一种交流充电CP信号的唤醒和休眠电路制造技术

本实用新型专利技术公开了一种交流充电CP信号的唤醒和休眠电路，其特征在于，包括5V常电模块、CP信号转换模块、D触发器模块、D锁存器模块、BMS主控芯片、选择开关模块和电源模，其中：5V常电模块，分别与CP信号转换模块、D触发器模块和D锁存器模块相连接；CP信号转换模块依次与D触发器模块、D锁存器模块、选择开关模块和电源模块；BMS主控芯片分别与D触发器模块、D锁存器模块、选择开关模块和电源模块相连接，本实用新型专利技术通过对D触发器和D锁存器的输入输出信号高低电平变化的逻辑组合控制，来实现交流充电CP信号自动唤醒BMS以及使BMS自动休眠的功能，具有重大的生产实践意义。

【技术实现步骤摘要】
一种交流充电CP信号的唤醒和休眠电路
本技术涉及电池管理
，特别是涉及一种交流充电CP信号的唤醒和休眠电路。
技术介绍
电池管理系统(BatteryManagementSystem，以下简称BMS)是电池保护装置，也是电池与负载终端的桥梁，根据在线监测的电池实际使用状态为电池提供过充、过放、过温等保护功能，确保电池被安全使用。电池管理系统BMS在电动汽车、通信基站、机器人等诸多领域，被广泛应用。以电动汽车为例，当采用交流充电方式给车载动力电池系统(以下简称电池系统)充电时，如果充电结束后长时间未拔出汽车充电桩上的充电枪，会导致电池系统因电量消耗，而影响汽车的续航里程；还会导致车载蓄电瓶馈电，而影响车载电子电气部件(包括BMS)的正常使用。造成以上问题的原因是：在充电结束后未拔出充电枪，充电枪给电池管理系统BMS的充电唤醒CP(CP即充电唤醒)信号始终保持12V电压，使电池管理系统BMS无法进入低功耗的休眠状态，而是继续保持高功耗的正常工作状态。这时候，如果电池管理系统BMS是由车载DC/DC电源(由电池系统供电)供电，DC/DC电源会因持续给电池管理系统BMS供电而消耗电池系统的电量；如果电池管理系统BMS是由车载蓄电瓶供电，则电池管理系统BMS会一直消耗车载蓄电瓶电量。目前，交流充电方式的充电唤醒CP信号有两种：12V或PWM信号。鉴于上述问题，一些现有的技术方案是利用交流充电接口CP端(即充电唤醒端)输出的PWM信号，来唤醒BMS和控制BMS休眠，但是，这些技术方案的PWM信号检测和处理电路、PWM信号驱动电路的构成比较复杂，设计成本较高。因此，迫切需要开发出一种不利用PWM信号作为触发信号，且成本低廉的交流充电CP信号的唤醒和休眠方案。
技术实现思路
本技术的目的是针对现有技术存在的技术缺陷，提供一种交流充电CP信号的唤醒和休眠电路。为此，本技术提供了一种交流充电CP信号的唤醒和休眠电路，包括5V常电模块、CP信号转换模块、D触发器模块、D锁存器模块、BMS主控芯片、选择开关模块和电源模块，其中：5V常电模块，分别与CP信号转换模块、D触发器模块和D锁存器模块相连接，用于为CP信号转换模块、D触发器模块和D锁存器模块提供持续5V的直流输出；CP信号转换模块，其具有的两个输入端分别连接充电枪充电接口的输出端CP和5V常电模块的输出端，用于将充电枪充电接口的输出端CP所输出的CP信号转换为5V信号，然后输入所述D触发器模块的时钟信号入端CLK；D触发器模块，其具有的信号输入端D1和预设输入端PRE分别与5V常电模块的输出端相连接；D触发器模块，其具有的清零输入端CLR与BMS主控芯片的输出端相连接；D触发器模块，其具有的时钟信号输入端CLK与所述CP信号转换模块的输出端相连接，用于接收所述CP信号转换模块输入的5V信号；D触发器模块，其具有的输出端与D锁存器模块的输入端D2连接，用于为D锁存器模块提供输入信号；D锁存器模块，其具有的锁存使能输入端LEN与5V常电模块的输出端相连接；D锁存器模块，其具有的输出使能输入端OEN与BMS主控芯片的输出端相连接，用于接收BMS主控芯片所输出的输出状态控制信号；D锁存器模块，其具有的输入端D2与D触发器模块的输出端相连接，用于接收D触发器模块的输出信号；D锁存器模块，其具有的输出端连接所述选择开关模块的输入端，用于向选择开关模块输入充电唤醒信号WKUP；BMS主控芯片，其包括三个信号输出端，其中，其具有的第一信号输出端与所述D触发器模块的清零输入端CLR相连接，用于为所述D触发器模块提供清零控制信号，控制所述D触发器模块的清零输入端CLR输入信号的高低电平状态；其中，BMS主控芯片具有的第二信号输出端与所述D锁存器模块的输出使能输入端OEN相连接，用于为所述D锁存器模块提供输出状态控制信号，从而控制所述D锁存器模块的输出使能输入端OEN输入信号的高低电平状态；其中，BMS主控芯片具有的第三信号输出端与所述选择开关模块的输入端相连接，用于为所述选择开关模块提供充电唤醒自锁信号PWR；此外，BMS主控芯片具有的电源输入端DVDD与所述电源模块的输出端相连接，用于接收所述电源模块输出的直流电源；BMS主控芯片具有的PWM输入端，连接充电枪充电接口的输出端CP，用于检测源自充电枪充电接口的输出端CP提供的PWM信号，判断充电是否结束；选择开关模块，其包括两个信号输入端，用于实现或逻辑功能；选择开关模块的第一信号输入端，与所述D锁存器模块的输出端相连接，用于接收所述D锁存器模块输入的充电唤醒信号WKUP；选择开关模块的第二信号输入端，与所述BMS主控芯片的输出连接，用于接收所述BMS主控芯片输出的充电唤醒自锁信号PWR；选择开关模块的输出端，连接所述电源模块的电源使能输入端EN，用于为所述电源模块提供电源使能信号EN，从而控制所述电源模块电源输出的通断；电源模块，其具有的电源输出使能输入端EN，连接所述选择开关模块的输出端，用于接收所述选择开关模块输出的电源使能信号EN，该电源使能信号EN高低电平状态控制所述电源模块是否输出直流电源；电源模块的输出端，连接所述BMS主控芯片的电源输入端DVDD，当电源模块输出直流电源时，电源模块为所述BMS主控芯片供电，从而唤醒电池管理系统BMS，而当电源模块未输出直流电源时，停止为所述BMS主控芯片供电，从而使BMS休眠。其中，5V常电模块的输入端连接位于外部的常电12V或者24V的电源。其中，CP信号转换模块200包括开关K1、开关K2、电阻R15、电阻R16和电阻R17，其中：开关K1的受控端连接充电枪充电接口的输出端CP；开关K1的一端连接电阻R15的第2管脚；开关K1的另一端连接接地端GND；开关K2的受控端连接电阻R15的第1管脚；开关K2的一端连接5V常电模块的输出端；开关K2的另一端连接电阻R16的第1管脚；电阻R17的第1管脚连接所述电阻R16的第2管脚和D触发器模块的时钟信号输入端CLK；电阻R17的第2管脚连接接地端GND。其中，D触发器模块包括D触发器和清零控制电路，D触发器和清零控制电路相连接；其中，所述D触发器为边沿触发且带预设和清零功能，所述清零控制电路与所述BMS主控芯片的第一信号输出端连接，用于接收所述BMS主控芯片输出的清零控制信号，从而控制所述D触发器清零功能是否有效。其中，D触发器模块包括D触发器、电阻R1、电阻R2、电阻R3、电阻R8和清零控制电路，其中：清零控制电路包括电阻R4、R5、R6、R7和增强型N沟道场效应管Q1；D触发器的电源输入端VCC连接所述电阻R1的第2管脚；D触发器的预设输入端PRE连接所述电阻R2的第2管脚；D触发器的输入端D连接所述本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种交流充电CP信号的唤醒和休眠电路，其特征在于，包括5V常电模块(100)、CP信号转换模块(200)、D触发器模块(300)、D锁存器模块(400)、BMS主控芯片(500)、选择开关模块(600)和电源模块(700)，其中：/n5V常电模块(100)，分别与CP信号转换模块(200)、D触发器模块(300)和D锁存器模块(400)相连接，用于为CP信号转换模块(200)、D触发器模块(300)和D锁存器模块(400)提供持续5V的直流输出；/nCP信号转换模块(200)，其具有的两个输入端分别连接充电枪充电接口的输出端CP和5V常电模块(100)的输出端，用于将充电枪充电接口的输出端CP所输出的CP信号转换为5V信号，然后输入所述D触发器模块(300)的时钟信号输入端CLK；/nD触发器模块(300)，其具有的信号输入端D1和预设输入端PRE分别与5V常电模块(100)的输出端相连接；/nD触发器模块(300)，其具有的清零输入端CLR与BMS主控芯片(500)的输出端相连接；/nD触发器模块(300)，其具有的时钟信号输入端CLK与所述CP信号转换模块(200)的输出端相连接，用于接收所述CP信号转换模块(200)输入的5V信号；/nD触发器模块(300)，其具有的输出端与D锁存器模块(400)的输入端D2连接，用于为D锁存器模块(400)提供输入信号；/nD锁存器模块(400)，其具有的锁存使能输入端LEN与5V常电模块(100)的输出端相连接；/nD锁存器模块(400)，其具有的输出使能输入端OEN与BMS主控芯片(500)的输出端相连接，用于接收BMS主控芯片(500)所输出的输出状态控制信号；/nD锁存器模块(400)，其具有的输入端D2与D触发器模块(300)的输出端相连接，用于接收D触发器模块(300)的输出信号；/nD锁存器模块(400)，其具有的输出端连接所述选择开关模块(600)的输入端，用于向选择开关模块(600)输入充电唤醒信号WKUP；/nBMS主控芯片(500)，其包括三个信号输出端，其中，其具有的第一信号输出端与所述D触发器模块(300)的清零输入端CLR相连接，用于为所述D触发器模块(300)提供清零控制信号，控制所述D触发器模块(300)的清零输入端CLR输入信号的高低电平状态；/n其中，BMS主控芯片(500)具有的第二信号输出端与所述D锁存器模块(400)的输出使能输入端OEN相连接，用于为所述D锁存器模块(400)提供输出状态控制信号，从而控制所述D锁存器模块(400)的输出使能输入端OEN输入信号的高低电平状态；/n其中，BMS主控芯片(500)具有的第三信号输出端与所述选择开关模块(600)的输入端相连接，用于为所述选择开关模块(600)提供充电唤醒自锁信号PWR；/n此外，BMS主控芯片(500)具有的电源输入端DVDD与所述电源模块(700)的输出端相连接，用于接收所述电源模块(700)输出的直流电源；/nBMS主控芯片(500)具有的PWM输入端，连接充电枪充电接口的输出端CP，用于检测源自充电枪充电接口的输出端CP提供的PWM信号，判断充电是否结束；/n选择开关模块(600)，其包括两个信号输入端，用于实现或逻辑功能；/n选择开关模块(600)的第一信号输入端，与所述D锁存器模块(400)的输出端相连接，用于接收所述D锁存器模块(400)输入的充电唤醒信号WKUP；/n选择开关模块(600)的第二信号输入端，与所述BMS主控芯片(500)的输出连接，用于接收所述BMS主控芯片(500)输出的充电唤醒自锁信号PWR；/n选择开关模块(600)的输出端，连接所述电源模块(700)的电源使能输入端EN，用于为所述电源模块(700)提供电源使能信号EN，从而控制所述电源模块(700)电源输出的通断；/n电源模块(700)，其具有的电源输出使能输入端EN，连接所述选择开关模块(600)的输出端，用于接收所述选择开关模块(600)输出的电源使能信号EN，该电源使能信号EN高低电平状态控制所述电源模块(700)是否输出直流电源；/n电源模块(700)的输出端，连接所述BMS主控芯片(500)的电源输入端DVDD，当电源模块(700)输出直流电源时，电源模块(700)为所述BMS主控芯片(500)供电，从而唤醒电池管理系统BMS，而当电源模块(700) 未输出直流电源时，停止为所述BMS主控芯片(500)供电，从而使BMS休眠。/n...

【技术特征摘要】
1.一种交流充电CP信号的唤醒和休眠电路，其特征在于，包括5V常电模块(100)、CP信号转换模块(200)、D触发器模块(300)、D锁存器模块(400)、BMS主控芯片(500)、选择开关模块(600)和电源模块(700)，其中：
5V常电模块(100)，分别与CP信号转换模块(200)、D触发器模块(300)和D锁存器模块(400)相连接，用于为CP信号转换模块(200)、D触发器模块(300)和D锁存器模块(400)提供持续5V的直流输出；
CP信号转换模块(200)，其具有的两个输入端分别连接充电枪充电接口的输出端CP和5V常电模块(100)的输出端，用于将充电枪充电接口的输出端CP所输出的CP信号转换为5V信号，然后输入所述D触发器模块(300)的时钟信号输入端CLK；
D触发器模块(300)，其具有的信号输入端D1和预设输入端PRE分别与5V常电模块(100)的输出端相连接；
D触发器模块(300)，其具有的清零输入端CLR与BMS主控芯片(500)的输出端相连接；
D触发器模块(300)，其具有的时钟信号输入端CLK与所述CP信号转换模块(200)的输出端相连接，用于接收所述CP信号转换模块(200)输入的5V信号；
D触发器模块(300)，其具有的输出端与D锁存器模块(400)的输入端D2连接，用于为D锁存器模块(400)提供输入信号；
D锁存器模块(400)，其具有的锁存使能输入端LEN与5V常电模块(100)的输出端相连接；
D锁存器模块(400)，其具有的输出使能输入端OEN与BMS主控芯片(500)的输出端相连接，用于接收BMS主控芯片(500)所输出的输出状态控制信号；
D锁存器模块(400)，其具有的输入端D2与D触发器模块(300)的输出端相连接，用于接收D触发器模块(300)的输出信号；
D锁存器模块(400)，其具有的输出端连接所述选择开关模块(600)的输入端，用于向选择开关模块(600)输入充电唤醒信号WKUP；
BMS主控芯片(500)，其包括三个信号输出端，其中，其具有的第一信号输出端与所述D触发器模块(300)的清零输入端CLR相连接，用于为所述D触发器模块(300)提供清零控制信号，控制所述D触发器模块(300)的清零输入端CLR输入信号的高低电平状态；
其中，BMS主控芯片(500)具有的第二信号输出端与所述D锁存器模块(400)的输出使能输入端OEN相连接，用于为所述D锁存器模块(400)提供输出状态控制信号，从而控制所述D锁存器模块(400)的输出使能输入端OEN输入信号的高低电平状态；
其中，BMS主控芯片(500)具有的第三信号输出端与所述选择开关模块(600)的输入端相连接，用于为所述选择开关模块(600)提供充电唤醒自锁信号PWR；
此外，BMS主控芯片(500)具有的电源输入端DVDD与所述电源模块(700)的输出端相连接，用于接收所述电源模块(700)输出的直流电源；
BMS主控芯片(500)具有的PWM输入端，连接充电枪充电接口的输出端CP，用于检测源自充电枪充电接口的输出端CP提供的PWM信号，判断充电是否结束；
选择开关模块(600)，其包括两个信号输入端，用于实现或逻辑功能；
选择开关模块(600)的第一信号输入端，与所述D锁存器模块(400)的输出端相连接，用于接收所述D锁存器模块(400)输入的充电唤醒信号WKUP；
选择开关模块(600)的第二信号输入端，与所述BMS主控芯片(500)的输出连接，用于接收所述BMS主控芯片(500)输出的充电唤醒自锁信号PWR；
选择开关模块(600)的输出端，连接所述电源模块(700)的电源使能输入端EN，用于为所述电源模块(700)提供电源使能信号EN，从而控制所述电源模块(700)电源输出的通断；
电源模块(700)，其具有的电源输出使能输入端EN，连接所述选择开关模块(600)的输出端，用于接收所述选择开关模块(600)输出的电源使能信号EN，该电源使能信号EN高低电平状态控制所述电源模块(700)是否输出直流电源；
电源模块(700)的输出端，连接所述BMS主控芯片(500)的电源输入端DVDD，当电源模块(700)输出直流电源时，电源模块(700)为所述BMS主控芯片(500)供电，从而唤醒电池管理系统BMS，而当电源模块(700)未...

【专利技术属性】
技术研发人员：张明艳，
申请(专利权)人：力神动力电池系统有限公司，
类型：新型
国别省市：天津;12