具有低功耗状态自动唤醒功能的动力电池组管理系统技术方案

本发明专利技术提供一种具有低功耗状态自动唤醒功能的动力电池组管理系统，包括单片机、稳压模块、唤醒电路模块、放电保护模块、充电保护模块和采样电阻；单片机控制整个系统，其电源由稳压模块提供，且单片机能根据采样电阻上的压降切断稳压模块的输出；电池组正端与充电保护模块之间连接有充电器，而与放电保护模块之间连接有负载；当采样电阻上的压降为零，或者电池组的总电压低于低压电压值后，单片机切断稳压模块的输出，使系统进入低功耗状态。接充电器或者接负载，会通过唤醒电路模块自动控制稳压模块正常输出，低功耗状态被自动唤醒。本发明专利技术能够在用户正常使用后未断开负载的情况下，电池组过放状态保护后，进入低功耗状态，并且自动从中唤醒。

【技术实现步骤摘要】
具有低功耗状态自动唤醒功能的动力电池组管理系统
本专利技术涉及动力电池组管理系统
，具体来说，本专利技术涉及一种具有低功耗状态自动唤醒功能的动力电池组管理系统。
技术介绍
随着人们环保意识的不断加强，在电动工具、电动自行车等动力市场上，动力可充电电池(简称动力电池)越来越普及。为了防止动力电池在充电过程中充电电压过高(即过充状态)，以及在放电过程中放电电压过低(即过放状态)，动力电池就需要动力电池保护板来进行保护，但动力电池保护板在使用中显现的问题也越来越突出。 动力电池保护板的方案主要分为两大类:1)纯硬件保护方案，该方案在低功耗状态下功耗可达到很低，但该方案的保护阈值固定，不能随意更改，应用受到一定限制:2)带单片机保护方案，即动力电池组管理系统方案，该方案在静置状态即不接充电器和负载状态下，功耗也会较大。如果用户正常使用后未断开负载，电池组一直处于放电状态，直到过放状态保护后，功耗也会达到毫安(^)量级，其直接后果是电池包在放置较短时间后，电池包电量就会耗尽，大大降低电池的使用寿命。 动力电池组管理系统在长期存储或长途运输过程中，为了降低系统的功耗，一般采用开关切断电池组和保护板的连接，这样功耗会降为微安八)级别。当要求从低功耗状态唤醒时就需要人为把开关闭合，使用较繁琐。
技术实现思路
本专利技术所要解决的一个技术问题是提供一种具有低功耗状态自动唤醒功能的动力电池组管理系统，能够在用户正常使用后未断开负载的情况下，电池组过放状态保护后，使之进入低功耗状态。 本专利技术所要解决的另一个技术问题是提供一种具有低功耗状态自动唤醒功能的动力电池组管理系统，能够自动从低功耗状态唤醒。 为解决上述技术问题，本专利技术提供一种具有低功耗状态自动唤醒功能的动力电池组管理系统，与一电池组相连接，包括:单片机、稳压模块、唤醒电路模块、放电保护模块、充电保护模块和米样电阻； 其中，所述单片机控制整个所述动力电池组管理系统，所述单片机的电源由所述稳压模块提供，并且所述单片机能根据所述采样电阻上的压降切断所述稳压模块的输出； 所述电池组的正端与所述充电保护模块之间连接有充电器，所述电池组的正端与所述放电保护模块之间连接有负载，所述充电保护模块经过所述放电保护模块和所述采样电阻连接到所述电池组的负端； 当所述采样电阻上的压降为零，或者所述电池组的总电压低于一低压电压值后，所述单片机切断所述稳压模块的输出，使所述动力电池组管理系统进入低功耗状态。 [0011〕 可选地，所述充电器被接入后，通过所述唤醒电路模块自动控制所述稳压模块的正常输出，低功耗状态被自动唤醒；或者 当所述电池组的总电压高于所述低压电压值，所述负载被接入后，也通过所述唤醒电路模块自动控制所述稳压模块的正常输出，低功耗状态被自动唤醒。 可选地，所述唤醒电路模块包括: 稳压模块开关电路，其包括第一 PNP三极管、第一 NPN三极管和第一电阻；其中，所述第一 PNP三极管的发射极连接所述电池组的正极，所述第一 PNP三极管的集电极连接所述稳压模块的正端，所述稳压模块的负端连接所述电池组的负极，所述第一 PNP三极管的基极通过所述第一电阻连接所述第一 NPN三极管的集电极，所述第一 NPN三极管的发射极连接所述电池组的负极； 充电器唤醒模块，其包括第二 PNP三极管、第二电阻和第三电阻；其中，所述第二PNP三极管的基极通过所述第三电阻连接所述充电器的负端，所述充电器的正端连接所述电池组的正极，所述第二 PNP三极管的发射极也连接所述电池组的正极，所述第二 PNP三极管的集电极通过所述第二电阻连接所述第一 NPN三极管的基极； 负载唤醒模块，其包括第四电阻、第五电阻以及第一稳压管；其中，所述负载的负端连接所述第一稳压管的负端，所述负载的正端连接所述电池组的正极，所述第一稳压管的正端通过所述第五电阻连接所述第一 NPN三极管的基极，所述第一 NPN三极管的基极通过所述第四电阻连接所述电池组的负极。 可选地，所述唤醒电路模块包括: 稳压模块开关电路，其包括第一 PNP三极管、第一 NPN三极管和第一电阻；其中，所述第一 PNP三极管的发射极连接所述电池组的正极，所述第一 PNP三极管的集电极连接所述稳压模块的正端，所述稳压模块的负端连接所述电池组的负极，所述第一 PNP三极管的基极通过所述第一电阻连接所述第一 NPN三极管的集电极，所述第一 NPN三极管的发射极连接所述电池组的负极； 充电器唤醒模块，其包括第二 PNP三极管、第三电阻和第一二极管；其中，所述第二 PNP三极管的基极通过所述第三电阻连接所述充电器的负端，所述充电器的正端连接所述电池组的正极，所述第二 PNP三极管的发射极也连接所述电池组的正极，所述第二 PNP三极管的集电极连接所述第一二极管的正端； 负载唤醒模块，其包括第四电阻、第五电阻、第六电阻、第一稳压管以及第二二极管；其中，所述负载的负端连接所述第一稳压管的负端，所述负载的正端连接所述电池组的正极，所述第一稳压管的正端通过所述第五电阻连接所述第二二极管的正端，所述第二二极管的负端和所述第一二极管的负端连接，通过所述第六电阻连接所述第一 NPN三极管的基极，所述第二二极管的正端通过所述第四电阻连接所述电池组的负极。 [0021 ] 可选地，所述唤醒电路模块包括: 稳压模块开关电路，其包括第一 PNP三极管、第一 NPN三极管和第一电阻；其中，所述第一 PNP三极管的发射极连接所述电池组的正极，所述第一 PNP三极管的集电极连接所述稳压模块的正端，所述稳压模块的负端连接所述电池组的负极，所述第一 PNP三极管的基极通过所述第一电阻连接所述第一 NPN三极管的集电极，所述第一 NPN三极管的发射极连接所述电池组的负极； 充电器唤醒模块或者负载唤醒模块，其包括第二 NPN三极管、第四电阻、第五电阻、第七电阻、第八电阻、第一稳压管和第一二极管；其中，所述第七电阻和所述第八电阻串联后连接在所述电池组的正极和负极之间，所述第二见^三极管的集电极通过所述第一电阻连接所述第一三极管的基极，所述第二三极管的基极连接在所述第七电阻和所述第八电阻之间，所述第二见^三极管的发射极连接所述第一二极管的正端；所述第四电阻连接在所述第一见^三极管的基极和所述电池组的负极之间，所述第一稳压管的正端通过所述第五电阻连接所述第一见^三极管的基极，所述第一稳压管的负端和所述第一二极管的负端共同连接所述充电器或者所述负载的负端，所述充电器或者所述负载的正端连接所述电池组的正极。 可选地，若所述电池组处于过放状态保护且所述负载一直连接，则所述低压电压值是通过所述第四电阻、所述第五电阻和所述稳压管的型号来设定的。 与现有技术相比，本专利技术具有以下优点: 本专利技术针对动力电池组管理系统方案进行了改进:1)针对原有方案在一直连接负载情况下，过放状态保护后功耗一直很大的问题，本专利技术在该情况下，当电池组电压低于低压电压值(低压电压值可通过电路中的元器件参数自由设定)后，动力电池组管理系统便会进入低功耗状态，功耗最大为1^^2)针对原有方案采用开关唤醒低功耗状态的问题，本专利技术省去了开关装置，接充电器即可自动唤醒低功耗状态；如果电本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种具有低功耗状态自动唤醒功能的动力电池组管理系统(100)，与一电池组(8)相连接，包括：单片机(1)、稳压模块(2)、唤醒电路模块(3)、放电保护模块(6)、充电保护模块(7)和采样电阻(RSense)；其中，所述单片机(1)控制整个所述动力电池组管理系统(100)，所述单片机(1)的电源由所述稳压模块(2)提供，并且所述单片机(1)能根据所述采样电阻(RSense)上的压降切断所述稳压模块(2)的输出；所述电池组(8)的正端与所述充电保护模块(7)之间连接有充电器(4)，所述电池组(8)的正端与所述放电保护模块(6)之间连接有负载(5)，所述充电保护模块(7)经过所述放电保护模块(6)和所述采样电阻(RSense)连接到所述电池组(8)的负端；当所述采样电阻(RSense)上的压降为零，或者所述电池组(8)的总电压低于一低压电压值后，所述单片机(1)切断所述稳压模块(2)的输出，使所述动力电池组管理系统(100)进入低功耗状态。

【技术特征摘要】
1.一种具有低功耗状态自动唤醒功能的动力电池组管理系统(100)，与一电池组(8)相连接，包括:单片机(I)、稳压模块(2)、唤醒电路模块(3)、放电保护模块(6)、充电保护模块(7)和采样电阻(RsJ ； 其中，所述单片机(I)控制整个所述动力电池组管理系统(100)，所述单片机(I)的电源由所述稳压模块(2)提供，并且所述单片机(I)能根据所述采样电阻(RsenJ上的压降切断所述稳压模块(2)的输出； 所述电池组(8)的正端与所述充电保护模块(7)之间连接有充电器(4)，所述电池组(8)的正端与所述放电保护模块(6)之间连接有负载(5)，所述充电保护模块(7)经过所述放电保护模块(6)和所述采样电阻(RsmJ连接到所述电池组⑶的负端； 当所述采样电阻(RsmJ上的压降为零，或者所述电池组⑶的总电压低于一低压电压值后，所述单片机(I)切断所述稳压模块(2)的输出，使所述动力电池组管理系统(100)进入低功耗状态。2.根据权利要求1所述的动力电池组管理系统(100)，其特征在于: 所述充电器(4)被接入后，通过所述唤醒电路模块(3)自动控制所述稳压模块(2)的正常输出，低功耗状态被自动唤醒；或者 当所述电池组(8)的总电压高于所述低压电压值，所述负载(5)被接入后，也通过所述唤醒电路模块(3)自动控制所述稳压模块(2)的正常输出，低功耗状态被自动唤醒。3.根据权利要求2所述的动力电池组管理系统(100)，其特征在于，所述唤醒电路模块(3)包括: 稳压模块开关电路(201),其包括第一 PNP三极管(Ql)、第一 NPN三极管(Q2)和第一电阻(Rl);其中，所述第一 PNP三极管(Ql)的发射极连接所述电池组(8)的正极，所述第一 PNP三极管(Ql)的集电极连接所述稳压模块(2)的正端，所述稳压模块(2)的负端连接所述电池组⑶的负极，所述第一 PNP三极管(Ql)的基极通过所述第一电阻(Rl)连接所述第一 NPN三极管(Q2)的集电极，所述第一 NPN三极管(Q2)的发射极连接所述电池组(8)的负极； 充电器唤醒模块(202)，其包括第二PNP三极管(Q3)、第二电阻(R2)和第三电阻(R3)；其中，所述第二 PNP三极管(Q3)的基极通过所述第三电阻(R3)连接所述充电器(4)的负端，所述充电器(4)的正端连接所述电池组(8)的正极，所述第二PNP三极管(Q3)的发射极也连接所述电池组(8)的正极，所述第二PNP三极管(Q3)的集电极通过所述第二电阻(R2)连接所述第一 NPN三极管(Q2)的基极； 负载唤醒模块(203)，其包括第四电阻(R4)、第五电阻(R5)以及第一稳压管(Dl);其中，所述负载(5)的负端连接所述第一稳压管(Dl)的负端，所述负载(5)的正端连接所述电池组(8)的正极，所述第一稳压管(Dl)的正端通过所述第五电阻(R5)连接所述第一 NPN三极管(Q2)的基极，所述第一 NPN三极管(Q2)的基极通过所述第四电阻(R4)连接所述电池组⑶的负极。4.根据权利要求2所述的动力电池组管理系统(100)，其特征在于，所述唤醒电路模块(3)包括: 稳压模块开关电路(201),其包括第一 PNP三极管(Ql)、第一 NPN三极管(Q2)和第一电阻(Rl);其中，所述第一 PNP三极管(Ql)的发射极连接所述电池组(8)的正极，所述第一 PNP三极管(Ql)的集电极连接所述稳压模块(2...

【专利技术属性】
技术研发人员：韩朋朋，张圣，张朋翔，
申请(专利权)人：中颖电子股份有限公司，
类型：发明
国别省市：上海;31