供电系统的制作方法

本实用新型涉及电路控制领域，具体而言，涉及一种供电系统。

背景技术：

随着新能源电动汽车的大规模生产，对电池管理体统(BMS)需求要求越来越高。BMS系统失效，轻则造成设备掉电，重则起火燃烧造成重大安全事故。目前，新能源电动汽车市场对于BMS的可靠性和稳定性要求越来越高。为BMS提供后备供电电路，保证供电电路不掉电，给系统稳定运行提供安全保障成为新能源电动汽车市场的热点需求。

但目前现有的BMS供电系统中，电路结构复杂，造成了不必要的成本浪费，且可靠性与稳定性较低，难以为BMS系统稳定运行提供安全保障。

针对上述现有的供电系统可靠性和稳定性低的问题，目前尚未提出有效的解决方案。

技术实现要素：

本实用新型实施例提供了一种供电系统，以至少解决现有的供电系统可靠性和稳定性低的技术问题。

为实现上述技术目的，达到上述技术效果，解决上述技术问题，根据本实用新型实施例的一个方面，提供了一种供电系统，该供电系统包括：电池组；主供电电路，与电池组和BMS系统相连接，用于通过电池组的电源向BMS系统供电；后备供电电路，与电池组、BMS系统和主供电电路相连接，用于在检测出主供电电路的输出电压小于预设值时通过电池组的电源向BMS系统供电。

进一步地，后备供电电路包括：稳压支路，与电池组和BMS系统相连接，用于在导通时对电池组的电源执行稳压；控制支路，与主供电电路和稳压支路相连接，用于判断主供电电路的输出电压是否小于预设值，并在判断出主供电电路的输出电压小于预设值之后导通稳压支路。

进一步地，控制支路包括：逻辑芯片，与主供电电路相连接，用于判断主供电电路的输出电压是否小于预设值；开关器件，与逻辑芯片和稳压支路相连接，用于在主供电电路的输出电压小于预设值时导通稳压支路，并在主供电电路的输出电压不小于预设值时断开稳压支路。

进一步地，控制支路还包括：第一电容，第一电容的第一端接入开关器件的负输入端，第一电容的第二端接入逻辑芯片的第一输入端；第一电阻，第一电阻的第一端接入电池组的正极，第一电阻的第二端接入开关器件的正输入端。

进一步地，稳压支路包括：第二电阻，第二电阻的第一端接入电池组的正极，第二电阻的第二端接入开关器件的集电极端；第一二极管，第一二极管的负极接入开关器件的发射极端，第一二极管的正极接地；三极管，三极管的集电极接入电池组的正极，三极管的基极接入第一二极管的负极；第二二极管，第二二极管的正极接入三极管的发射极，第二二极管的负极接入BMS系统。

进一步地，稳压支路还包括：第二电容，第二电容的正极接入三极管的发射极，第二电容的负极接地。

进一步地，后备供电电路还包括：降压支路，与主供电电路和逻辑芯片相连接，用于降低主供电电路向逻辑芯片输出的电压。

进一步地，降压支路包括：第三电阻，第三电阻的第一端接入主供电电路的正极，第三电阻的第二端接入逻辑芯片的第一输入端；第四电阻，第四电阻的第一端接入第一电阻的第二端，第四电阻的第二端接入主供电电路的负极或接地。

进一步地，逻辑芯片为TL431芯片。

进一步地，开关器件为光耦合器。

在本实用新型实施例中，采用电路控制的方式，通过设置电池组，主供电电路，与电池组和BMS系统相连接，用于通过电池组的电源向BMS系统供电；后备供电电路，与电池组、BMS系统和主供电电路相连接，用于在检测出主供电电路的输出电压小于预设值时通过电池组的电源向BMS系统供电，为BMS系统提供了结构简单的后备供电电路，达到了增强供电系统的稳定性和可靠性的目的，从而解决了现有的供电系统可靠性和稳定性低的技术问题。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，构成本申请的一部分，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：

图1是根据本实用新型实施例的一种供电系统示意图；

图2是根据本实用新型实施例的一种可选的供电系统的电路图；

图3是根据本实用新型实施例的一种可选的供电系统的电路图；以及

图4是根据本实用新型实施例的一种可选的供电系统的电路图。

其中，主供电电路10、电池组12、后备供电电路14，后备供电电路14包括：控制支路(开关器件U2，第一电阻R3，逻辑芯片U1，第一电容C1)、稳压支路(第二电阻R4，第二电容BC1，第一二极管ZD1，三极管Q1，第二二极管VD)、降压支路(第三电阻R1，第四电阻R2)，电池组正极BAT+、电池组负极BAT-，主供电电路的正极VO+、主供电电路的负极VO-。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本实用新型方案，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本实用新型保护的范围。

根据本实用新型实施例的一个方面，提供了一种供电系统的实施例。

图1是根据本实用新型实施例的一种供电系统示意图，如图1所示，该供电系统包括：主供电电路10、电池组12和后备供电电路14，其中，主供电电路10，与电池组12和BMS系统相连接，用于通过电池组12的电源向BMS系统供电；后备供电电路14，与电池组12、BMS系统和主供电电路10相连接，用于在检测出主供电电路10的输出电压小于预设值时通过电池组12的电源向BMS系统供电。

具体的，主供电电路10、电池组12和后备供电电路14构成了上述供电系统，其中，主供电电路10，与电池组12和BMS系统相连接，后备供电电路14，与电池组12、BMS系统和主供电电路10相连接，一般情况下，主供电电路10的输出电压稳定，主供电电路10正常工作，通过电池组12的电源向BMS系统供电。在主供电电路10不能正常工作(例如，主供电电路10损坏或故障)的情况下，后备供电电路14在检测主供电电路10的输出电压小于预设值的情况下，通过电池组12的电源向BMS系统供电。

在一种可选的实施例中，图2是根据本实用新型实施例的一种可选的供电系统的电路图，具体元器件如图2所示，可以通过如下公式比较主供电电路10的输出电压的电压值与预设值的大小：

其中，Vo为主供电电路10的输出电压，K为Vo的系数，K取值为0.6至1；

为预设值，其中R1、R2分别为图2所示电路图中的电阻R1、R2，a为逻辑芯片U1的基准电压，取值为2.495伏。

在检测到主供电电路10的输出电压的电压值小于预设值的情况下，也即在的情况下，主供电电路10不能正常工作(例如，主供电电路10损坏或故障)，停止为BMS系统供电，后备供电电路14启动，通过电池组12的电源向BMS系统供电，后备供电电路14的输出电压值为(Vzd1-1)伏，其中，Vzd1为稳定电压值。

上述供电系统通过提供结构简单的后备供电电路，可以在主供电电路的不能正常工作的情况下，切换至后备供电电路为BMS系统供电，达到了增强供电系统的稳定性和可靠性的目的，从而解决了现有的供电系统可靠性和稳定性低的技术问题。

基于上述实施例提供的技术方案，本实用新型还提供了如下的优选方案：

可选的，后备供电电路14包括：稳压支路、控制支路、降压支路，其中，稳压支路，与电池组和BMS系统相连接，用于在导通时对电池组的电源执行稳压；控制支路，与主供电电路和稳压支路相连接，用于判断主供电电路的输出电压是否小于预设值，并在判断出主供电电路的输出电压小于预设值之后导通稳压支路；降压支路与主供电电路和逻辑芯片相连接，用于降低主供电电路向逻辑芯片输出的电压。

具体的，稳压支路、控制支路和降压支路构成一个结构简单的后备供电电路，在上述后备供电电路中，控制支路与主供电电路和稳压支路相连接，具体的，如图2所示，控制支路包括逻辑芯片U1、开关器件U2、第一电容C1、第一电阻R3，其中，逻辑芯片U1与主供电电路10相连接，开关器件U2与稳压支路相连接，控制支路可以判断主供电电路10的输出电压是否小于预设值，并在判断出主供电电路10的输出电压小于预设值之后导通稳压支路。在检测到主供电电路10的输出电压的电压值不小于预设值的情况下，表明主供供电电路10可以正常工作，不需要后备供电电路启动，控制支路不导通稳压支路。

如图2所示，上述稳压支路包括三极管Q1、第一二极管ZD1、第二二极管VD、第二电阻R4、第二电容BC1，其中，稳压支路的第一端为第二电阻R4，第二电阻R4接入电池组的正极，稳压支路的第二端为第二二极管VD，第二二极管VD接入BMS系统，在检测到主供电电路10的输出电压的电压值低于预设值的情况下，控制支路控制电池组和BMS系统导通，后备供电电路启动，通过电池组12的电源向BMS系统供电，稳压支路执行稳压。

上述降压支路与主供电电路和逻辑芯片U1相连接，具体的，降压支路包括第三电阻R1与第四电阻R2，通过第三电阻R1与第四电阻R2来降低主供电电路向逻辑芯片U1输出的电压。

作为一种可选的实施方式，图2是根据本实用新型实施例的一种可选的供电系统的电路图，如图2所示，控制支路包括：逻辑芯片U1，与主供电电路10相连接，用于判断主供电电路10的输出电压是否小于预设值；开关器件U2，与逻辑芯片U1和稳压支路相连接，用于在主供电电路10的输出电压小于预设值时导通稳压支路，并在主供电电路10的输出电压不小于预设值时断开稳压支路。

具体的，上述逻辑芯片U1可以是一种可控精密稳压源，例如，TL431芯片，TL431芯片的输出电压可以用电阻进行设置，例如，输出电压可以为2.495伏到36伏的范围内的任何值。

在一种可选的实施例中，上述逻辑芯片U1与主供电电路10相连接，具体的，逻辑芯片U1三端可调分流，包括两个输入端和一个输出端，逻辑芯片U1的输出端接入开关器件U2，逻辑芯片U1的第一输入端接入第三电阻R1与第四电阻R2之间，逻辑芯片U1的第二输入端接地，逻辑芯片U1可以判断主供电电路10的输出电压是否小于预设值。

在上述电路中，开关器件U2与逻辑芯片U1和稳压支路相连接，具体的，开关器件U2可以是光耦合器，可以分为输入端(发光二极管端)和输出端(光敏三极管端)，开关器件U2的输入端与逻辑芯片U1相连接，开关器件U2的输出端与稳压支路相连接，用于在主供电电路的输出电压小于预设值时导通稳压支路，并在主供电电路的输出电压不小于预设值时断开稳压支路。

具体的，上述开关器件U2的输入端包括正输入端(发光二极管的正极)和负输入端(发光二极管的负极)，开关器件U2的输出端包括集电极端(光敏三极管的集电极)和发射极端(光敏三极管的发射极)。开关器件U2的负输入端接入逻辑芯片U1的输出端，正输入端经由第一电阻R3接入三极管Q1的集电极，开关器件U2的输出端的发射极端接入三极管Q1与第一二极管ZD1之间，集电极端经由第二电阻R4接入三极管Q1的集电极。

在一种可选的实施例中，在逻辑芯片U1输出低电平的情况下，开关器件U2导通，开关器件U2的输入端加电信号，发光二极管发光，光敏三极管接收光之后产生光电流，从开关器件U2的输出端流出，从而实现了“电-光-电”的转换。

在一种可选的实施方案中，在的情况下，图3是根据本实用新型实施例的一种可选的供电系统的电路图，等效电路如图3所示，即当逻辑芯片U1的两输入端的电压小于某预定电压时，输出端输出低电平，开关器件U2导通，第二电阻R4与第一二极管ZD1构成回路，第一二极管ZD1工作于稳压，三极管Q1导通，第二二极管VD导通，后备供电电路14启动；在的情况下，图4是根据本实用新型实施例的一种可选的供电系统的电路图，本电路的等效电路如图4所示，即当逻辑芯片U1的两输入端的电压大于某预定电压时，输出端输出高电平，开关器件U2不导通，第二电阻R4与第一二极管ZD1无法构成回路，第一二极管ZD1不工作，三极管Q1不导通，第二二极管VD不导通，主供电电路10正常工作。

可选的，图2是根据本实用新型实施例的一种可选的供电系统的电路图，如图2所示，控制支路还包括：第一电容C1、第一电阻R3，其中，

第一电容C1的第一端接入开关器件U2的负输入端，第一电容C1的第二端接入逻辑芯片U1的第一输入端；第一电阻R3的第一端接入电池组12的正极BAT+，第一电阻R3的第二端接入开关器件U2的正输入端。

具体的，上述第一电容C1为无极电容，两端分别接入开关器件U2与降压支路，具体的，如图2所示，第一电容C1的第一端接入开关器件U2的负输入端、第一电容C1的第二端接入逻辑芯片U1的第一输入端，可选的，第一电容C1的第二端可以接入第三电阻R1与第四电阻R2之间，第一电阻R3的第一端接入电池组12的正极BAT+，第一电阻R3的第二端接入开关器件U2的正输入端，可以限制电流过大，防止电流过大导致开关器件U2输入端的发光二极管损坏。

可选的，图2是根据本实用新型实施例的一种可选的供电系统的电路图，如图2所示，稳压支路包括：第二电阻R4、第一二极管ZD1、三极管Q1、第二二极管VD，其中，第二电阻R4的第一端接入电池组12的正极，第二电阻R4的第二端接入开关器件U2的集电极端；第一二极管ZD1的负极接入开关器件U2的发射极端，第一二极管ZD1的正极接地；三极管Q1的集电极接入电池组12的正极BAT+，三极管Q1的基极接入第一二极管ZD1的负极；第二二极管VD的正极接入三极管Q1的发射极，第二二极管VD的负极接入BMS系统。

具体的，上述三极管Q1可以是晶体管，晶体管作为一种可变开关，可基于输入的电压控制流出的电流；上述第一二极管ZD1可以是稳压二极管，第一二极管ZD1的负极接入开关器件U2的发射极端，可选的，第一二极管ZD1的负极可以接入三极管Q1的基极，上述第二二极管VD可以为阻尼二极管，可以起到阻尼作用。

可选的，图2是根据本实用新型实施例的一种可选的供电系统的电路图，如图2所示，稳压支路还包括：第二电容BC1，其中，第二电容BC1的正极接入三极管Q1的发射极，第二电容BC1的负极接地。

可选的，图2是根据本实用新型实施例的一种可选的供电系统的电路图，如图2所示，降压支路包括：第三电阻R1、第四电阻R2，其中，

第三电阻R1的第一端接入主供电电路10的正极VO+，第三电阻R1的第二端接入逻辑芯片U1的第一输入端；第四电阻R2的第一端接入第三电阻R1的第二端，第四电阻R2的第二端接入主供电电路10的负极VO-或接地。

具体的，上述降压支路可以包括第三电阻R1与第四电阻R2，其中，第三电阻R1的第一端为降压支路的第一端，第三电阻R1的第一端接入主供电电路的正极VO+；第三电阻R1的第二端接入逻辑芯片U1，可选的，第三电阻R1的第二端接入第四电阻R2的第一端，第四电阻R2的第二端为降压支路的第二端，第四电阻R2的第二端接入主供电电路的负极VO-，可选的，降压支路中第四电阻R2的第二端也可以接地，通过构建上述结构简单的降压支路可以降低主供电电路向逻辑芯片U1输出的电压。

以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。