供電系統(tǒng)的制作方法

本實(shí)用新型涉及電路控制領(lǐng)域，具體而言，涉及一種供電系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

隨著新能源電動(dòng)汽車的大規(guī)模生產(chǎn)，對(duì)電池管理體統(tǒng)(BMS)需求要求越來(lái)越高。BMS系統(tǒng)失效，輕則造成設(shè)備掉電，重則起火燃燒造成重大安全事故。目前，新能源電動(dòng)汽車市場(chǎng)對(duì)于BMS的可靠性和穩(wěn)定性要求越來(lái)越高。為BMS提供后備供電電路，保證供電電路不掉電，給系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行提供安全保障成為新能源電動(dòng)汽車市場(chǎng)的熱點(diǎn)需求。

但目前現(xiàn)有的BMS供電系統(tǒng)中，電路結(jié)構(gòu)復(fù)雜，造成了不必要的成本浪費(fèi)，且可靠性與穩(wěn)定性較低，難以為BMS系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行提供安全保障。

針對(duì)上述現(xiàn)有的供電系統(tǒng)可靠性和穩(wěn)定性低的問題，目前尚未提出有效的解決方案。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型實(shí)施例提供了一種供電系統(tǒng)，以至少解決現(xiàn)有的供電系統(tǒng)可靠性和穩(wěn)定性低的技術(shù)問題。

為實(shí)現(xiàn)上述技術(shù)目的，達(dá)到上述技術(shù)效果，解決上述技術(shù)問題，根據(jù)本實(shí)用新型實(shí)施例的一個(gè)方面，提供了一種供電系統(tǒng)，該供電系統(tǒng)包括：電池組；主供電電路，與電池組和BMS系統(tǒng)相連接，用于通過(guò)電池組的電源向BMS系統(tǒng)供電；后備供電電路，與電池組、BMS系統(tǒng)和主供電電路相連接，用于在檢測(cè)出主供電電路的輸出電壓小于預(yù)設(shè)值時(shí)通過(guò)電池組的電源向BMS系統(tǒng)供電。

進(jìn)一步地，后備供電電路包括：穩(wěn)壓支路，與電池組和BMS系統(tǒng)相連接，用于在導(dǎo)通時(shí)對(duì)電池組的電源執(zhí)行穩(wěn)壓；控制支路，與主供電電路和穩(wěn)壓支路相連接，用于判斷主供電電路的輸出電壓是否小于預(yù)設(shè)值，并在判斷出主供電電路的輸出電壓小于預(yù)設(shè)值之后導(dǎo)通穩(wěn)壓支路。

進(jìn)一步地，控制支路包括：邏輯芯片，與主供電電路相連接，用于判斷主供電電路的輸出電壓是否小于預(yù)設(shè)值；開關(guān)器件，與邏輯芯片和穩(wěn)壓支路相連接，用于在主供電電路的輸出電壓小于預(yù)設(shè)值時(shí)導(dǎo)通穩(wěn)壓支路，并在主供電電路的輸出電壓不小于預(yù)設(shè)值時(shí)斷開穩(wěn)壓支路。

進(jìn)一步地，控制支路還包括：第一電容，第一電容的第一端接入開關(guān)器件的負(fù)輸入端，第一電容的第二端接入邏輯芯片的第一輸入端；第一電阻，第一電阻的第一端接入電池組的正極，第一電阻的第二端接入開關(guān)器件的正輸入端。

進(jìn)一步地，穩(wěn)壓支路包括：第二電阻，第二電阻的第一端接入電池組的正極，第二電阻的第二端接入開關(guān)器件的集電極端；第一二極管，第一二極管的負(fù)極接入開關(guān)器件的發(fā)射極端，第一二極管的正極接地；三極管，三極管的集電極接入電池組的正極，三極管的基極接入第一二極管的負(fù)極；第二二極管，第二二極管的正極接入三極管的發(fā)射極，第二二極管的負(fù)極接入BMS系統(tǒng)。

進(jìn)一步地，穩(wěn)壓支路還包括：第二電容，第二電容的正極接入三極管的發(fā)射極，第二電容的負(fù)極接地。

進(jìn)一步地，后備供電電路還包括：降壓支路，與主供電電路和邏輯芯片相連接，用于降低主供電電路向邏輯芯片輸出的電壓。

進(jìn)一步地，降壓支路包括：第三電阻，第三電阻的第一端接入主供電電路的正極，第三電阻的第二端接入邏輯芯片的第一輸入端；第四電阻，第四電阻的第一端接入第一電阻的第二端，第四電阻的第二端接入主供電電路的負(fù)極或接地。

進(jìn)一步地，邏輯芯片為TL431芯片。

進(jìn)一步地，開關(guān)器件為光耦合器。

在本實(shí)用新型實(shí)施例中，采用電路控制的方式，通過(guò)設(shè)置電池組，主供電電路，與電池組和BMS系統(tǒng)相連接，用于通過(guò)電池組的電源向BMS系統(tǒng)供電；后備供電電路，與電池組、BMS系統(tǒng)和主供電電路相連接，用于在檢測(cè)出主供電電路的輸出電壓小于預(yù)設(shè)值時(shí)通過(guò)電池組的電源向BMS系統(tǒng)供電，為BMS系統(tǒng)提供了結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單的后備供電電路，達(dá)到了增強(qiáng)供電系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性的目的，從而解決了現(xiàn)有的供電系統(tǒng)可靠性和穩(wěn)定性低的技術(shù)問題。

附圖說(shuō)明

此處所說(shuō)明的附圖用來(lái)提供對(duì)本實(shí)用新型的進(jìn)一步理解，構(gòu)成本申請(qǐng)的一部分，本實(shí)用新型的示意性實(shí)施例及其說(shuō)明用于解釋本實(shí)用新型，并不構(gòu)成對(duì)本實(shí)用新型的不當(dāng)限定。在附圖中：

圖1是根據(jù)本實(shí)用新型實(shí)施例的一種供電系統(tǒng)示意圖；

圖2是根據(jù)本實(shí)用新型實(shí)施例的一種可選的供電系統(tǒng)的電路圖；

圖3是根據(jù)本實(shí)用新型實(shí)施例的一種可選的供電系統(tǒng)的電路圖；以及

圖4是根據(jù)本實(shí)用新型實(shí)施例的一種可選的供電系統(tǒng)的電路圖。

其中，主供電電路10、電池組12、后備供電電路14，后備供電電路14包括：控制支路(開關(guān)器件U2，第一電阻R3，邏輯芯片U1，第一電容C1)、穩(wěn)壓支路(第二電阻R4，第二電容BC1，第一二極管ZD1，三極管Q1，第二二極管VD)、降壓支路(第三電阻R1，第四電阻R2)，電池組正極BAT+、電池組負(fù)極BAT-，主供電電路的正極VO+、主供電電路的負(fù)極VO-。

具體實(shí)施方式

為了使本技術(shù)領(lǐng)域的人員更好地理解本實(shí)用新型方案，下面將結(jié)合本實(shí)用新型實(shí)施例中的附圖，對(duì)本實(shí)用新型實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本實(shí)用新型一部分的實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒緦?shí)用新型中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都應(yīng)當(dāng)屬于本實(shí)用新型保護(hù)的范圍。

根據(jù)本實(shí)用新型實(shí)施例的一個(gè)方面，提供了一種供電系統(tǒng)的實(shí)施例。

圖1是根據(jù)本實(shí)用新型實(shí)施例的一種供電系統(tǒng)示意圖，如圖1所示，該供電系統(tǒng)包括：主供電電路10、電池組12和后備供電電路14，其中，主供電電路10，與電池組12和BMS系統(tǒng)相連接，用于通過(guò)電池組12的電源向BMS系統(tǒng)供電；后備供電電路14，與電池組12、BMS系統(tǒng)和主供電電路10相連接，用于在檢測(cè)出主供電電路10的輸出電壓小于預(yù)設(shè)值時(shí)通過(guò)電池組12的電源向BMS系統(tǒng)供電。

具體的，主供電電路10、電池組12和后備供電電路14構(gòu)成了上述供電系統(tǒng)，其中，主供電電路10，與電池組12和BMS系統(tǒng)相連接，后備供電電路14，與電池組12、BMS系統(tǒng)和主供電電路10相連接，一般情況下，主供電電路10的輸出電壓穩(wěn)定，主供電電路10正常工作，通過(guò)電池組12的電源向BMS系統(tǒng)供電。在主供電電路10不能正常工作(例如，主供電電路10損壞或故障)的情況下，后備供電電路14在檢測(cè)主供電電路10的輸出電壓小于預(yù)設(shè)值的情況下，通過(guò)電池組12的電源向BMS系統(tǒng)供電。

在一種可選的實(shí)施例中，圖2是根據(jù)本實(shí)用新型實(shí)施例的一種可選的供電系統(tǒng)的電路圖，具體元器件如圖2所示，可以通過(guò)如下公式比較主供電電路10的輸出電壓的電壓值與預(yù)設(shè)值的大?。?/p>

其中，Vo為主供電電路10的輸出電壓，K為Vo的系數(shù)，K取值為0.6至1；

為預(yù)設(shè)值，其中R1、R2分別為圖2所示電路圖中的電阻R1、R2，a為邏輯芯片U1的基準(zhǔn)電壓，取值為2.495伏。

在檢測(cè)到主供電電路10的輸出電壓的電壓值小于預(yù)設(shè)值的情況下，也即在的情況下，主供電電路10不能正常工作(例如，主供電電路10損壞或故障)，停止為BMS系統(tǒng)供電，后備供電電路14啟動(dòng)，通過(guò)電池組12的電源向BMS系統(tǒng)供電，后備供電電路14的輸出電壓值為(Vzd1-1)伏，其中，Vzd1為穩(wěn)定電壓值。

上述供電系統(tǒng)通過(guò)提供結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單的后備供電電路，可以在主供電電路的不能正常工作的情況下，切換至后備供電電路為BMS系統(tǒng)供電，達(dá)到了增強(qiáng)供電系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性的目的，從而解決了現(xiàn)有的供電系統(tǒng)可靠性和穩(wěn)定性低的技術(shù)問題。

基于上述實(shí)施例提供的技術(shù)方案，本實(shí)用新型還提供了如下的優(yōu)選方案：

可選的，后備供電電路14包括：穩(wěn)壓支路、控制支路、降壓支路，其中，穩(wěn)壓支路，與電池組和BMS系統(tǒng)相連接，用于在導(dǎo)通時(shí)對(duì)電池組的電源執(zhí)行穩(wěn)壓；控制支路，與主供電電路和穩(wěn)壓支路相連接，用于判斷主供電電路的輸出電壓是否小于預(yù)設(shè)值，并在判斷出主供電電路的輸出電壓小于預(yù)設(shè)值之后導(dǎo)通穩(wěn)壓支路；降壓支路與主供電電路和邏輯芯片相連接，用于降低主供電電路向邏輯芯片輸出的電壓。

具體的，穩(wěn)壓支路、控制支路和降壓支路構(gòu)成一個(gè)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單的后備供電電路，在上述后備供電電路中，控制支路與主供電電路和穩(wěn)壓支路相連接，具體的，如圖2所示，控制支路包括邏輯芯片U1、開關(guān)器件U2、第一電容C1、第一電阻R3，其中，邏輯芯片U1與主供電電路10相連接，開關(guān)器件U2與穩(wěn)壓支路相連接，控制支路可以判斷主供電電路10的輸出電壓是否小于預(yù)設(shè)值，并在判斷出主供電電路10的輸出電壓小于預(yù)設(shè)值之后導(dǎo)通穩(wěn)壓支路。在檢測(cè)到主供電電路10的輸出電壓的電壓值不小于預(yù)設(shè)值的情況下，表明主供供電電路10可以正常工作，不需要后備供電電路啟動(dòng)，控制支路不導(dǎo)通穩(wěn)壓支路。

如圖2所示，上述穩(wěn)壓支路包括三極管Q1、第一二極管ZD1、第二二極管VD、第二電阻R4、第二電容BC1，其中，穩(wěn)壓支路的第一端為第二電阻R4，第二電阻R4接入電池組的正極，穩(wěn)壓支路的第二端為第二二極管VD，第二二極管VD接入BMS系統(tǒng)，在檢測(cè)到主供電電路10的輸出電壓的電壓值低于預(yù)設(shè)值的情況下，控制支路控制電池組和BMS系統(tǒng)導(dǎo)通，后備供電電路啟動(dòng)，通過(guò)電池組12的電源向BMS系統(tǒng)供電，穩(wěn)壓支路執(zhí)行穩(wěn)壓。

上述降壓支路與主供電電路和邏輯芯片U1相連接，具體的，降壓支路包括第三電阻R1與第四電阻R2，通過(guò)第三電阻R1與第四電阻R2來(lái)降低主供電電路向邏輯芯片U1輸出的電壓。

作為一種可選的實(shí)施方式，圖2是根據(jù)本實(shí)用新型實(shí)施例的一種可選的供電系統(tǒng)的電路圖，如圖2所示，控制支路包括：邏輯芯片U1，與主供電電路10相連接，用于判斷主供電電路10的輸出電壓是否小于預(yù)設(shè)值；開關(guān)器件U2，與邏輯芯片U1和穩(wěn)壓支路相連接，用于在主供電電路10的輸出電壓小于預(yù)設(shè)值時(shí)導(dǎo)通穩(wěn)壓支路，并在主供電電路10的輸出電壓不小于預(yù)設(shè)值時(shí)斷開穩(wěn)壓支路。

具體的，上述邏輯芯片U1可以是一種可控精密穩(wěn)壓源，例如，TL431芯片，TL431芯片的輸出電壓可以用電阻進(jìn)行設(shè)置，例如，輸出電壓可以為2.495伏到36伏的范圍內(nèi)的任何值。

在一種可選的實(shí)施例中，上述邏輯芯片U1與主供電電路10相連接，具體的，邏輯芯片U1三端可調(diào)分流，包括兩個(gè)輸入端和一個(gè)輸出端，邏輯芯片U1的輸出端接入開關(guān)器件U2，邏輯芯片U1的第一輸入端接入第三電阻R1與第四電阻R2之間，邏輯芯片U1的第二輸入端接地，邏輯芯片U1可以判斷主供電電路10的輸出電壓是否小于預(yù)設(shè)值。

在上述電路中，開關(guān)器件U2與邏輯芯片U1和穩(wěn)壓支路相連接，具體的，開關(guān)器件U2可以是光耦合器，可以分為輸入端(發(fā)光二極管端)和輸出端(光敏三極管端)，開關(guān)器件U2的輸入端與邏輯芯片U1相連接，開關(guān)器件U2的輸出端與穩(wěn)壓支路相連接，用于在主供電電路的輸出電壓小于預(yù)設(shè)值時(shí)導(dǎo)通穩(wěn)壓支路，并在主供電電路的輸出電壓不小于預(yù)設(shè)值時(shí)斷開穩(wěn)壓支路。

具體的，上述開關(guān)器件U2的輸入端包括正輸入端(發(fā)光二極管的正極)和負(fù)輸入端(發(fā)光二極管的負(fù)極)，開關(guān)器件U2的輸出端包括集電極端(光敏三極管的集電極)和發(fā)射極端(光敏三極管的發(fā)射極)。開關(guān)器件U2的負(fù)輸入端接入邏輯芯片U1的輸出端，正輸入端經(jīng)由第一電阻R3接入三極管Q1的集電極，開關(guān)器件U2的輸出端的發(fā)射極端接入三極管Q1與第一二極管ZD1之間，集電極端經(jīng)由第二電阻R4接入三極管Q1的集電極。

在一種可選的實(shí)施例中，在邏輯芯片U1輸出低電平的情況下，開關(guān)器件U2導(dǎo)通，開關(guān)器件U2的輸入端加電信號(hào)，發(fā)光二極管發(fā)光，光敏三極管接收光之后產(chǎn)生光電流，從開關(guān)器件U2的輸出端流出，從而實(shí)現(xiàn)了“電-光-電”的轉(zhuǎn)換。

在一種可選的實(shí)施方案中，在的情況下，圖3是根據(jù)本實(shí)用新型實(shí)施例的一種可選的供電系統(tǒng)的電路圖，等效電路如圖3所示，即當(dāng)邏輯芯片U1的兩輸入端的電壓小于某預(yù)定電壓時(shí)，輸出端輸出低電平，開關(guān)器件U2導(dǎo)通，第二電阻R4與第一二極管ZD1構(gòu)成回路，第一二極管ZD1工作于穩(wěn)壓，三極管Q1導(dǎo)通，第二二極管VD導(dǎo)通，后備供電電路14啟動(dòng)；在的情況下，圖4是根據(jù)本實(shí)用新型實(shí)施例的一種可選的供電系統(tǒng)的電路圖，本電路的等效電路如圖4所示，即當(dāng)邏輯芯片U1的兩輸入端的電壓大于某預(yù)定電壓時(shí)，輸出端輸出高電平，開關(guān)器件U2不導(dǎo)通，第二電阻R4與第一二極管ZD1無(wú)法構(gòu)成回路，第一二極管ZD1不工作，三極管Q1不導(dǎo)通，第二二極管VD不導(dǎo)通，主供電電路10正常工作。

可選的，圖2是根據(jù)本實(shí)用新型實(shí)施例的一種可選的供電系統(tǒng)的電路圖，如圖2所示，控制支路還包括：第一電容C1、第一電阻R3，其中，

第一電容C1的第一端接入開關(guān)器件U2的負(fù)輸入端，第一電容C1的第二端接入邏輯芯片U1的第一輸入端；第一電阻R3的第一端接入電池組12的正極BAT+，第一電阻R3的第二端接入開關(guān)器件U2的正輸入端。

具體的，上述第一電容C1為無(wú)極電容，兩端分別接入開關(guān)器件U2與降壓支路，具體的，如圖2所示，第一電容C1的第一端接入開關(guān)器件U2的負(fù)輸入端、第一電容C1的第二端接入邏輯芯片U1的第一輸入端，可選的，第一電容C1的第二端可以接入第三電阻R1與第四電阻R2之間，第一電阻R3的第一端接入電池組12的正極BAT+，第一電阻R3的第二端接入開關(guān)器件U2的正輸入端，可以限制電流過(guò)大，防止電流過(guò)大導(dǎo)致開關(guān)器件U2輸入端的發(fā)光二極管損壞。

可選的，圖2是根據(jù)本實(shí)用新型實(shí)施例的一種可選的供電系統(tǒng)的電路圖，如圖2所示，穩(wěn)壓支路包括：第二電阻R4、第一二極管ZD1、三極管Q1、第二二極管VD，其中，第二電阻R4的第一端接入電池組12的正極，第二電阻R4的第二端接入開關(guān)器件U2的集電極端；第一二極管ZD1的負(fù)極接入開關(guān)器件U2的發(fā)射極端，第一二極管ZD1的正極接地；三極管Q1的集電極接入電池組12的正極BAT+，三極管Q1的基極接入第一二極管ZD1的負(fù)極；第二二極管VD的正極接入三極管Q1的發(fā)射極，第二二極管VD的負(fù)極接入BMS系統(tǒng)。

具體的，上述三極管Q1可以是晶體管，晶體管作為一種可變開關(guān)，可基于輸入的電壓控制流出的電流；上述第一二極管ZD1可以是穩(wěn)壓二極管，第一二極管ZD1的負(fù)極接入開關(guān)器件U2的發(fā)射極端，可選的，第一二極管ZD1的負(fù)極可以接入三極管Q1的基極，上述第二二極管VD可以為阻尼二極管，可以起到阻尼作用。

可選的，圖2是根據(jù)本實(shí)用新型實(shí)施例的一種可選的供電系統(tǒng)的電路圖，如圖2所示，穩(wěn)壓支路還包括：第二電容BC1，其中，第二電容BC1的正極接入三極管Q1的發(fā)射極，第二電容BC1的負(fù)極接地。

可選的，圖2是根據(jù)本實(shí)用新型實(shí)施例的一種可選的供電系統(tǒng)的電路圖，如圖2所示，降壓支路包括：第三電阻R1、第四電阻R2，其中，

第三電阻R1的第一端接入主供電電路10的正極VO+，第三電阻R1的第二端接入邏輯芯片U1的第一輸入端；第四電阻R2的第一端接入第三電阻R1的第二端，第四電阻R2的第二端接入主供電電路10的負(fù)極VO-或接地。

具體的，上述降壓支路可以包括第三電阻R1與第四電阻R2，其中，第三電阻R1的第一端為降壓支路的第一端，第三電阻R1的第一端接入主供電電路的正極VO+；第三電阻R1的第二端接入邏輯芯片U1，可選的，第三電阻R1的第二端接入第四電阻R2的第一端，第四電阻R2的第二端為降壓支路的第二端，第四電阻R2的第二端接入主供電電路的負(fù)極VO-，可選的，降壓支路中第四電阻R2的第二端也可以接地，通過(guò)構(gòu)建上述結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單的降壓支路可以降低主供電電路向邏輯芯片U1輸出的電壓。

以上所述僅是本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對(duì)于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，在不脫離本實(shí)用新型原理的前提下，還可以做出若干改進(jìn)和潤(rùn)飾，這些改進(jìn)和潤(rùn)飾也應(yīng)視為本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。