CN112238786A - 常电提供系统和常电提供方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种常电提供系统和常电提供方法。该系统包括：主控模块，用于接收唤醒时刻，并将唤醒时刻发送至定时装置；定时器供电模块，用于根据高压电池包中的电能向定时装置供电；高压供电模块，用于根据高压电池包中的电能向电源转换模块供电；定时装置，用于根据唤醒时刻设定唤醒时钟，并在电池管理系统BMS进入休眠时开始计时，当计时达到唤醒时刻时，向高压电池包发送放电指令；电源转换模块，用于将高压电池包根据放电指令输出的高压电能转换为低压电能，并利用低压电能为BMS供电。根据本发明实施例提供的系统，可以在BMS休眠时，通过定时器装置为BMS提供常电，实现BMS的唤醒，为BMS提供稳定的电力来源。

Description

常电提供系统和常电提供方法
技术领域
本发明涉及电池管理技术领域，尤其涉及一种常电提供系统和常电提供方法。
背景技术
目前，面对能源短缺、环境污染日益严重的现状，发展纯电动的新能源汽车势在必行，新能源汽车将成为降低汽车尾气排放、降低能量消耗和缓解环境压力的重要途径。电池管理系统(Battery Management System，BMS)是新能源汽车能量管理的重要组成部分，可以实现对电动汽车动力电池系统的智能化管理及维护。
通常，可以通过整车铅酸电池为BMS提供电源。但是，在传统的供电系统中，当整车不提供铅酸电池，而BMS处于休眠状态时，BMS将处于休眠状态而无法再次启动，从而导致BMS无法对整车电池包的情况进行监控和处理。
发明内容
本发明实施例提供一种常电提供系统和常电提供方法，可以在BMS休眠时，实现BMS的唤醒，为BMS提供稳定的电力来源。
根据本发明实施例的一方面，提供一种常电提供系统，包括：
整车控制模块、电池管理系统、高压电池包、定时器供电模块、定时装置以及高压供电模块，电池管理系统包括主控模块和电源转换模块，其中，
主控模块，用于将接收的唤醒时刻发送至定时装置；
定时器供电模块，用于根据高压电池包中的电能向定时装置供电；
高压供电模块，用于根据高压电池包中的电能向电源转换模块供电；
定时装置，用于根据唤醒时刻设定唤醒时钟，并在电池管理系统进入休眠时开始计时，当计时达到唤醒时刻时，向高压电池包发送放电指令；
电源转换模块，用于将高压电池包根据放电指令输出的高压电能转换为低压电能，并利用低压电能为电池管理系统供电。
根据本发明实施例的另一方面，提供一种常电提供方法，包括：
利用主控模块接收唤醒时刻，并将唤醒时刻发送至定时装置；
通过定时器供电模块，根据高压电池包中的电能向定时装置供电，以及通过高压供电模块，根据高压电池包中的电能向电源转换模块供电；
定时装置根据唤醒时刻设定唤醒时钟，并在电池管理系统进入休眠时开始计时，当计时达到唤醒时刻时，向高压电池包发送放电指令；
利用电源转换模块，将高压电池包根据放电指令输出的高压电能转换为低压电能，并利用低压电能为电池管理系统供电。
根据本发明实施例中的常电提供系统和常电提供方法，在BMS处于休眠状态时，利用定时装置唤醒BMS，利用高压电池包为BMS提供稳定的电力来源，保证BMS处于得电状态，便于BMS对整车电池包中的相关信息进行采集和存储，实现BMS的唤醒和对整车情况的相关信息监控。唤醒过程无需借助整车铅酸电池，从而减少铅酸的损耗，增加铅酸的寿命。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对本发明实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是示出本发明一实施例的整车铅酸电池为电池管理系统供电的系统结构示意图；
图2是示出本发明一实施例的常电提供系统的结构示意图；
图3是示出根据本发明示例性实施例的常电提供系统的详细结构示意图；
图4是示出根据本发明一实施例的常电提供方法的流程图；
图5是示出根据本发明另一实施例的常电提供方法的流程图。
具体实施方式
下面将详细描述本发明的各个方面的特征和示例性实施例，为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细描述。应理解，此处所描述的具体实施例仅被配置为解释本发明，并不被配置为限定本发明。对于本领域技术人员来说，本发明可以在不需要这些具体细节中的一些细节的情况下实施。下面对实施例的描述仅仅是为了通过示出本发明的示例来提供对本发明更好的理解。
需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
图1示出了一实施例的整车铅酸电池为电池管理系统供电的系统结构示意图。如图1所示，整车铅酸电池101可以为电池管理系统102供电。电池管理系统102可以包括电池管理单元1021、直流/直流变换(DC/DC)模块1022和电池包1023。其中，DC/DC模块1022可以进行直流电压转换，例如可以将24V的系统电源转换为12V，为车载12V系统的用电设备供电。
新能源汽车中，整车铅酸电池101可以为电池管理系统102提供电源，还可以通过供电总线与低压控制单元1024连接，为低压控制单元1024供电。电池管理系统102可以通过CAN总线与整车控制模块(Vehicle Control Unit，VCU)103实现信息交互，将电池包1023的荷电状态(State Of Change，SOC)、电压、电流等相关信息上传至整车控制模块。
当整车不提供铅酸电池，新能源汽车长时间停放而不使用时，整车控制模块与电池管理系统下电，由于不存在铅酸电池提供电源，此时整个BMS由于处于休眠状态，而无法对整车中电池包的SOC、电压、电流等状态进行监控及进行相应地处理。
本发明实施例提供一种常电提供系统和常电提供方法，为电池管理系统提供电力来源，当电池管理系统处于休眠状态，定时唤醒电池管理系统，保证电池管理系统处于得电状态，便于电池管理系统对整车电池包中的相关信息进行采集和存储。根据本发明实施例的常电提供系统和常电提供方法，可以无需借助整车铅酸电池唤醒，从而减少铅酸的损耗，增加铅酸的寿命。
图2是示出本发明一实施例的常电提供系统的结构示意图。如图2所示，本发明实施例中的常电提供系统200可以包括：电池管理系统(图中未示出)、高压电池包10、定时器供电模块20、定时装置30、高压供电模块40，电池管理系统包括主控模块50和电源转换模块60。
在该实施例中，主控模块50，用于将接收的唤醒时刻发送至所述定时装置；定时器供电模块20，用于根据高压电池包中的电能向定时装置供电；高压供电模块40，用于根据高压电池包中的电能向电源转换模块供电；定时装置30，用于根据唤醒时刻设定唤醒时钟，并在电池管理系统进入休眠时开始计时，当计时达到唤醒时刻时，向高压电池包10发送放电指令；电源转换模块60，用于将高压电池包根据放电指令输出的高压电能转换为低压电能，并利用低压电能为电池管理系统供电。
在一个实施例中，主控模块50接收的唤醒时刻是整车控制模块设定的唤醒时刻。整车控制模块可以设定唤醒时刻，并将唤醒时刻通过电池管理系统的主控模块发送至定时装置。作为一个示例，主控模块50例如可以是微控制单元(Microprogrammed ControlUnit，MCU)。
根据本发明实施例的常电提供系统，可以通过定时装置定时唤醒BMS，从而在BMS休眠时，为BMS提供电源，保证BMS的正常工作，实现BMS对整车情况的监控，既能减少BMS系统的能量消耗，又能避免电路控制设备在长时间供电时带来的老化问题，延长BMS的寿命。
图3示出了根据本发明示例性实施例的常电提供系统的详细结构示意图。应注意，这些实施例并不是用来限制本发明公开的范围。
如图3所示，在一个实施例中，电源转换模块60包括：反激电源控制模块601、第一高压传输模块、谐振控制模块603、同步整流模块604、升压控制模块605和第二高压传输模块。
其中，定时装置30，还用于当计时达到唤醒时刻时，向反激电源控制模块提供使能信号，在使能信号的控制下，反激电源控制模块开始工作。
反激电源控制模块601，用于通过第一高压传输模块，向谐振控制模块和同步整流模块提供电源。
谐振控制模块603，用于在检测到第二高压传输模块输出低压电源信号时，控制升压控制模块与第二高压传输模块的导通。
升压控制模块605，用于对高压电池包提供的电能进行升压处理，得到高压直流电能。
第二高压传输模块，用于将高压直流电能转换为低压电能。
同步整流模块604，用于对低压电能进行同步整流处理，并利用同步整流处理后的低压电能为电池管理系统供电。
在本发明实施例中，当整车需要下电时，整车控制模块可以提前设定唤醒时刻，根据该唤醒时刻生成定时唤醒指令，并可以将该唤醒指令下发给BMS后，VCU下电。BMS通过主控模块将定时唤醒指令下发给定时装置，定时器在设定好时间后，整个BMS将进入休眠状态。当定时装置计时达到唤醒时刻时，会向高压电池包下发放电命令，高压电池包中的电能通过电源转换模块将高压电能转换成低压电，为BMS提供电力来源，使得BMS从休眠中被唤醒，并开始对整车电池包中的SOC、电压、电流等相关信息进行监控及相应地处理。
如图3所示，在一个实施例中，定时器供电模块可以包括时钟电源接入点A、第一分压电阻网络R1和第一稳压单元DZ1，定时装置30包括时钟电源端VCC1。
在一个实施例中，时钟电源接入点A位于高压电池包的正极，第一分压电阻网络R1的一端与时钟电源接入点A连接，第一分压电阻网络R1的另一端与时钟电源端VCC1连接，第一稳压单元DZ1的一端连接于第一分压电阻网络R1的另一端，第一稳压单元DZ1的另一端连接于基准电压端。
在一个实施例中，第一分压电阻网络R1可以包括多个串联的电阻，第一稳压单元DZ1可以包括稳压二极管。
在该实施例中，时钟电源接入点A可以通过第一分压电阻网络R1为定时装置30提供常电VRTC，并经第一稳压单元DZ1的稳压，向定时装置30的时钟电源端VCC1提供稳定的工作电压。
在一个实施例中，还可以通过备用电池为定时装置提供常电。本发明实施例的定时装置，可以通过定时器供电模块或者备用电池提供的常电保持持续运行，而不受BMS休眠停止工作的影响。
继续参考图3，在一个实施例中，定时装置30可以包括实时时钟(Real TimeClock，RTC)、时钟电源端VCC1、时钟输入端IN1和时钟输出端OUT1。
其中，定时装置30，还用于通过时钟输入端IN1接收唤醒时刻，并根据唤醒时刻设定实时时钟RTC。
在该示例中，实时时钟RTC在电池管理系统进入休眠时开始计时，当计时达到唤醒时刻时，通过时钟输出端输出提供使能信号，即实时时钟RTC的时钟输出端OUT1使能反激电源控制模块601的使能脚(Enable)。
如图3所示，在一个实施例中，高压供电模块可以包括反激电源供电模块、第一高压供电接入点C以及升压控制供电模块。
反激电源供电模块，用于向反激电源控制模块601提供启动电压。
第一高压供电接入点C，用于将高压电池包中的电能，提供给第一高压传输模块。
升压控制供电模块，用于根据高压电池包中的电能为升压控制模块供电。
继续参考图3，反激电源供电模块，可以包括反激控制电源接入点B、第二分压电阻网络R2和第二稳压单元DZ2。
其中，反激控制电源接入点B位于高压电池包的正极，第二分压电阻网络R2的一端与反激控制电源接入点B连接，第二分压电阻网络R2的另一端与反激电源控制模块601的反激电源端VCC2连接；第二稳压单元DZ2的一端与第二分压电阻网络R2的另一端连接，第二稳压单元DZ2的另一端与基准电压端连接。
在一个实施例中，反激电源控制模块601，可以通过使能端Enable接收使能信号，并利用使能信号使反激电源控制模块601开始工作。
在一个实施例中，第二分压电阻网络R2可以包括多个串联的电阻，第二稳压单元DZ2可以包括稳压二极管。
在该实施例中，反激控制电源接入点B通过第二分压电阻网络R2为反激电源控制模块601提供常电Vss，经第二稳压单元DZ2的稳压，反激电源控制模块601的反激电源端VCC2获得稳定的启动电压。
继续参考图3，升压控制供电模块，可以包括第二高压供电接入点D和第三分压电阻网络R3，第三分压电阻网络R3可以包括多个串联的电阻。
其中，第二高压供电接入点D位于高压电池包10的正极，第三分压电阻网络R3的一端与第二高压供电接入点D连接，第三分压电阻网络的另一端与升压控制模块的升压控制电源端连接。
在该实施例中，第三分压电阻网络R3可以起到分压作用，通过调整第三分压电阻网络R3的阻值大小，可以对升压控制模块的工作电压的变化范围进行调整，以使升压控制模块获得稳定的工作电压。
如图3所示，在一个实施例中，第一高压传输模块包括第一开关装置Q1和第一变压器T1，反激电源控制模块601包括反激输出端OUT2。
在一个实施例中，反激电源控制模块601，还用于通过反激输出端OUT2输出的脉冲宽度调制信号，控制第一开关装置Q1的导通和关断。
第一开关装置Q1导通时，第一变压器T1的原边线圈第一部分存储能量，第一开关装置Q1关断时，原边线圈Np1第一部分存储的能量耦合至原边线圈Np1第二部分和第一变压器T1的副边线圈Ns1。
在该实施例中，利用耦合至第一变压器T1的副边线圈Ns1中的电能，向谐振控制模块603和同步整流模块604提供电源，以及利用耦合至第一变压器T1的原边线圈Np1第二部分的电能为反激电源控制模块601提供电能。
在一个实施例中，电源转换模块还包括第一整流滤波单元，第一整流滤波单元分别与谐振控制模块603的谐振控制电源端VCC3，以及与同步整流模块604的同步整流电源端VCC4连接。
其中，第一整流滤波单元，用于对耦合至第一变压器T1的副边线圈Ns1中的电能进行整流滤波处理，并将整流滤波处理后的电能输入谐振控制电源端VCC3和同步整流电源端VCC4。
如图3所示，在一个实施例中，第一整流滤波单元包括第一整流二极管网络D1和第一滤波电容网络C1。
其中，第一整流二极管网络D1的输入端与第一变压器T1的副边线圈的同名端连接，第一整流二极管网络D1的输出端与第一滤波电容网络C1的一端连接，第一滤波电容网络C1的另一端与第一变压器T1的副边线圈的异名端以及基准电压端连接。
在一个实施例中，第一整流二极管网络D1可以包括的单个二极管器件，也可以包括串联和/或并联的两个以上的二极管；第一滤波电容网络C1可以包括的单个电容，也可以包括串联和/或并联的两个以上的电容。第一整流二极管网络可以起到整流作用以及提高电流通过能力，第一滤波电容网络可以起到滤波作用。
如图3所示，在一个实施例中，谐振控制模块603还包括：谐振控制电源端VCC3、谐振控制输出端口对OUT3和OUT4、以及低压信号反馈引脚端FB1。
常电提供系统还包括：第一隔离装置70，第一隔离装置70包括第一隔离输入端口对IN2和IN3、以及第一隔离输出端口对OUT5和OUT6。
继续参考图3，第二高压传输模块可以包括第二变压器T2和第二开关装置对Q2和Q3。
谐振控制电源端VCC3连接于第一高压传输模块的输出端，谐振控制输出端口对OUT3和OUT4连接于第一隔离输入端口对IN2和IN3，第一隔离输出端口对OUT5和OUT6连接于第二开关装置对Q2和Q3，第二开关装置对Q2和Q3连接于升压控制模块605的输出端，低压信号反馈引脚端FB1连接于第二高压传输模块的输出端。
并且其中，谐振控制模块603，用于根据第一高压传输模块提供的电源开始工作，当低压信号反馈引脚端FB1检测到第二高压传输模块输出低压电源信号时，通过第一隔离装置70将控制第二开关装置对Q2和Q3的导通。
第二高压传输模块，用于在第二开关装置对Q2和Q3导通时，将经升压控制模块605升压处理后的高压直流电能，转化为低压电能。
在一个实施例中，谐振控制输出端口对包括谐振控制第一输出端OUT3和谐振控制第二输出端OUT4，第一隔离输入端口对包括第一隔离输入端IN2和第二隔离输入端IN3，第一隔离输出端口对包括第一隔离输出端OUT5和第二隔离输出端OUT6，第二开关装置对包括第二开关装置Q2和第三开关装置Q3。
其中，谐振控制第一输出端OUT3与第一隔离输入端IN2连接，谐振控制第二输出端OUT4与第二隔离输入端IN3连接，第一隔离输出端OUT5与第二开关装置Q2连接，第二隔离输出端OUT6与第三开关装置Q3连接。
在一个实施例中，升压控制模块605包括升压控制电源端VCC5、升压控制输出端OUT9和高压信号反馈引脚端FB2。
其中，升压控制模块605，还用于当高压信号反馈引脚端FB2检测到高压电池包输出的高压电源信号时，通过升压控制模块605对高压电池包10提供的电能进行升压处理，得到高压直流电能。
在一个实施例中，升压控制模块605包括第二高压供电接入点D和第三分压电阻网络R3。
其中，第二高压供电接入点D位于高压电池包10的正极，第三分压电阻网络R3的一端与第二高压供电接入点D连接，第三分压电阻网络R3的另一端与升压控制电源端VCC5连接。
在一个实施例中，同步整流模块604包括同步整流电源端VCC4和同步整流输出端口对OUT7和OUT8，第二高压传输模块包括第三开关装置对Q4和Q5。
其中，同步整流电源端604连接于第一高压传输模块的输出端，同步整流输出端口对连接于第三开关装置对。
同步整流模块604，还用于检测第二高压传输模块输出的低压电能，当低压电能满足低压阈值条件时，控制第三开关装置对的导通，第三开关装置对导通时，利用低压电能为电池管理系统供电。
在一个实施例中，同步整流输出端口对包括同步整流第一输出端OUT7和同步整流第二输出端OUT8，第三开关装置对包括第四开关装置Q4和第五开关装置Q5。
其中，第四开关装置Q4的控制端连接于同步整流第一输出端OUT7，第四开关装置Q4的第一负载接入端连接于第二变压器T2的副边线圈Ns2的第一端。如图3所示，第二变压器T2的副边线圈Ns2的第一端为异名端。
第五开关装置Q5的控制端连接于同步整流第二输出端OUT8，第五开关装置Q5的第一负载接入端连接于第二变压器T2的副边线圈的第二端，如图3所示，第二变压器T2的副边线圈Ns2的第二端为同名端。
第五开关装置Q5的第二负载接入端连接于第四开关装置Q4的第二负载接入端，第二变压器T2的中心抽头输出端连接于基准电压端。
在一个实施例中，电源转换模块60包括还包括第二整流滤波单元，第二整流滤波单元连接于第二高压传输模块的输出端。
第二整流滤波单元，用于对同步整流处理后的低压电能进行整流滤波处理，并将整流滤波处理后的低压电能传输至电池管理系统。
在一个实施例中，常电提供系统还包括第二整流滤波单元，第二整流滤波单元包括第二滤波电容网络C2，第二滤波电容网络可以包括多个并联连接的电容，且该多个并联连接的电容可以具有不同的容值。
如图3所示，第二滤波电容网络C2的一端连接于第五开关装置的第二负载接入端，第二滤波电容网络C2的另一端连接于基准电压端。在该实施例中，第二滤波电容网络可以起到滤波和稳压作用。
示例性地，在图3所示的常电提供系统中，第一分压电阻网络R1、第二分压电阻网络R2、第三分压电阻网络R3均可以各自包括一个电阻。在另一些实施例中，第一分压电阻网络R1、第二分压电阻网络R2、第三分压电阻网络R3各自可以包括串联和/或并联的两个以上的电阻。
需要说明的是，第一分压电阻网络R1、第二分压电阻网络R2、第三分压电阻网络R3的组合形式和阻值大小可以在常电提供系统的实际应用场景中，根据实际情况进行设定。
在一个实施例中，常电提供系统还包括低压差线性稳压模块80和第二隔离装置90。
其中，低压差线性稳压模块80，用于将低压电能进行降压处理，得到降压处理后的电能。
主控模块50，还用于根据降压处理后的电能开始工作，并通过第二隔离装置90，将唤醒时刻发送至定时装置30。
在该实施例中，低压差线性稳压模块将低压电能进行降压处理，得到主控模块的工作电压，以使主控模块开始工作。低压差线性稳压模块可以对第二高压传输模块输出的低压电能起到稳压作用，以使输出的低压电能保持稳定的电压。
如图3所示，在一个实施例中，在高压电池包10与时钟电源接入点A、第一高压供电接入点C、反激控制电源接入点B或第二高压供电接入点D之间，可以包括防反二极管网络D1。也就是说，在该实施例中，高压电池包中的电能经防反二极管D1后输入时钟电源接入点A、反激控制电源接入点B、第一高压供电接入点C或第二高压供电接入点D。
在一个实施例中，在高压电池包的正极连接防反二极管网络D1，当电源正负极接反时，由二极管的单向导电性可知，防反二极管网络D1可以阻止高压电池包中的电流流过，此时高压电池包和连接于高压电池包的负载电路例如无法构成回路，从而保护连接于高压电池包的负载电路不受损坏。
在一个实施例中，常电提供系统还可以包括第一缓冲电路模块，第一缓冲电路模块可以包括第一缓冲二极管网络和第一缓冲电容网络。第一缓冲二极管网络的一端连接于第一分压电阻网络R1的另一端，第一缓冲二极管网络的另一端连接于基准电压端；第一缓冲电容网络的一端连接于第一分压电阻网络R1的另一端，第一缓冲电容网络的另一端连接于基准电压端。
在本发明实施例中，第一缓冲电路模块可以用于抑制电压的振荡，从而保护高压电池包对定时装置的电压稳定。
在一个实施例中，常电提供系统还可以包括第二缓冲电路模块，第二缓冲电路模块可以包括第二二极管网络和第二缓冲电容网络。第二缓冲二极管网络的一端连接于第二分压电阻网络R2的另一端，第二缓冲二极管网络的另一端连接于基准电压端；第二缓冲电容网络的一端连接于第二分压电阻网络R2的另一端，第二缓冲电容网络的另一端连接于基准电压端。
在图3所示的常电提供系统中，第一整流二极管网络、第一二极管网络和第二二极管网络分别可以包括一个二极管。在另一些实施例中，第一整流二极管网络、第一二极管网络和第二二极管网络各自可以包括串联和/或并联的两个以上的二极管；第一二极管网络或者第二二极管网络的组合形式可以在常电系统的实际应用场景中，根据实际情况进行设定。
在图3所示的常电提供系统中，第一滤波电容网络、第二滤波电容网络、第一缓冲电容网络和第二缓冲电容网络分别可以包括一个电容。在另一些实施例中，第一滤波电容网络、第二滤波电容网络、第一缓冲电容网络和第二缓冲电容网络各自可以包括串联和/或并联的两个以上的电容。
需要说明的是，第一缓冲电容网络和第二缓冲电容网络的组合形式可以在常电系统的实际应用场景中，根据实际情况进行设定。
在本发明实施例中，当整车需要下电时，VCU提前设定唤醒时刻，并将唤醒指令下发给BMS后下电，BMS通过主控模块将定时唤醒的指令下发给定时装置，定时器根据唤醒指令在设定实时时钟，整个BMS进入休眠状态。当定时器达到预设时间时，会向反激电源控制模块的使能端提供使能信号。
由于使能信号的存在，反激电源控制模块开始工作，并控制开关器件Q1的导通和关断，从而控制第一变压器的原边储存和释放能量，即Q1导通时，第一变压器的原边线圈第一部分Np1储存能量，Q1关断时，能量耦合到第一变压器的第二部分Np2和第一变压器的副边线圈Ns1中。
其中第一变压器的副边线圈Ns1中的电能经二极管整流和电容滤波后，输出电能为谐振控制模块和同步整流模块提供电源，谐振控制模块和同步整流模块开始工作。谐振控制模块的反馈脚检测低压侧输出的低电压例如24V电压，通过第一隔离装置控制高压侧Q2和Q3的工作。第一变压器的Np2中的电能经二极管整流后为反激控制模块提供电源。
高压侧的升压控制模块可以对高压电池包提供的电能进行升压处理，当Q2和Q3导通时，通过第二变压器，高压电池包中经升压处理后的电能在低压侧输出稳定的低压电能例如24V电压，该低压电能经低压差线性稳压模块降压后为主控模块提供电能，主控模块正常工作，从而使得整个BMS正常工作，BMS将进对电池中的相关数据进行监控并做储存和相应地的处理。
根据本发明实施例的常电提供系统，如果整车不存在铅酸电池，运用本发明实施例的常电提供系统，在BMS处于休眠状态时，通过定时装置唤醒BMS，为BMS提供稳定的电力来源，保证BMS处于得电状态，便于BMS对整车电池包中的相关信息进行采集和存储，实现BMS对整车情况的实时监控。本发明实施例的通过定时器装置实现BMS的唤醒，而无需借助整车铅酸电池唤醒，从而减少铅酸的损耗，增加铅酸的寿命。
当不使用电动汽车时，可以暂时让BMS进入休眠状态，并跟据实际需要设定BMS唤醒时间。这样既能减少BMS系统的能量消耗，又能避免电路控制设备在长时间供电时带来的老化问题，延长其寿命。
图4示出了根据本发明一个实施例的常电提供方法的流程图。如图4所示，在一个实施例中，该常电提供方法可以应用于上述结合图1至图3描述的常电提供系统，常电提供系统可以包括电池管理系统、高压电池包、定时器供电模块、定时装置以及高压供电模块，其中电池管理系统包括主控模块和电源转换模块。在该实施例中，常电提供方法400可以包括：
步骤S410，利用主控模块接收唤醒时刻，并将唤醒时刻发送至定时装置。
步骤S420，通过定时器供电模块，根据高压电池包中的电能向定时装置供电，以及通过高压供电模块，根据高压电池包中的电能向电源转换模块供电。
步骤S430，定时装置根据唤醒时刻设定唤醒时钟，并在电池管理系统进入休眠时开始计时，当计时达到唤醒时刻时，向高压电池包发送放电指令。
步骤S440，利用电源转换模块，将高压电池包根据放电指令输出的高压电能转换为低压电能，并利用低压电能为电池管理系统供电。
在一个实施例中，步骤S410中主控模块接收的唤醒时刻是整车控制模块设定的唤醒时刻。在该实施例中，整车控制模块可以设定唤醒时刻，并将唤醒时刻通过主控模块发送至定时装置。
在一个实施例中，在利用整车控制模块设定唤醒时刻，并将唤醒时刻通过主控模块发送至定时装置的步骤之后，常电提供方法400还可以包括：
整车控制模块下电，以及在通过主控模块将唤醒时刻发送至定时装置之后，电池管理系统下电。
在一个实施例中，常电提供方法400还可以包括：在利用主控模块接收唤醒时刻，并将所述唤醒时刻发送至所述定时装置之后，所述电池管理系统下电。
在一个实施例中，常电提供方法400还包括：
步骤S450，当定时装置计时未达到唤醒时刻，且整车控制模块为工作状态时，整车控制模块向高压电池包提供工作电压，高压电池包开始工作。
在一个实施例中，常电提供方法400还包括：
步骤S460，当定时装置计时达到唤醒时刻，且整车控制模块为休眠状态时，定时装置根据唤醒时刻重新设定唤醒时钟。
在本发明实施例中，在定时器开始计时期间，整车控制模块开始工作时，则BMS从休眠状态中醒来，若整车控制模块未工作时，定时器继续计时。BMS从休眠中被唤醒后，如果整车控制模块依然未工作时，BMS将定时唤醒的指令传递给定时器后进行休眠状态，并等待下一次的定时唤醒，一旦发现VCU开始工作时，此休眠唤醒的状态将会结束。
图5示出了根据本发明另一实施例的常电提供方法的流程示意图。如图5所示，在一个实施例中，常电提供方法可以包括：
如步骤S501所示，整车控制模块正常工作时确定是否需要下电。
如步骤S502所示，如果需要下电，整车控制模块向BMS下达定时唤醒指令之后，整车控制模块下电；如果不需要下电，VCU正常工作，结束常电提供方法流程。
如步骤S503所示，BMS将定时唤醒指令传递给定时装置，定时装置根据唤醒时刻设定唤醒时钟，BMS下电且处于休眠状态。
如步骤S504所示，在定时装置计时达到预定唤醒时刻时，通过定时装置启动电源转换模块开始工作。
在该步骤中，定时装置启动电源转换模块开始工作的步骤具体可以包括：定时器达到预定唤醒时刻时，向正激电源控制模块发送使能信号；在使能信号的控制下，正激电源控制模块开始工作；正激电源控制模块控制开关装置Q1的开通和关断，通过开关装置Q1的开通和关断控制变压器T1原边绕组Np1中电能的储存和释放；正激电源控制模块还控制开关装置Q2和开关装置Q3的导通和关断，开关装置Q3的导通时，通过变压器T2将高压电池包输出的高压电能转换为低压电能。
如步骤S505所示，通过电源转换模块，将高压电池包的高压电能转换为稳定的低压电能，BMS正常工作。
如步骤S506所示，确定整车控制模块是否正常工作，如果整车控制模块正常工作，BMS完成正常工作后不再进入休眠状态。
如步骤S507所示，如果整车控制模块未正常工作，即正常控制模块仍为休眠状态，BMS完成正常工作后，定时装置根据唤醒时刻重新设定唤醒时钟，BMS重新下电且处于休眠状态。
根据本发明实施例的常电提供方法，在BMS处于休眠状态时，通过定时装置唤醒BMS，利用高压电池包为BMS提供稳定的电力来源，保证BMS处于得电状态，实现BMS对整车情况的实时监控，可以无需借助整车铅酸电池唤醒BMS，从而减少铅酸的损耗，增加铅酸的寿命。
需要明确的是，本发明并不局限于上文实施例中所描述并在图中示出的特定配置和处理。为了描述的方便和简洁，这里省略了对已知方法的详细描述，并且上述描述的方法实施例中的对应过程，可以参考前述系统、模块和单元的具体工作过程，在此不再赘述。
根据本发明的实施例，上文参考流程图描述的过程可以被实现为计算机软件程序。例如，本发明的实施例包括一种计算机程序产品，其包括有形地包含在机器可读介质上的计算机程序，所述计算机程序包含用于执行流程图所示的方法的程序代码。在这样的实施例中，该计算机程序可以从网络上被下载和安装，和/或从可拆卸存储介质被安装。
在上述实施例中，可以全部或部分地通过软件、硬件、固件或者其任意组合来实现。当使用软件实现时，可以全部或部分地以计算机程序产品的形式实现。所述计算机程序产品包括一个或多个计算机指令，当其在计算机上运行时，使得计算机执行上述各个实施例中描述的方法。在计算机上加载和执行所述计算机程序指令时，全部或部分地产生按照本发明实施例所述的流程或功能。所述计算机可以是通用计算机、专用计算机、计算机网络、或者其他可编程装置。所述计算机指令可以存储在计算机可读存储介质中，或者从一个计算机可读存储介质向另一个计算机可读存储介质传输，例如，所述计算机指令可以从一个网站站点、计算机、服务器或数据中心通过有线(例如同轴电缆、光纤、数字用户线(DSL))或无线(例如红外、无线、微波等)方式向另一个网站站点、计算机、服务器或数据中心进行传输。所述计算机可读存储介质可以是计算机能够存取的任何可用介质或者是包含一个或多个可用介质集成的服务器、数据中心等数据存储设备。所述可用介质可以是磁性介质，(例如，软盘、硬盘、磁带)、光介质(例如，DVD)、或者半导体介质(例如固态硬盘)等。
以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，其中所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。本领域普通技术人员在不付出创造性的劳动的情况下，即可以理解并实施。
最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使对应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (22)

1.一种常电提供系统，其特征在于，所述常电提供系统包括：电池管理系统、高压电池包、定时器供电模块、定时装置以及高压供电模块，所述电池管理系统包括主控模块和电源转换模块，其中，
所述主控模块，用于接收唤醒时刻，并将所述唤醒时刻发送至所述定时装置；
所述定时器供电模块，用于根据所述高压电池包中的电能向所述定时装置供电；
所述高压供电模块，用于根据所述高压电池包中的电能向所述电源转换模块供电；
所述定时装置，用于根据所述唤醒时刻设定唤醒时钟，并在所述电池管理系统进入休眠时开始计时，当计时达到所述唤醒时刻时，向所述高压电池包发送放电指令；
所述电源转换模块，用于将所述高压电池包根据所述放电指令输出的高压电能转换为低压电能，并利用所述低压电能为所述电池管理系统供电。
2.根据权利要求1所述的常电提供系统，其特征在于，所述电源转换模块包括：反激电源控制模块、第一高压传输模块、谐振控制模块、同步整流模块、升压控制模块和第二高压传输模块，其中，
所述定时装置，还用于当计时达到所述唤醒时刻时，向所述反激电源控制模块提供使能信号，在所述使能信号的控制下，所述反激电源控制模块开始工作；
所述反激电源控制模块，用于通过所述第一高压传输模块，向所述谐振控制模块和所述同步整流模块提供电源；
所述谐振控制模块，用于在检测到所述第二高压传输模块输出低压电源信号时，控制所述升压控制模块与所述第二高压传输模块的导通；
所述升压控制模块，用于对所述高压电池包提供的电能进行升压处理，得到高压直流电能；
所述第二高压传输模块，用于将所述高压直流电能转换为低压电能；
所述同步整流模块，用于对所述低压电能进行同步整流处理，并利用所述同步整流处理后的低压电能为所述电池管理系统供电。
3.根据权利要求2所述的常电提供系统，其特征在于，所述定时器供电模块，包括时钟电源接入点、第一分压电阻网络和第一稳压单元，所述定时装置包括时钟电源端；
所述时钟电源接入点位于所述高压电池包的正极，所述第一分压电阻网络的一端与所述时钟电源接入点连接，所述第一分压电阻网络的另一端与所述时钟电源端连接，所述第一稳压单元的一端与第一分压电阻网络的另一端连接，所述第一稳压单元的另一端与基准电压端连接。
4.根据权利要求2所述的常电提供系统，其特征在于，所述定时装置包括实时时钟、时钟电源端、时钟输入端和时钟输出端；其中，
所述定时装置，还用于通过所述时钟输入端接收所述唤醒时刻，并根据所述唤醒时刻设定所述实时时钟，以及
所述实时时钟在所述电池管理系统进入休眠时开始计时，当计时达到所述唤醒时刻时，通过所述时钟输出端输出提供所述使能信号。
5.根据权利要求2所述的常电提供系统，其特征在于，所述高压供电模块包括：反激电源供电模块、第一高压供电接入点、以及升压控制供电模块，其中，
所述反激电源供电模块，用于根据所述高压电池包中的电能，向所述反激电源控制模块供电；
所述第一高压供电接入点，用于将所述高压电池包中的电能，提供给输入所述第一高压传输模块；
所述升压控制供电模块，用于根据所述高压电池包中的电能为所述升压控制模块供电。
6.根据权利要求5所述的常电提供系统，其特征在于，所述反激电源供电模块包括反激控制电源接入点、第二分压电阻网络和第二稳压单元，所述反激电源控制模块包括使能端和反激电源端，第二稳压单元的一端与第二分压电阻网络的另一端连接，第二稳压单元的另一端与基准电压端链接；其中，
所述反激控制电源接入点位于所述高压电池包的正极，所述第二分压电阻网络的一端与所述反激控制电源接入点连接，所述第二分压电阻网络的另一端与所述反激电源端连接；并且其中，
所述反激电源控制模块，还用于通过所述使能端接收所述使能信号，以利用所述使能信号使所述反激电源控制模块开始工作。
7.根据权利要求2所述的常电提供系统，其特征在于，所述第一高压传输模块包括第一开关装置和第一变压器，所述反激电源控制模块包括反激输出端；
其中，所述反激电源控制模块，还用于通过所述反激输出端输出的脉冲宽度调制信号，控制所述第一开关装置的导通和关断；
所述第一开关装置导通时，所述第一变压器的原边线圈第一部分存储能量，所述第一开关装置关断时，所述原边线圈第一部分存储的能量耦合至所述原边线圈第二部分和所述第一变压器的副边线圈；
利用耦合至所述第一变压器的副边线圈中的电能，向所述谐振控制模块和所述同步整流模块提供电源，以及
利用耦合至所述第一变压器的原边线圈第二部分的电能为所述反激电源控制模块提供电能。
8.根据权利要求7所述的常电提供系统，其特征在于，所述电源转换模块还包括第一整流滤波单元，所述第一整流滤波单元分别与谐振控制模块的谐振控制电源端，以及与所述同步整流模块的同步整流电源端连接；其中，
所述第一整流滤波单元，用于对所述耦合至所述第一变压器的副边线圈中的电能进行整流滤波处理，并将整流滤波处理后的电能输入所述谐振控制电源端和所述同步整流电源端。
9.根据权利要求8所述的常电提供系统，其特征在于，所述第一整流滤波单元包括第一整流二极管网络和第一滤波电容网络；其中，
所述第一整流二极管网络的输入端与所述第一变压器的副边线圈的同名端连接，所述第一整流二极管网络的输出端与所述第一滤波电容网络的一端连接，所述第一滤波电容网络的另一端与所述第一变压器的副边线圈的异名端以及基准电压端连接。
10.根据权利要求2所述的常电提供系统，其特征在于，
所述谐振控制模块还包括：谐振控制电源端、谐振控制输出端口对和低压信号反馈引脚端；
所述常电提供系统还包括：第一隔离装置，所述第一隔离装置包括第一隔离输入端口对和第一隔离输出端口对；
所述第二高压传输模块包括：第二变压器和第二开关装置对；其中，
所述谐振控制电源端连接于所述第一高压传输模块的输出端，谐振控制输出端口对连接于所述第一隔离输入端口对，所述第一隔离输出端口对连接于所述第二开关装置对，所述第二开关装置对连接于所述升压控制模块的输出端，所述低压信号反馈引脚端连接于所述第二高压传输模块的输出端；并且其中，
所述谐振控制模块，用于根据所述第一高压传输模块提供的电源开始工作，当所述低压信号反馈引脚端检测到所述第二高压传输模块输出低压电源信号时，通过第一隔离装置将控制所述第二开关装置对的导通；
所述第二高压传输模块，用于在所述第二开关装置对导通时，将经所述升压控制模块升压处理后的高压直流电能，转化为低压电能。
11.根据权利要求10所述的常电提供系统，其特征在于，
所述谐振控制输出端口对包括谐振控制第一输出端和谐振控制第二输出端，所述第一隔离输入端口对包括第一隔离输入端和第二隔离输入端，所述第一隔离输出端口对包括第一隔离输出端和第二隔离输出端，第二开关装置对包括第二开关装置和第三开关装置；
其中，所述谐振控制第一输出端与所述第一隔离输入端连接，所述谐振控制第二输出端与所述第二隔离输入端连接，所述第一隔离输出端与所述第二开关装置连接，所述第二隔离输出端与所述第三开关装置连接。
12.根据权利要求2所述的常电提供系统，其特征在于，所述升压控制模块包括升压控制电源端、升压控制输出端和高压信号反馈引脚端；其中，
所述升压控制模块，还用于当所述高压信号反馈引脚端检测到所述高压电池包输出的高压电源信号时，通过所述升压控制输出端对所述高压电池包提供的电能进行升压处理，得到所述高压直流电能。
13.根据权利要求2所述的常电提供系统，其特征在于，所述升压控制供电模块包括第二高压供电接入点和第三分压电阻网络；其中，
所述第二高压供电接入点位于所述高压电池包的正极，所述第三分压电阻网络的一端与所述第二高压供电接入点连接，所述第三分压电阻网络的另一端与所述升压控制模块的升压控制电源端连接。
14.根据权利要求2所述的常电提供系统，其特征在于，所述同步整流模块包括同步整流电源端和同步整流输出端口对，所述第二高压传输模块包括第三开关装置对；其中，
所述同步整流电源端连接于所述第一高压传输模块的输出端，所述同步整流输出端口对连接于所述第三开关装置对；
所述同步整流模块，还用于检测所述第二高压传输模块输出的低压电能，当所述低压电能满足低压阈值条件时，控制所述第三开关装置对的导通，所述第三开关装置对导通时，利用所述低压电能为所述电池管理系统供电。
15.根据权利要求14所述的常电提供系统，其特征在于，所述同步整流输出端口对包括同步整流第一输出端和同步整流第二输出端，所述第三开关装置对包括第四开关装置和第五开关装置，所述第二高压传输模块包括第二变压器；其中，
所述第四开关装置的控制端连接于所述同步整流第一输出端，所述第四开关装置的第一负载接入端连接于所述第二变压器的副边线圈第一部分的异名端；
所述第五开关装置的控制端连接于所述同步整流第二输出端，所述第五开关装置的第一负载接入端连接于所述第二变压器的副边线圈第二部分的同名端，所述第五开关装置的第二负载接入端连接于所述第四开关装置的第二负载接入端；以及
所述第二变压器的副边线圈第一部分的同名端连接于所述第二变压器的副边线圈第二部分的异名端。
16.根据权利要求2所述的常电提供系统，其特征在于，所述电源转换模块包括还包括第二整流滤波单元，所述第二整流滤波单元连接于所述第二高压传输模块的输出端；其中，
所述第二整流滤波单元，用于对所述同步整流处理后的低压电能进行整流滤波处理，并将整流滤波处理后的低压电能传输至所述电池管理系统。
17.根据权利要求15所述的常电提供系统，其特征在于，所述常电提供系统还包括第二整流滤波单元，所述第二整流滤波单元包括第二滤波电容网络；
所述第二滤波电容网络的一端连接于第五开关装置的第二负载接入端，所述第二滤波电容网络的另一端连接于基准电压端。
18.根据权利要求1所述的常电提供系统，其特征在于，所述常电提供系统还包括低压差线性稳压模块和第二隔离装置，其中，
所述低压差线性稳压模块，用于将所述低压电能进行降压处理，得到降压处理后的电能；
所述主控模块，还用于根据所述降压处理后的电能开始工作，并通过所述第二隔离装置，将所述唤醒时刻发送至所述定时装置。
19.一种常电提供方法，其特征在于，用于权利要求1-18中任一项所述的常电提供系统；所述常电提供方法包括：
利用主控模块接收唤醒时刻，并将所述唤醒时刻发送至所述定时装置；
通过所述定时器供电模块，根据所述高压电池包中的电能向所述定时装置供电，以及通过所述高压供电模块，根据所述高压电池包中的电能向所述电源转换模块供电；
所述定时装置根据所述唤醒时刻设定唤醒时钟，并在所述电池管理系统进入休眠时开始计时，当计时达到所述唤醒时刻时，向所述高压电池包发送放电指令；
利用所述电源转换模块，将所述高压电池包根据所述放电指令输出的高压电能转换为低压电能，并利用所述低压电能为所述电池管理系统供电。
20.根据权利要求19所述的常电提供方法，其特征在于，所述常电提供方法还包括：
在所述利用主控模块接收唤醒时刻，并将所述唤醒时刻发送至所述定时装置之后，所述电池管理系统下电。
21.根据权利要求19所述的常电提供方法，其特征在于，所述常电提供方法还包括：
当所述定时装置计时未达到所述唤醒时刻，且所述整车控制模块为工作状态时，所述整车控制模块向所述高压电池包提供工作电压，所述高压电池包开始工作。
22.根据权利要求19所述的常电提供方法，其特征在于，所述常电提供方法还包括：
当所述定时装置计时达到所述唤醒时刻，且所述整车控制模块为休眠状态时，所述定时装置根据所述唤醒时刻重新设定唤醒时钟。
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