CN219393484U

CN219393484U - 一种电池管理系统唤醒电路

Info

Publication number: CN219393484U
Application number: CN202223486125.9U
Authority: CN
Inventors: 赵甫; 杜海亮; 徐培东; 邓冲; 张建彪; 杨红新
Original assignee: Dr Octopus Intelligent Technology Shanghai Co Ltd
Current assignee: Dr Octopus Intelligent Technology Shanghai Co Ltd
Priority date: 2022-12-26
Filing date: 2022-12-26
Publication date: 2023-07-21
Anticipated expiration: 2032-12-26

Abstract

本申请提供了一种电池管理系统唤醒电路，电路包括电源控制电路、电源唤醒电路、唤醒源检测电路、脉冲控制电路以及SBC电源芯片；其中，电源控制电路的第一端、唤醒源检测电路的第一端、所述电源唤醒电路的第一端以及脉冲控制电路的第一端均电连接；唤醒源检测电路的第二端与所述电源唤醒电路的第二端电连接；电源唤醒电路的第三端与所述脉冲控制电路的第二端电连接，电源唤醒电路的第四端与所述脉冲控制电路的第三端电连接；所述脉冲控制电路的第四端与所述电源唤醒电路的第二端电连接；所述脉冲控制电路的第五端与所述SBC电源芯片的第一端电连接。从而实现了对电池管理系统的唤醒，简化了电路结构、降低了成本以及节约电能。

Description

一种电池管理系统唤醒电路

技术领域

本申请涉及电路检测领域，尤其涉及一种电池管理系统唤醒电路。

背景技术

动力电池包是由多节电芯模组串联组成高压供电单元，是整车动力的输出来源。BMS(电池管理系统)是动力电池系统的管理控制核心，负责控制电池的运行状态，以及电池充放电的控制，电池故障的诊断，是新能源汽车必不可少的一部分。电动汽车驻车时，如果电池管理系统处于工作状态，会长期处于耗费铅酸电池电量，会导致铅酸电池亏电，导致车辆不能正常上电行驶，因此需要驻车时电池管理系统应当处于睡眠状态，以降低系统功耗，减小对铅酸蓄电池的耗电。但是现有的电池管理系统唤醒电路结构都过于复杂。

实用新型内容

有鉴于此，本申请实施例至少提供一种电池管理系统唤醒电路，从而实现了对电池管理系统的唤醒，简化了电路结构、降低了成本以及节约电能。

本申请主要包括以下几个方面：

第一方面，本申请实施例提供一种电池管理系统唤醒电路，所述电池管理系统唤醒电路包括电源控制电路、电源唤醒电路、唤醒源检测电路、脉冲控制电路以及SBC电源芯片；其中，

所述电源控制电路的第一端、所述唤醒源检测电路的第一端、所述电源唤醒电路的第一端以及所述脉冲控制电路的第一端均电连接；

所述唤醒源检测电路的第二端与所述电源唤醒电路的第二端电连接；

所述电源唤醒电路的第三端与所述脉冲控制电路的第二端电连接，所述电源唤醒电路的第四端与所述脉冲控制电路的第三端电连接；

所述脉冲控制电路的第四端与所述电源唤醒电路的第二端电连接；

所述脉冲控制电路的第五端与所述SBC电源芯片的第一端电连接；

其中，所述电源唤醒电路由三个电阻和一个电容构成，所述唤醒源检测电路由微控制单元、三极管、三个电阻以及一个二极管构成。

在一种可能的实施方式中，所述电源控制电路包括电源、开关以及第一二极管；其中，

所述电源的第一端与所述开关的第一端电连接，所述开关的第二端与所述第一二极管的阳极端电连接，所述第一二极管的阴极端作为所述电源控制电路的第一端与所述唤醒源检测电路的第一端电连接。

在一种可能的实施方式中，所述电源唤醒电路，包括：

第一电阻的第一端与第二电阻的第一端以及第一电容的第二端均电连接，所述第一电容的第二端与第三电阻的第二端电连接，所述第三电阻的第一端与所述第二电阻的第二端电连接；

其中，所述第一电阻的第一端作为所述电源唤醒电路的第一端，所述第一电容的第二端作为所述电源唤醒电路的第二端，所述第二电阻与所述第三电阻连接线上的一端作为所述电源唤醒电路的第二端，所述第一电阻与所述第一电容连接线上的一端作为所述电源唤醒电路的第三端。

在一种可能的实施方式中，所述唤醒源检测电路，包括：

三极管的发射极与所述电源控制电路的第一端电连接，所述三极管的基极与第四电阻的第一端电连接，所述三极管的集电极与第五电阻的第一端以及第六电阻的第一端均电连接，所述第六电阻的第二端与第二二极管的阳极以及所述第四电阻的第二端均电连接，所述五电阻的第二端与所述第二二极管的阴极端电连接，所述五电阻的第二端与所述微控制单元连接；

其中，所述第六电阻的第二端作为所述唤醒源检测电路的第二端。

在一种可能的实施方式中，所述脉冲控制电路包括比较器、第七电阻、第八电阻、第三二极管以及第二电容；其中，

所述比较器的第一端与电源控制电路的第一端以及所述第七电阻的第一端均电连接，所述比较器的第二端与所述电源唤醒电路的第三端电连接，所述比较器的第三端与所述电源唤醒电路的第二端电连接，所述比较器的第四端与所述电源唤醒电路的第二端电连接；

所述第三二极管的阳极端与所述第七电阻的第二端以及所述比较器的第五端均电连接，所述第三二极管的阴极端与所述第八电阻的第一端以及所述第二电容的第一端均电连接，所述第八电阻的第二端与所述第二电容的第二端以及所述比较器的第四端均电连接；

其中，所述比较器的第四端作为所述脉冲控制电路的第四端。

在一种可能的实施方式中，控制第一开关处于闭合状态，通过第一二极管向比较器进行供电。

在一种可能的实施方式中，对比较器进行供电后，比较器输出高电平，通过第二二极管传递至SBC电源芯片以使唤醒电池管理系统。

在一种可能的实施方式中，当第一电容充电完成后，第一电容通过第一电阻、第二电阻以及第三电阻进行放电。

在一种可能的实施方式中，当所述第一电容充电完成后，所述比较器的输出低电平信号。

在一种可能的实施方式中，所述比较器的型号为LM2903M。

本申请实施例提供的一种电池管理系统唤醒电路，所述电池管理系统唤醒电路包括电源控制电路、电源唤醒电路、唤醒源检测电路、脉冲控制电路以及SBC电源芯片；其中，所述电源控制电路的第一端、所述唤醒源检测电路的第一端、所述电源唤醒电路的第一端以及所述脉冲控制电路的第一端均电连接；所述唤醒源检测电路的第二端与所述电源唤醒电路的第二端电连接；所述电源唤醒电路的第三端与所述脉冲控制电路的第二端电连接，所述电源唤醒电路的第四端与所述脉冲控制电路的第三端电连接；所述脉冲控制电路的第四端与所述电源唤醒电路的第二端电连接；所述脉冲控制电路的第五端与所述SBC电源芯片的第一端电连接；其中，所述电源唤醒电路由三个电阻和一个电容构成，所述唤醒源检测电路由微控制单元、三极管、三个电阻以及一个二极管构成。从而实现了对电池管理系统的唤醒，简化了电路结构、降低了成本以及节约电能。

为使本申请的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本申请的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，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相关的附图。

图1为本申请实施例所提供的一种电池管理系统唤醒电路的结构示意图之一；

图2为本申请实施例所提供的电源唤醒电路的结构示意图；

图3为本申请实施例所提供的唤醒源检测电路的结构示意图；

图4为本申请实施例所提供的一种电池管理系统唤醒电路的结构示意图之二。

图标：100-电池管理系统唤醒电路；110-电源控制电路；111-电源；112-开关；113-第一二极管；120-电源唤醒电路；121-第一电阻；122-第二电阻；123-第一电容；124-第三电阻；130-唤醒源检测电路；131-微控制单元；132-三极管；133-第四电阻；134-第五电阻；135-第六电阻；136-第二二极管；140-脉冲控制电路；141-比较器；142-第七电阻；143-第八电阻；144-第三二极管；145-第二电容；150-SBC电源芯片。

具体实施方式

为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本申请实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本申请的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本申请的范围，而是仅仅表示本申请的选定实施例。基于本申请的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的每个其他实施例，都属于本申请保护的范围。

在本申请实施例的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该实用新型产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

此外，术语“水平”、“竖直”等术语并不表示要求部件绝对水平或悬垂，而是可以稍微倾斜。如“水平”仅仅是指其方向相对“竖直”而言更加水平，并不是表示该结构一定要完全水平，而是可以稍微倾斜。

在本申请实施例的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“连通”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

为了使得本领域技术人员能够使用本申请内容，结合特定应用场景“对三相电表进行检测”，给出以下实施方式，对于本领域技术人员来说，在不脱离本申请的精神和范围的情况下，可以将这里定义的一般原理应用于其他实施例和应用场景。

本申请实施例下述的电路应用于任何需要进行对电池管理系统进行唤醒的场景，本申请实施例并不对具体的应用场景作限制，任何使用本申请实施例提供的电池管理系统唤醒电路方案均在本申请保护范围内。

首先，对本申请可适用的应用场景进行介绍。本申请可应用于电路检测领域。

经研究发现，动力电池包是由多节电芯模组串联组成高压供电单元，是整车动力的输出来源。BMS(电池管理系统)是动力电池系统的管理控制核心，负责控制电池的运行状态，以及电池充放电的控制，电池故障的诊断，是新能源汽车必不可少的一部分。电动汽车驻车时，如果电池管理系统处于工作状态，会长期处于耗费铅酸电池电量，会导致铅酸电池亏电，导致车辆不能正常上电行驶，因此需要驻车时电池管理系统应当处于睡眠状态，以降低系统功耗，减小对铅酸蓄电池的耗电。但是现有的电池管理系统唤醒电路结构都过于复杂。

基于此，本申请实施例提供了一种电池管理系统唤醒电路，从而实现了对电池管理系统的唤醒，简化了电路结构、降低了成本以及节约电能。

请参阅图1，图1为本申请实施例所提供的一种电池管理系统唤醒电路100的结构示意图之一。如图1中所示，本申请实施例提供的电池管理系统唤醒电路100包括电源控制电路110、电源唤醒电路120、唤醒源检测电路130、脉冲控制电路140以及SBC电源芯片150。

具体的，所述电源控制电路110的第一端、所述唤醒源检测电路130的第一端、所述电源唤醒电路120的第一端以及所述脉冲控制电路140的第一端均电连接；所述唤醒源检测电路130的第二端与所述电源唤醒电路120的第二端电连接；所述电源唤醒电路120的第三端与所述脉冲控制电路140的第二端电连接，所述电源唤醒电路120的第四端与所述脉冲控制电路140的第三端电连接；所述脉冲控制电路140的第四端与所述电源唤醒电路120的第二端电连接；所述脉冲控制电路140的第五端与所述SBC电源芯片150的第一端电连接；其中，所述电源唤醒电路120由三个电阻和一个电容构成，所述唤醒源检测电路130由微控制单元131、三极管132、三个电阻以及一个二极管构成。

示例的，电源控制电路110，用于A+信号给比较器141供电比较器141输出高电平，脉冲控制电路140，用于实现脉冲唤醒在一定时间关闭比较器141输出高电平，电源唤醒电路120，用于连接SBC唤醒BMS系统，唤醒源检测电路130，用于判断是A+信号唤醒的BMS。

示例的，处于睡眠状态下的电动车需要交流充电或直流充电时，必须唤醒电池管理系统使其进入工作状态。根据GBT 18487.1-2015标准，直流充电是通过CC2或A+信号可以唤醒BMS。

进一步的，请参阅图2，图2为本申请实施例所提供的电源唤醒电路120的结构示意图。如图2所示，所述电源唤醒电路120，包括第一电阻121、第二电阻122、第一电容123以及第三电阻124。

具体的，第一电阻121的第一端与第二电阻122的第一端以及第一电容123的第二端均电连接，所述第一电容123的第二端与第三电阻124的第二端电连接，所述第三电阻124的第一端与所述第二电阻122的第二端电连接；其中，所述第一电阻121的第一端作为所述电源唤醒电路120的第一端，所述第一电容123的第二端作为所述电源唤醒电路120的第二端，所述第二电阻122与所述第三电阻连接线上的一端作为所述电源唤醒电路120的第二端，所述第一电阻121与所述第一电容123连接线上的一端作为所述电源唤醒电路120的第三端。

示例的，所述第一电容123为100nF。

示例的，所述第一电阻121为1MΩ，所述第二电阻122为10KΩ，所述第三电阻124为10KΩ。

这里，电源控制电路110用于A+信号给比较器供电比较器输出高电平。

进一步的，请参阅图3，图3为本申请实施例所提供的唤醒源检测电路130的结构示意图。如图3所示，所述唤醒源检测电路130，包括微控制单元131、三极管132、第四电阻133、第五电阻134、第六电阻135以及第二二极管136。

具体的，三极管132的发射极与所述电源控制电路110的第一端电连接，所述三极管132的基极与第四电阻133的第一端电连接，所述三极管132的集电极与第五电阻134的第一端以及第六电阻135的第一端均电连接，所述第六电阻135的第二端与第二二极管136的阳极以及所述第四电阻133的第二端均电连接，所述五电阻的第二端与所述第二二极管136的阴极端电连接，所述五电阻的第二端与所述微控制单元131连接；其中，所述第六电阻135的第二端作为所述唤醒源检测电路130的第二端。

进一步的，请参阅图4，图4为本申请实施例所提供的一种电池管理系统唤醒电路100的结构示意图之二。如图4所示，所述脉冲控制电路140包括比较器141、第七电阻142、第八电阻143、第三二极管144以及第二电容145。所述电源控制电路110包括电源、开关112以及第一二极管113。

具体的，所述电源111的第一端与所述开关112的第一端电连接，所述开关112的第二端与所述第一二极管113的阳极端电连接，所述第一二极管113的阴极端作为所述电源控制电路110的第一端与所述唤醒源检测电路130的第一端电连接。

示例的，所述电源111为12v。

具体的，所述比较器141的第一端与电源控制电路110的第一端以及所述第七电阻142的第一端均电连接，所述比较器141的第二端与所述电源唤醒电路120的第三端电连接，所述比较器141的第三端与所述电源唤醒电路120的第二端电连接，所述比较器141的第四端与所述电源唤醒电路120的第二端电连接；所述第三二极管144的阳极端与所述第七电阻142的第二端以及所述比较器141的第五端均电连接，所述第三二极管144的阴极端与所述第八电阻143的第一端以及所述第二电容145的第一端均电连接，所述第八电阻143的第二端与所述第二电容145的第二端以及所述比较器141的第四端均电连接；其中，所述比较器141的第四端作为所述脉冲控制电路140的第四端。

示例的，所述第二电容145为10nF。

示例的，所述比较器141的型号为LM2903M。

示例的，控制第一开关处于闭合状态，通过第一二极管向比较器进行供电。

示例的，对比较器进行供电后，比较器输出高电平，通过第二二极管传递至SBC电源芯片以使唤醒电池管理系统。

示例的，当第一电容充电完成后，第一电容通过第一电阻、第二电阻以及第三电阻进行放电。

示例的，第一电容充电完成后，比较器的输出低电平信号。

这里，在充电抢插拔过程后A+信号输出持续12V高电平信号唤醒BMS系统，BMS进入工作状态后进行直流快充，快充完成后在充电枪连接状态下BMS依旧可以进入睡眠。

这里，在本方案中可以将比较器替换成运算放大器，可以将二极管替换成MOS管或者是三极管。

其中，本方案的目的是实现A+信号快速准确插枪唤醒功能，进入充电状态，充电完成后再充电枪连接状态下依旧可以进入睡眠模式，简化电路了结构，降低成本，节约电能。

这里，电池管理系统唤醒电路100的工作原理如下：

第一开关112假设为充电枪与充电座连接开关112，当充电枪连接后：第一开关112闭合通过第一二极管113给比较器141进行供电，此时在第一电容123的作用下进行充电，此时比较器141正输入端电压大于负输入端电压，此时比较器141输出高电平，通过第三二极管144后连接至SBC电源芯片150的IO0进行唤醒BMS。当第一电容123充电完成后，比较器141负输入端电压大于正输入端电压，此时比较器141输出低电平，实现脉冲唤醒，当BMS完成充电后在不拔枪的情况下可以实现睡眠。充电完成拔枪后，第一电容123通过第二电阻122、第三电阻124以及第四电故障进行放电，为下一次插枪唤醒做准备。充电连接后第一三极管132导通，微控制单元131的GPIO通过读取高电平判定是A+信号唤醒的BMS，若充电枪未连接在第六电阻135的作用下读到低电平，判定非A+唤醒。

本申请实施例所提供的一种电池管理系统唤醒电路，所述电池管理系统唤醒电路包括电源控制电路、电源唤醒电路、唤醒源检测电路、脉冲控制电路以及SBC电源芯片；其中，所述电源控制电路的第一端、所述唤醒源检测电路的第一端、所述电源唤醒电路的第一端以及所述脉冲控制电路的第一端均电连接；所述唤醒源检测电路的第二端与所述电源唤醒电路的第二端电连接；所述电源唤醒电路的第三端与所述脉冲控制电路的第二端电连接，所述电源唤醒电路的第四端与所述脉冲控制电路的第三端电连接；所述脉冲控制电路的第四端与所述电源唤醒电路的第二端电连接；所述脉冲控制电路的第五端与所述SBC电源芯片的第一端电连接；其中，所述电源唤醒电路由三个电阻和一个电容构成，所述唤醒源检测电路由微控制单元、三极管、三个电阻以及一个二极管构成。从而实现了对电池管理系统的唤醒，简化了电路结构、降低了成本以及节约电能。

所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的系统、装置和单元的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。

在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的系统、装置和方法，可以通过其它的方式实现。以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，所述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，又例如，多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些通信接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。

所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。

另外，在本申请各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。

所述功能如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个处理器可执行的非易失的计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本申请的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本申请各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(Read-OnlyMemory，ROM)、随机存取存储器(Random Access Memory，RAM)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释，此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

最后应说明的是：以上所述实施例，仅为本申请的具体实施方式，用以说明本申请的技术方案，而非对其限制，本申请的保护范围并不局限于此，尽管参照前述实施例对本申请进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：任何熟悉本技术领域的技术人员在本申请揭露的技术范围内，其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改或可轻易想到变化，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改、变化或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本申请实施例技术方案的精神和范围，都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此，本申请的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

Claims

1.一种电池管理系统唤醒电路，其特征在于，所述电池管理系统唤醒电路包括电源控制电路、电源唤醒电路、唤醒源检测电路、脉冲控制电路以及SBC电源芯片；其中，

2.根据权利要求1所述的电池管理系统唤醒电路，其特征在于，所述电源控制电路包括电源、开关以及第一二极管；其中，

3.根据权利要求1所述的电池管理系统唤醒电路，其特征在于，所述电源唤醒电路，包括：

4.根据权利要求1所述的电池管理系统唤醒电路，其特征在于，所述唤醒源检测电路，包括：

5.根据权利要求1所述的电池管理系统唤醒电路，其特征在于，所述脉冲控制电路包括比较器、第七电阻、第八电阻、第三二极管以及第二电容；其中，

6.根据权利要求1-5任一所述的电池管理系统唤醒电路，其特征在于，控制第一开关处于闭合状态，通过第一二极管向比较器进行供电。

7.根据权利要求6所述的电池管理系统唤醒电路，其特征在于，对所述比较器进行供电后，比较器输出高电平，通过第二二极管传递至SBC电源芯片以使唤醒电池管理系统。

8.根据权利要求1-5任一所述的电池管理系统唤醒电路，其特征在于，当第一电容充电完成后，第一电容通过第一电阻、第二电阻以及第三电阻进行放电。

9.根据权利要求8所述的电池管理系统唤醒电路，其特征在于，当第一电容充电完成后，比较器的输出低电平信号。

10.根据权利要求5所述的电池管理系统唤醒电路，其特征在于，所述比较器的型号为LM2903M。