一種電池管理系統(tǒng)的風(fēng)扇驅(qū)動電路的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本實用新型涉及電動汽車電池管理技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及用于驅(qū)動設(shè)置在動力電池 包內(nèi)部的風(fēng)扇動作的風(fēng)扇驅(qū)動電路。
【背景技術(shù)】
[0002] 電池管理系統(tǒng)是電動汽車的核心組成部分，其主要用于監(jiān)控動力電池包的電池單 體電壓、動力電池包總電壓和動力電池包總電流，用于接收和處理人機接口信號，用于進行 動力電池包熱管理，用于根據(jù)整車工況進行能量切換，及用于監(jiān)測動力電池包與車身間絕 緣電阻的阻值等。其中，動力電池包熱管理主要是在動力電池包中電池單體溫度低于設(shè)定 范圍時進行預(yù)熱處理，高于設(shè)定范圍時進行散熱處理，及在動力電池包內(nèi)溫度不均勻時進 行熱均衡處理。
[0003] 動力電池包具有兩種結(jié)構(gòu)，一種是分體式動力電池包結(jié)構(gòu)，另一種是集中式動力 電池包結(jié)構(gòu)，前者是將所有電池單體分組進行單獨封裝形成各動力電池包單元，后者是將 所有電池單體封裝在一個箱體中。集中式動力電池包雖然具有較低的封裝和制造成本，但 因箱體內(nèi)熱量較高、且熱量比較容易集中，因此無法獲得理想的散熱和熱均衡效果?；?該種原因，現(xiàn)有電動汽車主要采用分體式動力電池包結(jié)構(gòu)，對應(yīng)的熱管理系統(tǒng)在熱均衡處 理方面主要是在各動力電池包單元之間設(shè)置循環(huán)風(fēng)道，并在其中一個動力電池包單元中設(shè) 置一個風(fēng)扇，控制器在滿足風(fēng)扇開啟條件時，經(jīng)由風(fēng)扇驅(qū)動電路驅(qū)動風(fēng)扇旋轉(zhuǎn)，進而通過風(fēng) 扇帶動空氣在各動力電池包單元間循環(huán)流動實現(xiàn)熱均衡。這種分體式動力電池包的熱管 理系統(tǒng)存在的主要缺陷為：1、無法根據(jù)當前車速調(diào)節(jié)風(fēng)扇轉(zhuǎn)速，而實際中動力電池包中電 池單體間的溫差會受電池包放電倍率的影響，而電池包放電倍率與車速有直接關(guān)系，車速 較高，電池包的放電倍率也相對較高，如果無法根據(jù)當前車速調(diào)節(jié)風(fēng)扇轉(zhuǎn)速，則很有可能無 法通過合理的時間將電池包內(nèi)的最大溫差降至溫度閾值以下，進而會影響風(fēng)扇的熱均衡效 果；2、不具有風(fēng)扇故障檢測結(jié)構(gòu)，而風(fēng)扇又被封裝在動力電池包單元內(nèi)部，因此，如果風(fēng)扇 出現(xiàn)例如是堵轉(zhuǎn)等故障，用戶很難及時發(fā)現(xiàn)并處理；如果風(fēng)扇長期處于無法正常工作的狀 態(tài)，將導(dǎo)致動力電池包綜合性能下降，進而嚴重影響動力電池包的使用壽命。 【實用新型內(nèi)容】
[0004] 本實用新型實施例的目的是提供一種可供電池管理系統(tǒng)的控制器進行風(fēng)扇故障 檢測，及根據(jù)當前車速調(diào)節(jié)風(fēng)扇轉(zhuǎn)速的風(fēng)扇驅(qū)動電路。
[0005] 為了實現(xiàn)上述目的，本實用新型采用的技術(shù)方案為：一種風(fēng)扇驅(qū)動電路，連接于 驅(qū)動電源與接地端之間，所述風(fēng)扇驅(qū)動電路包括串聯(lián)連接的風(fēng)扇、MOS管和檢測電阻，所述 MOS管的柵極與用于接收PWM信號的驅(qū)動信號輸入端電性連接；所述檢測電阻的一端與所 述接地端電性連接，所述檢測電阻的另一端與用于輸出電壓信號的電壓反饋信號輸出端電 性連接。
[0006] 優(yōu)選的是，所述風(fēng)扇驅(qū)動電路還包括與風(fēng)扇并聯(lián)連接的續(xù)流二極管。 3 CN 204386931 U 說明書 2/5 頁
[0007]優(yōu)選的是，所述風(fēng)扇驅(qū)動電路還包括防反接二極管，所述防反接二極管正向連接 于所述驅(qū)動電源與所述接地端之間。
[0008]優(yōu)選的是，所述風(fēng)扇驅(qū)動電路還包括信號放大單元，所述檢測電阻的另一端經(jīng)所 述信號放大單元與所述電壓反饋信號輸出端電性連接。
[0009]優(yōu)選的是，所述信號放大單元包括基準電壓源和第一運算放大器，所述第一運算 放大器的電源正極和電源負極分別與工作電源和整車地電性連接，所述基準電壓源為所述 第一運算放大器的同相輸入端提供等于所述工作電源一半的偏置電壓；所述檢測電阻的另 一端與所述第一運算放大器的同相輸入端電性連接，所述第一運算放大器的輸出端與所述 電壓反饋信號輸出端電性連接。
[0010] 優(yōu)選的是，所述基準電壓源為電壓跟隨器。
[0011]優(yōu)選的是，所述電壓跟隨器包括第三運算放大器和連接于所述工作電源與整車 地之間的分壓電路，所述第三運算放大器的電源正極和電源負極分別與所述工作電源和整 車地電性連接，所述第三運算放大器的同相輸入端與分壓電路的分壓中點電性連接，所述 弟二運算放大器的反相輸入端與所述第二運算放大器的輸出端電性連接，以使所述第三運 算放大器的輸出端輸出等于所述工作電源一半的偏置電壓。
[0012]優(yōu)選的是，所述偏置電壓經(jīng)第二電阻輸入至所述第一運算放大器的同相輸入端， 所述檢測電阻的另一端經(jīng)第一電阻與所述第一運算放大器的同相輸入端電性連接；所述第 一運算放大器的反相輸入端一支路經(jīng)第四電阻與所述接地端電性連接，另一支路經(jīng)第七電 阻與第一運算放大器的輸出端電性連接。
[0013]優(yōu)選的是，所述第一運算放大器的輸出端經(jīng)濾波電路與所述電壓反饋信號輸出端 電性連接。
[0014] 優(yōu)選的是，所述檢測電阻至少滿足阻值公差小于1 %，溫度系數(shù)小于或者等于 25PPM，及標稱阻值小于或者等于1〇毫歐中的至少一項。
[0015]本實用新型的有益效果在于，本實用新型的風(fēng)扇驅(qū)動電路設(shè)置有MOS管，因此可 使電池管理系統(tǒng)能夠根據(jù)當前車速、通過調(diào)節(jié)輸入至MOS管柵極的PWM信號的占空比調(diào)節(jié) 風(fēng)扇的轉(zhuǎn)^ ;另外，本實用新型的風(fēng)扇驅(qū)動電路還設(shè)置有檢測電阻，因此可使電池管理系統(tǒng) 能夠通過采集該檢測電阻兩端的電壓信號，計算流經(jīng)風(fēng)扇的當前電流值，進而可使電池管 理系統(tǒng)能夠通過比較該當前電流值是否超過風(fēng)扇在當前狀態(tài)下的正常電流范圍，判斷風(fēng)扇 驅(qū)動電路是否出現(xiàn)故障。
【附圖說明】[0016]圖1示出了根據(jù)本實用新型的電池管理系統(tǒng)的風(fēng)扇驅(qū)動電路的一種實施結(jié)構(gòu)；[0017]圖2示出了對檢測電阻兩端的電壓信號進行放大處理的信號放大單元的一種實施結(jié)構(gòu)。[0018]附圖標記說明：[0019]13-風(fēng)扇；驅(qū)動電源-Vd ;[0020]接地端_FAN_GND ;整車地-GND ;[0021]PWMD-PWM 信號；QC1-MOS 管；[0022]RC14-檢測電阻；RC13-第一下拉電阻； 4 CN 204386931 U說明書3/5頁[0023]Dl-防反接二極管；DCl-續(xù)流二極管；[0024]FAN_RS1-電壓信號；UCl-第一運算放大器；[0025]DC2-穩(wěn)壓管；CC5-隔尚電容；[0026]RC15-隔離電阻；UC3-第三運算放大器；[0027]UO-偏置電壓；RC5、RC6-電阻；[0028]VCC-工作電源；RCl-第一電阻；[0029]RC2-第二電阻；RC4-第四電阻；[0030]RC3-第三電阻；RC7-第七電阻；[0031]CCl-電容；CC2-第二電容；[0032]Feed_Back-電壓反饋信號；DC25-二極管。
【具體實施方式】
[0033] 下面詳細描述本實用新型的實施例，所述實施例的示例在附圖中示出，其中自始 至終相同或類似的標號表示相同或類似的元件或具有相同或類似功能的元件。下面通過參 考附圖描述的實施例是示例性的，僅用于解釋本實用新型，而不能解釋為對本實用新型的 限制。
[0034] 本實用新型為了解決現(xiàn)有電池管理系統(tǒng)的風(fēng)扇驅(qū)動電路無法供電池管理系統(tǒng)的 控制器根據(jù)當前車速調(diào)節(jié)風(fēng)扇轉(zhuǎn)速，及無法檢測風(fēng)扇是否出現(xiàn)堵轉(zhuǎn)等故障的缺陷，提供一 種經(jīng)改進的風(fēng)扇驅(qū)動電路。如圖1所示，該風(fēng)扇驅(qū)動電路連接于驅(qū)動電源Vd與接地端FAN_ GND之間，該驅(qū)動電源Vd可取至蓄電池的正極，即為12V電源；該風(fēng)扇驅(qū)動電路包括串聯(lián)連 接的風(fēng)扇13、M0S管QCl和檢測電阻RC14,該MOS管QCl的柵極與用于接收經(jīng)控制器輸出的 PWM信號PWMD的驅(qū)動信號輸入端（圖中未示出）電性連接；該檢測電阻RC14的一端與接 地端FAN_GND電性連接，另一端與用于向控制器輸出電壓信號的電壓反饋信號輸出端（圖 中未示出）電性連接。圖1所示實施例中的MOS管具體為N溝道增強型場效應(yīng)管，本領(lǐng)域 技術(shù)人員應(yīng)當清楚的是，在此也可以采用其他類型的MOS管，只需對應(yīng)改變MOS管的接線 方式及驅(qū)動信號的方向即可。
[0035] 為了提高檢測精度，該檢測電阻特別是精密電阻，而作為精密電阻，其應(yīng)該至少滿 足以下條件之一 ：1、阻值公差小于1% ;2、溫度系數(shù)小于或者等于25PPM;3、阻值小于或者 等于10毫歐；在本實施例中，例如采用1毫歐的檢測電阻。
[0036] 本實用新型的風(fēng)扇驅(qū)動電路由于設(shè)置有MOS管QC1，因此可使電池管理系統(tǒng)能夠 通過調(diào)節(jié)輸入至MOS管QCl柵極的PWM信號PWMD的占空比調(diào)節(jié)風(fēng)扇13的轉(zhuǎn)速，例如可根據(jù) 當前車速對最大溫差的影響（該最大溫差即為通過安裝在電池包內(nèi)