采集均衡模塊以及電池管理系統的制作方法

本實用新型涉及電池技術領域，尤其涉及一種采集均衡模塊以及電池管理系統。

背景技術：

電池管理系統(Battery Management System，BMS)是連接車載動力電池和電動汽車的重要紐帶，其主要用于實時監測電池的物理參數；估計電池的狀態以及對電池進行均衡處理等。其中，實時監測電池的物理參數的功能由電池管理系統中的采集均衡模塊來實現。在實際操作中采用采集線束將電池以及所述采集均衡模塊進行連接，進而實現對電池參數的采集以及對電池電量的均衡。

現有的采集模塊通常包括采集芯片、反激電源以及連接于反激電源與電池之間的濾波電容以及保險絲。然而，將采集線束插入采集均衡模塊的瞬間，電池會對濾波電容瞬間充電而產生較大的浪涌電流，進而將保險絲燒斷引起采集異常。

鑒于此，實有必要提供一種能夠避免將所述保險絲熔斷的采集均衡模塊以及電池管理系統。

技術實現要素：

本實用新型的目的是提供一種采集均衡模塊以及電池管理系統，該采集均衡模塊以及電池管理系統能夠避免采集線束插入的瞬間產生浪涌電流，進而可以避免所述保險絲被所述浪涌電流燒斷的情況發生。

為了實現上述目的，本實用新型提供一種采集均衡模塊，其用于采集電池的物理參數并對所述電池的電量進行均衡；所述采集均衡模塊包括電源模塊、濾波模塊、過流保護模塊、開關模塊以及延時模塊；所述電源模塊用于提供電壓至所述濾波模塊；所述濾波模塊連接于所述電源模塊以及所述過流保護模塊之間，其用于將所述電壓模塊輸出的電壓進行濾波后通過所述過流保護模塊以及所述開關模塊輸出至所述電池以為所述電池充電；所述開關模塊連接于所述過流保護模塊以及所述電池之間，并接收所述延時模塊輸出的控制信號；當所述采集均衡模塊上電后，所述延時模塊用于接收觸發信號并經預定時間后輸出控制信號至所述開關模塊；當所述開關模塊接收到所述控制信號時，所述開關模塊導通以建立所述過流保護模塊與所述電池之間的電性連接；當所述開關模塊未接收到所述控制信號時，所述開關模塊截止以斷開所述過流保護模塊與所述電池之間的電性連接。

在一個優選實施方式中，當流經所述過流保護模塊的電流大于預定值時，所述過流保護模塊熔斷以斷開所述電源模塊與所述電池之間的電性連接。

在一個優選實施方式中，所述觸發信號為低電平信號；所述控制信號為高電平信號。

在一個優選實施方式中，所述預定時間為1秒。

在一個優選實施方式中，所述電源模塊包括反激電源；所述濾波模塊包括濾波電容；所述過流保護模塊包括保險絲；所述濾波電容連接于所述反激電源的輸出端與所述保險絲之間。

在一個優選實施方式中，所述開關模塊為光耦合器；所述光耦合器包括發光元件以及受光元件；所述發光元件的第一端與所述延時模塊相連；所述發光元件的第二端接地；所述受光元件的第一端與所述保險絲相連；所述受光元件的第二端與所述電池相連。

在一個優選實施方式中，所述發光元件為發光二極管，所述發光元件的第一端以及第二端分別對應所述發光二極管的陽極與陰極。

在一個優選實施方式中，所述受光元件為光敏三極管，所述受光元件的第一端以及第二端分別對應所述光敏三極管的集電極以及發射極。

在一個優選實施方式中，所述延時模塊包括555定時器以及電阻；所述555定時器的一個引腳用于所述觸發信號；所述555定時器的另一個引腳通過所述電阻與所述發光元件的第一端相連。

本實用新型還提供一種電池管理系統，所述電池管理系統包括以上任意一個優選實施方式中所述的采集均衡模塊。

本實用新型提供的采集均衡模塊以及電池管理系統上電后，所述延時模塊預定時間后輸出控制信號以控制所述開關模塊導通建立所述過流保護模塊與所述電池之間的電性連接。由于預定時間內所述電源模塊會輸出電壓至所述濾波模塊以對其進行充電。當所述開關模塊導通后，所述濾波模塊已經充滿電，因此，所述電池不會對所述濾波模塊進行充電，進而不會產生浪涌電流，從而避免了所述過流保護模塊被浪涌電流燒斷的情況發生。

【附圖說明】

圖1為本實用新型提供的采集均衡模塊的功能模塊圖。

圖2為本實用新型提供的采集均衡模塊的電路原理圖。

【具體實施方式】

為了使本實用新型的目的、技術方案和有益技術效果更加清晰明白，以下結合附圖和具體實施方式，對本實用新型進行進一步詳細說明。應當理解的是，本說明書中描述的具體實施方式僅僅是為了解釋本實用新型，并不是為了限定本實用新型。

請參閱圖1，其為本實用新型提供的采集均衡模塊100的功能模塊圖。所述采集均衡模塊100應用于電池管理系統中，用于采集電池200的物理參數并對所述電池200的電量進行均衡。可以理解，在實際操作過程中，所述采集均衡模塊100通過采集線束(圖未示)與所述電池200進行連接。具體地，所述采集均衡模塊100包括電源模塊10、濾波模塊20、過流保護模塊30、開關模塊40以及延時模塊50。

所述電源模塊10用于提供電壓至所述濾波模塊20。

所述濾波模塊20連接于所述電源模塊10以及所述過流保護模塊30之間。所述濾波模塊20用于將所述電壓模塊10輸出的電壓進行濾波后通過所述過流保護模塊30以及所述開關模塊40輸出至所述電池200以為所述電池200充電。當流經所述過流保護模塊30的電流大于預定值時，所述過流保護模塊30熔斷以斷開所述電源模塊10與所述電池200之間的電性連接。

所述開關模塊40連接于所述過流保護模塊30以及所述電池200之間，并接收所述延時模塊50輸出的控制信號。當所述開關模塊40接收到所述控制信號時，所述開關模塊40導通以建立所述過流保護模塊30與所述電池200之間的電性連接；當所述開關模塊40未接收到所述控制信號時，所述開關模塊40截止以斷開所述過流保護模塊30與所述電池200之間的電性連接。在本實施方式中，所述控制信號為高電平信號。

當所述采集均衡模塊100上電后，所述延時模塊50用于接收觸發信號并經預定時間后輸出控制信號至所述開關模塊40。在本實施方式中，所述觸發信號為低電平信號。所述預定時間為1秒。可以理解，所述延時模塊50接收主控芯片(MCU)輸出的觸發信號。所述延時模塊50為一自帶延時功能的芯片。

請參閱圖2，其為本實用新型提供的采集均衡模塊100的電路原理圖。所述電源模塊10包括反激電源FT。所述濾波模塊20包括濾波電容C1。所述濾波電容C1連接于所述反激電源FT輸出端與所述過流保護模塊30之間。所述過流保護模塊30包括保險絲F1。所述保險絲F1連接于所述電容C1與所述開關模塊40之間。

所述開關模塊40為光耦合器OC。所述光耦合器OC包括發光元件D1以及受光元件Q1。所述發光元件D1的第一端與所述延時模塊50相連；所述發光元件D1的第二端接地。所述受光元件Q1的第一端與所述保險絲F1相連；所述受光元件Q1的第二端與所述電池200相連。在本實施方式中，所述發光元件D1為發光二極管，所述發光元件D1的第一端以及第二端分別對應所述發光二極管的陽極與陰極。所述受光元件Q1為光敏三極管，所述受光元件Q1的第一端以及第二端分別對應所述光敏三極管的集電極以及發射極。

所述延時模塊50包括555定時器U1以及電阻R1。所述555定時器U1的一個引腳用于與MCU的一個輸出引腳相連以接收所述觸發信號。所述555定時器U1的另一個引腳通過所述電阻R1與所述發光元件D1的第一端相連。

所述采集均衡模塊100的工作原理如下：

首先使用采集線束將所述采集均衡模塊100與所述電池200進行連接，此時，由于所述采集均衡模塊100還沒有上電，所述發光元件D1的陽極為低電平，使得所述光耦合器OC處于截止狀態，所述電池200不會對所述濾波電容C1充電，因此，不會產生浪涌電流。接著給所述均衡采集模塊100上電，此時，所述555定時器U1接收到來自MCU輸出的低電平信號(觸發信號)，并經過1秒后輸出高電平信號(控制信號)至所述發光元件D1的陽極，進而使得所述光耦合器OC導通，所述采集均衡模塊100可正常工作。在本實施方式中，所述采集均衡模塊100上電后的1秒內，所述反激電源FT會輸出電壓至所述濾波電容C1以對其進行充電，因此，當所述光耦合器OC導通后，所述電池200不會對所述電容C1進行充電，進而不會產生浪涌電流。

本實用新型提供的采集均衡模塊100，由于在上電后的1秒內，所述反激電源FT會輸出電壓至所述濾波電容C1以對其進行充電。當所述光耦合器OC導通后，所述濾波電容C1已經充滿電，因此，所述電池200不會對所述濾波電容C1進行充電，進而不會產生浪涌電流，避免所述保險絲F1被浪涌電流燒斷的情況發生。此外，所述光耦合器OC作為開關還具有無壓降、無觸點、無開關次數限制等優點。

本實用新型并不僅僅限于說明書和實施方式中所描述，因此對于熟悉領域的人員而言可容易地實現另外的優點和修改，故在不背離權利要求及等同范圍所限定的一般概念的精神和范圍的情況下，本實用新型并不限于特定的細節、代表性的設備和這里示出與描述的圖示示例。