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一種電池管理系統(tǒng)的充電喚醒電路的制作方法

文檔序號(hào):11924278閱讀:530來源:國知局
一種電池管理系統(tǒng)的充電喚醒電路的制作方法與工藝

本實(shí)用新型涉及電池管理系統(tǒng)充電領(lǐng)域,特別是涉及一種電池管理系統(tǒng)的充電喚醒電路。



背景技術(shù):

當(dāng)鋰離子電池組處于不使用狀態(tài)時(shí),通常為了降低功耗,尤其在電池組剩余容量較少的情況下避免對(duì)電池組造成過放電損傷,電池組的電池管理系統(tǒng)需要進(jìn)入休眠狀態(tài),在使用時(shí)需要人工喚醒或者充電器充電喚醒;如果電池管理系統(tǒng)在每次充電時(shí)都需要人工喚醒,那么使用起來則較為不便,所以需要在充電器接入電池組時(shí)進(jìn)行自動(dòng)喚醒。此處針對(duì)市面上較多采用的電池組負(fù)端放置充放電MOS管的電池組管理系統(tǒng),特別針對(duì)使用微處理器(MCU)做為控制單元或者具有喚醒功能及喚醒引腳的模擬前端IC的電池管理系統(tǒng)。

目前電池管理系統(tǒng)的充電喚醒喚醒方案均存在一定的缺點(diǎn),例如:

1、通過周期性自動(dòng)喚醒電池管理系統(tǒng),再進(jìn)行電流測量,從而判斷電池組是否進(jìn)行充電,如果存在充電電流則喚醒電池管理系統(tǒng),如果不存在充電電流則再次進(jìn)入睡眠,直到下一次自動(dòng)喚醒。此方案的缺點(diǎn)在于電池管理系統(tǒng)在休眠時(shí)需要開啟充放電MOS管,保證充電電流在電池管理系統(tǒng)休眠時(shí)存在,由于充電MOS管未關(guān)閉,存在充電MOS管反向放電的可能,這樣就存在了一定的安全隱患;其次,電池管理系統(tǒng)周期性自動(dòng)喚醒,實(shí)質(zhì)上增加了電池管理系統(tǒng)的休眠功耗,節(jié)能性能不佳。

2、通過在電池組的總負(fù)端(B-)與充電器的負(fù)極端(CH-)跨接光耦的方式進(jìn)行充電檢測喚醒。在充電MOS管關(guān)閉的前提條件下,電池組的總負(fù)端(B-)與充電器的負(fù)極端(CH-)的壓差大于光耦的輸入導(dǎo)通電壓時(shí),光耦的輸出(WAKE_UP)由供電電源VCC拉至低電平,送出充電喚醒信號(hào)。此方式使用光耦隔離,安全性較好,但是光耦輸入導(dǎo)通壓降0.7V-1.2V左右,即如果充電器與電池組之間的電壓差小于0.7V-1.2V則此充電喚醒電路失效,直觀表現(xiàn)為接入充電器時(shí)無法喚醒電池管理系統(tǒng),客戶體驗(yàn)度差。

3、通過電流采樣電阻兩端并接電壓比較器的方式進(jìn)行充電喚醒;在充放電MOS管開啟的前提條件下,有充電電流時(shí)電壓比較器被除非,產(chǎn)生充電喚醒信號(hào)。此種方式的缺點(diǎn)在于電池管理系統(tǒng)在休眠時(shí)需要開啟充放電MOS管,保證充電電流在電池管理系統(tǒng)休眠時(shí)存在,由于充電MOS管未關(guān)閉,存在充電MOS管反向放電的可能,存在安全隱患;另外電壓比較器需要在休眠時(shí)單獨(dú)供電,增加了電池管理系統(tǒng)的休眠功耗和電路復(fù)雜度和硬件成本。



技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:

本實(shí)用新型的目的是克服現(xiàn)有技術(shù)中的不足之處,提供一種電池管理系統(tǒng)的充電喚醒電路。

本實(shí)用新型的目的是通過以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)的:

一種電池管理系統(tǒng)的充電喚醒電路,包括控制中心、放電控制模塊、充電控制模塊及靜態(tài)控制模塊;

所述控制中心的輸出控制端分別與所述放電控制模塊的輸入控制端、所述充電控制模塊的輸入控制端連接;

所述放電控制模塊與充電控制模塊依次串聯(lián)在電池組的總負(fù)端及充電器的負(fù)極端之間;

所述靜態(tài)控制模塊的第一輸入控制端與電池組的總負(fù)端連接,第二輸入控制端與充電器的負(fù)極端連接,輸出控制端與控制中心的中斷檢測端連接;

系統(tǒng)正常工作時(shí)所述靜態(tài)控制模塊的第一輸入控制端和第二輸入控制端通過放電控制模塊及充電控制模塊導(dǎo)通,系統(tǒng)休眠時(shí)放電控制模塊及充電控制模塊斷開,系統(tǒng)從休眠進(jìn)入喚醒狀態(tài)時(shí)接入充電器,所述靜態(tài)控制模塊根據(jù)其第一輸入控制端和第二輸入控制端的壓差通過輸出端輸出喚醒激活信號(hào)到控制中心的中斷檢測端。

作為進(jìn)一步優(yōu)選的方案,所述控制中心包括單片機(jī)及模擬前端,單片機(jī)與模擬前端信號(hào)連接,模擬前端的第一輸出控制端與放電控制模塊的輸入控制端連接,模擬前端的第二輸出控制端與充電控制模塊的輸入控制端連接;單片機(jī)的中斷檢測端與靜態(tài)控制模塊的輸出端連接。

作為進(jìn)一步優(yōu)選的方案,所述靜態(tài)控制模塊包括低壓開關(guān)控制單元及喚醒控制單元,所述低壓開關(guān)控制單元的第一輸入控制端與電池組的總負(fù)端連接,第二輸入控制端與充電器的負(fù)極端連接,輸出端與喚醒控制單元的輸入控制端連接;所述喚醒控制單元的輸出端與單片機(jī)的中斷檢測端連接。

作為進(jìn)一步優(yōu)選的方案,所述放電控制模塊包括放電MOS管,所述放電MOS管的G極經(jīng)第十電阻與所述模擬前端的第一輸出控制端連接,所述放電MOS管的S極經(jīng)采樣電阻RS與所述電池組的總負(fù)端連接,所述放電MOS管的S極還經(jīng)采樣電阻RS接地,所述放電MOS管的D極與所述充電控制模塊的輸入端連接;所述充電控制模塊包括充電MOS管,所述充電MOS管的G極經(jīng)第八電阻與所述模擬前端的第二輸出控制端連接,所述充電MOS管的D極與所述放電控制模塊的輸出端連接,所述充電MOS管的S極分別與所述充電器的負(fù)極端連接。

作為進(jìn)一步優(yōu)選的方案,所述低壓開關(guān)控制單元包括第二MOS管、第七電阻及第二濾波電容,所述第二MOS管的S極與所述充電器的負(fù)極端連接,所述第二MOS管的G極經(jīng)所述第七電阻接地,所述第二濾波電容與所述第七電阻并聯(lián)連接,所述第二MOS管的D極與所述喚醒控制單元的輸入控制端連接。

作為進(jìn)一步優(yōu)選的方案,所述低壓開關(guān)控制單元還包括第二穩(wěn)壓管,所述第二穩(wěn)壓管的陽極與所述第二MOS管的S極連接,所述第二穩(wěn)壓管的陰極所述第二MOS管的G極連接。

作為進(jìn)一步優(yōu)選的方案,所述喚醒控制單元包括第一MOS管、第五三極管、第一電阻、第二電阻、第三電阻、第五電阻及濾波電路,所述第一MOS管的G極經(jīng)所述第五電阻與所述第二MOS管的D極連接,D極經(jīng)第三電阻與所述第五三極管的基極連接,S極分別與所述電池組的總正端和所述充電器的正端連接;

所述濾波電路包括第一濾波電容和第四電阻,所述第四電阻的一端與所述第一MOS管的G極連接,另一端與所述第一MOS管的S極連接;所述第一濾波電容與所述第四電阻并聯(lián)連接;

所述第五三極管的發(fā)射極接地,所述第五三極管的集電極經(jīng)第一電阻接供電電源VCC,所述第五三極管的集電極還經(jīng)第二電阻與所述單片機(jī)的中斷檢測端連接;

所述喚醒控制單元還包括第一穩(wěn)壓管,所述第一穩(wěn)壓管的陽極與所述第一MOS管的G極連接,所述第一穩(wěn)壓管的陰極與所述第一MOS管的S極連接。

作為進(jìn)一步優(yōu)選的方案,所述低壓開關(guān)控制單元包括第二三極管、第七電阻及第二濾波電容,所述第二三極管的發(fā)射極與所述充電器的負(fù)極端連接,基極經(jīng)所述第七電阻接地,集電極與所述喚醒控制單元的輸入控制端連接;所述第二濾波電容與所述第七電阻并聯(lián)連接。

作為進(jìn)一步優(yōu)選的方案,所述喚醒控制單元包括第一三極管、第五三極管、第一電阻、第二電阻、第三電阻、第五電阻及濾波電路;

所述第一三極管的基極經(jīng)所述第五電阻與低壓開關(guān)控制單元的輸出端連接,集電極經(jīng)第三電阻與所述第五三極管的基極連接,發(fā)射極分別與所述電池組的總正端和所述充電器的正極端連接;

所述第五三極管的發(fā)射極接地,集電極經(jīng)第一電阻接供電電源VCC,所述第五三極管的集電極還經(jīng)第二電阻與所述單片機(jī)的中斷檢測管腳連接;

所述濾波電路包括第一濾波電容和第四電阻,所述第四電阻的一端與所述第一三極管的基極連接,另一端與所述第一三極管的發(fā)射極連接;所述第一濾波電容與第四電阻并聯(lián)連接。

作為進(jìn)一步優(yōu)選的方案,所述放電控制模塊和所述充電控制模塊之間還與負(fù)載的負(fù)極端連接。

本實(shí)用新型相比于現(xiàn)有技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)及有益效果如下:

1、本實(shí)用新型為電池管理系統(tǒng)的充電喚醒電路,設(shè)有靜態(tài)控制模塊和控制中心,在系統(tǒng)正常工作時(shí),靜態(tài)控制模塊處于一個(gè)關(guān)閉的狀態(tài),當(dāng)有充電器接入時(shí),由于靜態(tài)控制模塊的第一輸入控制端和第二輸入控制端具有壓差,所以可以喚醒靜態(tài)控制模塊工作,再通過控制中心喚醒電池管理系統(tǒng)進(jìn)入工作狀態(tài),而靜態(tài)控制模塊則自動(dòng)退出工作狀態(tài),基本沒有產(chǎn)生額外的功耗。

2、此電路設(shè)計(jì)的啟動(dòng)條件為充電控制模塊和放電控制模塊關(guān)閉,所以相比由充電電流喚醒電池管理系統(tǒng)的方式更加安全,不會(huì)出現(xiàn)電池組系統(tǒng)關(guān)閉仍有電壓輸出的安全隱患問題。

3、在靜態(tài)控制模塊中設(shè)有低壓開關(guān)控制單元和喚醒控制單元,使該電路的設(shè)計(jì)無需單獨(dú)供電,在無充電器接入時(shí),完全關(guān)閉靜態(tài)控制模塊,無靜態(tài)功耗;在充電器接入時(shí)啟動(dòng)工作,低壓開關(guān)控制單元和喚醒控制單元開始工作,當(dāng)喚醒電池管理系統(tǒng)后,靜態(tài)控制模塊自動(dòng)退出工作,使靜態(tài)控制模塊基本沒有功耗產(chǎn)生。

4、此電路設(shè)有第二MOS管,使得該電路的開啟電壓差極低,只要充電器與電池組的電壓差在0.3V左右便可以進(jìn)行充電器喚醒信號(hào)的發(fā)生。

5、本實(shí)用新型的電路使用少量常用分立器件,與使用光耦、電壓比較器的電路相比,具有設(shè)計(jì)簡單,穩(wěn)定可靠,成本較低,推廣性強(qiáng)等有點(diǎn)。

附圖說明

圖1為本實(shí)用新型一種電池管理系統(tǒng)的充電喚醒電路的原理框圖;

圖2為圖1的電池管理系統(tǒng)的充電喚醒電路的電路圖;

圖3為圖1的電池管理系統(tǒng)的充電喚醒電路另一實(shí)施例的電路圖;

圖4為圖1的電池管理系統(tǒng)的充電喚醒電路又一實(shí)施例的電路圖。

具體實(shí)施方式

為了便于理解本實(shí)用新型,下面將參照相關(guān)附圖對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行更全面的描述。附圖中給出了本實(shí)用新型的較佳實(shí)施方式。但是,本實(shí)用新型可以以許多不同的形式來實(shí)現(xiàn),并不限于本文所描述的實(shí)施方式。相反地,提供這些實(shí)施方式的目的是使對(duì)本實(shí)用新型的公開內(nèi)容理解的更加透徹全面。

需要說明的是,當(dāng)元件被稱為“固定于”另一個(gè)元件,它可以直接在另一個(gè)元件上或者也可以存在居中的元件。當(dāng)一個(gè)元件被認(rèn)為是“連接”另一個(gè)元件,它可以是直接連接到另一個(gè)元件或者可能同時(shí)存在居中元件。本文所使用的術(shù)語“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及類似的表述只是為了說明的目的,并不表示是唯一的實(shí)施方式。

除非另有定義,本文所使用的所有的技術(shù)和科學(xué)術(shù)語與屬于本實(shí)用新型的技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員通常理解的含義相同。本文中在本實(shí)用新型的說明書中所使用的術(shù)語只是為了描述具體的實(shí)施方式的目的,不是旨在于限制本實(shí)用新型。本文所使用的術(shù)語“及/或”包括一個(gè)或多個(gè)相關(guān)的所列項(xiàng)目的任意的和所有的組合。

實(shí)施例一

請(qǐng)參閱圖1,一種電池管理系統(tǒng)的充電喚醒電路10,包括控制中心1、放電控制模塊2、充電控制模塊3及靜態(tài)控制模塊4。控制中心1用于控制電池管理系統(tǒng)的啟動(dòng)或關(guān)閉,放電控制模塊2用于控制電池組的放電,充電控制模塊3用于控制電池組的充電,靜態(tài)控制模塊4控制電池管理系統(tǒng)從休眠狀態(tài)退出,進(jìn)入正常的工作狀態(tài)。

控制中心1的輸出控制端分別與放電控制模塊2的輸入控制端、充電控制模塊3的輸入控制端連接。放電控制模塊2與充電控制模塊3依次串聯(lián)在電池組的總負(fù)端及充電器的負(fù)極端之間。靜態(tài)控制模塊4的第一輸入控制端與電池組的總負(fù)端連接,第二輸入控制端與充電器的負(fù)極端連接,輸出控制端與控制中心1的中斷檢測端連接。

系統(tǒng)正常工作時(shí)靜態(tài)控制模塊4的第一輸入控制端和第二輸入控制端通過放電控制模塊2及充電控制模塊3導(dǎo)通,系統(tǒng)休眠時(shí)放電控制模塊2及充電控制模塊3斷開,系統(tǒng)從休眠進(jìn)入喚醒狀態(tài)時(shí)接入充電器,靜態(tài)控制模塊4根據(jù)其第一輸入控制端和第二輸入控制端的壓差通過輸出端輸出喚醒激活信號(hào)到控制中心1的中斷檢測端。

在圖2、圖3和圖4的電路圖中,電池組的總負(fù)端為B-,電池組的總正端為B+,充電器的負(fù)極端為CH-,充電器的正端為CH+,負(fù)載的負(fù)端為P-,負(fù)載的正端為P+。

控制中心1包括單片機(jī)11及模擬前端12,單片機(jī)11與模擬前端12信號(hào)連接,模擬前端12的第一輸出控制端與放電控制模塊2的輸入控制端連接,模擬前端12的第二輸出控制端與充電控制模塊3的輸入控制端連接;單片機(jī)11的中斷檢測端與靜態(tài)控制模塊4的輸出端連接。

靜態(tài)控制模塊4包括低壓開關(guān)控制單元41及喚醒控制單元42,低壓開關(guān)控制單元41的第一輸入控制端與電池組的總負(fù)端連接,第二輸入控制端與充電器的負(fù)極端連接,輸出端與喚醒控制單元42的輸入控制端連接;喚醒控制單元42的輸出端與單片機(jī)11的中斷檢測端連接。請(qǐng)參閱圖2,需要說明的是,在圖2、圖3和圖4等具體的電路圖中,并未附有單片機(jī)11的圖。需要說明的是,靜態(tài)控制模塊4的第一輸入控制端接GND,同時(shí),電池組的總負(fù)端也接GND,所以等效于靜態(tài)控制模塊4的第一輸入控制端和電池組的總負(fù)端等電位。

放電控制模塊2包括放電MOS管Q4,放電MOS管Q4的G極經(jīng)第十電阻R10與模擬前端12的第一輸出控制端連接,放電MOS管Q4的S極經(jīng)采樣電阻RS1與電池組的總負(fù)端連接,放電MOS管Q4的S極還經(jīng)采樣電阻RS1接地,放電MOS管Q4的D極與充電控制模塊3的輸入端連接。放電MOS管Q4的G極由信號(hào)端DSG連接模擬前端的放電MOS管控制端,單片機(jī)11通過該模擬前端12的控制端控制放電MOS管Q4的開啟或關(guān)閉。

具體的,放電MOS管Q4的G極的信號(hào)端DSG接著放電MOS管控制端,此控制端一般為模擬前端12的放電MOS控制管腳,當(dāng)放電MOS管Q4的G極的信號(hào)端DSG輸出的電壓大于12V時(shí),放電MOS管Q4的Vgs>開啟電壓,Q4為導(dǎo)通狀態(tài);當(dāng)放電MOS管Q4的G極的信號(hào)端DSG輸出零電壓時(shí),放電MOS管Q4的Vgs=0,放電MOS管Q4為關(guān)閉狀態(tài)。

充電控制模塊3包括充電MOS管Q3,充電MOS管Q3的G極經(jīng)第八電阻R8與模擬前端12的第二輸出控制端連接,充電MOS管Q3的D極與放電控制模塊2的輸出端連接,充電MOS管Q3的S極分別與充電器的負(fù)極端連接。充電MOS管Q3的G極由信號(hào)端CHG連接模擬前端12的充電MOS管控制端,單片機(jī)11通過該模擬前端12的控制端控制充電MOS管Q3的開啟或關(guān)閉。

具體的,充電MOS管Q3的G極的信號(hào)端CHG接著充電MOS管控制端,此控制端一般為模擬前端12的充電MOS控制管腳,當(dāng)充電MOS管Q3的G極的信號(hào)端CHG輸出的電壓大于12V時(shí),充電MOS管Q3的Vgs>開啟電壓,充電MOS管Q3為導(dǎo)通狀態(tài);當(dāng)充電MOS管Q3的G極的信號(hào)端CHG為高阻狀態(tài)時(shí),充電MOS管Q3的Vgs=0,充電MOS管Q3為關(guān)閉狀態(tài)。

低壓開關(guān)控制單元41包括第二MOS管Q2、第七電阻R7及第二濾波電容C2,第二MOS管Q2的S極與充電器的負(fù)極端連接,第二MOS管Q2的G極經(jīng)第七電阻R7接地,第二濾波電容C2與第七電阻R7并聯(lián)連接,第二MOS管Q2的D極與喚醒控制單元42的輸入控制端連接。第二MOS管Q2選取低開啟電壓的N-MOS管,以實(shí)現(xiàn)低壓控制喚醒控制模塊,具體的,選用開啟電壓為0.3V-0.4V的N-MOS管。

低壓開關(guān)控制單元41還包括第二穩(wěn)壓管D2,第二穩(wěn)壓管D2的陽極與第二MOS管Q2的S極連接,第二穩(wěn)壓管D2的陰極第二MOS管Q2的G極連接。第二穩(wěn)壓管D2主要起到保護(hù)第二MOS管Q2的作用,防止Vgs超出最大可承受電壓。

喚醒控制單元42包括第一MOS管Q1、第五三極管Q5、第一電阻R1、第二電阻R2、第三電阻R3、第五電阻R5及濾波電路,第一MOS管Q1的G極經(jīng)第五電阻R5與第二MOS管Q2的D極連接,第一MOS管Q1的D極經(jīng)第三電阻R3與第五三極管Q5的基極連接,第一MOS管Q1的S極分別與電池組的總正端和充電器的正端連接。

濾波電路包括第一濾波電容C1和第四電阻R4,第四電阻R4的一端與第一MOS管Q1的G極連接,另一端與第一MOS管Q1的S極連接;第一濾波電容C1與第四電阻R4并聯(lián)連接。

第五三極管Q5的發(fā)射極接地,第五三極管Q5的集電極經(jīng)第一電阻R1接供電電源VCC,第五三極管Q5的集電極還經(jīng)第二電阻R2與單片機(jī)11的中斷檢測端連接。

喚醒控制模塊42接收來自低壓開關(guān)控制單元41的控制信號(hào)后,導(dǎo)通自身的第一MOS管Q1和第五三極管Q5,并產(chǎn)生WAKE_UP充電喚醒信號(hào)給單片機(jī)11的中斷檢測管腳,使單片機(jī)11喚醒并工作,由此喚醒電池管理系統(tǒng)正常工作。

喚醒控制單元42還包括第一穩(wěn)壓管D1,第一穩(wěn)壓管D1的陽極與第一MOS管Q1的G極連接,第一穩(wěn)壓管D1的陰極與第一MOS管Q1的S極連接。第一穩(wěn)壓管D1主要起到保護(hù)第一MOS管Q1的作用,防止Vgs超出最大可承受電壓。

其工作原理闡述如下:

當(dāng)電池管理系統(tǒng)正常工作時(shí),充電MOS管Q3和放電MOS管Q4開啟,電池組的總負(fù)端(B-)與充電器的負(fù)極端(CH-)電壓差為0V,充電喚醒電路不工作。

當(dāng)電池管理系統(tǒng)進(jìn)入休眠狀態(tài),充電MOS管Q3和放電MOS管Q4關(guān)閉,電池組的總負(fù)端(B-)與充電器的負(fù)極端(CH-)之間為不導(dǎo)通狀態(tài),

若電池組的總電壓為U1,充電器輸出的電壓為U2,在電池管理系統(tǒng)處于休眠狀態(tài)時(shí),接入充電器,則電池組的總負(fù)端(B-)與充電器的負(fù)極端(CH-)之間的電壓差為ΔU=U2-U1,即電池組的總負(fù)端(B-)的電壓比充電器的負(fù)極端(CH-)的電壓高ΔU。第二MOS管Q2的G極經(jīng)由電阻R7與GND相連,第二MOS管Q2的S極與充電器的負(fù)極端(CH-)直接相連,又因GND與電池組的總負(fù)端(B-)連接在一起,為等電勢,則第二MOS管Q2的Vgs=ΔU,當(dāng)Q2選取低開啟電壓(開啟電壓為0.3V-0.4V)的N-MOS管時(shí),電池組的總負(fù)端(B-)與充電器的負(fù)極端(CH-)之間的電壓差ΔU>=0.3V-0.4V時(shí),第二MOS管Q2導(dǎo)通;以充電器的負(fù)極端(CH-)為參考地,第一MOS管Q1的G極電壓為第四電阻R4與第五電阻R5對(duì)充電器輸出電壓的分壓,即U2*R4/(R4+R5),第一MOS管Q1的S極電壓為U2,則第一MOS管Q1的Vgs=U2*R4/(R4+R5)-U2=-U2*R5/(R4+R5),對(duì)第四電阻R4和第五電阻R5合理選型,使得-U2*R5/(R4+R5)處于第一MOS管Q1的Vgs開啟電壓值與最大耐壓值之間即可。第一MOS管Q1導(dǎo)通,電池組的總正端(B+)電壓經(jīng)由第一MOS管Q1,第三電阻R3接入第五三極管Q5的基極,第五三極管Q5的集電極電壓由VCC拉低至低電平,產(chǎn)生WAKE_UP充電喚醒信號(hào),此信號(hào)送至單片機(jī)(MCU)的下降沿中斷管腳,從而使單片機(jī)(MCU)從休眠狀態(tài)退出,進(jìn)入正常工作狀態(tài),最終使電池管理系統(tǒng)退出休眠。在電池管理系統(tǒng)退出休眠狀態(tài)后,充電MOS管Q3和放電MOS管Q4開啟,充電器電壓與電池組電壓基本相等,即電池組的總負(fù)端(B-)與充電器的負(fù)極端(CH-)之間的電壓差ΔU=U2-U1=0V,第二MOS管Q2不導(dǎo)通,低壓開關(guān)控制單元41不工作,靜態(tài)控制模塊4不再產(chǎn)生功耗。所以此靜態(tài)控制模塊4僅在充電器接入該電路后開始工作,開啟充電MOS管Q3和放電MOS管Q4后退出工作。

其中VCC為單片機(jī)(MCU)的供電電源,第一電阻R1為第五三極管Q5的c極的上拉電阻。另外需要注意:第一MOS管Q1、第二MOS管Q2的D-S極耐壓需要結(jié)合電池組的電壓與充電器的電壓進(jìn)行選擇,防止電池組的電壓與充電器的電壓超過第一MOS管Q1、第二MOS管Q2的D-S極最大耐壓值。

本實(shí)用新型一種電池管理系統(tǒng)的充電喚醒電路,主要針對(duì)電池組的總負(fù)端放置充電MOS管和放電MOS管的鋰電池管理系統(tǒng),特別針對(duì)使用單片機(jī)(MCU)作為系統(tǒng)控制單元或者具有喚醒功能及喚醒引腳的模擬前端的電池管理系統(tǒng)。本實(shí)用新型使用充電器輸出電壓與電池組電壓直接的壓差作為喚醒檢測源,使用一個(gè)第二MOS管Q2進(jìn)行此電壓差的檢出,從而使接在電池組的總正端(B+)的第一MOS管Q1導(dǎo)通,將電池組的總正端(B+)的電壓引入第五三極管Q5進(jìn)行電平轉(zhuǎn)換,從而輸出單片機(jī)(MCU)可使用的中斷觸發(fā)電平信號(hào),達(dá)到從休眠狀態(tài)中喚醒單片機(jī)(MCU),使電池管理系統(tǒng)退出休眠的目的。

實(shí)施例二

請(qǐng)參閱圖3,低壓開關(guān)控制單元41包括第二三極管Q2、第七電阻R7及第二濾波電容C2,第二三極管Q2的發(fā)射極與充電器的負(fù)極端連接,基極經(jīng)第七電阻R7接地,集電極與喚醒控制單元42的輸入控制端連接;第二濾波電容C2與第七電阻R7并聯(lián)連接。

喚醒控制單元42包括第一三極管Q1、第五三極管Q5、第一電阻R1、第二電阻R2、第三電阻R3、第五電阻R5及濾波電路。

第一三極管Q1的基極經(jīng)第五電阻R5與低壓開關(guān)控制單元41的輸出端連接,集電極經(jīng)第三電阻R3與第五三極管Q5的基極連接,發(fā)射極分別與電池組的總正端和充電器的正極端連接。

第五三極管Q5的發(fā)射極接地,集電極經(jīng)第一電阻R1接供電電源VCC,第五三極管Q5的集電極還經(jīng)第二電阻R2與單片機(jī)11的中斷檢測管腳連接;

濾波電路包括第一濾波電容C1和第四電阻R4,第四電阻R4的一端與第一三極管Q1的基極連接,另一端與第一三極管Q1的發(fā)射極連接;第一濾波電容C1與第四電阻R4并聯(lián)連接。

在本實(shí)施例中,第一MOS管Q1,第二MOS管Q2除可使用三極管替代,區(qū)別在于,第二MOS管Q2使用NPN三極管時(shí),即圖中的第二三極管Q2,開啟電壓為0.6V左右,并且第七電阻R7選擇需考慮與第二三極管Q2的B極電流匹配。同理,第五電阻R5、第三電阻R3的選型需要與三極管的電流特性相匹配。

實(shí)施例三

請(qǐng)參閱圖4,放電控制模塊2和充電控制模塊3之間還與負(fù)載的負(fù)極端連接。充放電異口時(shí)工作方式與同口相同,區(qū)別在于,第二MOS管Q2的S極僅接在充電器的負(fù)極端(CH-),而非CH-/P-。

以上實(shí)施方式僅表達(dá)了本實(shí)用新型的幾種實(shí)施方式,其描述較為具體和詳細(xì),但并不能因此而理解為對(duì)本實(shí)用新型專利范圍的限制。應(yīng)當(dāng)指出的是,對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說,在不脫離本實(shí)用新型構(gòu)思的前提下,還可以做出若干變形和改進(jìn),這些都屬于本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。因此,本實(shí)用新型專利的保護(hù)范圍應(yīng)以所附權(quán)利要求為準(zhǔn)。

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