一种电动汽车的插枪唤醒电路、电池管理系统和电动汽车的制作方法

本实用新型实施方式涉及电动汽车技术领域，特别涉及一种电动汽车的插枪唤醒电路、电池管理系统和电动汽车。

背景技术：

能源短缺、石油危机和环境污染愈演愈烈，给人们的生活带来巨大影响，直接关系到国家经济和社会的可持续发展。世界各国都在积极开发新能源技术。电动汽车作为一种降低石油消耗、低污染、低噪声的新能源汽车，被认为是解决能源危机和环境恶化的重要途径。混合动力汽车同时兼顾纯电动汽车和传统内燃机汽车的优势，在满足汽车动力性要求和续驶里程要求的前提下，有效地提高了燃油经济性，降低了排放，被认为是当前节能和减排的有效路径之一。

电动汽车充电时需要通过充电枪的插入来唤醒电池管理系统(BMS)，或者在需要预约充电时通过充电桩的信号唤醒BMS。比如，交流充电桩通过控制导引(Control Pilot，CP)信号与车量控制装置进行硬件握手，并通过连接确认(Connection Confirm，CC)信号唤醒车辆控制装置。

在现有的唤醒方式中，通过软硬件持续对充电枪的信号进行监控，通过比较器或软硬件电路持续对相关信号进行检测，当有特定的变化时唤醒整个系统。这种唤醒方式需要较多的电子元件，功耗较大。

另外，现有的唤醒方式难以统一支持直流充电桩和交流充电桩，使用不便。

技术实现要素：

有鉴于此，本实用新型的目的是提供一种电动汽车的插枪唤醒电路、电池管理系统和电动汽车。

本实用新型实施方式的技术方案如下：

一种电动汽车的插枪唤醒电路，包括：

连接确认信号输入端；

第一二极管；

第一开关管；所述第一开关管的基极与所述连接确认信号输入端连接，所述第一开关管的发射极连接电源，所述第一开关管的集电极连接所述第一二极管的正极；

电容器；所述电容器的第一端与所述第一二极管的负极连接，所述电容器的第二端连接电池管理系统唤醒芯片的使能端。

在一个实施方式中，还包括：

连接确认2信号输入端；

第二二极管；所述第二二极管的负极连接所述电容器的第一端；

第二开关管；所述第二开关管的基极与所述连接确认2信号输入端连接，所述第二开关管的发射极连接所述电源，所述第二开关管的集电极连接所述第二二极管的正极。

在一个实施方式中，还包括：

第三二极管，布置在所述连接确认信号输入端与所述第一开关管的基极之间，所述第三二极管的正极与所述第一开关管的基极连接，所述第三二极管的负极与所述连接确认信号输入端连接。

在一个实施方式中，还包括：

第四二极管，布置在所述连接确认2信号输入端与所述第二开关管的基极之间，所述第四二极管的正极与所述第二开关管的基极连接，所述第四二极管的负极与所述连接确认2信号输入端连接。

在一个实施方式中，还包括第一限流电阻，布置在第三二极管的正极与所述第一开关管的基极之间。

在一个实施方式中，还包括第二限流电阻，布置在第四二极管的正极与所述第二开关管的基极之间。

在一个实施方式中，还包括：

第一偏置电阻，布置在所述电源与所述第一限流电阻之间，所述第一偏置电阻还与所述第一开关管的基极连接。

在一个实施方式中，还包括：

第二偏置电阻，布置在所述电源与所述第二限流电阻之间，所述第二偏置电阻还与所述第二开关管的基极连接。

一种电动汽车的电池管理系统，包括：

连接确认信号输入端；

第一二极管；

第一开关管；所述第一开关管的基极与所述连接确认信号输入端连接，所述第一开关管的发射极连接电源，所述第一开关管的集电极连接所述第一二极管的正极；

电池管理系统唤醒芯片；

电容器；所述电容器的第一端与所述第一二极管的负极连接，所述电容器的第二端连接所述电池管理系统唤醒芯片的使能端；

连接确认2信号输入端；

第二二极管；所述第二二极管的负极连接所述电容器的第一端；

第二开关管；所述第二开关管的基极与所述连接确认2信号输入端连接，所述第二开关管的发射极连接所述电源，所述第二开关管的集电极连接所述第二二极管的正极；

其中所述电池管理系统唤醒芯片的使能端基于所述电容器提供的电能被触发。

一种电动汽车，包括如上所述的电动汽车的插枪唤醒电路。

从上述技术方案可以看出，本实用新型实施方式的插枪唤醒电路包括：连接确认信号输入端；第一二极管；第一开关管；第一开关管的基极与连接确认信号输入端连接，第一开关管的发射极连接电源，第一开关管的集电极连接第一二极管的正极；电容器；电容器的第一端与第一二极管的负极连接，电容器的第二端连接电池管理系统唤醒芯片的使能端。可见，本实用新型实施方式无需通过比较器或软硬件电路持续对相关信号进行检测，从而显著降低了电子元件数，并由此降低了功耗。

另外，本实用新型实施方式通过电容器的隔直流通交流的作用传递充电枪插入信号，使得唤醒只出现在充电枪插入过程中，从而可以防止误触发。

还有，本实用新型实施方式可以支持多个唤醒源分时输入，统一支持直流充电桩和交流充电桩，使用方便。

附图说明

以下附图仅对本实用新型做示意性说明和解释，并不限定本实用新型的范围。

图1为本实用新型电动汽车的插枪唤醒电路的第一结构图。

图2为本实用新型电动汽车的插枪唤醒电路的第二结构图。

图3为GB/T20234.2中关于交流充电的控制引导电路原理图。

图4为关于直流充电的控制引导电路原理图。

具体实施方式

为了对实用新型的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图说明本实用新型的具体实施方式，在各图中相同的标号表示相同的部分。

为了描述上的简洁和直观，下文通过描述若干代表性的实施方式来对本实用新型的方案进行阐述。实施方式中大量的细节仅用于帮助理解本实用新型的方案。但是很明显，本实用新型的技术方案实现时可以不局限于这些细节。为了避免不必要地模糊了本实用新型的方案，一些实施方式没有进行细致地描述，而是仅给出了框架。下文中，“包括”是指“包括但不限于”，“根据……”是指“至少根据……，但不限于仅根据……”。由于汉语的语言习惯，下文中没有特别指出一个成分的数量时，意味着该成分可以是一个也可以是多个，或可理解为至少一个。

图1为本实用新型电动汽车的插枪唤醒电路的第一结构图。

如图1所示，该电路包括：

CC信号输入端；

第一二极管D3；

第一开关管Q1；第一开关管Q1的基极与CC信号输入端连接，第一开关管Q1的发射极连接电源VCC，第一开关管Q1的集电极连接第一二极管D3的正极；

电容器C1；电容器C1的第一端与第一二极管D3的负极连接，电容器C1的第二端连接BMS唤醒芯片的使能端。

当充电枪插入交流充电桩时，CC信号输入端与交流充电桩连接，相当于从CC信号输入端对地加入一个电阻。这个电阻接入后，第一开关管Q1的基级有电流流出，第一开关管Q1开启。电容C1从右向左(即从第二端到第一端)充电。与电容C1的第二端连接的BMS唤醒芯片的使能端被高电平开启，因此BMS唤醒芯片被触发以唤醒BMS。

可见，在上述结构中，通过电容器C1的隔直流通交流的作用传递充电枪插入信号，使得唤醒只出现在充电枪插入过程中，从而防止了误触发。而且，这种唤醒方式无需通过比较器或软硬件电路持续对相关信号进行检测，从而显著降低了电子元件数，并由此降低了功耗。

实际上，通过扩展唤醒源输入，本实用新型实施方式还可以支持多个唤醒源分时输入。

图2为本实用新型电动汽车的插枪唤醒电路的第二结构图。

如图2所示，该电路包括：

CC信号输入端；

第一二极管D3；

第一开关管Q1；第一开关管Q1的基极与CC信号输入端连接，第一开关管Q1的发射极连接电源VCC，第一开关管Q1的集电极连接第一二极管D3的正极；

电容器C1；电容器C1的第一端与第一二极管D3的负极连接，电容器C1的第二端连接BMS唤醒芯片的使能端；

CC2信号输入端；

第二二极管D4；第二二极管D4的负极连接电容器C1的第一端；

第二开关管Q2；第二开关管Q2的基极与连接确认2信号输入端连接，第二开关管Q2的发射极连接电源VCC，第二开关管Q2的集电极连接第二二极管D4的正极。

当充电枪插入交流充电桩时，CC信号输入端与交流充电桩连接，相当于从CC信号输入端对地加入一个电阻。这个电阻接入后，第一开关管Q1的基级有电流流出，第一开关管Q1开启。电容C1从右向左(即从第二端到第一端)充电。与电容C1的第二端连接的BMS唤醒芯片的使能端被高电平开启，因此BMS唤醒芯片被触发以唤醒BMS。

当充电枪插入直流充电桩时，CC2信号输入端与直流充电桩连接，相当于从CC2信号输入端对地加入一个电阻。这个电阻接入后，第二开关管Q2的基级有电流流出，第二开关管Q2开启。电容C1从右向左(即从第二端到第一端)充电。在电容右侧连接的BMS唤醒芯片的使能端被高电平开启，因此BMS唤醒芯片被触发以唤醒BMS。

可见，本实用新型实施方式还可以支持多个唤醒源分时输入，充电枪可以统一支持直流充电桩和交流充电桩，使用方便。

在图2中，还包括：

第三二极管D1，布置在CC信号输入端与第一开关管Q1的基极之间，第三二极管D1的正极与第一开关管Q1的基极连接，第三二极管D1的负极与CC信号输入端连接。

在图2中，还包括：

第四二极管D2，布置在CC2信号输入端与第二开关管Q2的基极之间，第四二极管D2的正极与第二开关管Q2的基极连接，第四二极管D2的负极与CC2信号输入端连接。

在图2中，还包括第一限流电阻R2，布置在第三二极管D1的正极与第一开关管Q1的基极之间。

在图2中，还包括第二限流电阻R4，布置在第四二极管D2的正极与第二开关管Q2的基极之间。

在图2中，还包括：第一偏置电阻R1，布置在电源VCC与第一限流电阻R2之间，第一偏置电阻R1还与第一开关管Q1的基极连接；第二偏置电阻R3，布置在电源VCC与第二限流电阻R4之间，第二偏置电阻R4还与第二开关管Q2的基极连接。在图2中，开关管Q1和Q2起到电路的切断和导通作用，隔离二极管D3和D4对电压导通起到隔离的作用。

在图2所示的电路中，相对于开关管Q1和Q2的主电路而言，为开关管Q1和Q2的基极提供电流的电路就是偏置电路。偏置电路往往有若干元件，其中有一重要电阻，通过调整其阻值可以以调整基极电流。在三极管的放大区，确定的基极电流保证了需要的集电极电流在设计规范内，调整基极电流的电阻就是偏置电阻。图2中的偏置电阻R1和R3可用于调整开关管Q1和Q2的基极电流；图2中的限流电阻R2和R4起到限流作用；图2中的VCC为常电。

在图2所示电路中，CC信号输入端和CC2信号输入端可以分时连接到直流充电桩或交流充电桩，即连接到电动车端充电接口信号CC或CC2。

可见，本实用新型通过两路充电接口信号CC或CC2的分时输入及共用的电容器C1，实现了既统一支持直流充电桩和交流充电桩，又经济实惠且防止误触发的唤醒机制。

图2所示电路可提供2路唤醒通道(CC和CC2)。实际上，还可以在图2所示结构中增加更多路的唤醒通道，本实用新型实施方式对此并无限定。

下面结合具体电路图，对本实用新型实施方式进行示范性说明。

图3为GB/T20234.2中关于交流充电的控制引导电路原理图。针对图3的详细分析可参见具体标准GB/T20234.2,本实用新型对此不再赘述。

其中，可以在图3的车辆控制装置中应用本实用新型所示的插枪唤醒电路。

图4为关于直流充电的控制引导电路原理图。针对图4的详细分析可参见具体标准,本实用新型对此不再赘述。

其中，可以在图4的车辆控制器中应用本实用新型所示的插枪唤醒电路。

基于上述描述，本实用新型实施方式还提出了一种BMS。该BMS包括：

CC信号输入端；

第一二极管；

第一开关管；第一开关管的基极与CC信号输入端连接，第一开关管的发射极连接电源，第一开关管的集电极连接第一二极管的正极；

BMS唤醒芯片；

电容器；电容器的第一端与第一二极管的负极连接，电容器的第二端连接BMS唤醒芯片的使能端；

CC2信号输入端；

第二二极管；第二二极管的负极连接电容器的第一端；

第二开关管；第二开关管的基极与CC2信号输入端连接，第二开关管的发射极连接所述电源，第二开关管的集电极连接所述第二二极管的正极；

其中BMS唤醒芯片的使能端基于电容器提供的电能被触发。

可以将本实用新型实施方式提出的插枪唤醒电路或BMS应用到各种类型的电动汽车中，比如纯电动汽车(BEV)、混合动力汽车(HEV)、燃料电池汽车(FCEV)等等。

综上所述，在本实用新型实施方式中，插枪唤醒电路包括：连接确认信号输入端；第一二极管；第一开关管；第一开关管的基极与连接确认信号输入端连接，第一开关管的发射极连接电源，第一开关管的集电极连接第一二极管的正极；电容器；电容器的第一端与第一二极管的负极连接，电容器的第二端连接电池管理系统唤醒芯片的使能端。

可见，本实用新型实施方式无需通过比较器或软硬件电路持续对相关信号进行检测，从而显著降低了电子元件数，并由此降低了功耗。

另外，本实用新型实施方式通过电容器的隔直流通交流的作用传递充电枪插入信号，使得唤醒只出现在充电枪插入过程中，从而可以防止误触发。

还有，本实用新型实施方式还可以支持多个唤醒源分时输入，可以统一支持直流充电桩和交流充电桩，使用方便。

在本文中，“示意性”表示“充当实例、例子或说明”，不应将在本文中被描述为“示意性”的任何图示、实施方式解释为一种更优选的或更具优点的技术方案。为使图面简洁，各图中的只示意性地表示出了与本实用新型相关部分，而并不代表其作为产品的实际结构。另外，以使图面简洁便于理解，在有些图中具有相同结构或功能的部件，仅示意性地绘示了其中的一个，或仅标出了其中的一个。在本文中，“一个”并不表示将本实用新型相关部分的数量限制为“仅此一个”，并且“一个”不表示排除本实用新型相关部分的数量“多于一个”的情形。在本文中，“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“内”、“外”等仅用于表示相关部分之间的相对位置关系，而非限定这些相关部分的绝对位置。

上文所列出的一系列的详细说明仅仅是针对本实用新型的可行性实施方式的具体说明，而并非用以限制本实用新型的保护范围，凡未脱离本实用新型技艺精神所作的等效实施方案或变更，如特征的组合、分割或重复，均应包含在本实用新型的保护范围之内。