本實用新型涉及BMS系統(tǒng)中隔離電源模塊領(lǐng)域，特別是涉及一種BMS隔離電源電路。

背景技術(shù)：

現(xiàn)有的新能源汽車BMS系統(tǒng)中，常見多個電路模塊互相隔離工作，如低壓區(qū)和電池信號采樣區(qū)，充電系統(tǒng)和低壓區(qū)等，這些模塊間的電源系統(tǒng)，需要相互隔離以滿足安全，目前的方案多采用外購的隔離電源模塊，但由于模塊電源本身模塊化，無法完全考慮具體電路的實用條件，且因生產(chǎn)廠家的技術(shù)水平，使用時容易出現(xiàn)紋波大，有噪聲，壽命短，耐高溫性能不夠或者EMC電磁兼容性能差的問題。

此外，由于外購的隔離電源模塊成本較高，若要求車規(guī)級認證的隔離電源模塊成本更高，造成汽車生產(chǎn)商不太愿意外購隔離電源模塊。而且由于模塊電源本身有PCB，已經(jīng)有一次過爐過程，在BMS系統(tǒng)的PCB生產(chǎn)時存在二次過爐，存在模塊電源失效的風險。

根據(jù)中國公開專利文件CN201420545481.X的一種自帶隔離電源的單項全橋下橋IGBT驅(qū)動器通過振蕩頻率發(fā)生電路中的振蕩器U1輸出推勉振蕩信號導(dǎo)通或者關(guān)閉開關(guān)管，使得隔離變壓器輸出隔離電壓，后經(jīng)過整流濾波電路整流濾波輸出隔離電壓，但由于該技術(shù)方案沒有對整流濾波后輸出的電壓進一步進行濾波和線性穩(wěn)壓，使得輸出的隔離電壓存在一定的缺陷；此外，該技術(shù)方案沒有考慮到EMC電磁干擾的問題，并沒有涉及專門的EMC電磁干擾電路去消除電路中的EMC電磁干擾，使得此技術(shù)方案具有一定的局限性。同樣，在中國公開專利文件CN201620161046.6的一種CAN-BUS保護電路及其應(yīng)用的運動控制系統(tǒng)也是并沒有考慮到對輸出后的隔離電壓進行進一步的濾波和線性穩(wěn)壓，在加上并沒有消除電路中的EMC電磁干擾，使得其技術(shù)方案具有一定的局限性。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本實用新型的目的是克服現(xiàn)有技術(shù)中的不足之處，提供一種BMS隔離電源電路。

本實用新型的目的是通過以下技術(shù)方案來實現(xiàn)的：

一種BMS隔離電源電路，包括：供電電源Vcc、PWM控制模塊、PWM驅(qū)動模塊、隔離變壓器T1、整流濾波模塊，所述PWM驅(qū)動模塊的兩個輸入端分別與所述PWM控制模塊的PWM1信號輸出端和PWM2信號輸出端連接，兩個輸出端分別與所述隔離變壓器T1的初級同名端和初級異名端連接，PWM驅(qū)動模塊為推挽式工作方式；

所述供電電源Vcc與所述隔離變壓器T1的初級中間抽頭連接；

所述隔離變壓器T1的次級同名端、次級異名端和次級中間抽頭分別與所述整流濾波模塊的三個輸入端連接。

在其中一個實施例中，所述PWM驅(qū)動模塊包括：第三電阻R3、第四電阻R4、第一開關(guān)管Q1及第二開關(guān)管Q2，其中，所述第三電阻R3的一端作為所述PWM驅(qū)動模塊的第一輸入端，另一端與所述第一開關(guān)管Q1的柵極連接；

所述第四電阻R4的一端作為所述PWM驅(qū)動模塊的第二輸入端，另一端與所述第二開關(guān)管Q2的柵極連接；

所述第一開關(guān)管Q1的漏極作為所述PWM驅(qū)動模塊的第一輸出端與所述的隔離變壓器T1的初級同名端連接，源極與所述第二開關(guān)管Q2的源級連接；

所述第二開關(guān)管Q2的漏極作為所述PWM驅(qū)動模塊的第二輸出端與所述隔離變壓器T1的初級異名端連接，源極與第一參考地GND1連接。

在其中一個實施例中，所述PWM驅(qū)動模塊還包括：第一電阻R1和第二電阻R2，所述第二電阻R2的一端連接所述第一開關(guān)管Q1的柵極，另一端連接所述第一開關(guān)管Q1的源極；

所述第一電阻R1的一端連接所述第二開關(guān)管Q2的柵極，另一端連接所述第二開關(guān)管Q2的源極。

在其中一個實施例中，所述整流濾波模塊包括：第一二極管D1、第二二極管D2及第三電容C3，其中，

第一二極管D1的陽極作為所述整流濾波模塊的第一輸入端，與所述隔離變壓器T1的次級同名端連接，陰極連接所述第三電容C3的一端；

所述第三電容C3的一端為所述整流濾波模塊的輸出端，另一端分別連接所述隔離變壓器T1的次級中間抽頭和第二參考地GND2；

所述第二二極管D2的陽極作為所述整流濾波模塊的第二輸入端，與所述隔離變壓器T1的次級異名端連接，陰極連接所述第三電容C3的一端。

在其中一個實施例中，所述整流濾波模塊還包括：與所述第三電容并聯(lián)連接的第四電容C4。

在其中一個實施例中，所述整流濾波模塊還包括：LDO線性穩(wěn)壓芯片U1和第五電容C5，所述LDO線性穩(wěn)壓芯片U1的輸入端與所述第四電容C4的一端連接，輸出端與所述第五電容C5的一端連接，接地端與第二參考地GND2連接；

所述第五電容C5的另一端連接第二參考地GND2。

在其中一個實施例中，還包括輸入電容模塊，所述輸入電容模塊串聯(lián)在供電電源Vcc和隔離變壓器T1的初級中間抽頭之間。

在其中一個實施例中，所述輸入電容模塊包括：第一電容C1和第二電容C2，其中，所述第一電容C1的一端分別與供電電源Vcc和隔離變壓器T1的初級中間抽頭連接，另一端連接第一參考地GND1；

所述第二電容C2與所述第一電容C1并聯(lián)。

在其中一個實施例中，還包括：EMC電磁干擾模塊，所述EMC電磁干擾模塊與所述整流濾波模塊連接。

在其中一個實施例中，所述EMC電磁干擾模塊包括：第六電容C6和第七電容C7，所述第七電容C7的一端與第二參考地GND2連接，另一端串聯(lián)第六電容C6后接第一參考地GND1。

本技術(shù)方案對比現(xiàn)有技術(shù)有以下有益效果：

1.可得到低紋波、高精度且有過流和短路保護的隔離電壓。

2.電路元器件組成成分簡單，容易實現(xiàn)，技術(shù)方案成本低。

3.頻率可控，EMC電磁兼容性較好。

4.不存在二次過爐的問題，可以通過改變變壓器上的匝數(shù)比得到升壓或者降壓的隔離電源，實現(xiàn)不同平臺上的隔離電容。

附圖說明

圖1為本實施例中BMS隔離電源電路框架圖；

圖2為本實施例中BMS隔離電源電路原理圖。

具體實施方式

為了便于理解本實用新型，下面將參照相關(guān)附圖對本實用新型進行更全面的描述。附圖中給出了本實用新型的較佳實施方式。但是，本實用新型可以以許多不同的形式來實現(xiàn)，并不限于本文所描述的實施方式。相反地，提供這些實施方式的目的是使對本實用新型的公開內(nèi)容理解的更加透徹全面。

需要說明的是，當元件被稱為“固定于”另一個元件，它可以直接在另一個元件上或者也可以存在居中的元件。當一個元件被認為是“連接”另一個元件，它可以是直接連接到另一個元件或者可能同時存在居中元件。本文所使用的術(shù)語“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及類似的表述只是為了說明的目的，并不表示是唯一的實施方式。

除非另有定義，本文所使用的所有的技術(shù)和科學術(shù)語與屬于本實用新型的技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員通常理解的含義相同。本文中在本實用新型的說明書中所使用的術(shù)語只是為了描述具體的實施方式的目的，不是旨在于限制本實用新型。本文所使用的術(shù)語“及/或”包括一個或多個相關(guān)的所列項目的任意的和所有的組合。

如圖1所示為BMS隔離電源電路的框架圖，請一并結(jié)合參照圖2，包括：供電電源Vcc、PWM控制模塊10、PWM驅(qū)動模塊20、隔離變壓器T1、整流濾波模塊30，PWM驅(qū)動模塊20的兩個輸入端分別與PWM控制模塊10的PWM1信號輸出端和PWM2信號輸出端連接，兩個輸出端分別與隔離變壓器T1的初級同名端和初級異名端連接，PWM驅(qū)動模塊20為推挽式工作方式；

供電電源Vcc與隔離變壓器T1的初級中間抽頭連接；

隔離變壓器T1的次級同名端、次級異名端和次級中間抽頭分別與整流濾波模塊30的三個輸入端連接。

需要說明的是，供電電源Vcc必須連接隔離變壓器T1初級中間抽頭；PWM驅(qū)動模塊20的兩個輸出端必須分別連接隔離變壓器T1初級同名端和初級異名端；整流濾波模塊30的三個輸入端必須分別連接隔離變壓器T1次級同名端、次級異名端、次級中間抽頭。目的是為了形成對稱結(jié)構(gòu)，使得PWM驅(qū)動模塊20中的兩個開關(guān)管導(dǎo)通和關(guān)閉的時間一樣，不需要另外的控制策略。

還需要說明的是，PWM控制模塊10由MCU、邏輯門、或?qū)Ｓ米儔浩黩?qū)動芯片提供，驅(qū)動兩個開關(guān)管按50％占空比互補導(dǎo)通,形成推挽式工作方式。

具體地，PWM驅(qū)動模塊20包括：第三電阻R3、第四電阻R4、第一開關(guān)管Q1及第二開關(guān)管Q2，其中，第三電阻R3的一端作為PWM驅(qū)動模塊20的第一輸入端，另一端與第一開關(guān)管Q1的柵極連接；

第四電阻R4的一端作為PWM驅(qū)動模塊20的第二輸入端，另一端與第二開關(guān)管Q2的柵極連接；

第一開關(guān)管Q1的漏極作為PWM驅(qū)動模塊20的第一輸出端與隔離變壓器T1的初級同名端連接，源極與第二開關(guān)管Q2的源級連接；

第二開關(guān)管Q2的漏極作為PWM驅(qū)動模塊20的第二輸出端與隔離變壓器T1的初級異名端連接，源極與第一參考地GND1連接。

進一步地，PWM驅(qū)動模塊20還包括：第一電阻R1和第二電阻R2，第二電阻R2的一端連接第一開關(guān)管Q1的柵極，另一端連接第一開關(guān)管Q1的源極；

第一電阻R1的一端連接第二開關(guān)管Q2的柵極，另一端連接第二開關(guān)管Q2的源極。

需要說明的是，第三電阻R3和第四電阻R4為第一開關(guān)管Q1和第二開關(guān)管R4的驅(qū)動電阻，限制驅(qū)動電流防止第一開關(guān)管Q1和第二開關(guān)管Q2損壞。此外，第一電阻R1和第二電阻R2為第一開關(guān)管Q1和第二開關(guān)管Q2的柵極下拉電阻，當驅(qū)動無信號輸入時，保證兩個開關(guān)管處于截止狀態(tài)，避免誤導(dǎo)通燒毀兩個開關(guān)管。

具體地，整流濾波模塊30包括：第一二極管D1、第二二極管D2及第三電容C3，第一二極管D1、第二二極管D2及第三電容C3，其中，第一二極管D1的陽極作為整流濾波模塊30的第一輸入端，與隔離變壓器T1的次級同名端連接，陰極連接第三電容C3的一端；

第三電容C3的一端為整流濾波模塊30的輸出端，另一端分別連接隔離變壓器T1的次級中間抽頭和第二參考地GND2；

第二二極管D2的陽極作為整流濾波模塊30的第二輸入端，與隔離變壓器T1的次級異名端連接，陰極連接所述第三電容C3的一端。

需要說明的是，第三電容C3的另一端必須連接隔離變壓器T1次級中間抽頭。

進一步地，整流濾波模塊30還包括：與第三電容并聯(lián)連接的第四電容C4。

進一步地，整流濾波模塊30還包括：LDO線性穩(wěn)壓芯片U1和第五電容C5，LDO線性穩(wěn)壓芯片U1的輸入端與第四電容C4的一端連接，輸出端與第五電容C5的一端連接，接地端與第二參考地GND2連接；

第五電容C5另一端連接第二參考地GND2。

需要說明的是，隔離變壓器T1次級線圈正負交變得到的感應(yīng)電壓，大小為Vout＝Vin*K，其中K為所述隔離變壓器T1次級與初級匝數(shù)比。

還需要說明的是，第一二極管D1和第二二極管D2將隔離變壓器正負交變得到的感應(yīng)電壓進行整流，后由第三電容C3和第四電容C4濾波得到隔離后的電壓傳輸至LDO線性穩(wěn)壓芯片U1的輸入端IN進行線性穩(wěn)壓，后由LDO線性穩(wěn)壓芯片U1的輸出端輸出給第五電容C5濾波和輸出，得到低紋波、高精度且有過流和短路保護的隔離電壓。

具體地，BMS隔離電源電路還包括：輸入電容模塊40，輸入電容模塊40串聯(lián)在供電電源Vcc和隔離變壓器T1的初級中間抽頭之間。

進一步地，輸入電容模塊40包括：第一電容C1和第二電容C2，其中，第一電容C1的一端分別與供電電源Vcc和隔離變壓器T1的初級中間抽頭連接，另一端連接第一參考地GND1；

第二電容C2與第一電容C1并聯(lián)。

需要說明的是，第一電容C1和第二電容C2為輸入電壓進行濾波。

具體地，BMS隔離電路還包括：EMC電磁干擾模塊50，EMC電磁干擾模塊50與整流濾波模塊30連接。

進一步地，EMC電磁干擾模塊50包括：第六電容C6和第七電容C7，第七電容C7的一端與第二參考地GND2連接，另一端串聯(lián)第六電容C6后接第一參考地GND1。

需要說明的是，EMC電磁干擾電路50在此次技術(shù)方案中為一個附屬支電路，EMC電磁干擾電路50的主要功能為改善電路的EMC電磁兼容性，并不是必要存在的電路。

本實用新型公開了一種BMS隔離電源電路，包括：供電電源Vcc、PWM控制模塊10、PWM驅(qū)動模塊20、隔離變壓器T1、整流濾波模塊30。供電電源Vcc經(jīng)過輸入電容模塊40濾波后輸入隔離變壓器T1上。PWM驅(qū)動模塊20通過PWM控制模塊10輸入的兩個PWM信號控制第一開關(guān)管Q1和第二開關(guān)管Q2的導(dǎo)通順序在隔離變壓器T1的次級線圈上向整流濾波模塊30輸出隔離電壓，隔離電壓經(jīng)過整流濾波模塊30整流濾波，得到低紋波、高精度且有過流和短路保護的隔離電壓。此外，附屬支電路EMC電磁干擾模塊50還可以增強隔離電源電路的電磁兼容性。

以上所述實施方式僅表達了本實用新型的幾種實施方式，其描述較為具體和詳細，但并不能因此而理解為對本實用新型專利范圍的限制。應(yīng)當指出的是，對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本實用新型構(gòu)思的前提下，還可以做出若干變形和改進，這些都屬于本實用新型的保護范圍。因此，本實用新型專利的保護范圍應(yīng)以所附權(quán)利要求為準。