CN207705835U - 一种用于高压电池系统的低功耗控制电路 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种用于高压电池系统的低功耗控制电路，包括线性电源电路1、线性电源电路2、控制电路、开关电源电路和选择电路。该电路实现了线性电源和开关电源的切换，高压电池系统正常工作时采用开关电源供电，待机时采用线性电源供电，相较于传统的方式功耗低。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种用于高压电池系统的低功耗控制电路，属于高压电池系统供电控制领域。
背景技术
高压电池系统采用高压开关电源来为功耗较大的控制模块供电，以提高效率，由于开关电源静态功耗比较大，在待机的时候对电池容量的损耗大，无法做到长时间待机。
实用新型内容
为了解决上述技术问题，本实用新型提供了一种用于高压电池系统的低功耗控制电路。
为了达到上述目的，本实用新型所采用的技术方案是：
一种用于高压电池系统的低功耗控制电路，包括线性电源电路1、线性电源电路2、控制电路、开关电源电路和选择电路；
线性电源电路1和开关电源电路的输入端外接电池，开关电源电路的输出端与选择电路的输入端V1连接，线性电源电路1的输出端与选择电路的输入端V2，选择电路的输出端V3分别连接线性电源电路2的输入端和高压电池系统，线性电源电路2的输出端为控制电路供电；
控制电路与选择电路连接，控制为高压电池系统供电是线性电源电路1还是开关电源电路，控制电路还与开关电源电路连接，控制开关电源电路启闭，采集启动后开关电源电路输出的电压。
选择电路包括输入端V1、输入端V2、输出端V3、电阻R1、电阻R2、MOS管M1、开关K1和MOS管M2，MOS管M2的S极和MOS管M1的S极均与输入端V2连接，MOS管M2的G极与控制电路的第一控制信号输出端连接，第一控制信号控制MOS管M2的启闭，电阻R2的两端分别与MOS管M2的G极和S极连接，MOS管M2的D极分别与MOS管M1的G极和电阻R1的一端连接，电阻R1的另一端接地，MOS管M1的D极通过开关K1连接输入端V1，开关K1还与控制电路的第二控制信号输出端连接，第二控制信号控制开关K1的启闭，MOS管M1的D极还连接输出端V3。
开关K1与输入端V1之间还连接有防反冲电流器件；防反冲电流器件为二极管D1，二极管D1的阳极与输入端V1连接，二极管D1的阴极与开关K1连接。
一种用于高压电池系统的低功耗控制电路，包括线性电源电路1、线性电源电路2、控制电路、开关电源电路和选择电路；
线性电源电路1和开关电源电路的输入端外接电池，开关电源电路的输出端与选择电路的输入端V1连接，线性电源电路1的输出端与选择电路的输入端V2，选择电路的输出端V3分别连接线性电源电路2的输入端和高压电池系统，线性电源电路2的输出端为控制电路供电；
选择电路根据输入电压的大小，控制为高压电池系统供电是线性电源电路1还是开关电源电路，控制电路与开关电源电路连接，控制开关电源电路启闭，采集启动后开关电源电路输出的电压。
选择电路包括输入端V1、输入端V2、输出端V3和压降电路；输入端V2通过压降电路与输出端V3连接，输入端V1与输出端V3连接。
输入端V1与输出端V3之间还连接有防反冲电流器件，防反冲电流器件为二极管D1，二极管D1的阳极与输入端V1连接，二极管D1的阴极与输出端V3连接。
压降电路包括背对背稳压管D2，背对背稳压管D2的两端分别与输入端V2和输出端V3连接。
压降电路包括三极管Q1、电阻R1和电阻R2，三极管Q1的E极与输出端V3连接，三极管Q1的C极与输入端V2连接，电阻R2的两端分别与三极管Q1的C极和B极连接，电阻R1的两端分别与三极管Q1的E极和B极连接。
压降电路包括三极管Q1、稳压二极管D3、电阻R1和电阻R2，三极管Q1的E极与稳压二极管D3的阴极连接，稳压二极管D3的阳极与输出端V3连接，三极管Q1的C极与输入端V2连接，电阻R2的两端分别与三极管Q1的C极和B极连接，电阻R1的两端分别与三极管Q1的E极和B极连接。
本实用新型所达到的有益效果：本实用新型实现了线性电源和开关电源的切换，高压电池系统正常工作时采用开关电源供电，待机时采用线性电源供电，相较于传统的方式功耗低。
附图说明
图1为本实用新型的第一种结构框图；
图2为第一种结构的选择电路图；
图3为电平移位电路；
图4为本实用新型的第二种结构框图；
图5为第二种结构的选择电路图；
图6为选择电路的第二种压降电路图；
图7为选择电路的第三种压降电路图。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本实用新型的技术方案，而不能以此来限制本实用新型的保护范围。
如图1所示，一种用于高压电池系统的低功耗控制电路，包括线性电源电路1、线性电源电路2、控制电路、开关电源电路和选择电路（即图中的or）。
线性电源电路1和开关电源电路的输入端外接电池，开关电源电路的输出端与选择电路的输入端V1连接，线性电源电路1的输出端与选择电路的输入端V2，选择电路的输出端V3分别连接线性电源电路2的输入端和高压电池系统，线性电源电路2的输出端为控制电路供电；控制电路与选择电路连接，控制为高压电池系统供电是线性电源电路1还是开关电源电路，控制电路还与开关电源电路连接，控制开关电源电路启闭，采集启动后开关电源电路输出的电压。
如图2所示，选择电路包括输入端V1、输入端V2、输出端V3、电阻R1、电阻R2、MOS管M1、开关K1和MOS管M2，MOS管M2的S极和MOS管M1的S极均与输入端V2连接，MOS管M2的G极与控制电路的第一控制信号输出端连接，第一控制信号控制MOS管M2的启闭，电阻R2的两端分别与MOS管M2的G极和S极连接，MOS管M2的D极分别与MOS管M1的G极和电阻R1的一端连接，电阻R1的另一端接地，MOS管M1的D极通过开关K1连接输入端V1，开关K1还与控制电路的第二控制信号输出端连接，第二控制信号控制开关K1的启闭，MOS管M1的D极还连接输出端V3。
MOS管M2的G极与控制电路之间、开关电源电路和输入端V1之间以及线性电源电路1和输入端V2之间均设置有电平移位电路。
如图3所示，电平移位电路包括三级管Q3、电阻R3和电阻R4，三级管Q3的B极作为输入端，三级管Q3的C极作为输出端，电阻R3的两端分别与三级管Q3的E极和地连接，电阻R4的两端分别与三级管Q3的B极和地连接。当然该三级管Q3也可用MOS管或其他磁性开关器件（入继电器）替代。
为了防止线性电源电路1输出的电流倒灌开关电源电路，开关K1与输入端V1之间还连接有防反冲电流器件，该防反冲电流器件采用二极管D1，二极管D1的阳极与输入端V1连接，二极管D1的阴极与开关K1连接，如果开关电源电路内部自带防反冲电流器件，则开关K1与输入端V1之间可不设置该器件。
上述电路中的线性电源电路、控制电路和开关电源电路均为现有电路，这里不详细描述其结构了。如图1中所示开关电源电路为DC/DC电路，控制电路可以受单片机MCU控制，也可以独立工作。
上述电路的工作过程为：
初始时，线性电源电路1向选择电路输入电压，开关电源电路没有启动，线性电源电路2和控制电路均没有上电，此时MOS管M2是关闭状态，MOS管M1的G极被电阻R1拉到地，MOS管M1打开，输出端V3输出电压，线性电源电路2上电，控制电路上电；当控制电路需要使高压电池系统正常工作时，启动开关电源电路，当检测到开关电源电路输出电压达到阈值时，闭合开关K1，发出第一控制信号打开MOS管M2，MOS管M1闭合，输出端V3由开关电源电路供电；当控制电路需要使高压电池系统待机时，发出第一控制信号关闭MOS管M2，MOS管M1打开，打开开关K1，关闭开关电源电路，输出端V3由线性电源电路1供电。
如图4所示，为低功耗控制电路的另一种结构，包括线性电源电路1、线性电源电路2、控制电路、开关电源电路和选择电路。
线性电源电路1和开关电源电路的输入端外接电池，开关电源电路的输出端与选择电路的输入端V1连接，线性电源电路1的输出端与选择电路的输入端V2，选择电路的输出端V3分别连接线性电源电路2的输入端和高压电池系统，线性电源电路2的输出端为控制电路供电；选择电路根据输入电压的大小，控制为高压电池系统供电是线性电源电路1还是开关电源电路，控制电路与开关电源电路连接，控制开关电源电路启闭，采集启动后开关电源电路输出的电压。
选择电路包括输入端V1、输入端V2、输出端V3和压降电路；输入端V2通过压降电路与输出端V3连接，输入端V1与输出端V3连接。
为了防止线性电源电路1输出的电流倒灌开关电源电路，输入端V1与输出端V3之间还连接有防反冲电流器件，防反冲电流器件为二极管D1，二极管D1的阳极与输入端V1连接，二极管D1的阴极与输出端V3连接。
如图5、6和7所示，压降电路存在以下三种结构：
第一种结构：压降电路包括背对背稳压管D2，背对背稳压管D2的两端分别与输入端V2和输出端V3连接。
第二种结构：压降电路包括三极管Q1、电阻R1和电阻R2，三极管Q1的E极与输出端V3连接，三极管Q1的C极与输入端V2连接，电阻R2的两端分别与三极管Q1的C极和B极连接，电阻R1的两端分别与三极管Q1的E极和B极连接。
第三种结构：压降电路包括三极管Q1、稳压二极管D3、电阻R1和电阻R2，三极管Q1的E极与稳压二极管D3的阴极连接，稳压二极管D3的阳极与输出端V3连接，三极管Q1的C极与输入端V2连接，电阻R2的两端分别与三极管Q1的C极和B极连接，电阻R1的两端分别与三极管Q1的E极和B极连接。
上述电路的工作过程为：
初始时，线性电源电路1向选择电路输入电压V02，开关电源电路没有启动，线性电源电路2和控制电路均没有上电，输出端V3输出电压V02-Vdelta，Vdelta为压降，线性电源电路2上电，控制电路上电；当控制电路需要使高压电池系统正常工作时，启动开关电源电路，开关电源电路向选择电路输入电压V01，当V01- VD1>V02-Vdelta时，输出端V3由开关电源电路供电，VD1为二极管D1的电压；当控制电路需要使高压电池系统待机时，关闭开关电源电路，输出端V3由线性电源电路1供电。
上述电路实现了线性电源和开关电源的切换，高压电池系统正常工作时采用开关电源供电，待机时采用线性电源供电，相较于传统的方式功耗低。
以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变形，这些改进和变形也应视为本实用新型的保护范围。
Claims (9)
1.一种用于高压电池系统的低功耗控制电路，其特征在于：包括线性电源电路1、线性电源电路2、控制电路、开关电源电路和选择电路；
线性电源电路1和开关电源电路的输入端外接电池，开关电源电路的输出端与选择电路的输入端V1连接，线性电源电路1的输出端与选择电路的输入端V2，选择电路的输出端V3分别连接线性电源电路2的输入端和高压电池系统，线性电源电路2的输出端为控制电路供电；
控制电路与选择电路连接，控制为高压电池系统供电是线性电源电路1还是开关电源电路，控制电路还与开关电源电路连接，控制开关电源电路启闭，采集启动后开关电源电路输出的电压。
2.根据权利要求1所述的一种用于高压电池系统的低功耗控制电路，其特征在于：选择电路包括输入端V1、输入端V2、输出端V3、电阻R1、电阻R2、MOS管M1、开关K1和MOS管M2，MOS管M2的S极和MOS管M1的S极均与输入端V2连接，MOS管M2的G极与控制电路的第一控制信号输出端连接，第一控制信号控制MOS管M2的启闭，电阻R2的两端分别与MOS管M2的G极和S极连接，MOS管M2的D极分别与MOS管M1的G极和电阻R1的一端连接，电阻R1的另一端接地，MOS管M1的D极通过开关K1连接输入端V1，开关K1还与控制电路的第二控制信号输出端连接，第二控制信号控制开关K1的启闭，MOS管M1的D极还连接输出端V3。
3.根据权利要求2所述的一种用于高压电池系统的低功耗控制电路，其特征在于：开关K1与输入端V1之间还连接有防反冲电流器件；防反冲电流器件为二极管D1，二极管D1的阳极与输入端V1连接，二极管D1的阴极与开关K1连接。
4.一种用于高压电池系统的低功耗控制电路，其特征在于：包括线性电源电路1、线性电源电路2、控制电路、开关电源电路和选择电路；
线性电源电路1和开关电源电路的输入端外接电池，开关电源电路的输出端与选择电路的输入端V1连接，线性电源电路1的输出端与选择电路的输入端V2，选择电路的输出端V3分别连接线性电源电路2的输入端和高压电池系统，线性电源电路2的输出端为控制电路供电；
选择电路根据输入电压的大小，控制为高压电池系统供电是线性电源电路1还是开关电源电路，控制电路与开关电源电路连接，控制开关电源电路启闭，采集启动后开关电源电路输出的电压。
5.根据权利要求4所述的一种用于高压电池系统的低功耗控制电路，其特征在于：选择电路包括输入端V1、输入端V2、输出端V3和压降电路；输入端V2通过压降电路与输出端V3连接，输入端V1与输出端V3连接。
6.根据权利要求5所述的一种用于高压电池系统的低功耗控制电路，其特征在于：输入端V1与输出端V3之间还连接有防反冲电流器件，防反冲电流器件为二极管D1，二极管D1的阳极与输入端V1连接，二极管D1的阴极与输出端V3连接。
7.根据权利要求5所述的一种用于高压电池系统的低功耗控制电路，其特征在于：压降电路包括背对背稳压管D2，背对背稳压管D2的两端分别与输入端V2和输出端V3连接。
8.根据权利要求5所述的一种用于高压电池系统的低功耗控制电路，其特征在于：压降电路包括三极管Q1、电阻R1和电阻R2，三极管Q1的E极与输出端V3连接，三极管Q1的C极与输入端V2连接，电阻R2的两端分别与三极管Q1的C极和B极连接，电阻R1的两端分别与三极管Q1的E极和B极连接。
9.根据权利要求5所述的一种用于高压电池系统的低功耗控制电路，其特征在于：压降电路包括三极管Q1、稳压二极管D3、电阻R1和电阻R2，三极管Q1的E极与稳压二极管D3的阴极连接，稳压二极管D3的阳极与输出端V3连接，三极管Q1的C极与输入端V2连接，电阻R2的两端分别与三极管Q1的C极和B极连接，电阻R1的两端分别与三极管Q1的E极和B极连接。
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| CN108110835A (zh) * | 2017-12-27 | 2018-06-01 | 苏州易美新思新能源科技有限公司 | 一种用于高压电池系统的低功耗控制电路 |
| US10849202B1 (en) | 2020-02-15 | 2020-11-24 | Chicony Power Technology Co., Ltd. | Lighting system |
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| CN108110835A (zh) * | 2017-12-27 | 2018-06-01 | 苏州易美新思新能源科技有限公司 | 一种用于高压电池系统的低功耗控制电路 |
| CN108110835B (zh) * | 2017-12-27 | 2023-11-24 | 苏州易美新思新能源科技有限公司 | 一种用于高压电池系统的低功耗控制电路 |
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