一种BMS充放电控制电路、方法和电子设备与流程

本发明涉及电子设备技术领域，更具体地说，涉及一种bms充放电控制电路、方法和电子设备。

背景技术：

对于现有的bms控制充放电电路，其通常采样充放电电路的同口设计，在充电和放电端口同口设计过程中，由于一般情况下电池放电电流要比充电电流大很多，所以同口的缺点是要求保护板上充电控制和放电控制的mos一摸一样，放电时电流会经过充电控制mos，这样就增加了成本、内阻和热量。还有一些电路中，也采用分口式设计：可以节省一些mos物料成本，但是充电口其实是能放电的，有可能会倒灌、漏电，有安全隐患。

技术实现要素：

本发明要解决的技术问题在于，针对现有技术的上述现有技术缺陷，提供一种bms充放电控制电路、方法和电子设备。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：构造一种bms充放电控制电路，包括：控制器，连接所述控制器的电池组，以及与所述电池组连接的放电输出端和充电输入端；

连接所述控制器与所述电池组，用于分别采集所述电池组充电和放电时的充电电流和放电电路的电流采样模块；

连接所述控制器的第一充电控制模块和第二充电控制模块，其中，所述第一充电控制模块与所述第二充电控制模块串联连接后，一端连接所述电流采样模块，另一端连接所述充电输入端；

连接所述控制器、所述电流采样模块与所述放电输出端的放电控制模块。

优选地，所述第一充电控制模块包括第一mos管；所述第一mos管的栅极连接所述控制器，所述第一mos管的源极连接所述电流采样模块，所述第一mos管的漏极连接所述第二充电控制模块。

优选地，所述第二充电控制模块包括第二mos管；所述第二mos管的栅极连接所述控制器，所述第二mos管的源极连接所述充电输入端，所述第二mos管的漏极连接所述第一充电控制模块。

优选地，所述放电控制模块包括至少一个第三mos管，所述至少一个第三mos管的栅极连接所述控制器，所述至少一个第三mos管的源极连接所述电流检测模块，所述至少一个第三mos管的漏极连接所述放电输出端。

优选地，所述至少一个第三mos管包括多个第三mos管；所述多个第三mos管的栅极并联连接后连接所述控制器，所述多个第三mos管的源极并联连接后连接所述电流检测模块，所述多个第三mos管的漏极并联连接后连接所述放电输出端。

优选地，所述电流检测模块包括检测电阻，所述检测电阻的第一端分别连接所述电池组和所述控制器，所述检测电阻的第二端分别连接所述第一充电控制模块、所述放电控制模块和所述控制器。

本发明还构造一种电子设备，包括如上面任意一项所述的bms充放电控制电路。

本发明还构造一种bms充放电控制方法，应用于如上面任意一项所述的bms充放电控制电路，包括：

s1、设置控制器为初始工作状态；

s2、判断充电输入端是否有充电装置接入，若是，则进入充电状态，若否，则进入放电状态，

在所述充电状态执行以下步骤：

s1a、设置所述放电控制模块和所述第一充电控制模块为关断状态，所述第二充电控制模块为导通状态，判断所述电流采样模块是否有充电电流；若是，则执行步骤s2a；若否，则执行步骤s4a；

s2a、设置所述第一充电控制模块为导通状态，对所述电池组进行充电，并在充电过程中判断所述电池组是否进入充电保护状态，在进入所述充电保护状态时，执行步骤s3a；

s3a、设置所述第一充电控制模块为关断状态，并执行所述步骤s4a；

s4a、设置所述第二充电控制模块为关断状态，并执行所述步骤s2；

在所述放电状态执行以下步骤：

s1b、设置所述放电控制模块为导通状态，并判断是否有所述放电电流，若是，则执行所述步骤s2b，若否，则执行步骤s3b；

s2b、清除放电保护标志进行放电，并在放电过程中判断所述电池组是否进入放电保护状态，在进入所述放电保护状态时，执行步骤s3b；

s3b、设置所述放电控制模块为关断状态，并执行所述步骤s2。

优选地，在所述步骤s1中，在所述初始工作状态时，所述第一充电控制模块为关断状态，所述第二充电控制模块和所述放电控制模块为导通状态。

优选地，在所述步骤s2a中，还包括，清除所述电池组的放电保护标志。。

实施本发明的一种bms充放电控制电路、方法和电子设备，具有以下有益效果：能够有效地防止充电端口的漏电。

附图说明

下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明，附图中：

图1是本发明一种bms充放电控制电路的结构示意图；

图2是本发明一种bms充放电控制电路一实施例的电路原理图；

图3是本发明一种bms充放电控制方法一实施例的程序流程图。

具体实施方式

为了对本发明的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图详细说明本发明的具体实施方式。

如图1所示，在本发明的一种bms充放电控制电路第一实施例中，包括：控制器，连接控制器的电池组，以及与电池组连接的放电输出端和充电输入端；连接控制器与电池组，用于分别采集电池组充电和放电时的充电电流和放电电路的电流采样模块；连接控制器的第一充电控制模块和第二充电控制模块，其中，第一充电控制模块与第二充电控制模块串联连接后，一端连接电流采样模块，另一端连接充电输入端；连接控制器、电流采样模块与放电输出端的放电控制模块。具体的，电池组连接控制器，通过控制器控制电池组的充放电过程。在初始阶段，设置控制器为初始工作状态；并且先判断充电输入端是否有充电装置接入，如果有充电装置接入，则进入充电状态，如果没有充电装置接入，则进入放电状态。在充电状态时，先设置放电控制模块和第一充电控制模块为关断状态，第二充电控制模块为导通状态。其中，在第一充电控制模块为关断状态时，其为小电流通过状态，在第一充电控制模块为导通状态时，其为大电流通过状态。在正常充电过程中，第一充电控制模块在关断状态时，由于第二充电控制模块导通，其充电回路上依然会有微小的电流即充电电流，此时判断电流采样模块是否有充电电流；如果有充电电流，则说明充电装置接入正常，设置第一充电控制模块为导通状态，通过充电装置输出大电流对电池组进行充电。在充电过程中对充电电池组的状态进行判断，以确认电池组是否进入充电保护状态。在电池组进入充电保护状态时，则关断第二充电控制模块和第一充电模块，结束充电。如果在第二充电控制模块为导通状态时，电流采样模块没有采集到充电电流，则说明充电装置接入不正常，此时不能正常充电，则关断第二充电控制模块，对充电装置是否接入进行再次确认，以便进行下一步操作。在没有充电装置接入的放电状态时，设置放电控制模块为导通状态，并通过电流采样模块获取放电状态时的放电电流，在没有放电电流时，则关断放电控制模块，对电池组的状态进行再次确认。如果有放电电流，则正常放电。通过在放电状态关断第一充电控制模块，其能有效的阻止电池组的电压通过充电输入端生成倒灌，产生漏电。

如图2所示，在一实施例中，第一充电控制模块包括第一mos管；第一mos管的栅极连接控制器，第一mos管的源极连接电流采样模块，第一mos管的漏极连接第二充电控制模块。具体的，第一充电控制模块可以通过mos管实现导通或关断设置，第一mos管qa1的源极连接电流采样模块，栅极连接控制器，漏极连接第二充电控制模块，通过控制器输出高低电平控制mos管qa1的导通或关断。mos管qa1的反向截止能够有效的防止电池组的输出电流通过充电输入端进行充电设备，产生危险。此外在mos管qa1关断时，其正向存在较小的导通电流。而mos管qa1导通时，mos管qa1的正向导通压降小，能够允许大电流通过，不影响充电过程。

在一实施例中，第二充电控制模块包括第二mos管；第二mos管的栅极连接控制器，第二mos管的源极连接充电输入端，第二mos管的漏极连接第一充电控制模块。具体的，第二充电控制器采用mos管qa2，其中mos管qa2的栅极连接控制器，源极连接充电输入端，漏极连接第一充电控制模块，在没有充电装置接入时，其可以通过控制器输出控制电平控制mos管qa2关断，在有充电装置接入时。可以通过控制器输出控制电平控制mos管qa2导通。

在一实施例中，放电控制模块包括至少一个第三mos管，至少一个第三mos管的栅极连接控制器，至少一个第三mos管的源极连接电流检测模块，至少一个第三mos管的漏极连接放电输出端。具体的，在放电回路上设置mos管即第三mos管，通过控制第三mos管的导通或关断来控制电池组的放电。同时通过关断第一充电控制模块，防止放电回路中的电流反灌至充电输入端。

可选的，至少一个第三mos管包括多个第三mos管；多个第三mos管的栅极并联连接后连接控制器，多个第三mos管的源极并联连接后连接电流检测模块，多个第三mos管的漏极并联连接后连接放电输出端。具体的，与电池组连接的放电回路可以根据放电电流的需要设置多个mos管，通过多个mos管的设置，可以增大电池组的放电电流以满足工作工程中的工作电流的需要。

可选的，电流检测模块包括检测电阻，检测电阻的第一端分别连接电池组和控制器，检测电阻的第二端分别连接第一充电控制模块、放电控制模块和控制器。具体的，用来检测充电或放电过程的充电电流或放电电流的电流检测模块可以为检测电阻rs，控制器通过获取检测电阻rs的两端的电压信号以获取通过检测电阻rs的电流。

本发明的一种电子设备，包括如上面任意一项的bms充放电控制电路。具体的，在电子设备中设置上述的bms充放电控制电路，以防止电池组充放电过程中，对充电机造成损坏。

另，如图3所示，本发明的一种bms充放电控制方法，应用于如上面任意一项的bms充放电控制电路，包括：

s1、设置控制器为初始工作状态；

s2、判断充电输入端是否有充电装置接入，若是，则进入充电状态，若否，则进入放电状态，

在充电状态执行以下步骤：

s1a、设置放电控制模块和第一充电控制模块为关断状态，第二充电控制模块为导通状态，判断电流采样模块是否有充电电流；若是，则执行步骤s2a；若否，则执行步骤s4a；

s2a、设置第一充电控制模块为导通状态，对电池组进行充电，并在充电过程中判断电池组是否进入充电保护状态，在进入充电保护状态时，执行步骤s3a；

s3a、设置第一充电控制模块为关断状态，并执行步骤s4a；

s4a、设置第二充电控制模块为关断状态，并执行步骤s2；

在放电状态执行以下步骤：

s1b、设置放电控制模块为导通状态，并判断是否有放电电流，若是，则执行步骤s2b，若否，则执行步骤s3b；

s2b、清除放电保护标志进行放电，并在放电过程中判断电池组是否进入放电保护状态，在进入放电保护状态时，执行步骤s3b；

s3b、设置放电控制模块为关断状态，并执行步骤s2。

具体的，在上述的bms充放电控制电路中，其可以通过控制器对充放电路进行默认工作模式的设定，即设定一默认的初始工作状态。在初始工作状态时，按照预设规则判断充电输入端是否有充电装置接入，如果有充电装置接入，则可以通过控制器控制整个控制电路进入充电状态，如果没有充电装置则可以控制进入放电状态。此处理可以理解，对充电输入端是否有充电装置接入可以通过充电装置接入进行判定，其可以通过硬件电路实现。即可以设置初始工作状态为放电状态，在有充电装置接入时，则可以切换进入充电状态，否则可以一直保持在放电状态。

在进入充电状态时，可以设置放电控制模块和第一充电控制模块为关断状态，第二充电控制模块为导通状态，正常情况下，此时即使第一充电模块为关断状态，由于第二充电模块为导通状态，在第一充电控制模块依然会有很小的电流流过，此时可以通过电流采样模块获取该电流即判断为有充电电流，通过该充电电流判断充电装置为正常接入状态，此时可以通过导通第一充电控制模块进入大电流充电状态。若在充电装置接入时，第二充电模块导通时，没有检测到充电电流，则说明此时充电回路异常，例如可能充电装置没有正常接入或充电装置工作异常等，此时关断第二充电控制模块，以关断整个充电回路，并对工作电路进行进一步的判断。在第一充电控制模块导通进行正常充电过程中，可以对电池组是否进入充电保护状态进行判断，在进入充电保护之前可以正常充电，在进入充电保护之后，则关断第一充电控制模块和第二充电控制模块，结束充电过程。在进入放电状态时，设置放电控制模块为导通状态，并通过电流检测装置判断是否有放电电流，如果有放电电流，则说明放电回路正常，清楚放电保护标志进行正常放电，并在放电过程中判断电池组是否进入放电保护状态，如果电池组进入放电保护状态，则说明电池组已经不能再放电，关断放电控制模块以关断放电回路的放电过程。在充放电过程中，通过依次控制第一充电控制模块、、第二充电控制模块和放电控制模块，以防止实现电池组的正常充放电过程的同时，能够防止在放电过程中，电池组的放电电流进入充电回流充电输入端输出，产生漏电。

进一步的，在步骤s1中，在初始工作状态时，第一充电控制模块为关断状态，第二充电控制模块和放电控制模块为导通状态。具体的，在对该bms充放电控制电路的工作过程设置中，可以将其初始工作状态设置为放电状态，即设置放电控制模块为导通状态，同时为了能够快速的对充电装置接入时的充电状态进行判定，可以将第二崇年控制模块设置为导通状态。

进一步的，在步骤s2a中，还包括，清除电池组的放电保护标志。具体的，一般电池组在需要充电时，其会进入放电保护状态，那么在对电池组的充电过程中，可以清除电池组的放电保护标志，使电池进入正常的可正常充放电的状态。

可以理解的，以上实施例仅表达了本发明的优选实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制；应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，可以对上述技术特点进行自由组合，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围；因此，凡跟本发明权利要求范围所做的等同变换与修饰，均应属于本发明权利要求的涵盖范围。