【专利解密】宁德时代为电池管理保驾护航

【嘉德点评】宁德时代的负载控制专利,通过驱动信号以及电容储能,可以使负载保持工作状态,避免负载由于控制器的非预期复位导致非预期掉电,确保了负载在控制器的非预期复位期间保持工作状态,提升了安全性。

集微网消息,宁德时代自2011年成立以来,已经与国内多家主流车企建立合作关系,在全球市场占据一席之地之后,宁德时代也率先进入国际顶尖车企供应链的电池制造商,当然其在电池管理与安全性等方面的技术也不容小觑。

随着电池技术的发展,电动汽车替代燃油汽车已经成为了汽车行业的发展趋势。在电动汽车中使用了一些大功率开关器件,例如继电器、接触器以及一些负载等,这些器件对于整车的安全运行来说十分重要。由于行车环境比较复杂以及负载自身寿命的原因,这些器件可能会出现失效,存在较大的安全隐患。比如,在现有技术中,当在MCU发生非预期复位时,会导致负载非预期性掉电,继而使得电动汽车突然失去动力,影响车上人员的安全。

为此,宁德时代在2020年4月29日申请了一项名为“负载控制方法及电路、电池管理系统及车辆”(申请号:202010357338.8)的发明专利,申请人为宁德时代新能源科技股份有限公司。

图1 负载控制电路的示意图

上图1是该专利提出的一种负载控制电路的示意图,应用于电动车辆的电池管理系统(Battery Management System,简称 BMS)能够在电池管理系统中的控制器MCU发生非预期复位时,仍能够使负载(例如为继电器、水泵、阀等)保持工作状态。

如图所示,负载控制电路主要包括:控制器1、负载控制装置2,以及负载单元3。其中,驱动电源31、高边控制电路32、负载33以及低边控制电路34共同构成负载单元3。

图2 负载控制方法流程图

图2是该负载控制方法的具体流程图,首先根据控制器输出的驱动信号,负载控制装置控制负载单元的开关导通,其中,驱动信号为控制器基于负载工作指令产生的信号(步骤101),然后根据驱动信号,负载控制装置控制负载控制装置的储能电容进行储能(步骤102)。当驱动信号处于高阻状态时,负载控制装置控制储能电容在第一时间段内放电,使负载单元的开关保持导通(步骤103)。

那么对应到图1,控制器1在接收到负载工作指令时,产生相应的驱动信号并输入到负载控制装置2,此时负载控制装置2控制负载单元3中的高/低边控制电路32/34导通,并且驱动电源31为负载33供电,负载33进入工作状态。同时,负载控制装置2控制其中的储能电容进行充电。

如此一来,当控制器1出现非预期复位时,在控制器1复位期间,驱动信号变为高阻状态时,此时控制器1的复位时间为第一预设时间段,负载控制装置2控制储能电容在第一预设时间段内放电,使得高边控制电路32保持导通,即在控制器1发生非预期复位的第一预设时间段内,仍然保持负载33处于工作状态,避免负载33由于控制器1的非预期复位导致非预期掉电,确保了电动车辆在控制器1非预期复位期间仍然安全运行。

总的来说,宁德时代的此项发明,通过驱动信号以及电容储能,可以使负载保持工作状态,避免负载由于控制器的非预期复位导致非预期掉电,确保了负载在控制器的非预期复位期间保持工作状态,提升了安全性。

在今年4公布的2019年全年业绩年报显示,宁德时代去年实现营收457.8亿元,同比增长高达54.63%。正是凭借大量的技术以及人才的投入,宁德时代在保证产品安全的前提下,才能不断地对其进行创新,稳扎稳打,实现如此惊人的成绩。

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(校对/holly)

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