一种充电唤醒电路的制作方法

本实用新型涉及新能源汽车电池管理技术领域，尤其涉及一种充电唤醒电路。

背景技术：

近年来，新能源汽车发展迅速，与其配套的新能源汽车电池管理系统也得到了快速发展。

目前，虽然大部分新能源汽车电池管理系统在使用国际交流充电时，通过cc唤醒，而没有采用cp唤醒；但也有一部分新能源汽车电池管理系统采用了cp唤醒。不过在实际应用中，特别是在远程预约充电时，新能源汽车电池管理系统要么一旦进入休眠，就无法唤醒，要想再次唤醒只能采用拔掉充电枪并重新插入的方式来重新激活新能源电池管理系统；要么就是一直保持在工作状态，造成不必要的能源浪费。

因此，即使采用cp唤醒的新能源汽车管理系统也存在当新能源汽车电池管理系统进入休眠后，无法再次唤醒的问题。

技术实现要素：

有鉴于此，本实用新型实施例提供一种充电唤醒电路，以解决当新能源汽车电池管理系统进入休眠后，无法再次唤醒的问题。

为实现上述目的，本实用新型实施例提供如下技术方案：

一种充电唤醒电路，适用于新能源汽车电池管理系统，包括：休眠单元和唤醒单元；其中：

所述休眠单元的输入端与供电设备相连，接收电力传输信号；

所述休眠单元的输出端与所述唤醒单元的控制端相连；

所述唤醒单元的输入端与电源相连；

所述唤醒单元的输出端输出唤醒信号至车载充电机；并且当所述电力传输信号出现上升沿时，所述唤醒信号为能够唤醒所述车载充电机的高电平。

优选的，当所述电力传输信号在充电枪连接阶段或者中断后再次充电阶段出现上升沿时，所述唤醒信号均为能够唤醒所述车载充电机的高电平。

优选的，当所述电力传输信号处于脉冲变换阶段时，所述唤醒信号的波形跟随所述电力传输信号的波形进行变换。

优选的，当所述电力传输信号处于中断阶段时，所述唤醒信号为使所述车载充电机进入休眠状态的低电平。

优选的，所述休眠单元，包括：延时模块，第一开关模块和传输支路；其中：

所述延时模块的输入端与所述传输支路的输入端相连，连接点作为所述休眠单元的输入端；

所述延时模块的输出端与所述第一开关模块的控制端相连；

所述第一开关模块的第一端接地；

所述第一开关模块的第二端与所述传输支路的输出端相连，连接点作为所述休眠单元的输出端；

在所述电力传输信号出现上升沿后维持高电平的预设时长内，所述传输支路的输出端输出导通控制信号至所述休眠单元的输出端；当所述电力传输信号保持高电平的时长达到预设时长之后，所述延时模块输出的信号控制所述第一开关模块动作，使所述第一开关模块的第二端输出延时控制信号至所述第一开关模块的控制端。

优选的，所述延时模块，包括：第一电阻、第二电阻和电容；其中，所述第二电阻和所述电容并联，所述并联的一端接地，所述并联的另一端与所述第一电阻的一端相连，连接点作为所述延时模块的输出端；所述第一电阻的另一端作为所述延时模块的输入端；

所述第一开关模块，包括：第一开关管；所述第一开关管的控制端作为所述第一开关模块的控制端，所述第一开关管的第一端作为所述第一开关模块的第一端，所述第一开关管的第二端作为所述第一开关模块的第二端；

所述传输支路，包括：第三电阻；所述第三电阻的一端作为所述传输支路的输入端，所述第三电阻的另一端作为所述传输支路的输出端。

优选的，所述唤醒单元，包括：第二开关模块和第三开关模块；其中：

所述第二开关模块的控制端作为所述唤醒单元的控制端；所述第二开关模块的第二端与所述第三开关模块的控制端相连；所述第二开关模块的第一端接地；

所述第三开关模块的第一端作为所述唤醒单元的输入端；所述第三开关模块的第二端作为所述唤醒单元的输出端；

所述第二开关模块接收到导通控制信号时，所述第三开关模块导通；所述第二开关模块接收到关断控制信号时，所述第三开关模块关断。

优选的，所述第二开关模块，包括：第四电阻、第五电阻、第六电阻和第二开关管；其中：

所述第四电阻的一端作为所述第二开关模块的控制端；

所述第四电阻的另一端与所述第五电阻的一端相连，连接点与所述第二开关管的控制端相连；

所述第五电阻的另一端与所述第二开关管的第一端相连，连接点作为所述第二开关模块的第一端；

所述第二开关管的第二端与所述第六电阻的一端相连；所述第六电阻的另一端作为所述第二开关模块的第二端。

优选的，所述第三开关模块，包括：第七电阻、第八电阻和第三开关管；其中：

所述第七电阻的一端与所述第三开关管的控制端相连，连接点作为所述第三开关模块的控制端；

所述第七电阻的另一端与所述第八电阻的一端相连，连接点与所述第三开关管的第一端相连；

所述第八电阻的另一端作为所述第三开关模块的第一端；所述第三开关管的第二端作为所述第三开关模块的第二端。

优选的，还包括：设置于所述供电设备和所述休眠单元的输入端之间的二极管；其中：

所述二极管的阳极与所述供电设备相连，所述二极管的阴极与所述休眠单元的输入端相连。

相对于现有技术而言，本实用新型利用休眠单元在接收到出现上升沿的电力传输信号时，控制唤醒单元唤醒车载充电机，确保新能源汽车电池管理系统进入休眠后能够被再次唤醒。不仅为远程预约充电的实现打下基础，也能够节省不必要的电能浪费。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的实施例，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，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1为本实用新型实施例公开的一种充电唤醒电路的示意图；

图2为本实用新型实施例中电力传输信号ac_cp和唤醒信号ac_cp_wakeup的波形示意图；

图3为本实用新型另一实施例公开的休眠单元110的一种实施方式的示意图；

图4为本实用新型另一实施例公开的延时模块111的一种实现方式的示意图；

图5为本实用新型另一实施例公开的唤醒单元120的一种实施方式的示意图；

图6为本实用新型另一实施例公开的第二开关模块121的一种实现方式的示意图；

图7为本实用新型另一实施例公开的第三开关模块122的一种实现方式的示意图；

图8为本实用新型另一实施例公开的一种充电唤醒电路的示意图。

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，所描述的实施例仅仅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。

为使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细的说明。

在本申请中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

为了解决当新能源汽车电池管理系统进入休眠后，无法再次唤醒的问题，本实施例公开一种充电唤醒电路，如图1，具体结构包括：休眠单元110和唤醒单元120；其中：

休眠单元110的输入端与供电设备相连，休眠单元110的输出端与唤醒单元120的控制端相连，唤醒单元120的输入端与电源相连，唤醒单元120的输出端与车载充电机相连。

具体的工作原理为：

在将充电枪与充电接口连接之后，供电设备向休眠单元110输出的电力传输信号ac_cp首先进入充电枪连接阶段，并且在该阶段出现第一个上升沿时，休眠单元110输出导通控制信号v1；在唤醒单元120接收到导通控制信号v1后，自身形成通路，输出电源的供电电压，进而使唤醒信号ac_cp_wakeup由低电平变为高电平；车载充电机在接收到高电平的唤醒信号ac_cp_wakeup后被唤醒。

具体的，可以参见图2：

在电力传输信号ac_cp出现上升沿后维持高电平的预设时长内，唤醒单元120输出的唤醒信号ac_cp_wakeup一直保持高电平；当电力传输信号ac_cp保持高电平的时长达到所述预设时长之后，若电力传输信号ac_cp依旧保持在高电平，则电力传输信号ac_cp进入中断阶段；若电力传输信号ac_cp变为低电平，且在之后的n个所述预设时长内，电力传输信号ac_cp保持着一个所述预设时长为高电平、下一个所述预设时长为低电平的周期变化，则电力传输信号ac_cp进入脉冲变化阶段。

无论电力传输信号ac_cp处于中断阶段还是脉冲变化阶段，只要其保持高电平的时长达到所述预设时长之后，休眠单元110将输出关断控制信号v2；在唤醒单元120接收到关断控制信号v2后，自身形成断路，输出的唤醒信号ac_cp_wakeup由高电平变为低电平；车载充电机在接收到低电平的唤醒信号ac_cp_wakeup后进入休眠。

若电力传输信号ac_cp处于脉冲变化阶段，则在电力传输信号ac_cp为高电平时，休眠单元110输出导通控制信号v1，唤醒单元120接收到导通控制信号v1后，自身形成通路，输出的唤醒信号ac_cp_wakeup为高电平；而在电力传输信号ac_cp为低电平时，休眠单元110输出关断控制信号v2，唤醒单元120接收到关断控制信号v2后，自身形成断路，输出的唤醒信号ac_cp_wakeup为低电平；由此可以推断出，当电力传输信号ac_cp处于脉冲变化阶段时，实现了唤醒信号ac_cp_wakeup对于电力传输信号ac_cp波形变化的跟随；并且，唤醒信号ac_cp_wakeup在此阶段实现了高低电平的周期变化，则车载充电机可以在此阶段进行充电。

若电力传输信号ac_cp进入中断阶段，当其再一次出现上升沿时，休眠单元110输出导通控制信号v1，唤醒单元120接收到导通控制信号v1后，自身形成通路，输出的唤醒信号ac_cp_wakeup为高电平；在接收到高电平的唤醒信号ac_cp_wakeup后，车载充电机被再次唤醒，电力传输信号ac_cp进入中断后再次充电阶段；此后将与脉冲变化阶段的控制过程相同。

需要说明的是，在本实施例中，电力传输信号ac_cp的高低电平仅是用来区分两种电力传输信号ac_cp，也可以用其他方式对两种电力传输信号ac_cp进行区分，因此只要是用来区分两种电力传输信号ac_cp的方式均在本实用新型的保护范围内。

需要说明的是，同理，只要是用来区分两种唤醒信号ac_cp_wakeup的方式也均在本实用新型的保护范围内。

相对于现有技术而言，本实用新型利用休眠单元在接收到出现上升沿的电力传输信号时，控制唤醒单元唤醒车载充电机，实现对新能源汽车电池管理系统进入休眠后的再次唤醒。这样不仅可以为远程预约充电的实现打下基础，也可以节省不必要的电能的浪费。

可选的，如图3，在本实用新型的另一实施例中，休眠单元110的一种实施方式，具体包括：延时模块111、第一开关模块112和传输支路113；其中：

延时模块111的输入端与传输支路113的输入端相连，连接点作为休眠单元110的输入端；延时模块111的输出端与第一开关模块112的控制端相连。

第一开关模块112的第一端接地，第一开关模块112的第二端与传输支路113的输出端相连，连接点作为休眠单元110的输出端。

具体的工作原理为：

在电力传输信号ac_cp出现上升沿后维持高电平的所述预设时长内，传输支路113输出高电平信号至休眠单元110的输出端；与此同时，由于延时模块111的延时作用，其输出至第一开关模块112控制端的延时控制信号v3为低电平，则第一开关模块112形成断路；所以休眠单元110的输出端输出的信号，是传输支路113输出的高电平信号，也即导通控制信号v1。

在电力传输信号ac_cp保持高电平的时长达到所述预设时长之后，由于延时模块111的延时作用，使第一开关模块112接收到的延时控制信号v3变化为高电平，则第一开关模块112形成通路，将其第二端(传输支路113的输出端)的电位拉低至地，进而使传输支路113输出低电平信号，也即关断控制信号v2。因为延时模块111的延时作用，所以电力传输信号ac_cp在保持高电平的时长达到所述预设时长并变化为低电平之后的一个预设时长之内，延时模块111也能够使延时控制信号v3由高电平缓慢下降为低电平，控制第一开关模块112在一定时长内维持通路状态；当延时控制信号v3不足以维持第一开关模块112导通时，由于电力传输信号ac_cp已变换为低电平，所以传输支路113的输出也将变为低电平，进而使休眠单元维持输出关断控制信号v2，直至电力传输信号ac_cp变换为下一周期的高电平。

需要说明的是，可以设置延时模块111产生的延时与所述预设时长相同，以使唤醒信号ac_cp_wakeup与电力传输信号ac_cp在脉冲变化阶段的周期完全相同；实际应用中，只要保证两者的上升沿相互对应即可。

另外，还需要说明的是，在本实施例中，延时控制信号v3的高低电平仅是用来区分两种延时控制信号v3，也可以用其他方式对两种延时信号进行区分，只要能够实现对于第一开关模块112的相应控制的方式均在本实用新型的保护范围内。

其中，可选的，图4所示为延时模块111的一种实现方式，具体包括：第一电阻r1、第二电阻r2和电容c；其中：

第二电阻r2和电容c并联，并联的一端接地，并联的另一端与第一电阻r1的一端相连，连接点作为延时模块111的输出端；第一电阻r1的另一端作为延时模块111的输入端。

需要说明的是，本实施例中，第一电阻r1和第二电阻r2的阻值相等，均为1μω，电容c的容值为1nf，也可以根据实际需要选取相应的第一电阻r1、第二电阻r2和电容c，此处不做限制。

具体的工作原理为：

当电力传输信号ac_cp在出现上升沿后维持高电平的预设时长内，第一电阻r1和第二电阻r2上有电流流过，产生分压，其中第二电阻r2产生的分压为电容c充电，此时延时模块111输出端输出的延时控制信号v3为低电平。

当电力传输信号ac_cp保持高电平的时长达到所述预设时长之后，电容c充电得到的电压较高，使延时模块111输出端输出的延时控制信号v3为高电平。

需要说明的是，电容c的充电时间，即延时模块111的缓升延时，与所述预设时间相等；实际应用中，可以设置电容c的放电时间，即延时模块111的泄放延时，也与所述预设时间相等。

具体的，如果当电力传输信号ac_cp处于脉冲变化阶段时，电力传输信号ac_cp的频率为1khz，其占空比为50％，则其维持高低电平的预设时长相同，均为0.5ms。这样电容c的充电时间和放电时间相同，可以保证在一个周期结束后，电容c的电压为0，即保证在即将进行的下一个周期内，电容c的电压变化与上一个周期内的电压变化相同；同时，预设时长设为0.5ms，也保证了电容c在充电结束后，其电压在一定时间内大于第一开关模块112的阈值电压；这样不仅可以实现第一开关模块112的周期性关断和导通，也可以实现唤醒信号ac_cp_wakeup对电力传输信号ac_cp的完全跟随。

可选的，第一开关模块112的一种实现方式，具体包括：第一开关管q1；其中：

第一开关管q1的控制端作为第一开关模块112的控制端，第一开关管q1的第一端作为第一开关模块112的第一端，第一开关管q1的第二端作为第一开关模块112的第二端。

当第一开关管q1的控制端接收到高电平的延时控制信号v3时，第一开关管q1导通，并输出关断控制信号v2。

当第一开关管q1的控制端接收到低电平的延时控制信号v3时，第一开关管q1未导通，未输出关断控制信号v2。

可选的，第一开关管q1是n型金属-氧化物-半导体场效应晶体管(n-metal-oxide-semiconductor，nmos)。

可选的，传输支路113的一种实现方式，具体包括：第三电阻r3；其中：

第三电阻r3的一端作为传输支路113的输入端，第三电阻r3的另一端作为传输支路113的输出端。

需要说明的是，在本实施例中，第三电阻r3的阻值为100kω，同时，也可以根据实际需要选取相应的第三电阻r3，此处不做限制。

其余结构和工作原理与上述实施例相同，此处不再赘述。

可选的，如图5，在本实用新型的另一实施例中，唤醒单元120的一种实施方式，具体包括：第二开关模块121和第三开关模块122；其中：

第二开关模块121的控制端作为唤醒单元120的控制端；第二开关模块121的第二端与第三开关模块122的控制端相连；第二开关模块121的第一端接地。

第三开关模块122的第一端作为唤醒单元120的输入端；第三开关模块122的第二端作为唤醒单元120的输出端。

具体的工作原理为：

当第二开关模块121接收到导通控制信号v1时，控制自身导通，并输出低电平的控制信号v4，第三开关模块122在接收到低电平的控制信号v4后，控制自身导通，并输出高电平的唤醒信号ac_cp_wakeup。

当第二开关模块121接收到关断控制信号v2时，控制自身形成断路，并输出高电平的控制信号v4，第三开关模块122在接收到高电平的控制信号v4后，控制自身形成断路，并输出低电平的唤醒信号ac_cp_wakeup。

控制信号v4的高低电平，只是为了控制第三开关模块122导通和关断，实际应用中可以视第三开关模块122的具体情况而定，并不仅限于上述形式。

可选的，图6所示为第二开关模块121的一种实现方式，具体包括：第四电阻r4、第五电阻r5、第六电阻r6和第二开关管q2；其中：

第四电阻r4的一端作为第二开关模块121的控制端；第四电阻r4的另一端与第五电阻r5的一端相连，连接点与第二开关管q2的控制端相连。

第五电阻r5的另一端与第二开关管q2的第一端相连，连接点作为第二开关模块121的第一端；第二开关管q2的第二端与第六电阻r6的一端相连；第六电阻r6的另一端作为第二开关模块121的第二端。

可选的，第二开关管q2可以是nmos晶体管，也可以是npn型三极管。

需要说明的是，第四电阻r4、第五电阻r5和第六电阻r6的阻值是根据实际需要选取的，此处不做限制。

具体的工作原理为：

当第四电阻r4的一端接收到导通控制信号v1时，由于第二开关管q2的第一端接地，而导通控制信号v1的电位为高电平，经第四电阻r4和第五电阻r5的分压后，第二开关管q2的控制端电位仍大于其第一端的电位，所以第二开关管q2导通，输出低电平的控制信号v4。

当第四电阻r4的一端接收到关断控制信号v2时，由于关断控制信号v2的电位为低电平，经第四电阻r4和第五电阻r5的分压后，第二开关管的控制端的电位不大于第二开关管q2的第一端，所以第二开关管q2未导通，输出高电平的控制信号v4。

可选的，图7所示为第三开关模块122的一种实现方式，具体包括：第七电阻r7、第八电阻r8和第三开关管q3；其中：

第七电阻r7的一端与第三开关管q3的控制端相连，连接点作为第三开关模块q3的控制端；第七电阻r7的另一端与第八电阻r8的一端相连，连接点与第三开关管q3的第一端相连。

第八电阻r8的另一端作为第三开关模块122的第一端；第三开关管q3的第二端作为第三开关模块122的第二端。

可选的，第三开关管q3可以是p型金属-氧化物-半导体场效应晶体管(p-metal-oxide-semiconductor，pmos)，也可以是pnp型三极管。

需要说明的是，第七电阻r7和第八电阻r8的阻值是根据实际需要选取的，此处不做限制。

具体的工作原理为：

当第三开关模块122的控制端接收到低电平的控制信号v4时，即第三开关管q3的控制端接收到低电平的控制信号v4时，由于第三开关管q3的控制端的电位为低电平，所以第七电阻r7和第八电阻r8上有电流流过，产生分压。

因为第三开关管q3的第一端的电位为第七电阻r7的分压，为高电平，所以第三开关管q3的控制端的电位小于其第一端的电位，即第三开关管q3导通，并输出高电平的唤醒信号ac_cp_wakeup。

当第三开关模块122的控制端接收到高电平的控制信号v4时，即第三开关管q3的控制端接收到高电平的控制信号v4时，由于第三开关管q3的控制端的电位为高电平，所以第七电阻r7和第八电阻r8上没有电流流过，不产生分压。

因为第三开关管q3的第一端与第八电阻r8和第七电阻r7的连接点相连，所以第三开关管q3的控制端的电位等于其第一端的电位，即第三开关管q3未导通，并输出低电平的唤醒信号ac_cp_wakeup。

其余结构和工作原理与上述实施例相同，此处不再赘述。

可选的，如图8，在上述实施例的基础上，在本实用新型的另一实施例中，充电唤醒电路的另一种实施方式，还包括：二极管z；其中：

二极管z的阳极与供电设备相连，二极管z的阴极与休眠单元110的输入端相连。

需要说明的是，增加二极管是为了防止发生逆流，对供电设备造成损坏，同理，也可以用三极管替代，因此，能防止逆流的其他器件均在本实用新型的保护范围内。

其余结构和工作原理与上述实施例相同，此处不再赘述。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本实用新型。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本实用新型的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本实用新型将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。