CN206650444U - 一种bms电源激活电路 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种BMS电源激活电路，包括：外部激活电压ExtWakeup、激活电压检测模块、外部激活模块、系统自激活模块、电源管理芯片模块和MCU控制单元，所述外部激活电压ExtWakeup经过外部激活模块后输出至电源管理芯片模块的EN使能端激活电源管理芯片，电源管理芯片激活后MCU控制单元被唤醒，MCU控制单元在CON输出端输出高电平导通系统自激活模块中的三极管，实现自激活，此时，外部激活电压ExtWakeup消失，激活电压检测模块可以防止外部激活电压ExtWakeup过大时对系统造成的损害。此外，BMS电源激活电路还包括输入滤波模块，输入滤波模块增强电源激活电路的电磁兼容能力。

Description

一种BMS电源激活电路

技术领域

本实用新型涉及BMS汽车管理系统领域，特别是涉及一种BMS电源激活电路。

背景技术

在新能源汽车电池的设计中，经常会遇到主机与从机通讯的这种电路，而且对系统自耗电要求非常高，设计一种电路既能满足需求又可以节省电能显得尤为重要。此外，如果电动汽车长时间不适用，则电池管理系统也长时间处于下电状态，因此在电动汽车长时间不使用时电池管理系统无法进行系统自检，从而不能及时发生故障已通知用户，电池管理系统的激活已成为必不可少的可能。

根据中国公开专利文件CN201410476035.2的一种带蓝牙传输的机车智能启动系统及其控制方法，其技术方案设计的电源激活电路，通过外部按钮激活电源激活电路的三极管，使得微控制器得电后输出一高电平的KEEP信号维持电路的工作，同时也输出BTPWR信号用于计时，当锁定状态超过预设时间时，微控制器便可以改变KEEP信号的电平，切断三极管，使得系统恢复到休眠状态，其技术方案由于通过三极管直接控制主电路的，适用于小电流，且要求选择的三极管参数要求很高，且电源激活电路没有外部激活检测模块，若激活电压超出额定的芯片工作电压时，无法对系统进行保护，使其技术方案具有一定的局限性。

实用新型内容

本实用新型的目的是克服现有技术中的不足之处，提供一种BMS电源激活电路。

本实用新型的目的是通过以下技术方案来实现的：

一种BMS电源激活电路，包括：外部激活电压ExtWakeup、外部激活模块、系统自激活模块、电源管理芯片模块和MCU控制单元，所述外部激活电压 ExtWakeup、所述激活电压检测模块、所述外部激活模块和所述系统自激活模块依次顺序连接；

所述MCU控制单元的A/D端口与所述激活电压检测模块的检测输出端连接；

所述外部激活模块通过分压电阻连接所述电源管理芯片模块的EN使能端；

所述电源管理芯片模块的Vcc输出端分别连接所述系统自激活模块、MCU 控制单元的Vcc输入端；

所述系统自激活模块通过上拉电阻连接所述MCU控制单元的CON输出端。

在其中一个实施例中，所述外部激活模块包括：第一二极管D1、第一电阻 R1和第二电阻R2，所述第一二极管D1的阳极连接所述外部激活电压 ExtWakeup，阴极连接所述第一电阻R1的一端；

所述第一电阻R1的另一端连接所述第二电阻R2的一端；

所述第二电阻R2的另一端连接参考地GND。

在其中一个实施例中，所述外部激活模块还包括：第一电容C1、第一稳压二极管Z1、第三电阻R3和第二电容C2，所述第三电阻R3和所述第二电容C2 串联连接后并联于所述第二电阻R2；

所述第一稳压二极管D1并联于所述第二电阻R2；

所述第一电容C1并联于所述第一稳压二极管D1。

在其中一个实施例中，所述系统自激活模块包括：第二二极管D2、第一三极管T1、第二三极管T2、第四电阻R4、第五电阻R5、第六电阻R6和第七电阻R7，所述第二二极管D2的阴极连接所述第一电阻R1，阳极连接所述第一三极管T1的集电极；

所述第一三极管的发射极连接分别所述电源管理芯片模块的Vcc输出端、所述第五电阻R5的一端，基极连接所述第四电阻R4和所述第五电阻R5的连接节点；

所述第四电阻R4的一端连接所述第二三极管T2的集电极；

所述第二三极管的基极连接所述第六电阻R6和所述第七电阻R7的连接节点，发射极连接所述第二电阻R2的一端；

所述第七电阻R7的另一端连接所述MCU控制单元的CON输出端。

在其中一个实施例中，激活电压检测模块，所述激活电压模块的输入端连接所述外部激活电压ExtWakeup，输出端连接MCU控制单元的A/D端口。

在其中一个实施例中，所述激活电压检测模块包括：第八电阻R8、第九电阻R9，所述第八电阻R8的另一端连接所述第九电阻R9的一端；

所述第九电阻R9的另一端连接参考地GND。

在其中一个实施例中，所述激活电压检测模块还包括：第十电阻R10、第三电容C3、第四电容C4和第二稳压二极管D2，所述第三电容C3并联于所述第九电阻R9；

所述第二稳压二极管D2并联于所述第九电阻R9；

所述第四电容C4的一端连接所述第十电阻的一端，另一端连接所述第二稳压二极管Z2的一端。

在其中一个实施例中，还包括：输入滤波模块，所述输入滤波模块的输入端连接所述外部激活电压ExtWakeup，输出端连接参考地GND。

在其中一个实施例中，所述输入滤波模块包括：第五电容C5和第六电容 C6，其中所述第五电容C5的一端作为所述输入滤波模块的输入端，所述第六电容C6的一端作为所述输入滤波模块的输出端；

所述第五电容C5和所述第六电容C6串联连接。

本次技术方案对比现有技术有以下有益效果：

1.通过电源管理芯片的EN使能端激活MCU控制单元，电路简单可靠，扩展性强。

2.激活电压检测模块可以结合MCU控制单元在外部激活电压过高的情况下，启动特殊机制保护系统。

附图说明

图1为本实施例中的BMS电源激活电路框架示意图；

图2为本实施例中的BMS电源激活电路原理示意图；

图3为本实施例中的电源管理芯片模块原理示意图。

具体实施方式

为了便于理解本实用新型，下面将参照相关附图对本实用新型进行更全面的描述。附图中给出了本实用新型的较佳实施方式。但是，本实用新型可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施方式。相反地，提供这些实施方式的目的是使对本实用新型的公开内容理解的更加透彻全面。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本实用新型的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本实用新型的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是旨在于限制本实用新型。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

如图1所示为一种电源激活电路架构图，请一并结合参照图2和图3，BMS 电源激活电路包括：外部激活电压ExtWakeup、激活电压检测模块100、外部激活模块200、系统自激活模块300、电源管理芯片模块400和MCU控制单元500，外部激活电压ExtWakeup、激活电压检测模块100、外部激活模块200和系统自激活模块300依次顺序连接；

MCU控制单元500的A/D端口与激活电压检测模块100的检测输出端连接；

外部激活模块200通过分压电阻连接电源管理芯片模块400的EN使能端；

电源管理芯片模块400的Vcc输出端分别连接系统自激活模块300、MCU 控制单元500的Vcc输入端；

系统自激活模块300通过上拉电阻连接MCU控制单元500的CON输出端。

具体地，外部激活模块200包括：第一二极管D1、第一电阻R1和第二电阻R2，第一二极管D1的阳极连接外部激活电压ExtWakeup，阴极连接第一电阻R1的一端；

第一电阻R1的另一端连接第二电阻R2的一端；

第二电阻R2的另一端连接参考地GND。

需要说明的是，第一电阻R1和第二电阻R2为分压电阻，外部激活电压 ExtWakeup经过第一电阻R1和第二电阻R2的分压后进入电源管理芯片模块400 的EN使能端，即图2中标识的EN位置，激活电源管理芯片，电源管理芯片模块400从而在Vcc输出端输出电压Vcc给系统供电。

还需要说明的，第一二极管D1是防止外部激活电压ExtWakeup进入电源管理芯片模块400的Vcc输出端，保护电路。

进一步地，外部激活模块100还包括：第一电容C1、第一稳压二极管Z1、第三电阻R3和第二电容C2，第三电阻R3和第二电容C2串联连接后并联于第二电阻R2；

第一稳压二极管Z1并联于第二电阻R2；

第一电容C1并联于第一稳压二极管Z1。

需要说明的是，第一电容C1和第一稳压二极管Z1可以防止外部激活电压ExtWakeup电压过高或者不稳定时保持EN使能端的稳定，进而保护电源管理芯片模块300中的电源管理芯片正常工作；第三电阻R3为限流电阻，防止电流过大保护电路；第六电容C6为滤波电容，为输出信号滤波。

具体地，系统自激活模块300包括：第二二极管D2、第一三极管T1、第二三极管T2、第四电阻R4、第五电阻R5、第六电阻R6和第七电阻R7，第二二极管D2的阴极连接第一电阻R1，阳极连接第一三极管D1的集电极；

第一三极管D1的发射极分别连接电源管理芯片模块400的Vcc输出端、第五电阻R5的一端，基极连接第四电阻R4和第五电阻R5的连接节点；

第四电阻R4的一端连接第二三极管D2的集电极；

第二三极管D2的基极连接第六电阻R6和第七电阻R7的连接节点，发射极连接第二电阻R2的一端；

第七电阻R7的另一端连接MCU控制单元500的CON输出端。

需要说明的是，MCU控制单元500正常工作后，会在CON输出端输出高电平控制第二三极管T2导通，第二三极管的基极电压拉低后第一三极管T1导通，电压Vcc则可以经过第一三极管T1由第二二极管D2输出至电源管理芯片模块400中的EN使能端，使得电源管理芯片得电，此时外部激活电压ExtWakeup 信号消失，系统仍可以正常供电。

还需要说明的是，第六电阻R6和第七电阻R7为偏置电阻，为第二三极管 T2的导通提供偏置电压，第四电阻R4在第二三极管T2导通后启到限流的作用，第五电阻R5为上拉电阻，防止不稳定状态的出现，第二二极管D2是为了防止外部激活电压ExtWakeup直接进入电源管理芯片模块300的Vcc输出端，保护电路。

具体地，激活电压检测模块100包括：第八电阻R8、第九电阻R9、第十电阻R10、第三电容C3、第四电容C4和第二稳压二极管Z2，第八电阻R8的另一端连接第九电阻R9的一端；

第九电阻R9的另一端连接参考地GND。

进一步地，激活电压检测模块100还包括：第十电阻R10、第三电容C3、第四电容C4和第二稳压二极管Z2，第三电容C3并联于第九电阻R9；

第二稳压二极管D2并联于第九电阻R9；

第四电容C4的一端连接第十电阻R10的一端，另一端连接第二稳压二极管 Z2的一端。

需要说明的是，第八电阻R8和第九电阻R9为分压电阻，将分压的信号经过限流电阻第十电阻R10后输入至MCU控制单元500的A/D端口，MCU控制单元500会检测分压电压，若达到某个阈值时，则代表外部激活电压ExtWakeup 的电压过大，MCU控制单元500会采取相应的保护措施中断外部激活电压 ExtWakeup，保护系统。

还需要说明的是，第三电容C3和第七电容C7为滤波电容，第二稳压二极管Z2启到稳压的作用。

具体地，BMS电源激活电路还包括：输入滤波模块600，输入滤波模块600 的输入端连接外部激活电压ExtWakeup，输出端连接参考地GND。

进一步地，输入滤波模块600包括：第五电容C5和第六电容C6，其中第五电容C5的一端作为输入滤波模块600的输入端，第六电容C6的一端作为输入滤波模块600的输出端；

第五电容C5和第六电容C6串联连接。

需要说明的是，第五电容C5和第六电容C6为滤波电容，增强电路的电磁兼容能力。

本实用新型公开了一种BMS电源激活电路，包括：外部激活电压 ExtWakeup、激活电压检测模块100、外部激活模块200、系统自激活模块300、电源管理芯片模块400和MCU控制单元500，所述外部激活电压ExtWakeup经过外部激活模块200后输出至电源管理芯片模块的EN使能端激活电源管理芯片，电源管理芯片激活后MCU控制单元500被唤醒，MCU控制单元500在CON 输出端输出高电平导通系统自激活模块300中的三极管，实现自激活，此时，外部激活电压ExtWakeup消失，激活电压检测模块100可以防止外部激活电压 ExtWakeup过大时对系统造成的损害。此外，电源激活电路还包括输入滤波模块 600，输入滤波模块600增强电源激活电路的电磁兼容能力。

以上所述实施方式仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (8)

1.一种BMS电源激活电路，其特征在于，包括：外部激活电压ExtWakeup、激活电压检测模块(100)、外部激活模块(200)、系统自激活模块(300)、电源管理芯片模块(400)和MCU控制单元(500)，所述外部激活电压ExtWakeup、所述激活电压检测模块(100)、所述外部激活模块(200)和所述系统自激活模块(300)依次信号连接；

所述MCU控制单元(500)的A/D端口与所述激活电压检测模块(100)的检测输出端连接；

所述外部激活模块(200)连接所述电源管理芯片模块(400)的EN使能端；

所述电源管理芯片模块(400)的Vcc输出端分别连接所述系统自激活模块(300)、MCU控制单元(500)的Vcc输入端；

所述系统自激活模块(300)连接所述MCU控制单元(500)的CON输出端。

2.根据权利要求1所述的BMS电源激活电路，其特征在于，所述外部激活模块(200)包括：第一二极管D1、第一电阻R1和第二电阻R2，所述第一二极管D1的阳极连接所述外部激活电压ExtWakeup，阴极连接所述第一电阻(R1)的一端；

所述第一电阻(R1)的另一端连接所述第二电阻(R2)的一端；

所述第二电阻(R2)的另一端连接参考地GND。

3.根据权利要求2所述的BMS电源激活电路，其特征在于，所述外部激活模块(200)还包括：第一电容(C1)、第一稳压二极管(Z1)、第三电阻(R3)和第二电容(C2)，所述第三电阻(R3)和所述第二电容(C2)串联连接后并联于所述第二电阻(R2)；

所述第一稳压二极管(D1)并联于所述第二电阻(R2)；

所述第一电容(C1)并联于所述第一稳压二极管(D1)。

4.根据权利要求2所述的BMS电源激活电路，其特征在于，所述系统自激活模块(300)包括：第二二极管(D2)、第一三极管(T1)、第二三极管(T2)、第四电阻(R4)、第五电阻(R5)、第六电阻(R6)和第七电阻(R7)，所述第二二极管(D2)的阴极连接所述第一电阻(R1)，阳极连接所述第一三极管(T1)的集电极；

所述第一三极管(T1)的发射极分别连接所述电源管理芯片模块(400)的Vcc输出端、所述第五电阻(R5)的一端，基极连接所述第四电阻(R4)和所述第五电阻(R5)的连接节点；

所述第四电阻(R4)的一端连接所述第二三极管(T2)的集电极；

所述第二三极管(T2)的基极连接所述第六电阻(R6)和所述第七电阻(R7)的连接节点，发射极连接所述第二电阻(R2)的一端；

所述第七电阻(R7)的另一端连接所述MCU控制单元(500)的CON输出端。

5.根据权利要求1所述的BMS电源激活电路，其特征在于，所述激活电压检测模块(100)包括：第八电阻(R8)、第九电阻(R9)，所述第八电阻(R8)的另一端连接所述第九电阻(R9)的一端；

所述第九电阻(R9)的另一端连接参考地GND。

6.根据权利要求5所述的BMS电源激活电路，其特征在于，所述激活电压检测模块(100)还包括：第十电阻(R10)、第三电容(C3)、第四电容(C4)和第二稳压二极管(D2)，所述第三电容(C3)并联于所述第九电阻(R9)；

所述第二稳压二极管(D2)并联于所述第九电阻(R9)；

所述第四电容(C4)的一端连接所述第十电阻(R10)的一端，另一端连接所述第二稳压二极管(Z2)的一端。

7.根据权利要求1所述的BMS电源激活电路，其特征在于，还包括：输入滤波模块(600)，所述输入滤波模块(600)的输入端连接所述外部激活电压ExtWakeup，输出端连接参考地GND。

8.根据权利要求7所述的BMS电源激活电路，其特征在于，所述输入滤波模块(600)包括：第五电容(C5)和第六电容(C6)，其中所述第五电容(C5)的一端作为所述输入滤波模块(600)的输入端，所述第六电容(C6)的一端作为所述输入滤波模块(600)的输出端；

所述第五电容(C5)和所述第六电容(C6)串联连接。