一种带通信唤醒的低功耗BMS的制作方法

本实用新型涉及一种电池技术，具体是一种带通信唤醒的低功耗BMS。

背景技术：

近些年来，由于环境污染及能源危机，出现了以清洁环保、节约能源为优势的新型电动汽车，其主要能量由动力电池提供。然而，动力电池具有危险性，所以我们使用BMS来提高它的安全系数，使电池不会出现过压，过放，过流，短路的情况，并且增加通信功能，进行内外部通信，使用低功耗芯片，三种低功耗工作模式。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种结构简单、使用方便的带通信唤醒的低功耗BMS，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：

一种带通信唤醒的低功耗BMS，包括电池管理IC、MCU、电源模块、充电检测模块、负载检测模块和温度采样模块，还包括开关唤醒模块和CAN通信模块，所述电池管理IC分别连接充电检测模块、电池组、电流采样模块、MCU和温度采样模块，MCU还分别连接负载检测模块、电源模块、充电检测模块和CAN通信模块，CAN通信模块还连接电源模块，电源模块还分别连接开关唤醒模块和充电检测模块，开关唤醒模块还分别连接充电检测模块和外部开关。

作为本实用新型的优选方案：所述CAN通信模块包括外部设备通信CAN接口J14、光耦U35、二极管D24和电阻R25，所述外部设备通信CAN接口J14的一端连接电阻R25和电抗器L1的脚1，外部设备通信CAN接口J14的另一端连接电抗器L1的脚3、二极管D24和光耦合器U35内部发光二极管的阴极，电阻R25的另一端连接二极管D24的阴极和光耦合器U35内部发光二极管的阳极，光耦合器U35内部光敏三极管的集电极连接MCU，光耦合器U35内部光敏三极管的发射极接地。

作为本实用新型的优选方案：所述开关唤醒模块包括MOS管U36、MOS管U38和二极管D25，MOS管U36的源极连接电阻R22和电源VCC，MOS管U36的栅极连接电阻R22的另一端和电阻R46，电阻R46的另一端连接MOS管U38的漏极，MOS管U36的漏极连接二极管D25的阳极、二极管D28的阳极和二极管D30的阳极，MOS管U38的栅极连接电阻R108和电阻R51，电阻R108的另一端连接MCU，电阻R51的另一端连接MOS管U38的源极。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：1、具有通讯唤醒功能，能够使电池的安全系数大大提高。2、采用CAN通信，能够与主机组成局域网络。3、选取低功耗MCU能够大大的降低功耗。

附图说明

图1为本实用新型的整体方框图。

图2为本实用新型的CAN通信模块的电路图。

图3为本实用新型的开关唤醒模块的电路图。

图4为本实用新型的工作流程图。

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。

请参阅图1-4，一种带通信唤醒的低功耗BMS，包括电池管理IC、MCU、电源模块、充电检测模块、负载检测模块和温度采样模块，还包括开关唤醒模块和CAN通信模块，所述电池管理IC分别连接充电检测模块、电池组、电流采样模块、MCU和温度采样模块，MCU还分别连接负载检测模块、电源模块、充电检测模块和CAN通信模块，CAN通信模块还连接电源模块，电源模块还分别连接开关唤醒模块和充电检测模块，开关唤醒模块还分别连接充电检测模块和外部开关。

CAN通信模块包括外部设备通信CAN接口J14、光耦U35、二极管D24和电阻R25，所述外部设备通信CAN接口J14的一端连接电阻R25和电抗器L1的脚1，外部设备通信CAN接口J14的另一端连接电抗器L1的脚3、二极管D24和光耦合器U35内部发光二极管的阴极，电阻R25的另一端连接二极管D24的阴极和光耦合器U35内部发光二极管的阳极，光耦合器U35内部光敏三极管的集电极连接MCU，光耦合器U35内部光敏三极管的发射极接地。

开关唤醒模块包括MOS管U36、MOS管U38和二极管D25，MOS管U36的源极连接电阻R22和电源VCC，MOS管U36的栅极连接电阻R22的另一端和电阻R46，电阻R46的另一端连接MOS管U38的漏极，MOS管U36的漏极连接二极管D25的阳极、二极管D28的阳极和二极管D30的阳极，MOS管U38的栅极连接电阻R108和电阻R51，电阻R108的另一端连接MCU，电阻R51的另一端连接MOS管U38的源极。

本实用新型的工作原理是：本实用新型采用控负方案，电池保护IC通过采样电路对电池电压进行监控，并且控制电池的输出，通过I2C与MCU进行通信告知电池状态，低功耗MCU对电池保护IC进行控制。

电池控负：BMS有控正控负两种方案，本实用新型采用控负方案，使用MOS管对电池负端进行控制，通过控制MOS管的开关来控制电池的通断。具体步骤为：电池保护IC在读取电池的状态后，如果正常会使得MOS管打开，从而形成回路；如果读取状态不正常，则MOS管关闭，形成断路，对电池进行保护。

CAN通信：本实用新型采用CAN通信，为MCU与外部的通信，具有实时性强、传输距离较远、抗电磁干扰能力强、具有优先权和仲裁功能，通过CAN控制器挂到CAN-bus上，形成主机局域网络，具有可靠的错误处理及检错机制，发送的信息遭到破坏后，可以重新发送，总之，集优点于一身。

低功耗MCU：本实用新型采用的MCU为ST公司的产品，工作电压为3.3V，具有三种低功耗工作模式：睡眠模式下只有MCU停止工作，外围设备正常工作，需要MCU时对MCU进行唤醒操作；省电模式下可以用最低的电量消耗来保证SRAM和寄存器的正常运行，时钟停止工作，可被唤醒；待机模式下MCU内部基本不工作，可被唤醒。

CAN通信电路的工作原理是：J14为与外部设备通信CAN接口，外部设备通过该接口与BMS进行交互。当外部设备不请求数据超过一定时间，BMS将自动进入低功耗睡眠模式。当外部设备需要获取BMS采样的数据时，将会通过CAN接口首先发送唤醒数据帧，此时光耦U35 3、4脚将会导通，4脚电平变为低电平，MCU检测到该电平后即从低功耗模式恢复到正常工作模式，从而实现了带通信唤醒和低功耗功能。

开关唤醒模块的工作原理是：当MCU识别到唤醒信号时，MCU将通过MCU_POWER_CTL引脚设置为低电平，从而关断电池管理模块电路（包含电池电压采集，电流采集、电池温度检测、SOC计算）、检测模块电路（包含负载检测、充电检测）、控制模块电路供电（包含主回路开关驱动），极大的减少了电路功耗，与此同时MCU主控芯片自身将进入低功耗模式，进一步降低了系统功耗。