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原文传递一种BMS预充电路及其控制方法

专利名称：	一种BMS预充电路及其控制方法
摘要：	本发明涉及一种BMS预充电路及其控制方法，其中，BMS预充电路包括AFE前端检测单元，MCU控制器，短路检测单元，检测电阻，预充电阻，预充MOS管和主功率MOS管，对应的控制方法，包括以下步骤：S1、采样充电电流；S2、AFE前端检测单元判断采样的充电电流值是否大于或等于预设过流阈值，若判断为是，则执行步骤S3，否则返回步骤S1；S3、执行过流保护；S4、执行预充过程；S5、恢复正常上电。与现有技术相比，本发明在不改变原有连接模式下，即在没有外部点火信号输入情况下，能有效解决上电瞬间由于过流保护导致动力部件无法正常上电的问题。
专利类型：	发明专利
国家地区组织代码：	上海;31
申请人：	上海师范大学
发明人：	应骏;李枫;曾爽;宋强;徐敏豪
专利状态：	有效
申请日期：	2019-06-10T00:00:00+0800
发布日期：	2019-09-17T00:00:00+0800
申请号：	CN201910497427.X
公开号：	CN110239372A
代理机构：	上海科盛知识产权代理有限公司
代理人：	赵继明
分类号：	B60L53/00(2019.01);B;B60;B60L;B60L53
申请人地址：	200234 上海市徐汇区桂林路100号
主权项：	1.一种BMS预充电路，其特征在于，包括AFE前端检测单元，MCU控制器，短路检测单元，检测电阻，预充电阻，预充MOS管，主功率MOS管，所述AFE前端检测单元的第一输入端连接到检测电阻，用于采样检测电阻的电流、进行过流保护判断以及输出过流保护信号，所述AFE前端检测单元的第一输出端连接到主功率MOS管的门极，以控制主功率MOS管的导通与关断，所述AFE前端检测单元的第二输入端连接到电池组，用于采样电池组数据，所述AFE前端检测单元的第二输出端与MCU控制器的第一输入端连接，以将采样的电池组数据、检测电阻的电流数据和过流保护信号传输给MCU控制器，所述MCU控制器的第二输入端连接到短路检测单元，所述短路检测单元的输入端与动力部件相连接，以采样动力部件的电压并由MCU控制器进行ADC采样，所述MCU控制器的第一输出端连接到预充MOS管的门极，以控制预充MOS管的导通与关断，所述MCU控制器的第二输出端连接到AFE前端检测单元的第三输入端，以输出清除过流保护信号给AFE前端检测单元，所述检测电阻的一端连接到电池组的负极，检测电阻的另一端分别连接到预充电阻的一端和主功率MOS管的源极，所述预充电阻的另一端连接到预充MOS管的源极，所述预充MOS管的漏极和主功率MOS管的漏极均连接到动力部件的负极，动力部件与一个电容相并联，电池组的正极连接到动力部件的正极。 2.根据权利要求1所述的一种BMS预充电路，其特征在于，所述短路检测单元为分压电路，所述分压电路由N个电阻串联组成，其中，N＞1。 3.根据权利要求1所述的一种BMS预充电路，其特征在于，所述AFE前端检测单元为TI公司的BQ76940芯片。 4.根据权利要求1所述的一种BMS预充电路，其特征在于，所述MCU控制器为ST公司的STM32F072芯片。 5.一种采用权利要求1所述的BMS预充电路的控制方法，其特征在于，包括以下步骤： S1、采样充电电流：AFE前端检测单元实时采样检测电阻的电流； S2、AFE前端检测单元判断采样的充电电流值是否大于或等于预设过流阈值，若判断为是，则执行步骤S3，否则返回步骤S1； S3、执行过流保护：AFE前端检测单元存储过流保护标志，并输出关断信号给主功率MOS管、输出过流保护信号给MCU控制器； S4、执行预充过程：MCU控制器接收过流保护信号后，输出导通信号给预充MOS管，使预充MOS管导通工作； S5、恢复正常上电：根据短路检测单元输出的电压值，MCU控制器实时进行ADC采样，并结合AFE前端检测单元实时采样的检测电阻电流值，通过控制预充MOS管和主功率MOS管的导通与关断，恢复动力部件的正常上电。 6.根据权利要求5所述的一种控制方法，其特征在于，所述步骤S5具体包括以下步骤： S51、在预充MOS管导通并持续第一预设时间之后，MCU控制器以第二预设时间为间隔进行M次ADC采样，并依据采样顺序记录对应的ADC采样值，得到包含M个ADC采样值的第一ADC序列，其中，M≥3； S52、MCU控制器判断第一ADC序列是否为递减序列，若判断为是，则执行步骤S53，否则执行步骤S54； S53、MCU控制器继续进行实时ADC采样及ADC采样值记录，直至记录的ADC采样值为零，则输出关断信号给预充MOS管，同时输出清除过流保护标志信号给AFE前端检测单元，AFE前端检测单元输出导通信号给主功率MOS管，恢复正常上电； S54、基于AFE前端检测单元采样的检测电阻电流数据，MCU控制器依次记录检测电阻电流数据，得到充电电流序列，结合充电电流序列以及第一ADC序列进行分析，以控制预充MOS管和主功率MOS管的导通与关断，直至恢复动力部件的正常上电。 7.根据权利要求6所述的一种控制方法，其特征在于，所述步骤S54具体包括以下步骤： S541、MCU控制器依次记录AFE前端检测单元采样的检测电阻电流数据，得到充电电流序列； S542、判断充电电流序列是否为递减序列，若判断为是，则执行步骤S53，否则执行步骤S543； S543、判断第一ADC序列中的ADC采样值是否维持不变，若判断为是，则输出关断信号给预充MOS管，同时输出短路信号给BMS的通信接口，之后执行步骤S544，否则执行步骤S53； S544、预充MOS管关断并持续第三预设时间之后，MCU控制器输出导通信号给预充MOS管，预充MOS管导通并持续第四预设时间，再以第五预设时间为间隔进行K次ADC采样，并依据采样顺序记录对应的ADC采样值，得到包含K个ADC采样值的第二ADC序列，其中，K≥3； S545、MCU控制器判断第二ADC序列是否为递减序列，若判断为是，则输出清除过流保护标志信号给AFE前端检测单元，AFE前端检测单元输出导通信号给主功率MOS管，恢复正常上电，否则返回步骤S544。 8.根据权利要求7所述的一种控制方法，其特征在于，所述第四预设时间与第一预设时间的值一致，所述第五预设时间与第二预设时间的值一致，所述第一预设时间和第四预设时间均为充电时间，第二预设时间和第五预设时间均为采样间隔时间，第三预设时间为短路恢复判断间隔时间。
所属类别：	发明专利