CN217824305U - 低静态电流的电源电路、充电座和车辆 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种低静态电流的电源电路、充电座和车辆，其中低静态电流的电源电路用于电动汽车，包括车载电源、主控芯片和驱动电源处理模块，车载电源与主控芯片连接，用于给主控芯片供电；主控芯片具有信号输入端，用于接收外部唤醒信号；驱动电源处理模块包括受控以导通电源的第一晶体管，驱动电源处理模块的输入端与主控芯片的信号输出端连接；主控芯片接收外部唤醒信号控制第一晶体管导通，以使车载电源给后级电路供电。本实用新型的电源电路制作成本极低，只需要主控芯片与晶体管组合，即可切断整个芯片的供电，可以达到降低功耗的作用。

Description

低静态电流的电源电路、充电座和车辆

技术领域

本公开涉及BMS(Battery Management System，电池管理系统)技术领域，尤其涉及一种低静态电流的电源电路、充电座和车辆。

背景技术

随着科学技术的发展以及能源问题的日益严峻，新能源将逐渐成长为资源提供的中坚力量，就汽车领域来说，电动汽车技术在国家对新能源技术的支持和倡导下飞速发展。

新能源汽车通常配置有动力电池，用于实现动力的输出，例如用于给后级电路，比如充电座的控制板、电池管理系统等供电。动力电池具体可以是锂电池。

因此，动力电池的寿命是本领域技术人员关注的重点，其中静态电流是衡量整个电气系统的重要指标。通常要求在电动汽车装配完成后，动力电池的电量应不低于电池容量的90％，在静置40-45天后，动力电池的电量应不低于电池容量的60％且要满足常温启动电流需求。由此，需要提供一种低静态电流的电源电路，实现整个电气系统的低功耗，以保证动力电池的使用寿命。

实用新型内容

本公开实施例提供一种低静态电流的电源电路、充电座和车辆，以至少部分地解决上述技术问题。

本公开第一方面提供一种低静态电流的电源电路，用于电动汽车，包括车载电源、主控芯片和驱动电源处理模块，

所述车载电源与所述主控芯片连接，用于给所述主控芯片供电；

所述主控芯片具有信号输入端，用于接收外部唤醒信号；

所述驱动电源处理模块包括受控以导通电源的第一晶体管，所述驱动电源处理模块的输入端与所述主控芯片的信号输出端连接；

所述主控芯片接收所述外部唤醒信号控制所述第一晶体管导通，以使所述车载电源给后级电路供电。

优选地，所述主控芯片为S912ZVCA芯片。

优选地，所述外部唤醒信号为CAN唤醒信号、汽车封盖唤醒信号、外部充电设备预约唤醒信号、或外部充电设备插拔唤醒信号。

优选地，所述外部唤醒信号使能时，所述主控芯片处于唤醒状态；所述外部唤醒信号关断时，所述主控芯片处于休眠状态。

优选地，在所述车载电源与所述主控芯片之间还设置有滤波模块。

优选地，所述驱动电源处理模块还包括第一电阻，所述第一晶体管的基极连接所述主控芯片的信号输出端，所述第一晶体管的集电极连接所述车载电源的正极，所述第一晶体管的发射极连接经过所述滤波模块的电源输入端，所述第一电阻连接在所述第一晶体管的基极与发射极之间。

优选地，所述滤波模块包括第一二极管、第二二极管、保险丝、共模电感、第六电容、第七电容、第二电感和第八电容；

所述第一二极管的阳极连接所述车载电源的正极，所述第一二极管的阴极连接所述保险丝的一端，所述第二二极管一端连接在所述第一二极管的阴极与所述保险丝之间，另一端连接电源地；所述共模电感的第一引脚和第三引脚连接所述车载电源的正极，第二引脚和第四引脚连接所述车载电源的负极；所述第六电容一端连接所述第二引脚，另一端连接所述第三引脚，所述第二电感的一端连接所述第六电容，另一端连接所述第七电容，所述第七电容的另一端连接系统地，所述第八电容与所述第七电容并联，且所述第八电容的一端连接经过所述滤波模块的电源输入端，另一端连接系统地。

优选地，所述主控芯片还连接有外部晶振，用于提供外部震荡源。

本公开另一方面提供一种充电座，包括上述任一实施例所述的低静态电流的电源电路。

本公开又一方面提供一种电动车辆，包括上述的充电座。

本公开的有益效果如下：

1、本公开的电源电路制作成本极低，只需要主控芯片与晶体管组合，即可切断整个芯片的供电，可以达到降低功耗的作用。

2、主控芯片采用S912ZVCA芯片，可以集成电池级电压调节器、供电电压检测、高压输入以及CAN物理接口，同时提供多种低功耗模式和唤醒管理功能，满足了整个电气系统的低功耗要求。

3、8M晶振连接到MCU的XTAL和EXTAL引脚，提供外部震荡源，且震荡模式有主控芯片选择。

附图说明

为了更清楚地说明本公开实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简要介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本公开的一些实施例，对于本领域的普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本公开实施例的低静态电流的电源电路的滤波模块的电路原理图。

图2为本公开实施例的低静态电流的电源电路的驱动电源处理模块的电路原理图。

图3为本公开实施例的低静态电流的电源电路的外部晶振的原理图。

图4为本公开实施例的低静态电流的电源电路的主控芯片的原理图。

附图标记说明：

第一晶体管Q 第一电阻R1

第一二极管D1 第二二极管D2

保险丝F1 共模电感L1

第二电感L2 第六电容C6

第七电容C7 第八电容C8

外部晶振X1 主控芯片U9

第三电容C3 第四电容C4

具体实施方式

以下结合说明书附图对本公开的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本公开，并不用于限定本公开，并且在不发生冲突的情况下，本公开中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

图1至图4示出了本公开实施例的低静态电流的电源电路。

本实施例的低静态电流的电源电路，用于电动汽车，包括车载电源、主控芯片U9和驱动电源处理模块。

其中，车载电源与主控芯片U9连接，用于给主控芯片U9供电；主控芯片U9具有信号输入端，用于接收外部唤醒信号；驱动电源处理模块包括受控以导通电源的第一晶体管Q，驱动电源处理模块的输入端与主控芯片U9的信号输出端连接；主控芯片U9接收外部唤醒信号控制第一晶体管Q导通，以使车载电源给后级电路供电。

由此，本公开的电源电路制作成本极低，只需要主控芯片U9与晶体管组合，即可切断整个芯片的供电，可以达到降低功耗的作用。

具体地，车载电源输出直流电压，在不同的行驶状态下，输出的直流电压的范围为9V-16V。

如图4所示，主控芯片U9可以为S912ZVCA芯片。其中，第三电容C3和第四电容C4为输入滤波电容，为主控芯片U9提供稳定的电压。

该S912ZVCA芯片可以集成电池级电压调节器、供电电压检测、高压输入以及CAN物理接口，同时提供多种低功耗模式和唤醒管理功能，满足了整个电气系统的低功耗要求。并且该芯片以增强的性能和线性地址空间S12Z内核为基础，将多个关键组件集成到单个设备，优化了系统结构，有效地节约了系统空间。

具体地，主控芯片U9的信号输入端接收的外部唤醒信号可以为CAN唤醒信号、汽车封盖唤醒信号、外部充电设备预约唤醒信号、或外部充电设备插拔唤醒信号。由此，可以通过多种动作唤醒车载电源对后级电路供电。

可以理解，外部唤醒信号使能时，主控芯片U9处于唤醒状态；外部唤醒信号关断时，主控芯片U9处于休眠状态。由此，在休眠状态下，整个系统的耗电量降低，节省了车载电源，例如蓄电池的电量。

在一些实施例中，主控芯片U9还连接有外部晶振X1，用于提供外部震荡源。如图3所示，8M晶振连接到主控芯片的XTAL引脚和EXTAL引脚，第一电容和第二电容的容量为12pF，与8M晶振匹配，辅助晶振起振，使晶振输出合适的谐振频率。

在一些实施例中，在车载电源与主控芯片U9之间还设置有滤波模块。

具体地，如图1所示，滤波模块包括第一二极管D1、第二二极管D2、保险丝F1、共模电感L1、第六电容C6、第七电容C7、第二电感L2和第八电容C8。

其中，第一二极管D1的阳极连接车载电源的正极，第一二极管D1的阴极连接保险丝F1的一端，第二二极管D2一端连接在第一二极管D1的阴极与保险丝F1之间，另一端连接电源地；共模电感L1的第一引脚和第三引脚连接车载电源的正极，第二引脚和第四引脚连接车载电源的负极；第六电容C6一端连接第二引脚，另一端连接第三引脚，第二电感L2的一端连接第六电容C6，另一端连接第七电容C7，第七电容C7的另一端连接系统地，第八电容C8与第七电容C7并联，且第八电容C8的一端连接经过滤波模块的电源输入端30F_IN，另一端连接系统地。

其中，第一二极管D1的单向导通性可以有效防止电源输入反接，保证后级电路的安全。第二二极管D2作为放静电器件，保护系统免受ESD(Electro-Static discharge)的困扰。共模电感L1与第六电容C6和第七电容C7形成π形滤波器，滤除差模谐波干扰，改善EMC(electromagnetic magnetic compatibility)特性，输出稳定纯净的直流电压。

在一些实施例中，如图2所示，驱动电源处理模块还包括第一电阻R1，第一晶体管Q的基极连接主控芯片U9的信号输出端，第一晶体管Q的集电极连接车载电源的正极，第一晶体管Q的发射极连接经过滤波模块的电源输入端30F_IN，第一电阻R1连接在第一晶体管Q的基极与发射极之间。

其中，第一电阻R1提供第一晶体管Q的静态工作点，断电时基极能量消耗在第一电阻R1上，以保证第一晶体管Q的可靠关断。在该实施例中，如图4所示，主控芯片U9的信号输出端为BCTL引脚。

本文实施例还提供一种充电座，包括上述任一实施例所述的低静态电流的电源电路。

本文实施例还提供一种电动车辆，包括上述的充电座。

尽管已描述了本公开的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本公开范围的所有变更和修改。

显然，本领域的技术人员可以对本公开实施例进行各种改动和变型而不脱离本公开实施例的精神和范围。这样，倘若本公开实施例的这些修改和变型属于本公开权利要求及其等同技术的范围之内，则本公开也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (10)

1.一种低静态电流的电源电路，用于电动汽车，其特征在于，包括车载电源、主控芯片和驱动电源处理模块，

所述车载电源与所述主控芯片连接，用于给所述主控芯片供电；

所述主控芯片具有信号输入端，用于接收外部唤醒信号；

所述驱动电源处理模块包括受控以导通电源的第一晶体管，所述驱动电源处理模块的输入端与所述主控芯片的信号输出端连接；

所述主控芯片接收所述外部唤醒信号控制所述第一晶体管导通，以使所述车载电源给后级电路供电。

2.根据权利要求1所述的低静态电流的电源电路，其特征在于，所述主控芯片为S912ZVCA芯片。

3.根据权利要求1所述的低静态电流的电源电路，其特征在于，所述外部唤醒信号为CAN唤醒信号、汽车封盖唤醒信号、外部充电设备预约唤醒信号、或外部充电设备插拔唤醒信号。

4.根据权利要求1所述的低静态电流的电源电路，其特征在于，所述外部唤醒信号使能时，所述主控芯片处于唤醒状态；所述外部唤醒信号关断时，所述主控芯片处于休眠状态。

5.根据权利要求1所述的低静态电流的电源电路，其特征在于，在所述车载电源与所述主控芯片之间还设置有滤波模块。

6.根据权利要求5所述的低静态电流的电源电路，其特征在于，所述驱动电源处理模块还包括第一电阻，所述第一晶体管的基极连接所述主控芯片的信号输出端，所述第一晶体管的集电极连接所述车载电源的正极，所述第一晶体管的发射极连接经过所述滤波模块的电源输入端，所述第一电阻连接在所述第一晶体管的基极与发射极之间。

7.根据权利要求5所述的低静态电流的电源电路，其特征在于，所述滤波模块包括第一二极管、第二二极管、保险丝、共模电感、第六电容、第七电容、第二电感和第八电容；

所述第一二极管的阳极连接所述车载电源的正极，所述第一二极管的阴极连接所述保险丝的一端，所述第二二极管一端连接在所述第一二极管的阴极与所述保险丝之间，另一端连接电源地；所述共模电感的第一引脚和第三引脚连接所述车载电源的正极，第二引脚和第四引脚连接所述车载电源的负极；所述第六电容一端连接所述第二引脚，另一端连接所述第三引脚，所述第二电感的一端连接所述第六电容，另一端连接所述第七电容，所述第七电容的另一端连接系统地，所述第八电容与所述第七电容并联，且所述第八电容的一端连接经过所述滤波模块的电源输入端，另一端连接系统地。

8.根据权利要求1所述的低静态电流的电源电路，其特征在于，所述主控芯片还连接有外部晶振，用于提供外部震荡源。

9.一种充电座，其特征在于，包括根据权利要求1-8中任一项所述的低静态电流的电源电路。

10.一种电动车辆，其特征在于，包括根据权利要求9所述的充电座。

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