[发明专利]一种高压芯片供电激活通讯系统及其工作方法

说明书

本发明公开了一种高压芯片供电激活通讯系统及其工作方法，其包括低压CPU单元U1、隔离通讯单元U2、第一通讯供电单元、第二通讯供电单元、隔离预供电单元U3、电源单元U5、供电转换单元U6、自供电单元、线性稳压单元U7、采集控制单元U4以及电池系统。本发明建立初期预供电激活高压采集芯片，通过SPI隔离通讯降低系统通讯成本，通过电源组合的方式，即满足模拟前端采集的供电，又满足模拟前端芯片对供电电压的时序和幅值的要求，同时为SPI隔离芯片供电，并且降低系统的输入电流，与市面上典型的模拟芯片输入电流持平(10mA)，减少系统发热量，提升系统寿命。

技术领域

本发明涉及新能源BMS管理系统技术领域，具体涉及一种高压芯片供电激活通讯系统及其工作方法。

背景技术

随着电动汽车行业的快速发展，新能源汽车进行电池单体状态采集的方法越来越多，从早期的分立式方案到大众流行的模拟前端采样方案，部分模拟前端采样芯片设计功耗偏大，激活和通讯需要依据独立SPI转菊花链通讯的方案进行通讯，如图1所示为现有技术，该现有技术采用了ST的9963E的模拟芯片，但是该模拟芯片采用线性稳压方案，存在着发热量大，且工作电流大(40mA)的问题，且对产品实用过程造成了很大的温度应力，对电路周边器件提出了较高的温度适应要求，并且芯片唤醒需要采用专属的唤醒芯片。

与此同时，该现有技术还存在采用专属的通讯芯片U8进行通讯，芯片价格高；采用T1进行通讯隔离，T1成本高，传导辐射高；U4供电采用线性稳压方案，BAT电压范围最高达65V，芯片电流峰值40mA，Q3需选型大封装器件(耗散功率需大于2W)，且在密闭空间散发大量的热量，会拉动周围环境温度很大提升，提高对环境内其他器件的寿命要求等问题。

为了解决这个问题，我们设计了一种高压芯片供电激活通讯系统，从而解决了这个问题。

发明内容

针对现有技术存在上述技术问题，本发明提供一种高压芯片供电激活通讯系统及其工作方法，建立初期预供电激活高压采集芯片，通过SPI隔离通讯降低系统通讯成本，通过电源组合的方式，即满足模拟前端采集的供电，又满足模拟前端芯片对供电电压的时序和幅值的要求，同时为SPI隔离芯片供电，并且降低系统的输入电流，与市面上典型的模拟芯片输入电流持平(10mA)，减少系统发热量，提升系统寿命。

为实现上述目的，本发明提供以下技术方案：

一种高压芯片供电激活通讯系统，其包括低压CPU单元U1、隔离通讯单元U2、第一通讯供电单元、第二通讯供电单元、隔离预供电单元U3、电源单元U5、供电转换单元U6、自供电单元、线性稳压单元U7、采集控制单元U4以及电池系统；其中，

低压CPU单元U1，由低压电源进行供电，同步供电给所述隔离通讯单元U2的一侧，负责整个系统的管理和控制；

隔离通讯单元U2，所述隔离通讯单元U2为SPI通讯隔离器，所述采集控制单元U4未正式工作时，通过所述SPI通讯隔离器进行激活，激活后通过所述SPI通讯隔离器进行通讯；

隔离预供电单元U3，其内部的供电电流为I1，在采集控制单元U4首次上电前，激活后续电源单元U5，控制U5内部线性电源输出再经过供电转换单元U6通过所述隔离通讯单元U2的所述第二通讯供电单元进行供电；

采集控制单元U4，所述采集控制单元U4为高压区AFE(模拟前端)，一方面负责从所述电池系统进行线性稳压，供给内部，逻辑；一方面接收来自所述隔离通讯单元U2的激活信号后，控制所述电源单元U5输出电源，经过所述线性稳压单元U7传送U4内部进行转换，用于温度采集和通讯供电，其内部的总供电电流为I4；

电源单元U5，从所述电池系统取电，其内部的总供电电流为I2，一方面接收来自所述隔离预供电单元U3的激活信号，一方面接收来自所述采集控制单元U4的使能信号，其工作后将电池电压转换为8V为所述线性稳压单元U7供电；