一种应用于电池管理系统的充电唤醒电路及系统的制作方法

本实用新型涉及电池管理技术领域，特别涉及一种应用于电池管理系统的充电唤醒电路及系统。

背景技术：

电池管理系统(BATTERY MANAGEMENT SYSTEM，BMS)是连接动力电池和吸尘器、电动工具、园林工具、电动汽车的重要纽带，其主要功能包括：电池物理参数实时监测；电池状态估计；在线诊断与预警；充、放电与预充控制；均衡管理和热管理等。

在BMS中，当整个系统处于待机状态时，为了使待机功耗尽可能最低，会要求BMS中微控制单元(Microcontroller Unit，MCU)能够尽可能的关闭待机时不使用的所有外设，同时MCU也会进入待机模式；因此，就必须保留一种能够将MCU从待机状态下唤醒的硬件机制不被关闭，并且该唤醒电路必须有非常高的稳定性和可靠性，能够防止外界干扰；因为不可靠的唤醒电路，可能会导致整个系统一直在唤醒与待机两种状态之间转换，从而使电池过放，严重时会发生漏液甚至起火。

如图1所示的现有技术，在BMS的唤醒电路中，存在如下问题：充电器接入，便立刻直接唤醒了系统，没有可靠性的保证和保护，无法避免误触发。

技术实现要素：

本实用新型实施例提供了一种应用于电池管理系统的充电唤醒电路及系统，具有高可靠性和稳定性，能够防止外界干扰，从而避免了电池组寿命减少乃至漏液起火的风险。

第一方面，本申请提供一种应用于电池管理系统的充电唤醒电路，所述充电唤醒电路包括系统唤醒电路和用于与外部充电器连接的系统充电电路，所述系统充电电路与电池管理系统中的电池组正极和单片机分别连接，所述系统唤醒电路分别连接所述系统充电电路、所述电池管理系统中的电池组正极和单片机，所述系统充电电路中包括受所述单片机控制通断，以用于控制所述系统充电电路与电池组正极之间导通的开关模块，所述开关模块的第一端连接所述电池组正极，所述开关模块的第二端连接所述单片机的第一I/O口。

可选的，所述系统充电电路还包括整流模块，所述整流模块的第一端与外部充电器连接，所述整流模块的第二端分别与所述开关模块、所述系统唤醒电路连接。

可选的，所述系统唤醒电路包括三极管、使所述单片机的输入电压稳定在一个不超过其限定值的稳压模块、滤掉杂波的滤波模块、以及为所述三极管提供驱动电流的驱动模块，所述三极管的集电极连接所述稳压模块的第一端，所述三极管的基极连接所述驱动模块的第一端，所述驱动模块第二端连接所述电池组正极，所述三极管的发射极分别连接所述整流模块的第二端和所述开关模块的第三端，所述稳压模块的第二端连接所述滤波模块的第一端，所述稳压模块的第三端接地，所述滤波模块的第二端连接所述单盘及的第二I/O口。

可选的，所述驱动模块为电阻。

可选的，所述稳压模块为稳压管。

可选的，所述滤波电路为RC滤波电路。

第二方面，本申请还提供一种电池管理系统，该电池管理系统包括电池组、单片机和充电唤醒电路，其中，所述充电唤醒电路为如第一方面中任一所述的充电唤醒电路。

从以上技术方案可以看出，本实用新型实施例具有以下优点：

本实用新型实施例中当BMS处于待机状态，需要充电唤醒时，该电路能够保证一定在充电器正向接入并且电压与电池电压之间有电压差(一般约为0.7V)的情况下，才能可靠唤醒MCU，有效地抑制了误触发唤醒，有非常高的稳定性和可靠性，能够防止外界干扰，从而避免了电池组寿命减少乃至漏液起火的风险。

附图说明

图1是现有技术中电池管理系统的示意图；

图2是本实用新型实施例中应用于电池管理系统的充电唤醒电路的一个实施例示意图；

图3是本实用新型实施例中应用于电池管理系统的充电唤醒电路的另一个实施例示意图；

图4是本实用新型实施例中应用于电池管理系统的充电唤醒电路的另一个实施例示意图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

本实用新型实施例中提供一种应用于电池管理系统的充电唤醒电路，如图2所示，为本实用新型中电池管理系统的一个实施例示意图，本申请附图中虚线框中为本实用新型实施例中充电唤醒电路，在该应用于电池管理系统的充电唤醒电路中，包括系统唤醒电路和用于与外部充电器连接的系统充电电路，所述系统充电电路与电池管理系统中的电池组正极和单片机分别连接，所述系统唤醒电路分别连接所述系统充电电路、所述电池管理系统中的电池组正极和单片机，所述系统充电电路中包括受所述单片机控制通断，以用于控制所述系统充电电路与电池组正极之间导通的开关模块，所述开关模块的第一端连接所述电池组正极，所述开关模块的第二端连接所述单片机的第一I/O口。

本实用新型实施例中当BMS处于待机状态，需要充电唤醒时，该电路能够保证一定在充电器正向接入并且电压大于电池电压0.7V以上的情况下，才能可靠唤醒MCU，有效地抑制了误触发唤醒，有非常高的稳定性和可靠性，能够防止外界干扰，从而避免了电池组寿命减少乃至漏液起火的风险。

可选的，如图3所示，为本实用新型中另一应用于电池管理系统的充电唤醒电路的示意图，其中，所述系统充电电路还包括整流模块，所述整流模块的第一端与外部充电器连接，所述整流模块的第二端分别与所述开关模块、所述系统唤醒电路连接。

可选的，如图3所示，所述系统唤醒电路包括三极管、使所述单片机的输入电压稳定在一个不超过其限定值的稳压模块、滤掉杂波的滤波模块、以及为所述三极管提供驱动电流的驱动模块，所述三极管的集电极连接所述稳压模块的第一端，所述三极管的基极连接所述驱动模块的第一端，所述驱动模块第二端连接所述电池组正极，所述三极管的发射极分别连接所述整流模块的第二端和所述开关模块的第三端，所述稳压模块的第二端连接所述滤波模块的第一端，所述稳压模块的第三端接地，所述滤波模块的第二端连接所述单盘及的第二I/O口。

可选的，本实用新型实施例中三极管为PNP三极管。

可选的，所述驱动模块为电阻。

可选的，所述稳压模块为稳压管。

可选的，所述滤波电路为RC滤波电路。

本实用新型实施例中，当电池管理系统处于待机状态时，插入充电器，若VC+＞VBAT+0.7V以上，则三极管导通，从而使充电器电压C+通过稳压模块和滤波模块，给MCU唤醒第一I/O口一个上升沿电平变化，使MCU被唤醒，从而将系统从待机状态转换为充电状态，此时MCU将开关模块(ON/OFF模块)打开，充电器能够对电池组进行充电。

其中，稳压模块的作用：单片机的第二I/O口输入电压会有一个限定范围，稳压模块可以使第二I/O采到的电压值一个固定值并且不超过其限定范围。

滤波模块的作用：滤掉杂波，使电路更加稳定可靠。

下面以一具体实施例介绍本实用新型实施例的工作过程。

如图4所示，上述实施例中，整流模块采用二极管；稳压模块采用稳压管；滤波模块采用RC滤波；驱动模块采用电阻。

当电池管理系统处于待机状态时，插入充电器，只有当充电器输出电压(VC+)大于电池电压0.7V以上，则三极管Q1导通，从而使充电器电压通过D1、R2和Z1，给MCU唤醒第一I/O口一个上升沿电平变化，使MCU被唤醒，从而将系统从待机状态转换为充电状态，此时MCU将ON/OFF模块打开，充电器能够对电池组进行充电。

其中，电阻R1的作用：给Q1提供驱动电流；电阻R2的作用：分压、限流；电阻R3的作用：和电容C1一起，构成RC滤波，限流，使流入单片机第二I/O口的电流不超过其极值。

第二方面，本实用新型还提供一种电池管理系统，该电池管理系统包括电池组、单片机和充电唤醒电路，其中，所述充电唤醒电路为如上实施例中任一所述的充电唤醒电路。

所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，在上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述的部分，可以参见其他实施例的相关描述。

以上所述，以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的精神和范围。