电池系统、继电器反电动势保护电路和保护电路监测方法与流程

相关申请的交叉引用本申请要求于2022年12月23日向韩国知识产权局提交的韩国专利申请第10-2022-0183572号的优先权和权益，其全部内容通过引用并入本文。本公开涉及一种电池系统、继电器反电动势(emf)保护电路和保护电路监测方法。

背景技术：

1、机械继电器可以包括线圈和接触器。当断开施加到线圈的电源以停止继电器的操作时，线圈中会产生反电动势(emf)。反emf是由于继电器线圈的电流特性而发生的现象。

2、当反emf过度产生时，驱动继电器的继电器驱动器可能会发生故障。

技术实现思路

1、技术问题

2、本公开试图提供一种电池系统、继电器电动势(emf)保护电路和保护电路监测方法，该电池系统能够通过包括防止继电器中产生反emf的保护电路并诊断保护电路是否正常操作来防止反emf。

3、技术方案

4、根据本公开的一个方面，一种电池系统，该电池系统包括：电池组；继电器，其连接到所述电池组的两个端子中的一个端子并且包括继电器线圈；以及电池管理系统(bms)，其连接到所述继电器线圈以控制所述继电器的操作，其中，所述bms包括：保护电路，其向所述继电器线圈施加电压以操作所述继电器，并且包括与所述继电器线圈并联连接的电容器；以及主控制单元(mcu)，其向所述保护电路发送用于控制所述继电器的操作的控制信号，并且基于从所述保护电路接收到的电压信号来诊断所述保护电路的操作。

5、所述保护电路可以包括：第一开关，其向所述继电器线圈的高压侧施加驱动电压；第二开关，其将接地连接到所述继电器线圈的低压侧；以及肖特基二极管，其与所述继电器线圈并联连接，并且具有连接到所述继电器线圈的高压侧的正极端子和连接到所述继电器线圈的所述低压侧的负极端子。

6、所述bms还可以包括：第一adc，其通过对与所述继电器线圈的高压侧电压对应的信号进行模数转换来产生第一电压测量信号；以及第二adc，其通过对与所述继电器线圈的所述低压侧电压对应的信号进行模数转换来产生第二电压测量信。

7、所述mcu可以基于所述第一电压测量信号和所述第二电压测量信号来确定所述保护电路是否处于正常状态。

8、所述mcu可以监测所述第一电压测量信号和所述第二电压测量信号，以导出表示在所述第一开关和所述第二开关的接通状态下所述继电器线圈两端电压的第一电压值，导出表示在所述第一开关或所述第二开关的关断状态下所述继电器线圈两端电压的第二电压值，基于所述第一电压值和所述第二电压值测量所述继电器线圈的反电动势emf，并且基于所述反emf来确定所述保护电路是否处于所述正常状态。

9、根据本公开的另一方面，一种继电器反emf保护电路，该继电器反emf保护电路包括：第一开关，其向继电器中包括的继电器线圈的高压侧施加驱动电压；第二开关，其将接地连接到所述继电器线圈的低压侧；电容器，其与所述继电器线圈并联连接；以及肖特基二极管，其具有正极端子和负极端子，所述正极端子连接到所述继电器线圈的高压侧，所述负极端子连接到继电器线圈的低压侧。

10、所述保护电路还可以包括：第一电阻器和第二电阻器，所述第一电阻器和所述第二电阻器串联连接到所述继电器线圈的高压侧；二极管，所述二极管具有被施加电压的负极端子以及连接到第三电阻器的一个端子的正极端子，所述第三电阻器的另一端子连接到所述继电器线圈的低压侧；以及第四电阻器和第五电阻器，所述第四电阻器和所述第五电阻器串联连接到所述继电器线圈的低压侧，并且从所述第一电阻器和所述第二电阻器之间的节点输出表示与所述继电器线圈的高压侧电压对应的电压的信号，并且从所述第四电阻器和所述第五电阻器之间的结点输出表示与所述继电器线圈的所述低压侧电压对应的电压的信号。

11、根据本公开的又一方面，一种用于防止继电器的反emf的保护电路监测方法，该保护电路监测方法包括以下步骤：由主控制单元(mcu)接通连接到所述继电器中包括的继电器线圈的高压侧的高压侧开关和连接到所述继电器线圈的低压侧的低压侧开关；由所述mcu从所述保护电路接收两个第一信号；由所述mcu基于所述两个第一信号导出第一电压值，所述第一电压值表示在所述高压侧开关和所述低压侧开关的接通状态下所述继电器线圈两端电压；由所述mcu断开所述高压侧开关或所述低压侧开关；由所述mcu从所述保护电路接收两个第二信号；由所述mcu基于所述两个第一信号导出第二电压值，所述第二电压值表示在高压侧开关和低压侧开关的关断状态下所述继电器线圈两端电压；以及由所述mcu基于所述第一电压值和所述第二电压值来诊断所述保护电路的操作。

12、所述保护电路可以包括：电容器，其与所述继电器线圈并联连接；以及肖特基二极管，其与所述继电器线圈并联连接，并且具有连接到所述继电器线圈的高压侧的正极端子和连接到所述继电器线圈的所述低压侧的负极端子。

13、由所述mcu基于所述第一电压值和所述第二电压值来诊断所述保护电路的操作的步骤可以包括以下步骤：基于所述第一电压值和所述第二电压值来测量所述继电器线圈的所述反emf，并且基于所述反emf来确定所述保护电路是否处于正常状态。

14、有益效果

15、根据本公开，可以减少继电器线圈中产生的反电动势(emf)，并使反emf快速放电。

16、根据本公开，可以减少反emf，以保护驱动继电器线圈的驱动器免受过大的反emf的损坏。

17、根据本公开，可以通过监测来自保护电路的继电器线圈两端电压来确定保护电路是否正常操作，以防止反emf。

技术特征：

1.一种电池系统，该电池系统包括：

2.根据权利要求1所述的电池系统，其中：

3.根据权利要求2所述的电池系统，其中：

4.根据权利要求3所述的电池系统，其中：

5.根据权利要求4所述的电池系统，其中：

6.一种继电器反emf保护电路，该继电器反emf保护电路包括：

7.根据权利要求6所述的保护电路，所述保护电路还包括：

8.一种用于防止继电器的反emf的保护电路监测方法，该保护电路监测方法包括以下步骤：

9.根据权利要求8所述的方法，其中：

10.根据权利要求8所述的方法，其中：

技术总结
本发明涉及电池系统、继电器反电动势保护电路和保护电路监测方法。电池系统包括：电池组；继电器，其连接到电池组的两极端子中的一端，并且包括继电器线圈；以及电池管理系统(BMS)，其连接到继电器线圈以控制继电器的操作，其中，BMS包括：保护电路，其通过向继电器线圈施加电压来操作继电器，并且其包括与继电器线圈并联连接的电容器；以及主控制单元(MCU)，其向保护电路发送用于控制继电器的操作的控制信号，并且其基于从保护电路接收到的电压信号来诊断保护电路的操作。

技术研发人员：李祥来
受保护的技术使用者：株式会社LG新能源
技术研发日：
技术公布日：2025/2/20