一种电池管理系统的风扇驱动电路的制作方法
【技术领域】
[0001] 本实用新型涉及电动汽车电池管理技术领域，尤其涉及用于驱动设置在动力电池 包内部的风扇动作的风扇驱动电路。
【背景技术】
[0002] 电池管理系统是电动汽车的核心组成部分，其主要用于监控动力电池包的电池单 体电压、动力电池包总电压和动力电池包总电流，用于接收和处理人机接口信号，用于进行 动力电池包热管理，用于根据整车工况进行能量切换，及用于监测动力电池包与车身间绝 缘电阻的阻值等。其中，动力电池包热管理主要是在动力电池包中电池单体温度低于设定 范围时进行预热处理，高于设定范围时进行散热处理，及在动力电池包内温度不均匀时进 行热均衡处理。
[0003] 动力电池包具有两种结构，一种是分体式动力电池包结构，另一种是集中式动力 电池包结构，前者是将所有电池单体分组进行单独封装形成各动力电池包单元，后者是将 所有电池单体封装在一个箱体中。集中式动力电池包虽然具有较低的封装和制造成本，但 因箱体内热量较高、且热量比较容易集中，因此无法获得理想的散热和热均衡效果。基于 该种原因，现有电动汽车主要采用分体式动力电池包结构，对应的热管理系统在热均衡处 理方面主要是在各动力电池包单元之间设置循环风道，并在其中一个动力电池包单元中设 置一个风扇，控制器在满足风扇开启条件时，经由风扇驱动电路驱动风扇旋转，进而通过风 扇带动空气在各动力电池包单元间循环流动实现热均衡。这种分体式动力电池包的热管 理系统存在的主要缺陷为：1、无法根据当前车速调节风扇转速，而实际中动力电池包中电 池单体间的温差会受电池包放电倍率的影响，而电池包放电倍率与车速有直接关系，车速 较高，电池包的放电倍率也相对较高，如果无法根据当前车速调节风扇转速，则很有可能无 法通过合理的时间将电池包内的最大温差降至温度阈值以下，进而会影响风扇的热均衡效 果；2、不具有风扇故障检测结构，而风扇又被封装在动力电池包单元内部，因此，如果风扇 出现例如是堵转等故障，用户很难及时发现并处理；如果风扇长期处于无法正常工作的状 态，将导致动力电池包综合性能下降，进而严重影响动力电池包的使用寿命。 【实用新型内容】
[0004] 本实用新型实施例的目的是提供一种可供电池管理系统的控制器进行风扇故障 检测，及根据当前车速调节风扇转速的风扇驱动电路。
[0005] 为了实现上述目的，本实用新型采用的技术方案为：一种风扇驱动电路，连接于 驱动电源与接地端之间，所述风扇驱动电路包括串联连接的风扇、MOS管和检测电阻，所述 MOS管的栅极与用于接收PWM信号的驱动信号输入端电性连接；所述检测电阻的一端与所 述接地端电性连接，所述检测电阻的另一端与用于输出电压信号的电压反馈信号输出端电 性连接。
[0006] 优选的是，所述风扇驱动电路还包括与风扇并联连接的续流二极管。 3 CN 204386931 U 说明书 2/5 页
[0007]优选的是，所述风扇驱动电路还包括防反接二极管，所述防反接二极管正向连接 于所述驱动电源与所述接地端之间。
[0008]优选的是，所述风扇驱动电路还包括信号放大单元，所述检测电阻的另一端经所 述信号放大单元与所述电压反馈信号输出端电性连接。
[0009]优选的是，所述信号放大单元包括基准电压源和第一运算放大器，所述第一运算 放大器的电源正极和电源负极分别与工作电源和整车地电性连接，所述基准电压源为所述 第一运算放大器的同相输入端提供等于所述工作电源一半的偏置电压；所述检测电阻的另 一端与所述第一运算放大器的同相输入端电性连接，所述第一运算放大器的输出端与所述 电压反馈信号输出端电性连接。
[0010] 优选的是，所述基准电压源为电压跟随器。
[0011]优选的是，所述电压跟随器包括第三运算放大器和连接于所述工作电源与整车 地之间的分压电路，所述第三运算放大器的电源正极和电源负极分别与所述工作电源和整 车地电性连接，所述第三运算放大器的同相输入端与分压电路的分压中点电性连接，所述 弟二运算放大器的反相输入端与所述第二运算放大器的输出端电性连接，以使所述第三运 算放大器的输出端输出等于所述工作电源一半的偏置电压。
[0012]优选的是，所述偏置电压经第二电阻输入至所述第一运算放大器的同相输入端， 所述检测电阻的另一端经第一电阻与所述第一运算放大器的同相输入端电性连接；所述第 一运算放大器的反相输入端一支路经第四电阻与所述接地端电性连接，另一支路经第七电 阻与第一运算放大器的输出端电性连接。
[0013]优选的是，所述第一运算放大器的输出端经滤波电路与所述电压反馈信号输出端 电性连接。
[0014] 优选的是，所述检测电阻至少满足阻值公差小于1 %，温度系数小于或者等于 25PPM，及标称阻值小于或者等于1〇毫欧中的至少一项。
[0015]本实用新型的有益效果在于，本实用新型的风扇驱动电路设置有MOS管，因此可 使电池管理系统能够根据当前车速、通过调节输入至MOS管栅极的PWM信号的占空比调节 风扇的转^ ;另外，本实用新型的风扇驱动电路还设置有检测电阻，因此可使电池管理系统 能够通过采集该检测电阻两端的电压信号，计算流经风扇的当前电流值，进而可使电池管 理系统能够通过比较该当前电流值是否超过风扇在当前状态下的正常电流范围，判断风扇 驱动电路是否出现故障。
【附图说明】[0016]图1示出了根据本实用新型的电池管理系统的风扇驱动电路的一种实施结构；[0017]图2示出了对检测电阻两端的电压信号进行放大处理的信号放大单元的一种实施结构。[0018]附图标记说明：[0019]13-风扇；驱动电源-Vd ;[0020]接地端_FAN_GND ;整车地-GND ;[0021]PWMD-PWM 信号；QC1-MOS 管；[0022]RC14-检测电阻；RC13-第一下拉电阻； 4 CN 204386931 U说明书3/5页[0023]Dl-防反接二极管；DCl-续流二极管；[0024]FAN_RS1-电压信号；UCl-第一运算放大器；[0025]DC2-稳压管；CC5-隔尚电容；[0026]RC15-隔离电阻；UC3-第三运算放大器；[0027]UO-偏置电压；RC5、RC6-电阻；[0028]VCC-工作电源；RCl-第一电阻；[0029]RC2-第二电阻；RC4-第四电阻；[0030]RC3-第三电阻；RC7-第七电阻；[0031]CCl-电容；CC2-第二电容；[0032]Feed_Back-电压反馈信号；DC25-二极管。
【具体实施方式】
[0033] 下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始 至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参 考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本实用新型，而不能解释为对本实用新型的 限制。
[0034] 本实用新型为了解决现有电池管理系统的风扇驱动电路无法供电池管理系统的 控制器根据当前车速调节风扇转速，及无法检测风扇是否出现堵转等故障的缺陷，提供一 种经改进的风扇驱动电路。如图1所示，该风扇驱动电路连接于驱动电源Vd与接地端FAN_ GND之间，该驱动电源Vd可取至蓄电池的正极，即为12V电源；该风扇驱动电路包括串联连 接的风扇13、M0S管QCl和检测电阻RC14,该MOS管QCl的栅极与用于接收经控制器输出的 PWM信号PWMD的驱动信号输入端（图中未示出）电性连接；该检测电阻RC14的一端与接 地端FAN_GND电性连接，另一端与用于向控制器输出电压信号的电压反馈信号输出端（图 中未示出）电性连接。图1所示实施例中的MOS管具体为N沟道增强型场效应管，本领域 技术人员应当清楚的是，在此也可以采用其他类型的MOS管，只需对应改变MOS管的接线 方式及驱动信号的方向即可。
[0035] 为了提高检测精度，该检测电阻特别是精密电阻，而作为精密电阻，其应该至少满 足以下条件之一 ：1、阻值公差小于1% ;2、温度系数小于或者等于25PPM;3、阻值小于或者 等于10毫欧；在本实施例中，例如采用1毫欧的检测电阻。
[0036] 本实用新型的风扇驱动电路由于设置有MOS管QC1，因此可使电池管理系统能够 通过调节输入至MOS管QCl栅极的PWM信号PWMD的占空比调节风扇13的转速，例如可根据 当前车速对最大温差的影响（该最大温差即为通过安装在电池包内