一種BMS充放電控制保護電路制造技術

本發明專利技術公開一種BMS充放電控制保護電路，包括：控制中心、充電MOS驅動電路、放電MOS驅動電路、充電MOS電路和放電MOS電路，控制中心的第一控制輸出端與充電MOS驅動電路的第一控制輸入端連接，第二控制輸出端與充電MOS驅動電路的第二控制輸入端連接，第三控制輸出端與放電MOS驅動電路的第一控制輸入端連接，第四控制輸出端與放電MOS驅動電路的第二控制輸入端；充電MOS驅動電路的輸出端與充電MOS電路連接；放電MOS驅動電路的輸出端與放電MOS電路連接；充電電MOS電路與放電MOS電路依次串聯在電池組的總負端及充電器的負極端之間，采用多級三極管驅動的MOS驅動電路控制充電放電MOS電路，開關速度快，開關損耗低，電路簡單，成本低。

【技術實現步驟摘要】
一種BMS充放電控制保護電路
本專利技術涉及電池管理系統領域，特別是涉及一種BMS充放電控制保護電路。
技術介紹
儲能型電池管理系統中，需要MOS管來控制和保護電池的充放電過程，MOS管可以放在電池的正端控制，也可以放在負端控制，但是在正端控制時，在關斷MOS一瞬間可能會產生振蕩，一瞬間的大電流導致MOS擊穿，如果選擇負端控制，就不會出現這個問題。MOS管選擇在負端控制需要專門的驅動電路，因為MOS管需要過大電流，如果開啟或者關斷的時間太長，MOS管的損耗功率太大，不但減小MOS管的損耗壽命，而且容易發熱。現有的快關斷MOS管的方法，一種是采用驅動芯片，一種是采用一個三極管驅動電路。前者成本高，電路復雜；后者驅動電流滿足不了大電流MOS管開關的要求。
技術實現思路
本專利技術的目的是克服現有技術中的不足之處，提供一種BMS充放電控制保護電路。本專利技術的目的是通過以下技術方案來實現的：一種BMS充放電控制保護電路，包括：控制中心、充電MOS驅動電路、放電MOS驅動電路、充電MOS電路和放電MOS電路，所述控制中心的第一控制輸出端與所述充電MOS驅動電路的第一控制輸入端連接，第二控制輸出端與所述充電MOS驅動電路的第二控制輸入端連接，第三控制輸出端與所述放電MOS驅動電路的第一控制輸入端連接，第四控制輸出端與所述放電MOS驅動電路的第二控制輸入端；所述充電MOS驅動電路的輸出端與所述充電MOS電路連接；所述放電MOS驅動電路的輸出端與所述放電MOS電路連接；所述充電電MOS電路與放電MOS電路依次串聯在電池組的總負端及充電器的負極端之間。在其中一個實施例中，所述控制中心的第一檢測端與所述充電MOS驅動電路連接，第二檢測端與所述放電MOS驅動電路連接；在其中一個實施例中，所述控制中心包括：MCU控制單元和AFE模擬前端單元，所述MCU控制單元與所述AFE模擬前端單元信號連接；所述MCU控制單元的兩個輸出端分別作為所述控制中心的第一控制輸出端和第四控制輸出端；所述AFE模擬前端單元的兩個輸出端分別作為所述控制中心的第二控制輸出端和第三控制輸出端。在其中一個實施例中，所述充電MOS驅動電路包括：充電開關控制單元、充電一級電流放大單元和充電二級電流放大單元，所述充電開關控制單元、所述充電一級電流放大單元和所述充電二級電流放大單元順序連接；所述充電開關控制單元的輸入端分別與所述控制中心的第一控制輸出端和第二控制輸出端連接，所述充電二級電流放大單元的輸出端分別與所述控制中心的第一檢測輸出端和充電MOS電路連接。在其中一個實施例中，所述充電開關控制單元包括：第一電阻R1、第二電阻R2、第三電阻R3和第一開關管Q1，所述第一電阻R1的一端作為所述充電MOS驅動電路的第二控制輸入端與所述控制中心的第二控制輸出端連接，另一端分別與所述第三電阻R3的一端和所述第一開關管Q1的柵極連接；所述第二電阻R2的一端作為所述充電MOS驅動電路的第一控制輸入端與所述控制中心的第一控制輸出端連接，另一端與所述第一開關管Q1的柵極連接；所述第三電阻R3的另一端與參考地GND連接；所述第一開關管Q1的源極與參考地GND連接；所述充電一級電流放大單元包括：第四電阻R4、第五電阻R5和第二開關管Q2，所述第五電阻的一端與所述第一開關管Q1的漏極連接，另一端與所述第二開關管Q2的基極連接；所述第四電阻R4的一端與所述第二開關管Q2的基極連接，另一端與所述第二開關管Q2的發射極連接；所述第二開關管Q2的發射極與電源Vcc連接；所述充電二級電流放大單元包括：第六電阻R6、第七電阻R7、第三開關管Q3和第四開關管Q4，所述第七電阻R7的一端作為所述充電MOS驅動電路的輸出端分別與所述充電MOS電路和所述控制中心的第一檢測端連接；所述第四開關管Q4的基極分別與所述第二開關管Q2的集電極、所述第三開關管Q3的基極和所述第六電阻R6的一端連接，集電極與所述電源Vcc連接，發射極與所述第七電阻R7的一端連接；所述第七電阻R7的另一端與所述第三開關管Q3的發射極連接；所述第三開關管Q3的集電極與所述電池組的總負端連接；所述第六電阻R6的另一端與所述電池組的總負端連接。在其中一個實施例中，所述放電MOS驅動電路包括：放電開關控制單元、放電一級電流放大單元和放電二級電流放大單元，所述放電開關控制單元、所述放電一級電流放大單元和所述放電二級電流放大單元順序連接；所述放電開關控制單元的輸入端分別與所述控制中心的第三控制輸出端和第四控制輸出端連接，所述放電二級電流放大單元的輸出端分別與所述控制中心的第一檢測輸出端和充電MOS電路連接。在其中一個實施例中，所述放電開關控制單元包括：第十電阻R10、第十一電阻R11、第十二電阻R12和第五開關管Q5，所述第十電阻R10的一端作為所述放電MOS驅動電路的第四控制輸入端與所述控制中心的第二控制輸出端連接，另一端分別與所述第十二電阻R12的一端和所述第五開關管Q5連接；所述第十一電阻R11的一端作為所述放電MOS驅動電路的第三控制輸入端與所述控制中心的第三控制輸出端連接，另一端與所述第五開關管Q5的源極連接；所述第十二電阻R12的另一端分別與所述第五開關管Q5和參考地GND連接；所述放電一級電流放大單元包括：第十三電阻R13、第十四電阻R14、第一二極管D1和第六開關管Q6，所述第十三電阻R13的一端與所述第五開關管Q5的漏極連接，另一端分別與所述第十四電阻R14和第六開關管Q6的基極連接；所述第六開關管Q6的發射極分別與所述第十四電阻R14的一端和電源Vcc連接，集電極與所述第一二極管D1的陽極連接；所述放電二級電流放大單元包括：第十五電阻R15、第十六電阻R16、第七開關管Q7、第八開關管Q8和第二二極管D2，所述第十五電阻R15的一端作為所述放電MOS驅動電路的輸出端分別與所述放電MOS電路、所述控制中心的第二檢測端連接；所述第二二極管的陽極與電源Vcc連接，陰極與所述第七開關管Q7集電極連接；所述第七開關管Q7的基極分別與所述第一二極管D1的陰極、所述第八開關管Q8的基極和所述第十六電阻R16的一端連接，發射極與所述第十五電阻R15的一端連接；所述第十六電阻R16的另一端與所述充電器負極連接；所述第八開關管Q8的發射極與所述第十五電阻R15的一端連接，集電極與所述充電器負極連接。本次技術方案相比于現有技術有以下有益效果：1.采用多級三極管驅動的MOS驅動電路控制充電放電MOS電路，開關速度快，開關損耗低，電路簡單，成本低。2.控制中心采用MCU控制單元和AFE模擬前端單元的組合形式，在MCU控制單元失效的情況時AFE模擬前端單元可以控制MOS管驅動電路工作，提高電路的穩定性和安全性。3.控制中心利用第一檢測端和第二檢測端，當啟動過充或者過放保護時，可以通過檢測第一檢測端和第二檢測端的電壓值來判斷是否已經關斷充電或者放電MOS電路，進一步提高電路的安全系數，穩定性強。4.采用MOS管在電池組負端，相對于MOS管在電池組正端控制，安全系數高，不會出現MOS管容易被擊穿的現象。附圖說明圖1為本實施例中的BMS充放電控制保護電路框架圖；圖2為本實施例中的充電MOS驅動電路框架圖；圖3為本實施例中的充電MOS驅動電路原理圖；圖4為本實施例本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種BMS充放電控制保護電路，其特征在于，包括：控制中心(100)、充電MOS驅動電路(200)、放電MOS驅動電路(300)、充電MOS電路(400)和放電MOS電路(500)，所述控制中心(100)的第一控制輸出端與所述充電MOS驅動電路(200)的第一控制輸入端連接，第二控制輸出端與所述充電MOS驅動電路(200)的第二控制輸入端連接，第三控制輸出端與所述放電MOS驅動電路(300)的第一控制輸入端連接，第四控制輸出端與所述放電MOS驅動電路(300)的第二控制輸入端；所述充電MOS驅動電路(200)的輸出端與所述充電MOS電路(400)連接；所述放電MOS驅動電路(300)的輸出端與所述放電MOS電路(500)連接；所述充電電MOS電路(400)與放電MOS電路(500)串聯在電池組的總負端及充電器的負極端之間。

【技術特征摘要】
1.一種BMS充放電控制保護電路，其特征在于，包括：控制中心(100)、充電MOS驅動電路(200)、放電MOS驅動電路(300)、充電MOS電路(400)和放電MOS電路(500)，所述控制中心(100)的第一控制輸出端與所述充電MOS驅動電路(200)的第一控制輸入端連接，第二控制輸出端與所述充電MOS驅動電路(200)的第二控制輸入端連接，第三控制輸出端與所述放電MOS驅動電路(300)的第一控制輸入端連接，第四控制輸出端與所述放電MOS驅動電路(300)的第二控制輸入端；所述充電MOS驅動電路(200)的輸出端與所述充電MOS電路(400)連接；所述放電MOS驅動電路(300)的輸出端與所述放電MOS電路(500)連接；所述充電電MOS電路(400)與放電MOS電路(500)串聯在電池組的總負端及充電器的負極端之間。2.根據權利要求1所述的BMS充放電控制保護電路，其特征在于，所述控制中心(100)的第一檢測端與所述充電MOS驅動電路(200)連接，第二檢測端與所述放電MOS驅動電路(300)連接。3.根據權利要求2所述的BMS充放電控制保護電路，其特征在于，所述控制中心(100)包括：MCU控制單元(101)和AFE模擬前端單元(102)，所述MCU控制單元(101)與所述AFE模擬前端單元(102)信號連接；所述MCU控制單元(101)的兩個輸出端分別作為所述控制中心(100)的第一控制輸出端和第四控制輸出端；所述AFE模擬前端單元(102)的兩個輸出端分別作為所述控制中心(100)的第二控制輸出端和第三控制輸出端。4.根據權利要求3所述的BMS充放電控制保護電路，其特征在于，所述充電MOS驅動電路(200)包括：充電開關控制單元(201)、充電一級電流放大單元(202)和充電二級電流放大單元(203)，所述充電開關控制單元(201)、所述充電一級電流放大單元(202)和所述充電二級電流放大單元(203)順序連接；所述充電開關控制單元(201)的輸入端分別與所述控制中心(100)的第一控制輸出端和第二控制輸出端連接，所述充電二級電流放大單元(203)的輸出端分別與所述控制中心(100)的第一檢測輸出端和充電MOS電路(400)連接。5.根據權利要求2所述的BMS充放電控制保護電路，其特征在于，所述充電開關控制單元(201)包括：第一電阻R1、第二電阻R2、第三電阻R3和第一開關管Q1，所述第一電阻R1的一端作為所述充電MOS驅動電路(200)的第二控制輸入端與所述控制中心(100)的第二控制輸出端連接，另一端分別與所述第三電阻R3的一端和所述第一開關管Q1的柵極連接；所述第二電阻R2的一端作為所述充電MOS驅動電路(200)的第一控制輸入端與所述控制中心(100)的第一控制輸出端連接，另一端與所述第一開關管Q1的柵極連接；所述第三電阻R3的另一端與參考地GND連接；所述第一開關管Q1的源極與參考地GND連接；所述充電一級電流放大單元(202)包括：第四電阻R4、第五電阻R5和第二開關管Q2，所述第五電阻的一端與所述第一開關管Q1的漏極連接，另一端與所述第二開關管Q2的基極連接；所述第四電阻R4的一端與所述第二開關管Q2的基極連接，另一端與所述第二開關...

【專利技術屬性】
技術研發人員：徐文賦，任素云，
申請(專利權)人：惠州市藍微新源技術有限公司，
類型：發明
國別省市：廣東,44