一种基于低功耗的双路电源切换电路的制作方法

本实用新型涉及电池管理系统领域，尤其涉及一种基于低功耗的双路电源切换电路。

背景技术：

在电力、通讯等传统应用以及新能源领域，电池一般作为后备电源或能量存储时，大部分采用多电池串联后再进行应用，以适应电压等级要求。同时，电池管理系统(Battery Management System，BMS)与电池紧密相连，作为电池不可或缺的部件对电池系统进行管理。

由于与电池紧密相连，对其功耗要求非常严格，且同时也需保障在电池系统工作状态与非工作状态下的有效运行。故此在一般情况下，合理的BMS系统功耗要求为正常工作下状态功耗本身要尽可能低，在非工作状态下可以进入超低功耗模式，减少能量损失。

因此BMS有低功耗指标的要求，如休眠时的静态电流小于1mA。目前市场上采用超低功耗的非隔离电源芯片一般在15元以上，无法满足BMS低成本的要求。

技术实现要素：

为了解决上述问题，本实用新型的目的在于提供一种基于低功耗的双路电源切换电路，该双路电源切换电路对于BMS组端供电电源来说，既满足休眠时低功耗要求，也满足正常工作时电流的技术要求。

为了实现上述的目的，本实用新型采用了以下的技术方案：

一种基于低功耗的双路电源切换电路，其特征在于：包括

主电源(B)；在工作模式下为MCU供电；

低功耗电源(A)；在低功耗模式下为MCU供电；

切换电路(D)；在主电源和低功耗电源之间切换；切换电路包括有；PMOS管(Q1)，D端耦接至主电源上，S端耦接至MCU上；PMOS管(Q2)，S端耦接至低功耗电源上，D端耦接至MCU上；所述PMOS管(Q2)的G端通过二极管(D3)耦接至PMOS管(Q1)的D端与主电源的输出端上；PMOS管(Q1)的G端通过二极管(D2)耦接至PMOS管(Q2)的D端与MCU之间的线路上。

作为优选，还包括；主电源开启关闭电路(C)，输出端耦接至主电源上并由MCU控制。

作为优选，所述主电源开启关闭电路(C)包括S端连接在控制电源输出端上的PMOS管(Q3)，以及G端通过偏置电阻(R7)连接在MCU引出的DC信号线上的NMOS管(Q4)；所述PMOS管(Q3)的G端通过偏置电阻(R6)与NMOS管(Q4)的D端连接。

作为优选，所述主电源开启关闭电路(C)还包括偏置电阻(R8)耦接在NMOS管(Q4)的G端S端之间，NMOS管(Q4)S端耦接至电路输入电源地端(GND)，偏置电阻(R10)耦接在PMOS管(Q3)的G端S端之间。

作为优选，所述切换电路还包括有二极管(D1)，耦接至PMOS管(Q2)的D端与MCU之间的线路上。

作为优选，所述切换电路还包括有；电阻(R1、R2)，为PMOS管(Q2)的偏置电阻，电阻(R1、R2)耦接至PMOS管(Q2)的G端部上，且电阻(R1)耦接至PMOS管(Q2)的S端与低功耗电源，电阻(R2)耦接至电路输入电源地端(GND)；电阻(R3、R4)为PMOS管(Q1)的偏置电阻，电阻(R3、R4)耦接至PMOS管(Q1)的G端部上，且电阻(R4)耦接至PMOS管(Q1)的S端与MCU，电阻(R3)耦接至电路输入电源地端(GND)。

作为优选，所述切换电路还包括有；偏置电阻(R5)与电容(C1)在主电源与PMOS管(Q1)的D端的线路上，偏置电阻(R5)耦接于二极管(D3)与电路地端(GND)，电容(C1)耦接至电路输入电源地端(GND)。

本实用新型采用上述技术方案，该技术方案涉及一种基于低功耗的双路电源切换电路，该基于低功耗的双路电源切换电路包括主电源(工作电源)和低功耗电源两种电源，并通过切换电路在主电源和低功耗电源之间切换。该双路电源切换电路对于BMS组端供电电源，既满足休眠时低功耗要求，也满足正常工作时电流的技术要求。

附图说明

图1为BMS电源系统结构图图。

图2为主电源关闭电路图与双路电源切换电路图。

具体实施方式

下面结合附图，对本实用新型的优选实施方案作进一步详细的说明。

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。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

如图1～2所示的一种基于低功耗的双路电源切换电路，包括

主电源(B)；在工作模式下为MCU供电；

低功耗电源(A)；在低功耗模式下为MCU供电；

切换电路(D)；在主电源和低功耗电源之间切换；切换电路包括有；PMOS管(Q1)，D端耦接至主电源上，S端耦接至MCU上；PMOS管(Q2)，S端耦接至低功耗电源上，D端耦接至MCU上；所述PMOS管(Q2)的G端通过二极管(D3)耦接至PMOS管(Q1)的D端与主电源的输出端上；PMOS管(Q1)的G端通过二极管(D2)耦接至PMOS管(Q2)的D端与MCU之间的线路上。

作为优选，还包括；主电源开启关闭电路(C)，输出端耦接至主电源上并由MCU控制。

作为优选，所述主电源开启关闭电路(C)包括S端连接在控制电源输出端上的PMOS管(Q3)，以及G端通过偏置电阻(R7)连接在MCU引出的DC信号线上的NMOS管(Q4)；所述PMOS管(Q3)的G端通过偏置电阻(R6)与NMOS管(Q4)的D端连接；

作为优选，所述主电源开启关闭电路(C)还包括偏置电阻(R8)耦接在NMOS管(Q4)的G端S端之间，NMOS管(Q4)S端耦接至电路输入电源地端(GND)，偏置电阻(R10)耦接在PMOS管(Q3)的G端S端之间。

作为优选，所述切换电路还包括有二极管(D1)，耦接至PMOS管(Q2)的D端与MCU之间的线路上。

作为优选，所述切换电路还包括有；电阻(R1、R2)，为PMOS管(Q2)的偏置电阻，电阻(R1、R2)耦接至PMOS管(Q2)的G端部上，且电阻(R1)耦接至PMOS管(Q2)的S端与低功耗电源，电阻(R2)耦接至电路输入电源地端(GND)；电阻(R3、R4)为PMOS管(Q1)的偏置电阻，电阻(R3、R4)耦接至PMOS管(Q1)的G端部上，且电阻(R4)耦接至PMOS管(Q1)的S端与MCU，电阻(R3)耦接至电路输入电源地端(GND)。

作为优选，所述切换电路还包括有；偏置电阻(R5)与电容(C1)在主电源与PMOS管(Q1)的D端的线路上，偏置电阻(R5)耦接于二极管(D3)与电路地端(GND)，电容(C1)耦接至电路输入电源地端(GND)。

该技术方案涉及一种基于低功耗的双路电源切换电路，该基于低功耗的双路电源切换电路包括主电源(工作电源)和低功耗电源两种电源，并通过切换电路在主电源和低功耗电源之间切换。该双路电源切换电路对于BMS组端供电电源，既满足休眠时低功耗要求，也满足正常工作时电流的技术要求。具体来说，

根据以上技术方案对于切换电路原理做如下描述:

图中，A框中是低功耗电源，B框是主电源，C框是主电源开启关闭电路，D框是切换电路；低功耗电源(A)+3.3V0电源在模块上电后即开始工作，此电源提供MCU启动时刻供电需求及低功耗情况下不间断供电需求。当主电源关闭后，切换电路可同步切换到低功耗电源供电。

正常工作时MCU一上电便会使主电源开启关闭电路开启，使主电源工作。主电源(B)的主输出+5V电压后通过三端稳压器稳压输出+3.3V1，由于(肖特基)二极管D3压降0.2V左右，因为二极管的钳位作用，所以PMOS管(Q2)的GS电压不足以导通，相反+3.3V1电压通过PMOS管(Q1)的体内二极管输出，低功耗电路将不再输出电流。

当系统需要低功耗电源(A)而关闭主电源(B)时，MCU输出低电平，NMOS管(Q4)截止，PMOS管(Q3)同时亦处于截止不导通状态，控制电源+15V与主电源(B)之间的通路切断，主电源(B)关闭，输出+5V电压降为0V。同时，低功耗电源(A)+3.3V0从模块上电后始终有电压，所以PMOS管(Q2)正偏导通，通过二极管(D1)输出MCU的供电电压，同时PMOS管(Q1)由于二极管(D2)的钳位处于截止状态。

图中的点状虚线L2为主电源的输出回路，点状虚线L1为低功耗电源的输出回路。R1，R2为Q2的偏置电阻。R3，R4为Q1的偏置电阻。

以上所述，仅为本实用新型较佳的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，根据本实用新型的技术方案及其实用新型构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。