CN114301119A - 一种唤醒电路、电池管理系统、电池包和用电装置 - Google Patents

Abstract

本申请实施例提供了一种唤醒电路、电池管理系统、电池包和用电装置，涉及电化学装置技术领域，唤醒电路包括控制模块；第一开关、第二开关以及第三开关，第三开关与第一开关电连接，第二开关与第一开关串联，且与第三开关并联；第一开关、第二开关和第三开关分别响应于控制模块的控制信号，执行导通或断开；第一连接端和第二连接端用于接入外部设备；第一唤醒模块，控制模块的第一端口与第一唤醒模块电连接；响应于第一连接端和第二连接端接入外部充电设备，控制模块被唤醒；和/或，第二唤醒模块，控制模块的第二端口与第二唤醒模块电连接；响应于第一连接端和第二连接端接入外部用电设备，控制模块被唤醒。基于此，能够降低电量消耗。

Description

一种唤醒电路、电池管理系统、电池包和用电装置

技术领域

本申请涉及电化学装置领域，特别是涉及一种唤醒电路、电池管理系统、电池包和用电装置。

背景技术

随着电池技术的快速发展，其所应用的领域也在不断扩大。例如，在电动交通工具领域，在电池包工作的过程中，可以通过其中的微处理单元获取电芯模组的状态信息(包括电压、电流、温度等)，并向外部设备(例如，充电器或用电设备)发送获取的状态信息。

相关技术中，电池包中的各模块持续处于工作状态，会大量消耗电池包的电量，降低电池包的待机时间。

发明内容

本申请实施例的目的在于提供一种唤醒电路、电池管理系统、电池包和用电装置，以降低电量消耗，延长电池包的待机时间。

第一方面，本申请实施例提供一种唤醒电路，所述唤醒电路包括：

控制模块；第一开关、第二开关以及第三开关，所述第三开关与所述第一开关电连接，所述第二开关与所述第一开关串联，且与所述第三开关并联；所述第一开关、第二开关和第三开关分别响应于所述控制模块的控制信号，执行导通或断开；第一连接端和第二连接端，所述第一连接端和所述第二连接端用于接入外部设备；第一唤醒模块，所述控制模块的第一端口与所述第一唤醒模块电连接；其中，响应于所述第一连接端和所述第二连接端接入外部充电设备，所述控制模块被唤醒；和/或，第二唤醒模块，所述控制模块的第二端口与所述第二唤醒模块电连接；其中，响应于所述第一连接端和所述第二连接端接入外部用电设备，所述控制模块被唤醒。

可选的，所述第二开关分别与所述第一连接端和所述第一唤醒模块电连接；所述第三开关分别与所述第一唤醒模块、所述第一连接端以及所述第二唤醒模块电连接；所述响应于所述第一连接端和所述第二连接端接入外部充电设备，所述控制模块被唤醒，还包括：充电电流经所述第二开关和所述第三开关流向所述第一唤醒模块，以在所述第一端口产生第一信号，以唤醒所述控制模块；和/或，所述响应于所述第一连接端和所述第二连接端接入外部用电设备，所述控制模块被唤醒，还包括：放电电流经所述第一开关和所述第三开关流向所述第二唤醒模块，以在所述第二端口产生第二信号，以唤醒所述控制模块。

可选的，所述第一唤醒模块包括第四开关和第五开关，所述第四开关分别与所述第五开关、所述第一端口，以及地电连接；所述充电电流经所述第二开关和所述第三开关流向所述第一唤醒模块，以在所述第一端口产生第一信号，以唤醒所述控制模块，包括：所述第五开关响应于所述充电电流而导通；响应于所述第五开关的导通，所述第四开关导通所述第一端口与地的连接，以在所述第一端口产生第一信号。

可选的，所述第一唤醒模块还包括第一电阻，所述第一电阻的第一端电连接于所述第四开关与所述第五开关之间；所述第一电阻的第二端电连接于所述第四开关与地之间。

可选的，所述第一唤醒模块还包括：第二电阻、第三电阻和第四电阻；所述第二电阻电连接于所述第一端口和供电端之间，所述第三电阻电连接于所述第四开关与所述第五开关之间，所述第四电阻的第一端与所述第五开关电连接，所述第四电阻的第二端电连接于所述第一开关和所述第二开关之间。

可选的，所述第二唤醒模块包括第六开关和第七开关，所述第六开关分别与所述第七开关、所述第二端口，以及地电连接；放电电流经所述第一开关和所述第三开关流向所述第二唤醒模块，以在所述第二端口产生第二信号，以唤醒所述控制模块，还包括：所述第七开关响应于所述放电电流而导通；响应于所述第七开关的导通，所述第六开关导通所述第二端口与地的连接，以在所述第二端口产生第二信号。

可选的，所述第二唤醒模块还包括第五电阻；所述第五电阻的第一端电连接于所述第六开关与所述第七开关之间，所述第五电阻的第二端电连接于所述第六开关与地之间。

可选的，所述第二唤醒模块还包括：第六电阻、第七电阻和第八电阻；所述第七电阻和所述第八电阻串联后电连接于所述第六电阻两端；所述第七开关与所述第八电阻的两端电连接。

可选的，所述第二唤醒模块还包括第九电阻和第十电阻；所述第九电阻电连接于所述第六开关与所述第七开关之间，并与所述第五电阻电连接；所述第十电阻电连接于所述第二端口和供电端之间。

第二方面，本申请实施例提供一种电池管理系统，包括如第一方面所述的唤醒电路，还包括：开关模块和通信模块；其中，所述通信模块分别与所述控制模块和所述开关模块电连接，所述开关模块响应于所述控制模块的控制信号执行通断，所述通信模块响应于所述开关模块的导通，与外部的电芯模组导通连接。

可选的，所述开关模块包括第八开关和第九开关，所述第八开关分别与所述第九开关、所述控制模块，以及地电连接，所述第九开关基于所述第八开关的通断而通断；所述开关模块响应于所述控制模块的控制信号执行通断，所述通信模块响应于所述开关模块的导通，与外部的电芯模组导通连接，还包括：基于所述控制模块导通所述第八开关的控制信号，所述通信模块获取所述外部的电芯模组的电能。

可选的，所述通信模块包括电力载波单元和隔离单元，所述电力载波单元电连接于所述控制模块，所述隔离单元与所述电力载波单元耦合，并与所述第一连接端、以及所述第二连接端电连接。

可选的，所述隔离单元包括耦合变压器和/或电容。

第三方面，本申请实施例提供一种电池包，包括如第二方面所述的电池管理系统和电芯模组。

可选的，所述电池包还包括电压调整模块，所述电压调整模块分别与所述电芯模组、所述控制模块，以及所述通信模块电连接。

可选的，所述电压调整模块包括：电压转换单元和稳压单元。

第四方面，本申请实施例提供一种用电装置，包括如第三方面所述的电池包和负载，所述电池包用于为所述负载供电。

本申请实施例提供的唤醒电路，包括：控制模块；第一开关、第二开关以及第三开关，第三开关与第一开关电连接，第二开关与第一开关串联，且与第三开关并联；第一开关、第二开关和第三开关分别响应于控制模块的控制信号，执行导通或断开；第一连接端和第二连接端，第一连接端和第二连接端用于接入外部设备；第一唤醒模块，控制模块的第一端口与第一唤醒模块电连接；其中，响应于第一连接端和第二连接端接入外部充电设备，控制模块被唤醒；和/或，第二唤醒模块，控制模块的第二端口与第二唤醒模块电连接；其中，响应于第一连接端和第二连接端接入外部用电设备，控制模块被唤醒。

可见，本申请实施例提供的唤醒电路，能够在第一连接端与第二连接端接入外部充电设备和/或外部用电设备时唤醒控制模块，相应的，其他情况下控制模块可以处于非唤醒状态，也就能够降低控制模块在其他情况下消耗的电量，延长电池包的待机时间。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对本申请描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，还可以根据这些附图获得其他的实施例。

图1为本申请实施例提供的第一种唤醒电路的电路图；

图2为本申请实施例提供的第二种唤醒电路的电路图；

图3为本申请实施例提供的第三种唤醒电路的电路图；

图4为本申请实施例提供的第一种电池管理系统的电路图；

图5为本申请实施例提供的第二种电池管理系统的电路图；

图6为本申请实施例提供的第三种电池管理系统的电路图；

图7为本申请实施例提供的一种电池包的电路图。

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、详尽地描述，显然，所描述的实施例仅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基于本申请所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

为了解决相关技术中电池包中各模块的电量消耗较大的问题，本申请实施例提供了一种唤醒电路，如图1所示，该唤醒电路10，包括：控制模块101；第一开关102、第二开关103以及第三开关104，第三开关104与第一开关102电连接，第二开关103与第一开关102串联，且与第三开关104并联；第一开关102、第二开关103和第三开关104分别响应于控制模块101的控制信号，执行导通或断开；第一连接端105和第二连接端106，第一连接端105和第二连接端106用于接入外部设备；第一唤醒模块107，控制模块101的第一端口(图中未标出)与第一唤醒模块107电连接；其中，响应于第一连接端105和第二连接端106接入外部充电设备，控制模块101被唤醒；和/或，第二唤醒模块108，控制模块101的第二端口(图中未标出)与第二唤醒模块108电连接；其中，响应于第一连接端105和第二连接端106接入外部用电设备，控制模块101被唤醒。其中，在第一连接端105和第二连接端106接入外部充电设备(例如充电器)后，外部充电设备可向电池组提供充电电流为电池组充电；在第一连接端105和第二连接端106接入外部用电设备后，电池组放电为外部用电设备提供电能，外部设备接受电池组的放电电流。

图1中以唤醒电路10同时包含第一唤醒模块107和第二唤醒模块108为例进行说明。在其它一些实施方式中，唤醒电路10可以只包含第一唤醒模块107，或者，也可以只包含第二唤醒模块108。

基于上述唤醒电路10，能够在第一连接端105与第二连接端106接入外部充电设备和/或外部用电设备时唤醒控制模块101，相应的，其他情况下控制模块101可以处于非唤醒状态，也就能够降低控制模块101在其他情况下消耗的电量，延长电池包的待机时间。

第一开关102、第二开关103和第三开关104可以为可控开关，包括但不限于三极管、MOSFET(Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistor，金属-氧化物半导体场效应晶体管)、继电器或IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor，绝缘栅双极型晶体管)中的至少一种。三极管主要应用于小功率场景，当唤醒电路10所属的电池包作为小功率器件(例如，手机、电动玩具)的供电电源时，上述各开关可以为三极管。MOSFET和IGBT主要应用于大功率场景，当唤醒电路10所属的电池包作为大功率器件(例如，电动自行车、电动汽车、电动工具、储能设备以及工业用电设备等)的供电电源时，上述各开关可以为MOSFET和IGBT。

另外，由于IGBT相比于MOSFET的成本更高、占用空间更大，当唤醒电路10所属的电池包作为电动自行车、电摩托车、电动工具的供电电源时，上述各开关可以为MOSFET，而唤醒电路10所属的电池包作为电动汽车、储能设备、工业用电设备的供电电源时，上述各开关可以为IGBT或继电器。

在一个实施例中，控制模块101可以为MCU(Microcontroller Unit，微处理单元)、CPU(Central Processing Unit，中央处理器)、单片机等具有数据处理能力的计算单元。

第一连接端105可以为电池包的正极输出端子P+，相应的，第二连接端106为电池包的负极输出端子P-。第一端口可以为MCU的充电唤醒端口(即，CHG Wake up端口)。第二端口可以为MCU的放电唤醒端口(即，Discharge DET端口)。

在一个实施例中，第二开关103分别与第一连接端105和第一唤醒模块107电连接；第三开关104分别与第一唤醒模块107、第一连接端105以及第二唤醒模块108电连接。参见图2，第三开关104通过第二唤醒模块108与第一连接端105电连接。

相应的，响应于第一连接端105和第二连接端106接入外部充电设备，控制模块101被唤醒，还包括：充电电流经第二开关103和第三开关104流向第一唤醒模块107，以在第一端口产生第一信号，以唤醒控制模块101。

在本申请实施例中，当第一连接端105和第二连接端106接入外部充电设备时，流向电池包的电芯模组的充电电流，经过第一连接端105，然后，分别经过第二开关103和第三开关104，到达第一唤醒模块107。响应于电流信号，第一唤醒模块107可以在控制模块101的第一端口产生第一信号，以唤醒控制模块101。

一种实现方式中，第一信号可以为低电平信号。即，第一唤醒模块107可以在第一端口产生低电平信号，以唤醒控制模块101。

响应于第一连接端105和第二连接端106接入外部用电设备，控制模块101被唤醒，还包括：

放电电流经第一开关102和第三开关104流向第二唤醒模块108，以在第二端口产生第二信号，以唤醒控制模块。

在本申请实施例中，当第一连接端105和第二连接端106接入外部用电设备时，电池包的电芯模组放电，放电电流流向外部用电设备，经过第一开关102和第三开关104，到达第二唤醒模块108。响应于电流信号，第二唤醒模块108可以在控制模块101的第二端口产生第二信号，以唤醒控制模块101。

一种实现方式中，第二信号可以为低电平信号。即，第二唤醒模块108可以在第二端口产生低电平信号，以唤醒控制模块101。

在本申请实施例中，为了降低电量消耗，延长唤醒电路10所属电池包的待机时间，控制模块101可以具有多个不同的模式。例如：休眠模式、关机模式和工作模式。

控制模块101在指定时长内未与外部设备进行通信时，可以进入休眠模式；当电池包的电芯模组的电压较低时，电芯模组处于欠压状态，控制模块101可以进入关机模式。进入休眠模式和关机模式，能够降低控制模块101消耗的电量，延长电池包的待机时间。

相应的，在控制模块101处于休眠模式或关机模式的情况下，当控制模块101需要与外部设备进行通信时，例如，当第一连接端105与第二连接端106接入外部设备时，控制模块101可以在第一端口和/或第二端口接收到低电平信号，以唤醒控制模块101，即将控制模块101从休眠模式或关机模式中唤醒，以使控制模块101开始工作。

在一个实施例中，参见图3，第一唤醒模块107包括第四开关1071和第五开关1072，第四开关1071分别与第五开关1072、第一端口，以及地电连接。

相应的，充电电流经第二开关103和第三开关104流向第一唤醒模块107，以在第一端口产生第一信号，以唤醒控制模块101，包括：第五开关1072响应于充电电流而导通；响应于第五开关1072的导通，第四开关1071导通第一端口与地的连接，以在第一端口产生第一信号。

图3中，第一连接端105为电池包的正极输出端子P+，第二连接端106为电池包的负极输出端子P-。负极输出端子P-与电池包的电芯模组的负极B-电连接，电芯模组的正极B+与第一开关102，以及第一唤醒模块107电连接。

另外，图3中，第二唤醒模块108包括第六开关1081和第七开关1082，第六开关1081分别与第七开关1082、第二端口，以及地电连接。

相应的，放电电流经第一开关102和第三开关104流向第二唤醒模块108，以在第二端口产生第二信号，以唤醒控制模块101，还包括：第七开关1082响应于放电电流而导通；响应于第七开关1082的导通，第六开关1081导通第二端口与地的连接，以在第二端口产生第二信号。

关于第四开关1071、第五开关1072、第六开关1081和第七开关1082的选型，可以参见上述关于第一开关102的详细介绍。

图3中，第一开关102可以称为充电开关，第二开关103可以称为放电开关，第三开关104可以称为预放电开关，可在电芯模组的电压较低，电芯模组处于欠压的情况，第三开关104执行断开，防止电芯模组放电。

一种实现方式中，在控制模块101处于关机模式时，第一开关102和第二开关103均断开。第一开关102断开时，可以阻止第一连接端105流向电芯模组的电流，即阻止外部充电设备向电芯模组充电；第二开关103断开时，可以阻止电芯模组流向第一连接端105的电流，即阻止电芯模组向外部用电设备放电。

当控制模块101处于工作模式时，例如，当第一连接端105和第二连接端106接入外部用电设备或外部充电设备，电芯模组处于正常放电或充电时，第一开关102和第二开关103导通。

另外，在控制模块101处于休眠模式时，第一开关102和第二开关103断开，第三开关104导通，此时，电芯模组能够通过第一开关102和第三开关104放电，向第一连接端105和第二连接端106接入的外部用电设备提供电能。

控制模块101可以分别控制第一开关102、第二开关103和第三开关104的通断。例如，第一开关102具有控制端，例如，三极管的基极，MOSFET的栅极以及IGBT的门极。本申请实施例中，第一开关102的控制端与控制模块101连接，控制模块101可以向第一开关102的控制端发送控制信号，以控制第一开关102的通断。

一种实现方式中，控制模块101发送的控制信号可以为高电平信号或低电平信号。例如，当控制模块101向第一开关102的控制端输出高电平信号时，第一开关102导通；当控制模块101停止向第一开关102的控制端输出高电平信号时，第一开关102断开。

另外，控制模块101也可以向第一开关102的控制端发送低电平信号，以控制第一开关102导通，这都可以依据实际情况设定，本申请对此不作具体限定。

控制模块101控制第二开关103，以及第三开关104通断的方式，可以参考上述控制第一开关102通断的详细介绍。

本申请实施例中，当控制模块101处于休眠模式，第三开关104导通。当第一连接端105和第二连接端106接入外部设备(包括外部充电设备和外部用电设备)时，控制模块101可接收到低电平信号，以唤醒控制模块101。

在一个实施例中，当控制模块101处于关机模式，第一连接端105和第二连接端106接入外部充电设备时，控制模块101可接收到低电平信号，以唤醒控制模块101。

示例性地，在控制模块101处于休眠模式的情况下，若第一连接端105和第二连接端106接入外部充电设备，外部充电设备输出的电流分别经过第二开关103的体二极管和第三开关104，到达第五开关1072。第五开关1072响应于电流信号以导通。在第五开关1072导通后，在第四开关1071的控制端触发控制信号，以使第四开关1071导通，进而，导通第一端口与地的连接，在第一端口产生低电平信号，以唤醒控制模块101。

在控制模块101处于休眠模式的情况下，若第一连接端105和第二连接端106接入外部用电设备，电芯模组放电，输出的电流经过第一开关102的体二极管，并经过第三开关104，到达第七开关1082，第七开关1082响应于电流信号以导通。在第七开关1082导通后，在第六开关1081的控制端触发控制信号，以使第六开关1081导通，进而，导通第二端口与地的连接，在第二端口产生低电平信号，以唤醒控制模块101。

在控制模块101处于关机模式的情况下，若第一连接端105和第二连接端106接入外部充电设备，外部充电设备向电芯模组充电，输出的电流分别经过第二开关103的体二极管和第三开关104的体二极管，到达第五开关1072。第五开关1072响应于电流信号以导通。在第五开关1072导通后，在第四开关1071的控制端触发控制信号，以使第四开关1071导通，进而，导通第一端口与地的连接，在第一端口产生低电平信号，以唤醒控制模块101。

在控制模块101处于关机模式的情况下，若第一连接端105和第二连接端106接入外部用电设备，由于第三开关104为断开状态，放电电流并不会流向第二唤醒模块108，因此，并不会触发第二唤醒模块108在第二端口产生低电平信号，也就不会唤醒控制模块101。

在一个实施例中，参见图3，第一唤醒模块107还包括第一电阻1073；第一电阻1073的第一端电连接于第四开关1071与第五开关1072之间；第一电阻1073的第二端电连接于第四开关1071与地之间。

相应的，响应于第五开关1072的导通，第四开关1071导通第一端口与地的连接，以在第一端口产生第一信号，还包括：第四开关1071响应于充电电流在第一电阻1073两端产生的电压而导通。

图3中，当第一连接端105和第二连接端106接入外部充电设备时，外部充电设备的电压高于电芯模组的电压，第五开关1072响应于发射极与基极之间的电压而导通，使得第一电阻1073两端的电压达到第四开关1071的导通电压，以导通第四开关1071。另外，若第一连接端105和第二连接端106未接入外部充电设备，则第五开关1072断开，通过第一电阻1073使得第四开关1071的栅极接地，以断开第四开关1071。

在一个实施例中，参见图3，第一唤醒模块107还包括：第二电阻1074、第三电阻1075和第四电阻1076。第二电阻1074电连接于第一端口和供电端之间，第三电阻1075电连接于第四开关1071与第五开关1072之间，第四电阻1076的第一端与第五开关1072电连接，第四电阻1076的第二端电连接于第一开关102和第二开关103之间。

其中，供电端(VCC端)与外部的电芯模组电连接。在一个实施例中，外部的电芯模组用于为控制模块101供电。例如，该外部的电芯模组可以为唤醒电路10所属电池包中的电芯模组。在本申请实施例中VCC端可以与电芯模组的B+电连接。在第一端口与VCC端之间设置第二电阻1074，避免控制模块101的第一端口直接与VCC端相连而烧坏。

在第一电阻1073与第五开关1072之间设置第三电阻1075，当第一连接端105和第二连接端106接入外部充电设备时，避免第一电阻1073两端的电压过大而烧坏第四开关1071。

通过设置第四电阻1076，当第一连接端105和第二连接端106接入外部充电设备时，避免电流过大烧坏第五开关1072。

在一个实施例中，参见图3，第二唤醒模块108还包括第五电阻1083；第五电阻1083的第一端电连接于第六开关1081与第七开关1082之间，第五电阻1083的第二端电连接于第六开关1081与地之间。

相应的，响应于第七开关1082的导通，第六开关1081导通第二端口与地的连接，以在第二端口产生第二信号，还包括：第六开关1081响应于放电电流在第五电阻1083两端产生的电压而导通。

在本申请实施例中，当第一连接端105和第二连接端106接入外部用电设备时，第七开关1082导通，使得第五电阻1083两端的电压达到第六开关1081的导通电压，以导通第六开关1081。另外，若第一连接端105和第二连接端106未接入外部用电设备，第七开关1082断开，通过第五电阻1083使得第六开关1081的栅极接地，以断开第六开关1081。

在一个实施例中，参见图3，第二唤醒模块108还包括：第六电阻1084、第七电阻1085和第八电阻1086；第七电阻1085和第八电阻1086串联后电连接于第六电阻1084两端；第七开关1082与第八电阻1086的两端电连接。第七开关1082响应于放电电流而导通，还包括：第七开关1082响应于放电电流在第八电阻1086两端产生的电压而导通。

在本申请实施例中，当第一连接端105和第二连接端106接入外部用电设备时，经过第六电阻1084的电流产生的压降在第八电阻1086的分压达到第七开关1082的导通电压，以导通第七开关1082。

第七电阻1085与第八电阻1086串联后电连接于第六电阻1084两端，避免第八电阻1086两端的电压过大烧坏第七开关1082。

在一个实施例中，参见图3，第二唤醒模块108还包括第九电阻1087和第十电阻1088；第九电阻1087电连接于第六开关1081与第七开关1082之间，并与第五电阻1083电连接；第十电阻1088电连接于第二端口和供电端(VCC端)之间。

其中，VCC端与外部的电芯模组电连接，在本申请实施例中VCC端可以与电芯模组的B+电连接。在第二端口与VCC端之间设置第十电阻1088，避免控制模块101的第二端口直接与VCC端相连而烧坏。

在第五电阻1083与第七开关1082之间设置第九电阻1087，使得当第一连接端105和第二连接端106接入外部用电设备时，避免第五电阻1083两端的电压过大而烧坏第六开关1081。

本申请实施例还提供了一种电池管理系统(Battery Management System，BMS)，该电池管理系统包含上述实施例中的任一唤醒电路10。例如，参见图4，图4为本申请实施例提供的一种电池管理系统的电路图，该电池管理系统包含图3所示的唤醒电路10，以及开关模块20和通信模块30。

其中，通信模块30分别与控制模块101和开关模块20电连接，开关模块20响应于控制模块101的控制信号执行通断，通信模块30响应于开关模块20的导通，与外部的电芯模组导通连接。

在本申请实施例中，通信模块30被构造为响应于外部设备接入第一连接端105与第二连接端106，以形成与外部的电芯模组导通连接。

一种实现方式中，当控制模块101进入休眠模式或关机模式时，向开关模块20发送控制信号，以使开关模块20断开通信模块30与外部的电芯模组之间的连接，进而，能够降低通信模块30消耗的电量，延长电池包的待机时间。

当控制模块101被唤醒时，控制模块101可以向开关模块20发送控制信号，以使开关模块20导通通信模块30与外部的电芯模组之间的连接。控制模块101则可以通过通信模块30与外部设备进行通信。

在一个实施例中，参见图5，在图4的基础上，开关模块20包括第八开关201和第九开关202，第八开关201分别与第九开关202、控制模块101，以及地电连接，第九开关202基于第八开关201的通断而通断。

相应的，开关模块20响应于控制模块101的控制信号执行通断，通信模块30响应于开关模块20的导通，与外部的电芯模组导通连接，还包括：基于控制模块101导通第八开关201的控制信号，通信模块30获取外部的电芯模组的电能。

关于第八开关201和第九开关202的选型，可以参见上述关于第一开关102的详细介绍。

在本申请实施例中，控制模块101可以控制第八开关201的导通和断开，也就能够控制第九开关202的导通和断开。例如，当控制模块101需要与外部设备进行通信时，可以控制第八开关201导通，进而使得第九开关202导通，此时，通信模块30与外部的电芯模组导通，外部的电芯模组为通信模块30供电，使得控制模块101能够通过通信模块30与外部设备进行通信。反之，当控制模块101不需要与外部设备进行通信时，可以控制第八开关201断开，进而使得第九开关202断开，通信模块30与外部的电芯模组断开，能够降低电量消耗，延长唤醒电路10所属电池包的待机时间。

在一个实施例中，参见图6，在图5的基础上，通信模块30包括电力载波单元301和隔离单元302，电力载波单元301电连接于控制模块101，隔离单元302与电力载波单元301耦合，并与第一连接端105和第二连接端106电连接。

在一个实施例中，电池管理系统用于发送控制模块101的第一信号，外部设备接收并解调第一信号；或者，外部设备发送第二信号，通信模块30接收并解调第二信号，控制模块101获得已解调的第二信号。

基于上述电池管理系统，控制模块101可以通过用于连接外部充电设备和/或外部用电设备的第一连接端105与第二连接端106，与外部充电设备和/或外部用电设备进行通信。无需在电池包中预留指定通信端口，能够避免指定通信端口接触失效的情况，提高电池包的可靠性，且电池包减少设置与指定通信端口对应的通信线束，也就能够降低成本，可改善电池包与外部设备的通信方式。

一种实现方式中，参见图6，电池管理系统还可以包括采集模块40，采集模块40为采集电芯模组的参数的模块，电芯模组的参数可以包括电池的电压、电流、温度等参数。采集模块40可以为IC(Integrated Circuit，集成电路)，如AFE(Analog Front End，模拟前端)等。采集模块40可以通过测压电路测量电芯模组的电压、以及通过测流电路测量电芯模组的电流，并通过温度传感器测量电芯模组的温度。采集模块40可以通过测流电路与B-电连接，以通过该测流电路采集电芯模组的电流。采集模块40可以将采集得到的模拟信号转换为数字信号，并传输至控制模块101。例如，采集模块40可以通过SCL(Serial ClockLine，串行时钟线)\SDA(Serial Data Line，串行数据线)信号线将转换得到的数字信号传输至控制模块101。

图6中，控制模块101可以将从采集模块40获取的信号通过TX(Transmit)端口向电力载波单元301发送。电力载波单元301可以通过RX(Receive)端口接收信号，对接收到的信号进行调制，并将调制得到的信号通过隔离单元302发送至第一连接端105和第二连接端106，使得外部设备获取到调制后的信号。另外，电力载波单元301也可以接收外部设备发送的信号，对接收到的信号进行解调，并通过TX端口向控制模块101发送。

隔离单元302用于隔离电力载波单元301与第一连接端105和第二连接端106，以防止第一连接端105和第二连接端106上的电流烧坏电力载波单元301。

在一个实施例中，隔离单元302包括耦合变压器和/或电容。例如，图6中，隔离单元302包含耦合变压器3021和电容3022。基于耦合变压器3021的隔离特性，以及电容3022的隔离特性，实现电力载波单元301与第一连接端105和第二连接端106之间的隔离。

在本申请另一种实施方式中，控制模块101可以通过采集模块40与第一开关102和第二开关103电连接，采集模块40根据检测到的电芯模组的状态，控制第一开关102和第二开关103的通断。

在一个实施例中，参见图6，电池管理系统还可以包括电压均衡模块50，电连接于电芯模组与采集模块40之间，用于对电芯模组中各电池单体的电压进行均衡。例如，当各电池单体的电压不一致时，电压均衡模块50可以对电压较高的电池单体进行放电。基于此，可保持电芯模组中各个电芯的电压大致保持一致。

本发明实施例还提供了一种电池包，该电池包包含上述实施例中的任一电池管理系统，以及电芯模组。

在一个实施例中，参见图7，图7为本申请实施例提供的一种电池包的电路图，电池包还包括电压调整模块60，电压调整模块60分别与电芯模组、控制模块101，以及通信模块30电连接。

电压调整模块60用于对电芯模组输出的电压进行调整，以为控制模块101和通信模块30提供电量。

在一个实施例中，电压调整模块60包括电压转换单元601和稳压单元602。

示例性的，电压转换单元601可以为DC-DC(Direct Current-Direct CurrentConverter，直流电压转换器)，用于对电芯模组输出的电压进行转换，以得到适合控制模块101的电压，以及供电端的电压VCC，供电端的电压VCC可用于为通信模块30、第一唤醒模块107、以及第二唤醒模块108供电。稳压单元602可以为LDO(Low Dropout Regulator，低压差线性稳压器)，可消除电压转换单元601输出的电压纹波，保证提供给控制模块101和通信模块30稳定的电压。

本申请实施例提供了一种用电装置，包括本申请上述实施例所提供的电池包和负载，电池包用于为负载供电。示例性的，该负载通过第一连接端105和第二连接端106与电池包电连接。

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。

本说明书中的各个实施例均采用相关的方式描述，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。

对于电池管理系统、电池包、用电装置实施例而言，由于其基本相似于唤醒电路实施例，相关之处参可见唤醒电路实施例。

以上所述仅为本申请的较佳实施例，并非用于限定本申请的保护范围。凡在本申请的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均包含在本申请的保护范围内。

Claims (17)

1.一种唤醒电路，其特征在于，所述唤醒电路包括：

控制模块；

第一开关、第二开关以及第三开关，所述第三开关与所述第一开关电连接，所述第二开关与所述第一开关串联，且与所述第三开关并联；所述第一开关、第二开关和第三开关分别响应于所述控制模块的控制信号，执行导通或断开；

第一连接端和第二连接端，所述第一连接端和所述第二连接端用于接入外部设备；

第一唤醒模块，所述控制模块的第一端口与所述第一唤醒模块电连接；其中，响应于所述第一连接端和所述第二连接端接入外部充电设备，所述控制模块被唤醒；和/或，第二唤醒模块，所述控制模块的第二端口与所述第二唤醒模块电连接；其中，响应于所述第一连接端和所述第二连接端接入外部用电设备，所述控制模块被唤醒。

2.根据权利要求1所述的唤醒电路，其特征在于，所述第二开关分别与所述第一连接端和所述第一唤醒模块电连接；所述第三开关分别与所述第一唤醒模块、所述第一连接端以及所述第二唤醒模块电连接；

所述响应于所述第一连接端和所述第二连接端接入外部充电设备，所述控制模块被唤醒，还包括：

充电电流经所述第二开关和所述第三开关流向所述第一唤醒模块，以在所述第一端口产生第一信号，以唤醒所述控制模块；

和/或，

所述响应于所述第一连接端和所述第二连接端接入外部用电设备，所述控制模块被唤醒，还包括：

放电电流经所述第一开关和所述第三开关流向所述第二唤醒模块，以在所述第二端口产生第二信号，以唤醒所述控制模块。

3.根据权利要求2所述的唤醒电路，其特征在于，所述第一唤醒模块包括第四开关和第五开关，所述第四开关分别与所述第五开关、所述第一端口，以及地电连接；

所述充电电流经所述第二开关和所述第三开关流向所述第一唤醒模块，以在所述第一端口产生第一信号，以唤醒所述控制模块，包括：

所述第五开关响应于所述充电电流而导通；

响应于所述第五开关的导通，所述第四开关导通所述第一端口与地的连接，以在所述第一端口产生第一信号。

4.根据权利要求3所述的唤醒电路，其特征在于，所述第一唤醒模块还包括第一电阻，所述第一电阻的第一端电连接于所述第四开关与所述第五开关之间；所述第一电阻的第二端电连接于所述第四开关与地之间。

5.根据权利要求3或4所述的唤醒电路，其特征在于，所述第一唤醒模块还包括：第二电阻、第三电阻和第四电阻；

所述第二电阻电连接于所述第一端口和供电端之间，所述第三电阻电连接于所述第四开关与所述第五开关之间，所述第四电阻的第一端与所述第五开关电连接，所述第四电阻的第二端电连接于所述第一开关和所述第二开关之间。

6.根据权利要求2所述的唤醒电路，其特征在于，所述第二唤醒模块包括第六开关和第七开关，所述第六开关分别与所述第七开关、所述第二端口，以及地电连接；

放电电流经所述第一开关和所述第三开关流向所述第二唤醒模块，以在所述第二端口产生第二信号，以唤醒所述控制模块，还包括：

所述第七开关响应于所述放电电流而导通；

响应于所述第七开关的导通，所述第六开关导通所述第二端口与地的连接，以在所述第二端口产生第二信号。

7.根据权利要求6所述的唤醒电路，其特征在于，所述第二唤醒模块还包括第五电阻；所述第五电阻的第一端电连接于所述第六开关与所述第七开关之间，所述第五电阻的第二端电连接于所述第六开关与地之间。

8.根据权利要求6所述的唤醒电路，其特征在于，所述第二唤醒模块还包括：第六电阻、第七电阻和第八电阻；所述第七电阻和所述第八电阻串联后电连接于所述第六电阻两端；所述第七开关与所述第八电阻的两端电连接。

9.根据权利要求7所述的唤醒电路，其特征在于，所述第二唤醒模块还包括第九电阻和第十电阻；所述第九电阻电连接于所述第六开关与所述第七开关之间，并与所述第五电阻电连接；所述第十电阻电连接于所述第二端口和供电端之间。

10.一种电池管理系统，其特征在于，所述电池管理系统包括如权利要求1至9任一所述的唤醒电路，还包括：开关模块和通信模块；

其中，所述通信模块分别与所述控制模块和所述开关模块电连接，所述开关模块响应于所述控制模块的控制信号执行通断，所述通信模块响应于所述开关模块的导通，与外部的电芯模组导通连接。

11.根据权利要求10所述的电池管理系统，其特征在于，所述开关模块包括第八开关和第九开关，所述第八开关分别与所述第九开关、所述控制模块，以及地电连接，所述第九开关基于所述第八开关的通断而通断；

所述开关模块响应于所述控制模块的控制信号执行通断，所述通信模块响应于所述开关模块的导通，与外部的电芯模组导通连接，还包括：

基于所述控制模块导通所述第八开关的控制信号，所述通信模块获取所述外部的电芯模组的电能。

12.根据权利要求10所述的电池管理系统，其特征在于，所述通信模块包括电力载波单元和隔离单元，所述电力载波单元电连接于所述控制模块，所述隔离单元与所述电力载波单元耦合，并与所述第一连接端、以及所述第二连接端电连接。

13.根据权利要求12所述的电池管理系统，其特征在于，所述隔离单元包括耦合变压器和/或电容。

14.一种电池包，其特征在于，所述电池包包括如权利要求10-13任一所述的电池管理系统和电芯模组。

15.根据权利要求14所述的电池包，其特征在于，所述电池包还包括电压调整模块，所述电压调整模块分别与所述电芯模组、所述控制模块，以及所述通信模块电连接。

16.根据权利要求15所述的电池包，其特征在于，所述电压调整模块包括：电压转换单元和稳压单元。

17.一种用电装置，其特征在于，所述用电装置包括如权利要求14-16任一所述的电池包和负载，所述电池包用于为所述负载供电。

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