CN102111002A - 实现在休眠状态下微功耗的装置及方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种实现在休眠状态下微功耗的装置及方法，其中装置包括电池模块、三端稳压装置、MCU模块和通讯模块，电池模块正极通过线路依次与脉冲供电块、储能电感、MCU模块串联，MCU模块通过线路与隔直通讯电容连接，隔直通讯电容通过线路与通讯模块连接；方法包括以下步骤：MCU模块进入休眠程序；当储能电容两端的电压降低到休眠低电压唤醒值时，MCU模块被唤醒；MCU模块控制脉冲供电块KS开通、关断并返回休眠程序；反复循环上述步骤。本发明的有益效果为：利用了MCU模块固有的休眠电压唤醒功能及休眠低功耗功能，该电路的效率一般可以做到80%以上，实现微功耗。

Description

实现在休眠状态下微功耗的装置及方法
技术领域
本发明涉及一种实现在休眠状态下微功耗的装置及方法。
背景技术
锂电池管理系统（BMS）是为锂电池组在充电或放电时提供保护及控制的一个部件，锂电池管理系统（BMS）的静态功耗决定了电池组在休眠状态下的安全可靠工作寿命。锂电池组在较深放电后或已处在较长时间没有补充电的情况下，锂电池组的自放电已很低，这时锂电池管理系统（BMS）的耗电相比电池的自耗电就显得电越来越大了，在这种情况下将导致电池的电能很快耗尽，进一步放电就导致电池组中的最低容量的那个电池反置，这直接决定了该电池组的最终寿命。
发明内容
本发明的目的是提供一种实现在休眠状态下微功耗的装置及方法，利用了微控制单元（MCU）模块固有的休眠电压唤醒功能及休眠低功耗功能及外围能量变换电路来实现降低功耗的目的。
本发明的目的是通过以下技术方案来实现：
一种实现在休眠状态下微功耗的装置，包括电池模块、三端稳压装置、MCU模块和通讯模块，电池模块的负极（VB-）接地，电池模块的正极（VB+）通过线路依次与脉冲供电块（KS）、储能电感（L）、MCU模块串联，其中与储能电感（L）和MCU模块连接的线路上连接降压式变换电路，降压式变换电路由并联接地的续流二极管（D）和储能电容（C）构成，与电池模块的正极（VB+）和脉冲供电块（KS）连接的线路上依次连接供电开关（KC）和三端稳压装置，串联的供电开关（KC）、三端稳压装置与串联的脉冲供电块（KS）、储能电感（L）并联，MCU模块通过线路与隔直通讯电容（Ccom）连接，隔直通讯电容（Ccom）通过线路与通讯模块连接。
一种实现在休眠状态下微功耗方法，包括以下步骤：
1）通讯模块发出休眠工作指令， MCU模块收到指令后控制脉冲供电块（KS）和供电开关（KC）关断，进入休眠程序，由储能电容（C）给MCU模块供电；
2）当储能电容（C）两端的电压降低到休眠低电压唤醒值时，MCU模块被唤醒，MCU模块控制脉冲供电块（KS）打开并延时数微秒到数十微秒，由储能电感（L）和续流二极管（D）组成的降压式变换电路给储能电容（C）充电；
3）MCU模块控制脉冲供电块（KS）关断返回休眠程序；
4）反复循环2）-3）步骤。
本发明的有益效果为：利用了MCU模块固有的休眠电压唤醒功能及休眠低功耗功能及外围能量变换电路来实现降低功耗的目的；变换电路的效率一般可以做到80%以上，实际耗电满足 ( VB+ - VB-  ) * I * η = V休* I休，因为VB+-VB-比V休大1个数量级以上，所以I比I休小1个数量级，I休一般为几微安，故I一般小于一个微安，实现了微功耗。
附图说明
下面根据附图对本发明作进一步详细说明。
图1是本发明实施例所述实现在休眠状态下微功耗装置的电路原理图。
图中：
1、电池模块；2、三端稳压装置；3、MCU模块；4、通讯模块。
具体实施方式
如图1所示，本发明实施例所述的一种实现在休眠状态下微功耗的装置，包括电池模块1、三端稳压装置2、MCU模块3和通讯模块4，电池模块1的负极（VB-）接地，电池模块的正极（VB+）通过线路依次与脉冲供电块（KS）、储能电感（L）、MCU模块3串联，其中与储能电感（L）和MCU模块3连接的线路上连接降压式变换电路，降压式变换电路由并联接地的续流二极管（D）和储能电容（C）构成，与电池模块1的正极（VB+）和脉冲供电块（KS） 连接的线路上依次连接供电开关（KC）和三端稳压装置2，串联的供电开关（KC）、三端稳压装置2与串联的脉冲供电块（KS）、储能电感（L）并联，MCU模块3通过线路与隔直通讯电容（Ccom）连接，隔直通讯电容（Ccom）通过线路与通讯模块4连接。
一种实现在休眠状态下微功耗方法，包括以下步骤：
1）通讯模块4发出休眠工作指令， MCU模块收到指令后控制脉冲供电块（KS）和供电开关（KC）关断，进入休眠程序，由储能电容（C）给MCU模块供电；
2）当储能电容（C）两端的电压降低到休眠低电压唤醒值时，MCU模块被唤醒，MCU模块控制脉冲供电块（KS）打开并延时数微秒到数十微秒，由储能电感（L）和续流二极管（D）组成的降压式变换电路给储能电容（C）充电；
3）MCU模块控制脉冲供电块（KS）关断返回休眠程序；
4）反复循环2）-3）步骤。
本发明的有益效果为：利用了MCU模块固有的休眠电压唤醒功能及休眠低功耗功能及外围能量变换电路来实现降低功耗的目的；变换电路的效率一般可以做到80%以上，实际耗电满足 ( VB+ - VB-  ) * I * η = V休* I休，因为VB+-VB-比V休大1个数量级以上，所以I比I休小1个数量级，I休一般为几微安，故I一般小于一个微安，实现了微功耗。

Claims (2)

1.一种实现在休眠状态下微功耗的装置，包括电池模块（1）、三端稳压装置（2）、MCU模块（3）和通讯模块（4），其特征在于：电池模块（1）的负极接地，电池模块的正极通过线路依次与脉冲供电块、储能电感、MCU模块（3）串联，其中与储能电感和MCU模块（3）连接的线路上连接降压式变换电路，降压式变换电路由并联接地的续流二极管和储能电容构成，与电池模块（1）的正极和脉冲供电块连接的线路上依次连接供电开关和三端稳压装置（2），串联的供电开关、三端稳压装置（2）与串联的脉冲供电块、储能电感并联，MCU模块（3）通过线路与隔直通讯电容连接，隔直通讯电容通过线路与通讯模块（4）连接。
2.一种实现在休眠状态下微功耗的方法，其特征在于，包括以下步骤：
1）通讯模块（4）发出休眠工作指令， MCU模块收到指令后控制脉冲供电块（KS）和供电开关（KC）关断，进入休眠程序，由储能电容（C）给MCU模块供电；
2）当储能电容（C）两端的电压降低到休眠低电压唤醒值时，MCU模块被唤醒，MCU模块控制脉冲供电块（KS）打开并延时数微秒到数十微秒，由储能电感（L）和续流二极管（D）组成的降压式变换电路给储能电容（C）充电；
3）MCU模块控制脉冲供电块（KS）关断返回休眠程序；
4）反复循环2）-3）步骤。
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