CN220307125U - 一种bms温差反馈电路 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种BMS温差反馈电路，该电路主要包括：温差发电模块、模拟开关电路和开关控制模块；温差发电模块的正极与模拟开关电路的输入端连接，温差发电模块的负极接地，模拟开关电路的输出端与开关控制模块的一端连接。本实用新型通过电池模组在运作过程中不断产生热量，使得电池模组内外的温差越来越大，温差发电模块根据该温差而产电的电压也会越来越大，当该电压达到预设电压值时，温差反馈模块输出反馈信号，开关控制模块接收该反馈信号后，使能控制外接制冷模块进行散热，达到可控地降低温差的效果，有利于电池模组及时散热，从而安全可靠地正常运行，并大大提高了电池模组的使用寿命，减少生产成本。
Description
技术领域
本实用新型涉及温差反馈电路技术领域，尤其涉及一种BMS温差反馈电路。
背景技术
电池管理系统（BMS）在现代电池应用中起着关键的作用，用于监测、控制和保护电池组。然而，由于电池在充放电过程中会产生热量，如果无法及时散热，可能导致电池过热、损坏甚至发生火灾等安全问题。为了解决这一问题，已经提出了各种散热技术，例如传导散热和传动风扇等。然而，这些散热技术在实际应用中存在一些局限性。首先，它们通常需要依赖外部能源来进行散热，增加了系统的复杂性和能源消耗。其次，它们往往无法实时感知电池组内外的温度差异，无法精确地控制散热过程，往往会导致电池模组的使用寿命降低，增加散热的能源损耗，甚至带来一定的安全隐患。
实用新型内容
针对上述现有技术的缺陷，本申请提供了一种BMS温差反馈电路，该设计电路利用电池模组长时间运作发热，而温差发电模块根据温差不同发电电压不同的原理，当模拟开关电路中电压随着电池模组内外温差的提高达到预设电压值时，开关控制模块接收模拟开关电路输出的反馈信号后，使能控制外接制冷模块进行散热，达到可控地降低温差的效果，有利于电池模组及时散热，从而安全可靠地正常运行，并大大提高了电池模组的安全性能和使用寿命，减少生产成本。
为实现上述目的，本申请提供了一种BMS温差反馈电路，包括：温差发电模块、模拟开关电路和开关控制模块。
其中，温差发电模块的正极与模拟开关电路的输入端连接，温差发电模块的负极接地，模拟开关电路的输出端与开关控制模块的一端连接。
可选地，所述模拟开关电路包括：电阻R1、电阻R3、电阻R5和三极管Q1。
在本申请中，电阻R3的一端与所述温差发电模块的正极连接，电阻R3的另一端与电阻R5的一端连接，电阻R5的另一端接地；所述电阻R3的另一端还与三极管Q1的基极连接，三极管Q1的集电极与电阻R1的一端连接，电阻R1的另一端接3.3V电源；所述三极管Q1的集电极还与所述开关控制模块的一端连接，三极管Q1的发射极接地。
本申请利用三极管Q1基极串联电阻R3和偏置电阻R5阻值的不同，使得三极管Q1导通的阈值电压可以设置在一定范围内取值，当温差发电模块的电压超过此阈值电压，三极管Q1导通，然后向开关控制模块输出反馈信号，开关控制模块一端处电压由高电平变为低电平，开关控制模块便接收到温差过大的反馈信号，再驱动外接制冷模块进行散热，达到可控地降低温差的效果。
可选地，另一所述模拟开关电路包括：电阻R2、电阻R4、稳压二极管D1和三极管Q2。
在本申请中，稳压二极管D1的负极与所述温差发电模块的正极连接，稳压二极管D1的正极与电阻R4的一端连接，电阻R4的另一端与三极管Q2的基极连接，三极管Q2的发射极接地；三极管Q2的集电极与电阻R2的一端连接，电阻R2的另一端接3.3V电源；所述三极管Q2的集电极还与所述开关控制模块的一端连接。
本申请还可以在设计电路中利用稳压二极管D1的特性，当温差发电模块的发电电压未超过稳压二极管的稳压值时，三极管Q2的基极没有通过电流，则三极管Q2不导通，当温差发电模块的发电电压比稳压二极管D1的稳压值大0.7V左右时，稳压二极管导通，此时，三极管Q2的基极有电流通过，驱动三极管Q2导通，然后向开关控制模块输出反馈信号，开关控制模块一端处电压由高电平变为低电平，开关控制模块便接收到温差过大的反馈信号，再驱动外接制冷模块进行散热，该设计同样也达到了可控地降低温差的效果。
可选地，另一所述模拟开关电路包括：电阻R6、电阻R7、电阻R8和比较器U1。
在本申请中，比较器U1的正输入端引脚3与所述温差发电模块的正极连接，比较器U1的负输入端引脚2与电阻R7的一端连接，电阻R7的另一端接地；所述比较器U1的负输入端引脚2还与电阻R8的一端连接，电阻R8的另一端接3.3V电源；比较器U1的电源正极端引脚4接地，比较器U1的电源负极端引脚8与所述电阻R8的另一端连接，所述比较器U1的电源负极端引脚8接3.3V电源；比较器U1的输出端引脚1与电阻R6的一端连接，电阻R6的另一端接地，所述比较器U1的输出端引脚1还与所述开关控制模块的一端连接。
本申请还可以在电路中采用比较器并利用比较器的特性，当温差发电模块的发电电压升高到比R7、R8之间的分压大的时候，比较器U1的同相放大端比反相放大端电压高，则比较器输出电压由低电平变为高电平，然后向开关控制模块输出反馈信号，开关控制模块一端处电压由高电平变为低电平，开关控制模块便接收到温差过大的反馈信号，再驱动外接制冷模块进行散热，该设计同样也达到了可控地降低温差的效果。
可选地，在另一所述模拟开关电路包括电阻R6、电阻R7、电阻R8和比较器U1的基础上，可以改变模拟开关电路中电阻R7和电阻R8的连接位置，以构成分压回路。
其中，比较器U1的正输入端引脚3与电阻R7的一端连接，电阻R7的另一端接地，所述比较器U1的正输入端引脚3还与电阻R8的一端连接，电阻R8的另一端与所述温差发电模块的正极连接；比较器U1的负输入端引脚2接地，比较器U1的电源正极端引脚4接地，比较器U1的电源负极端引脚8接3.3V电源；比较器U1的输出端引脚1与电阻R6的一端连接，电阻R6的另一端接地，所述比较器U1的输出端引脚1还与所述开关控制模块的一端连接。
本申请中在温差发电模块的正负极两端设计为两个电阻并联，构成了分压回路，通过更换电阻阻值来改变比较器U1正相放大端处电压，使得温差发电模块的输出电压可以比电源3.3V大，则比较器U1输出电压由低电平变为高电平，然后向开关控制模块输出反馈信号，开关控制模块一端处电压由高电平变为低电平，开关控制模块便接收到温差过大的反馈信号，再驱动外接制冷模块进行散热，该设计同样也达到了可控地降低温差的效果。
为实现上述目的，本申请还提供了一种BMS温差反馈装置，包括：
电池模组，所述电池模组在运作过程中产生热量。
温差发电模块，用于根据电池模组内外的温差产生发电电压。
温差反馈模块，与所述温差发电模块电连接，用于当所述发电电压达到预设电压值时，输出反馈信号。
以及，开关控制模块，与所述温差反馈模块电连接，用于接收所述反馈信号，从而控制外接制冷模块进行散热，以实现可控地降低温差。
与现有技术相比，本申请有益效果在于：
本实用新型提出的一种BMS温差反馈电路，主要体现在：温差发电模块通过利用热电效应，在电池模组运作过程中产生电压输出。模拟开关电路将温差发电模块与开关控制模块连接起来，使得MCU可以实时感知到温差发电模块的输出电压。当温差发电模块的输出电压达到预设电压值时，温差反馈模块将输出反馈信号。开关控制模块接收到反馈信号后，使能控制来控制外接制冷模块进行散热。这种温差反馈机制使得BMS系统能够根据实际温度差异智能地调整散热效果，实现更加准确和高效的散热控制。通过使用这种BMS温差反馈电路技术方案，可以及时降低电池模组的温度，有效保护电池组的安全，并延长其使用寿命。此外，由于该方案可以根据实际温度差异进行动态调整，因此可以避免能源的浪费，减少生产成本，提高系统的整体性能和可靠性。
附图说明
图1为本实用新型提出的一种BMS温差反馈电路的结构示意图。
图2为本实用新型提出的实施例一中一种BMS温差反馈电路的电路原理图。
图3为本实用新型提出的实施例二中一种BMS温差反馈电路的电路原理图。
图4为本实用新型提出的实施例三中一种BMS温差反馈电路的电路原理图。
图5为本实用新型提出的实施例三中另一种BMS温差反馈电路的电路原理图。
图6为本实用新型提出的实施例四中一种BMS温差反馈装置的示意图。
具体实施方式
为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例对技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
实施例一：
如附图1所示，本实用新型提供了一种BMS温差反馈电路，主要包括：温差发电模块、模拟开关电路和开关控制模块。
其中，温差发电模块的正极与模拟开关电路的输入端连接，温差发电模块的负极接地，模拟开关电路的输出端与开关控制模块的一端连接。
优选地，温差发电模块可以选用温差发电片或温差发电板等，均不限于此。
优选地，开关控制模块可以为继电器开关电路，还可以为是控制作用的单片机芯片，例如MCU控制模块，其中，开关控制模块的一端可以为MCU_DETECT引脚，均不限于此。
如附图2所示，可选地，所述模拟开关电路包括：电阻R1、电阻R3、电阻R5和三极管Q1。
在本申请中，电阻R3的一端与所述温差发电模块的正极连接，电阻R3的另一端与电阻R5的一端连接，电阻R5的另一端接地；所述电阻R3的另一端还与三极管Q1的基极连接，三极管Q1的集电极与电阻R1的一端连接，电阻R1的另一端接3.3V电源；所述三极管Q1的集电极还与所述开关控制模块的一端连接，三极管Q1的发射极接地。
优选地，电阻R1的阻值可以为500~1000欧姆、电阻R3的阻值可以为1000~2000欧姆、电阻R5的阻值可以为500~1000欧姆，以及三极管Q1可以选择为SS8050型号的三极管，均不限于此。
本实施例一的电路原理为：利用三极管Q1基极串联电阻R3和偏置电阻R5阻值的不同，使得三极管Q1导通的阈值电压可以设置在一定范围内取值，当温差发电模块的电压超过此阈值电压，三极管Q1导通，然后向开关控制模块输出反馈信号，开关控制模块一端处电压由高电平变为低电平，开关控制模块便接收到温差过大的反馈信号，再使能控制外接制冷模块进行可控性散热。
综上，在模拟开关电路中利用三极管Q1基极串联电阻R3和偏置电阻R5阻值的不同而形成模拟开关，该设计达到了可控地向开关控制模块输出反馈信号的效果。
实施例二：
如附图3所示，在本实用新型提供的另一种BMS温差反馈电路中，所述模拟开关电路包括：电阻R2、电阻R4、稳压二极管D1和三极管Q2。
在本申请中，稳压二极管D1的负极与所述温差发电模块的正极连接，稳压二极管D1的正极与电阻R4的一端连接，电阻R4的另一端与三极管Q2的基极连接，三极管Q2的发射极接地；三极管Q2的集电极与电阻R2的一端连接，电阻R2的另一端接3.3V电源；所述三极管Q2的集电极还与所述开关控制模块的一端连接。
优选地，电阻R2的阻值可以为500~1000欧姆、电阻R4的阻值可以为500~1000欧姆、稳压二极管D1可以选择LM7805型号的稳压管，以及三极管Q2可以选择为SS8050型号的三极管，均不限于此。
本实施例二的电路原理为：在设计电路中利用稳压二极管D1的特性，当温差发电模块的发电电压未超过稳压二极管的稳压值时，三极管Q2的基极没有通过电流，则三极管Q2不导通，当温差发电模块的发电电压比稳压二极管D1的稳压值大0.7V左右时，稳压二极管导通，此时，三极管Q2的基极有电流通过，驱动三极管Q2导通，然后向开关控制模块输出反馈信号，开关控制模块一端处电压由高电平变为低电平，开关控制模块便接收到温差过大的反馈信号，再使能控制外接制冷模块进行可控性散热，
综上，在模拟开关电路中采用了稳压二极管D1构成模拟开关，该设计同样也达到了可控地向开关控制模块输出反馈信号的效果。
实施例三：
如附图4所示，在本实用新型还提供了另一种BMS温差反馈电路中，所述模拟开关电路包括：电阻R6、电阻R7、电阻R8和比较器U1。
优选地，电阻R6的阻值可以为5000~10000欧姆、电阻R7的阻值可以为500~1000欧姆、电阻R8的阻值可以为500~1000欧姆，以及比较器U1可以选择为LM358型号的运算放大器，均不限于此。
在本申请中，比较器U1的正输入端引脚3与所述温差发电模块的正极连接，比较器U1的负输入端引脚2与电阻R7的一端连接，电阻R7的另一端接地；所述比较器U1的负输入端引脚2还与电阻R8的一端连接，电阻R8的另一端接3.3V电源；比较器U1的电源正极端引脚4接地，比较器U1的电源负极端引脚8与所述电阻R8的另一端连接，所述比较器U1的电源负极端引脚8接3.3V电源；比较器U1的输出端引脚1与电阻R6的一端连接，电阻R6的另一端接地，所述比较器U1的输出端引脚1还与所述开关控制模块的一端连接。
本实施例三的电路原理为：在电路设计中还可以采用比较器并利用比较器的特性，当温差发电模块的发电电压升高到比R7、R8之间的分压大的时候，比较器U1的同相放大端比反相放大端电压高，则比较器输出电压由低电平变为高电平，然后向开关控制模块输出反馈信号，开关控制模块一端处电压由高电平变为低电平，开关控制模块便接收到温差过大的反馈信号，再使能控制外接制冷模块进行可控性散热。
综上，在模拟开关电路中采用了比较器U1构成了模拟开关，该设计同样也达到了可控地向开关控制模块输出反馈信号的效果。
如附图5所示，可选地，在另一所述模拟开关电路包括电阻R6、电阻R7、电阻R8和比较器U1的基础上，可以改变模拟开关电路中电阻R7和电阻R8的连接位置，以构成分压回路。
其中，比较器U1的正输入端引脚3与电阻R7的一端连接，电阻R7的另一端接地，所述比较器U1的正输入端引脚3还与电阻R8的一端连接，电阻R8的另一端与所述温差发电模块的正极连接；比较器U1的负输入端引脚2接地，比较器U1的电源正极端引脚4接地，比较器U1的电源负极端引脚8接3.3V电源；比较器U1的输出端引脚1与电阻R6的一端连接，电阻R6的另一端接地，所述比较器U1的输出端引脚1还与所述开关控制模块的一端连接。
该可选实施例的电路设计原理为：在温差发电模块的正负极两端设计为两个电阻并联，构成了分压回路，通过更换电阻阻值来改变比较器U1正相放大端处电压，使得温差发电模块的输出电压可以比电源3.3V大，则比较器U1输出电压由低电平变为高电平，然后向开关控制模块输出反馈信号，开关控制模块一端处电压由高电平变为低电平，开关控制模块便接收到温差过大的反馈信号，再驱动外接制冷模块进行可控性散热。
综上，本实用新型分别设计采用了在模拟开关电路中利用三极管Q1基极串联电阻R3和偏置电阻R5阻值的不同而形成模拟开关，还采用了稳压二极管D1以及其稳压特性构成模拟开关，还采用了比较器U1以及其输出电压的高低电平信号构成了模拟开关，以上设计均达到了可控地向开关控制模块输出反馈信号的效果，开关控制模块接收到反馈信号后，使能控制来控制外接制冷模块进行散热。这种温差反馈机制使得BMS系统能够根据实际温度差异智能地调整散热效果，实现更加准确和高效的散热控制，并且有效保护电池组的安全，延长其使用寿命。
实施例四：
如附图6所示，本实用新型还提供了一种BMS温差反馈装置，该装置主要包括：
电池模组、温差发电模块、温差反馈模块和开关控制模块。
优选地，温差发电模块可以选择为温差发电片，温差反馈模块可以选择为由不同电路元件组成的模拟开关电路，达到条件时即输出温差反馈信号，例如型号为LM7805的稳压二极管，均不限于此。
其中，温差发电模块、温差反馈模块和开关控制模块分别一一电连接。
优选地，该装置可适用于各种电子器件场景下的电池模组，例如汽车或家用电器里的锂电池模组等等，均不限于此。
优选地，锂电池模组在长时间的运作过程中会产生大量的热量，并且热量散发的温度会越来越高，温差发电模块通过利用热电效应，在电池模组运作过程根据电池模组内外的温差产生电压输出。生成发电电压。温差反馈模块与温差发电模块电连接，当发电电压达到预设电压值时，温差反馈模块会输出反馈信号。此时开关控制模块会接收该反馈信号，从而使能控制外接制冷模块进行散热，以可控地降低温差。
优选地，温差发电模块的输出电压还可以用于为外接制冷模块提供输入电源，均不限于此。
综上，本实施例四提出的一种BMS温差反馈装置可以根据实际温度差异进行动态调整，因此可以避免能源的浪费，减少生产成本，提高系统的整体性能和可靠性。
最后应说明的是，以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本申请进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的精神和范围。
Claims (8)
1.一种BMS温差反馈电路，其特征在于，包括：
温差发电模块、模拟开关电路和开关控制模块；
温差发电模块的正极与模拟开关电路的输入端连接，温差发电模块的负极接地，模拟开关电路的输出端与开关控制模块的一端连接。
2.根据权利要求1所述的一种BMS温差反馈电路，其特征在于，所述模拟开关电路包括：电阻R1、电阻R3、电阻R5和三极管Q1。
3.根据权利要求2所述的一种BMS温差反馈电路，其特征在于，
电阻R3的一端与所述温差发电模块的正极连接，电阻R3的另一端与电阻R5的一端连接，电阻R5的另一端接地；
所述电阻R3的另一端还与三极管Q1的基极连接，三极管Q1的集电极与电阻R1的一端连接，电阻R1的另一端接3.3V电源；
所述三极管Q1的集电极还与所述开关控制模块的一端连接，三极管Q1的发射极接地。
4.根据权利要求1所述的一种BMS温差反馈电路，其特征在于，另一所述模拟开关电路包括：电阻R2、电阻R4、稳压二极管D1和三极管Q2。
5.根据权利要求4所述的一种BMS温差反馈电路，其特征在于，
稳压二极管D1的负极与所述温差发电模块的正极连接，稳压二极管D1的正极与电阻R4的一端连接，电阻R4的另一端与三极管Q2的基极连接，三极管Q2的发射极接地；
三极管Q2的集电极与电阻R2的一端连接，电阻R2的另一端接3.3V电源；
所述三极管Q2的集电极还与所述开关控制模块的一端连接。
6.根据权利要求1所述的一种BMS温差反馈电路，其特征在于，另一所述模拟开关电路包括：电阻R6、电阻R7、电阻R8和比较器U1。
7.根据权利要求6所述的一种BMS温差反馈电路，其特征在于，
比较器U1的正输入端引脚3与所述温差发电模块的正极连接，比较器U1的负输入端引脚2与电阻R7的一端连接，电阻R7的另一端接地；
所述比较器U1的负输入端引脚2还与电阻R8的一端连接，电阻R8的另一端接3.3V电源；
比较器U1的电源正极端引脚4接地，比较器U1的电源负极端引脚8与所述电阻R8的另一端连接，所述比较器U1的电源负极端引脚8接3.3V电源；
比较器U1的输出端引脚1与电阻R6的一端连接，电阻R6的另一端接地，所述比较器U1的输出端引脚1还与所述开关控制模块的一端连接。
8.根据权利要求6所述的一种BMS温差反馈电路，其特征在于，
比较器U1的正输入端引脚3与电阻R7的一端连接，电阻R7的另一端接地，所述比较器U1的正输入端引脚3还与电阻R8的一端连接，电阻R8的另一端与所述温差发电模块的正极连接；
比较器U1的负输入端引脚2接地，比较器U1的电源正极端引脚4接地，比较器U1的电源负极端引脚8接3.3V电源；
比较器U1的输出端引脚1与电阻R6的一端连接，电阻R6的另一端接地，所述比较器U1的输出端引脚1还与所述开关控制模块的一端连接。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |