[实用新型]一种低成本BMS充放电二次保护装置

说明书

本实用新型公开了一种低成本BMS充放电二次保护装置，涉及锂电池的技术领域，包括BMS主板、充电机、负载、电池BAT1、电池组端熔断器F1、充电MOS管Q1、放电MOS管Q2及电阻R1，其特征在于：还设有充电二次保护模块，该充电二次保护模块和F1、BAT1、R1、Q2、Q1、充电机串联组成充电回路，所述负载和F1、BAT1、R1、Q2串联组成放电回路，所述BMS主板设有控制接口和通信接口，控制接口连接充电二次保护模块，通信接口连接负载，本实用新型具有防止电池过度充电和过度放电的功能。

技术领域

本实用新型涉及锂电池的技术领域，具体涉及一种低成本BMS充放电二次保护装置。

背景技术

电池管理系统(Battery Management System)，是对电池进行管理的系统，简称BMS，主要目的是防止电池出现过度充电和过度放电，降低安全风险，提高电池的使用寿命。在工业控制中，BMS采集电压、电流、温度等数据，其根本目的都是为了控制功率开关的接通和断开，以此实现对电池的保护。在现有技术中，BMS的方案存在多样化的特点，分断位置有分断正极和分断负极；功率开关有继电器、MOS管和IGBT等；充放电接口有充放电同口和充放电分口。针对中小功率电池应用设计的BMS采用MOS管作为功率开关，分断负极的方案较多，充放电接口可分为充放电同口设计和充放电分口设计，其中充放电分口的设计因其成本较低已被广泛采用。

然而该种方案存在比较明显的缺陷，从失效模式的角度分析，主要为以下两点：1、当充电MOS管Q1失效短路后，会导致BMS的充电过压保护功能执行失效，充电机对电池BAT1持续充电，整个过程是不可控的，电池在使用一段时间后，各串联电池之间的压差会逐渐增加，充电机持续对电池充电，极有可能造成电池过充，引起电池冒烟、起火，甚至爆炸等严重的安全事故；2、当放电MOS管Q2失效短路后，会导致BMS的放电欠压保护功能执行失效，电池BAT1对负载持续放电，整个过程是不可控的，如果该故障未能及时发现，会导致电池“带病运行”，引发其它二次故障，如电池过放等。

实用新型内容

针对现有技术的不足，本实用新型提供了一种低成本BMS充放电二次保护装置，解决了上述背景技术中提出过度充电和过度放电的问题。

为实现以上目的，本实用新型通过以下技术方案予以实现：一种低成本BMS充放电二次保护装置，包括BMS主板、充电机、负载、电池BAT1、电池组端熔断器F1、充电MOS管Q1、放电MOS管Q2及电阻R1，还设有充电二次保护模块，所述的充电二次保护模块两端分别连接电池组端熔断器F1和充电机的正极，电池组端熔断器F1另一端连接电池BAT1的正极，电池BAT1的负极连接电阻R1，电阻R1另一端经过放电MOS管Q2，充电MOS管Q1后连接充电机负极，所述的负载正极连接电池组端熔断器F1和充电二次保护模块的中间，负载负极连接充电MOS管Q1和放电MOS管Q2的中间，所述BMS主板设有控制接口和通信接口，控制接口连接充电二次保护模块，通信接口连接负载。

作为优选，所述的充电二次保护模块为继电器或三端保险丝。

作为优选，所述的充电MOS管Q1的G极连接BMS主板，S极连接充电机的负极，D极连接放电MOS管Q2的D极。

作为优选，所述的放电MOS管Q2的G极连接BMS主板，S极连接电阻R1，D极连接充电MOS管Q1的D极。

本实用新型提供了一种低成本BMS充放电二次保护装置，具备以下有益效果：

（1）在电池组端熔断器F1和充电机之间设有充电二次保护模块，且该充电二次保护模块与BMS主板的控制接口连接，在充电模式下，BMS主板检测到充电MOS管Q1短路失效后，控制充电二次保护模块断开，切断充电回路，停止对电池BAT1充电，防止电池过度充电；

（2）负载和BMS主板的通信接口连接，在放电模式下，BMS主板检测到放电MOS管Q2短路失效后，通过通信接口向负载发出故障信息，负载接收信息后关闭电源停止工作，防止电池过度放电。