CN114221428A - 一种bms供电系统 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及电池管理领域，具体涉及一种BMS供电系统；所述BMS供电系统包括第一开关、DC/DC单元、第一二极管、第一电源以及用于给外部设备供电的常备电源，其中，所述DC/DC单元的输出电压高于第一电源的输出电压；本发明通过设计一种双LDO电源+DC/DC单元的BMS供电系统，将所述常备电源设置在BMS系统内部，在BMS系统休眠状态下，所述常备电源通过第一电源提供的电能来实现供电，在BMS系统运行状态下，常备电源将利用第二二极管的单向导通特性自动切换至DC/DC单元的供电电路并通过DC/DC单元提供的电能来完成供电。所述常备电源利用了BMS供电系统原有的前端电源进行供电，在所述常备电源满足各功能需求的前提下，极大地简化了电路结构，降低了硬件成本，提高了电源的利用效率。
Description
技术领域
本发明涉及电池管理领域，具体涉及一种BMS供电系统。
背景技术
市场上的常备电源方案为满足常备电源的功能需求，需要采用昂贵的硬件以及复杂的外围电路；缺少成本低且电路简单的方案。
发明内容
本发明要解决的技术问题在于，针对现有技术的上述缺陷，提供一种BMS供电系统，克服了现有技术中存在的无法满足所有功能需求，需要采用昂贵的硬件以及复杂外围电路的缺陷。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：提供一种BMS供电系统，其优选在于：所述BMS供电系统包括第一开关、DC/DC单元、第一二极管、第一电源以及用于给外部设备供电的常备电源，所述第一开关与电池包正极连接，所述DC/DC单元的输入端与第一开关连接，所述DC/DC单元的输出端与所述第一二极管的正极连接，所述第一二极管的负极与所述常备电源的第一输入端连接，用于在BMS休眠状态下为常备电源供电；所述第一电源的输入端与电池包正极连接，所述第一电源的输出端与所述常备电源的第二输入端连接，以用于在BMS运动状态下为常备电源供电；其中，所述DC/DC单元的输出电压高于第一电源的输出电压。
其中，较佳方案为：所述常备电源包括第二开关和第二电源，所述第二开关的第一输入端作为常备电源的第一输入端与第一二极管的负极连接，所述第二开关的第二输入端作为常备电源的第二输入端与第一电源连接，所述第二电源的输入端与第二开关连接，所述第二电源的输出端用于与外部设备连接。
其中，较佳方案为：所述第二电源包括限流单元、达林顿管、反馈单元以及电压输出口，所述限流单元的输入端与第二开关连接以用于限制最大工作电流，所述达林顿管的第一输入端与所述限流单元的输出端连接以控制输出电流，所述电压输出口与所述达林顿管的输出端连接以为外部设备供电，所述反馈单元的输入端与放大单元的输出端连接，所述反馈单元的输出端与所述达林顿管的第二输入端连接以用于稳压。
其中，较佳方案为：所述第二电源还设置有第二二极管以及设置有电压采集接口的精密电阻，所述第二二极管的正极与所述达林顿管的输出端连接以用于防高压保护，所述精密电阻的输入端与所述第二二极管的负极连接，所述精密电阻的第一输出端与所述电压输出口连接，以用于采集输出电压。
其中，较佳方案为：所述第二电源还设置有比较器电路和中断响应电路，所述比较器电路的输入端与精密电阻单元的第二输出端连接，所述比较器电路的输出端用于与BMS系统连接能够在BMS系统休眠时插入负载唤醒BMS系统，所述中断响应电路的输入端与精密电阻单元的第三输出端连接，所述中断响应电路的输出端与BMS系统连接并能够在BMS系统休眠且常备电源过流或短路时唤醒BMS系统。
其中，较佳方案为：所述反馈单元包括反馈电路和稳压电路，所述反馈电路的输入端与所述精密电阻的第一输出端连接，所述反馈电路的输出端与稳压电路的输入端连接，所述稳压电路的输出端与所述达林顿管的第二输入端连接，以用于调节输出电压。
其中，较佳方案为：所述第二电源还包括用于防静电输入的TVS单元，所述TVS单元的输入端与所述精密电阻的第一输出端连接，所述TVS单元的输出端与所述稳压电路的输入端连接，以用于常备电压的防静电保护。
其中，较佳方案为：所述TVS单元与反馈单元之间并联有多个滤波电容，以用于滤波。
其中，较佳方案为：所述BMS供电系统还设置有用于给BMS系统主控器供电的第三电源，所述第三电源的输入端与所述第一电源的输出端连接，所述第三电源的输出端与BMS系统主控器连接以进行供电。
其中，较佳方案为：所述BMS供电系统还设置有第四电源，所述第四电源的输入端与所述DC/DC单元的输出端连接，所述第四电源的输出端与BMS系统连接以用于为BMS系统供电。
本发明的有益效果在于，与现有技术相比，本发明通过设计一种将双LDO电源与DC/DC单元结合的BMS供电系统，将所述常备电源设置在BMS系统内部，在BMS系统休眠状态下，所述常备电源通过第一电源LDO1提供的电能来实现供电，在BMS系统运行状态下，常备电源将利用第二二极管的单向导通特性自动切换至DC/DC单元的供电电路中，通过DC/DC单元提供的电能来完成供电。所述常备电源利用了BMS供电系统原有的前端电源进行供电，在所述常备电源满足各功能需求的前提下，极大地简化了电路结构，降低了硬件成本，提高了电源的利用效率。
附图说明
下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明，附图中：
图1是本发明中的一种BMS供电系统的结构示意图；
图2是本发明中的常备电源的结构示意图；
图3是本发明中的常备电源的电路图；
图4是本发明中的比较器电路的电路图；
图5是本发明中的第一电源的电路图；
图6是本发明中的常备电源在BMS运行状态下的工作流程图；
图7是本发明中的常备电源在BMS休眠状态下的工作流程图。
具体实施方式
现结合附图，对本发明的较佳实施例作详细说明。
如图1所示，本发明提供一种BMS供电系统的最佳实施例。
一种BMS供电系统，参考图1，所述BMS供电系统包括第一开关SW1、DC/DC单元、第一二极管D1、第一电源LDO1以及用于给外部设备供电的常备电源1，所述第一开关SW1与电池包正极B+连接，所述DC/DC单元的输入端与第一开关SW1连接，所述DC/DC单元的输出端与所述第一二极管D1的正极连接，所述第一二极管D1的负极与所述常备电源1的第一输入端连接，用于在BMS休眠状态下为常备电源1供电；所述第一电源LDO1的输入端与电池包正极B+连接，所述第一电源LDO1的输出端与所述常备电源1的第二输入端连接，以用于在BMS运动状态下为常备电源1供电；其中，所述DC/DC单元的输出电压高于第一电源LDO1的输出电压。
具体的，所述BMS供电系统主要包括两部分供电电路，第一路电路包括第一开关SW1、DC/DC单元、第一二极管D1以及常备电源1，该路电路主要是在BMS运行状态下实现常备电源1供电；第二路电路包括第一电源LDO1和常备电源1，该路电路主要是在BMS休眠状态下实现常备电源1供电。其中，所述DC/DC单元的输出电压高于第一电源LDO1的输出电压，当第一开关SW1关闭时，所述常备电源1将通过第二路电源实现供电，当第一开关SW1开启时，由于所述DC/DC单元的输出电压高于第一电源LDO1的输出电压，并且第一二极管D1具备单向导通的特性，所述常备电源1将通过第一路电路进行供电，这样一来，所述第一路电路和所述第二路电路能够实现自动切换，以满足在BMS系统的不同状态下实现常备电源1供电。
在本实施例中，通过将所述常备电源1设置在BMS供电系统内部，在BMS休眠状态下，所述常备电源1通过第一电源LDO1提供的电能来实现供电，在BMS运行状态下，常备电源1将切换到DC/DC单元提供的电能来完成供电。该设置利用了BMS供电系统原有的前端电源进行供电，极大地简化了电路结构，降低了硬件成本，提高了电源的利用效率。
其中，所述常备电源1主要用于为外部应用产品10供电，例如，所述常备电源1可以连接在电动自行车上用于给断电后的加速度传感器来供电，以让电动自行车主控部分在休眠或断电的情况下还能利用运动唤醒BMS系统或者激活BMS系统；所述常备电源1还可以连接在电动船上，用于提供给手柄控制器供电，以让手柄控制器在BMS系统休眠时还能工作，并通过通讯唤醒BMS系统。所述第一开关SW1用于控制DC/DC单元通断的电路，所述第一开关SW1的输入端与BMS电池包的总正极连接以获取电能，所述第一开关SW1的输出端与DC/DC单元连接以控制DC/DC单元电路的通断。所述第一开关SW1可以通过与BMS系统主控器MCU的BMS系统主控器MCU_Power1信号引脚连接，来控制DC/DC单元电路的通断，所述BMS系统主控器MCU_Power1信号引脚具体为BMS系统主控器MCU的一个普通I/O口。所述DC/DC单元的输入端与所述第一开关SW1连接，其输出端与所述第一二极管D1的正极连接，所述DC/DC单元主要用作第一路电路的供电电源。所述第一二极管D1的正极与DC/DC单元的输出端连接，所述第一二极管D1的负极与所述常备电源1的第一输入端连接，其主要用于与DC/DC单元和第一电源LDO1配合以实现第一路电路和第二路电路的自动切换。所述第一电源LDO1的输入端与BMS电池包的总正极连接以获取电能，所述第一电源LDO1的输出端与所述常备电源1的第二输入端连接，其主要用于在BMS休眠状态下实现常备电源1的供电。
其中，所述BMS供电系统还设置有用于给BMS系统主控器MCU供电的第三电源LDO3，所述第三电源LDO3的输入端与所述第一电源LDO1的输出端连接，所述第三电源LDO3的输出端与BMS系统主控器MCU连接以进行供电。
其中，所述BMS供电系统还设置有第四电源LDO4，所述第四电源LDO4的输入端与所述DC/DC单元的输出端连接，所述第四电源LDO4的输出端与BMS系统连接以用于为BMS系统供电，所述第四电源LDO4主要是给BMS系统中除了BMS系统主控器MCU之外的部分供电的，其只能在BMS系统运行状态下工作。
如图1-图4所示，本发明提供常备电源的最佳实施例。
参考图1，所述常备电源1包括第二开关SW2和第二电源LDO2，所述第二开关SW2的第一输入端作为常备电源1的第一输入端与第一二极管D1的负极连接，所述第二开关SW2的第二输入端作为常备电源1的第二输入端与第一电源LDO1连接，所述第二电源LDO2的输入端与第二开关SW2连接，所述第二电源LDO2的输出端用于与外部设备连接。
具体的，并参考图1和图2，所述第二开关SW2的包括两路电能输入端，分别为第二开关SW2的第一输入端和第二开关SW2的第二输入端，所述第二开关SW2的第一输入端与第一二极管D1的负极连接，以作为所述常用电源的第一输入端并获取第一路电路提供的电能，所述第二开关SW2的第二输入端与第一电源LDO1的输出端连接，以作为所述常备电源1的第二输入端并获取第二路电路提供的电能。所述第二开关SW2主要用于控制第二电源LDO2的通断，所述第二开关SW2可以通过与BMS系统主控器MCU的BMS系统主控器MCU_Power1信号引脚连接，来控制第二电源LDO2的通断，所述BMS系统主控器MCU_Power1信号引脚具体为BMS系统主控器MCU的一个普通I/O口。
其中，并参考图3，所述第二开关SW2的电路中设置有MOS管Q4、MOS管Q5、串联在MOS管Q4和MOS管Q5之间的电阻R9、并联在MOS管Q5上的电阻R11、并联在MOS管Q4上的电阻R8和稳压管ZD1；其中，当信号输入端的+5VCON为高电平时，所述MOS管Q4和所述MOS管Q5都导通，常备电源1处于开启状态；当信号输入端的+5VCON清零时，所述MOS管Q4和所述MOS管Q5都关断，常备电源1处于关闭状态。为了满足BMS系统的低功耗要求，所述第二开关SW2电路中的电阻R8、电阻R9与电阻R11均设置为高阻值，其中，所述MOS管Q4为PMOS管，MOS管Q5为NMOS管。
进一步地，并参考图2，所述第二电源LDO2包括限流单元20、达林顿管30、反馈单元以及电压输出口2，所述限流单元20的输入端与第二开关SW2连接以用于限制最大工作电流，所述达林顿管30的第一输入端与所述限流单元20的输出端连接以控制输出电流，所述电压输出口2与所述达林顿管30的输出端连接以为外部设备供电，所述反馈单元的输入端与达林顿管30的输出端连接，所述反馈单元的输出端与所述达林顿管30的第二输入端连接以用于稳压。
具体的，并参考图3，所述限流单元20的输入端与第二开关SW2连接，所述限流单元20的输出端与所述达林顿管30的输入端连接，所述限流单元20的电路主要包括基准电压芯片U1、精密电阻R2和精密电阻R3，所述精密电阻R2和所述精密电阻R3的阻值相同。所述限流单元20能够通过其R端和A端的参考电压来限制流过精密电阻R2和精密电阻R3的电流，以用于限制常备电源1的最大工作电流。所述达林顿管30的第一输入端与所述限流单元20的输出都安连接，所述达林顿管30的电路主要包括三极管Q2、三极管Q3、电阻R4以及电阻R5，所述三极管Q2和三极管Q3组成达林顿管30的放大结构，电阻R5控制着流过三极管Q2基极的电流，电阻R4控制着流过三极管Q2集电极的电流，电阻R4和电阻R5共同控制着三极管Q3基极电流，从而间接控制所述常备电源1的输出电流大小。
进一步地，并参考图2，所述反馈单元的输入端与达林顿管30的输出端连接，所述反馈单元的输出端与所述达林顿管30的第二输入端连接，所述反馈单元主要用于反馈输出电压并实施调节输出电压，以维护输出电压的稳定，所述反馈单元包括反馈电路80和调压电路70，所述反馈电路80的输入端与所述精密电阻的第一输出端连接，所述反馈电路80的输出端与调压电路70的输入端连接，所述调压电路70的输出端与所述达林顿管30的第二输入端连接。
具体的，并参考图3，所述反馈电路80主要包括串联的电阻R6和电阻R7，所述电阻R6和所述电阻R7串联分压电路并反馈着输出电压，所述调压电路70主要包括基准电压芯片U2,所述基准电压芯片U2能够实时调节输出电压以维护电压的稳定，所述基准电压芯片U2的K端与R端之间设置有电容C1，所述电容C1主要用于加快响应反馈信号，使得输出电压调节的更加快速。所述电压输出口2主要用于与外部应用产品10连接，以用于对外部应用产品10供电。
进一步地，并参考图2，所述第二电源LDO2还设置有第二二极管D2以及设置有电压采集接口的精密电阻40，所述第二二极管D2的正极与所述达林顿管30的输出端连接以用于防高压保护，所述精密电阻40的输入端与所述第二二极管D2的负极连接，所述精密电阻40的第一输出端与所述电压输出口2连接，以用于采集输出电压。
具体的，并参考图3，所述第二二极管D2为肖特基二极管，正向压降较低，过流大，用于防高压输入损坏电子器件，从而保护达林顿管30电路中的三极管Q2、三极管Q3以及调压电路70中基准电压芯片U2的安全。所述精密电阻40主要用于与BMS系统主控器MCU不同的逻辑功能引脚连接以实现多个不同的功能，以实现BMS供电系统的功能扩展。其中，需要说明的是，所述第二二极管D2和所述精密电阻40的添加不会影响所述常备电源1的输出电压，无需在输出电压上做牺牲即可对BMS供电系统进行功能扩展，这也就是设置所述第二二极管D2和所述精密电阻的主要作用。在本实施例中，所述第二电源LDO2设置有两个精密电阻，分别为精密电阻R12和精密电阻R13，且所述精密电阻R12和精密电阻R13为并联，所述精密电阻R12和所述精密电阻R13的两端分别设置有电压采集接口，分别为电压采集接口+5VCheck1和电压采集接口+5VCheck2，所述电压采集接口+5VCheck1和所述电压采集接口+5VCheck2均可以连接到BMS系统主控器MCU中的可同时支持ADC和外部中断功能的引脚上，以用于采集输出的电压以及其他扩展功能。
其中，所述常备电源1采用具有双三极管结构的所述达林顿管30来逐级放大输出电流，通过所述基准电压芯片U2利用输出端反馈信号实时响应以用来精准调节输出电压，以维持输出电压的稳定，以实现稳压作用，所述电压输出口2前端的精密电阻R12、精密电阻R13以及第二二极管D2为所述常备电源1核心部分，其处于输出反馈电阻R6和输出反馈电阻R7的前端，将不影响输出电压值，所述精密电阻R12、精密电阻R13以及第二二极管D2上的电压值以及电流值均为实时变化，且所述精密电阻R12、精密电阻R13可以通过增加辅助电路来扩展常备电源的功能。
进一步地，并参考图2，所述第二电源LDO2还设置有比较器电路50和中断响应电路60，所述比较器电路50的输入端与精密电阻的第二输出端连接，所述比较器电路50的输出端用于与BMS系统连接能够在BMS系统休眠时插入负载唤醒BMS系统，所述中断响应电路60的输入端与精密电阻的第三输出端连接，所述中断响应电路60的输出端与BMS系统连接并能够在BMS系统休眠且常备电源1过流或短路时唤醒BMS系统。
具体的，并参考图2和图3，所述比较器电路50和所述中断响应电路60主要用于与所述精密电阻R12以及所述精密电阻R13配合以实现多个扩展功能，其主要可实现三种功能，第一种为通过比较器电路50与所述精密电阻R12以及所述精密电阻R13配合，可以实现在BMS系统休眠时插入负载以唤醒BMS系统的作用；第二种为通过所述中断响应电路60与所述精密电阻R12以及所述精密电阻R13配合，可以检测输出都安的电压并计算出输出电流，用于判断电源的工作状态，以实现及时保护电源；第三种为通过所述中断响应电路60与所述精密电阻R12以及所述精密电阻R13配合，可以实现在BMS系统休眠时且常备电源1发生过流或短路时，与BMS系统主控器MCU连接并通过BMS系统主控器MCU电压采集接口的外部中断来唤醒BMS系统的作用。
其中，并参考图2和图3，所述中断响应电路60包括设置在所述精密电阻R12与所述电压采集接口+5VCheck1之间的第一中断电路以及设置在所述精密电阻R12与电压采集接口+5VCheck2之间的第二中断电路，所述第一中断电路包括输入端的分压电阻R16和分压电阻R17，还包括输入端的滤波电容C7以及稳压管ZD3，所述第二中断电路包括输入端的分压电阻R14和分压电阻R15，还包括输入端的滤波电容C8以及稳压管ZD2，所述分压电阻R14、分压电阻R15、分压电阻R16和分压电阻R17均作为输入端的分压电阻，主要用于将输入电压转换到BMS系统主控器MCU能采集的范围内，而且从所述常备电源1节省功耗的角度考虑，其电阻值要尽量取大。所述滤波电容C7和所述滤波电容C8均为输入的滤波电容，用于滤除抖动和干扰。所述稳压管ZD2和稳压管ZD3均用于保护BMS系统主控器MCU输入端口的安全。BMS系统主控器MCU的输入端口电路同样支持防高压侵入和静电击穿。
其中，并参考图2至图4，所述比较器电路50的输入端与所述精密电阻R12连接，所述比较器电路50的输出端为5VPowerActivation接口，所述5VPowerActivation接口能够与BMS系统主控器MCU的外部中断端口连接，所述比较器电路50还包括比较器U3、电阻R23、电阻R24、电阻R25以及电容C13，其中，R25是5VPowerActivation接口连接到BMS系统主控器MCU的中断端口的限流电阻。所述比较器U3为超低功耗比较器U3，正常工作时功耗大约是300nA。因要在BMS系统休眠状态下工作，所以供电电源选择BMS系统主控器MCU供电电源。也可以直接使用BMS系统主控器MCU普通I/O口供电。所述比较器U3能够在BMS系统休眠状态下且插入负载时，根据负载电流大小比较所述精密电阻R12和所述精密电阻R13两端输入到所述比较器U3正极端与负极端的电压的大小，并根据该电压大小判断是否唤醒BMS系统。如果输出负载电流使得所述比较器U3的正极端电压大于负极端电压，所述比较器U3输出高电平，否则输出低电平。所述比较器U3从低电平切换到高电平时，将会触发BMS系统主控器MCU的5VPowerActivation引脚中断，从而让BMS系统被唤醒。由于当所述比较器U3从低电平切换到高电平时，正极端电压总是大于负极端电压，所以，电阻R24的阻值要设计的比所述中断响应电路60中的电阻R14和电阻R15小，且比电阻R23小点，这样在没超过一定负载电流时，比较器U3正极端电压还是要小于负极端电压。通过计算得出当精密电阻R12两端触发中断的电压差X>((R23-R24)/(2*R24))*常备电源1输出电压值时，比较器U3输出高电平触发中断。从式中可看出，当常备电源1输出电压值变小时，触发中断发生的电压差X会变小，也就是说BMS在休眠状态下发生短路或过流时，常备电源1输出电压值变小，精密电阻R12两端电压变大，这一定会触发中断发生，BMS系统也会被唤醒。但在第一电源LDO1正常工作的负载电流的范围内，常备电源1的输出会稳定在3.3V或者5V，只有在常备电源1过流或者短路时，输出电压才会被下拉到触发中断。在BMS系统休眠状态下，比较器电路50才能工作。而BMS系统主控器MCU是处于低功耗状态，只能处理外部中断信号，没办法去判断常备电源1的工作状态，且第一电源LDO1输出电流有限，所以这时常备电源1过流和短路的表现是一样的，都会将常备电源1输出电压下拉到接近于零，从而触发中断来唤醒BMS系统。所述电压采集接口+5VCheck1和所述电压采集接口+5VCheck2也可以开启外部中断功能，过流和短路都会让其出现从高电平到低电平的切换，从而触发中断唤醒BMS系统，这里就有三个BMS系统主控器MCU接口起到三重冗余的中断触发来唤醒BMS系统的作用。
进一步地，并参考图2，所述第二电源LDO2还包括用于防静电输入的TVS单元90，所述TVS单元90的输入端与所述精密电阻的第一输出端连接，所述TVS单元90的输出端与所述调压电路70的输入端连接，以用于常备电压的防静电保护。
具体的，并参考图3，所述TVS单元90包括稳压管ZD7和电阻R16，所述电阻R16与稳压管ZD7串联，所述TVS单元90主要用于输出接口端的防静电输入，进而保护电源电路的安全。
进一步地，并参考图3，所述TVS单元90与反馈单元之间并联有多个滤波电容，分别为电容C2、电容C3和电容C4，所述电容C2、电容C3和电容C4均为所述常备电源1输出端的滤波电容，用于滤出输出电压中的高频、低频部分的干扰。
如图5所示，本发明提供第一电源LDO1的最佳实施例。
参考图5，所述第一电源LDO1设置有放大管Q7、放大管Q6、稳压管ZD5、稳压管ZD4、电阻R18、电阻R19、电阻R20、电阻R21、电阻R22、电容C9、电容C10、电容C11以及电容C12。所述电阻R18和所述电阻R19为串联的限流电阻，用于控制输出电流的大小。所述电阻R20起到控制放大管Q7基极电流的作用，它与所述稳压管ZD5和所述稳压管ZD4一起，控制着输出电压的大小。所述电阻R21起到控制放大管Q7集电极输出电流的作用，与所述电阻R20一起控制着放大管Q6的基极电流，从而间接控制第一电源LDO1输出电流的大小。所述电容C10、所述电容C11和所述电容C12是第一电源LDO1的输出滤波电容。若所述常备电源1所连接的应用产品主控部分在BMS系统休眠状态下插入负载时负载电流比较大，比如超过45mA，可以通过调大所述电容R18、所述电容R19和所述电容R20，来达到唤醒BMS系统的作用。可以省去比较器电路50部分。通过调大所述电容R18、所述电容R19和所述电容R20能够控制第一电源LDO1的输出电压，让其在带载大时，输出电压被拉下来，造成第一电源LDO1部分工作不起来，直接将常备电源1输出电压拉到接近于零，从而触发电压采集端口的高电平到低电平的转换中断，这个中断就可以唤醒BMS系统。但要注意的是不能将电阻调的太大，这会造成BMS系统主控器MCU供电不足而停止工作。
为了进一步解释该BMS供电系统，本发明还提供所述常备电源1在BMS运行状态下的工作流程说明。
具体的，并参考图6，所述常备电源1能够根据所述电压采集接口+5VCheck2测量出输出电压，再根据所述电压采集接口+5VCheck1与所述电压采集接口+5VCheck2测量的电压，计算出输出电流I，计算公式为：I＝(+5VCheck1-+5VCheck2)/输出端精密电阻的阻值。最后根据所述常备电源1在BMS系统运行状态下的预设工作流程进行电源工作状态的判断，判断故障状态时，进入故障处理流程进行相应处理。可以预设常备电源1的三种故障状态：电源电压失调、电源过流以及电源短路。这三种故障状态都会进行电源的故障保护，处理流程基本是一样的，只是上报的故障类型不同而已。在本实施例中，通过以所述常备电源1输出5V，限流100mA为例，对所述常备电源1预设的具体工作流程进行详细说明：
1、输出电压＜4.9V或输出电压＞5.1V且输出电流≤10mA时，常备电源1输出电压失调，发出电压失调故障告警，并关闭常备电源1；
2、4.9V≤输出电压≤5.1V且输出电流≤10mA时，常备电源1处于空载状态，工作正常；
3、4.85V≤输出电压≤5.05V且输出电流≤80mA时，常备电源1处于带载状态，工作正常；
4、4.8V≤输出电压≤5.0V且输出电流≤100mA时，常备电源1处于满载状态，工作正常，但要定期提醒带载过大；
5、1V≤输出电压＜4.8V且输出电流≤115mA时，常备电源1处于过流状态，工作异常,发出过流故障告警，并关闭常备电源1进行保护；
6、0V≤输出电压＜1V且输出电流≤100mA时，常备电源1处于短路状态，工作异常,发出短路故障告警，并关闭常备电源1进行保护。
为了进一步解释该BMS供电系统，本发明还提供所述常备电源1在BMS休眠状态下被唤醒后的工作流程说明。
具体的，并参考图7，在BMS休眠状态下，所述5VPowerActivation接口在发生过流、短路和负载插入时都有可能输出高电平。所述电压采集接口+5VCheck1与所述电压采集接口+5VCheck2只有在过流或短路时才会起外部中断的作用。所以，所述5VPowerActivation接口或所述电压采集接口+5VCheck1或所述电压采集接口+5VCheck2都可以中断唤醒BMS系统。当唤醒BMS系统后，开启所述DC/DC单元以为所述常备电源1供电，如果常备电源1工作正常，继续流程监控常备电源1工作状态。如果出现异常故障，BMS系统主控器MCU要控制关闭常备电源1，并发生故障告警信息。关闭常备电源30秒后，BMS系统主控器MCU自主恢复常备电源1供电，并对恢复次数进行计数，并继续监控恢复供电的常备电源1工作状态。这时如果常备电源1恢复正常，则继续监控；如果常备电源1异常，再次关闭常备电源1，并发生故障告警信息。这样反复恢复多次后，在本实施例中的恢复次数为三次，如果常备继续异常，BMS系统主控器MCU就会关闭常备电源1并锁定恢复功能，并发出故障告警信息，BMS系统延时2个小时后进入休眠状态。在此期间，可通过充电激活恢复常备电源1供电。
以上所述者，仅为本发明最佳实施例而已，并非用于限制本发明的范围，凡依本发明申请专利范围所作的等效变化或修饰，皆为本发明所涵盖。
Claims (10)
1.一种BMS供电系统，其特征在于：所述BMS供电系统包括第一开关、DC/DC单元、第一二极管、第一电源以及用于给外部设备供电的常备电源，所述第一开关与电池包正极连接，所述DC/DC单元的输入端与第一开关连接，所述DC/DC单元的输出端与所述第一二极管的正极连接，所述第一二极管的负极与所述常备电源的第一输入端连接，用于在BMS休眠状态下为常备电源供电；所述第一电源的输入端与电池包正极连接，所述第一电源的输出端与所述常备电源的第二输入端连接，以用于在BMS运动状态下为常备电源供电；其中，所述DC/DC单元的输出电压高于第一电源的输出电压。
2.根据权利要求1所述的BMS供电系统，其特征在于：所述常备电源包括第二开关和第二电源，所述第二开关的第一输入端作为常备电源的第一输入端与第一二极管的负极连接，所述第二开关的第二输入端作为常备电源的第二输入端与第一电源连接，所述第二电源的输入端与第二开关连接，所述第二电源的输出端用于与外部设备连接。
3.根据权利要求2所述的BMS供电系统，其特征在于：所述第二电源包括限流单元、达林顿管、反馈单元以及电压输出口，所述限流单元的输入端与第二开关连接以用于限制最大工作电流，所述达林顿管的第一输入端与所述限流单元的输出端连接以控制输出电流，所述电压输出口与所述达林顿管的输出端连接以为外部设备供电，所述反馈单元的输入端与放大单元的输出端连接，所述反馈单元的输出端与所述达林顿管的第二输入端连接以用于稳压。
4.根据权利要求3所述的BMS供电系统，其特征在于：所述第二电源还设置有第二二极管以及设置有电压采集接口的精密电阻，所述第二二极管的正极与所述达林顿管的输出端连接以用于防高压保护，所述精密电阻的输入端与所述第二二极管的负极连接，所述精密电阻的第一输出端与所述电压输出口连接，以用于采集输出电压。
5.根据权利要求4所述的BMS供电系统，其特征在于：所述第二电源还设置有比较器电路和中断响应电路，所述比较器电路的输入端与精密电阻单元的第二输出端连接，所述比较器电路的输出端用于与BMS系统连接能够在BMS系统休眠时插入负载唤醒BMS系统，所述中断响应电路的输入端与精密电阻单元的第三输出端连接，所述中断响应电路的输出端与BMS系统连接并能够在BMS系统休眠且常备电源过流或短路时唤醒BMS系统。
6.根据权利要求4所述的BMS供电系统，其特征在于：所述反馈单元包括反馈电路和稳压电路，所述反馈电路的输入端与所述精密电阻的第一输出端连接，所述反馈电路的输出端与稳压电路的输入端连接，所述稳压电路的输出端与所述达林顿管的第二输入端连接，以用于调节输出电压。
7.根据权利要求6所述的BMS供电系统，其特征在于：所述第二电源还包括用于防静电输入的TVS单元，所述TVS单元的输入端与所述精密电阻的第一输出端连接，所述TVS单元的输出端与所述稳压电路的输入端连接，以用于常备电压的防静电保护。
8.根据权利要求7所述的BMS供电系统，其特征在于：所述TVS单元与反馈单元之间并联有多个滤波电容，以用于滤波。
9.根据权利要求1所述的BMS供电系统，其特征在于：所述BMS供电系统还设置有用于给BMS系统主控器供电的第三电源，所述第三电源的输入端与所述第一电源的输出端连接，所述第三电源的输出端与BMS系统主控器连接以进行供电。
10.根据权利要求1所述的BMS供电系统，其特征在于：所述BMS供电系统还设置有第四电源，所述第四电源的输入端与所述DC/DC单元的输出端连接，所述第四电源的输出端与BMS系统连接以用于为BMS系统供电。
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2021
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