电池加热件的供电控制电路及储能设备的制作方法

1.本技术涉及储能设备领域，特别涉及一种电池加热件的供电控制电路及储能设备。


背景技术：

2.现有的储能设备中设置加热膜，以通过加热膜对储能设备中的电池模组进行预加热，保证了电池模组在低温下先达到一定温度后再进行对电池模组进行充电或者放电操作，以保证其使用安全。
3.现有的加热膜控制电路中，通过控制电路来控制供电电源与加热膜之间的通断，以实现对加热膜的供电和断电；然而当控制器出现异常时，容易出现供电电源持续向加热膜供电，导致加热膜温度升温过高，损坏加热膜或者进一步损坏电池，甚至造成爆炸。
4.在所述背景技术部分公开的上述信息仅用于加强对本技术的背景的理解，因此它可以包括不构成对本领域普通技术人员已知的现有技术的信息。


技术实现要素：

5.本技术的一个目的在于提供一种电池加热件的供电控制电路，以提高该加热件的供电可靠性。
6.为解决上述技术问题，本技术采用如下技术方案：
7.根据本技术的一个方面，本技术提供一种电池加热件的供电控制电路，包括：
8.供电电路，连接在供电电源和所述加热件之间，所述供电电路用在接收到导通信号时导通，以使所述供电电源为所述加热件供电；
9.蓄能电路，用于接收控制器输出的加热控制信号，当所述加热控制信号为脉冲信号时，所述蓄能电路进行储能，以抬高所述蓄能电路的蓄能端的电压；
10.开关电路，与所述供电电路连接，以控制所述供电电路的通断；所述开关电路的受控端与所述蓄能电路的蓄能端连接，当所述开关电路的受控端电压达到所述开关电路的导通阈值时，发送所述导通信号给所述供电电路，以使所述供电电路导通。
11.根据本技术一实施例，所述蓄能电路包括电容储能模块；所述电容储能模块具有第一端和第二端，所述电容储能模块的第一端为所述蓄能端，且与所述控制器电连接；所述电容储能模块的第二端接地。
12.根据本技术一实施例，所述蓄能电路还包括第一电容，所述第一电容的第一端供所述控制器电连接，所述第一电容的第二端与所述电容储能模块的第一端电连接；
13.当所述控制器输出的加热控制信号为恒流信号时，所述第一电容隔离所述控制器与所述电容储能模块的第一端。
14.根据本技术一实施例，所述蓄能电路还包括第一放电电阻，所述第一放电电阻并联于所述电容储能模块的第一端和第二端之间，在无电能对电容储能模块充电时，所述电容储能模块通过所述第一放电电阻放电。
15.根据本技术一实施例，所述蓄能电路还包括第一防反二极管；
16.所述第一防反二极管的阳极与所述第一电容的第二端连接，所述第一防反二极管的阴极与所述电容储能模块的第一端连接。
17.根据本技术一实施例，所述蓄能电路还包括第二放电电阻；所述第二放电电阻连接于所述第一防反二极管的阳极与接地线之间。
18.根据本技术一实施例，所述开关电路包括第一开关管；所述供电电路包括第二开关管；所述第一开关管的受控端与所述蓄能电路的蓄能端连接，所述第一开关管的第一端与所述第二开关管的受控端连接，所述第一开关管的第二端接地；
19.所述第二开关管的第一端与所述供电电源连接，所述第二开关管的第二端与所述加热件连接；
20.当所述第一开关管的受控端电压达到导通阈值时导通，进而触发所述第二开关管导通。
21.根据本技术一实施例，所述开关电路还包括第三电阻、第四电阻；
22.所述第三电阻的第一端与所述第一开关管的第一端连接，所述第三电阻的第二端与所述第四电阻的第一端连接，所述第四电阻的第二端与所述第二开关管的受控端连接。
23.根据本技术一实施例，所述供电电路还包括第二防反二极管；所述第二防反二极管的阳极与第三电阻的第二端、所述第四电阻的第一端互连，所述第二防反二极管的阴极与所述第二开关管的第一端连接。
24.本技术另一方面提出一种储能设备，包括第一电池模块、加热件、第二电池模块、控制器以及所述的供电控制电路；
25.所述加热件设置在所述第二电池模块附近，所述供电控制电路连接于所述第一电池模块与所述加热件之间，所述控制器向所述供电控制电路发送加热控制信号，以控制所述第一电池模块向所述加热件供电；其中所述加热控制信号为直流脉冲信号。
26.本技术电池加热件的供电控制电路，通过设置蓄能电路和开关电路，在所述加热控制信号为直流脉冲信号时储能电路进行储能，进而抬高所述蓄能端的电压。当蓄能端的电压上升达到开关电路的开启阈值时，触发开关电路导通，进而使所述供电电路导通，所述供电电源通过所述供电电路为所述加热件供电。本技术方案中当控制器故障无法输出直流脉冲信号时，蓄能端电压将无法被抬高，进而开关电路会切断供电电路的状态，从而避免加热件被误供电，而造成加热件以及电池的损坏。因此本技术提高了加热件的供电可靠性。
27.应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性的，并不能限制本技术。
附图说明
28.通过参照附图详细描述其示例实施例，本技术的上述和其它目标、特征及优点将变得更加显而易见。
29.图1是根据一实施例示出的一种放电控制电路与控制器、供电电源、加热件的电路连接结构框图。
30.图2是图1一实施例的电路结构图。
31.附图标记说明如下：100、放电控制电路；10、供电电路；q2、第二开关管；d2、第二防
反二极管；20、开关电路；q1、第一开关管；30、蓄能电路；31、电容储能模块；c0、储能电容；c1、第一电容；r1、第一放电电阻；r2、第二放电电阻；r3、第三电阻；r4、第四电阻；r5、限流电阻；d1、第一防反二极管；
32.200、加热件；
33.300、供电电源；
34.400、控制器。
具体实施方式
35.尽管本技术可以容易地表现为不同形式的实施方式，但在附图中示出并且在本说明书中将详细说明的仅仅是其中一些具体实施方式，同时可以理解的是本说明书应视为是本技术原理的示范性说明，而并非旨在将本技术限制到在此所说明的那样。
36.由此，本说明书中所指出的一个特征将用于说明本技术的一个实施方式的其中一个特征，而不是暗示本技术的每个实施方式必须具有所说明的特征。此外，应当注意的是本说明书描述了许多特征。尽管某些特征可以组合在一起以示出可能的系统设计，但是这些特征也可用于其他的未明确说明的组合。由此，除非另有说明，所说明的组合并非旨在限制。
37.在附图所示的实施方式中，方向的指示(诸如上、下、左、右、前和后)用于解释本技术的各种元件的结构和运动不是绝对的而是相对的。当这些元件处于附图所示的位置时，这些说明是合适的。如果这些元件的位置的说明发生改变时，则这些方向的指示也相应地改变。
38.现在将参考附图更全面地描述示例实施方式。然而，示例实施方式能够以多种形式实施，且不应被理解为限于在此阐述的范例；相反，提供这些示例实施方式使得本技术的描述将更加全面和完整，并将示例实施方式的构思全面地传达给本领域的技术人员。附图仅为本技术的示意性图解，并非一定是按比例绘制。图中相同的附图标记表示相同或类似的部分，因而将省略对它们的重复描述。
39.以下结合本说明书的附图，对本技术的较佳实施方式予以进一步地详尽阐述。
40.请参阅图1，图1是根据一实施例示出的一种放电控制电路与控制器、供电电源、加热件的电路连接结构框图。本技术公开一种储能设备以及电池加热件200的供电控制电路，其中储能设备包括第一电池模块(图1中的供电电源300)、加热件200、第二电池模块、控制器400以及供电控制电路。加热件200设置在第二电池模块附近，供电控制电路连接于第一电池模块与加热件200之间，控制器400向供电控制电路100发送加热控制信号，以控制第一电池模块向加热件200的供电；其中加热控制信号为直流脉冲信号。
41.在此，第一电池模块为主要用于对外供电的电池模组，第二加热模块可以为储能设备内的备用电源。加热件200可以是加热膜、加热垫等，加热件200通过加热第一电池模块和/或第二电池模块，以对其进行预加热。
42.在储能设备内一般还设置有控制器400，控制器400可以是单片机、mcu、或者其他专用的芯片，此处不做限定。本技术中，控制器400通过输出加热控制信号，该加热控制信号经过供电控制电路的处理后，控制第一电池模块向加热件200的供电。
43.在下述实施例中将对供电控制电路进行详细说明。
44.请继续参阅图1，在一实施例中，供电控制电路包括供电电路10、蓄能电路30以及开关电路20；供电电路10连接在供电电源300和加热件200之间，供电电路10用在接收到导通信号时导通，以使供电电源300为加热件200供电；蓄能电路30用于接收控制器400输出的加热控制信号，当加热控制信号为脉冲信号时，蓄能电路30进行储能，以抬高蓄能电路30的蓄能端的电压；开关电路20与供电电路10连接，以控制供电电路10的通断；开关电路20的受控端与蓄能电路30的蓄能端连接，当开关电路20的受控端电压达到开关电路20的导通阈值时，发送导通信号给供电电路10，以使供电电路10导通。在此，供电电源300可以为上述第一电池模块。在本实施例中，该加热控制信号为直流脉冲信号。
45.本技术电池加热件200的供电控制电路，通过设置蓄能电路30和开关电路20，在加热控制信号为直流脉冲信号时储能电路进行储能，进而抬高蓄能端的电压。当蓄能端的电压上升达到开关电路20的开启阈值时，触发开关电路20导通，进而使供电电路10导通，供电电源300通过供电电路10为加热件200供电。本技术方案中当控制器400故障无法输出直流脉冲信号时，蓄能端电压将无法被抬高，进而开关电路20会切断供电电路10的状态，从而避免加热件200被误供电，而造成加热件200以及电池的损坏。因此本技术提高了加热件200的供电可靠性。
46.请参阅图2，图2是图1一实施例的电路结构图。在一实施例中，蓄能电路30包括电容储能模块31；电容储能模块31具有第一端和第二端，电容储能模块31的第一端为蓄能端，且与控制器400电连接；电容储能模块31的第二端接地。在此电容储能模块31可以包括一个或多个电容。当仅有一个电容时，第一端和第二端分别为该电容的两端，且第一端为蓄能端。当有多个电容串联或并联时，可将多个电容看作一个整体，多个电容用于对外连接电路的两端分别为第一端和第二端。
47.进一步的，在一实施例中，蓄能电路30还包括第一电容c1，第一电容c1的第一端供控制器400电连接，第一电容c1的第二端与电容储能模块31的第一端电连接；当控制器400输出的加热控制信号为恒流信号时，第一电容c1隔离控制器400与电容储能模块31的第一端。
48.本实施例通过设置第一电容c1，利用第一电容c1隔直通交的特性，当控制器400输出恒流信号时，第一电容c1起到阻隔该恒流信号的作用，从而避免了因控制器400工作异常，导致加热件200持续加热的结果。当控制器400输出正常的加热控制信号时，此时加热控制信号为脉冲信号，第一电容c1能够无碍的将该脉冲信号发送出去，使得开关电路20顺利生成导通信号，最终使得供电电源300可靠的为加热件200供电。
49.在一实施例中，蓄能电路30还包括限流电阻r5，限流电阻的第一端连接于第一电容c1的第一端，限流电阻r5的第二端供控制器400连接。限流电阻能够限制控制器400输出电流的大小。应当理解的是，限流电阻r5的位置可以与第一电容c1的位置互换。
50.在一实施例中，蓄能电路30还包括第一防反二极管d1；第一防反二极管d1的阳极与第一电容c1的第二端连接，第一防反二极管d1的阴极与电容储能模块31的第一端连接。在此，以电容储能模块31包括一个储能电容c0为例说明，第一防反二极管d1的阴极与储能电容c0的第一端连接，第一防反二极管d1的阳极与第一电容c1的第二端连接。第一防反二极管d1能够防止电流从储能电容c0倒流回控制器400，从而烧毁控制器400。因此能够起到保护控制器400的效果。
51.在一实施例中，蓄能电路30还包括第一放电电阻r1，第一放电电阻r1并联于电容储能模块31的第一端和第二端之间，在加热件200无需供电或者控制器400工作异常时，无电能对电容储能模块31充电，此时电容储能模块31通过第一放电电阻r1放电，避免了因电容储能模块31内部电能无法消耗而持续触发开关电路20导通的情形。第一放电电阻r1可以设置一个或多个，多个放电电阻可以串联连接。
52.进一步，蓄能电路30还包括第二放电电阻r2，第二放电电阻r2连接在第一防反二极管d1的阳极与接地端之间，当控制器400输出的信号电压过小，导致无法通过第一防反二极管d1时，电流可以通过第二放电电阻r2流向地；并且第二放电电阻r2也可以将第一电容c1中残留的电量进行放电，因此第二放电电阻r2的设置能够避免因线路中残存的电荷造成器件的损坏的风险，提高供电控制电路的工作安全性。
53.在此将蓄能电路30的工作过程进行具体说明。
54.当需要为加热件200供电，且控制器400工作正常时，其输出的加热控制信号为脉冲信号，脉冲信号经过第五电阻、第一电容c1、第一防反二极管d1后向电容储能模块31充电，随着充电的进行，电容储能模块31蓄能端的电压逐渐升高，直至达到开关电路20的导通阈值时，触发开关电路20导通，最终成功向供电电路10发送导通信号，使得供电电源300得以为加热件200供电。
55.当供电电源300正在为加热件200供电中，但是需要停止供电时，控制器400输出低电平或高电平恒流信号，该恒流信号会被第一电容c1所拦截，从而无法为电容储能模块31充电，进而也无法触发开关电路20导通并且使得导通信号消失，最终供电电路10因导通信号消失而关断，使得供电电源300无法通过供电电路10为加热件200供电。
56.当需要为加热件200供电，但是控制器400工作异常时，例如控制器400内因程序执行出错或者死机等情况，控制器400无法输出脉冲信号，因此开关电路20无法导通，从而无法生成导通信号至供电电路10，因此不能触发供电电路10导通或者能够使得已经导通的供电电路10关断，有效的保护了加热件200不受控制持续加热的情况。
57.在一实施例中，开关电路20包括第一开关管q1；供电电路10包括第二开关管q2；第一开关管q1的受控端与蓄能电路30的蓄能端连接，第一开关管q1的第一端与第二开关管q2的受控端连接，第一开关管q1的第二端接地；第二开关管q2的第一端与供电电源300连接，第二开关管q2的第二端与加热件200连接；当第一开关的受控端电压达到设定阈值时导通，进而触发第二开关管q2导通。
58.在此，第一开关管q1和第二开关管q2可以均为三极管或者mos管。在一具体的实施例中，第一开关管q1为三级管，其中受控端为三级管的基级，第一端为三级管的集电极，第二端为三级管的发射极。第二开关管q2为pmos管，受控端为pmos管的栅极，第一端为pmos管的源极，第二端为pmos管的漏极。
59.开关电路20还包括第三电阻r3、第四电阻r4；第三电阻r3的第一端与第一开关管q1的第一端连接，第三电阻r3的第二端与第四电阻r4的第一端连接，第四电阻r4的第二端与第二开关管q2的受控端连接。第三电阻r3和第四电阻r4形成分压电路，用于为第二开关管q2提供偏置电压。
60.具体的，当蓄能电路30的蓄能端输出的电压达到第一开关管q1的导通电压时，第一开关管q1导通，从而使得第一开关管q1的第二端电压被拉低至接近地电位，进而触发第
二开关管q2的导通，从而使得供电电源300通过导通的第二开关管q2为加热件200供电。
61.开关电路20还包括第二防反二极管d2；第二防反二极管d2的阳极与第三电阻r3的第二端、第四电阻r4的第一端互连，第二防反二极管d2的阴极与第二开关管q2的第一端连接。当输入至第二开关管q2受控端的电压过大时，第二防反二极管d2被反向击穿，从而使得第二开关管q2的受控端电压维持在第二防反二极管d2的击穿电压，从而避免了第二开关管q2因受控端超压时而损坏。
62.当有静电脉冲从供电电源300输出时，过大的静电脉冲会造成第二开关管q2的损坏。因此在一实施例中，还可以在第二开关管q2的第一端和第二端之间并联电容保护电路。电容保护电路包括至少两个电容串联连接，具体的，电容保护电路包括串联连接第二电容和第三电容。当有静电脉冲从供电电源300输出时，静电脉冲会从电容保护电路中经过，从而得到消减，有效的防止第二开关管q2遭受到静电冲击。
63.虽然已参照几个典型实施方式描述了本技术，但应当理解，所用的术语是说明和示例性、而非限制性的术语。由于本技术能够以多种形式具体实施而不脱离发明的精神或实质，所以应当理解，上述实施方式不限于任何前述的细节，而应在随附权利要求所限定的精神和范围内广泛地解释，因此落入权利要求或其等效范围内的全部变化和改型都应为随附权利要求所涵盖。