一种后备电源的制作方法_3

文档序号:8433005阅读:来源:国知局
的电池包21内设有B1-B4四个单体电池,上部的电池包21内设有B5-B8四个单体电池,其中设有若干采样线,其采样线的末端的输出端子被集成为两个采样输出端22。如图中所示,下部的电池包21内设有5个采样端子,分别为P1-、P1、P2、P3、P4,其中Pl-作为动力电池模块2的负极接地。上部的电池包21内设有5个采样端子,分别为P5-、P5、P6、P7、P8,其中P8作为动力电池模块2的正极。可看出,其中P4和P5-是等价的。采样保护模块3中的采样输入端32与该采样输出端22对应,因此每个采样输入端32中也对应设有5个输入端子。为方便描述起见,同样将图中下部的采样输出端22的对应的下部采样输入端32的输入端子标记为P1-、P1、P2、P3、P4,同样将图中上部的采样输出端22的对应的上部采样输入端32的输入端子标记为P5-、P5、P6、P7、P8。
[0076]为方便后续描述,将图6中靠近下端的输出端口称为低压端,将图中靠近上端的输出端口称为高压端。比如Pl-是下部采样输出端22的低压端,P4是下部采样输出端22的高压端,同样地,图中P5-是上部采样输出端22的低压端,P8是上部采样输出端22的高压端。当然,相对而言,每个单体电池之间也有高压端、低压端之分。
[0077]图中上部的保护IC31对应图中上部电池包21 (高端4串单体电池)的保护芯片;图中上部保护IC31与下部保护IC31级联,该上部的保护IC31通过采样输出端22对高4串单体电池的电压采样,并根据高4串的单体电池状态输出级联控制信号传递给下部的保护 IC31。
[0078]所述图中下部的保护IC31对应图中下部电池包21 (低端4串单体电池)的保护芯片;图中下部保护IC31通过采样输出端22对低4串单体电池的电压采样,同时接收图中上部保护IC31输入的级联控制信号,最后输出最终的初级控制信号传递给信号转换模块。
[0079]作为一种优选的实施方式,如图4、图5所示,所述防混插模块4还包括一芯片保护电路41,所述芯片保护电路41用于在混插时保护所述保护IC31,防止所述保护IC31因大压降损坏。所述芯片保护电路41串联在两保护IC31之间。其中,本例提供的所述芯片保护电路41为一大功率电阻Rp,所述大功率电阻Rp串联在两个保护IC31的级联电路上。具体的,如图5、图6中所示,将大功率电阻Rp的一端接在上部保护芯片IC的接地端,另一端接在所述下部的采样输入端32的P4端口上。当混插时,将会导致大功率电阻Rp两端压差远大于0V,此时大功率电阻Rp承受主要压降,避免保护IC31因大压降被损坏。
[0080]本例中的取电方式与普通的取电方式不同,其取电电路42没有直接从P8和Pl-之间直接取电,因为这样一旦混插,原来的P8可能变成P4,原来的Pl-可能变成P5-,电压就会出现明显变化,继而影响后续电路。
[0081]作为一种优选实施的方式,如图7所示,所述取电电路42包括正极取电电路和负极取电电路;
[0082]所述正极取电电路包括两并联的正极二极管D2、D3 ;两正极二极管D2、D3的阳极分别电连接至采样输入端32的高压端,阴极连接在一起,作为给信号转换电路43提供电源的正极接口 A ;
[0083]所述负极取电电路包括两并联的负极二极管D4、D5 ;两负极二极管D4、D5的阴极分别电连接至采样低压端,阳极连接在一起,作为给信号转换电路43提供电源的负极接口B0
[0084]同时,在正极接口 A和负极接口 B之间串联一第二保护电阻R4和一第二稳压管ZD2,且在第二稳压管上并联一电容Cl,并在第二稳压管与第二保护电阻间弓I出一参考电源VCC。参考电源VCC是将取电电路输出电压进行降压处理获取的,参考电源VCC要小于取电电路的正极接口的输出电压,但是上述正极接口 A和参考电源VCC电压共参考地。第二保护电阻R4—端与正极接口 A连接,另一端与第二稳压管ZD2的阴极连接,第二稳压管ZD2的阳极与负极接口 B连接;电容Cl跨接在第二稳压管ZD2两端,从第二稳压管ZD2阴极输出以负极接口 B为参考的参考电源VCC,参考电源VCC电压值基本等于第二稳压管ZD2稳压电压值。为了配合后面的信号转换电路,第二稳压管ZD2的选型与图8中第一文雅管ZDl选型保持一致。
[0085]具体的,本例中将正极取电电路的两个正极二极管D2、D3的阳极分别电连接至P8、P4,而将负极取电电路的两个负极二极管D4、D5的阴极分别电连接至P1_、P5_。此种防混插设计的取电电路42会在出现混插的情况同样从P8和Pl-之间取电,电压不会受影响。采用该取电电路42,可以防止在出现混插时,信号转换电路43取不到电或取电电压异常的情况出现。
[0086]本例中增加的信号转换电路43在防混插设计中是非常重要的,现有设计中并无该电路,而是直接将将采样保护模块3输出的控制信号直接传递给充放电控制模块I。而采样保护模块3的控制信号参考地是P1-,在出现混插的时候,参考地就会发生变化,Pl-可能变成P5-,而充放电控制模块I的参考地依然是P1-。混插时,采样保护模块3给出禁止充电的控制信号,信号电压等于B5-电压,与充放电控制模块I的参考地Pl-之间有压差,这个压差会导致充放电控制模块I启动工作。本应禁止充电的控制信号被当成充电信号。
[0087]作为一种优选实施的方式,如图8所示,所述信号转换电路43包括第一开关电路及第二开关电路;
[0088]所述第一开关电路包括第一保护电阻R1、防反二极管D1、第一转换开关Q1、第一下拉电阻R2 ;所述第一保护电阻Rl的一端连接取电电路42的正极接口 A ;另一端连接防反二极管Dl的阳极;
[0089]所述防反二极管Dl阴极与所述第一转换开关Ql的漏极D连接;所述第一转换开关Ql的源极S与保护IC31的参考地连接;
[0090]所述第一转换开关Ql的栅极G与所述保护IC31连接,且其栅极G通过所述第一下拉电阻R2与所述参考地连接;
[0091]所述第二开关电路包括第一稳压管ZD1、第二下拉电阻R3及第二转换开关Q2 ;
[0092]所述第二转换开关Q2的源极S与取电电路42的参考电源VCC连接,其漏极D经所述第二下拉电阻R3连接至所述取电电路42的负极接口 B,栅极G连接至所述第一保护电阻Rl与防反二极管Dl之间;所述第二下拉电阻R3的另一端连接至所述负极取电电路的负极接口 B ;
[0093]所述第一稳压管ZDl的阴极连接至所述第二转换开关Q2的栅极G,阳极连接至所述取电电路42的负极接口 B ;
[0094]所述第二转换开关Q2的漏极D与第二下拉电阻R3间接出一输出所述充放电信号的充放电信号输出接口 D。
[0095]第一稳压管ZDl的选型时,选稳压电压等于取电电路42上电压的第二稳压管ZD2。
[0096]所谓的所述第一转换开关Ql的栅极G与所述保护IC31连接,具体指与该保护IC31的初级控制信号输出接口 C连接,该初级控制信号输出接口 C用来输出该初级控制信号。
[0097]采用本例提供的信号转换电路43,当其初级控制信号输出接口 C向保护IC31输出的初级控制信号为对Pl-的高电平时,信号转换电路43输出高电平;当其初级控制信号输出接口 C向保护IC31输出的初级控制信号为对Pl-的低电平时,信号转换电路43输出低电平。
[0098]具体的,保护IC31传递给信号转换电路43的初级控制信号是有两个控制信号,一个充电控制信号,一个放电控制信号。信号转换电路43是由两个一模一样的电路对充电控制信号和放电控制信号进行转换,最终将充电控制信号和放电控制信号处理后,输出给充放电控制模块I。
[0099]下面描述其工作过程:当初级控制信号
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