具体实施方式
下面将结合本实用新型实施例中的附图,对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例是本实用新型一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例,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例,都属于本实用新型保护的范围。
附图中所示的流程图仅是示例说明,不是必须包括所有的内容和操作/步骤,也不是必须按所描述的顺序执行。例如,有的操作/步骤还可以分解、组合或部分合并,因此实际执行的顺序有可能根据实际情况改变。
应当理解,在此本实用新型说明书中所使用的术语仅仅是出于描述特定实施例的目的而并不意在限制本实用新型。如在本实用新型说明书和所附权利要求书中所使用的那样,除非上下文清楚地指明其它情况,否则单数形式的“一”、“一个”及“该”意在包括复数形式。
应当理解,为了便于清楚描述本实用新型实施例的技术方案,在本实用新型的实施例中,采用了“第一”、“第二”等字样对功能和作用基本相同的相同项或相似项进行区分。例如,第一开关单元和第二开关单元仅仅是为了区分不同的供电单元,并不对其先后顺序进行限定。本领域技术人员可以理解“第一”、“第二”等字样并不对数量和执行次序进行限定,并且“第一”、“第二”等字样也并不限定一定不同。
还应当进理解,在本实用新型说明书和所附权利要求书中使用的术语“和/或”是指相关联列出的项中的一个或多个的任何组合以及所有可能组合,并且包括这些组合。
以下对本实用新型的一些实施方式作详细说明。在不冲突的情况下,下述的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
请参阅图1,图1是本实用新型提供的一种供电控制电路10的示意框图。在图1中,供电控制电路10包括第一开关单元11、第二开关单元12和信号收发单元13。第一开关单元11的输出端与第二开关单元12的受控端连接,第一开关单元11用于在接收到唤醒操作时,输出导通信号。信号收发单元13的第一端与第一开关单元11的输出端连接,信号收发单元13的第二端与外部电路20相连接,信号收发单元13用于在检测到第一开关单元11的导通信号时,输出激活信号给外部电路20。信号收发单元13还用于在接收到外部电路20发送的激活信号时,输出导通信号给第二开关单元12。第二开关单元12的第一端与目标电源30连接,第二开关单元12的第二端与目标电路40连接,第二开关单元12用于在接收到导通信号时,导通目标电源30与目标电路40之间的连接,以使目标电源30为目标电路40供电。
在本实施例中,该供电控制电路第一开关单元11接收到唤醒操作时输出导通信号给第二开关单元12,以使该第二开关单元12导通目标电源30和目标电路40的连接,进而使得该目标电路在接收到该目标电源30提供的电信号时能够完成激活上电启动。同时,在该供电控制电路中,信号收发单元13在检测到第一开关单元11的导通信号时,输出激活信号给外部电路20,使得外部电路20能够根据该激活信号完成上电启动。在本申请提供的上述实施例中,该供电控制电路10中的第一开关单元11在接收到唤醒操作时,能够同时激活该目标电路40和该外部电路20,即实现两个设备之间使用同一唤醒操作就能同步激活。进一步地,该供电控制电路10中的信号收发单元13在接收到该外部电路20发送的激活信号后,能够输出导通信号给第二开关单元12,即该供电控制电路10受外部电路20的控制同步唤醒该目标电路40。本申请实施例提供的供电控制电路能够在多个设备连接时,使用一个唤醒操作实现多个设备同步唤醒,操作方便。
在一些实施例中,目标电源30是电池包,目标电路40为电池包的电池管理系统(Battery Management System,BMS),通过第二开关单元12导通时导通电池包的正极与BMS之间的连接,使得电池包能为BMS进行供电,进而唤醒电池包的BMS。
在一些实施例中,第二开关单元12的受控端接收到低电平信号时导通。如图1所示,在第一开关单元11在接收到唤醒操作时,第一开关单元11导通,此时第二开关单元12的受控端经第一开关单元11接地,故第二开关单元12的受控端收到的第一开关单元11所发送的导通信号为低电平信号。同理当信号收发单元13的第一端的电位在第一开关单元11导通后也会被下拉,此时信号收发单元13通过将该下拉的低电平信号作为激活信号输出给外部电路20后,能唤醒外部电路20。进而实现供电控制电路10与外部电路20的交互控制。
需要说明的是,在一些实施例中,外部电路20可以具备与该供电控制电路10相同的结构。在一些实施例中,外部电路20与供电控制电路10的结构不同。外部电路20与供电控制电路10的结构可以根据自身设计需求进行改进,只要外部电路20能够在唤醒时发送激活信号给供电控制电路10,并且也能接收到供电控制电路10所发送的激活信号之后唤醒即可。故本实用新型实施例对外部电路20的结构不作限制。
在一些实施例中,如图2所示,图2是本实用新型提供的另一种供电控制电路10的示意框图。在图2中,第一开关单元11包括按键开关111。按键开关111的第一端作为该第一开关单元的输出端,与第二开关单元12的受控端连接,该按键开关111的第二端接地,按键开关111用于在接收到唤醒操作时,输出导通信号。通过使用按键开关111,在需要唤醒目标电路40以及外部电路20时,只需要按下按键开关111,在实现供电控制电路10与外部电路20的交互控制的同时也简化了供电控制电路10的电路结构。
示例性的,如图2所示,当按键开关111被按下时,第二开关单元12的受控端以及信号收发单元13的第一端的电位都会被下拉,因此第二开关单元12能收到为低电平的导通信号,且信号收发单元13会向外部电路20发送为低电平的激活信号,实现供电控制电路10与外部电路20的交互控制。
在一些实施例中,如图3所示,图3是本实用新型提供的另一种供电控制电路10的示意框图。在图3中,第二开关单元12包括:至少一个第一开关管121,第一开关管121的第一端与所述目标电源30连接,第一开关管121的第二端连接目标电路40,第一开关管121的受控端与第一开关单元11的输出端连接。第一开关管121用于在接收到导通信号时,导通目标电源30与目标电路40之间的连接,以使目标电源30为目标电路40供电。通过第一开关管121在收到第一开关单元11或者信号收发单元13所发送的导通信号时导通目标电源30与目标电路40之间的连接,能简化本实用新型实施例所提供的供电控制电路10的电路结构。
在一些实施例中,如图4所示,图4是本实用新型提供的另一种供电控制电路10的示意框图。在图4中,供电控制电路10包括第三开关单元14。第三开关单元14的输入端与无线收发单元50相连接,第三开关单元14的输出端与第一开关单元11的输出端相连接,第三开关单元14用于在接收到来自无线收发单元的唤醒信号时,输出导通信号。信号收发单元13,还用于在检测到第三开关单元14的导通信号时,输出所述激活信号给外部电路20。通过在供电控制电路10中设置第三开关单元14,无线收发单元50输出唤醒信号给第三开关单元14时,该第三开关单元14输出导通信号至第二开关单元12,同时信号收发单元13在第三开关单元14导通时也能输出激活信号至外部电路20,确保外部电路20能同步唤醒。本申请中,通过无线收发单元50对第三开关单元14的控制,能够同步唤醒目标电路40和外部电路20,进而实现供电控制电路10与外部电路20的交互控制。在一些实施例中,该无线收发单元50为设置有该供电控制电路10的电子设备内部的无线通讯模块。该无线通讯模块可以是蓝牙模块、WiFi模块,IOT模块等。
示例性的,如图5所示,图5是本实用新型提供的另一种供电控制电路10的示意框图。在图5中,该无线收发单元50为蓝牙模块51,第三开关单元14的输入端与蓝牙模块51连接。当用户通过该蓝牙模块51向该供电控制电路10发送唤醒信号时,该供电控制电路能够同步激活唤醒该外部电路20和该目标电路40。通过本申请实施例提供的供电控制电路10,能够通过无线收发单元50同步唤醒多个设备,减少在多个设备连接的情况下,需要用户手动逐一开启设备的操作的问题。
需要说明的是,在一些实施例中,第三开关单元15的输入端接收到高电平信号时导通。如图5所示,蓝牙模块50能输出高电平的唤醒信号至第三开关单元14的输入端。
在一些实施例中,如图6所示,图6是本实用新型提供的另一种供电控制电路10的示意框图。在图6中,供电控制电路10还包括维持单元15。维持单元15的输入端与目标电路40相连接,维持单元15的输出端与第二开关单元12的受控端相连接。维持单元15用于在接收到目标电路40的维持信号时,输出导通信号给第二开关单元12。由于通过第一开关单元11或者信号收发单元13发送导通信号使得第二开关单元12导通目标电源30与目标电路40的连接之后,通过使目标电路40在被唤醒时输出维持信号给维持单元15,该维持单元15能保持第二开关单元12的导通,即保持目标电路40持续处于被唤醒状态。
示例性的,如图7所示,图7是本实用新型提供的另一种供电控制电路10的示意框图。在图7中,信号收发单元13包括:至少一个限流电阻131、至少一个电容132以及供电电源133。限流电阻131的第一端与第一开关单元11的输出端连接,电容132的第一端与限流电阻131的第一端连接,供电电源133与电容132的第一端以及目标电路40连接。信号收发单元13还用于在检测到第一开关单元11的导通信号时,或在接收到所述外部电路发送的激活信号时,输出请求维持信号至目标电路20,目标电路40在接收到请求维持信号后生成维持信号至维持单元14。通过在第二开关单元12导通后及时导通维持单元15,能够确保目标电路40以及外部电路20能够持续处于唤醒状态。
需要说明的是,在一些实施例中,在维持单元15工作的过程中,第一开关单元11结束唤醒操作处于关断状态。此时当第一开关单元12接收到关机操作生成关机信号,或信号收发单元13接收到外部电路20发送的关机信号时,信号收发单元13向目标电路40发送请求关机信号,目标电路40在接收到目标关断信号后生成结束维持信号至维持单元15,维持单元15发送关断信号至第二开关单元12,第二开关单元12断开目标电源30与目标电路40的连接,完成关机操作。
需要说明的是,请同时参考图2和图7,当第一开关单元11为按键开关111时,在一些实施例中,唤醒操作为按键开关111按下5s,关机操作为按键开关111按下10s,通过信号收发单元13获取其第一端经第一开关单元11接地后电位的变化时间,判断此时需要生成激活信号或关机信号至外部电路20。
在一些实施例中,如图8所示,图8是本实用新型提供的另一种供电控制电路10的示意框图。在图8中,供电控制电路10还包括防反单元16。防反单元16的第一端连接第二开关单元12的受控端,防反单元16的第二端连接第一开关单元11的输出端。通过在第二开关单元12的受控端以及第一开关单元11的输出端之间设置防反单元16,能够避免在目标电源30的正负极接反时导致第二开关单元12烧毁。
在一些实施例中,如图9所示,图9是本实用新型提供的另一种供电控制电路10的示意框图。在图9中,供电控制电路10还包括保护单元17。保护单元17的第一端经第二开关单元12的受控端连接目标电源30,保护单元17的第二端与第一开关单元11的输出端连接,保护单元17用于在目标电源30的供电电压大于预设阈值时导通。通过设置保护单元17目标电源30的供电电压大于预设阈值时再导通,能避免目标电源30输入的电压过低,导致目标电路40无法正常工作。
示例性的,预设阈值为2V,即当该目标电源的输出电压大于2V时,该保护单元17导通,此时供电控制电路10能够实现供电控制电路10与外部电路20的交互控制。
在一些实施例中,如图10所示,图10是本实用新型提供的另一种供电控制电路10的示意框图。在图10中,供电控制电路10还包括滤波单元18以及电压转换单元19。滤波单元18的第一端连接第二开关单元12的第二端,滤波单元18的第二端接地。该滤波单元18用于在该第二开关单元12导通时,对该目标电源40输出的电信号进行滤波。电压转换单元19的输入端连接第二开关单元12的第二端,电压转换单元19的输出端连接目标电路40,该电压转换单元用于在第二开关单元12导通目标电源30与目标电路40之间的连接时,将目标电源30提供的电源电压转换为目标电路40的供电电压。通过对目标电源输出的电信号进行滤波和电压转换,能避免目标电源30输入的电压过高导致目标电路40损坏,以提升目标电路40的使用寿命,或避免目标电源30输入的电压过低,导致目标电路40无法正常工作。
示例性的,电压转换单元19可以是buck降压电路,电压转换单元19也可以是boost升压电路,电压转换单元19还可以是具有升压降压功能的电压转换芯片。电压转换单元19的具体类别不受本实用新型的附图和实施例的限制,故本实用新型对电压转换单元19的具体类别不作限制。
在一些实施例中,如图11所示,图11是本实用新型提供的一种供电控制电路10的电路图。
请同时参考图1和图11,供电控制电路10包括第一开关单元11、第二开关单元12和信号收发单元13。该信号收发单元13包括第一电阻、第二电阻、第一二极管和第一电容,该第一电阻的第一端用于连接该信号收发单元13的第一端,该第二电阻的第二端连接该第一二极管的阴极;该第一二极管的阳极通过该第二电阻连接第一电源;该第一电容的第一端与该第一电阻的第二端连接,该第一电容的第二端接地;该信号收发单元的第二端与该第一电阻的第一端连接。第一开关单元包括按键开关SW1和限流电阻R6,第二开关单元包括三极管Q1。信号收发单元13包括限流电阻R9、限流电阻R10、二极管D5和电容C2,该限流电阻R9作为第一电阻,该限流电阻R10作为第二电阻,该二极管D5作为第一二极管,该电容C2作为第一电容,VDD表示该第一电源。目标电源30为电池模组,目标电路40为BMS。Q1的发射极E与电池模组的正极B+连接,Q1的集电极C用于连接BMS,SW1的1端子经限流电阻R6与Q1的基极B连接,SW1的2端子连接AGND。在按下SW1时,Q1的基极被拉低接地,此时Q1导通,B+能经Q1输入至BMS,以唤醒BMS。
此时,因为限流电阻R9经限流电阻R6与SW1的1端子连接,在SW1被按下时,R9与R6的连接节点的电位会被下拉,此时信号收发单元13的输出端nWakeup发送低电平的激活信号给外部电路20,以使得外部电路20与BMS同时被唤醒。
示例性的,在SW1未被按下时,此时R9与R6的连接节点的电压为第一电源VDD的电压,因此此时信号收发单元13的输出端nWakeup输出的是高电平信号。而在SW1被按下时,该节点的电位会被下拉,则信号收发单元13在检测到R9与R6的连接节点的电位的变化情况能够实现控制外部电路的激活与关断。
需要说明的是,在一些实施例中,第二开关单元12还包括电容C1、电阻R1以及瞬态抑制二极管(Transient Voltage Suppressor,TVS)D4,C1、R1以及D1分别并联在B+与Q1的基极之间,C1与R1用于对B+输入至Q1的电压进行滤波,而D1则用于在被击穿时形成Q1的泄放回路。
请同时参考图4和图11,第三开关单元14包括三极管Q2、电阻R7、电阻R8和电阻R11,电阻R7作为限流电阻将外部电路20输入的高电平的唤醒信号nWakeupFromBT输入至Q2的基极B,电阻R11连接在Q2的基极和发射极E之间起滤波作用,Q2的集电极C经限流电阻R8与限流电阻R9连接。在Q2的基极接收到唤醒信号nWakeupFromBT时,Q2导通,此时Q1的基极能经Q2接地,则Q1导通且输出端nWakeup也被拉低,即信号收发单元13发送低电平的激活信号给外部电路20。
请同时参考图6和图11,维持单元15包括三极管Q3,电阻R4和R5。电阻R4作为限流电阻将BMS输入的高电平的维持信号oWdtPwrEn输入至Q3的基极B,电阻R5连接在Q3的基极和发射极E之间起滤波作用,Q3的集电极C与Q1的基极连接。在Q3的基极接收到维持信号oWdtPwrEn时,Q3导通,此时Q1的基极能经Q3接地以导通Q1,使得供电控制电路10能够在唤醒BMS后维持其工作。
示例性的,当信号收发单元13在检测到VDD与R9的连接节点由于SW1或Q2导通被下拉时,向BMS发送低电平的请求维持信号ilntKey,BMS在接收到ilntKey后输出高电平的维持信号oWdtPwrEn至Q3的基极,使得Q3能保持Q2的基极接地进而维持唤醒BMS。
请同时参考图8和图11,防反单元16包括二极管D1和D2,D1和D2的阳极A均与Q1的基极连接,D1的阴极K经R6与SW1的1端子连接,D2的阴极K与Q3的集电极连接。通过D1与D2的设置,能够使得Q1与接地端AGND之间单向导通,即该Q1的基极仅能够通过接地拉低,保证Q1的使用安全。
请同时参考图9和图11,保护单元17包括TVS管D3和限流电阻R3,D3在Q1未导通时不导通,当B+的电压值大于D3的击穿电压时,D3导通Q1的基极与SW1之间的连接,进而确保B+能维持BMS的最小工作电压时再唤醒BMS,避免B+的电压过低,导致BMS无法正常工作。
请同时参考图10和图11,滤波单元18包括电容C3、电容C4、电容C5、电容C6与电容C7,电压转换单元包括具有升压降压功能的电压转换芯片U1。在Q1导通时,电容C3至电容C7能对B+的输入电压进行滤波,再经过电压转换芯片U1能输出满足BMS供电需求的供电电压,确保BMS能正常工作。
本实用新型提供了一种供电控制电路,通过在第一开关单元接收到唤醒操作或信号收发单元接收到外部电路的激活信号时,输出导通信号给第二开关单元以导通第二开关单元,使得目标电源能为目标电路供电。同时通过信号收发单元在检测到第一开关单元的导通信号时,能够输出激活信号给外部电路,使得外部电路能同时开始工作。同时通过维持单元、防反单元、保护单元、第三开关单元、滤波单元以及电压转换单元等结构的设置,保证本申请提供的供电控制电路的安全性和稳定性。
请参阅图12,图12是本实用新型实施例提供的一种电子设备100的示意框图。如图12所示,电子设备100包括供电控制电路10、目标电路20和目标电源30。该目标电源30可以是电池模组,该目标电路20可以是控制该电池模组进行充电放电的B电池管理系统BMS。
在一些实施例中,电子设备100可以是电源设备或储能设备,本实施例不对电子设备100的类型进行限制。
在一些实施例中,供电控制电路10可参照图1至图11的示例进行设置。例如,供电控制电路10包括第一开关单元11、第二开关单元12和信号收发单元13。供电控制电路10的具体设置方式可参照本实用新型说明书记载的对应实施例,本实施例在此不再赘述。
本实用新型实施例提供了一种电子设备,包括供电控制电路、目标电源及目标电路,采用本实用新型所提供的电子设备能实现供电控制电路与外部设备的交互控制,使得电子设备能实现更多人性化功能。
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或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言,可以根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。
上文的公开提供了许多不同的实施方式或例子用来实现本申请的不同结构。为了简化本申请的公开,上文中对特定例子的部件和设置进行描述。当然,它们仅仅为示例,并且目的不在于限制本申请。此外,本申请可以在不同例子中重复参考数字和/或参考字母,这种重复是为了简化和清楚的目的,其本身不指示所讨论各种实施方式和/或设置之间的关系。此外,本申请提供了的各种特定的工艺和材料的例子,但是本领域普通技术人员可以意识到其他工艺的应用和/或其他材料的使用。
在本说明书的描述中,参考术语“一个实施方式”、“一些实施方式”、“示意性实施方式”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合实施方式或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本申请的至少一个实施方式或示例中。在本说明书中,对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施方式或示例。而且,描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施方式或示例中以合适的方式结合。
上述实施方式仅为本申请的优选实施方式,不能以此来限定本申请保护的范围,本领域的技术人员在本申请的基础上所做的任何非实质性的变化及替换均属于本申请所要求保护的范围。