可控制电池充电并保护电池放电的系统及方法技术方案

技术编号:7344393 阅读:221 留言:0更新日期:2012-05-17 19:35
本发明专利技术公开了一种可控制电池充电并保护电池放电的系统以及方法。所述系统用于控制电池充电并在电池放电过程中提供保护。其中,所述系统包括:控制电路,用于检测电池放电电流或电池充电电流;第一晶体管,用于若电池放电电流超过电池最大放电电流设定值,则使负载至少与电池及DC/DC转换器中的一个断开;及第二晶体管,用于调节所述电池充电电流以使所述电池充电电流保持充电电流设定值。本发明专利技术能够使所述电池充电充电电流保持所述充电电流设定值,并当所述电池放电电流超过所述电池最大放电电流设定值时,至少使所述负载与所述电池及所述DC/DC转换器中的一个断开。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及电子
,尤其涉及一种。
技术介绍
在一些应用中,如电动汽车中,输入电源系统可为一个或多个电气负载,例如汽车系统提供电压,该电压可能高于或低于期望电源电压。在这些应用中,直流/直流(DC/DC) 转换器可用以将输入电源电压转换成期望电源电压。一些应用中包括电池,用于为一个或多个电气负载在一些情形下供电,例如输入电源系统失效时供电,并/或在DC/DC转换器及负载间提供缓冲器。DC/DC转换器可与电池直接相连。在上述应用中,输入电源系统可为电池充电,且电池可为负载,例如一个或多个汽车系统供电。DC/DC转换器可包括输出电流限制以限制源自DC/DC转换器的输出电流,从而限制供给电池和/或负载的电流。该电流限制通常用以保护DC/DC转换器。相应地,DC/DC转换器电流限制可不提供流向电池的充电电流的控制,且在一些情形下,如负载短路时,不限制电池与负载间的放电电流。
技术实现思路
本专利技术提供一种,可使电池充电充电电流保持充电电流设定值,并当电池放电电流超过电池最大放电电流设定值时,至少使负载与电池及DC/DC转换器中的一个断开。本专利技术提供一种可控制电池充电并在电池放电过程中提供保护的系统,其中,所述系统包括控制电路,用于检测电池放电电流或电池充电电流;第一晶体管,用于若电池放电电流超过电池最大放电电流设定值,则使负载至少与电池及DC/DC转换器中的一个断开;及第二晶体管,用于调节所述电池充电电流以使所述电池充电电流保持充电电流设定值。本专利技术还提供一种控制电池充电并在电池放电过程中提供保护的方法,所述方法包括通过控制电路检测电池放电电流或电池充电电流;若所述电池放电电流超过电池最大放电电流设定值,则通过第一晶体管使负载至少与电池及DC/DC转换器中的一个断开; 及通过第二晶体管调节所述电池充电电流,以使所述充电电流保持充电电流设定值。本专利技术提供一种,可使电池充电充电电流保持充电电流设定值,并当电池放电电流超过电池最大放电电流设定值时,至少使负载与电池及DC/DC转换器中的一个断开。附图说明所要求的主题的实施例的特征和优点将会随着下面的详细描述以及根据对附图的参考而变得明显,并且附图中相同的标号表示相同的部分,其中4图1为本专利技术一个实施例提供的可控制电池充电并在电池放电过程中提供保护的系统的结构示意图;图2为本专利技术另一个实施例提供的可控制电池充电并在电池放电过程中提供保护的系统的结构示意图;图3为图2所示实施例中的电池充电器控制电路的结构示意图;图4为图2所示实施例中的电池放电电流保护电路的结构示意图;图5为本专利技术又一个实施例提供的可控制电池充电并在电池放电过程中提供保护的系统的结构示意图;图6A-6C为本专利技术另一个实施例提供的控制电池充电及/或在电池放电过程中提供保护的方法的流程示意图。具体实施例方式本专利技术所揭露的系统及/或方法可提供电池充电控制及放电电流保护功能。该系统接收来自直流/直流(DC/DC)转换器的输入电源,并为电池或负载供电。供给该系统的输入电源,例如来自DC/DC转换器的输入电源,与DC/DC转换器的输出电源相对应。电池可用于一个或多个其他系统,例如负载提供电压,该电压可不同于DC/DC转换器的输入电压。该系统可分别控制电池充电路径及电池放电路径。部分充电路径可与部分放电路径重合。电池充电路径可包括DC/DC转换器,该DC/DC转换器可将输入电源电压转换为电池充电电压。 电池放电路径可包括负载。电池放电路径可从电池及/或DC/DC转换器处获得电源,并将电源供给负载。该系统及/或方法可分别实现控制电池充电电流及提供放电电流保护。该系统可检测电池充电电流并调节电池充电电流,以使电池充电电流等于充电电流设定值,并持续一段时间。但在实际中,充电电流很难被调整到精确地等于充电电流设定值,只能调节至一个范围内,例如+/_5%。因此,本文中的“等于或接近”是表示在实际应用中调整的结果,可视为理想状态下的“等于”。本文中的“保持”是表示在实际应用中的“等于或接近于,且持续一段时间”,可视为理想状态下的“等于且持续一段时间”。该系统可检测电池放电电流并在检测到的放电电流超过一阈值时,例如负载短路时,使负载与电池及/ 或DC/DC转换器断开。本文中关于负载与电池的内容中的“连接”,对应于以允许电流流经的方式耦合, “断开”指以不允许电流流经的方式耦合。例如,如电流可在电池与负载间存在,负载与电池 “连接”。换言之,如从电池的正端经负载至电池的负端存在一条连续的路径,因此电流可存在,则负载与电池连接。如负载与电池“断开”,电流可能不存在于电池及负载间。断开的负载和电池可仍然耦合,如电池的正端可与负载系在一起,但电池的负端可未与负载系在一起。在并非关于负载、电池及流经负载及电池的电流的内容中,“耦合”可包括中间元件,“连接”指直接耦合,如没有中间元件。例如,第一元件与第二元件间存在连续路径且连续路径可包括中间元件,则第一元件与第二元件耦合。在另一例中,第一元件与第二元件间存在连续路径且连续路径未包括中间元件,则第一元件与第二元件连接,例如直接耦合。图1为本专利技术一个实施例提供的系统100的结构示意图,电源系统100包括可控制电池充电并在电池放电过程中提供保护的系统102。电源系统100可包括DC/DC转换器104,电池106和负载108。系统102可包括控制电路,如电池充电器及电池放电电流保护电路114、感应电阻Rs、第一晶体管Qll及第二晶体管Q12。系统102可防止过大的电池放电电流从电池106经第一路径(即电池放电路径)110流向负载108,且系统102可控制流经第二路径(即电池充电路径)112的电池充电电流。DC/DC转换器104可在其输入端VIN+及VIN-接收输入电源,并在其输出端提供电压和电流,其输出端可与端口 VDC+及VDC-耦合。输出端VDC+及VDC-的电压可与输入端 VIN+及VIN-的电压不同,且输出端VDC+及VDC-的电压可与电池106的标称电压对应。例如,在电动汽车中,输入电源可由电动汽车的主电池提供,如用于汽车推动的电池。主电池的电压取决于电池技术,例如铅酸、锂离子等,可在大约50V-1000V间。接续此例,DC/DC转换器输出电压可对应于负载108中一个或多个汽车系统的传统电源电压。汽车系统可包括但不仅限于电动座椅、窗户及/或门锁、娱乐系统、导航系统、舒适系统及/或其他由传统汽车电源,如标称电压12V供电的汽车系统。主电池失效或不可用的情况下,电池106可为上述汽车系统供电。相应地,电池106的标称电压可为12V。上述例子用以说明本专利技术。本专利技术并不仅限于一特别的电池电压,并可应用于具有更高或更低输出电压的 DC/DC转换器。电池106以其标称电压向负载108供电。电池106可缓冲DC/DC转换器的输出电压。DC/DC转换器断开、不可用及/或失效的情况下,电池106可在预设时间段内向负载108 供电。例如,电池106具有的电池容量,可与电池提供电流的时间相对应,在此时间内,电池维持自身输出电压高于一值,例如高于负载的最低工作电压。系统102可分别控制电池充电路径112及电池放电路径110。系统102可控制流向电池106的充电电流,并保护过大的放电电流流经电池,例如本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
...

【专利技术属性】
技术研发人员:拉兹洛·利普赛依卡特林·波波维奇阿林·盖尔格斯库
申请(专利权)人:凹凸电子武汉有限公司
类型:发明
国别省市:

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