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CN110212259B - 供电控制电路、叉车供电电路及叉车 - Google Patents

供电控制电路、叉车供电电路及叉车 Download PDF

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CN110212259B CN201910479791.3A CN201910479791A CN110212259B CN 110212259 B CN110212259 B CN 110212259B CN 201910479791 A CN201910479791 A CN 201910479791A CN 110212259 B CN110212259 B CN 110212259B
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Abstract

本发明实施例公开了一种供电控制电路，其中第一继电器控制电池正极连接端和电池正极输出端之间的连通，电池负极连接端连接电池负极输出端；第一自复位开关与第二继电器均用于控制电池正极连接端与DC/DC电源模块的正电源连接端之间的连通，电池负极连接端连接DC/DC电源的负电源连接端；DC/DC电源用于为电池管理系统供电；第二自复位开关用于控制DC/DC电源与电池管理系统的电平检测端之间的连通；电池管理系统用于在上电时控制第一继电器和第二继电器导通，以及在电平检测端检测到符合预设条件的电平信号时控制第一继电器和第二继电器断开。本发明实施例能够在关断对负载的供电时完全切断电池管理系统的供电，实现关断零功耗。

Description

供电控制电路、叉车供电电路及叉车
技术领域
本发明实施例涉及电源技术领域，尤其涉及一种供电控制电路、叉车供电电路及叉车。
背景技术
面对当今国内乃至全球日益严格的尾气排放标准及未来的能源危机，各大汽车厂商都在研发低排放的新能源技术，以适应这一发展趋势，其中纯电动汽车是目前各大车企大力研发的领域之一。
叉车作为一种特种车辆设备，装载锂电池少不了电池管理系统(BatteryManagement System，BMS)。目前叉车的供电系统全都采用自锁开关来启动锂电池的供电，BMS芯片不能关断，即使现有BMS具有欠压休眠也不能做到零功耗，容易导致电池被耗尽。
发明内容
本发明实施例提供了一种供电控制电路、叉车供电电路及叉车，能够在关断对负载的供电时完全切断电池管理系统的供电，实现关断零功耗。
第一方面，本发明实施例提供一种供电控制电路，包括第一自复位开关、第二自复位开关、电池正极连接端、电池正极输出端、电池负极连接端、电池负极输出端、DC/DC电源模块、电池管理系统、第一继电器和第二继电器；
所述电池正极连接端和所述电池负极连接端用于连接电池；所述电池正极输出端与所述电池负极输出端用于连接负载；
所述第一继电器用于控制所述电池正极连接端和所述电池正极输出端之间的连通，所述电池负极连接端连接所述电池负极输出端；
所述第一自复位开关与所述第二继电器均用于控制所述电池正极连接端与所述DC/DC电源模块的正电源连接端之间的连通，所述电池负极连接端连接所述DC/DC电源的负电源连接端；
所述DC/DC电源的输出端连接所述电池管理系统的供电端；
所述第二自复位开关用于控制所述DC/DC电源的输出端与所述电池管理系统的电平检测端之间的连通；
所述电池管理系统用于在上电瞬间控制所述第一继电器和所述第二继电器导通，以及在所述电平检测端检测到符合预设条件的电平信号时控制所述第一继电器和所述第二继电器断开。
第二方面，本发明实施例提供一种供电控制电路，包括第一自复位开关、第二自复位开关、电池正极连接端、电池正极输出端、电池负极连接端、电池负极输出端、DC/DC电源模块、电池管理系统、第一继电器和第二继电器；
所述电池正极连接端和所述电池负极连接端用于连接电池；所述电池正极输出端与所述电池负极输出端用于连接负载；
所述第一继电器用于控制所述电池负极连接端和所述电池负极输出端之间的连通，所述电池正极连接端连接所述电池正极输出端；
所述第一自复位开关与所述第二继电器均用于控制所述电池负极连接端与所述DC/DC电源模块的负电源连接端之间的连通，所述电池正极连接端连接所述DC/DC电源的正电源连接端；
所述DC/DC电源的输出端连接所述电池管理系统的供电端；
所述第二自复位开关用于控制所述DC/DC电源的输出端与所述电池管理系统的电平检测端之间的连通；
所述电池管理系统用于在上电瞬间控制所述第一继电器和所述第二继电器导通，以及在所述电平检测端检测到符合预设条件的电平信号时控制所述第一继电器和所述第二继电器断开。
第三方面，本发明实施例提供一种叉车供电电路，所述叉车供电电路包括电池和本发明任意实施例提供的供电控制电路；
所述叉车供电电路的电池的正极连接所述供电控制电路的电池正极连接端，所述叉车供电电路的电池的负极连接所述供电控制电路的电池负极连接端。
第四方面，本发明实施例提供一种叉车，所述叉车包括本发明任意实施例提供的叉车供电电路。
实施本发明实施例，具有如下有益效果：
本发明的技术方案中，供电控制电路采用自复位开关控制，其中第一自复位开关控制电池正极连接端、DC/DC电源的正电源连接端、负电源连接端与电池负极连接端形成的DC/DC电源的供电链路，当按下第一自复位开关时，上述DC/DC电源的供电链路导通，DC/DC电源上电工作，为电池管理系统供电，电池管理系统上电导通第一继电器和第二继电器，从而使得电池正极连接端与电池正极输出端导通，电池正负极可以加载在负载上，并且通过第二继电器保持上述DC/DC电源的供电链路保持导通，从而使用第一自复位开关实现自锁开关的功能；当按下第二自复位开关时，则导通DC/DC电源的输出端与电池管理系统的电平检测端，从而使得电池管理系统关断第一继电器和第二继电器，电池断开与负载的连接，且整个电池管理系统断电。本发明实施例不需要自锁开关即实现上电保持，在关断对负载的供电时完全切断电池管理系统的供电，实现零功耗。
附图说明
通过阅读参照以下附图所作的对非限制性实施例所作的详细描述，本发明的其它特征、目的和优点将会变得更明显：
图1是本发明实施例提供的一种供电控制电路的结构示意图；
图2是本发明实施例提供的另一种供电控制电路的结构示意图；
图3是本发明实施例提供的另一种供电控制电路的结构示意图；
图4是本发明实施例提供的一种叉车供电电路的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例用于解释本发明，而非对本发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部结构。
此外，在说明书和权利要求书中的术语第一、第二、第三等仅用于区别相同技术特征的描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量，也不一定描述次序或时间顺序。在合适的情况下术语是可以互换的。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。
类似地，在说明书和权利要求书中同样使用术语“连接”，不应理解为限于直接的连接。因此，表达“装置A与装置B连接”不应该限于装置或系统中装置A直接连接到装置B，其意思是装置A与装置B之间具有路径，这可以是包括其他装置或工具的路径。
图1是本发明实施例提供的一种供电控制电路的结构示意图。本发明实施例提供的供电控制电路，包括第一自复位开关SB11、第二自复位开关SB12、电池正极连接端B+、电池正极输出端OUT+、电池负极连接端B-、电池负极输出端OUT-、DC/DC电源模块、电池管理系统BMS、第一继电器KA1和第二继电器KA3。
其中，DC/DC电源是直流电压转换器；第一自复位开关SB11和第二自复位开关SB12是人工控制器件，用户按下后开关的第一连接端和第二连接端导通，用户松开后第一连接端和第二连接端恢复断开；第一继电器KA1和第二继电器KA3是电控制器件，在本发明实施例中，第一继电器KA1和KA3受电池管理系统BMS控制。
电池正极连接端B+和电池负极连接端B-用于连接电池；电池正极输出端OUT+与电池负极输出端OUT-用于连接负载。第一继电器KA1用于控制电池正极连接端和所述电池正极输出端之间的连通，电池负极连接端连接所述电池负极输出端。以上设置使得第一继电器KA1导通时，电池的正负极加载在负载上，为负载供电，当第一继电器KA1断开时，负载与电池断开连接。
第一自复位开关SB11与第二继电器KA3均用于控制电池正极连接端B+与DC/DC电源模块的正电源连接端IN+之间的连通，电池负极连接端B-连接DC/DC电源的负电源连接端IN-。以上设置使得第一自复位开关SB11或第二继电器KA3导通时，电池正负极分别连接DC/DC电源的正负电源连接端，DC/DC上电，第一自复位开关SB11与第二继电器KA3均断开时，DC/DC电源掉电。由于第一自复位开关SB11是人工控制开关，因此当需要系统上电时，用户可以通过按下第一自复位开关SB11实现。
DC/DC电源的输出端，例如12V输出端，连接电池管理系统BMS的供电端ON。用户按下第一自复位开关SB11，电池管理系统BMS上电。电池管理系统BMS用于在上电瞬间控制第一继电器KA1和第二继电器KA3导通，因此，用户按下第一自复位开关SB11后，BMS上电导通电池和负载，用户松开第一自复位开关SB11后，由于第二继电器KA3使DC/DC电源保持上电，第二继电器KA3没有受到其他的控制则保持导通，实现了供电控制电路的自锁功能。
而第二自复位开关SB12用于控制DC/DC电源的输出端与电池管理系统BMS的电平检测端X1之间的连通，电池管理系统BMS还用于在电平检测端X1检测到符合预设条件的电平信号时控制第一继电器KA1和第二继电器KA3断开。其中，预设条件可以是电平信号持续时间大于预设的时间阈值、电平信号间断出现若干次等。以上设置使得用户可以通过操作第二自复位开关控制电平检测端X1，使X1收到的电平信号符合预设条件，即可实现继电器断开，优选地，可以先断开第一继电器KA1，切断电池和负载的连接，然后断开第二继电器KA3，使得DC/DC电源和电池管理系统BMS相继掉电。作为优选的示例，第一自复位开关SB11和第二自复位开关SB12互相联动，更为优选地，第一自复位开关SB11和第二自复位开关SB12是双刀自复位开关中的两个开关，则用户可以操作同一个位置实现上电和下电。在叉车电源系统中，可以保持用户的操作习惯。此外，由于两个自复位开关联动，在用户按下自复位开关未松开时，电平检测端X1通过第二自复位开关SB11检测到电平信号，第一自复位开关SB11始终保持电池管理系统BMS有供电，提高了供电控制电路的安全性，并且也使得可以设置更为丰富的开关操作。
基于同样的构思，本发明还提供多种变换的实施例，例如图2所示的另一种供电控制电路。包括第一自复位开关SB11、第二自复位开关SB12、电池正极连接端B+、电池正极输出端OUT+、电池负极连接端B-、电池负极输出端OUT-、DC/DC电源模块、电池管理系统BMS、第一继电器KA1和第二继电器KA3；
电池正极连接端B+和电池负极连接端B-用于连接电池；电池正极输出端OUT+与电池负极输出端OUT-用于连接负载；
第一继电器KA1用于控制电池负极连接端B-和电池负极输出端OUT-之间的连通，电池正极连接端B+连接电池正极输出端OUT+；
第一自复位开关SB11与第二继电器KA3均用于控制电池负极连接端B-与DC/DC电源模块的负电源连接端IN-之间的连通，电池正极连接端B+连接DC/DC电源的正电源连接端IN+；
DC/DC电源的输出端，例如12V输出端连接电池管理系统BMS的供电端ON；
第二自复位开关SB12用于控制DC/DC电源的输出端与电池管理系统BMS的电平检测端X1之间的连通；
电池管理系统BMS用于在上电瞬间控制第一继电器KA1和第二继电器KA3导通，以及在电平检测端X1检测到符合预设条件的电平信号时控制第一继电器KA1和第二继电器KA2断开。
上述供电控制电路的原理如前述的实施方式，在此不在赘述。
通过以上技术方案可知，本发明的技术方案中，供电控制电路采用自复位开关控制，其中第一自复位开关控制电池正极连接端、DC/DC电源的正电源连接端、负电源连接端与电池负极连接端形成的DC/DC电源的供电链路，当按下第一自复位开关时，上述DC/DC电源的供电链路导通，DC/DC电源上电工作，为电池管理系统供电，电池管理系统上电导通第一继电器和第二继电器，从而使得电池正极连接端与电池正极输出端导通，电池正负极可以加载在负载上，并且通过第二继电器保持上述DC/DC电源的供电链路保持导通，从而使用第一自复位开关实现自锁开关的功能；当按下第二自复位开关时，则导通DC/DC电源的输出端与电池管理系统的电平检测端，从而使得电池管理系统关断第一继电器和第二继电器，电池断开与负载的连接，且整个电池管理系统断电。本发明实施例不需要自锁开关即实现上电保持，在关断对负载的供电时完全切断电池管理系统的供电，实现零功耗。
可选地，为了实现上述功能，可以在BMS中设置与上述BMS功能相应的程序，设置相应的BMS端口连接第一继电器KA1和第二继电器KA1。具体地，参见图3示出的另一种供电控制电路的结构示意图，电池管理系统BMS包括供电控制正端和供电控制负端(如图3中的供电控制+和供电控制-)，供电控制+连接第二继电器KA3的第一连接端，供电控制负端连接第二继电器K3的第二连接端；电池管理系统还包括输出控制正端和输出控制负端(如图3中的输出控制+和输出控制-，图中未示出其连接方式)，输出控制+连接第一继电器KA1的第一连接端，输出控制-连接第一继电器KA1的第二连接端。
图3中第一自复位开关SB11和第二自复位开关SB12组成双刀自复位开关SB1，当SB1按下时，DC/DC电源上电，DC电源在供电瞬间12V输出，给BMS常火+,ON档供电，BMS上电自检无问题后供电控制输出将KA3闭合同时总正输出KA1闭合。此时松开SB1供电便保持，电池系统上电完成，可以正常使用。通过长按SB1一段时间(或者其他预设条件的操作)，例如3秒，电平12V+输入到BMS的电平检测端X-25，一但检测到3秒的电平信号，BMS则控制KA3断开，当松开SB1开关时。电池系统下电完成关闭电池流程。由于整个BMS系统及外部电流由DC/DC电源供电，当KA3断开时，已经彻底全部断开所有负载，使得电池永远零负载，因此不避免了长期不用电池管理系统BMS自耗电带来的电池零压风险。
在上述各实施例的基础上，如图3所示，供电控制电路还可以包括分流器FL-2，分流器FL-2连接于电池负极连接端B-与电池负极输出端OUT-之间；
电池管理系统BMS还用于监控分流器FL-2，在检测到分流器FL-2的电流小于预设的电流阈值时，断开所述第一继电器KA1。更进一步地，可以断开第二继电器KA3。上述设置使得当人为忘记关电源时，电池管理系统BMS通过分流器FL-2检测到电池放电电流过小时驱动KA3断开整个电池系统完全关断。
具体地，电池管理系统BMS还包括分流器连接正端FL+和分流器连接负端FL-；分流器连接正端FL+和分流器连接负端FL-分别连接分流器FL-2的两端。
本发明实施例还提供一种叉车供电电路，如图4所示，叉车供电电路包括电池BAT和本发明任意实施例提供的供电控制电路；
叉车供电电路的电池BAT的正极连接所述供电控制电路的电池正极连接端，叉车供电电路的电池BAT的负极连接所述供电控制电路的电池负极连接端。
该叉车供电电路具有上述实施例提供的供电控制电路，因此，具备相应的有益效果。
示例性地，该电池BAT可以是锂电池。
本发明实施例还提供一种叉车，该叉车包括本发明实施例提供的叉车供电电路。该叉车同样具有上述实施例提供的供电控制电路，因此，具备相应的有益效果。
综上所述，本发明的任意实施例，供电控制电路采用自复位开关控制，其中第一自复位开关控制电池正极连接端、DC/DC电源的正电源连接端、负电源连接端与电池负极连接端形成的DC/DC电源的供电链路，当按下第一自复位开关时，上述DC/DC电源的供电链路导通，DC/DC电源上电工作，为电池管理系统供电，电池管理系统上电导通第一继电器和第二继电器，从而使得电池正极连接端与电池正极输出端导通，电池正负极可以加载在负载上，并且通过第二继电器保持上述DC/DC电源的供电链路保持导通，从而使用第一自复位开关实现自锁开关的功能；当按下第二自复位开关时，则导通DC/DC电源的输出端与电池管理系统的电平检测端，从而使得电池管理系统关断第一继电器和第二继电器，电池断开与负载的连接，且整个电池管理系统断电。本发明实施例不需要自锁开关即实现上电保持，在关断对负载的供电时完全切断电池管理系统的供电，实现零功耗。且本发明成本低，接线方便，元器件少，故障率低。可用于各类EV车，特种车，储能项目。
注意，上述仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本发明不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本发明进行了较为详细的说明，但是本发明不仅仅限于以上实施例，在不脱离本发明构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本发明的范围由所附的权利要求范围决定。

Claims (9)

1.一种供电控制电路，其特征在于，包括第一自复位开关、第二自复位开关、电池正极连接端、电池正极输出端、电池负极连接端、电池负极输出端、DC/DC电源模块、电池管理系统、第一继电器和第二继电器；
所述电池正极连接端和所述电池负极连接端用于连接电池；所述电池正极输出端与所述电池负极输出端用于连接负载；
所述第一继电器用于控制所述电池正极连接端和所述电池正极输出端之间的连通，所述电池负极连接端连接所述电池负极输出端；
所述第一自复位开关与所述第二继电器均用于控制所述电池正极连接端与所述DC/DC电源模块的正电源连接端之间的连通，所述电池负极连接端连接所述DC/DC电源的负电源连接端；
所述DC/DC电源的输出端连接所述电池管理系统的供电端；
所述第二自复位开关用于控制所述DC/DC电源的输出端与所述电池管理系统的电平检测端之间的连通；
所述电池管理系统用于在上电瞬间控制所述第一继电器和所述第二继电器导通，以及在所述电平检测端检测到符合预设条件的电平信号时控制所述第一继电器和所述第二继电器断开；所述预设条件为电平信号的持续时间超过预设的时间阈值。
2.根据权利要求1所述的供电控制电路，其特征在于，所述第一自复位开关和所述第二自复位开关互相联动。
3.根据权利要求1所述的供电控制电路，其特征在于，所述第一自复位开关和所述第二自复位开关是双刀自复位开关中的两个开关。
4.根据权利要求1所述的供电控制电路，其特征在于，所述供电控制电路还包括分流器，所述分流器连接于所述电池负极连接端与所述电池负极输出端之间；
所述电池管理系统还用于监控所述分流器，在检测到所述分流器的电流小于预设的电流阈值时，断开所述第一继电器和所述第二继电器。
5.根据权利要求1至4任一项所述的供电控制电路，其特征在于，所述电池管理系统在所述电平检测端检测到符合预设条件的电平信号时，先断开所述第一继电器，再断开所述第二继电器。
6.根据权利要求4所述的供电控制电路，其特征在于，所述电池管理系统包括供电控制正端和供电控制负端，所述供电控制正端连接所述第二继电器的第一连接端，所述供电控制负端连接所述第二继电器的第二连接端；
所述电池管理系统还包括输出控制正端和输出控制负端，所述输出控制正端连接所述第一继电器的第一连接端，所述输出控制负端连接所述第一继电器的第二连接端；
所述电池管理系统还包括分流器连接正端和分流器连接负端；所述分流器连接正端和分流器连接负端分别连接所述分流器的两端。
7.一种供电控制电路，其特征在于，包括第一自复位开关、第二自复位开关、电池正极连接端、电池正极输出端、电池负极连接端、电池负极输出端、DC/DC电源模块、电池管理系统、第一继电器和第二继电器；
所述电池正极连接端和所述电池负极连接端用于连接电池；所述电池正极输出端与所述电池负极输出端用于连接负载；
所述第一继电器用于控制所述电池负极连接端和所述电池负极输出端之间的连通，所述电池正极连接端连接所述电池正极输出端；
所述第一自复位开关与所述第二继电器均用于控制所述电池负极连接端与所述DC/DC电源模块的负电源连接端之间的连通，所述电池正极连接端连接所述DC/DC电源的正电源连接端；
所述DC/DC电源的输出端连接所述电池管理系统的供电端；
所述第二自复位开关用于控制所述DC/DC电源的输出端与所述电池管理系统的电平检测端之间的连通；
所述电池管理系统用于在上电瞬间控制所述第一继电器和所述第二继电器导通，以及在所述电平检测端检测到符合预设条件的电平信号时控制所述第一继电器和所述第二继电器断开；所述预设条件为电平信号的持续时间超过预设的时间阈值。
8.一种叉车供电电路，其特征在于，所述叉车供电电路包括电池和权利要求1至7任一项所述的供电控制电路；
所述叉车供电电路的电池的正极连接所述供电控制电路的电池正极连接端，所述叉车供电电路的电池的负极连接所述供电控制电路的电池负极连接端。
9.一种叉车，其特征在于，所述叉车包括如权利要求8所述的叉车供电电路。
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