一种利用BMS的主放电MOS进行对外预放电电路的制作方法

一种利用bms的主放电mos进行对外预放电电路
技术领域
1.本实用新型属于bms管理领域；具体涉及一种利用bms的主放电mos进行对外预放电电路。


背景技术：

2.随着锂电池的发展锂电池的应用也逐渐的增多，锂电池的负载类型有很多，最多的类型是电机负载。比如：电动自行车，电动滑板车，机器人等，都会用到锂电池。电机负载一般都需要用到电机控制器，电机控制器前端都有较大的输入电容，来给控制器板提供更低噪声的输入电源。电容在放空的情况下阻抗很低，如果这时候电池瞬间接入，会有很大的放电冲击电流，可能导致锂电池短路，或者接触线路打火。给锂电池使用带来很大的安全隐患。因此对于这类的负载需要bms具备预放电功能，使用小电流对外部的电容进行充电，待电容充电到相对的高压后再开启主放电mos进行放电。这样就避免了开启输出时的大电流冲击。
3.现有的技术主要是要加入独立的预放电电路，预放电电路一般由一颗单独控制的预放电开关mos，之后串联一颗或多颗高功率的预放电电阻或ptc以及温度保险丝组成。需要增加一定的成本，同时高功率电阻需要占用很大的pcb板面积，以及一般使用产检的高功率水泥电阻，需要插件，增加生产成本。以及该控制mos损坏后电阻放电会发热，有安全隐患，因此一般还需要加入温度保险丝等器件进行安全防护，温度保险丝在生产加工上需要固定在电阻上，需要增加生产工序。


技术实现要素：

4.本实用新型提供了一种利用bms的主放电mos进行对外预放电电路，用以解决现有技术要加入独立的预放电电路，需要增加成本，同时高功率电阻需要占用很大的pcb板面积，以及使用产检的高功率水泥电阻，需要插件，增加生产成本，以及该控制mos损坏后电阻放电会发热，有安全隐患的问题。
5.本实用新型通过以下技术方案实现：
6.一种利用bms的主放电mos进行对外预放电电路，所述对外预放电电路包括放电mos驱动回路、电阻r2、电阻r3、电阻r4、电容c1、二极管d1及三极管q4；所述放电mos驱动回路的mos管q2分别与二极管d1、电阻r2、电容c1及电阻r3相连接，所述电容c1与电阻r3均与三极管q4相连接，所述三极管q4与电阻r4相连接；
7.所述电阻r4与mcu相连接，所述二极管d1与电阻r2均与afe相连接。
8.一种利用bms的主放电mos进行对外预放电电路，所述放电mos驱动回路包括mos管q1和mos管q2，所述mos管q1的g极与afe的chg端相连接，所述mos管q1的s极与过电压b+端相连接，所述mos管q1的d极与mos管q2的d极相连接，所述mos管q2的s极与电压p+端相连接，所述mos管q2的g极分别与二极管d1、电阻r2、电容c1及电阻r3相连接。
9.一种利用bms的主放电mos进行对外预放电电路，所述mos管q2的g端分别与二极管
d1的正极、电阻r2的一端、电容c1的一端及电阻r3的一端相连接，所述二极管d1的负极与电阻r2的另一端均与afe的dsg端相连接，所述电容c1的另一端与电阻r3的另一端均与三极管q4的集电极c极相连接，所述三极管q4的发射极e极接地，所述三极管q4的基极b极与电阻r4的一端相连接，所述电阻r4的另一端与mcu相连接。
10.一种利用bms的主放电mos进行对外预放电电路，所述mcu与afe相连接，所述afe的接地端接地。
11.一种利用bms的主放电mos进行对外预放电电路，所述三极管q4为npn型三极管。
12.一种利用bms的主放电mos进行对外预放电电路，所述二极管d1防止串入的rc回路影响放电mos驱动回路的关断。
13.一种利用bms的主放电mos进行对外预放电电路，所述电阻r3的阻值是电阻r2的数十倍。
14.一种利用bms的主放电mos进行对外预放电电路，所述电阻r4为三极管q4的基极b极的限流电阻。
15.本实用新型的有益效果是：
16.本实用新型串入放电mos的g极，使用放电mos实现的输出预放电功能。
17.本实用新型可将三极管q4更换成其他开关管，如mos，igbt等。
18.本实用新型不使用mcu控制三极管，使用硬件开关或其他可控触发源进行开启。
19.本实用新型使得bms成本降低，同时pcb板面积占用降低，提升生产线效率，对于产品有较大的改善帮助。
20.本实用新型不需要增加该部分的预放电电路，而直接使用板上高功率的放电mos，配合少量小体积低成本的外围电路进行控制，即可实现预放电功能
附图说明
21.图1是现有技术的预放电电路图。
22.图2是本实用新型的对外预放电电路图。
23.图3是本实用新型的rc输出电压和时间的曲图。
具体实施方式
24.下面将结合本实用新型实施例中的附图对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
25.一种利用bms的主放电mos进行对外预放电电路，所述对外预放电电路包括放电mos驱动回路、电阻r2、电阻r3、电阻r4、电容c1、二极管d1及三极管q4；所述放电mos驱动回路的mos管q2分别与二极管d1、电阻r2、电容c1及电阻r3相连接，所述电容c1与电阻r3均与三极管q4相连接，所述三极管q4与电阻r4相连接；
26.所述电阻r4与mcu相连接，所述二极管d1与电阻r2均与afe相连接。
27.一种利用bms的主放电mos进行对外预放电电路，所述放电mos驱动回路包括mos管q1和mos管q2，所述mos管q1的g极与afe的chg端相连接，所述mos管q1的s极与过电压b+端相
连接，所述mos管q1的d极与mos管q2的d极相连接，所述mos管q2的s极与电压p+端相连接，所述mos管q2的g极分别与二极管d1、电阻r2、电容c1及电阻r3相连接。
28.一种利用bms的主放电mos进行对外预放电电路，所述mos管q2的g端分别与二极管d1的正极、电阻r2的一端、电容c1的一端及电阻r3的一端相连接，所述二极管d1的负极与电阻r2的另一端均与afe的dsg端相连接，所述电容c1的另一端与电阻r3的另一端均与三极管q4的集电极c极相连接，所述三极管q4的发射极e极接地，所述三极管q4的基极b极与电阻r4的一端相连接，所述电阻r4的另一端与mcu相连接。
29.一种利用bms的主放电mos进行对外预放电电路，所述mcu与afe相连接，所述afe的接地端接地。
30.一种利用bms的主放电mos进行对外预放电电路，所述三极管q4为npn型三极管。
31.一种利用bms的主放电mos进行对外预放电电路，所述二极管d1防止串入的rc回路影响放电mos驱动回路的关断。
32.一种利用bms的主放电mos进行对外预放电电路，所述电阻r3的阻值是电阻r2的数十倍。
33.一种利用bms的主放电mos进行对外预放电电路，所述电阻r4为三极管q4的基极b极的限流电阻。
34.本实用新型在放电mos的驱动回路中串入可控的rc回路，主要由电阻r2电容c1以及三极管q4组成mcu可控的电阻r电容c回路，由电阻r3进行电容c1的泄放，二极管d1可以防止串入的电阻r电容c回路影响放电mos的关断。
35.电阻r2和电容c1使用较大的电阻和电容(r2 100k～10m c1:1uf～10uf)，电阻r3选择为电阻r2阻值的数十倍以上，避免对电阻r2电容c1组成电阻r电容c回路的电压输出造成影响，三极管q4选择通用的npn小信号三极管即可，电阻r4为三极管q4的b极限流电阻；二极管d1为通用小信号二极管(小信号二极管指的是信号型二极管，持续导通电流)。
36.二极管d1和电阻r2并联，二极管d1的负极接到afe的二极管dsg上，电容c1和电阻r3并联，并联的一端接到二极管d1的正极上，二极管d1的另一端接到三极管q4的电容c极上，三极管q4的e极接到bms的gnd，三极管q4的c、b极串联电阻r4连接到mcu输出io上。
37.在需要进行预放电时由mcu控制三极管q4导通，afe的二极管dsg输出放电mos的高压驱动信号对电阻r2电容c1回路进行充电，电阻r2和电容c1的连接点连接到放电mosmos管q2的g极。电阻r2和电容c1组成典型的rc充电电路，输出电压会缓慢的从0开始上升,图3为典型的rc输出电压和时间的曲线。可知加入该电路后mos管q2的g极电压会缓慢上升。而mos管q2的s极的电压即p+的电压＝mos管q2的g极电压-mos管q2vgs(th)；从而实现了输出电压的缓慢启动控制，实现了预放电功能。
38.当预放电完成后，应关闭三极管q4，即可断掉电阻r2电容c1回路对驱动回路的影响，同时电阻r3会对电容c1进行放电，以供下一次预放电控制。由于电阻r2有阻值，为了避免对mos保护关断的影响，在关断时mos管q2的g级的电流通过二极管d1往回回到二极管dsg引脚，避免了电阻r2的影响，实现快速的关断保护。