CN211869194U - 一种应用于电动自行车bms的激活休眠电路 - Google Patents

Abstract

本申请涉及一种应用于电动自行车BMS的激活休眠电路，该激活休眠电路包括：控制开关，包括第一开关端、第二开关端和控制端，所述控制端用于控制所述第一开关端和第二开关端连接或者断开；或逻辑门，输入端连接钥匙系统的钥匙信号端和充电激活电路的充电激活信号端，输出端连接所述控制开关的控制端。上述的应用于电动自行车BMS的激活休眠电路可以通过钥匙系统的钥匙信号端或充电电路的充电激活信号端向或逻辑门输出激活信号，使得或逻辑门通过所述控制端控制所述第一开关端和第二开关端切换至连接状态以连接所述电池管理系统与所述电池而激活所述电池管理系统，实现以硬件的方式来激活电池管理系统。

Description

一种应用于电动自行车BMS的激活休眠电路

技术领域

本实用新型涉及电动自行车领域，尤其是一种应用于电动自行车BMS的激活休眠电路。

背景技术

本部分的陈述仅仅是提供了与本实用新型公开相关的背景技术信息，不必然构成在先技术。

我国新能源行业迅速发展，在电动二轮、三轮车项目中，BMS(BATTERY MANAGEMENTSYSTEM，电池管理系统)休眠是自身维持低功耗模式，由于BMS 从电池取电，通过降压DC-DC实现电压转换，很难做到低功耗，所以低功耗成为了行业的痛点也成为了行业的难点。传统电动二三轮车的工作模式如下：

(1)静置存储状态：BMS进入低功耗模式(控制充放电MOS闭合，放电状态)，P+、P-有输出，待机，MCU进入低功耗模式，等待定时唤醒或通讯唤醒；

(2)放电状态：BMS定时唤醒或通讯唤醒，BMS进入正常工作模式，进行电池状态采集和保护；

(3)充电状态：BMS定时唤醒或检测到充电器接入，BMS进入正常工作模式，进行电池状态采集和保护；

然而，这种工作模式存在如下弊端：

(1)电池的P+、P-一直有输出，存在安全隐患；

(2)BMS工作模式多，增加了BMS的设计复杂度，同时降低了系统的可靠性；

(3)未放电状态或静置状态下，BMS在低功耗模式和工作模式来回切换工作，同样存在BMS耗电，长时间不使用造成资源浪费。

(4)BMS无休眠零功耗模式，如果长时间存储，BMS自身低功耗也将会把电池电耗完，引起电池馈电；

(5)电池系统与主机无硬件交互信号。

实用新型内容

鉴于以上内容，有必要提供一种应用于电动自行车BMS的激活休眠电路，旨在以硬件的方式激活电池管理系统以提高了电池管理系统的可靠性。

一种应用于电动自行车BMS的激活休眠电路，包括：

控制开关，包括第一开关端、第二开关端和控制端，所述第一开关端连接所述电动自行车的电池，所述第二开关端连接所述电动自行车的电池管理系统，所述控制端用于控制所述第一开关端和第二开关端连接或者断开；

或逻辑门，输入端连接钥匙系统的钥匙信号端和充电激活电路的充电激活信号端，输出端连接所述控制开关的控制端；在所述钥匙信号端和充电激活信号端至少之一输出激活信号时，所述或逻辑门通过所述控制端控制所述第一开关端和第二开关端切换至连接状态以连接所述电池管理系统与所述电池而激活所述电池管理系统。

优选地，所述或逻辑门的输入端还连接于所述电池管理系统的自顶信号端，所述电池管理系统与所述电池连接后，通过所述自顶信号端输出自顶信号以维持所述第一开关端和第二开关端处于连接状态。

优选地，所述钥匙系统包括钥匙开关，所述钥匙开关的一端连接于所述电池，另外一端连接所述钥匙信号端。

优选地，在所述钥匙系统的钥匙信号端输出撤销信号时，所述或逻辑门控制所述控制开关切换至断开状态使得所述电池管理系统断开与所述电池的连接并进入休眠状态。

优选地，在所述充电激活信号端和所述钥匙信号端分别输出撤销信号时，所述或逻辑门控制所述控制开关切换至断开状态使得所述电池管理系统断开与所述电池的连接并进入休眠状态。

优选地，所述电池管理系统断开与所述电池的连接后，所述电池管理系统经预设的延时时间内保持数据后，进入休眠状态。

优选地，所述钥匙信号端、充电激活信号端和自顶信号端输出所述激活信号时，分别向所述或逻辑门的输入端输出高电平。

优选地，所述钥匙信号端、充电激活信号端和自顶信号端输出所述撤销信号时，分别向所述或逻辑门的输入端输出低电平。

优选地，所述控制开关为MOS管，所述第一开关端为D极，第二开关端为 S极，所述控制端为G极。

相较于现有技术，上述的应用于电动自行车BMS的激活休眠电路可以通过钥匙系统的钥匙信号端或充电电路的充电激活信号端向或逻辑门输出激活信号，使得或逻辑门通过所述控制端控制所述第一开关端和第二开关端切换至连接状态以连接所述电池管理系统与所述电池而激活所述电池管理系统，实现以硬件的方式来激活电池管理系统，增加了电池管理系统的硬件交互性，从而提高了电池管理系统的可靠性。

进一步，上述的应用于电动自行车BMS的激活休眠电路在在所述电池管理系统检测到所述钥匙激活信号端和充电激活信号端输出撤销信号时，所述电池管理系统控制所述自顶信号端输出撤销信号，使得所述或逻辑门控制所述第一开关端和第二开关端切换至断开状态以断开所述电池管理系统和所述电池，因此，电池管理系统在休眠模式时与电池断开，可以防止有额外功耗造成电池存储过程中引起电池馈电，提高了电池管理系统和电池的安全性能。

而且，上述的应用于电动自行车BMS的激活休眠电路通过钥匙系统或者充电激活信号端来激活电池管理系统，使得电池管理系统仅存在休眠模式和工作模式，这样电池管理系统的设计得以简化，同时也提高了电池管理系统的可靠性。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是应用于电动自行车BMS的激活休眠电路的结构示意图。

图2是应用于电动自行车BMS的激活休眠方法的流程图。

主要元件符号说明

控制开关	10
		第一开关端	11
第二开关端	12
		控制端	13
或逻辑门	20
		电池管理系统	30
电池	40
		充电电路	50
钥匙系统	60
		钥匙开关	61

如下具体实施方式将结合上述附图进一步说明本实用新型。

具体实施方式

为了能够更清楚地理解本实用新型的上述目的、特征和优点，下面结合附图和具体实施方式对本实用新型进行详细描述。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请的实施方式及实施方式中的特征可以相互组合。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本实用新型，所描述的实施方式仅仅是本实用新型一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本实用新型中的实施方式，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方式，都属于本实用新型保护的范围。

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。

在本实用新型的各实施例中，为了便于描述而非限制本实用新型，本实用新型专利申请说明书以及权利要求书中使用的术语"连接"并非限定于物理的或者机械的连接，而是可以包括电性的连接，不管是直接的还是间接的。"上"、 "下"、"下方"、"左"、"右"等仅用于表示相对位置关系，当被描述对象的绝对位置改变后，则该相对位置关系也相应地改变。

本实施方式中，作为示例性的，应用于电动自行车BMS的激活休眠电路中激活信号为高电平，但本领域技术人员理解，激活信号也可以是低电平有效，并且根据上述实施方式对应修改相关的电路连接实现低电平有效。

图1是应用于电动自行车BMS的激活休眠电路的结构示意图，如图1所示，该应用于电动自行车BMS的激活休眠电路包括控制开关10和或逻辑门20。控制开关10用于控制电池40与电池管理系统30(BMS)之间的连接或者断开，或逻辑门20用于根据输入端的信号，控制控制开关10的连接或者断开，在控制开关10闭合时，电池管理系统30从电池40得电以激活电池管理系统30。

控制开关10包括第一开关端11、第二开关端12和控制端13。所述第一开关端11连接所述电动自行车的电池40，所述第二开关端12连接所述电动自行车的电池管理系统30。在第一开关端11连接第二开关端12时，所述电池管理系统30通过该控制开关10连接于电动自行车的电池40，使得电池管理系统30 得电以检测电池40的电路、温度等，以提高电池40的利用率，防止电池40 出现过度充电和过度放电。所述控制端13用于控制所述第一开关端11和第二开关端12连接(即闭合)或者断开。具体而言，在控制端13为高电平时，第一开关端11和第二开关端12切换至导通状态；在控制端13为低电平(或者失电)时，第一开关端11和第二开关端12切换至断开状态。本领域技术人员可以使用多种具有控制端13以连接或者断开开关端的电子元器件，优选的，该控制开关10可以为MOS管，即金氧半场效晶体管(Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistor,MOSFET)，所述第一开关端11为D极(漏极)，第二开关端12为S极(源极)，所述控制端13为G极(栅极)。

或逻辑门20可以是一种逻辑电路，也可以是依赖于软件程序实现或运算的控制单元(例如CPU或者单片机)。或逻辑门20用于根据输入信号进行或运算后输出相应的结果。具体的，如果输入端中存在一个高电平，则输出端输出高电平；如果输入端均为低电平，则输出端输出低电平。本实施方式中，或逻辑门20的输入端连接充电激活信号端、钥匙系统60的钥匙开关61的钥匙信号端和所述电池管理系统30的自顶信号端，输出端连接所述控制开关10的控制端 13。

充电激活信号端与电动自行车的充电电路50连接，在电动车进行充电时，该充电激活信号端输出一高电平或者高电平脉冲信号，输出激活信号；在充电结束时，充电激活信号端输出低电平，为撤销信号。本实施方式中，钥匙系统 60包括钥匙开关61，用户将钥匙插入电动自行车的锁具转动钥匙时，可以实现钥匙开关61的闭合或者断开。本实施方式中，钥匙开关61的的一端连接于所述电池40，另外一端连接所述钥匙信号端。这样，在钥匙开关61处于闭合状态时，钥匙信号端通过钥匙开关61连接于电池40输出高电平，此时输出激活信号。在钥匙开关61处于断开状态时，钥匙信号端处于悬空状态，输出低电平 (失电状态)，此时输出撤销信号。自顶信号端连接于电池管理系统30，电池管理系统30控制该自顶信号端输出的电平。本实施方式中，在电池管理系统 30与电池40连接得电时，该电池管理系统30控制杆自顶信号端输出高电平(为激活信号)，通过所述自顶信号端输出自顶信号以维持所述第一开关端11和第二开关端12处于连接状态。在电池管理系统30断开与电池40连接时，该电池管理系统30在经过一延时时间后，控制自顶信号端输出低电平(断电)，为撤销信号。在延时时间中，电池管理系统30得以及时存储相关的数据。因此，在充电激活信号端和自顶信号端中任一输出高电平，或逻辑门20的输出端输出高电平，使得控制开关10控制第一开关和第二开关端12切换至连接状态。

图2是应用于电动自行车BMS的激活休眠方法的流程图。该应用于电动自行车BMS的激活休眠方法应用于上述的应用于电动自行车BMS的激活休眠电路。如图2所示，该激活休眠方法包括步骤S201～S205。

步骤S201：向或逻辑门20的输入端输出激活信号。本步骤中，输出激活信号可以是如下两种方式：其一是在钥匙系统60被触发使得钥匙开关61闭合时，电池40通过钥匙开关61与钥匙信号端向或逻辑门20的输入端输出激活信号(高电平)。其二是在充电时，充电电路50通过充电激活信号端向或逻辑门 20的输入端输出激活信号(高电平)。

步骤S202：或逻辑门20通过输出端向控制开关10的控制端13输出高电平使得控制开关10的第一开关端11和第二开关端12切换至连接状态。

步骤S203：电池40通过控制开关10的第一开关端11和第二开关端12连接电池管理系统30，使得电池管理系统30得以从电池40得电以激活电池管理系统30。然后，所述电池管理系统30向所述或逻辑门20输出自顶信号以维持所述第一开关端11和第二开关端12处于连接状态。此时，即使激活信号端输出撤销信号(低电平或者失电)或者钥匙信号端输出撤销信号(低电平)，由于自顶信号端仍输出高电平，所以或逻辑门20的输出端仍输出高电平，从而可以继续控制第一开关端11和第二开关端12维持于连接状态，使得电池管理系统 30得以继续从电池40得电而继续工作。

步骤S204：在充电电路50和钥匙系统60分别向或逻辑门20输出撤销信号时，电池管理系统30经预设的延时时间后通过所述自顶信号端输出撤销信号，此时，或逻辑门20的三个输入信号均为低电平，使得或逻辑门20的输出端输出低电平，所述或逻辑门20控制所述第一开关端11和第二开关端12切换至断开状态以断开所述电池管理系统30和所述电池40。此时，电池管理系统 30与电池40之间处于断路状态，电池管理系统30不会再消耗电池40的电量，从而可以防止电池40持续耗电而造成严重损伤。

步骤S205：在所述电池管理系统30与所述电池40之间断开后，所述电池管理系统30进入休眠状态。BMS完全休眠后，不会消耗电池40的电量，防止电池40电压馈电。

上述的应用于电动自行车BMS的激活休眠电路通过钥匙系统60通过钥匙信号端向或逻辑门20输出激活信号，使得或逻辑门20通过所述控制端13控制所述第一开关端11和第二开关端12切换至连接状态以连接所述电池管理系统30 与所述电池40而激活所述电池管理系统30，实现硬件的方式来激活电池管理系统30，增加了电池管理系统30的硬件交互，提高了电池管理系统30的可靠性。

进一步，上述的应用于电动自行车BMS的激活休眠电路在在所述电池管理系统30检测到所述钥匙激活信号端和充电激活信号端输出撤销信号时，所述电池管理系统30控制所述自顶信号端输出撤销信号，使得所述或逻辑门20控制所述第一开关端11和第二开关端12切换至断开状态以断开所述电池管理系统 30和所述电池40，因此，电池管理系统30在休眠模式时与电池40断开，可以防止有额外功耗造成电池40存储过程中引起电池40馈电，提高了电池管理系统30和电池40的安全性能。

而且，上述的应用于电动自行车BMS的激活休眠电路通过钥匙系统60或者充电激活信号端来激活电池管理系统30，使得电池管理系统30仅存在休眠模式和工作模式，这样电池管理系统30的设计得以简化，同时也提高了电池管理系统30的可靠性。

在本实用新型所提供的几个具体实施方式中，应该理解到，所揭露的系统和方法，可以通过其它的方式实现。对于本领域技术人员而言，显然本实用新型不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本实用新型的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本实用新型。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本实用新型的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化涵括在本实用新型内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。此外，显然“包括”一词不排除其他单元或步骤，单数不排除复数。第一，第二等词语用来表示名称，而并不表示任何特定的顺序。

以上实施方式仅用以说明本实用新型的技术方案而非限制，尽管参照以上较佳实施方式对本实用新型进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本实用新型的技术方案进行修改或等同替换都不应脱离本实用新型技术方案的精神和范围。

Claims (9)

1.一种应用于电动自行车BMS的激活休眠电路，其特征在于，包括：

控制开关，包括第一开关端、第二开关端和控制端，所述第一开关端连接所述电动自行车的电池，所述第二开关端连接所述电动自行车的电池管理系统，所述控制端用于控制所述第一开关端和第二开关端连接或者断开；

或逻辑门，输入端连接钥匙系统的钥匙信号端和充电激活电路的充电激活信号端，输出端连接所述控制开关的控制端；在所述钥匙信号端和充电激活信号端至少之一输出激活信号时，所述或逻辑门通过所述控制端控制所述第一开关端和第二开关端切换至连接状态以连接所述电池管理系统与所述电池而激活所述电池管理系统。

2.如权利要求1所述的应用于电动自行车BMS的激活休眠电路，其特征在于，所述或逻辑门的输入端还连接于所述电池管理系统的自顶信号端，所述电池管理系统与所述电池连接后，通过所述自顶信号端输出自顶信号以维持所述第一开关端和第二开关端处于连接状态。

3.如权利要求2所述的应用于电动自行车BMS的激活休眠电路，其特征在于，所述钥匙系统包括钥匙开关，所述钥匙开关的一端连接于所述电池，另外一端连接所述钥匙信号端。

4.如权利要求3所述的应用于电动自行车BMS的激活休眠电路，其特征在于，在所述钥匙系统的钥匙信号端输出撤销信号时，所述或逻辑门控制所述控制开关切换至断开状态使得所述电池管理系统断开与所述电池的连接并进入休眠状态。

5.如权利要求4所述的应用于电动自行车BMS的激活休眠电路，其特征在于，在所述充电激活信号端和所述钥匙信号端分别输出撤销信号时，所述或逻辑门控制所述控制开关切换至断开状态使得所述电池管理系统断开与所述电池的连接并进入休眠状态。

6.如权利要求5所述的应用于电动自行车BMS的激活休眠电路，其特征在于，所述电池管理系统断开与所述电池的连接后，所述电池管理系统经预设的延时时间内保持数据后，进入休眠状态。

7.如权利要求6所述的应用于电动自行车BMS的激活休眠电路，其特征在于，所述钥匙信号端、充电激活信号端和自顶信号端输出所述激活信号时，分别向所述或逻辑门的输入端输出高电平。

8.如权利要求7所述的应用于电动自行车BMS的激活休眠电路，其特征在于，所述钥匙信号端、充电激活信号端和自顶信号端输出所述撤销信号时，分别向所述或逻辑门的输入端输出低电平。

9.如权利要求8所述的应用于电动自行车BMS的激活休眠电路，其特征在于，所述控制开关为MOS管，所述第一开关端为D极，第二开关端为S极，所述控制端为G极。

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