專(zhuān)利名稱(chēng)：實(shí)現(xiàn)在休眠狀態(tài)下微功耗的裝置及方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種實(shí)現(xiàn)在休眠狀態(tài)下微功耗的裝置及方法。
背景技術(shù)：
鋰電池管理系統(tǒng)(BMS)是為鋰電池組在充電或放電時(shí)提供保護(hù)及控制的一個(gè)部 件，鋰電池管理系統(tǒng)(BMS)的靜態(tài)功耗決定了電池組在休眠狀態(tài)下的安全可靠工作壽命。鋰 電池組在較深放電后或已處在較長(zhǎng)時(shí)間沒(méi)有補(bǔ)充電的情況下，鋰電池組的自放電已很低， 這時(shí)鋰電池管理系統(tǒng)(BMS)的耗電相比電池的自耗電就顯得電越來(lái)越大了，在這種情況下 將導(dǎo)致電池的電能很快耗盡，進(jìn)一步放電就導(dǎo)致電池組中的最低容量的那個(gè)電池反置，這 直接決定了該電池組的最終壽命。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種實(shí)現(xiàn)在休眠狀態(tài)下微功耗的裝置及方法，利用了微控制 單元(MCU)模塊固有的休眠電壓?jiǎn)拘压δ芗靶菝叩凸墓δ芗巴鈬芰孔儞Q電路來(lái)實(shí)現(xiàn)降 低功耗的目的。本發(fā)明的目的是通過(guò)以下技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn)
一種實(shí)現(xiàn)在休眠狀態(tài)下微功耗的裝置，包括電池模塊、三端穩(wěn)壓裝置、MCU模塊和通訊 模塊，電池模塊的負(fù)極(VB_)接地，電池模塊的正極(VB+)通過(guò)線(xiàn)路依次與脈沖供電塊(KS)、 儲(chǔ)能電感(L)、MCU模塊串聯(lián)，其中與儲(chǔ)能電感(L)和MCU模塊連接的線(xiàn)路上連接降壓式變 換電路，降壓式變換電路由并聯(lián)接地的續(xù)流二極管(D)和儲(chǔ)能電容(C)構(gòu)成，與電池模塊的 正極(VB+)和脈沖供電塊(KS)連接的線(xiàn)路上依次連接供電開(kāi)關(guān)(KC)和三端穩(wěn)壓裝置，串聯(lián) 的供電開(kāi)關(guān)(KC)、三端穩(wěn)壓裝置與串聯(lián)的脈沖供電塊(KS)、儲(chǔ)能電感(L)并聯(lián)，MCU模塊通 過(guò)線(xiàn)路與隔直通訊電容(C。。m)連接，隔直通訊電容(C。。m)通過(guò)線(xiàn)路與通訊模塊連接。一種實(shí)現(xiàn)在休眠狀態(tài)下微功耗方法，包括以下步驟
1)通訊模塊發(fā)出休眠工作指令，MCU模塊收到指令后控制脈沖供電塊(KS)和供電開(kāi) 關(guān)(KC)關(guān)斷，進(jìn)入休眠程序，由儲(chǔ)能電容(C)給MCU模塊供電；
2)當(dāng)儲(chǔ)能電容(C)兩端的電壓降低到休眠低電壓?jiǎn)拘阎禃r(shí)，MCU模塊被喚醒，MCU模塊 控制脈沖供電塊(KS)打開(kāi)并延時(shí)數(shù)微秒到數(shù)十微秒，由儲(chǔ)能電感(L)和續(xù)流二極管(D)組 成的降壓式變換電路給儲(chǔ)能電容(C)充電；
3)MCU模塊控制脈沖供電塊(KS)關(guān)斷返回休眠程序；
4)反復(fù)循環(huán)2)-3)步驟。本發(fā)明的有益效果為利用了 MCU模塊固有的休眠電壓?jiǎn)拘压δ芗靶菝叩凸墓?能及外圍能量變換電路來(lái)實(shí)現(xiàn)降低功耗的目的；變換電路的效率一般可以做到80%以上， 實(shí)際耗電滿(mǎn)足(VB+- Vb- ) * I * η = V休* I休，因?yàn)棣挺?-νΒ-比V休大1個(gè)數(shù)量級(jí)以上， 所以I比1#小1個(gè)數(shù)量級(jí)，一般為幾微安，故I 一般小于一個(gè)微安，實(shí)現(xiàn)了微功耗。


下面根據(jù)附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。圖1是本發(fā)明實(shí)施例所述實(shí)現(xiàn)在休眠狀態(tài)下微功耗裝置的電路原理圖。圖中
1、電池模塊；2、三端穩(wěn)壓裝置；3、MCU模塊；4、通訊模塊。
具體實(shí)施例方式如圖1所示，本發(fā)明實(shí)施例所述的一種實(shí)現(xiàn)在休眠狀態(tài)下微功耗的裝置，包括電 池模塊1、三端穩(wěn)壓裝置2、MCU模塊3和通訊模塊4，電池模塊1的負(fù)極(VB_)接地，電池模 塊的正極(VB+)通過(guò)線(xiàn)路依次與脈沖供電塊(KS)、儲(chǔ)能電感(L)、MCU模塊3串聯(lián)，其中與儲(chǔ) 能電感(L)和MCU模塊3連接的線(xiàn)路上連接降壓式變換電路，降壓式變換電路由并聯(lián)接地 的續(xù)流二極管(D)和儲(chǔ)能電容(C)構(gòu)成，與電池模塊1的正極(VB+)和脈沖供電塊(KS)連接 的線(xiàn)路上依次連接供電開(kāi)關(guān)(KC)和三端穩(wěn)壓裝置2，串聯(lián)的供電開(kāi)關(guān)(KC)、三端穩(wěn)壓裝置2 與串聯(lián)的脈沖供電塊(KS)、儲(chǔ)能電感(L)并聯(lián)，MCU模塊3通過(guò)線(xiàn)路與隔直通訊電容(C。。m) 連接，隔直通訊電容(C。。m)通過(guò)線(xiàn)路與通訊模塊4連接。一種實(shí)現(xiàn)在休眠狀態(tài)下微功耗方法，包括以下步驟
1)通訊模塊4發(fā)出休眠工作指令，MCU模塊收到指令后控制脈沖供電塊(KS)和供電 開(kāi)關(guān)(KC)關(guān)斷，進(jìn)入休眠程序，由儲(chǔ)能電容(C)給MCU模塊供電；
2)當(dāng)儲(chǔ)能電容(C)兩端的電壓降低到休眠低電壓?jiǎn)拘阎禃r(shí)，MCU模塊被喚醒，MCU模塊 控制脈沖供電塊(KS)打開(kāi)并延時(shí)數(shù)微秒到數(shù)十微秒，由儲(chǔ)能電感(L)和續(xù)流二極管(D)組 成的降壓式變換電路給儲(chǔ)能電容(C)充電；
3)MCU模塊控制脈沖供電塊(KS)關(guān)斷返回休眠程序；
4)反復(fù)循環(huán)2)-3)步驟。本發(fā)明的有益效果為利用了 MCU模塊固有的休眠電壓?jiǎn)拘压δ芗靶菝叩凸墓?能及外圍能量變換電路來(lái)實(shí)現(xiàn)降低功耗的目的；變換電路的效率一般可以做到80%以上， 實(shí)際耗電滿(mǎn)足(VB+- Vb- ) * I * η = V休* I休，因?yàn)棣挺?-νΒ-比V休大1個(gè)數(shù)量級(jí)以上， 所以I比1#小1個(gè)數(shù)量級(jí)，一般為幾微安，故I 一般小于一個(gè)微安，實(shí)現(xiàn)了微功耗。
權(quán)利要求
1.一種實(shí)現(xiàn)在休眠狀態(tài)下微功耗的裝置，包括電池模塊(1)、三端穩(wěn)壓裝置(2)、MCU模 塊(3)和通訊模塊(4)，其特征在于電池模塊(1)的負(fù)極接地，電池模塊的正極通過(guò)線(xiàn)路依 次與脈沖供電塊、儲(chǔ)能電感、MCU模塊(3)串聯(lián)，其中與儲(chǔ)能電感和MCU模塊(3)連接的線(xiàn)路 上連接降壓式變換電路，降壓式變換電路由并聯(lián)接地的續(xù)流二極管和儲(chǔ)能電容構(gòu)成，與電 池模塊(1)的正極和脈沖供電塊連接的線(xiàn)路上依次連接供電開(kāi)關(guān)和三端穩(wěn)壓裝置(2)，串 聯(lián)的供電開(kāi)關(guān)、三端穩(wěn)壓裝置(2)與串聯(lián)的脈沖供電塊、儲(chǔ)能電感并聯(lián)，MCU模塊(3)通過(guò)線(xiàn) 路與隔直通訊電容連接，隔直通訊電容通過(guò)線(xiàn)路與通訊模塊(4 )連接。
2.一種實(shí)現(xiàn)在休眠狀態(tài)下微功耗的方法，其特征在于，包括以下步驟1)通訊模塊(4)發(fā)出休眠工作指令，MCU模塊收到指令后控制脈沖供電塊(KS)和供電 開(kāi)關(guān)(KC)關(guān)斷，進(jìn)入休眠程序，由儲(chǔ)能電容(C)給MCU模塊供電；2)當(dāng)儲(chǔ)能電容(C)兩端的電壓降低到休眠低電壓?jiǎn)拘阎禃r(shí)，MCU模塊被喚醒，MCU模塊 控制脈沖供電塊(KS)打開(kāi)并延時(shí)數(shù)微秒到數(shù)十微秒，由儲(chǔ)能電感(L)和續(xù)流二極管(D)組 成的降壓式變換電路給儲(chǔ)能電容(C)充電；3)MCU模塊控制脈沖供電塊(KS)關(guān)斷返回休眠程序；4)反復(fù)循環(huán)2)-3)步驟。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種實(shí)現(xiàn)在休眠狀態(tài)下微功耗的裝置及方法，其中裝置包括電池模塊、三端穩(wěn)壓裝置、MCU模塊和通訊模塊，電池模塊正極通過(guò)線(xiàn)路依次與脈沖供電塊、儲(chǔ)能電感、MCU模塊串聯(lián)，MCU模塊通過(guò)線(xiàn)路與隔直通訊電容連接，隔直通訊電容通過(guò)線(xiàn)路與通訊模塊連接；方法包括以下步驟MCU模塊進(jìn)入休眠程序；當(dāng)儲(chǔ)能電容兩端的電壓降低到休眠低電壓?jiǎn)拘阎禃r(shí)，MCU模塊被喚醒；MCU模塊控制脈沖供電塊KS開(kāi)通、關(guān)斷并返回休眠程序；反復(fù)循環(huán)上述步驟。本發(fā)明的有益效果為利用了MCU模塊固有的休眠電壓?jiǎn)拘压δ芗靶菝叩凸墓δ?，該電路的效率一般可以做?0%以上，實(shí)現(xiàn)微功耗。
文檔編號(hào)H01M10/42GK102111002SQ201110042450
公開(kāi)日2011年6月29日 申請(qǐng)日期2011年2月22日 優(yōu)先權(quán)日2011年2月22日
發(fā)明者唐建民 申請(qǐng)人:無(wú)錫東海新能源科技有限公司