掌桥专利:专业的专利平台
掌桥专利
首页

一种智能充电器启动器

文献发布时间:2023-06-19 12:02:28


一种智能充电器启动器

技术领域

本发明涉及启动器领域技术,尤其是指一种智能充电器启动器。

背景技术

在BMS行业中,为了应对终端用户使用的充电器是智能充电器时,无法给电池组充电的尴尬难题。通常在BMS上增加单独的,用于激活智能充电器的电路模块,使智能充电器输出电流给电池组充电。其控制过程大多数都是采用一定的电路结构(里面含有MCU),当智能充电器接入时,该电路结构检测到智能充电器的输出电压,然后该电路结构向放电MOS管的G脚输出高电平,将放电MOS管打开。让智能充电器检测到电池电压,从而激活智能充电器。也就是说,该类电路的工作原理,是先检测到外部有电压接入,来判断接入了充电器,然后该电路打开放电MOS管,来激活智能充电器。这类智能充电器激活电路的方式具有以下缺点:

(1)电路结构复杂,(2)需要依赖于MCU控制,(3)通用性差,(4)成本高,(5)功耗高,由于这类电路模块需要给MCU提供稳定的电压,通常需要用到降压电路或者LDO,因此其电源模块功耗较高。

因此,有必要研究一种方案以解决上述问题。

发明内容

有鉴于此,本发明针对现有技术存在之缺失,其主要目的是提供一种智能充电器启动器,其能有效解决现有之启动器电路复杂、成本高、功耗高的问题。

为实现上述目的,本发明采用如下之技术方案:

一种智能充电器启动器,包括有PNP型晶体管Q1、NMOS管Q2、NMOS管Q3、电阻R1、电阻R2、电阻R3、电阻R4、电阻R5、电阻R6、电阻R7、电阻R8、电阻R9、电阻R10、电阻R11、电阻R12、电阻R13、电阻R14、电阻R15、稳压管Z1、稳压管Z2、二极管D1、二极管D2、二极管D3、电容C1和电容C2;

该PNP型晶体管Q1的发射极和电阻R1的一端均连接二极管D1的输出端,该二极管D1的输入端连接B+端,该PNP型晶体管Q1的基极连接电阻R8的一端,该PNP型晶体管Q1的集电极连接电阻R11的一端,该NMOS管Q2的G极连接电容C1的一端、电阻R3的一端、稳压管Z1的输出端、电阻R4的一端、二极管D2的输出端、电阻R6的一端和电阻R7的一端,NMOS管Q2的D极连接电阻R10的一端,电阻R10的另一端连接电阻R9的一端,电阻R9的另一端连接电阻R8的另一端,NMOS管Q2的S极、电容C1的另一端、稳压管Z1的输入端、电阻R5的一端和二极管D2的输入端均连接C-端,电阻R5的另一端连接电阻R4的另一端,该电阻R1的另一端连接电阻R2的一端,电阻R2的另一端连接电阻R3的另一端,该NMOS管Q3的D极连接电阻R6的另一端和电阻R7的另一端,该NMOS管Q3的G极连接电容C2的一端、稳压管Z2的输出端、电阻R14的一端和二极管D3的输出端,该NMOS管Q3的S极、电容C2的另一端、稳压管Z2的输入端和电阻R15的一端均连接BAT-端,该电阻R15的另一端连接电阻R14的另一端,该二极管D3的输入端连接电阻R13的一端,该电阻R13的另一端连接电阻R12的一端,该电阻R12的另一端连接电阻R11的另一端。

一种智能充电器启动器,包括有PNP型晶体管Q1、NMOS管Q2、NMOS管Q3、NMOS管Q4、电阻R1、电阻R2、电阻R3、电阻R4、电阻R5、电阻R6、电阻R7、电阻R8、电阻R9、电阻R10、电阻R11、电阻R12、电阻R13、电阻R14、电阻R15、电阻R16、电阻R17、电阻R18、电阻R19、电阻R20、稳压管Z1、稳压管Z2、稳压管Z3、二极管D1、二极管D2、二极管D3、二极管D4、电容C1、电容C2和电容C3;

该PNP型晶体管Q1的发射极、电阻R1的一端和电阻R16的一端均连接二极管D1的输出端,该二极管D1的输入端连接B+端,该PNP型晶体管Q1的基极连接电阻R8的一端,该PNP型晶体管Q1的集电极连接电阻R11的一端,该NMOS管Q2的G极连接电容C1的一端、电阻R3的一端、稳压管Z1的输出端、电阻R4的一端和二极管D4的输入端,该NMOS管Q2的D极连接电阻R10的一端,电阻R10的另一端连接电阻R9的一端,电阻R9的另一端连接电阻R8的另一端,该NMOS管Q2的S极、电容C1的另一端、稳压管Z1的输入端、电阻R5的一端和二极管D2的输入端均连接C-端,电阻R5的另一端连接电阻R4的另一端,该电阻R1的另一端连接电阻R2的一端,电阻R2的另一端连接电阻R3的另一端,该NMOS管Q3的D极连接电阻R6的一端和电阻R7的一端,该NMOS管Q3的G极连接电容C2的一端、稳压管Z2的输出端、电阻R14的一端和二极管D3的输出端,该NMOS管Q3的S极、电容C2的另一端、稳压管Z2的输入端和电阻R15的一端均连接BAT-端,该电阻R15的另一端连接电阻R14的另一端,该二极管D3的输入端连接电阻R13的一端,该电阻R13的另一端连接电阻R12的一端,该电阻R12的另一端连接电阻R11的另一端,该NMOS管Q4的D极连接二极管D4的输出端,该NMOS管Q4的S极连接二极管D2的输出端、电阻R6的另一端、电阻R7的另一端、电阻R20的一端、电容C3的一端和稳压管Z3的输入端,该NMOS管Q4的G极连接电阻R18的一端、电阻R19的一端、电容C3的另一端和稳压管Z3的输出端,该电阻R18的另一端连接电阻R17的一端,该电阻R17的另一端连接电阻R16的另一端,该电阻R19的另一端连接电阻R20的另一端。

一种智能充电器启动器,包括有PMOS管Q1、NMOS管Q2、NMOS管Q3、NMOS管Q4、电阻R1、电阻R2、电阻R3、电阻R4、电阻R5、电阻R6、电阻R7、电阻R8、电阻R9、电阻R10、电阻R11、电阻R12、电阻R13、电阻R14、电阻R15、电阻R16、电阻R17、电阻R18、电阻R19、电阻R20、电阻R21、电阻R22、稳压管Z1、稳压管Z2、稳压管Z3、稳压管Z4、二极管D1、二极管D2、二极管D3、二极管D4、电容C1、电容C2和电容C3;

该PMOS管Q1的S极、稳压管Z4的输出端、电阻R21的一端、电阻R1的一端和电阻R16的一端均连接二极管D1的输出端,该二极管D1的输入端连接B+端,该PMOS管Q1的G极连接稳压管Z4的输入端、电阻R22的一端和电阻R8的一端,电阻R22的另一端连接电阻R21的另一端,该PMOS管Q1的D极连接电阻R11的一端,该NMOS管Q2的G极连接电容C1的一端、电阻R3的一端、稳压管Z1的输出端、电阻R4的一端和二极管D4的输入端,该NMOS管Q2的D极连接电阻R10的一端,电阻R10的另一端连接电阻R9的一端,电阻R9的另一端连接电阻R8的另一端,该NMOS管Q2的S极、电容C1的另一端、稳压管Z1的输入端、电阻R5的一端和二极管D2的输入端均连接C-端,电阻R5的另一端连接电阻R4的另一端,该电阻R1的另一端连接电阻R2的一端,电阻R2的另一端连接电阻R3的另一端,该NMOS管Q3的D极连接电阻R6的一端和电阻R7的一端,该NMOS管Q3的G极连接电容C2的一端、稳压管Z2的输出端、电阻R14的一端和二极管D3的输出端,该NMOS管Q3的S极、电容C2的另一端、稳压管Z2的输入端和电阻R15的一端均连接BAT-端,该电阻R15的另一端连接电阻R14的另一端,该二极管D3的输入端连接电阻R13的一端,该电阻R13的另一端连接电阻R12的一端,该电阻R12的另一端连接电阻R11的另一端,该NMOS管Q4的D极连接二极管D4的输出端,该NMOS管Q4的S极连接二极管D2的输出端、电阻R6的另一端、电阻R7的另一端、电阻R20的一端、电容C3的一端和稳压管Z3的输入端,该NMOS管Q4的G极连接电阻R18的一端、电阻R19的一端、电容C3的另一端和稳压管Z3的输出端,该电阻R18的另一端连接电阻R17的一端,该电阻R17的另一端连接电阻R16的另一端,该电阻R19的另一端连接电阻R20的另一端。

一种智能充电器启动器,包括有PNP型晶体管Q1、NPN型晶体管Q2、NMOS管Q3、NMOS管Q4、电阻R1、电阻R2、电阻R3、电阻R4、电阻R6、电阻R7、电阻R8、电阻R9、电阻R10、电阻R11、电阻R12、电阻R13、电阻R14、电阻R15、电阻R16、电阻R17、电阻R18、电阻R19、电阻R20、稳压管Z2、稳压管Z3、二极管D1、二极管D2、二极管D3、二极管D4、电容C2和电容C3;

该PNP型晶体管Q1的发射极、电阻R1的一端和电阻R16的一端均连接二极管D1的输出端,该二极管D1的输入端连接B+端,该PNP型晶体管Q1的基极连接电阻R8的一端,该PNP型晶体管Q1的集电极连接电阻R11的一端,该NPN型晶体管Q2的基极连接电阻R3的一端、电阻R4的一端和二极管D4的输入端,该NPN型晶体管Q2的集电极连接电阻R10的一端,电阻R10的另一端连接电阻R9的一端,电阻R9的另一端连接电阻R8的另一端,该NPN型晶体管Q2的发射极、电阻R4的另一端和二极管D2的输入端均连接C-端,该电阻R1的另一端连接电阻R2的一端,电阻R2的另一端连接电阻R3的另一端,该NMOS管Q3的D极连接电阻R6的一端和电阻R7的一端,该NMOS管Q3的G极连接电容C2的一端、稳压管Z2的输出端、电阻R14的一端和二极管D3的输出端,该NMOS管Q3的S极、电容C2的另一端、稳压管Z2的输入端和电阻R15的一端均连接BAT-端,该电阻R15的另一端连接电阻R14的另一端,该二极管D3的输入端连接电阻R13的一端,该电阻R13的另一端连接电阻R12的一端,该电阻R12的另一端连接电阻R11的另一端,该NMOS管Q4的D极连接二极管D4的输出端,该NMOS管Q4的S极连接二极管D2的输出端、电阻R6的另一端、电阻R7的另一端、电阻R20的一端、电容C3的一端和稳压管Z3的输入端,该NMOS管Q4的G极连接电阻R18的一端、电阻R19的一端、电容C3的另一端和稳压管Z3的输出端,该电阻R18的另一端连接电阻R17的一端,该电阻R17的另一端连接电阻R16的另一端,该电阻R19的另一端连接电阻R20的另一端。

一种智能充电器启动器,包括有PMOS管Q1、NPN型晶体管Q2、NMOS管Q3、NMOS管Q4、电阻R1、电阻R2、电阻R3、电阻R4、电阻R6、电阻R7、电阻R8、电阻R9、电阻R10、电阻R11、电阻R12、电阻R13、电阻R14、电阻R15、电阻R16、电阻R17、电阻R18、电阻R19、电阻R20、电阻R21、电阻R22、稳压管Z2、稳压管Z3、稳压管Z4、二极管D1、二极管D2、二极管D3、二极管D4、电容C2和电容C3;

该PMOS管Q1的S极、稳压管Z4的输出端、电阻R21的一端、电阻R1的一端和电阻R16的一端均连接二极管D1的输出端,该二极管D1的输入端连接B+端,该PMOS管Q1的G极连接稳压管Z4的输入端、电阻R22的一端和电阻R8的一端,电阻R22的另一端连接电阻R21的另一端,该PMOS管Q1的D极连接电阻R11的一端,该NPN型晶体管Q2的基极连接电阻R3的一端、电阻R4的一端和二极管D4的输入端,该NPN型晶体管Q2的集电极连接电阻R10的一端,电阻R10的另一端连接电阻R9的一端,电阻R9的另一端连接电阻R8的另一端,该NPN型晶体管Q2的发射极、电阻R4的另一端和二极管D2的输入端均连接C-端,该电阻R1的另一端连接电阻R2的一端,电阻R2的另一端连接电阻R3的另一端,该NMOS管Q3的D极连接电阻R6的一端和电阻R7的一端,该NMOS管Q3的G极连接电容C2的一端、稳压管Z2的输出端、电阻R14的一端和二极管D3的输出端,该NMOS管Q3的S极、电容C2的另一端、稳压管Z2的输入端和电阻R15的一端均连接BAT-端,该电阻R15的另一端连接电阻R14的另一端,该二极管D3的输入端连接电阻R13的一端,该电阻R13的另一端连接电阻R12的一端,该电阻R12的另一端连接电阻R11的另一端,该NMOS管Q4的D极连接二极管D4的输出端,该NMOS管Q4的S极连接二极管D2的输出端、电阻R6的另一端、电阻R7的另一端、电阻R20的一端、电容C3的一端和稳压管Z3的输入端,该NMOS管Q4的G极连接电阻R18的一端、电阻R19的一端、电容C3的另一端和稳压管Z3的输出端,该电阻R18的另一端连接电阻R17的一端,该电阻R17的另一端连接电阻R16的另一端,该电阻R19的另一端连接电阻R20的另一端。

本发明与现有技术相比具有明显的优点和有益效果,具体而言,由上述技术方案可知:

本发明电路结构简单,成本低,功耗低,通用性强,由于不依赖于MCU,适用于市面上所有的BMS,体积小,兼容性强,只用于启动智能充电器,对外部设备无任何影响,并且扩展性强,目前电路中的元器件选型和参数配置,适用于3-45串的三元锂电池,4-52串磷酸铁锂电池,5-70串钛酸锂电池。如果需要适应更多串数的电池组。在电路结构不变的情况下,只需要调整部分元件的参数和选型,就能满足要求。

为更清楚地阐述本发明的结构特征和功效,下面结合附图与具体实施例来对本发明进行详细说明:

附图说明

图1是本发明之第一较佳实施例的电路结构示意图;

图2是本发明之第一较佳实施例启动器接入电池组系统的示意图;

图3是本发明之第一较佳实施例第一阶段的电流走向示意图;

图4是本发明之第一较佳实施例第二阶段的电流路径示意图;

图5是本发明之第一较佳实施例第二阶段的电流走向示意图;

图6是本发明之第一较佳实施例C-端和BAT-端之间的低阻抗通路示意图;

图7是本发明之第二较佳实施例的电路结构示意图;

图8是本发明之第三较佳实施例的电路结构示意图;

图9是本发明之第四较佳实施例的电路结构示意图;

图10是本发明之第五较佳实施例的电路结构示意图。

具体实施方式

请参照图1至图6所示,其显示出了本发明之第一较佳实施例的具体结构,包括有PNP型晶体管Q1、NMOS管Q2、NMOS管Q3、电阻R1、电阻R2、电阻R3、电阻R4、电阻R5、电阻R6、电阻R7、电阻R8、电阻R9、电阻R10、电阻R11、电阻R12、电阻R13、电阻R14、电阻R15、稳压管Z1、稳压管Z2、二极管D1、二极管D2、二极管D3、电容C1和电容C2。

该PNP型晶体管Q1的发射极和电阻R1的一端均连接二极管D1的输出端,该二极管D1的输入端连接B+端,该PNP型晶体管Q1的基极连接电阻R8的一端,该PNP型晶体管Q1的集电极连接电阻R11的一端,该NMOS管Q2的G极连接电容C1的一端、电阻R3的一端、稳压管Z1的输出端、电阻R4的一端、二极管D2的输出端、电阻R6的一端和电阻R7的一端,NMOS管Q2的D极连接电阻R10的一端,电阻R10的另一端连接电阻R9的一端,电阻R9的另一端连接电阻R8的另一端,NMOS管Q2的S极、电容C1的另一端、稳压管Z1的输入端、电阻R5的一端和二极管D2的输入端均连接C-端,电阻R5的另一端连接电阻R4的另一端,该电阻R1的另一端连接电阻R2的一端,电阻R2的另一端连接电阻R3的另一端,该NMOS管Q3的D极连接电阻R6的另一端和电阻R7的另一端,该NMOS管Q3的G极连接电容C2的一端、稳压管Z2的输出端、电阻R14的一端和二极管D3的输出端,该NMOS管Q3的S极、电容C2的另一端、稳压管Z2的输入端和电阻R15的一端均连接BAT-端,该电阻R15的另一端连接电阻R14的另一端,该二极管D3的输入端连接电阻R13的一端,该电阻R13的另一端连接电阻R12的一端,该电阻R12的另一端连接电阻R11的另一端。

(1)网络节点说明:

B+端:电池组的总正极,也是电池组系统输出端正极,用于接充电器或者负载的正极。

C-端:电池组系统输出端负极,用于接充电器或者负载的负极,在电池组实物里,C-端是BMS上的输出线。在BMS行业内,对于同口产品,也称C-为P-。

BAT-端:电池组的总负极,也称为B-端。电池组实物里,BMS的B-端直接与电池组的B-端相连。

因此启动器电路板实物上,标有B+端、P-端、B-端三个接入点,用来对应电池组系统中的B+端、P-端、B-端。

(2)智能充电器的工作特点:

智能充电器在正常启动前,会有一个输出电压,该电压低于标称输出电压。例如一款三元13串的智能充电器,正常输出电压54.6V。该智能充电器,未正常启动前,其输出端电压为20V左右。启动器正是利用智能充电器的这一输出电压,来激活智能充电器。

(3)启动器激活智能充电器的原理:

启动器激活智能充电器分三个阶段:

第一阶段:

当智能充电器接入,智能充电器输出一定的电压,该电压使得NMOS管Q2开启。由电阻R1、电阻R2、电阻R3和电阻R4、电阻R5组成3/2的分压比,NMOS管Q2的开启电压为2.5V,因此该分压比使得当输入电压为7V以上时,NMOS管Q2就能完全开启。例如智能充电器输出电压为20V,分压的结果,NMOS管Q2的G极电压约为8V(估算时忽略了二极管D1的导通压降)。电流从充电器的正极,经过二极管D1、电阻R1、电阻R2、电阻R3、电阻R4、电阻R5回到充电器的负极,第一阶段的电流走向如图3所示。

第二阶段:

由于NMOS管Q2开启,使得PNP型晶体管Q1的发射极导通,让PNP型晶体管Q1得以开启,充电器的输出增加一条电流回路,该电流回路,从充电器正极,经过PNP型晶体管Q1的发射极、基极、电阻R8、电阻R9、电阻R10和NMOS管Q2的D极和S极,回到充电器负极。第二阶段充电器的电流路径如图4所示。

同时由于PNP型晶体管Q1的导通,使得电池电流通过PNP型晶体管Q1的发射极、集电极、电阻R11、电阻R12、电阻R13、二极管D3、电阻R14、电阻R15到达BAT-端。由于电阻R11、电阻R12、电阻R13和电阻R14、电阻R15构成的分压比,同样为3/2。所以,只要电池电压大于7V,就能保证NMOS管Q3完全开启。设13串三元锂电池,过放保护时,电池剩余总电压为40V,电阻R11、电阻R12、电阻R13、电阻R14、电阻R15串联分压的结果为,电阻R14和电阻R15的分压和为16V。由于稳压管Z2的存在,因此NMOS管Q3的G极电压被稳压在12V。由于NMOS管Q3开启,因此电池电流还通过,二极管D1、电阻R1、电阻R2、电阻R3、电阻R6、电阻R7、NMOS管Q3到BAT-端。

第二阶段电池的电流走向如图5所示:

第三阶段:

由于NMOS管Q3的开启,C-端通过二极管D2、电阻R6、电阻R7、NMOS管Q3,形成低阻抗通路到BAT-端。C-端与BAT-端之间的阻抗由无穷大变成约为1.5K。因此智能充电器能检测到电池电压,从而启动。为了简洁,该阶段不标出电路中的电流走向,仅标出阻抗通路和MOS的G极电压。C-端与BAT-端之间的低阻抗通路如图6所示。

启动器激活智能充电器的过程可简述为:利用充电器的输出电压将NMOS管Q2打开。NMOS管Q2打开后,再利用充电器的电压将PNP型晶体管Q1打开。PNP型晶体管Q1打开后,利用电池电压将NMOS管Q3打开。NMOS管Q3打开后,C-端和BAT-端之间的阻抗由无穷大,变成了低阻抗,从而激活智能充电器。

由于NMOS管Q3开启,会将NMOS管Q2关闭,NMOS管Q2关闭后,PNP型晶体管Q1也会关闭,NMOS管Q3也会因为PNP型晶体管Q1的关闭而慢慢关闭。由于不同的智能充电器,响应时间不同,为了增加启动器电路的通用性。因此在电路中,增加延时模块。使得当NMOS管Q3开启以后,需延时一段时间,NMOS管Q2才能被NMOS管Q3关闭,而在这之前,智能充电器有足够的响应时间来启动。增加延时模块后的电路如图7所示,其显示出了本发明之第二较佳实施例的具体结构,包括有PNP型晶体管Q1、NMOS管Q2、NMOS管Q3、NMOS管Q4、电阻R1、电阻R2、电阻R3、电阻R4、电阻R5、电阻R6、电阻R7、电阻R8、电阻R9、电阻R10、电阻R11、电阻R12、电阻R13、电阻R14、电阻R15、电阻R16、电阻R17、电阻R18、电阻R19、电阻R20、稳压管Z1、稳压管Z2、稳压管Z3、二极管D1、二极管D2、二极管D3、二极管D4、电容C1、电容C2和电容C3。

该PNP型晶体管Q1的发射极、电阻R1的一端和电阻R16的一端均连接二极管D1的输出端,该二极管D1的输入端连接B+端,该PNP型晶体管Q1的基极连接电阻R8的一端,该PNP型晶体管Q1的集电极连接电阻R11的一端,该NMOS管Q2的G极连接电容C1的一端、电阻R3的一端、稳压管Z1的输出端、电阻R4的一端和二极管D4的输入端,该NMOS管Q2的D极连接电阻R10的一端,电阻R10的另一端连接电阻R9的一端,电阻R9的另一端连接电阻R8的另一端,该NMOS管Q2的S极、电容C1的另一端、稳压管Z1的输入端、电阻R5的一端和二极管D2的输入端均连接C-端,电阻R5的另一端连接电阻R4的另一端,该电阻R1的另一端连接电阻R2的一端,电阻R2的另一端连接电阻R3的另一端,该NMOS管Q3的D极连接电阻R6的一端和电阻R7的一端,该NMOS管Q3的G极连接电容C2的一端、稳压管Z2的输出端、电阻R14的一端和二极管D3的输出端,该NMOS管Q3的S极、电容C2的另一端、稳压管Z2的输入端和电阻R15的一端均连接BAT-端,该电阻R15的另一端连接电阻R14的另一端,该二极管D3的输入端连接电阻R13的一端,该电阻R13的另一端连接电阻R12的一端,该电阻R12的另一端连接电阻R11的另一端,该NMOS管Q4的D极连接二极管D4的输出端,该NMOS管Q4的S极连接二极管D2的输出端、电阻R6的另一端、电阻R7的另一端、电阻R20的一端、电容C3的一端和稳压管Z3的输入端,该NMOS管Q4的G极连接电阻R18的一端、电阻R19的一端、电容C3的另一端和稳压管Z3的输出端,该电阻R18的另一端连接电阻R17的一端,该电阻R17的另一端连接电阻R16的另一端,该电阻R19的另一端连接电阻R20的另一端。

电池组系统不同工作状态时,启动器的工作状况。

启动器的核心不只是在于,当接入智能充电器以后,可以启动智能充电器。否则关于智能充电器的启动这一问题,对于BMS行业来说,不是难题。

由于启动器在电池组系统中,同时连接了B+端、BAT-端、C-端三个点。所以启动器在设计时,需考虑的另一个核心,就是低功耗。即电池组处于任何工况,启动器都要保持低功耗,并对其它设备不造成任何影响。例如电池组充电、放电、电池组闲置、电池组过放保护、短路保护等情况。

特别是当电池组接入负载,且BMS过放保护的情况。假如BMS过放保护时,电池组剩余电压80V,由于挂着负载,则C-端电压为80V,如果启动器一直保持开启状态,C-端对BAT-端只有1.5K的阻抗,则功耗电流约为53.3mA。53.3mA的持续损耗,对于已经过放保护的电池来说,是灾难性的,不需要多久,就能把电池组的电量耗干,电池报废。

启动器电路的参数配置及结构,使得启动器在电池组所有工况下,都能保持低功耗:

(1)BMS正常工作,电池组输出端未接负载或者接入负载。(2)BMS过放保护,电池组输出端未接负载或者接入负载。(3)BMS短路保护。(4)电池组系统正常放电。(5)电池组系统正常充电。(6)BMS过充保护,电池组输出端未接负载或者接入负载。

请参照图8所示,其显示出了本发明之第三较佳实施例的具体结构,包括有PMOS管Q1、NMOS管Q2、NMOS管Q3、NMOS管Q4、电阻R1、电阻R2、电阻R3、电阻R4、电阻R5、电阻R6、电阻R7、电阻R8、电阻R9、电阻R10、电阻R11、电阻R12、电阻R13、电阻R14、电阻R15、电阻R16、电阻R17、电阻R18、电阻R19、电阻R20、电阻R21、电阻R22、稳压管Z1、稳压管Z2、稳压管Z3、稳压管Z4、二极管D1、二极管D2、二极管D3、二极管D4、电容C1、电容C2和电容C3。

该PMOS管Q1的S极、稳压管Z4的输出端、电阻R21的一端、电阻R1的一端和电阻R16的一端均连接二极管D1的输出端,该二极管D1的输入端连接B+端,该PMOS管Q1的G极连接稳压管Z4的输入端、电阻R22的一端和电阻R8的一端,电阻R22的另一端连接电阻R21的另一端,该PMOS管Q1的D极连接电阻R11的一端,该NMOS管Q2的G极连接电容C1的一端、电阻R3的一端、稳压管Z1的输出端、电阻R4的一端和二极管D4的输入端,该NMOS管Q2的D极连接电阻R10的一端,电阻R10的另一端连接电阻R9的一端,电阻R9的另一端连接电阻R8的另一端,该NMOS管Q2的S极、电容C1的另一端、稳压管Z1的输入端、电阻R5的一端和二极管D2的输入端均连接C-端,电阻R5的另一端连接电阻R4的另一端,该电阻R1的另一端连接电阻R2的一端,电阻R2的另一端连接电阻R3的另一端,该NMOS管Q3的D极连接电阻R6的一端和电阻R7的一端,该NMOS管Q3的G极连接电容C2的一端、稳压管Z2的输出端、电阻R14的一端和二极管D3的输出端,该NMOS管Q3的S极、电容C2的另一端、稳压管Z2的输入端和电阻R15的一端均连接BAT-端,该电阻R15的另一端连接电阻R14的另一端,该二极管D3的输入端连接电阻R13的一端,该电阻R13的另一端连接电阻R12的一端,该电阻R12的另一端连接电阻R11的另一端,该NMOS管Q4的D极连接二极管D4的输出端,该NMOS管Q4的S极连接二极管D2的输出端、电阻R6的另一端、电阻R7的另一端、电阻R20的一端、电容C3的一端和稳压管Z3的输入端,该NMOS管Q4的G极连接电阻R18的一端、电阻R19的一端、电容C3的另一端和稳压管Z3的输出端,该电阻R18的另一端连接电阻R17的一端,该电阻R17的另一端连接电阻R16的另一端,该电阻R19的另一端连接电阻R20的另一端。

本实施例的工作原理与前述第一较佳实施例的工作原理基本相同,在此对本实施例的工作原理不作详细叙述。

请参照图9所示,其显示出了本发明之第四较佳实施例的具体结构,包括有PNP型晶体管Q1、NPN型晶体管Q2、NMOS管Q3、NMOS管Q4、电阻R1、电阻R2、电阻R3、电阻R4、电阻R6、电阻R7、电阻R8、电阻R9、电阻R10、电阻R11、电阻R12、电阻R13、电阻R14、电阻R15、电阻R16、电阻R17、电阻R18、电阻R19、电阻R20、稳压管Z2、稳压管Z3、二极管D1、二极管D2、二极管D3、二极管D4、电容C2和电容C3。

该PNP型晶体管Q1的发射极、电阻R1的一端和电阻R16的一端均连接二极管D1的输出端,该二极管D1的输入端连接B+端,该PNP型晶体管Q1的基极连接电阻R8的一端,该PNP型晶体管Q1的集电极连接电阻R11的一端,该NPN型晶体管Q2的基极连接电阻R3的一端、电阻R4的一端和二极管D4的输入端,该NPN型晶体管Q2的集电极连接电阻R10的一端,电阻R10的另一端连接电阻R9的一端,电阻R9的另一端连接电阻R8的另一端,该NPN型晶体管Q2的发射极、电阻R4的另一端和二极管D2的输入端均连接C-端,该电阻R1的另一端连接电阻R2的一端,电阻R2的另一端连接电阻R3的另一端,该NMOS管Q3的D极连接电阻R6的一端和电阻R7的一端,该NMOS管Q3的G极连接电容C2的一端、稳压管Z2的输出端、电阻R14的一端和二极管D3的输出端,该NMOS管Q3的S极、电容C2的另一端、稳压管Z2的输入端和电阻R15的一端均连接BAT-端,该电阻R15的另一端连接电阻R14的另一端,该二极管D3的输入端连接电阻R13的一端,该电阻R13的另一端连接电阻R12的一端,该电阻R12的另一端连接电阻R11的另一端,该NMOS管Q4的D极连接二极管D4的输出端,该NMOS管Q4的S极连接二极管D2的输出端、电阻R6的另一端、电阻R7的另一端、电阻R20的一端、电容C3的一端和稳压管Z3的输入端,该NMOS管Q4的G极连接电阻R18的一端、电阻R19的一端、电容C3的另一端和稳压管Z3的输出端,该电阻R18的另一端连接电阻R17的一端,该电阻R17的另一端连接电阻R16的另一端,该电阻R19的另一端连接电阻R20的另一端。

本实施例的工作原理与前述第一较佳实施例的工作原理基本相同,在此对本实施例的工作原理不作详细叙述。

请参照图10所示,其显示出了本发明之第五较佳实施例的具体结构,包括有PMOS管Q1、NPN型晶体管Q2、NMOS管Q3、NMOS管Q4、电阻R1、电阻R2、电阻R3、电阻R4、电阻R6、电阻R7、电阻R8、电阻R9、电阻R10、电阻R11、电阻R12、电阻R13、电阻R14、电阻R15、电阻R16、电阻R17、电阻R18、电阻R19、电阻R20、电阻R21、电阻R22、稳压管Z2、稳压管Z3、稳压管Z4、二极管D1、二极管D2、二极管D3、二极管D4、电容C2和电容C3。

该PMOS管Q1的S极、稳压管Z4的输出端、电阻R21的一端、电阻R1的一端和电阻R16的一端均连接二极管D1的输出端,该二极管D1的输入端连接B+端,该PMOS管Q1的G极连接稳压管Z4的输入端、电阻R22的一端和电阻R8的一端,电阻R22的另一端连接电阻R21的另一端,该PMOS管Q1的D极连接电阻R11的一端,该NPN型晶体管Q2的基极连接电阻R3的一端、电阻R4的一端和二极管D4的输入端,该NPN型晶体管Q2的集电极连接电阻R10的一端,电阻R10的另一端连接电阻R9的一端,电阻R9的另一端连接电阻R8的另一端,该NPN型晶体管Q2的发射极、电阻R4的另一端和二极管D2的输入端均连接C-端,该电阻R1的另一端连接电阻R2的一端,电阻R2的另一端连接电阻R3的另一端,该NMOS管Q3的D极连接电阻R6的一端和电阻R7的一端,该NMOS管Q3的G极连接电容C2的一端、稳压管Z2的输出端、电阻R14的一端和二极管D3的输出端,该NMOS管Q3的S极、电容C2的另一端、稳压管Z2的输入端和电阻R15的一端均连接BAT-端,该电阻R15的另一端连接电阻R14的另一端,该二极管D3的输入端连接电阻R13的一端,该电阻R13的另一端连接电阻R12的一端,该电阻R12的另一端连接电阻R11的另一端,该NMOS管Q4的D极连接二极管D4的输出端,该NMOS管Q4的S极连接二极管D2的输出端、电阻R6的另一端、电阻R7的另一端、电阻R20的一端、电容C3的一端和稳压管Z3的输入端,该NMOS管Q4的G极连接电阻R18的一端、电阻R19的一端、电容C3的另一端和稳压管Z3的输出端,该电阻R18的另一端连接电阻R17的一端,该电阻R17的另一端连接电阻R16的另一端,该电阻R19的另一端连接电阻R20的另一端。

本实施例的工作原理与前述第一较佳实施例的工作原理基本相同,在此对本实施例的工作原理不作详细叙述。

本发明的设计重点是:本发明电路结构简单,成本低,功耗低,通用性强,由于不依赖于MCU,适用于市面上所有的BMS,体积小,兼容性强,只用于启动智能充电器,对外部设备无任何影响,并且扩展性强,目前电路中的元器件选型和参数配置,适用于3-45串的三元锂电池,4-52串磷酸铁锂电池,5-70串钛酸锂电池。如果需要适应更多串数的电池组。在电路结构不变的情况下,只需要调整部分元件的参数和选型,就能满足要求。

以上结合具体实施例描述了本发明的技术原理。这些描述只是为了解释本发明的原理,而不能以任何方式解释为对本发明保护范围的限制。基于此处的解释,本领域的技术人员不需要付出创造性的劳动即可联想到本发明的其它具体实施方式,这些方式都将落入本发明的保护范围之内。

相关技术
  • 一种智能充电器启动器
  • 一种智能车载充电器的控制电路及智能车载充电器
技术分类

06120113145531