充电唤醒电路、电池管理系统、电池包与用电装置的制作方法

本申请涉及电池，特别是涉及一种充电唤醒电路、电池管理系统、电池包与用电装置。

背景技术：

1、电池是一种将外界的能量转化为电能并储存于其内部，以在需要的时刻对外部设备进行供电的装置，在消费类电子产品、航天、储能及新能源车等领域得到越来越广泛的应用。

2、电池通常以电池包的形式存在，电池包包括电芯模组和电池管理系统(batterymanagementsystem，bms)，bms是对电池包进行管理和保护的系统。bms中通常包括微控制单元(microcontroller unit，mcu)。在mcu处于休眠状态时，需要采用唤醒电路对其进行唤醒。

技术实现思路

1、本申请旨在提供一种充电唤醒电路、电池管理系统、电池包与用电装置，能够提供一种精度较高的充电唤醒电路。

2、为实现上述目的，第一方面，本申请提供一种充电唤醒电路，包括第一分压支路、第一可控稳压源、唤醒支路与第一电阻。第一分压支路电连接于充电正极端子与充电负极端子之间，第一分压支路被配置为对充电正极端子与充电负极端子之间的电压分压。第一可控稳压源的参考端子与第一分压支路电连接于第一节点，第一可控稳压源被配置为响应于第一节点的电压大于第一电压阈值时导通。其中，第一节点的电压通过第一分压支路生成；唤醒支路分别与充电正极端子、第一可控稳压源以及地电连接，唤醒支路被配置为响应于第一可控稳压源导通而导通，输出唤醒信号至控制器。唤醒支路通过第一电阻与第一可控稳压源电连接。

3、通过精度较高的第一可控稳压源实现充电唤醒功能，可提供一种精度较高的充电唤醒电路。

4、在一种可选的方式中，充电唤醒电路还包括钳位支路。钳位支路电连接于充电正极端子与充电负极端子之间，且钳位支路与唤醒支路电连接于第二节点，钳位支路被配置为将第二节点的电压钳位于第一电压。其中，第一电压小于或等于第一可控稳压源的耐压值。

5、通过设置钳位支路对第二节点的电压进行钳位，以进一步对第一可控稳压源阴极的电压进行钳位，可使在第一可控稳压源导通时其阴极与阳极之间的电压小于其耐压值，从而降低第一可控稳压源被损坏的风险。

6、在一种可选的方式中，钳位支路包括第二分压支路。第二分压支路包括两个相互串联的第二电阻和第三电阻，第二电阻和第三电阻串联于充电正极端子与充电负极端子之间，唤醒支路电连接于第二电阻与第三电阻之间的第二节点。其中，第二节点的电压通过第二分压支路生成。

7、在一种可选的方式中，钳位支路还包括第一稳压二极管。第一稳压二极管电连接于第二节点与充电负极端子之间，并与第三电阻并联。

8、在一种可选的方式中，充电唤醒电路还包括第三分压支路与第二可控稳压源。第三分压支路电连接于充电正极端子与充电负极端子之间，第三分压支路被配置为对充电正极端子与充电负极端子之间的电压分压。第二可控稳压源的控制端与第三分压支路电连接于第三节点，第二可控稳压源还通过第一节点与第一可控稳压源电连接，第二可控稳压源被配置为响应于第三节点的电压大于第二电压阈值时导通。其中，第三节点的电压通过第三分压支路生成，第一可控稳压源还被配置为响应于第二可控稳压源导通而断开。

9、通过第三分压支路与第二可控稳压源实现设置充电唤醒电压值的上限值，能够控制只有充电设备所提供的充电电压的上限值，以提高电芯模组充电的可靠性，并延长电芯模组的使用寿命。

10、在一种可选的方式中，充电唤醒电路还包括防反接支路。防反接支路包括第一二极管，第一二极管的阳极电连接于充电正极端子，第一二极管的阴极电连接于第一分压支路。或者，防反接支路包括第一开关、第四电阻和第五电阻。其中，第一开关的第一端电连接于充电正极端子，第一开关的第二端电连接于第一分压支路以及第四电阻的第一端，第四电阻的第二端以及第五电阻的第一端电连接于第一开关的第三端，第五电阻的第二端电连接于充电负极端子。

11、在一种可选的方式中，防反接支路还包括第二稳压二极管。第二稳压二极管的阳极电连接于第一开关的第三端，第二稳压二极管的阴极电连接于第一开关的第二端。

12、在一种可选的方式中，唤醒支路包括第二开关、第三开关、第六电阻、第七电阻与第八电阻。第二开关、第六电阻以及第七电阻串联于第二节点与地之间，第二开关还通过第一电阻与第一可控稳压源电连接。第三开关的第一端电连接于第六电阻与第七电阻之间的第四节点，第三开关的第二端接地，第三开关的第三端通过第八电阻与电源连接，第三开关的第三端还被配置为与控制器电连接。其中，第七电阻的第一端通过第四节点与第三开关的第一端电连接，第七电阻的第二端与第三开关的第二端电连接后接地。

13、在一种可选的方式中，第一分压支路包括两个相互串联的第九电阻和第十电阻，第九电阻和第十电阻串联于充电正极端子与充电负极端子之间，第一可控稳压源的参考端子电连接于第九电阻与第十电阻之间的第一节点。

14、在一种可选的方式中，第三分压支路包括两个相互串联的第十一电阻和第十二电阻，第十一电阻和第十二电阻串联于充电正极端子与充电负极端子之间，第二可控稳压源的参考端子电连接于第十一电阻与第十二电阻之间的第三节点。

15、第二方面，本申请提供一种电池管理系统，包括控制器以及如上所述的充电唤醒电路。充电唤醒电路与控制器电连接。

16、第三方面，本申请提供一种电池包，包括电芯模组和如上所述的电池管理系统。

17、第四方面，本申请提供一种用电装置，包括负载以及如上所述的电池包，电池包用于为负载供电。

18、本申请的有益效果是：本申请提供的充电唤醒电路包括第一分压支路、第一可控稳压源、唤醒支路与第一电阻。当充电正极端子与充电负极端子接入充电设备时，充电正极端子与充电负极端子之间获得充电电压。第一分压支路对充电电压进行分压，并在第一节点生成输入至第一可控稳压源参考端子的电压。当第一节点的电压大于第一电压阈值时，第一可控稳压源导通，唤醒支路也导通。唤醒支路输出唤醒信号至控制器，以唤醒控制器由休眠状态或不工作状态转到工作状态。其中，该充电唤醒电路的精度主要受到第一可控稳压源基准电压的精度的影响。而第一可控稳压源基准电压的精度通常较高，所以该充电唤醒电路的精度也较高。

技术特征：

1.一种充电唤醒电路，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的充电唤醒电路，其特征在于，所述充电唤醒电路还包括钳位支路；

3.根据权利要求2所述的充电唤醒电路，其特征在于，所述钳位支路包括第二分压支路；

4.根据权利要求3所述的充电唤醒电路，其特征在于，所述钳位支路还包括第一稳压二极管；

5.根据权利要求1-4任意一项所述的充电唤醒电路，其特征在于，所述充电唤醒电路还包括第三分压支路与第二可控稳压源；

6.根据权利要求1-4任意一项所述的充电唤醒电路，其特征在于，所述充电唤醒电路还包括防反接支路；

7.根据权利要求6所述的充电唤醒电路，其特征在于，所述防反接支路还包括第二稳压二极管；

8.根据权利要求2所述的充电唤醒电路，其特征在于，所述唤醒支路包括第二开关、第三开关、第六电阻、第七电阻与第八电阻；

9.根据权利要求1所述的充电唤醒电路，其特征在于，所述第一分压支路包括两个相互串联的第九电阻和第十电阻，所述第九电阻和所述第十电阻串联于所述充电正极端子与所述充电负极端子之间，所述第一可控稳压源的参考端子电连接于所述第九电阻与所述第十电阻之间的所述第一节点。

10.根据权利要求5所述的充电唤醒电路，其特征在于，所述第三分压支路包括两个相互串联的第十一电阻和第十二电阻，所述第十一电阻和所述第十二电阻串联于所述充电正极端子与所述充电负极端子之间，所述第二可控稳压源的参考端子电连接于所述第十一电阻与所述第十二电阻之间的所述第三节点。

11.一种电池管理系统，其特征在于，包括控制器以及如权利要求1-15任意一项所述的充电唤醒电路；

12.一种电池包，其特征在于，包括电芯模组和权利要求11所述的电池管理系统。

13.一种用电装置，其特征在于，包括负载以及如权利要求12所述的电池包，所述电池包用于为所述负载供电。

技术总结
本申请公开了一种充电唤醒电路、电池管理系统、电池包与用电装置，充电唤醒电路包括第一分压支路、第一可控稳压源、唤醒支路与第一电阻。第一分压支路电连接于充电正极端子与充电负极端子之间，并被配置为对充电正极端子与充电负极端子之间的电压分压。第一可控稳压源的参考端子与第一分压支路电连接于第一节点，并为响应于第一节点的电压大于第一电压阈值时导通。其中，第一节点的电压通过第一分压支路生成。唤醒支路分别与充电正极端子、第一可控稳压源以及地电连接，并被配置为响应于第一可控稳压源导通而导通，输出唤醒信号至控制器。唤醒支路通过第一电阻与第一可控稳压源电连接。通过上述方式，能够提供一种精度较高的充电唤醒电路。

技术研发人员：雷雨
受保护的技术使用者：东莞新能安科技有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/12