CN214204980U - 一种通讯激活电路 - Google Patents

Abstract

本申请涉及一种通讯激活电路，应用于电池管理***，至少包括主控芯片、第一开关电路、通讯电路、第二开关电路、以及电源电路，所述电源电路与所述主控芯片连接，所述通讯电路与主控芯片连接；其中，所述第一开关电路，连接在输入电源与所述电源电路之间；所述第一开关电路的使能端分别与所述通讯电路和第二开关电路连接，第二开关电路与主控芯片连接；且所述通讯电路或主控芯片控制所述第一开关电路通断。其有益效果在于：本申请通过通讯电路接收主控芯片进行电路激活，在电路上比使用按键激活方式更加节省成本。

Description

一种通讯激活电路

技术领域

本申请涉及电池管理***技术领域，特别涉及一种通讯激活电路。

背景技术

目前随着锂电池应用日益广泛，越来越多的BMS***将会带有通信功能。而智能化，低功耗，长续航能力，已经成为产品设计的新要求。因此，产品在设计时需要具有定期休眠及唤醒功能(即产品在静止一定时间后应自动进入休眠掉电模式)，这样可以有效减少电量的损耗，增强续航能力。产品在进入休眠掉电模式后，当需要再次使用时，应有有效的唤醒激活机制，使产品进入正常工作状态。目前，主要通过按键或旋钮等方式，接通激活电路，从而唤醒MCU，然后再与外部通信信号建立通信，进入正常工作状态。

发明内容

本申请为了解决上述技术问题，提供了一种通讯激活电路，应用于电池管理***，至少包括主控芯片、第一开关电路、通讯电路、第二开关电路、以及电源电路，所述电源电路与所述主控芯片连接，所述通讯电路的通讯信号端与主控芯片连接；

其中，所述第一开关电路，连接在输入电源与所述电源电路之间；所述第一开关电路的使能端分别与所述通讯电路和第二开关电路连接、第二开关电路与主控芯片连接；且所述通讯电路或主控芯片控制所述第一开关电路通断。

可选地，所述第一开关电路包括第一MOS管，所述第一MOS 管的栅极分别与所述通讯电路、主控芯片连接，源级与输入电源连接，漏级连接在所述电源电路上。

可选地，所述第一MOS管的栅极和源级之间还连接有第一电阻，所述第一MOS管的栅极与所述通讯电路、主控芯片之间还连接有第二电阻。

可选地，所述通讯电路包括第一通讯电路、第二通讯电路，所述第一通讯电路与主控芯片连接，所述第二通讯电路连接在所述第一通讯电路和所述第一开关电路之间。

可选地，所述第一通讯电路包括隔离芯片、信号转换芯片、以及信号保护电路，所述隔离芯片的通讯信号端与所述主控芯片连接，所述隔离芯片的输出端连接在所述信号保护电路上；其中，

所述信号保护电路包括第一电感、至少一个电阻、至少一个双向 TVS管，所述信号保护电路的输出端与所述第二通讯电路连接。

可选地，所述第二通讯电路包括通讯芯片、第三电阻、第一二极管，所述通讯芯片的输入端与所述第一开关电路连接，所述通讯芯片的输出端接地，所述通讯芯片的使能端通过第三电阻与信号保护电路连接；所述第一二极管连接在所述通讯芯片的输入端与所述第一开关电路之间。

可选地，所述通讯芯片为光耦芯片或MOS管或三极管。

可选地，所述电源电路包括电源芯片，所述电源芯片的电源输入端与第一开关电路连接，所述电源芯片的电源输出端与所述主控芯片连接，所述电源芯片的电源输入端、电源输出端还分别连接有第二电容、第一电容。

可选地，所述第二开关电路包括第二MOS管，所述第二MOS管的栅极通过第四电阻与所述主控芯片连接，漏级与所述第一开关电路连接，源级接地。

可选地，所述输入电源为电池。

本申请的一种通讯激活电路，其有益效果在于：本申请通过通讯电路接收主控芯片的通讯信号进行电路激活，在电路上比使用按键激活方式更加节省成本。且本申请的通讯激活电路既可以单独作为一种激活方式，应用于电池管理***中，也可以与按键等其他激活方式组成多种激活方式同时应用于BMS***中，具有简单、方便、实用性。本申请的通讯电路与主控芯片可以通过CAN、485、UART等通讯，具兼容性更好。

附图说明

图1为本申请实施例的通讯激活电路的结构示意图。

图2为本申请实施例的通讯激活电路的电路原理图。

图3为本申请实施例的第二通讯电路的电路原理图。

具体实施方式

下面结合附图对本申请的较佳实施例进行详细阐述，以使本申请的优点和特征更易被本领域技术人员理解，从而对本申请的保护范围作出更为清楚的界定。

在如图1-2所示的实施例中，本申请提供了一种通讯激活电路，应用于电池管理***，至少包括主控芯片U3、第一开关电路1、通讯电路2、第二开关电路4、以及电源电路3，电源电路3与主控芯片U3连接，通讯电路2的通讯信号端CAN_TX、通讯信号端CAN_RX 与主控芯片U3连接；其中，第一开关电路1，连接在输入电源B+ 与电源电路3之间；第一开关电路1的使能端分别与通讯电路2和第二开关电路连接，第二开关电路与主控芯片连接；且通讯电路2或主控芯片U3控制第一开关电路1通断。本申请通过通讯电路2的通讯信号端CAN_TX、通讯信号端CAN_RX与主控芯片U3连接进行电路激活，在电路上比使用按键激活方式更加节省成本。且本申请的通讯激活电路既可以单独作为一种激活方式，应用于电池管理***中，也可以与按键等其他激活方式组成多种激活方式同时应用于BMS***中，具有简单、方便、实用性。本申请的通讯电路与主控芯片可以通过CAN、485、UART等通讯，具兼容性更好。

在一些实施例中，第一开关电路1包括第一MOS管Q1，第一 MOS管Q1的栅极分别与通讯电路、主控芯片U3连接，源级与输入电源B+连接，漏级连接在电源电路3上。在本实施例中，第一开关 MOS管的上通过接收来自通讯电路2或主控芯片U3的信号，实现输入电源B+的导通或关断。第一MOS管Q1的栅极和源级之间还连接有第一电阻R1，第一MOS管Q1的栅极与通讯电路2、主控芯片U3 之间还连接有第二电阻R2，其中，第一电阻R1、第二电阻R2起到分压限流作用。

在一些实施例中，通讯电路2包括第一通讯电路、第二通讯电路，第一通讯电路与主控芯片U3连接，第二通讯电路连接在第一通讯电路和第一开关电路1之间。第一通讯电路包括隔离芯片U4、信号转换芯片U5、以及信号保护电路5，隔离芯片U4的通讯信号端CAN_TX、通讯信号端CAN_RX与主控芯片U3连接，隔离芯片U4的输出端连接在信号保护电路5上；其中，信号保护电路5包括第一电感、至少一个电阻、至少一个双向TVS管，信号保护电路5的输出端与第二通讯电路连接。在本实施例中，隔离芯片U4起通信绝缘隔离作用；信号转换芯片U5主要是转换CAN通信信号，第一电感L1为共模电感，异常通信干扰信号，双向TVS管Z1、双向TVS管Z2、双向TVS 管Z3为双向TVS，保护通信电路，避免因过压而损坏，电阻R5、电阻R6、电阻R7为限流匹配电阻。第二通讯电路包括通讯芯片U2、第三电阻R3、第一二极管D1，通讯芯片U2的输入端与第一开关电路1连接，通讯芯片U2的输出端接地，通讯芯片U2的使能端通过第三电阻R3与信号保护电路5连接；第一二极管D1连接在通讯芯片U2的输入端与第一开关电路1之间。通讯芯片U2为光耦芯片或 MOS管或三极管。通讯电路2包括通讯芯片U2、第三电阻R3，通讯芯片U2的输入端与第一开关电路1连接，通讯芯片U2的输出端接地，通讯芯片U2的使能端通过第三电阻R3与信号保护电路5连接。在本实施例中，通讯电路2通过通讯芯片U2的使能端获取信号保护电路5输出的信号，将通讯芯片U2的输入端与输出端导通。其中，通讯芯片U2为光耦芯片或MOS管或三极管，第三电阻R3起到限流作用，用于保护通讯芯片U2不受过载损坏。

在一些实施例中，电源电路3包括电源芯片U1，电源芯片U1 的电源输入端与第一开关电路1连接，电源芯片U1的电源输出端与主控芯片连接，电源芯片U1的电源输入端、电源输出端还分别连接有第二电容C2、第一电容C1；在本实施例中，电源芯片U1用于将输入电源B+的电压降至主控芯片U3的输入电压值，给到主控芯片 U3进行供电，第一电容C1用于输出电源的滤波，第二电容C2用于输入电压滤波。电源芯片U1可以是信号为AP7381-33Y的芯片。

在一些实施例中，主控芯片U3与第一开关电路1之间还连接第二开关电路4。第二开关电路4包括第二MOS管Q2，第二MOS管 Q2的栅极通过第四电阻R4与主控芯片U3连接，漏级与第一开关电路1连接，源级接地。在本实施例中，第二开关信号用于维持第一开关电路1的导通或关闭，第四电阻R4起到限流作用，主控芯片U3 通过控制第二MOS管Q2的导通，进而控制第一开关电路1的导通。

在一些实施例中，输入电源B+为电池，本申请的通讯激活电路应用于电池管理***中，输入电源B+可以为电池。

本申请的通讯激活电路的工作原理为：当接收到主控芯片U3后，信号保护电路5的输出端输出的高电平H和低电平L电压差，驱动通讯芯片U2瞬间导通，通过第一二极管D1使第一MOS管Q1控制极拉低，第一MOS管Q1由截止状态变为导通状态，电源电压经电源芯片U1降压输出相应电压VDD，给主控芯片U3供电，主控芯片 U3瞬间被激活。当主控芯片U3瞬间被激活后，则输出维持信号CON, 使第二MOS管Q2导通，第一MOS管Q1控制极能够保持一直低电平状态，则第一MOS管Q1能够维持导通状态，这样主控芯片U3 就能保持正常工作了，即，通过CAN通讯获取主控芯片U3信号，并通过隔离芯片U4、信号转换芯片U5传到通讯芯片U2上，隔离芯片U4、信号转换芯片U5、通讯芯片U2与主控芯片U3建立通信回路，实现产品与外部的通讯。在本实施例中，通讯芯片U2为 ECAN_RX357NB，主控芯片U3为GD32E103C8，隔离芯片U4为π 121M31，信号转换芯片U5为SIT1040。避免由于通信信号的不断翻转，导致电源断断续续的现象。当产品静止一定时间后，主控芯片 U3就关断CON信号输出，从而关断电源，进入休眠掉电模式，等待下次通信信号再次激活。这样可以减少由于长时间静止的耗电。

上面结合附图对本申请的实施方式作了详细说明，但是本申请并不限于上述实施方式，在本领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本申请宗旨的前提下作出各种变化。

Claims (10)

1.一种通讯激活电路，其特征在于，应用于电池管理***，至少包括主控芯片(U3)、第一开关电路(1)、通讯电路(2)、第二开关电路(4)、以及电源电路(3)，所述电源电路(3)与所述主控芯片(U3)连接，所述通讯电路(2)的通讯信号端(CAN_TX,CAN_RX)与主控芯片(U3)连接；

其中，所述第一开关电路(1)连接在输入电源(B+)与所述电源电路(3)之间；所述第一开关电路(1)的使能端分别与所述通讯电路(2)、第二开关电路(4)连接，所述第二开关电路(4)和主控芯片(U3)连接；且所述通讯电路(2)或主控芯片(U3)控制所述第一开关电路(1)通断。

2.根据权利要求1所述的一种通讯激活电路，其特征在于，所述第一开关电路(1)包括第一MOS管(Q1)，所述第一MOS管(Q1)的栅极分别与所述通讯电路、主控芯片(U3)连接，源级与输入电源(B+)连接，漏级连接在所述电源电路(3)上。

3.根据权利要求2所述的一种通讯激活电路，其特征在于，所述第一MOS管(Q1)的栅极和源级之间还连接有第一电阻(R1)，所述第一MOS管(Q1)的栅极与所述通讯电路(2)、主控芯片(U3)之间还连接有第二电阻(R2)。

4.根据权利要求1所述的一种通讯激活电路，其特征在于，所述通讯电路(2)包括第一通讯电路、第二通讯电路，所述第一通讯电路的通讯信号端与主控芯片(U3)连接，所述第二通讯电路连接在所述第一通讯电路和所述第一开关电路(1)之间。

5.根据权利要求4所述的一种通讯激活电路，其特征在于，所述第一通讯电路包括隔离芯片(U4)、信号转换芯片(U5)、以及信号保护电路(5)，所述隔离芯片(U4)的通讯信号端(CAN_TX,CAN_RX)与所述主控芯片(U3)连接，所述隔离芯片(U4)的输出端连接在所述信号保护电路(5)上；其中，

所述信号保护电路(5)包括第一电感、至少一个电阻、至少一个双向TVS管，所述信号保护电路(5)的输出端与所述第二通讯电路连接。

6.根据权利要求5所述的一种通讯激活电路，其特征在于，所述第二通讯电路包括通讯芯片(U2)、第三电阻(R3)、第一二极管(D1)，所述通讯芯片(U2)的输入端与所述第一开关电路(1)连接，所述通讯芯片(U2)的输出端接地，所述通讯芯片(U2)的使能端通过第三电阻(R3)与信号保护电路(5)连接；所述第一二极管(D1)连接在所述通讯芯片(U2)的输入端与所述第一开关电路(1)之间。

7.根据权利要求6所述的一种通讯激活电路，其特征在于，所述通讯芯片(U2)为光耦芯片或MOS管或三极管。

8.根据权利要求1所述的一种通讯激活电路，其特征在于，所述电源电路(3)包括电源芯片(U1)，所述电源芯片(U1)的电源输入端与第一开关电路(1)连接，所述电源芯片(U1)的电源输出端与所述主控芯片(U3)连接，所述电源芯片(U1)的电源输入端、电源输出端还分别连接有第二电容(C2)、第一电容(C1)。

9.根据权利要求1所述的一种通讯激活电路，其特征在于，所述第二开关电路(4)包括第二MOS管(Q2)，所述第二MOS管(Q2)的栅极通过第四电阻(R4)与所述主控芯片(U3)连接，漏级与所述第一开关电路(1)连接，源级接地。

10.根据权利要求1所述的一种通讯激活电路，其特征在于，所述输入电源(B+)为电池。

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