一种低压BMS休眠与唤醒电源控制装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术涉及电池管理系统技术领域，尤其是指一种低压BMS休眠与唤醒电源控制装置，其包括开关件、第一降压模块、第二降压模块、延时关断模块、线性降压模块LDO、电源切换模块、外部电压检测模块和微控制器MCU。本实用新型专利技术结构新颖，采用双电源供电方式，同时也支持外部电源供电方式，实现了BMS低功耗休眠功能；并采用外部电源唤醒方式，在低于BMS辅助电源最低工作电压的情况下，也可以正常唤醒充电；本实用新型专利技术以可靠、低成本的方式解决电池组长期搁置导致过放电问题；即使电池组过放后，也能在不拆机箱的条件下，正常唤醒充电，极大降低了电池组的维护成本。

【技术实现步骤摘要】
一种低压BMS休眠与唤醒电源控制装置
本技术涉及电池管理系统
，尤其是指一种低压BMS休眠与唤醒电源控制装置。
技术介绍
电池管理系统BMS作为电池储能系统的关键部件，其取电方式可取自电池组，也可取自外部电源，如市电。对离网、半离网系统应用场合，外部电源的不稳定无法保证BMS正常工作，因此BMS通常从电池组取电，可满足独立运行需求。电池组本身的能量是有限的，BMS要从电池组取电，必须要满足正常运行时的低功耗，还要具备休眠和唤醒功能需求。这样既能保证电池组不至于过放，还能保证电池组能从休眠状态顺利唤醒并充电。当前多数厂商的BMS低功耗与休眠方案可归结为三类，第一类采用双电源供电，主电源从电池组取电降压给后级电路，休眠和唤醒电源从电池组的负极侧第2或者第3串正极处取电；缺点是长时间休眠或者休眠和唤醒电源支路失效时，将导致电芯容量的不均衡，会降低电池组可用电量。第二类也是采用双电源供电，主电源、休眠和唤醒电源都是从电池组取电降压给后级电路，但是BMS与电池组装配好后，BMS始终从电池组取电，外部控制船型开关无法切断供电回路，在电池组低电量的情况下，长时间搁置还是会导致电池组过放电。第三类为BMS从外部电源取电，BMS不消耗电池组的电量，该方式不适合无外部电源的情况。另外，在电池组电压低于BMS辅助电源最低工作电压的情况下，大部分厂商还无法做到不拆机箱直接唤醒电池组，这也增加了维护成本。
技术实现思路
本技术针对现有技术的问题提供一种低压BMS休眠与唤醒电源控制装置，结构新颖，以可靠、低成本的方式解决电池组长期搁置导致过放电问题；即使电池组过放后，也能在不拆机箱的条件下，正常唤醒充电，极大降低了电池组的维护成本。为了解决上述技术问题，本技术采用如下技术方案：本技术提供的一种低压BMS休眠与唤醒电源控制装置，包括开关件、第一降压模块、第二降压模块、延时关断模块、线性降压模块LDO、电源切换模块、外部电压检测模块和微控制器MCU；外界电池组通过开关件分别第一降压模块的输入端与第二降压模块的输入端连接，所述第二降压模块的输出端分别与延时关断模块的输入端和电源切换模块的输入端连接，所述微控制器MCU的输入端分别与所述电源切换模块的输出端以及所述外部电压检测模块的输出端连接，所述微控制器MCU的输出端与第一降压模块的输入端连接，所述线性降压模块LDO的输入端与所述第一降压模块的输出端连接，所述线性降压模块LDO的输出端与所述电源切换模块的输入端连接。其中，所述延时关断模块包括二极管D1、三极管Q2和二极管D2，所述二极管D1的阳极与所述第二降压模块的输出端连接，所述二极管D1的阴极和二极管D2的阴极分别与三极管Q2的基极连接，所述二极管D2的阳极与微控制器MCU的输出端连接，所述三极管Q2的集电极与第一降压模块的输入端连接，所述三极管Q2的发射极接地。其中，所述延时关断模块还包括电阻R1、电容C1、稳压二极管ZD1、电阻R3、电阻R2、电阻R4、三极管Q1、电阻R5和电阻R6，所述第二降压模块的输出端分别与电阻R1的一端和电阻R2的一端连接，所述电阻R1的另一端通过稳压二极管ZD1与电阻R3的一端连接，所述电阻R1的另一端还通过电容C1接地，所述电阻R3的另一端分别与电阻R4的一端和三极管Q1的基极连接，所述电阻R4的另一端接地，所述三极管Q1的集电极和所述电阻R2的另一端均与二极管D1的阳极连接，所述三极管Q1的发射极接地，所述二极管D1的阴极与电阻R5的一端连接，所述电阻R5的另一端分别与电阻R6的一端和二极管Q2的基极连接，所述电阻R6的另一端接地。其中，所述线性降压模块LDO包括二极管D3、二极管D4、双向TVS管TVS1、电容C2、线性降压芯片U1和电容C3，所述二极管D3的阳极与第一降压模块的输出端连接，所述二极管D3的阴极和所述二极管D4的阴极均与所述双向TVS管TVS1的一端连接，所述二极管D4的阳极用于外接外部12V电源，所述二极管D3的阴极、电容C2的一端和所述二极管D4的阴极均与所述线性降压芯片U1的输入引脚连接，所述双向TVS管TVS1的另一端、所述电容C2的另一端和所述线性降压芯片U1的接地引脚均接地，所述线性降压芯片U1的输出引脚输出3.3V电源，所述电容C3的一端与所述线性降压芯片U1的输出引脚连接，所述电容C3的另一端接地。其中，所述电源切换模块包括电阻R7、电阻R8、MOS管Q3、MOS管Q4、电阻R9、MOS管Q5、电容C4和二极管D5，所述电阻R7的一端与12.5V电源连接，所述电阻R7的另一端分别与电阻R8的一端和MOS管Q3的栅极连接，所述电阻R8的另一端和MOS管Q3的源极均接地，所述MOS管Q3的漏极分别与MOS管Q4的栅极、电阻R9的一端和MOS管Q5的基极连接，所述MOS管Q4的源极与线性降压模块LDO的输出端连接，所述MOS管Q4的漏极与电阻R9的另一端和MOS管Q5的漏极连接，所述MOS管Q5的源极、二极管D5的阴极和电容C4的一端均接电源VDD，所述电容C4的另一端接地，所述二极管D5的阳极与第二降压模块的输出端连接。其中，所述外部电压检测模块包括电阻R10、电阻R11、二极管D6、三极管Q6、二极管D7、电阻R12、电阻R13、三极管Q7、电阻R14、电阻R15和电容C5，所述电阻R10的一端连接3V电源，所述电阻R10的另一端分别与电阻R11的一端和三极管Q6的基极连接，电阻R11的另一端与二极管D6的阳极连接，二极管D6的阴极接地；三极管Q6的发射极与二极管D7的阳极连接，二极管D7的阴极连接外部充电机负极，所述三极管Q6的集电极与电阻R12的一端连接，电阻R12的另一端分别与三极管Q7的基极和电阻R13的一端连接，电阻R13的另一端和三极管Q7的发射极均连接3V电源，所述三极管Q7的集电极分别与电阻R14的一端和电阻R15的一端连接，所述电阻R14的另一端接地，所述电阻R15的另一端分别与电容C5的一端和微控制器MCU的输入端连接，所述电容C5的另一端接地。其中，所述开关件为船型开关K1。本技术的有益效果：本技术结构新颖，采用双电源供电方式，同时也支持外部电源供电方式，实现了BMS低功耗休眠功能；并采用外部电源唤醒方式，在低于BMS辅助电源最低工作电压的情况下，也可以正常唤醒充电；本技术在开关件、第一降压模块、第二降压模块、延时关断模块、线性降压模块LDO、电源切换模块、外部电压检测模块和微控制器MCU的作用下，以可靠、低成本的方式解决电池组长期搁置导致过放电问题；即使电池组过放后，也能在不拆机箱的条件下，正常唤醒充电，极大降低了电池组的维护成本。附图说明图1为本技术的一种低压BMS休眠与唤醒电源控制装置的原理框架示意图。图2为本技术的延时关断模块的电路结构图。图3为本技术的线性降压模块LDO的电路结构图。图4为本技术的电源切换模块的电路结构图。图5为本技术的外部电压检测模块的电路结构本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种低压BMS休眠与唤醒电源控制装置，其特征在于：包括开关件、第一降压模块、第二降压模块、延时关断模块、线性降压模块LDO、电源切换模块、外部电压检测模块和微控制器MCU；/n外界电池组通过开关件分别第一降压模块的输入端与第二降压模块的输入端连接，所述第二降压模块的输出端分别与延时关断模块的输入端和电源切换模块的输入端连接，所述微控制器MCU的输入端分别与所述电源切换模块的输出端以及所述外部电压检测模块的输出端连接，所述微控制器MCU的输出端与第一降压模块的输入端连接，所述线性降压模块LDO的输入端与所述第一降压模块的输出端连接，所述线性降压模块LDO的输出端与所述电源切换模块的输入端连接。/n

【技术特征摘要】
1.一种低压BMS休眠与唤醒电源控制装置，其特征在于：包括开关件、第一降压模块、第二降压模块、延时关断模块、线性降压模块LDO、电源切换模块、外部电压检测模块和微控制器MCU；
外界电池组通过开关件分别第一降压模块的输入端与第二降压模块的输入端连接，所述第二降压模块的输出端分别与延时关断模块的输入端和电源切换模块的输入端连接，所述微控制器MCU的输入端分别与所述电源切换模块的输出端以及所述外部电压检测模块的输出端连接，所述微控制器MCU的输出端与第一降压模块的输入端连接，所述线性降压模块LDO的输入端与所述第一降压模块的输出端连接，所述线性降压模块LDO的输出端与所述电源切换模块的输入端连接。


2.根据权利要求1所述的一种低压BMS休眠与唤醒电源控制装置，其特征在于：所述延时关断模块包括二极管D1、三极管Q2和二极管D2，所述二极管D1的阳极与所述第二降压模块的输出端连接，所述二极管D1的阴极和二极管D2的阴极分别与三极管Q2的基极连接，所述二极管D2的阳极与微控制器MCU的输出端连接，所述三极管Q2的集电极与第一降压模块的输入端连接，所述三极管Q2的发射极接地。


3.根据权利要求2所述的一种低压BMS休眠与唤醒电源控制装置，其特征在于：所述延时关断模块还包括电阻R1、电容C1、稳压二极管ZD1、电阻R3、电阻R2、电阻R4、三极管Q1、电阻R5和电阻R6，所述第二降压模块的输出端分别与电阻R1的一端和电阻R2的一端连接，所述电阻R1的另一端通过稳压二极管ZD1与电阻R3的一端连接，所述电阻R1的另一端还通过电容C1接地，所述电阻R3的另一端分别与电阻R4的一端和三极管Q1的基极连接，所述电阻R4的另一端接地，所述三极管Q1的集电极和所述电阻R2的另一端均与二极管D1的阳极连接，所述三极管Q1的发射极接地，所述二极管D1的阴极与电阻R5的一端连接，所述电阻R5的另一端分别与电阻R6的一端和二极管Q2的基极连接，所述电阻R6的另一端接地。


4.根据权利要求1所述的一种低压BMS休眠与唤醒电源控制装置，其特征在于：所述线性降压模块LDO包括二极管D3、二极管D4、双向TVS管TVS1、电容C2、线性降压芯片U1和电容C3，所述二极管D3的阳极与第一降压模块的输出端连接，所述二极管D3的阴极和所述二极管D4的阴极均与所述双向TVS管TVS1的一端连接，所述二极管...

【专利技术属性】
技术研发人员：姚敦平，熊细旺，郑岳军，
申请(专利权)人：东莞市峰谷科技有限公司，
类型：新型
国别省市：广东;44