[發明專利]電池包負載識別和電壓檢測電路及其工作方法

有效

• 申請號: 202110331028.3
• 申請日: 2021-03-26
• 公開（公告）號: CN113253159B
• 公開（公告）日: 2022-12-06
• 發明（設計）人: 張偉峰;申傳洋;程亞兵
• 申請（專利權）人: 浙江高泰昊能科技有限公司
• 主分類號: G01R31/68
• 分類號: G01R31/68;G01R19/00
• 代理公司: 杭州知學知識產權代理事務所(普通合伙) 33356
• 代理人: 張雯

本發明涉及電池包負載識別和電壓檢測電路及其工作方法，該電路控制單元、電壓檢測單元以及負載識別單元，控制單元，用于輸出信號至負載識別信號；負載識別單元，用于根據負載識別信號斷開充放電，采集負載是否接入的信號并反饋至控制單元；電壓檢測單元，用于當負載接入時，采集負載的兩端電壓，并輸入至控制單元；通過控制單元輸出電平信號，采用負載識別單元對負載的兩個端腳是否存在電平進行檢測，并將信號反饋至控制單元，以進行有無負載的接入的檢測，當有負載接入時，利用電壓檢測單元對負載兩端電壓的檢測，并將信號反饋至控制單元。本發明整個電路采用基礎元件構成，成本低，實用性強。

技術領域

本發明涉及負載檢測電路，更具體地說是指電池包負載識別和電壓檢測電路及其工作方法。

背景技術

目前新能源電池包內的電芯使用較多的一般有鉛酸電池和鋰電池兩種，而鋰電池包內一般都集成BMS（電池管理系統，BATTERY MANAGEMENT SYSTEM）保護板，電池包的使用場景有兩/三輪電動車、四輪電動車、儲能電站以及通訊基站等，為了功能安全并有效的提供電池的使用效率，電池包充放電負載的智能識別變得尤為重要。比如換電市場車子上的欠電的電池包經常并取下并給車子換上滿電的電池包，這個過程中打火現象是不允許發生的；還比如電池包被插上充電機時需要檢測電池包兩端的電壓，以防止充電機和電池電壓不匹配而發生安全事故的情況。

現有的技術對于負載的識別和充電機的輸出電壓所采用的電子元器件較為復雜，且成本較高，并沒有對負載端的電壓進行精準檢測，在綜合使用上限制性較大。

因此，有必要設計一種新的電路，實現精準識別負載，并對負載端的電壓進行精準檢測，且成本低，實用性強。

發明內容

本發明的目的在于克服現有技術的缺陷，提供電池包負載識別和電壓檢測電路及其工作方法。

為實現上述目的，本發明采用以下技術方案：電池包負載識別和電壓檢測電路，包括控制單元、電壓檢測單元以及負載識別單元，所述控制單元，用于負載識別信號至負載識別單元；所述負載識別單元，用于根據所述負載識別信號斷開充放電，采集負載是否接入的信號并反饋至所述控制單元；所述電壓檢測單元，用于當負載接入時，采集負載的兩端電壓，并輸入至所述控制單元；通過所述控制單元輸出電平信號，采用所述負載識別單元對負載的兩個端腳是否存在電平進行檢測，并將所述信號反饋至所述控制單元，以進行有無負載的接入的檢測，當有負載接入時，利用電壓檢測單元對負載兩端電壓的檢測，并將信號反饋至所述控制單元。

其進一步技術方案為：還包括供電電源，所述負載識別單元包括放電開關元件、充電開關元件、第一開關元件以及第二開關元件，所述放電開關元件與所述充電開關元件連接，所述放電開關元件與所述控制單元連接；所述充電開關元件與所述負載連接，所述控制單元與所述第二開關元件連接，所述第二開關元件與所述第一開關元件連接，所述第一開關元件分別與所述控制單元以及所述供電電源連接；所述控制單元輸出電平信號，所述充電開關元件和所述放電開關元件斷開，當控制單元輸入的信號與所述控制單元的電平信號相反時，表示有負載接入；當控制單元輸入的信號與所述控制單元的電平信號相同時，表示無負載接入。

其進一步技術方案為：所述第一開關元件包括三極管Q3。

其進一步技術方案為：所述第二開關元件包括三極管Q6，所述三極管Q3的基極與所述負載連接，所述三極管Q3的發射極與所述三極管Q6的集電極連接，所述三極管Q6的發射極接地，所述三極管Q6的基極與所述控制單元連接。

其進一步技術方案為：所述三極管Q6的基極與所述控制單元之間連接有電阻R12，所述三極管Q6的集電極與所述三極管Q6的發射極之間并聯有濾波電容C2，所述濾波電容C2并聯有電阻R15，所述三極管Q6的集電極與所述三極管Q3的基極之間連接有電阻R9。

其進一步技術方案為：所述三極管Q3的基極與所述負載之間連接有電阻R6，所述三極管Q3的集電極與所述供電電源之間連接有電阻R2，所述控制單元與所述電阻R2連接。