CN219856823U - 一种故障唤醒电路和车辆控制系统 - Google Patents
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Abstract
本申请提供了一种故障唤醒电路和车辆控制系统，故障唤醒电路包括供电子电路、第一开关控制子电路和第二开关控制子电路，其中，由供电子电路和第一开关控制子电路形成控制回路，且设置在电源模块与地之间，第二开关控制子电路与第一开关控制子电路并联，从供电子电路与第一开关控制子电路之间引出第一连接点，第一连接点连接到主控芯片的唤醒引脚，从供电子电路的输出端引出第一触点，从第一开关控制子电路的控制端引出第二触点，从第二开关控制子电路的控制端引出第三触点，从地引出第四触点。
Description
技术领域
本申请涉及电池故障检测技术领域，尤其是涉及一种故障唤醒电路和车辆控制系统。
背景技术
为了保证动力电池包及应用其相关的电动汽车的功能安全完整性，BMS(Batterymanagement system，电池管理单元)在开发过程中设计有故障唤醒电路，以用于监测在BMS休眠时如果发生电池电芯相关故障，能唤醒BMS，然后由BMS做相应的故障处理。但是现有的故障唤醒电路自身的连接线束连接异常时，无法唤醒BMS，可能导致车辆存在安全隐患。
实用新型内容
鉴于现有的问题，本申请提出一种故障唤醒电路和车辆控制系统。
第一方面，本申请提供一种故障唤醒电路，故障唤醒电路包括供电子电路、第一开关控制子电路和第二开关控制子电路，其中，由供电子电路和第一开关控制子电路形成控制回路，且设置在电源模块与地之间，第二开关控制子电路与第一开关控制子电路并联，从供电子电路与第一开关控制子电路之间引出第一连接点，第一连接点连接到主控芯片的唤醒引脚，从供电子电路的输出端引出第一触点，从第一开关控制子电路的控制端引出第二触点，从第二开关控制子电路的控制端引出第三触点，从地引出第四触点。
优选的，供电子电路、第一开关控制子电路和第二开关控制子电路布置在主控板上，第一触点、第二触点、第三触点和第四触点为形成在主控板的预设位置处的对外连接触点。
优选的，故障唤醒电路还包括电芯采集控制子电路，电芯采集控制子电路布置在从控板上，电芯采集控制子电路的第一输入端与目标模拟采集前端芯片的故障信号输出引脚连接，电芯采集控制子电路的第二输入端与目标模拟采集前端芯片的接地引脚连接，电芯采集控制子电路的第一输出端与第一开关控制子电路的控制端连接，电芯采集控制子电路的第二输出端与第二开关控制子电路的控制端连接。
优选的，电芯采集控制子电路包括：第一电阻，第一电阻的第一端作为电芯采集控制子电路的第一输入端；光耦三极管，光耦三极管的第一输入端与第一电阻的第二端连接，光耦三极管的第二输入端作为电芯采集控制子电路的第二输入端与目标模拟采集前端芯片的接地引脚连接，光耦三极管的第一输出端作为电芯采集控制子电路的第一输出端与第一开关控制子电路的控制端连接，光耦三极管的第二输出端作为电芯采集控制子电路的第二输出端与第二开关控制子电路的控制端连接；第一电容，第一电容的第一端与第一电阻的第二端连接，第一电容的第二端与光耦三极管的第一输入端连接；第二电阻，第二电阻的第一端与光耦三极管的第一输出端连接，第二电阻的第二端与第一触点连接；第一二极管，第一二极管的正极与光耦三极管的第二输出端连接，第一二极管的负极与第四触点连接。
优选的，第一开关控制子电路包括：第三电阻，第三电阻的第一端作为第一开关控制子电路的控制端；N沟道型场效应管，N沟道型场效应管的栅极与第三电阻的第二端连接，N沟道型场效应管的源极接地，N沟道型场效应管的漏极与主控芯片的唤醒引脚连接；第四电阻，第四电阻的第一端与N沟道型场效应管的源极连接，第四电阻的第二端形成为第四触点；第五电阻，第五电阻的第一端与N沟道型场效应管的源极连接，第五电阻的第二端接地，第六电阻，第六电阻的第一端与N沟道型场效应管的漏极连接，第六电阻的第二端与主控芯片的实时时钟供电引脚连接。
优选的，第二开关控制子电路包括：第七电阻，第七电阻的第一端作为第二开关控制子电路的控制端；P沟道型场效应管，P沟道型场效应管的栅极与第七电阻的第二端连接，P沟道型场效应管的漏极接地，P沟道型场效应管的源极与主控芯片的唤醒引脚连接；第八电阻，第八电阻的第一端与第七电阻的第二端连接，第八电阻的第二端接地。
优选的，供电子电路包括：第二二极管，第二二极管的负极与供电模块的供电端连接；滤波器件，滤波器件的第一端与第二二极管的正极连接，滤波器件的负极作为供电子电路的输出端；第二电容，第二电容的第一端与滤波器件的负极连接，第二电容的第二端接地；第三电容，第三电容的第一端与滤波器件的负极连接，第三电容的第二端接地；第四电容，第四电容的第一端接地；第五电容，第五电容的第一端接地；第九电阻，第九电阻的第一端与滤波器件的负极连接；第十电阻，第十电阻的第一端接地；低压差线性稳压器，低压差线性稳压器的第一引脚与滤波器件的负极连接，低压差线性稳压器的第二引脚与第九电阻的第二端连接，低压差线性稳压器的第三引脚和第四引脚接地，低压差线性稳压器的第五引脚与第四电容的第二端连接，低压差线性稳压器的第六引脚与主控芯片的复位引脚连接，低压差线性稳压器的第八引脚与第十电阻的第二端连接，低压差线性稳压器的第八引脚与第五电容的第二端连接；第十一电阻，第十一电阻的第一端与低压差线性稳压器的第八引脚连接，第十一电阻的第二端与低压差线性稳压器的第六引脚连接；第十二电阻，第十二电阻的第一端与低压差线性稳压器的第八引脚连接，第十二电阻的第二端与低压差线性稳压器的第七引脚连接；第十三电阻，第十三电阻的第一端与低压差线性稳压器的第八引脚连接，第十三电阻的第二端与主控芯片的实时时钟供电引脚连接。
优选的，第三电阻的第二端与主控芯片的第一采集引脚连接，第七电阻的第二端与主控芯片的第二采集引脚连接。
第二方面，本申请提供一种车辆控制系统，车辆控制系统至少包括：电池管理单元，电池管理单元至少包括故障唤醒电路；多个电池组，多个电池组用于为车辆工作供电，每个电池组与对应的一个模拟采集前端芯片连接，其中，故障唤醒电路包括供电子电路、第一开关控制子电路和第二开关控制子电路，其中，由供电子电路和第一开关控制子电路形成控制回路，且设置在电源模块与地之间，第二开关控制子电路与第一开关控制子电路并联，从供电子电路与第一开关控制子电路之间引出第一连接点，第一连接点连接到主控芯片的唤醒引脚，从供电子电路的输出端引出第一触点，从第一开关控制子电路的控制端引出第二触点，从第二开关控制子电路的控制端引出第三触点，从地引出第四触点，供电子电路、第一开关控制子电路和第二开关控制子电路布置在主控板上，第一触点、第二触点、第三触点和第四触点为形成在主控板的预设位置处的对外连接触点；故障唤醒电路还包括：电芯采集控制子电路，电芯采集控制子电路布置在从控板上，电芯采集控制子电路的第一输入端与目标模拟采集前端芯片的故障信号输出引脚连接，电芯采集控制子电路的第二输入端与目标模拟采集前端芯片的接地引脚连接，电芯采集控制子电路的第一输出端与第一开关控制子电路的控制端连接，电芯采集控制子电路的第二输出端与第二开关控制子电路的控制端连接。
优选的，车辆控制系统还包括：车载TBOX，车载TBOX与主控芯片的发送引脚通过CAN线连接，车辆TBOX包括第一无线通讯模块，第一无线通信模块与移动设备的第二无线通讯模块配合使用。
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故障唤醒电路的原理示意图；
图2为本申请实施例所提供的一种电芯采集控制子电路的电路图；
图3为本申请实施例所提供的一种第一开关控制子电路的电路图；
图4为本申请实施例所提供的一种第二开关控制子电路的电路图；
图5为本申请实施例所提供的一种供电子电路的电路图；
图6为本申请实施例所提供的一种主控芯片的接线示意图；
图7为本申请实施例所提供的一种线束连接状态、故障状态与BMS状态对照关系示意图。
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。
需要说明的是，本申请实施例中将会用到术语“包括”，用于指出其后所声明的特征的存在，但并不排除增加其他的特征。
本申请涉及一种故障唤醒电路和车辆控制系统，该故障唤醒电路和车辆控制系统，在故障信号传递过程所涉及的电路中做了高、低电平两种互补设计，保证故障信号传递的可靠性，进而保护了人身和车辆的安全。
在本申请的一个实施例中，提供一种故障唤醒电路，故障唤醒电路包括供电子电路、第一开关控制子电路和第二开关控制子电路，其中，由供电子电路和第一开关控制子电路形成控制回路，且设置在电源模块与地之间，第二开关控制子电路与第一开关控制子电路并联，从供电子电路与第一开关控制子电路之间引出第一连接点，第一连接点连接到主控芯片的唤醒引脚，从供电子电路的输出端引出第一触点，从第一开关控制子电路的控制端引出第二触点，从第二开关控制子电路的控制端引出第三触点，从地引出第四触点。
通过第一开关控制子电路或第二开关控制子电路的通断，可以拉低或抬高主控芯片的唤醒引脚所输入的信号的电平高低，当唤醒引脚输入的信号由高电平变为低电平时，主控芯片被唤醒。
如图1所示，图1为本申请实施例所提供的一种故障唤醒电路的原理示意图。当故障唤醒电路用于BMS中主控芯片的故障唤醒时，故障唤醒电路还包括电芯采集控制子电路，电芯采集控制子电路布置在从控板上，电芯采集控制子电路的第一输入端与目标模拟采集前端芯片的故障信号输出引脚(AFE_FAULT_OUT)连接，电芯采集控制子电路的第二输入端与目标模拟采集前端芯片的接地引脚连接，电芯采集控制子电路的第一输出端与第一开关控制子电路的控制端连接，电芯采集控制子电路的第二输出端与第二开关控制子电路的控制端连接。其中，MSR1和MSR2接口分别用于电压采集，r1、r2、r3、r4用于指代等效电阻。
如图2所示，图2为本申请实施例所提供的一种电芯采集控制子电路的电路图。这里的电芯采集控制子电路包括第一电阻R1，光耦三极管Q3，第一电容C1，第二电阻R2，第一二极管D1。其中，第一电阻R1的第一端作为电芯采集控制子电路的第一输入端；光耦三极管Q3的第一输入端与第一电阻R1的第二端连接，光耦三极管Q3的第二输入端作为电芯采集控制子电路的第二输入端与目标模拟采集前端芯片的接地引脚(AFE_GNDH)连接，光耦三极管Q3的第一输出端作为电芯采集控制子电路的第一输出端与第一开关控制子电路的控制端(CNT_CSC_FAULT_O_NMOS)连接，光耦三极管Q3的第二输出端作为电芯采集控制子电路的第二输出端与第二开关控制子电路的控制端连接(CNT_CSC_PWR_DETE)；第一电容C1的第一端与第一电阻R1的第二端连接，第一电容C1的第二端与光耦三极管Q3的第一输入端连接；第二电阻R2的第一端与光耦三极管Q3的第一输出端连接，第二电阻R2的第二端与第一触点(CNT_CSC_FAULT_PWR)连接；第一二极管D1的正极与光耦三极管Q3的第二输出端连接，第一二极管D1的负极与第四触点(CNT_CSC_FAULT_O_BMU_GND)连接。
其中，这里的主控芯片(Micro control unit，MCU)的型号为E3430，模拟采集前端芯片(Analog frontend end，AFE)的型号为NXP-33775。
这里的光耦三极管Q3的型号为TLX9185A，第一二极管D1的信号为PNE20020ER。
这里的Q3为光耦三极管，它的1脚通过330欧姆电阻R1连接到AFE_FAULT_OUT，当AFE自检发现电芯电压、模组温度、CSC板温超过阈值时，AFE通过AFE_FAULT_OUT输出高电平(即故障信号)；当高电平信号经过内部二极管时点亮二极管。三极管收到光信号则Q3-PIN3、4实现导通。Q3-PIN1与PIN2之间放置一个100nF的第一电容C1，用于RC滤波。
Q3-PIN4分二路连接，一路上拉39K电阻R2通过线束连接到BMU主控板FB1后CNT_CSC_FAULT_PWR这个点，用于给故障信号传递提供电源；另一路通过线束连接到BMU主控板R8前CNT_CSC_PWR_DETE这个点，用于检测故障信号传递电源的线束是否正常。
Q3-PIN分二路连接，第一路通过线束连接到BMU主板上CNT_CSC_FAULT_O_NMOS这个点，用于故障唤醒电平转换的控制。第二路经过防反二极管D1后通过线束连接到BMU主控板上CNT_CSC_FAULT_O_BMU_GND这个点，用于故障唤醒电平转换的控制。当这二路线束或电路都没异常的时候，则执行第二路的电路控制；当第二路线束或电路异常的时候，则自动执行第一路的电路控制。
如图3所示，图3为本申请实施例所提供的一种第一开关控制子电路的电路图。第一开关控制子电路包括第三电阻R3，N沟道型场效应管Q1，第四电阻R4，第五电阻R5和第六电阻R6。其中，第三电阻R3的第一端作为第一开关控制子电路的控制端；N沟道型场效应管Q1的栅极与第三电阻R3的第二端连接，N沟道型场效应管Q1的源极接地，N沟道型场效应管Q1的漏极与主控芯片的唤醒引脚(SYS_WAKEUP1-N3)连接；第四电阻R4的第一端与N沟道型场效应管Q1的源极连接，第四电阻R4的第二端形成为第四触点；第五电阻R5的第一端与N沟道型场效应管Q1的源极连接，第五电阻R5的第二端接地；第六电阻R6的第一端与所述N沟道型场效应管Q1的漏极连接，第六电阻R6的第二端与主控芯片的实时时钟供电引脚(VDD_RTC_3V3-K6)连接。
进一步的，第三电阻R3的第二端与主控芯片的第一采集引脚(CSC_ERR_OPEN_MSR_V8)连接。
这里的NMOS管的型号为BSS38N。
这里的Q1为NMOS，当VGS>0.6V时NMOS导通。它的G极分三路连接，一路经过限流电阻R3(100欧姆)通过线束连接CSC从控板发送过来的故障信号CNT_CSC_FAULT_O_NMOS，第二路接下拉电阻R5(10K)，第三路连接到单片机(E3430)的V8引脚，用于采集该点电压。当有故障发生，CSC从控板的光耦三极管Q3导通，如果第三路采集电压＝0V，Q1截止，则说明CSC从控板与BMU主控板之间连接的二路线束连接正常，BMS通过Q2的控制被唤醒确实为CSC从控板有故障发生；如果第三路采集电压＝2.4V，则说明CSC从控板与BMU主控板之间连接的CNT_CSC_FAULT_O_BMU_GND线束断开，且CSC从控板有故障发生，BMS通过Q1的控制被唤醒。
Q1-D极分二路连接，一路通过硬线连接到单片机(E3430)的N3引脚(SYS_WAKEUP1)，用于低电平唤醒BMS；另一路上拉10K电阻R6，连接到电源VDD_RTC_3V3-K6，用于给单片机N3引脚提供一个上一状态为高电平的判断。Q1-S极一路连接0欧姆电阻R4(用于分割与GND相同属性的另一个网络CNT_CSC_FAULT_O_BMU_GND，便于原理分析)，另一路接GND，给经过Q1器件的电源形成回路。
如图4所示，图4为本申请实施例所提供的一种第二开关控制子电路的电路图。第二开关控制子电路包括第七电阻R7，P沟道型场效应管Q2，第八电阻R8。第七电阻R7的第一端作为第二开关控制子电路的控制端；P沟道型场效应管Q2的栅极与第七电阻R7的第二端连接，P沟道型场效应管Q2的漏极接地，P沟道型场效应管Q2的源极与主控芯片的唤醒引脚连接；第八电阻R8的第一端与第七电阻R7的第二端连接，第八电阻R8的第二端接地。
进一步的，第七电阻R7的第二端与主控芯片的第二采集引脚(CSC_FAULT_PWR_MSR_T8)连接。
这里的PMOS管的型号为SQD40P10-40L_GE3。
这里的Q2为PMOS，当VGS<-1V时PMOS导通。它的G极分三路连接，一路经过限流电阻R7(100欧姆)通过线束连接到CSC从控板的故障电源检测信号CNT_CSC_PWR_DETE，第二路接下拉电阻R8(10K)，第三路连接到单片机(E3430)的T8引脚，用于采集该点电压。当CSC从控板没有故障发生的时候，CSC从控板的光耦三极管Q3截止。如果此时第三路采集电压＝2.44V，VGS＝2.44-3.3＝0.86V>-1V，则Q2截止。说明故障信号的供电线路连接正常。如果第三路采集电压＝0V，VGS＝0-3.3＝-3.3V<-1V，则Q2导通。BMS被唤醒，说明故障信号的供电线路连接异常。
Q2-S极通过硬线连接到单片机(E3430)的N3引脚(SYS_WAKEUP1)，用于低电平唤醒BMS；Q2-D极连接到GND，给经过Q2器件的电源形成回路。
为保证单片机唤醒引脚N3对前一状态真实有效的判断，采用的低电平唤醒，需要保证它的前一状态为高电平，否则无法确认它的前一状态是真实供给0V，还是没有上电，或线路异常。
如图5所示，图5为本申请实施例所提供的一种供电子电路的电路图。供电子电路包括：第二二极管D1，滤波器件FB1，第二电容C2，第三电容C3，第四电容C4，第五电容C5，第九电阻R9，低压差线性稳压器U1，第十电阻R10，第十一电阻R11，第十二电阻R12和第十三电阻R13。其中，第二二极管D1的负极与供电模块的供电端连接；滤波器件FB1的第一端与第二二极管D1的正极连接，滤波器件FB1的负极作为供电子电路的输出端；第二电容C2的第一端与滤波器件FB1的负极连接，第二电容C2的第二端接地；第三电容C3的第一端与滤波器件FB1的负极连接，第三电容C3的第二端接地；第四电容C4的第一端接地；第五电容C5的第一端接地；第九电阻R9的第一端与滤波器件FB1的负极连接；第十电阻R10的第一端接地；低压差线性稳压器U1的第一引脚与滤波器件FB1的负极连接，低压差线性稳压器U1的第二引脚与第九电阻R9的第二端连接，低压差线性稳压器U1的第三引脚和第四引脚接地，低压差线性稳压器U1的第五引脚与第四电容C4的第二端连接，低压差线性稳压器U1的第六引脚与主控芯片的复位引脚连接，低压差线性稳压器U1的第七引脚与第十电阻R10的第二端连接，低压差线性稳压器U1的第八引脚与第五电容C5的第二端连接；第十一电阻R11的第一端与低压差线性稳压器U1的第八引脚连接，第十一电阻R11的第二端与低压差线性稳压器U1的第六引脚连接；第十二电阻R12的第一端与低压差线性稳压器U1的第八引脚连接，第十二电阻R12的第二端与低压差线性稳压器U1的第七引脚连接；第十三电阻R13的第一端与低压差线性稳压器U1的第八引脚连接，第十三电阻R13的第二端与主控芯片的实时时钟供电引脚连接。
这里的低压差线性稳压器U1的型号为LN20042Q1-DFR，第二二极管D1的型号为PNE20020ER，滤波器件FB1为磁珠，型号为BLM18KG331SH1D。
这里的低压差线性电压调节器U1，输入电压范围VIN＝2.75—42V，共9个引脚，PIN1(IN)为芯片工作的电源输入引脚；PIN2(EN)为使能引脚，连接逻辑控制信号或直接与PIN1连接；PIN3(NC)连接到GND；PIN4(GND)连接到GND；PIN5(DELAY)为电源正常延迟引脚，对GND连接一个陶瓷电容以设置PG延迟时间；PIN6(PG)为电源正常引脚，开漏输出，在PG和外部电源或OUT引脚之间连接一个上拉电阻，如果不使用，保持悬空；PIN7(FB)为反馈引脚，连接在OUT和GND之间分压电阻的中心位置。PIN8(OUT)为输出引脚，在OUT与GND引脚之间放置一个1uF陶瓷电容；PIN9(E-PAD)用于增强芯片散热能力，连接到GND。
当CNT_PWR_12V连接12V电源模块时，12V电源经过防反二极管D2，磁珠FB1(用于抑制来自电源线干扰信号)后分为两路，第一路给CSC从板故障信号提供电源；另一路连接U1-PIN1给U1(LDO，Low dropout regulator，低压差线性稳压器)供电。电容C2(100nF)和C3(1uF)用于对U1-PIN1可能产生的不同频段的噪声进行滤波和给U1-PIN1提供稳定的电源。
R9(0欧姆)用于连接U1-PIN和PIN2，给PIN2供电，当U1-PIN2(EN)电压>2V允许U1(LDO)输出，当U1-PIN2(EN)电压<0.4V禁止U1(LDO)输出。
U1-PIN3,4,9连接到GND，用于给芯片U1提供返回12V电源的路径和散热。
电容C4(100nF:延时电容)一端接U1-PIN5(DELAY)，另一端接GND；当EN引脚(PIN2)电压>2V时，VOUT(PIN8)有电压输出且当VOUT电压上升>VOUT*87％时，DELAY引脚(PIN5)输出电流(2.35uA)给外部延迟电容C3充电。而当DELAY引脚(PIN5)电压上升超过0.8V时，PG引脚(PIN6)被上拉，即PG电压＝VOUT电压。单片机复位信号由低电平变成高电平，复位信号被撤消。根据U1芯片手册提供公式计算得到延时时间＝(100nF*0.8V)/2.35uA＝34ms，大于单片机(E3430)所要求上电复位释放时间50us，满足单片机(E3430)正常上电时序要求。
PIN6(PG)表电源正常的信号，对内连接芯片内部NMOS的漏极；对外一路上拉10K电阻(R11)接VOUT，另一路接单片机上电复位引脚(SYS_POR_B-P3)。LDO(U1)上电的时候，当VIN处于欠压阶段，内部NMOS截止；过了欠压阶段内部NMOS导通，PIN6(PG)被拉低，单片机(E3430)复位，经过约34ms延迟电容(C3)充电大于0.8V，内部NMOS截止，PG电压＝VOUT电压，表明单片机供电的VDD_RTC_3V3正常，复位信号撤消。
PIN7(FB)反馈引脚，连接到OUT与GND之间的电阻分压器的中间，即电阻R12(4.3M)一端接OUT，另一端接FB，而电阻R10(1M)一端接PIN7，另一端接GND。VFB＝0.6V，是LDO内部提供的电压。根据分压公式得到VOUT＝(1+R3/R2)×VFB＝(1+4.3/1)×0.6＝5.3*0.6＝3.18V。反过来，当VFB值不是0.6V时，则通过内部运放调整内部PMOS的开启度来调节VOUT输出大小。
PIN8(OUT)输出引脚，在OUT和GND之间放置了一个电容C5(4.7uF)，用于储能和滤波，为下级电路提供稳定干净的电源。然后通过0欧姆电阻R4，给单片机K6引脚(RTC模块)供电，并作为单片机N3引脚(系统唤醒输入口)的上拉电源。
如图6所示，图6为本申请实施例所提供的一种主控芯片的接线示意图。单片机E3430-K6引脚(VDD_RTC)通过0欧姆电阻R13连接到U1-PIN8(OUT)，由OUT给单片机RTC域供电。单片机P3引脚(SYS_POR_B)连接到U1-PIN6(PG)，用于系统上电复位。单片机V8引脚(GPIO_C2)连接到Q1-G极，用于该点电压的采集。单片机T8引脚(GPIO_C1)连接到Q2-G极，用于该点电压的采集。单片机N3引脚(SYS-WAKEUP1)同时连接到Q1-D极和Q2-S极，用于低电平唤醒BMS。单片机通过CAN线连接到车载T-BOX，经过车载T-BOX通过5G通信信号将BMS采集到的相关故障信息发送用户手机APP上，提醒用户做出相应、及时的处理。
所有的线束连接状态、故障状态与BMS状态对照表可以参见图7，其中的限速1-4为用于连接主控板和从控板上对应的两个触点的线束。本申请实施例所提供的故障唤醒电路通过增加PMOS电路可以检测供电线路是否断开；当有故障发生时，如线束4没有断开，则PMOS导通唤醒BMS；如线束4断开，则通过线束3控制NMOS导通唤醒BMS，保证了唤醒BMS的及时性。
在本申请的一个实施例中，还提供一种辆控制系统，车辆控制系统至少包括：电池管理单元，多个电池组。电池管理单元至少包括故障唤醒电路，每个电池组与对应的一个模拟采集前端芯片连接，多个电池组用于为车辆工作供电。
车辆控制系统还包括车载TBOX，车载TBOX与主控芯片的发送引脚通过CAN线连接，车辆TBOX包括第一无线通讯模块，第一无线通信模块与移动设备的第二无线通讯模块配合使用。
在BMS休眠状态下时，可以实时检测供电线路线束的通断情况；如有断线，唤醒BMS并通过车载TBOX通知用户APP端有线路故障，马上送至4S店做维修处理。同时，当电池组故障发生时，即使有故障传递线束断开，也能将故障状态传递给BMU，并唤醒BMS。
在本申请的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“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，仅是为了便于描述本申请和简化描述，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申请的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
在本申请的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“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申请中的具体含义。
另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本申请要求的保护范围之内。
以上仅为本申请的优选实施例，并非因此限制本申请的保护范围，凡是在本申请的创新构思下，利用本申请说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本申请的保护范围内。
Claims (10)
1.一种故障唤醒电路，其特征在于，故障唤醒电路包括供电子电路、第一开关控制子电路和第二开关控制子电路，
其中，由供电子电路和第一开关控制子电路形成控制回路，且设置在电源模块与地之间，
第二开关控制子电路与第一开关控制子电路并联，
从供电子电路与第一开关控制子电路之间引出第一连接点，第一连接点连接到主控芯片的唤醒引脚，
从供电子电路的输出端引出第一触点，从第一开关控制子电路的控制端引出第二触点，从第二开关控制子电路的控制端引出第三触点，从地引出第四触点。
2.根据权利要求1所述的故障唤醒电路，其特征在于，供电子电路、第一开关控制子电路和第二开关控制子电路布置在主控板上，第一触点、第二触点、第三触点和第四触点为形成在主控板的预设位置处的对外连接触点。
3.根据权利要求2所述的故障唤醒电路，其特征在于，故障唤醒电路还包括：
电芯采集控制子电路，电芯采集控制子电路布置在从控板上，电芯采集控制子电路的第一输入端与目标模拟采集前端芯片的故障信号输出引脚连接，电芯采集控制子电路的第二输入端与目标模拟采集前端芯片的接地引脚连接，电芯采集控制子电路的第一输出端与第一开关控制子电路的控制端连接，电芯采集控制子电路的第二输出端与第二开关控制子电路的控制端连接。
4.根据权利要求3所述的故障唤醒电路，其特征在于，电芯采集控制子电路包括：
第一电阻，第一电阻的第一端作为电芯采集控制子电路的第一输入端；
光耦三极管，光耦三极管的第一输入端与第一电阻的第二端连接，光耦三极管的第二输入端作为电芯采集控制子电路的第二输入端与目标模拟采集前端芯片的接地引脚连接，光耦三极管的第一输出端作为电芯采集控制子电路的第一输出端与第一开关控制子电路的控制端连接，光耦三极管的第二输出端作为电芯采集控制子电路的第二输出端与第二开关控制子电路的控制端连接；
第一电容，第一电容的第一端与第一电阻的第二端连接，第一电容的第二端与光耦三极管的第一输入端连接；
第二电阻，第二电阻的第一端与光耦三极管的第一输出端连接，第二电阻的第二端与第一触点连接；
第一二极管，第一二极管的正极与光耦三极管的第二输出端连接，第一二极管的负极与第四触点连接。
5.根据权利要求4所述的故障唤醒电路，其特征在于，第一开关控制子电路包括：
第三电阻，第三电阻的第一端作为第一开关控制子电路的控制端；
N沟道型场效应管，N沟道型场效应管的栅极与第三电阻的第二端连接，N沟道型场效应管的源极接地，N沟道型场效应管的漏极与主控芯片的唤醒引脚连接；
第四电阻，第四电阻的第一端与N沟道型场效应管的源极连接，第四电阻的第二端形成为第四触点；
第五电阻，第五电阻的第一端与N沟道型场效应管的源极连接，第五电阻的第二端接地；
第六电阻，第六电阻的第一端与N沟道型场效应管的漏极连接，第六电阻的第二端与主控芯片的实时时钟供电引脚连接。
6.根据权利要求5所述的故障唤醒电路，其特征在于，第二开关控制子电路包括：
第七电阻，第七电阻的第一端作为第二开关控制子电路的控制端；
P沟道型场效应管，P沟道型场效应管的栅极与第七电阻的第二端连接，P沟道型场效应管的漏极接地，P沟道型场效应管的源极与主控芯片的唤醒引脚连接；
第八电阻，第八电阻的第一端与第七电阻的第二端连接，第八电阻的第二端接地。
7.根据权利要求6所述的故障唤醒电路，其特征在于，供电子电路包括：
第二二极管，第二二极管的负极与供电模块的供电端连接；
滤波器件，滤波器件的第一端与第二二极管的正极连接，滤波器件的负极作为供电子电路的输出端；
第二电容，第二电容的第一端与滤波器件的负极连接，第二电容的第二端接地；
第三电容，第三电容的第一端与滤波器件的负极连接，第三电容的第二端接地；
第四电容，第四电容的第一端接地；
第五电容，第五电容的第一端接地；
第九电阻，第九电阻的第一端与滤波器件的负极连接；
第十电阻，第十电阻的第一端接地；
低压差线性稳压器，低压差线性稳压器的第一引脚与滤波器件的负极连接，低压差线性稳压器的第二引脚与第九电阻的第二端连接，低压差线性稳压器的第三引脚和第四引脚接地，低压差线性稳压器的第五引脚与第四电容的第二端连接，低压差线性稳压器的第六引脚与主控芯片的复位引脚连接，低压差线性稳压器的第八引脚与第十电阻的第二端连接，低压差线性稳压器的第八引脚与第五电容的第二端连接；
第十一电阻，第十一电阻的第一端与低压差线性稳压器的第八引脚连接，第十一电阻的第二端与低压差线性稳压器的第六引脚连接；
第十二电阻，第十二电阻的第一端与低压差线性稳压器的第八引脚连接，第十二电阻的第二端与低压差线性稳压器的第七引脚连接；
第十三电阻，第十三电阻的第一端与低压差线性稳压器的第八引脚连接，第十三电阻的第二端与主控芯片的实时时钟供电引脚连接。
8.根据权利要求7所述的故障唤醒电路，其特征在于，第三电阻的第二端与主控芯片的第一采集引脚连接，第七电阻的第二端与主控芯片的第二采集引脚连接。
9.一种车辆控制系统，其特征在于，所述车辆控制系统至少包括：
电池管理单元，电池管理单元至少包括如权利要求3至8中任一项的故障唤醒电路；
多个电池组，多个电池组用于为车辆工作供电，每个电池组与对应的一个模拟采集前端芯片连接。
10.根据权利要求9所述的车辆控制系统，其特征在于，所述车辆控制系统还包括：
车载TBOX，车载TBOX与主控芯片的发送引脚通过CAN线连接，车辆TBOX包括第一无线通讯模块，第一无线通信模块与移动设备的第二无线通讯模块配合使用。
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| CN202321290590.7U CN219856823U (zh) | 2023-05-25 | 2023-05-25 | 一种故障唤醒电路和车辆控制系统 |
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