[发明专利]一种应用于电池管理单元均衡通道的防反接系统及方法

说明书

技术领域

本发明涉及电路控制领域，尤其涉及一种防反接电路系统及方法。

背景技术

在新能源汽车及储能产品中，电池管理系统是其最重要的部分。在电池管理中，因电池一致性差异，均衡是必不可少的手段。本设计针对主动式双向均衡，提出一种均衡电源的防反接电路。能检测均衡模块电源是否反接，并可以反接保护。其具有双向防反接特性，电流可双向流动，同时其具有导通电阻小，功耗极低的特性。

随着人类对环境保护意识的提高，新能源技术得到广泛应用。其中储能技术及新能源电动汽车得到飞速发展，在储能产品及电动汽车的核心是电池，而电池的核心在电池管理系统（BMS）。电池管理系统（BMS）作为实时监控、自动均衡、智能充放电的电子部件，起到保障安全、延长寿命、估算剩余电量等重要功能，是动力和储能电池组中不可或缺的重要部件。而在电池管理系统中，由于电池的差异性，导致电池容量一致性不好。在这里，均衡是必不可少的一个环节，均衡技术可以拉低电池之间的差异，使其工作在同一状态下。

现有技术中，防反接电路有两种方式。第一种是单向防反接，其电流只能单向流动，多用二极管的单向导通性实现。其将二极管串接在电源输入口，当电源连接正确时，其通过二极管单向导通能正常工作，当电源反接时，电流不能反向流过二极管，从而达到防反接目的。此种方式因二极管内部含有PN节，电流通过二极管会有压降，导致具有一定损耗。第二种是利用保险丝和二极管实现，保险丝串在电源回路里，二极管并联在电源输入口，当反接时，电源流过二极管和保险丝回到地，则因电流过大会导致保险丝烧毁。此种方式虽可实现电流的双向流动，但一旦反接，则需更换保险丝，操作比较麻烦。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明的目的是提供一种可双向导通、功耗小、操作方便的应用于电池管理单元均衡通道的防反接系统及方法。

本发明所采用的技术方案是：

一种应用于电池管理单元均衡通道的防反接系统，包括第一接口、第二接口和场效应管，所述第一接口包括第一正极和第一负极，所述第二接口包括第二正极和第二负极，所述第一正极与第二正极连接，所述场效应管的栅极与第一正极连接，所述场效应管的漏极与第一负极连接，所述场效应管的源极与第二负极连接。

优选的，还包括分压电路，所述分压电路包括第一分压电阻和第二分压电阻，所述第一分压电阻和第二分压电阻串联于第一/第二正极和第一/第二负极之间，所述场效应管的栅极通过第一分压电阻与第一正极连接。

优选的，还包括稳压二极管，所述稳压二极管正向连接于第二负极和场效应管的栅极之间。

优选的，还包括软启动电容，所述软启动电容与第二分压电阻并联。

优选的，所述场效应管为N沟道场效应管。

一种应用于电池管理单元均衡通道的防反接方法，包括步骤：在输入接口和输出接口之间接入场效应管，使得当输入接口正向接入电源时，输入接口的正极为场效应管的栅极提供电压，场效应管的漏极和源极导通，输入电流经过场效应管从输出接口输出；反之，当输入接口反向接入电源时，场效应管不导通。

本发明的有益效果是：

本发明通过采用场效应管开关特性进行控制，实现防反接电路；其次利用场效应管电压控制和导通电阻小的特性降低该部分电路损耗；再次利用场效应管开通后双向导通的特性，实现电流可双向流动，适用于电池组的双向均衡通道。

另外，本发明还通过采用稳压管抑制场效应管栅极电压，保护场效应管防止其损坏。利用并联电容实现软启动，防止冲击电压产生。

具体的，本发明的优点包括：

1、成本低，本设计使用元件少，成本低。

2、功耗小，本设计相对使用二极管而言，导通内阻仅为6毫欧，使用时损耗在这部分电路上的能量极低。

3、电流可双向流动，采用场效应管的开关特性，场效应管打开时，电流可双向流动，场效应管两个方向内阻相同。

本发明可广泛应用于各种双向电流防反接电路系统。

附图说明

下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步说明：

图1是本发明一种实施例的电路结构示意图。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。