一種新型電池預(yù)充電電路的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及一種電池預(yù)充電電路。
【背景技術(shù)】
[0002]鋰電池與UPS，逆變器等產(chǎn)品結(jié)合使用時，為了穩(wěn)定鋰電池的充電電壓和充電電流，UPS/逆變器通常會在電池端并聯(lián)大容量電容。鋰電池內(nèi)部電池管理系統(tǒng)(BMS)閉合充放電開關(guān)(一般由MOSFET或者繼電器構(gòu)成)時，電池端并聯(lián)的大容量電容造成電池端的沖擊電流，可能損壞充放電開關(guān)，熔斷電池內(nèi)部保險絲或者跳脫電池內(nèi)部空氣開關(guān)。
[0003]為了減小電池內(nèi)部充放電開關(guān)閉合時的沖擊電流，電池管理系統(tǒng)(BMS)通常會在導(dǎo)通充放電開關(guān)前，開啟預(yù)充電線路給電容充電。當(dāng)電容電壓達到開啟門檻值時，再導(dǎo)通充放電開關(guān)。
[0004]普通的預(yù)充電路多由預(yù)充繼電器和電阻構(gòu)成，當(dāng)預(yù)充繼電器導(dǎo)通時，電池首先通過電阻給電容充電，以減小充放電開關(guān)導(dǎo)通時的沖擊電流。但在異常情況下，如逆變器內(nèi)部電容短路時，電容電壓一直無法上升，過大的預(yù)充電功率可能燒毀預(yù)充電路中的開關(guān)和電阻，引起預(yù)充電路失效。另外，如果需要降低預(yù)充電時間，需要增加預(yù)充電路的功率，需要使用大功率，大體積的預(yù)充電阻，不利于電子產(chǎn)品的小型化。
【實用新型內(nèi)容】
[0005]實用新型目的:本實用新型的目的是為了解決現(xiàn)有技術(shù)中的不足，提供一種能大幅度提高了預(yù)充線路的功率密度，實現(xiàn)了預(yù)充電路的小型化的新型電池預(yù)充電電路。
[0006]技術(shù)方案:本實用新型所述的一種新型電池預(yù)充電電路，包括相互串聯(lián)連接的電池、UPS或逆變器內(nèi)部電容以及預(yù)充電路，所述預(yù)充電路包括串聯(lián)連接的開關(guān)管、隔離或非隔離電路以及保護電路，所述開關(guān)管由驅(qū)動信號驅(qū)動，保護電路對開關(guān)管進行保護；所述預(yù)充電路還連接有狀態(tài)反饋電路，所述預(yù)充電路還并聯(lián)連接有充放電開關(guān)。
[0007]作為優(yōu)化，所述開關(guān)管是由高頻驅(qū)動信號驅(qū)動的MOSFET或IGBT。
[0008]作為優(yōu)化，所述隔離或非隔離電路由二極管、電感、變壓器組成。
[0009]作為優(yōu)化，所述保護電路包括低溫保護、過壓保護、欠壓保護、過流保護和短路保護電路。
[0010]作為優(yōu)化，所述預(yù)充電路還連接有用于控制預(yù)充電路開啟和關(guān)閉的控制電路。
[0011]作為優(yōu)化，所述狀態(tài)反饋電路包括開通關(guān)斷信號電路和狀態(tài)反饋信號電路，用于反饋預(yù)充電路的工作狀態(tài)。
[0012]有益效果:本實用新型實現(xiàn)了預(yù)充電路的智能化，根據(jù)預(yù)充電路的實施狀態(tài)，提供多重保護，保證了預(yù)充電路的可靠運行；高頻化電子線路顯著增加了預(yù)充電路的充電功率，減小了預(yù)充電路的體積，大幅度提高了能量密度。
【附圖說明】
[0013]圖1為本實用新型的電路結(jié)構(gòu)示意圖。
[0014]圖2為現(xiàn)有預(yù)充電路結(jié)構(gòu)示意圖。
[0015]圖3為現(xiàn)有電阻型預(yù)充電路結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實施方式】
[0016]如圖1所示的一種新型電池預(yù)充電電路，包括相互串聯(lián)連接的電池、UPS或逆變器內(nèi)部電容以及預(yù)充電路，所述預(yù)充電路包括串聯(lián)連接的開關(guān)管、隔離或非隔離電路以及保護電路，所述開關(guān)管由驅(qū)動信號驅(qū)動，保護電路對開關(guān)管進行保護；所述預(yù)充電路還連接有狀態(tài)反饋電路，所述預(yù)充電路還并聯(lián)連接有充放電開關(guān)。
[0017]作為上述技術(shù)方案的進一步優(yōu)化，開關(guān)管選用由高頻驅(qū)動信號驅(qū)動的MOSFET或IGBT，隔離或非隔離電路由二極管，電感，變壓器組成。保護電路包括低溫保護、過壓保護、欠壓保護、過流保護和短路保護電路。預(yù)充電路還連接有用于控制預(yù)充電路開啟和關(guān)閉的控制電路，狀態(tài)反饋電路包括開通關(guān)斷信號電路和狀態(tài)反饋信號電路，用于反饋預(yù)充電路的工作狀態(tài)。
[0018]本實用新型的預(yù)充電電路的工作狀態(tài)包括如下幾種情況:
[0019]A、由MCU/DSP或者IC產(chǎn)生開關(guān)管的高頻驅(qū)動信號，在開關(guān)周期內(nèi)檢測開關(guān)管電流和預(yù)充電流，當(dāng)電流超出安全值時，斷開開關(guān)管，避免預(yù)充電流的損壞、根據(jù)預(yù)充電路的應(yīng)用場合，決定是否采用隔離電路，隔離電路多由變壓器構(gòu)成，非隔離電路一般由二級管，電感等部件構(gòu)成；
[0020]C、檢測開關(guān)管，隔離/非隔離電路的溫度，當(dāng)溫度超過預(yù)設(shè)值時，關(guān)閉預(yù)充電線路，發(fā)出溫度告警信息；
[0021]D、偵測預(yù)充電線路的輸入，輸出電壓，當(dāng)該電壓超于預(yù)設(shè)范圍時，關(guān)閉預(yù)充電線路，發(fā)出過壓或者欠壓告警信息；
[0022]E、預(yù)充電路開啟前，進行自檢，當(dāng)自檢通過時，發(fā)出自檢通過信號。否則，發(fā)
[0023]出預(yù)充電路故障信號。
[0024]如圖2和圖3所示的現(xiàn)有預(yù)充電電路，由預(yù)充繼電器和電阻構(gòu)成，當(dāng)預(yù)充繼電器導(dǎo)通時，電池首先通過電阻給電容充電，以減小充放電開關(guān)導(dǎo)通時的沖擊電流。但在異常情況下，如逆變器內(nèi)部電容短路時，電容電壓一直無法上升，過大的預(yù)充電功率可能燒毀預(yù)充電路中的開關(guān)和電阻，引起預(yù)充電路失效。另外，如果需要降低預(yù)充電時間，需要增加預(yù)充電路的功率，需要使用大功率，大體積的預(yù)充電阻，不利于電子產(chǎn)品的小型化。
[0025]本實用新型實現(xiàn)了預(yù)充電路的智能化，根據(jù)預(yù)充電路的實施狀態(tài)，提供多重保護，保證了預(yù)充電路的可靠運行；高頻化電子線路顯著增加了預(yù)充電路的充電功率，減小了預(yù)充電路的體積，大幅度提高了能量密度。
【主權(quán)項】
1.一種新型電池預(yù)充電電路，其特征在于:包括相互串聯(lián)連接的電池、UPS或逆變器內(nèi)部電容以及預(yù)充電路，所述預(yù)充電路包括串聯(lián)連接的開關(guān)管、隔離或非隔離電路以及保護電路，所述開關(guān)管由驅(qū)動信號驅(qū)動，保護電路對開關(guān)管進行保護；所述預(yù)充電路還連接有狀態(tài)反饋電路，所述預(yù)充電路還并聯(lián)連接有充放電開關(guān)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種新型電池預(yù)充電電路，其特征在于:所述開關(guān)管是由高頻驅(qū)動信號驅(qū)動的MOSFET或IGBT。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種新型電池預(yù)充電電路，其特征在于:所述隔離或非隔離電路由二極管、電感、變壓器組成。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種新型電池預(yù)充電電路，其特征在于:所述保護電路包括低溫保護、過壓保護、欠壓保護、過流保護和短路保護電路。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種新型電池預(yù)充電電路，其特征在于:所述預(yù)充電路還連接有用于控制預(yù)充電路開啟和關(guān)閉的控制電路。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種新型電池預(yù)充電電路，其特征在于:所述狀態(tài)反饋電路包括開通關(guān)斷信號電路和狀態(tài)反饋信號電路，用于反饋預(yù)充電路的工作狀態(tài)。
【專利摘要】本實用新型公開了一種新型電池預(yù)充電電路，包括相互串聯(lián)連接的電池、UPS或逆變器內(nèi)部電容以及預(yù)充電路，所述預(yù)充電路包括串聯(lián)連接的開關(guān)管、隔離或非隔離電路以及保護電路，所述開關(guān)管由驅(qū)動信號驅(qū)動，保護電路對開關(guān)管進行保護；所述預(yù)充電路還連接有狀態(tài)反饋電路，所述預(yù)充電路還并聯(lián)連接有充放電開關(guān)。本實用新型實現(xiàn)了預(yù)充電路的智能化，根據(jù)預(yù)充電路的實施狀態(tài)，提供多重保護，保證了預(yù)充電路的可靠運行；高頻化電子線路顯著增加了預(yù)充電路的充電功率，減小了預(yù)充電路的體積，大幅度提高了能量密度。
【IPC分類】H02J7-00, H02H7-18
【公開號】CN204597511
【申請?zhí)枴緾N201520121218
【發(fā)明人】袁宏亮, 王珺
【申請人】沃太能源南通有限公司
【公開日】2015年8月26日
【申請日】2015年3月2日