低功耗待機的電池管理系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種低功耗待機的電池管理系統(tǒng)，包括：供電電源、隔離電源模塊、通訊模塊、通訊總線、通訊隔離模塊、控制中心、電源開關(guān)模塊及通訊總線電平檢測模塊，在電池管理系統(tǒng)待機時控制中心使電源開關(guān)模塊斷開，通訊總線電平檢測模塊檢測通訊總線的電平信號，若檢測到通訊總線的電平信號發(fā)生變化則輸出喚醒信號到控制中心，控制中心接收到喚醒信號則喚醒電池管理系統(tǒng)，并導(dǎo)通電源開關(guān)模塊。通過電源開關(guān)模塊在電池管理系統(tǒng)待機時斷開，使電源隔離模塊、通訊模塊以及通訊隔離模塊在電池管理系統(tǒng)待機時下電休眠，降低電池管理系統(tǒng)的待機功耗，延長電池的待機時間。
【專利說明】
低功耗待機的電池管理系統(tǒng)
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實用新型涉及電池管理系統(tǒng)技術(shù)領(lǐng)域，更具體地說，是涉及一種低功耗待機的電池管理系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]電池管理系統(tǒng)(BATTERY MANAGEMENT SYSTEM，BMS)需要對外發(fā)送數(shù)據(jù)，因此會帶有CAN、RS485等通訊模塊。而通訊模塊供電回路一般會與電池管理系統(tǒng)系統(tǒng)內(nèi)其它電路模塊進行隔離。同時還需要隔離的還有電源模塊。為了保證電池管理系統(tǒng)的通訊正常，即使在電池管理系統(tǒng)下電休眠時通訊模塊也不能下電。因此電源隔離模塊、通訊模塊以及通訊隔離模塊等需要一直處于上電工作狀態(tài)，導(dǎo)致管理系統(tǒng)的待機功耗大，縮短了電池的待機時間。
【實用新型內(nèi)容】
[0003]本實用新型的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)中的上述缺陷，提供一種低功耗待機的電池管理系統(tǒng)。
[0004]為實現(xiàn)上述目的，本實用新型提供的技術(shù)方案如下:
[0005]—種低功耗待機的電池管理系統(tǒng)，包括:供電電源、隔離電源模塊、通訊模塊、通訊總線、通訊隔離模塊及控制中心，還包括電源開關(guān)模塊及通訊總線電平檢測模塊，所述供電電源的輸出端與電源開關(guān)模塊的輸入端連接、電源開關(guān)模塊的輸出端與電源隔離模塊的輸入端連接，電源隔離模塊的輸出端分別與通訊模塊的供電輸入端和通訊隔離模塊的供電輸入端連接，所述通訊模塊分別與通訊總線和通訊隔離模塊信號連接，通訊隔離模塊與控制中心信號連接，通訊總線還與通訊總線電平檢測模塊信號連接，通訊總線電平檢測模塊與控制中心信號連接，所述控制中心的電源輸入端與供電電源輸出端連接，所述電源開關(guān)模塊的輸入控制端與控制中心的輸出控制端連接，在電池管理系統(tǒng)待機時控制中心使電源開關(guān)模塊斷開，通訊總線電平檢測模塊檢測通訊總線的電平信號，若檢測到通訊總線的電平信號發(fā)生變化則輸出喚醒信號到控制中心，控制中心接收到喚醒信號則喚醒電池管理系統(tǒng)，并導(dǎo)通電源開關(guān)模塊。
[0006]作為優(yōu)選的實施方式，所述電源開關(guān)模塊包括可控開關(guān)器件。
[0007]作為優(yōu)選的實施方式，所述可控開關(guān)器件采用P型MOS管Ql，所述電源開關(guān)模塊還包括跨接在P型MOS管Ql的柵極和源極之間的電阻Rl，P型MOS管Ql的柵極作為電源開關(guān)模塊的輸入端與供電電源的輸出端連接，P型MOS管Ql的源極作為電源開關(guān)模塊的輸入控制端與控制中心的輸出控制端連接，P型MOS管Ql的漏極作為電源開關(guān)模塊的輸出端與電源隔離模塊的輸入端連接。
[0008]作為優(yōu)選的實施方式，所述可控開關(guān)器件采用PNP三極管Q2，所述電源開關(guān)模塊還包括跨接在PNP三極管的基極和發(fā)射極之間的電阻R2，PNP三極管Q2的基極作為電源開關(guān)模塊的輸入端與供電電源的輸出端連接，PNP三極管Q2的發(fā)射極作為電源開關(guān)模塊的輸入控制端與控制中心的輸出控制端連接，PNP三極管Q2的集電極作為電源開關(guān)模塊的輸出端與電源隔離模塊的輸入端連接。
[0009]作為優(yōu)選的實施方式，所述通訊總線電平檢測模塊為無源電路模塊或小功率有源電路模塊。
[0010]作為優(yōu)選的實施方式，所述通訊總線電平檢測模塊采用通訊隔離器件。
[0011 ]作為優(yōu)選的實施方式，所述通訊隔離器件為光耦器件Ul。
[0012]作為優(yōu)選的實施方式，所述通訊總線電平檢測模塊還包括限流電阻R3，光耦器件Ul的負極輸入端及正極輸入端串聯(lián)限流電阻R3后分別接至通訊總線的兩個接口，光耦器件Ul的正極輸出端與控制中心信號連接，負極輸出端接地。
[0013]作為優(yōu)選的實施方式，所述控制中心為單片機模塊。
[0014]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型的有益效果在于:
[0015](I)本實用新型通過電源開關(guān)模塊在電池管理系統(tǒng)待機時斷開，使電源隔離模塊、通訊模塊以及通訊隔離模塊在電池管理系統(tǒng)待機時下電休眠，降低電池管理系統(tǒng)的待機功耗，延長電池的待機時間。
[0016](2)本實用新型通過通訊總線電平檢測模塊在電池管理系統(tǒng)待機時檢測通訊總線的電平變化，若檢測到通訊總線的電平信號發(fā)生變化則輸出喚醒信號到控制中心，控制中心喚醒電池管理系統(tǒng)，并導(dǎo)通電源開關(guān)模塊，實現(xiàn)電池管理系統(tǒng)的正常工作，實現(xiàn)成本低。
【附圖說明】
[0017]為了更清楚地說明本實用新型實施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖是本實用新型的一些實施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
[0018]圖1是實施例1中低功耗待機的電池管理系統(tǒng)的原理框圖；
[0019]圖2是實施例1中通訊總線電平檢測模塊的原理圖；
[0020]圖3是實施例1中電源開關(guān)模塊的原理圖；
[0021 ]圖4是實施例2中通訊總線電平檢測模塊的原理圖。
【具體實施方式】
[0022]為使本實用新型實施例的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點更加清楚，下面將結(jié)合本實用新型實施例中的附圖，對本實用新型實施例中的技術(shù)方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例是本實用新型一部分實施例，而不是全部的實施例?；诒緦嵱眯滦椭械膶嵤├?，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本實用新型保護的范圍。
[0023]實施例1
[0024]本實用新型的實施例1提供了一種低功耗待機的電池管理系統(tǒng)。參考圖1，所述低功耗待機的電池管理系統(tǒng)包括:供電電源、隔離電源模塊、通訊模塊、通訊總線、通訊隔離模塊、控制中心、電源開關(guān)模塊及通訊總線電平檢測模塊。所述供電電源的輸出端與電源開關(guān)模塊的輸入端連接、電源開關(guān)模塊的輸出端與電源隔離模塊的輸入端連接，電源隔離模塊的輸出端分別與通訊模塊的供電輸入端和通訊隔離模塊的供電輸入端連接，所述通訊模塊分別與通訊總線和通訊隔離模塊信號連接，通訊隔離模塊與控制中心信號連接，通訊總線還與通訊總線電平檢測模塊信號連接，通訊總線電平檢測模塊與控制中心信號連接，所述控制中心的電源輸入端與供電電源輸出端連接，所述電源開關(guān)模塊的輸入控制端與控制中心的輸出控制端連接，在電池管理系統(tǒng)待機時控制中心使電源開關(guān)模塊斷開，通訊總線電平檢測模塊檢測通訊總線的電平信號，若檢測到通訊總線的電平信號發(fā)生變化則輸出喚醒信號到控制中心，控制中心接收到喚醒信號則喚醒電池管理系統(tǒng)，并導(dǎo)通電源開關(guān)模塊。在本實施例中，所述控制中心為單片機模塊。
[0025]所述通訊總線電平檢測模塊為無源電路模塊或功耗遠小于電源隔離模塊、通訊模塊及通訊隔離模塊的有源電路模塊。在本實施例中，所述通訊總線電平檢測模塊采用通訊隔離器件。參考圖2，所述通訊隔離器件為光耦器件U1。作為優(yōu)選的實施方式，所述通訊總線電平檢測模塊還包括限流電阻R3，光耦器件Ul的正極輸入端串聯(lián)限流電阻R3后的輸入端IN-1及負極輸入端IN-2分別接至通訊總線的兩個接口，光耦器件Ul的正極輸出端OUT與控制中心信號連接，負極輸出端接地GND。若通訊總線接收到外接設(shè)備的數(shù)據(jù)信號，通訊總線輸入端的電平產(chǎn)生變化，當(dāng)通訊總線輸入輸入端IN-1為高電平，輸入負極輸入端IN-2為低電平時，光耦器件Ul導(dǎo)通，則光耦器件Ul輸出端OUT輸出低電平到控制中心；當(dāng)通訊總線輸入輸入端IN-1為低電平，輸入負極輸入端IN-2為高電平時，光耦器件Ul不導(dǎo)通，則光耦器件Ul輸出端OUT輸出高阻態(tài)到控制中心，控制中心檢測到通訊總線電平檢測模塊輸入在低電平和高阻態(tài)之間變化的喚醒信號后喚醒電池管理系統(tǒng)，并通過輸出控制端輸出閉合控制信號到電源開關(guān)模塊。
[0026]所述電源開關(guān)模塊包括可控開關(guān)器件。參考圖3，作為優(yōu)選的實施方式，所述可控開關(guān)器件采用P型MOS管Ql，所述電源開關(guān)模塊還包括跨接在P型MOS管Ql的柵極和源極之間的電阻R1。所述P型MOS管Ql的柵極作為電源開關(guān)模塊的輸入端與供電電源的輸出端連接，P型MOS管Ql的源極作為電源開關(guān)模塊的輸入控制端與控制中心的輸出控制端連接，P型MOS管Ql的漏極作為電源開關(guān)模塊的輸出端與電源隔離模塊的輸入端連接。當(dāng)電池管理系統(tǒng)處于待機時，控制中心通過輸出控制端輸出高電平控制信號到P型MOS管Ql的柵極，P型MOS管Ql截止，電源開關(guān)模塊無電源輸出，故所述隔離電源模塊、通訊模塊、通訊隔離模塊均下電。當(dāng)電池管理系統(tǒng)被喚醒時，控制中心通過輸出控制端輸出低電平控制信號到P型MOS管Ql的柵極，P型MOS管Ql導(dǎo)通，電源開關(guān)模塊有電源輸出，故所述隔離電源模塊、通訊模塊、通訊隔離模塊均上電正常工作，電池管理系統(tǒng)與通訊總線進行數(shù)據(jù)交互。其中通訊總線的數(shù)據(jù)可以經(jīng)過通訊模塊、通訊隔離模塊傳輸?shù)娇刂浦行闹校刂浦行牡臄?shù)據(jù)也可以經(jīng)過通訊隔離模塊、通訊模塊傳輸?shù)酵ㄓ嵖偩€中。
[0027]本實用新型通過電源開關(guān)模塊在電池管理系統(tǒng)待機時斷開，使電源隔離模塊、通訊模塊以及通訊隔離模塊在電池管理系統(tǒng)待機時下電休眠，降低電池管理系統(tǒng)的待機功耗，延長電池的待機時間。此外，通過通訊總線電平檢測模塊在電池管理系統(tǒng)待機時檢測通訊總線的電平變化，若檢測到通訊總線的電平信號發(fā)生變化則輸出喚醒信號到控制中心，控制中心喚醒電池管理系統(tǒng)，并導(dǎo)通電源開關(guān)模塊，實現(xiàn)電池管理系統(tǒng)的正常工作，實現(xiàn)成本低。
[0028]實施例2
[0029]本實用新型的實施例2提供了一種低功耗待機的電池管理系統(tǒng)。參考圖4，本實施例與實施例1的區(qū)別特征如下所述:
[0030]所述可控開關(guān)器件采用PNP三極管Q2。所述電源開關(guān)模塊還包括跨接在PNP三極管的基極和發(fā)射極之間的電阻R2，PNP三極管Q2的基極作為電源開關(guān)模塊的輸入端與供電電源的輸出端連接，PNP三極管Q2的發(fā)射極作為電源開關(guān)模塊的輸入控制端與控制中心的輸出控制端連接，PNP三極管Q2的集電極作為電源開關(guān)模塊的輸出端與電源隔離模塊的輸入端連接。
[0031]在此需要說明的是，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員可以理解實現(xiàn)上述實施例方法中的全部或部分步驟是可以通過程序來指令相關(guān)的硬件來完成，所述的程序可以在存儲于一計算機可讀取存儲介質(zhì)中，所述的存儲介質(zhì)，如R0M/RAM、磁盤、光盤等。
[0032]上述實施例為本實用新型較佳的實施方式，但本實用新型的實施方式并不受上述實施例的限制，其他的任何未背離本實用新型的精神實質(zhì)與原理下所作的改變、修飾、替代、組合、簡化，均應(yīng)為等效的置換方式，都包含在本實用新型的保護范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項】
1.一種低功耗待機的電池管理系統(tǒng)，其特征在于，包括:供電電源、隔離電源模塊、通訊模塊、通訊總線、通訊隔離模塊及控制中心，還包括電源開關(guān)模塊及通訊總線電平檢測模塊，所述供電電源的輸出端與電源開關(guān)模塊的輸入端連接、電源開關(guān)模塊的輸出端與電源隔離模塊的輸入端連接，電源隔離模塊的輸出端分別與通訊模塊的供電輸入端和通訊隔離模塊的供電輸入端連接，所述通訊模塊分別與通訊總線和通訊隔離模塊信號連接，通訊隔離模塊與控制中心信號連接，通訊總線還與通訊總線電平檢測模塊信號連接，通訊總線電平檢測模塊與控制中心信號連接，所述控制中心的電源輸入端與供電電源輸出端連接，所述電源開關(guān)模塊的輸入控制端與控制中心的輸出控制端連接，在電池管理系統(tǒng)待機時控制中心使電源開關(guān)模塊斷開，通訊總線電平檢測模塊檢測通訊總線的電平信號，若檢測到通訊總線的電平信號發(fā)生變化則輸出喚醒信號到控制中心，控制中心接收到喚醒信號則喚醒電池管理系統(tǒng)，并導(dǎo)通電源開關(guān)模塊。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的低功耗待機的電池管理系統(tǒng)，其特征在于，所述電源開關(guān)模塊包括可控開關(guān)器件。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的低功耗待機的電池管理系統(tǒng)，其特征在于，所述可控開關(guān)器件采用P型MOS管Ql，所述電源開關(guān)模塊還包括跨接在P型MOS管Ql的柵極和源極之間的電阻Rl，P型MOS管Ql的柵極作為電源開關(guān)模塊的輸入端與供電電源的輸出端連接，P型MOS管Ql的源極作為電源開關(guān)模塊的輸入控制端與控制中心的輸出控制端連接，P型MOS管Ql的漏極作為電源開關(guān)模塊的輸出端與電源隔離模塊的輸入端連接。4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的低功耗待機的電池管理系統(tǒng)，其特征在于，所述可控開關(guān)器件采用PNP三極管Q2，所述電源開關(guān)模塊還包括跨接在PNP三極管的基極和發(fā)射極之間的電阻R2，PNP三極管Q2的基極作為電源開關(guān)模塊的輸入端與供電電源的輸出端連接，PNP三極管Q2的發(fā)射極作為電源開關(guān)模塊的輸入控制端與控制中心的輸出控制端連接，PNP三極管Q2的集電極作為電源開關(guān)模塊的輸出端與電源隔離模塊的輸入端連接。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的低功耗待機的電池管理系統(tǒng)，其特征在于，所述通訊總線電平檢測模塊為無源電路模塊或小功率有源電路模塊。6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的低功耗待機的電池管理系統(tǒng)，其特征在于，所述通訊總線電平檢測模塊采用通訊隔離器件。7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的低功耗待機的電池管理系統(tǒng)，其特征在于，所述通訊隔離器件為光親器件Ul。8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的低功耗待機的電池管理系統(tǒng)，其特征在于，所述通訊總線電平檢測模塊還包括限流電阻R3，光耦器件Ul的負極輸入端及正極輸入端串聯(lián)限流電阻R3后分別接至通訊總線的兩個接口，光耦器件Ul的正極輸出端與控制中心信號連接，負極輸出端接地。9.根據(jù)權(quán)利要求1-8任一項所述的低功耗待機的電池管理系統(tǒng)，其特征在于，所述控制中心為單片機模塊。
【文檔編號】H01M10/42GK205544400SQ201620096610
【公開日】2016年8月31日
【申請日】2016年1月29日
【發(fā)明人】徐文賦, 任素云, 楊宇幫
【申請人】惠州市藍微新源技術(shù)有限公司