CN218733338U - 一种电池包唤醒电路及电池包 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种电池包唤醒电路及电池包，电池包唤醒电路包括隔离唤醒模块，隔离唤醒模块包括隔离器件、第一整流单元、第一滤波单元、第一分压单元以及第一开关管；隔离器件的第一端、第二端用于接入交变信号源，隔离器件的第三端用于接入第一唤醒信号源，隔离器件的第四端与参考电平端相连接；隔离器件的第四端依次连接第一整流单元、第一滤波单元以及第一分压单元；电源端与第一开关管的第一端相连接，第一开关管的第二端与低压锁止信号端相连接，第一开关管的控制端与第一分压单元的分压点相连接。

Description

一种电池包唤醒电路及电池包

技术领域

本实用新型实施例涉及电池技术，尤其涉及一种电池包唤醒电路及电池包。

背景技术

电池管理系统(Battery Management System，BMS)通常配置有多种唤醒信号，例如KL15点火信号、发动机控制器硬线唤醒信号、交流充电枪唤醒信号、CAN总线唤醒信号等。上述唤醒信号一般为直流低压信号，例如，针对KL15点火信号，BMS预留一个KL15硬线唤醒输入端口，当硬线唤醒输入端口输入为12V高电平时，唤醒BMS。

随着新能源的行业的发展以及整车电气架构的不断革新，用电平台的电压等级不断提高，在绝缘耐压等级需求提高的情况下，其对BMS的唤醒电路的需求不断改变，新需求不断增加。

综上所述，随着高电压用电平台的应用，亟需为电池管理系统配置一种唤醒电路，以至少满足电池管理系统响应高压用电平台的唤醒信号时的电气隔离需求。

实用新型内容

本实用新型提供一种电池包唤醒电路及电池包，以达到使唤醒电路可以实现唤醒信号的隔离传输、实现隔离唤醒的目的。

第一方面，本实用新型实施例提供了一种电池包唤醒电路，包括隔离唤醒模块，所述隔离唤醒模块包括：隔离器件、第一整流单元、第一滤波单元、第一分压单元以及第一开关管；

所述隔离器件的第一端、第二端用于接入交变信号源，所述隔离器件的第三端用于接入第一唤醒信号源，所述隔离器件的第四端与参考电平端相连接；

所述隔离器件的第四端依次连接所述第一整流单元、第一滤波单元以及第一分压单元；

电源端与所述第一开关管的第一端相连接，所述第一开关管的第二端与低压锁止信号端相连接，所述第一开关管的控制端与所述第一分压单元的分压点相连接；

所述隔离器件用于对第一唤醒信号源的隔离传输，所述第一整流单元以及第一滤波单元依次用于对经过隔离传输的所述第一唤醒信号源的整流、滤波，以输出滤波信号给所述第一分压单元，所述第一分压单元用于对所述滤波单元输出的滤波信号的分压，以输出分压信号给所述第一开关管；

所述第一开关管用于根据所述第一分压单元输出的分压信号导通或关断，所述第一开关管导通时，所述低压锁止信号端呈高电平。

可选的，所述第一整流单元包括第一电容、第一钳位二极管、第一整流二极管、第三电阻；

所述隔离器件的第四端通过所述第一电容与所述第一整流二极管的第一端相连接，所述第一整流二极管的第二端通过所述第三电阻接地；

所述第一钳位二极管用于所述第一整流二极管的第一端的电压钳位；

所述第一整流二极管的第二端还用于与所述第一滤波单元相连接。

可选的，还包括第一防反二极管；

所述第一滤波单元通过所述第一防反二极管与所述第一分压单元相连接。

可选的，还包括第一唤醒模块；

所述第一唤醒模块包括第二整流单元、第二滤波单元、第二分压单元以及第二开关管；

所述第二整流单元的输入端用于接入第二唤醒信号源，所述第二整流单元的输出端通过所述第二滤波单元与所述第二分压单元相连接；

电源端与所述第二开关管的第一端相连接，所述第二开关管的第二端通过所述第二电阻接地，所述第二开关管的第二端还与所述低压锁止信号端相连接，所述第一开关管的控制端与所述第二分压单元的分压点相连接。

可选的，所述第二整流单元包括第二电容、第二钳位二极管、第二整流二极管、第四电阻；

所述第二唤醒信号源通过所述第二电容与所述第二整流二极管的第一端相连接，所述第二整流二极管的第二端通过所述第四电阻接地；

所述第二钳位二极管用于所述第二整流二极管的第一端的电压钳位；

所述第二整流二极管的第二端还用于与所述第二滤波单元相连接。

可选的，还包括第二防反二极管；

所述第二滤波单元通过所述第二防反二极管与所述第二分压单元相连接。

可选的，还包括第二唤醒模块；

所述第二唤醒模块包括滤波电容、第三分压单元、第三开关管；

所述第三分压单元用于接入第三唤醒信号源，所述滤波电容用于所述第三唤醒信号源的滤波；

电源端与所述第三开关管的第一端相连接，所述第三开关管的第二端通过第二电阻接地，所述第三开关管的第二端还与所述低压锁止信号端相连接，所述第三开关管的控制端与所述第三分压单元的分压点相连接。

可选的，还包括第三防反二极管；

所述第三唤醒信号源通过所述第三防反二极管与所述第三分压单元相连接。

可选的，所述隔离器件采用隔离光耦器件。

第二方面，本实用新型实施例还提供了一种电池包，包括本实用新型实施例记载的电池包唤醒电路。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果在于：本实用新型提出一种电池包唤醒电路，电池包唤醒电路包括隔离器件，基于隔离器件，可以实现在指定绝缘耐压等级、电气隔离的需求下，对指定芯片或器件的唤醒，此外，电池包唤醒电路还包括第一整流单元、第一滤波单元、第一分压单元和第一开关管，第一唤醒信号经过第一整流单元、第一滤波单元以及第一分压单元的整流、滤波和分压后，形成直流高电平信号，通过直流高电平信号控制第一开关管导通，进而控制低压锁止信号端的电位至高电平，最终实现唤醒，电池包唤醒电路的整体功耗低。

附图说明

图1是实施例中的电池包唤醒电路结构框图；

图2是实施例中的电池包唤醒电路结构示意图；

图3是实施例中的另一种电池包唤醒电路结构框图；

图4是实施例中的第一唤醒模块结构示意图；

图5是实施例中的又一种电池包唤醒电路结构框图；

图6是实施例中第二唤醒模块结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本实用新型，而非对本实用新型的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本实用新型相关的部分而非全部结构。

实施例一

图1是实施例中的电池包唤醒电路结构框图，参考图1，电池包唤醒电路包括：隔离器件100、第一整流单元200、第一滤波单元300、第一分压单元400以及第一开关管500。

隔离器件100的第一端、第二端用于接入交变信号源(A+、A-)，隔离器件100的第三端用于接入第一唤醒信号源，隔离器件100的第四端通过第一电阻R1与参考电平端FA+相连接；

隔离器件100的第四端还串联第一整流单元200、第一滤波单元300以及第一分压单元400；

电源端VCC与第一开关管500的第一端相连接，第一开关管500的第二端通过第二电阻R2接地，第一开关管500的第二端还与低压锁止信号端UVLO相连接，第一开关管500的控制端与第一分压单元400的分压点相连接。

示例性的，本实施例中，隔离器件可以采用隔离芯片、隔离光耦器件等器件，优选的，隔离器件采用隔离光耦器件。

示例性的，本实施例中，隔离器件100、第一整流单元200、第一滤波单元300、第一分压单元400以及第一开关管500用于构成隔离唤醒模块，基于隔离唤醒模块，电池包唤醒电路的工作过程包括：

当第一唤醒信号源输出第一唤醒信号时，隔离器件100的第四端由低电平转变为高电平；

高电平信号经过第一整流单元200整流后转换为直流高电平信号，直流高电平信号经过第一滤波单元300滤波后，经由第一分压单元400分压；

此时，第一开关管500的控制端的电压为直流高电平信号的分压电压，第一开关管500导通；

第一开关管500导通后，第一开关管500的第二端为高电平，此时，低压锁止信号端UVLO呈高电平，接入低压锁止信号端UVLO的芯片被唤醒。

本实施例提出一种电池包唤醒电路，电池包唤醒电路包括隔离器件，基于隔离器件，可以实现在指定绝缘耐压等级、电气隔离的需求下，对指定芯片或器件的唤醒，此外，电池包唤醒电路还包括第一整流单元、第一滤波单元、第一分压单元和第一开关管，第一唤醒信号经过第一整流单元、第一滤波单元以及第一分压单元的整流、滤波和分压后，形成直流高电平信号，通过直流高电平信号控制第一开关管导通，进而控制低压锁止信号端的电位至高电平，最终实现唤醒，电池包唤醒电路的整体功耗低。

图2是实施例中的电池包唤醒电路结构示意图，参考图2，在图1所示方案的基础上，第一整流单元200包括第一电容C4、第一钳位二极管ZD1、第一整流二极管D10、第三电阻R13。

隔离器件100的第四端通过第一电容C4与第一整流二极管D10的第一端相连接，第一整流二极管D10的第二端通过第三电阻R13接地；

示例性的，本方案中，第一电容C4、第一整流二极管D10以及第三电阻R13构成单相半桥整流电路，单相半桥整流电路的输出端(即第一整流二极管D10的第二端)与第一滤波单元300相连接。

示例性的，本方案中，第一钳位二极管ZD1的一端与第一整流二极管D10的第一端相连接，第一钳位二极管ZD1用于第一整流二极管D10的第一端的电压钳位。

示例性的，作为一种可实施方案，第一整流单元还可以包括电阻R4、电阻R34；

隔离器件100的第四端通过电阻R4(用于限流)与第一电容C4相连接，电阻R34(用于第一电容C4放电)与第一电容C4并联。

示例性的，参考图2，第一滤波单元300包括电阻R32、电容C35，电阻R32和电容C35构成RC滤波电路。

参考图2，第一分压单元400包括电阻R37、电阻R38，电阻R37和电阻R38串联；

其中，第一开关管采用MOS管Q5，电源端VCC与MOS管Q5的第一端相连接，MOS管Q5的第二端通过第二电阻R2接地，MOS管Q5的第二端还与低压锁止信号端UVLO相连接，MOS管Q5的控制端与电阻R37和电阻R38的分压点相连接。

参考图2，作为一种可实施方案，电池包唤醒电路还包括第一防反二极管D11，第一滤波单元300通过第一防反二极管D11与第一分压单元400相连接。

图3是实施例中的另一种电池包唤醒电路结构框图，参考图3，在图1所示方案的基础上，电池包唤醒电路还包括第一唤醒模块(与隔离唤醒模块相对独立)；

第一唤醒模块包括第二整流单元201、第二滤波单元301、第二分压单元401以及第二开关管501。

第二整流单元201的输入端用于接入第二唤醒信号源，第二整流单元201的输出端通过第二滤波单元301与第二分压单元401相连接；

电源端VCC与第二开关管501的第一端相连接，第二开关管501的第二端通过第二电阻R2接地，第二开关501的第二端还与低压锁止信号端UVLO相连接，第二开关管501的控制端与第二分压单元401的分压点相连接。

示例性的，本方案中，第一唤醒模块的工作过程包括：

当第二唤醒信号源输出第二唤醒信号时，第二唤醒信号经过第二整流单元201整流后转换为直流高电平信号，直流高电平信号经过第二滤波单元301滤波后，经由第二分压单元401分压；

此时，第二开关管501的控制端的电压为直流高电平信号的分压电压，第二开关管501导通；

第二开关管501导通后，第二开关管501的第二端为高电平，此时，低压锁止信号端UVLO呈高电平，接入低压锁止信号端UVLO的芯片被唤醒。

图4是实施例中的第一唤醒模块结构示意图，参考图4，在图3所示方案的基础上，第二整流单元包括第二电容C41、第二钳位二极管ZD2、第二整流二极管D4、第四电阻R33。

第二唤醒信号源通过第二电容C41与第二整流二极管D4的第一端相连接，第二整流二极管D4的第二端通过第四电阻R33接地。

示例性的，本方案中，第二电容C41、第二整流二极管D4以及第四电阻R33构成单相半桥整流电路，单相半桥整流电路的输出端(即第二整流二极管D4的第二端)与第二滤波单元301相连接。

示例性的，本方案中，第二钳位二极管ZD2的一端与第二整流二极管D4的第一端相连接，第二钳位二极管ZD2用于第二整流二极管D4的第一端的电压钳位。

示例性的，作为一种可实施方案，第一整流单元还可以包括电阻R6、电阻R7，第二唤醒信号源通过电阻R6与第二电容C41相连接，电阻R7与第二电容C41并联。

示例性的，参考图4，第二滤波单元301包括电阻R9、电容C34，电阻R9和电容C34构成RC滤波电路。

参考图4，第二分压单元401包括电阻R10、电阻R34，电阻R10和电阻R34串联；

其中，第二开关管采用MOS管Q6，电源端VCC与MOS管Q6的第一端相连接，MOS管Q6的第二端通过第二电阻R2接地，MOS管Q6的第二端还与低压锁止信号端UVLO相连接，MOS管Q6的控制端与电阻R10和电阻R34的分压点相连接。

参考图4，作为一种可实施方案，电池包唤醒电路还包括第二防反二极管D5，第一滤波单元301通过第二防反二极管D5与第二分压单元401相连接。

图5是实施例中的又一种电池包唤醒电路结构框图，参考图5，在图3所示方案的基础上，电池包唤醒电路还包括第二唤醒模块(与隔离唤醒模块以及第一唤醒模块相对独立)；

第二唤醒模块包括滤波电容C1、第三分压单元402、第三开关管502。

第三唤醒信号源与第三分压单元402相连接，滤波电容C1用于第三唤醒信号源的滤波；

电源端VCC与第三开关管502的第一端相连接，第三开关管502的第二端通过第二电阻R2接地，第三开关管502的第二端还与低压锁止信号端UVLO相连接，第三开关管502的控制端与第三分压单元402的分压点相连接。

示例性的，本方案中，第二唤醒模块的工作过程包括：

当第三唤醒信号源输出第三唤醒信号时，第三唤醒信号经由第三分压单元402分压；

此时，第三开关管502的控制端的电压为第三唤醒信号的分压电压，第三开关管502导通；

第三开关管502导通后，第三开关管502的第二端为高电平，此时，低压锁止信号端UVLO呈高电平，接入低压锁止信号端UVLO的芯片被唤醒。

图6是实施例中第二唤醒模块结构示意图，参考图6，第二分压单元401包括电阻R12、电阻R40，电阻R12和电阻R40串联；

其中，第三开关管采用MOS管Q7，电源端VCC与MOS管Q7的第一端相连接，MOS管Q7的第二端通过第二电阻R2接地，MOS管Q7的第二端还与低压锁止信号端UVLO相连接，MOS管Q7的控制端与电阻R12和电阻R40的分压点相连接。

参考图6，作为一种可实施方案，电池包唤醒电路还包括第三防反二极管D3，第三唤醒信号源通过第三防反二极管D3与第三分压单元402相连接。

实施例二

本实施例提出一种电池包，包括实施例一记载的任意一种电池包隔离电路，其有益效果与实施例一中记载的对应内容相同，在此不再赘述。

注意，上述仅为本实用新型的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本实用新型不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本实用新型的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本实用新型进行了较为详细的说明，但是本实用新型不仅仅限于以上实施例，在不脱离本实用新型构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本实用新型的范围由所附的权利要求范围决定。

Claims (10)

1.一种电池包唤醒电路，其特征在于，包括隔离唤醒模块，所述隔离唤醒模块包括：隔离器件、第一整流单元、第一滤波单元、第一分压单元以及第一开关管；

所述隔离器件的第一端、第二端用于接入交变信号源，所述隔离器件的第三端用于接入第一唤醒信号源，所述隔离器件的第四端与参考电平端相连接；

所述隔离器件的第四端依次连接所述第一整流单元、第一滤波单元以及第一分压单元；

电源端与所述第一开关管的第一端相连接，所述第一开关管的第二端与低压锁止信号端相连接，所述第一开关管的控制端与所述第一分压单元的分压点相连接；

所述隔离器件用于对第一唤醒信号源的隔离传输，所述第一整流单元以及第一滤波单元依次用于对经过隔离传输的所述第一唤醒信号源的整流、滤波，以输出滤波信号给所述第一分压单元，所述第一分压单元用于对所述滤波单元输出的滤波信号的分压，以输出分压信号给所述第一开关管；

所述第一开关管用于根据所述第一分压单元输出的分压信号导通或关断，所述第一开关管导通时，所述低压锁止信号端呈高电平。

2.如权利要求1所述的电池包唤醒电路，其特征在于，所述第一整流单元包括第一电容、第一钳位二极管、第一整流二极管、第三电阻；

所述隔离器件的第四端通过所述第一电容与所述第一整流二极管的第一端相连接，所述第一整流二极管的第二端通过所述第三电阻接地；

所述第一钳位二极管用于所述第一整流二极管的第一端的电压钳位；

所述第一整流二极管的第二端还用于与所述第一滤波单元相连接。

3.如权利要求1所述的电池包唤醒电路，其特征在于，还包括第一防反二极管；

所述第一滤波单元通过所述第一防反二极管与所述第一分压单元相连接。

4.如权利要求1至3任一项所述的电池包唤醒电路，其特征在于，还包括第一唤醒模块；

所述第一唤醒模块包括第二整流单元、第二滤波单元、第二分压单元以及第二开关管；

所述第二整流单元的输入端用于接入第二唤醒信号源，所述第二整流单元的输出端通过所述第二滤波单元与所述第二分压单元相连接；

电源端与所述第二开关管的第一端相连接，所述第二开关管的第二端通过所述第二电阻接地，所述第二开关管的第二端还与所述低压锁止信号端相连接，所述第二开关管的控制端与所述第二分压单元的分压点相连接。

5.如权利要求4所述的电池包唤醒电路，其特征在于，所述第二整流单元包括第二电容、第二钳位二极管、第二整流二极管、第四电阻；

所述第二唤醒信号源通过所述第二电容与所述第二整流二极管的第一端相连接，所述第二整流二极管的第二端通过所述第四电阻接地；

所述第二钳位二极管用于所述第二整流二极管的第一端的电压钳位；

所述第二整流二极管的第二端还用于与所述第二滤波单元相连接。

6.如权利要求4所述的电池包唤醒电路，其特征在于，还包括第二防反二极管；

所述第二滤波单元通过所述第二防反二极管与所述第二分压单元相连接。

7.如权利要求1至3任一项所述的电池包唤醒电路，其特征在于，还包括第二唤醒模块；

所述第二唤醒模块包括滤波电容、第三分压单元、第三开关管；

所述第三分压单元用于接入第三唤醒信号源，所述滤波电容用于所述第三唤醒信号源的滤波；

电源端与所述第三开关管的第一端相连接，所述第三开关管的第二端通过第二电阻接地，所述第三开关管的第二端还与所述低压锁止信号端相连接，所述第三开关管的控制端与所述第三分压单元的分压点相连接。

8.如权利要求7所述的电池包唤醒电路，其特征在于，还包括第三防反二极管；

所述第三唤醒信号源通过所述第三防反二极管与所述第三分压单元相连接。

9.如权利要求1至3任一项所述的电池包唤醒电路，其特征在于，所述隔离器件采用隔离光耦器件。

10.一种电池包，其特征在于，包括权利要求1至9任一所述的电池包唤醒电路。

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