CN113364080A - 激活电路、电池管理系统与清洁设备 - Google Patents

Abstract

本申请实施例提供一种激活电路、电池管理系统与清洁设备。在本申请的一些实施例中，提供一种包括短时信号产生电路的激活电路，短时信号产生电路通过在外部输入触发信号时产生短时脉冲信号，并将产生的短时脉冲信号输出给激活信号产生电路；在短时脉冲信号的持续期间，向电池管理系统的激活端口输出激活信号以激活电池管理系统，在短时脉冲信号消失后，电池管理系统可以根据需要进入二次休眠，无需在外部触发事件持续期间一直处于激活状态，从而降低电池管理系统的功耗。

Description

激活电路、电池管理系统与清洁设备

技术领域

本申请涉及电池管理技术领域，尤其涉及一种激活电路、电池管理系统与清洁设备。

背景技术

对于各种便携式智能小家电，电池是其关键部件之一。电池管理系统(BatteryManagement System，BMS)可在电池正常工作时监控电池电压、电流、温度等信息，防止电池由于过充、过放、过温、过流等出现安全隐患。

当小家电长期处于不工作状态或者长期电连接充电器处于浮充的状态下，电池管理系统能够监控电池的运行参数，切断外部电力传送链路，并且会进入超低功耗休眠模式，以保证电池使用寿命。

在发生插入充电器、外部开关按键被按下等事件时，会将电池管理系统重新激活，但是现有激活机制导致电池管理系统的功耗较高。

发明内容

本申请的多个方面提供一种激活电路、电池管理系统与清洁设备，通过在外部输入触发信号时产生短时脉冲信号以激活电池管理系统，在短时脉冲信号消失后，电池管理系统可以根据需要进入二次休眠，无需在外部触发事件持续期间一直处于激活状态，以降低电池管理系统的功耗。

本申请实施例提供一种激活电路，包括：短时信号产生电路和激活信号产生电路；所述短时信号产生电路的输出端与所述激活信号产生电路的输入端电连接，所述激活信号产生电路的输出端与电池管理系统的激活端口电连接；

所述短时信号产生电路，用于在外部输入触发信号时产生短时脉冲信号，并将所述短时脉冲信号输出至所述激活信号产生电路；

所述激活信号产生电路，用于在所述短时脉冲信号持续期间向所述激活端口输出激活信号，以将所述电池管理系统从休眠状态激活。

在一可选实施例中，所述短时信号产生电路包括：短时充放电电路，所述短时充放电电路的输出端与所述激活信号产生电路的输入端电连接；

所述短时充放电电路，用于在输入所述触发信号的情况下进行充电，并在充电期间向所述激活信号产生电路输出短时脉冲信号；以及在所述触发信号消失后进行放电，以便再次输入触发信号时进行充电。

在一可选实施例中，所述短时信号产生电路还包括：第一分压电路；

所述第一分压电路的输出端与所述短时充放电电路的输入端电连接，用于对所述触发信号进行分压并将分压后的触发信号送入所述短时充放电电路。

在一可选实施例中，激活电路还包括至少两个输入电路，每个输入电路的输出端与短时信号产生电路的输入端电连接，用于检测其输入端上出现的激活事件并产生触发信号。

在一可选实施例中，所述激活信号产生电路包括：开关元件；所述开关元件的一端与所述短时信号产生电路电连接，另一端与所述激活端口电连接；

所述开关元件，在接收所述短时信号产生电路输入的所述短时脉冲信号后导通，以在所述激活端口上产生激活信号。

在一可选实施例中，激活电路还包括：激活信号检测电路；所述激活信号检测电路的输出端与主控芯片电连接；

所述激活信号检测电路，用于接收外部输入的触发信号，并在接收到所述触发信号时向主控芯片发送通知信号，以供所述主控芯片根据所述通知信号对所述电池管理系统进行激活信息的分析。

在一可选实施例中，所述激活信号检测电路包括：第二分压电路和信号采集电路；

所述第二分压电路的输入端用于接收所述触发信号，所述第二分压电路的输出端与信号采集电路的输入端电连接，用于对检测到的所述触发信号进行分压，并将分压后的触发信号提供给信号采集电路；

所述信号采集电路的输出端与主控芯片电连接，用于根据分压后的触发信号产生通知信号并上报给所述主控芯片。

在一可选实施例中，激活电路的两个输入端与多个外部电路电连接，以接收外部电路输入的触发信号。

在一可选实施例中，所述外部电路包括：充电器电路、通信电路和按键电路；

所述激活电路的一个输入端与充电器电路电连接，用于接收外部电源接入后充电器电路产生的触发信号以及从外部电源取电；

所述激活电路的另一个输入端与通信电路和按键电路电连接，用于接收通信电路和按键电路发送的触发信号。

本申请实施例还提供一种电池管理系统，包括：激活电路，信号采集芯片，主控芯片，充放电电路和电池组；

所述激活电路，包括短时信号产生电路和激活信号产生电路；所述短时信号产生电路的输出端与所述激活信号产生电路的输入端电连接，所述激活信号产生电路的输出端与信号采集芯片电连接；所述短时信号产生电路，用于在外部输入触发信号时产生短时脉冲信号，并将所述短时脉冲信号输出至所述激活信号产生电路；所述激活信号产生电路，用于在所述短时脉冲信号持续期间向所述信号采集芯片输出激活信号，以将所述电池管理系统从休眠状态激活；

所述信号采集芯片，用于接收激活电路输出的激活信号后激活，并向主控芯片提供工作电源；

所述主控芯片，用于控制信号采集芯片激活后再次进入休眠，以及控制充放电电路对电池组进行充放电。

本申请实施例提供一种清洁设备，包括电池和电池管理系统，所述电池管理系统包括：激活电路，信号采集芯片，主控芯片，充放电电路和电池组；所述激活电路，包括短时信号产生电路和激活信号产生电路；所述短时信号产生电路的输出端与所述激活信号产生电路的输入端电连接，所述激活信号产生电路的输出端与信号采集芯片电连接；所述短时信号产生电路，用于在外部输入触发信号时产生短时脉冲信号，并将所述短时脉冲信号输出至所述激活信号产生电路；所述激活信号产生电路，用于在所述短时脉冲信号持续期间向所述信号采集芯片输出激活信号，以将所述电池管理系统从休眠状态激活；所述信号采集芯片，用于接收激活电路输出的激活信号后激活，并向主控芯片提供工作电源；所述主控芯片，用于控制信号采集芯片激活后再次进入休眠，以及控制充放电电路对电池组进行充放电。

在本申请的一些实施例中，提供一种包括短时信号产生电路的激活电路，短时信号产生电路通过在外部输入触发信号时产生短时脉冲信号，并将产生的短时脉冲信号输出给激活信号产生电路；在短时脉冲信号的持续期间，向电池管理系统的激活端口输出激活信号以激活电池管理系统，在短时脉冲信号消失后，电池管理系统可以根据需要进入二次休眠，无需在外部触发事件持续期间一直处于激活状态，从而降低电池管理系统的功耗。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本申请的进一步理解，构成本申请的一部分，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。在附图中：

图1为本申请一示例性实施例提供的一种电池管理系统的结构示意图；

图2为本申请一示例性实施例提供的一种激活电路的电路图；

图3为本申请一示例性实施例提供的一种激活电路和外部电路的电路图；

图4为本申请一示例性实施例提供的一种短时信号产生电路的电路图；

图5为本申请一示例性实施例提供的一种激活信号产生电路的电路图；

图6为本申请一示例性实施例提供的一种激活信号检测电路的电路图。

具体实施方式

为使本申请的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请具体实施例及相应的附图对本申请技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

对于各种便携式智能小家电，电池是其关键部件之一。电池管理系统可在电池正常工作时监控电池电压、电流、温度等信息，防止电池由于过充、过放、过温、过流等出现安全隐患。当小家电长期处于不工作状态或者长期电连接充电器处于浮充的状态下，电池管理系统能够监控电池的运行参数，切断外部电力传送链路，并且会进入超低功耗休眠模式，以保证电池使用寿命。

目前，在发生插入充电器、外部开关按键被按下等事件时，在事件持续期间，电池管理系统激活后难以重新进入二次休眠，电池管理系统的功耗较高。

针对上述存在的技术问题，在本申请的一些实施例中，提供一种包括短时信号产生电路的激活电路，短时信号产生电路通过在外部输入触发信号时产生短时脉冲信号，并将产生的短时脉冲信号输出给激活信号产生电路；在短时脉冲信号的持续期间，向电池管理系统的激活端口输出激活信号以激活电池管理系统，在短时脉冲信号消失后，电池管理系统能进入二次休眠，无需在外部触发事件持续期间一直处于激活状态，从而降低电池管理系统的功耗。

以下结合附图，详细说明本申请各实施例提供的技术方案。

图1为本申请实施例提供的一种电池管理系统10的结构示意图。本申请实施例中的电池管理系统10可应用于携带有充电电池的各种电器设备，包括但不限于以下几种：清洁设备，美妆设备，美食设备，智能汽车，智能电动自行车、笔记本电脑，智能手机，智能手表，智能眼镜，智能音箱和智能灯。清洁设备，例如，可以是自移动清洁机器人、手持清洗机、空气净化器、手持吸尘器等。其中，自移动清洁机器人可以包括自移动机器人、擦玻璃机器人、光伏清洁机器人等。美妆设备包括：美发梳、美容仪、美眼仪、吹风机、梳妆镜、画眉仪等。美食设备包括：炒菜机、料理机、电子秤、面包机、破壁机等。

如图1所示，该电池管理系统10包括：激活电路101，信号采集芯片102，主控芯片103，充放电电路104和电池组105。其中，激活电路101的输入端接收外部输入的触发信号，激活电路101根据触发信号生成一个瞬间的激活信号；激活电路101的输出端与信号采集芯片102的输入端电连接，激活电路101向信号采集芯片102输出激活信号，以将信号采集芯片102激活，即将信号采集芯片102从休眠状态唤醒，使之处于激活状态；信号采集芯片102的输出端与主控芯片103输入端连接；充放电电路104的输入端与信号采集芯片102电连接，充放电电路104的输出端与电池组105电连接，主控芯片103控制信号采集芯片102利用充放电电路104对电池组105进行充放电操作。

进一步，在充电器接入的情况下，信号采集芯片102激活后，由信号采集芯片102向主控芯片103提供工作电源。在充电器未接入的情况下，信号采集芯片102激活后，由电池组105向主控芯片103提供工作电源。主控芯片103在工作状态下，主控芯片103控制充放电电路104由电池组105向电器设备供电，进行放电操作；当前电池组105的电量值低于设定电量阈值时，主控芯片103控制充放电电路104向电池组105充电，进行充电操作。需要说明的是，本申请对设定电量阈值不作限定，设定电量阈值可以根据实际情况作出调整。

在本实施例中，激活电路101在外部输入触发信号后，生成一个瞬时的激活信号，以向信号采集芯片102输出该激活信号，将电池管理系统10从休眠状态激活。信号采集芯片102在从休眠状态激活后，向主控芯片103进行供电，整个电池管理系统从休眠状态激活，这里，激活电路101与信号采集芯片102电连接的输出端CHGD为电池管理系统10的激活端口。

值得说明的是，本申请激活电路101不论外部输入的触发信号的持续时间为多长，在电池管理系统10的激活端口仅是输出一个瞬时的激活信号。例如，在充电器一直处于接入状态时，激活电路101的输入端一直存在触发信号，而在激活电路101的输出端CHGD仅输出一个瞬时的激活信号(即电池管理系统10的激活端口)，可有效降低功耗，本申请实施例中的激活信号的存续时长要远小于触发信号的存续时长。上述在电池管理系统10的激活端口输出一个瞬时的激活信号，依赖激活电路101的自身功能实现，关于激活电路101的实现形式，在后续激活电路101的实现形式中有详细介绍，在此不再赘述。

在本实施例中，信号采集芯片102用于接收激活电路101输出的激活信号后激活，并向主控芯片103提供工作电源；在主控芯片103正常工作时，信号采集芯片102还可以接收主控芯片103发送的控制信号，通过充放电电路104对电池组105进行充放电操作。可选地，信号采集芯片102采用AFE芯片，AFE芯片除前述功能之外，还可用于采集激活电路101的电压信号、电流信号以及温度信息，并将电压信号、电流信号以及温度信息发送至主控芯片103，主控芯片103根据电压信号、电流信号以及温度信息，进行电池管理系统10的管理。例如，若主控芯片103采集到信号采集芯片102的当前温度超过设定温度阈值，则主控芯片103控制电器设备内安装的散热风扇提高转速，或者，降低信号采集芯片102的使用率。需要说明的是，本申请对信号采集芯片102的类型以及设定温度阈值不作限定，信号采集芯片102的类型和设定温度阈值可以根据实际情况作出调整。

在本实施例中，主控芯片103，用于对整个电池管理系统10进行管理。进一步，主控芯片103在信号采集芯片102激活后，根据预设的休眠逻辑，可控制信号采集芯片102再次进入休眠状态；主控芯片103根据预设的充放电控制逻辑，控制充放电电路对电池组进行充放电。本申请对主控芯片103预设的充放电控制逻辑和预设的休眠逻辑不作限定，可以根据实际情况作出调整。本申请主控芯片103可以采用MCU实现，在此不再赘述。

值得说明的是，图2为本申请外部电路和激活电路101的结构示意图。激活电路101输入端与多个外部电路电连接，以接收多种形式的触发信号。外部电路包括但不限于：充电器电路201，通信电路203和按键电路202。外部电路和激活电路101的输入端的连接方式包括但不限于以下几种：

连接方式一，激活电路101包括两个输入端，激活电路101的一个输入端与充电器电路201电连接，用于接收外部电源接入充电器电路201后产生的触发信号以及从外部电源取电；激活电路101的另一个输入端与通信电路203和按键电路202电连接。在这种连接方式下，在充电器接入时，充电器电路工作，通信电路203和按键电路202不能再输入触发信号；原因在于，充电器电路201产生的高电平触发信号的电压远高于通信电路203和按键电路202所产生的触发信号的电压，因此，若充电器电路201输入触发信号时，通信电路203和按键电路202所产生的触发信号可以忽略不计；当充电器电路201处于未电连接状态时(充电器未插入时)，通信电路203才能输入通信中高电平触发信号，或按键电路202才能输入按键高电平触发信号。此外，通信电路203的输出端和按键电路202的输出端通过一根线与激活电路101的另一个输入端建立电连接，降低电路成本。通信电路203和按键电路202共用一根线与激活电路101电连接，通信电路203和按键电路202可同时向激活电路101输入触发信号，显然，通信电路203和按键电路202也可以单独向激活电路101输入触发信号。

连接方式二，激活电路101包括两个输入端，激活电路101的一个输入端与充电器电路201和通信电路203电连接，激活电路101的另一个输入端与按键电路202电连接。在这种连接方式下，与连接方式一相似的是，当充电器未接入时，通信电路203或按键电路202输入通信中高电平触发信号或按键高电平触发信号。同理，充电器电路201的输出端和通信电路203的输出端通过一根线与激活电路101的一个输入端建立电连接，以降低电路成本。

连接方式三，激活电路101包括两个输入端，激活电路101的一个输入端与充电器电路201和按键电路202，激活电路101的另一个输入端与通信电路203电连接。在这种连接方式下，与连接方式一相似的是，当充电器未接入时，通信电路203或按键电路202输入通信中高电平触发信号或按键高电平触发信号。同理，充电器电路201和通信电路203共用一根线，以降低电路成本。

连接方式四，激活电路101包括三个输入端，激活电路101的三个输入端分别与充电器电路201、按键电路202和通信电路203连接，用于检测每个输入端口上的触发事件。激活电路101检测到充电器接入事件、按键按下事件和通信触发事件中的任意一个触发事件后，在电池管理系统10的激活端口产生激活信号。

需要说明的是，本申请激活电路将多种生成触发信号的方式进行融合，有效对休眠后的电池管理系统10进行激活，提高电池管理系统10的激活效率。且至少两种外部电路共用一根线与激活电路101电连接，降低电路成本。

以下结合图1、图2对本申请电池管理系统10的工作原理作出说明。

激活电路101的一个输入端与充电器电路201电连接，用于接收充电器接入后充电器电路201产生的触发信号以及从外部电源取电；激活电路101的另一个输入端与通信电路203和按键电路202电连接。

当接入充电器时，激活电路101接收外部输入的触发信号后，在与激活电路101的输出端电连接的电池管理系统10的激活端口上生成一个瞬时的激活信号，激活电路101将激活信号输出至信号采集芯片102以激活信号采集芯片102；信号采集芯片102激活后向主控芯片103提供工作电源；主控芯片103在工作中，控制信号采集芯片102激活后再次进入休眠，以及控制充放电电路104对电池组105进行充放电。

在充电器未接入时，若通信电路203或者按键电路202中的任意一个输入的触发信号时，该触发信号等效于充电器接入产生的触发信号，在与激活电路101的输出端电连接的电池管理系统10的激活端口上生成激活信号，激活电路101将激活信号输出至信号采集芯片102以激活信号采集芯片102；信号采集芯片102激活后由电池组105主控芯片103提供工作电源；主控芯片103在工作中，控制信号采集芯片102激活后再次进入休眠，以及控制充放电电路104对电池组105进行充放电。

值得说明的是，若激活电路101较长时间向电池管理系统10的激活端口输出激活信号，则会影响电池管理系统10进入二次休眠。因此，需要激活电路101输出一个时长足够短的激活信号，本申请实施例中的激活信号的存续时长远小于触发信号的存续时长。

可选地，本申请激活电路101还可以以激活芯片的形式实现，激活芯片控制输出一个短时脉冲信号。激活芯片的信号输入引脚用于接收外部输入的触发信号，激活芯片的信号输出引脚与电池管理系统10的激活端口电连接，向电池管理系统的激活端口输出激活信号，将电池管理系统10从休眠状态激活。激活芯片可以根据实际情况设置输出的激活信号的时长。

图3为本申请实施例提供的一种激活电路101的电路图。如图3所示，激活电路101包括短时信号产生电路1011，激活信号产生电路1012，激活信号检测电路1013和输入电路1014。其中，短时信号产生电路1011的输入端用于接收外部输入的触发信号，短时信号产生电路1011的输出端与激活信号产生电路1012的输入端电连接，激活信号产生电路1012的输出端与电池管理系统10的激活端口电连接；激活信号检测电路1013的输入端用于接收外部输入的触发信号，激活信号检测电路1013的输出端与主控芯片103电连接。

如图3所示，短时信号产生电路1011的输入端与外部电路电连接，用于检测外部输入的触发信号，短时信号产生电路1011的输出端与激活信号产生电路1012的输入端电连接，用于在外部输入触发信号时产生短时脉冲信号，并将短时脉冲信号输出至激活信号产生电路1012。

图4为本申请实施例提供的一种短时信号产生电路1011的电路图。如图4所示，短时信号产生电路1011包括第一分压电路1011a和短时充放电电路1011b。第一分压电路1011a的输入端检测输入的触发信号，第一分压电路1011a的输出端与短时充放电电路1011b的输入端电连接，用于对触发信号进行分压并将分压后的触发信号送入短时充放电电路1011b。短时充放电电路1011b的输出端与激活信号产生电路1012的输入端电连接；短时充放电电路1011b，用于在输入触发信号的情况下进行充电，并在充电期间向激活信号产生电路1012输出短时脉冲信号；以及在触发信号消失后进行放电，以便再次输入触发信号时进行充电。

可选地，如图4所示，短时充放电电路1011b包括电容C24，三极管Q11和电阻R55；电容C24的一端与第一分压电路1011a电连接，另一端与激活信号产生电路1012的输入端电连接；三极管Q11的发射极与电容C24的一端电连接，三极管Q11的集电极与电阻R55的一端电连接，三极管Q11的基极与第一分压电路电连接，电阻R55的另一端与电容C24的另一端电连接。

其中，电容C24为充电电容，在接收到触发信号，电容C24进行充电，可以看成通路状态，此时短时信号产生电路1011向激活信号产生电路1012输出短时脉冲信号，在电池管理系统10的激活端口上生成激活信号；而当电容C24充满电后，可以看成断路状态，在电池管理系统10的激活端口上的激活信号消失。可以看出，激活信号的存续时长等于电容C24的充电时长，因此，可以适当调整电容C24的参数，以尽量缩短电容C24的充电时长。本申请仅仅是在接收到触发信号的短时间内，在电池管理系统10的激活端口上生成激活信号，之后主控芯片103根据预设的休眠逻辑，控制电池管理系统10进入二次休眠，不影响电池管理系统10。

可选地，如图4所示，第一分压电路1011a包括：电阻R44，电阻R54和二极管D10。电阻R44的一端用于输入触发信号，电阻R44的另一端与二极管D10的阳极电连接，二极管D10的阴极与短时充放电电路1011b电连接；电阻R44和二极管D10的中间节点经过电阻R54接地，阻R44和二极管D10的中间节点与短时充放电电路1011b电连接。

其中，电阻R44和电阻R54对输入电压进行分压，同时，电阻R44也起到对后续电容C24充电限流的作用。当外部输入触发信号时，利用二极管D10的压降特性，使得三极管Q11的发射极的电压小于三极管Q11的基极的电压，此时三极管Q11处于截止不导通的状态，电容C24充满电后相当于断路；当外部触发信号消失的瞬间，此时利用D10的反向截止特性，使得充满电的电容C24无法通过D10形成通路，且三极管Q11的发射极的电压高于三极管Q11的基极的电压，三极管Q11的发射极的电压高于三极管Q11的基极的电压，三极管Q11瞬间导通，从而电容C24通过电阻R55得以快速放电，为再次触发信号的到来做准备。

图5为本申请实施例提供的一种激活信号产生电路1012的电路图。如图5所示，用于在短时脉冲信号持续期间向激活端口输出激活信号，以将电池管理系统10从休眠状态激活。

如图5所示，激活信号产生电路1012的一种可实现的方式为，激活信号产生电路1012包括：开关元件；开关元件的一端与短时信号产生电路1011电连接，另一端与激活端口电连接；开关元件在接收短时信号产生电路1011输入的短时脉冲信号后导通，以在激活端口上产生激活信号。

可选地，如图5所示，开关元件为MOS管Q8，激活信号产生电路1012还包括：稳压管D11，电阻R51，电容C26和电阻R37。MOS管Q8的漏极经过电阻R37与激活端口电连接，MOS管Q8的源极接地，MOS管Q8的栅极与短时信号产生电路1011电连接；稳压管D11、电阻R51与电容C26并联电连接在MOS管Q8的栅极和MOS管Q8的源极之间。本申请对MOS管Q8的型号不作限定，MOS管Q8可以为P沟道MOS管和N沟道MOS管。

其中，在电容C24充电过程中，电容C24可以看做通路，电阻R44和电阻R51产生的分压作用于MOS管Q8的栅极，导通MOS管Q8，在电池管理系统的激活端口CHGD生成激活信号；稳压管D11起到稳压的作用，由于充电器型号各不相同，如果用户插入不合规的电压过高的充电器，稳压管D11可以起到保护MOS管Q8的作用；电容C26用于过滤电路中的电压波动过程中的毛刺。

图5为本申请实施例提供的一种激活信号检测电路1013的电路图。激活信号检测电路1013，用于接收外部输入的触发信号，激活信号检测电路1013的输出端与主控芯片103电连接，在接收到触发信号时向主控芯片103发送通知信号，以供主控芯片103根据通知信号对电池管理系统10进行激活信息的分析。如图5所示，激活信号检测电路1013包括第二分压电路1013a和信号采集电路1013b。第二分压电路1013a的输入端用于接收触发信号，第二分压电路1013a的输出端与信号采集电路1013b的输入端电连接，用于对检测到的触发信号进行分压，并将分压后的触发信号提供给信号采集电路1013b；信号采集电路1013b的输出端与主控芯片103电连接，用于根据分压后的触发信号产生通知信号并上报给主控芯片103。

需要说明的是，主控芯片103进行分析的激活信息，包括但不限于：被激活时间、被激活次数或一定时间内的激活次数等。主控芯片103根据获取到的激活信息，进行设备的后续控制。例如，主控芯片103根据获取到的激活信息，控制电池管理系统10进入二次休眠。

本申请实施例激活信号检测电路1013的第二分压电路1013a的输入端用于接收触发信号，对检测到的触发信号进行分压，并将分压后的触发信号提供给信号采集电路1013b；信号采集电路1013b的输出端与主控芯片103电连接，用于根据分压后的触发信号产生通知信号并上报给主控芯片103；主控芯片103根据通知信号对电池管理系统10进行激活信息的分析，以进行设备的后续控制，提高设备的控制效率。

可选地，如图6所示，第二分压电路1013a包括：电阻R58，电阻R62和电阻R60。电阻R58和电阻R62串联电连接后，电阻R58的一端与激活电路的输入端口电连接，电阻R62接地；电阻R58和电阻R62的中间节点经电阻R60与信号采集电路1013b的输入端电连接。

其中，每当激活信号检测电路1013接收到触发信号后，电阻R58和电阻R62产生的分压信号，经过电阻R60作用于信号采集电路1013b，信号采集电路1013根据分压后的触发信号产生通知信号并上报给主控芯片103。

可选地，如图6所示，信号采集电路1013b包括：MOS管Q13；MOS管Q13的源极接地、MOS管Q13的漏极经过电阻R57与电源端口电连接，MOS管Q13的栅极与第二分压电路1013a的输出端电连接；MOS管Q13的漏极与主控芯片103电连接。本申请对MOS管Q13的型号不作限定，MOS管Q13可以为P沟道MOS管和N沟道MOS管。

其中，每当激活信号检测电路1013接收到高电平触发信号后，电阻R58和电阻R62产生的分压信号，经过电阻R60作用于MOS管Q13的栅极上，MOS管Q13导通，则在信号采集电路1013b的输出端Trig_dec检测到一次低电平触发信号，并传送给主控芯片103。

此外，信号采集电路1013b还包括：电容C31、电阻R57和电容C30；在MOS管Q13的栅极和MOS管Q13的源极之间并联有电容C31，MOS管Q13的源极和MOS管Q13的漏极之间并联有电容C30；MOS管Q13的漏极经过电阻R57与电源端口电连接。其中，电容C31和电容C30起滤波作用，用于滤除电路中的毛刺。

在本实施例中，激活电路101还包括至少两个输入电路1014，每个输入电路1014的输出端与电阻R44的另一端电连接，也就是与短时信号产生电路的输入端电连接，用于检测其输入端上出现的激活事件并产生触发信号。如图3所示，两个输入电路包括用于检测充电器插入事件的第一输入电路和用于检测按键按下事件和通信触发事件的第二输入电路。

如图3所示，第一输入电路包括稳压器件，稳压器件的输出端经二极管D9与第一分压电路中的电阻R44电连接，用于对充电器插入事件产生的触发信号进行稳压。其中，稳压器件为稳压管D14，通过稳压管D14防止不合规范的充电器电压的大幅波动对电路产生影响；此外，利用稳压管D14的降压稳压作用，当充电器持续电连接时，适当减少电池管理系统10的漏电流。

如图3所示，第二输入电路包括二极管D12，二极管D12的阴极与第一分压电路中的电阻R44电连接，用于整流。其中，D12的作用为整流，对按键按下事件和通信触发事件输入的电流进行整流。

以下结合图3对本申请实施例激活电路101的工作原理作出详细说明。

当接入充电器时，激活电路101检测到充电器插入事件产生的触发信号，通过稳压管D14进行稳压，再经过二极管D9整流；电阻R44和电阻R54对输入电压进行分压，同时，电阻R44也起到对后续电容C24充电限流的作用；此时，利用二极管D10的压降特性，使得三极管Q11的发射极的电压小于三极管Q11的基极的电压，此时三极管Q11处于截止不导通的状态，在电容C24充电过程中，电容C24可以看做通路，电阻R44和电阻R51产生的分压作用于MOS管Q8的栅极，导通MOS管Q8，在电池管理系统的激活端口CHGD生成激活信号，稳压管D11起到稳压的作用。电容C24充满电后相当于断路；当外部触发信号消失的瞬间，此时利用D10的反向截止特性，使得充满电的电容C24无法通过D10形成通路，且三极管Q11的发射极的电压高于三极管Q11的基极的电压，三极管Q11的发射极的电压高于三极管Q11的基极的电压，三极管Q11瞬间导通，从而电容C24通过电阻R55得以快速放电，为再次触发信号的到来做准备。

当充电器未插入状态，激活电路101检测到按键按下事件或者通信触发事件产生的触发信号，通过二极管D12进行整流后输入后续的短时信号产生电路1011以及激活信号产生电路1012。此时，按键按下事件或者通信触发事件产生的触发信号等效于充电器插入事件产生的触发信号，后续工作原理与上述充电器插入事件情形下的工作原理相同，可参见前述说明，在此不再赘述。

关于激活信号检测电路1013的工作原理：每当激活信号检测电路1013接收到高电平触发信号后，电阻R58和电阻R62产生的分压信号，经过电阻R60作用于MOS管Q13的栅极上，MOS管Q13导通，则在信号采集电路1013b的输出端Trig_dec检测到一次低电平触发信号，并传送给主控芯片103，主控芯片103根据通知信号对电池管理系统10进行激活信息的分析，以进行设备的后续控制。电容C31和电容C30起滤波作用，用于滤除电路中的毛刺。

为了便于理解，下面结合应用场景以及图1-图6，对本申请电池管理系统10的工作原理作出说明：

应用场景一

自移动机器人执行完清扫任务后，若自移动机器人在未来一段时间内无清扫任务，则自移动机器人的电池管理系统10在主控芯片103的控制下进入休眠状态。这时，若自移动机器人接入充电器，则激活电路101的短时信号产生电路1011检测到充电器插入事件产生的触发信号后，产生短时脉冲信号；短时信号产生电路1011将该短时脉冲信号输出至激活信号产生电路1012；激活信号产生电路1012接收到该短时脉冲信号后在短时脉冲信号持续期间向激活端口输出一个瞬时的激活信号，激活信号产生电路1012将激活信号输出至信号采集芯片102以激活信号采集芯片102，信号采集芯片102激活后向主控芯片103提供工作电源，以激活整个电池管理系统10；电池管理系统10在激活后，若自移动机器人接下来存在清扫任务，则自移动机器人在主控芯片103的控制下执行后续的清扫任务。

在充电器未接入时，若自移动机器人的电池管理系统10处于休眠状态。此时，若用户按下自移动机器人上设置的按键，则激活电路101的短时信号产生电路1011检测到按键按下事件产生的触发信号后，产生短时脉冲信号；短时信号产生电路1011将该短时脉冲信号输出至激活信号产生电路1012；激活信号产生电路1012接收到该短时脉冲信号后在短时脉冲信号持续期间向激活端口输出一个瞬时的激活信号，激活信号产生电路1012将激活信号输出至信号采集芯片102以激活信号采集芯片102，信号采集芯片102激活后，电池组105向信号采集芯片102和主控芯片103提供工作电源，以激活整个电池管理系统10；电池管理系统10在激活后，若自移动机器人在后续一段时间内不存在清扫任务，则自移动机器人在主控芯片103的控制下进入二次休眠。

应用场景二

手持清洁设备执行完清扫任务后，若手持清洁设备在未来一段时间内无清扫任务，则手持清洁设备的电池管理系统10在主控芯片103的控制下进入休眠状态。这时，若手持清洁设备接入充电器，则激活电路101的短时信号产生电路1011检测到充电器插入事件产生的触发信号后，产生短时脉冲信号；短时信号产生电路1011将该短时脉冲信号输出至激活信号产生电路1012；激活信号产生电路1012接收到该短时脉冲信号后在短时脉冲信号持续期间向激活端口输出一个瞬时的激活信号，激活信号产生电路1012将激活信号输出至信号采集芯片102以激活信号采集芯片102，信号采集芯片102激活后向主控芯片103提供工作电源，以激活整个电池管理系统10；电池管理系统10在激活后，若手持清洁设备接下来存在清扫任务，则手持清洁设备在主控芯片103的控制下执行后续的清扫任务。

在充电器未接入时，若手持清洁设备的电池管理系统10处于休眠状态。此时，若用户按下手持清洁设备上设置的按键，则激活电路101的短时信号产生电路1011检测到按键按下事件产生的触发信号后，产生短时脉冲信号；短时信号产生电路1011将该短时脉冲信号输出至激活信号产生电路1012；激活信号产生电路1012接收到该短时脉冲信号后在短时脉冲信号持续期间向激活端口输出一个瞬时的激活信号，激活信号产生电路1012将激活信号输出至信号采集芯片102以激活信号采集芯片102，信号采集芯片102激活后，电池组105向信号采集芯片102和主控芯片103提供工作电源，以激活整个电池管理系统10；电池管理系统10在激活后，若手持清洁设备在后续一段时间内不存在清扫任务，则手持清洁设备在主控芯片103的控制下进入二次休眠。

需要说明的是，本文中的“第一”、“第二”等描述，是用于区分不同的消息、设备、模块等，不代表先后顺序，也不限定“第一”和“第二”是不同的类型。

本领域内的技术人员应明白，本发明的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本发明可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本发明可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。

本发明是参照根据本发明实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。

这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。

这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。

在一个典型的配置中，计算设备包括一个或多个处理器(CPU)、输入/输出接口、网络接口和内存。

内存可能包括计算机可读介质中的非永久性存储器，随机存取存储器(RAM)和/或非易失性内存等形式，如只读存储器(ROM)或闪存(flash RAM)。内存是计算机可读介质的示例。

计算机可读介质包括永久性和非永久性、可移动和非可移动媒体可以由任何方法或技术来实现信息存储。信息可以是计算机可读指令、数据结构、程序的模块或其他数据。计算机的存储介质的例子包括，但不限于相变内存(PRAM)、静态随机存取存储器(SRAM)、动态随机存取存储器(DRAM)、其他类型的随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、电可擦除可编程只读存储器(EEPROM)、快闪记忆体或其他内存技术、只读光盘只读存储器(CD-ROM)、数字多功能光盘(DVD)或其他光学存储、磁盒式磁带，磁带磁磁盘存储或其他磁性存储设备或任何其他非传输介质，可用于存储可以被计算设备访问的信息。按照本文中的界定，计算机可读介质不包括暂存电脑可读媒体(transitory media)，如调制的数据信号和载波。

还需要说明的是，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、商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、商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“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、商品或者设备中还存在另外的相同要素。

以上所述仅为本申请的实施例而已，并不用于限制本申请。对于本领域技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原理之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的权利要求范围之内。

Claims (12)

1.一种激活电路，其特征在于，包括：短时信号产生电路和激活信号产生电路；所述短时信号产生电路的输出端与所述激活信号产生电路的输入端电连接，所述激活信号产生电路的输出端与电池管理系统的激活端口电连接；

所述短时信号产生电路，用于在外部输入触发信号时产生短时脉冲信号，并将所述短时脉冲信号输出至所述激活信号产生电路；

所述激活信号产生电路，用于在接收所述短时脉冲信号后，向所述激活端口输出激活信号，以将所述电池管理系统从休眠状态激活。

2.根据权利要求1所述的激活电路，其特征在于，所述短时信号产生电路包括：短时充放电电路，所述短时充放电电路的输出端与所述激活信号产生电路的输入端电连接；

所述短时充放电电路，用于在输入所述触发信号的情况下进行充电，并在充电期间向所述激活信号产生电路输出短时脉冲信号；以及在所述触发信号消失后进行放电，以便再次输入触发信号时进行充电。

3.根据权利要求2所述的激活电路，其特征在于，所述短时信号产生电路还包括：第一分压电路；

所述第一分压电路的输出端与所述短时充放电电路的输入端电连接，用于对所述触发信号进行分压并将分压后的触发信号送入所述短时充放电电路。

4.根据权利要求1所述的激活电路，其特征在于，激活电路还包括：至少两个输入电路，每个输入电路的输出端与短时信号产生电路的输入端电连接，用于检测其输入端上出现的激活事件并产生触发信号。

5.根据权利要求1所述的激活电路，其特征在于，所述激活信号产生电路包括：开关元件；所述开关元件的一端与所述短时信号产生电路电连接，另一端与所述激活端口电连接；

所述开关元件，在接收所述短时信号产生电路输入的所述短时脉冲信号后导通，以在所述激活端口上产生激活信号。

6.根据权利要求1-5任一项所述的激活电路，其特征在于，还包括：激活信号检测电路；所述激活信号检测电路的输出端与主控芯片电连接；

所述激活信号检测电路，用于接收外部输入的触发信号，并在接收到所述触发信号时向主控芯片发送通知信号，以供所述主控芯片根据所述通知信号对所述电池管理系统进行激活信息的分析。

7.根据权利要求6所述的激活电路，其特征在于，所述激活信号检测电路包括：第二分压电路和信号采集电路；

所述第二分压电路的输入端用于接收所述触发信号，所述第二分压电路的输出端与信号采集电路的输入端电连接，用于对检测到的所述触发信号进行分压，并将分压后的触发信号提供给信号采集电路；

所述信号采集电路的输出端与主控芯片电连接，用于根据分压后的触发信号产生通知信号并上报给所述主控芯片。

8.根据权利要求1所述的激活电路，其特征在于，激活电路的两个输入端与多个外部电路电连接，以接收外部电路输入的触发信号。

9.根据权利要求8所述的激活电路，其特征在于，所述外部电路包括：充电器电路、通信电路和按键电路；

所述激活电路的一个输入端与充电器电路电连接，用于接收外部电源接入充电器电路后产生的触发信号以及从外部电源取电；

所述激活电路的另一个输入端与通信电路和按键电路电连接，用于接收通信电路和按键电路发送的触发信号。

10.根据权利要求1所述的激活电路，其特征在于，所述激活信号产生电路，用于在所述短时脉冲信号持续期间向所述激活端口输出激活信号，以将所述电池管理系统从休眠状态激活。

11.一种电池管理系统，其特征在于，包括：激活电路，信号采集芯片，主控芯片，充放电电路和电池组；

所述激活电路，包括短时信号产生电路和激活信号产生电路；所述短时信号产生电路的输出端与所述激活信号产生电路的输入端电连接，所述激活信号产生电路的输出端与信号采集芯片电连接；所述短时信号产生电路，用于在外部输入触发信号时产生短时脉冲信号，并将所述短时脉冲信号输出至所述激活信号产生电路；所述激活信号产生电路，用于在所述短时脉冲信号持续期间向所述信号采集芯片输出激活信号，以将所述电池管理系统从休眠状态激活；

所述信号采集芯片，用于接收激活电路输出的激活信号后激活，并向主控芯片提供工作电源；

所述主控芯片，用于控制信号采集芯片激活后再次进入休眠，以及控制充放电电路对电池组进行充放电。

12.一种清洁设备，其特征在于，包括电池和电池管理系统，所述电池管理系统包括：激活电路，信号采集芯片，主控芯片，充放电电路和电池组；

所述激活电路，包括短时信号产生电路和激活信号产生电路；所述短时信号产生电路的输出端与所述激活信号产生电路的输入端电连接，所述激活信号产生电路的输出端与信号采集芯片电连接；所述短时信号产生电路，用于在外部输入触发信号时产生短时脉冲信号，并将所述短时脉冲信号输出至所述激活信号产生电路；所述激活信号产生电路，用于在所述短时脉冲信号持续期间向所述信号采集芯片输出激活信号，以将所述电池管理系统从休眠状态激活；

所述信号采集芯片，用于接收激活电路输出的激活信号后激活，并向主控芯片提供工作电源；

所述主控芯片，用于控制信号采集芯片激活后再次进入休眠，以及控制充放电电路对电池组进行充放电。

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