CN105305536A - 电池管理系统单线通信方法和装置 - Google Patents
电池管理系统单线通信方法和装置 Download PDFInfo
- Publication number
- CN105305536A CN105305536A CN201510627305.XA CN201510627305A CN105305536A CN 105305536 A CN105305536 A CN 105305536A CN 201510627305 A CN201510627305 A CN 201510627305A CN 105305536 A CN105305536 A CN 105305536A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- signal
- management system
- battery management
- managed devices
- supervisory
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Landscapes
- Charge And Discharge Circuits For Batteries Or The Like (AREA)
Abstract
本发明揭示了一种电池管理系统单线通信方法和装置，所述电池管理系统通过一根信号线与被管理设备通信连接；其中所述通信方法包括：所述电池管理系统根据管理情况发送相应的预设管理信号至被管理设备；接收被管理设备发送的反馈信号，并进行对应处理，其中，管理信号和反馈信号在信号线上错开时序传输。本发明的电池管理系统单线通信方法和装置，使用一根信号线进行发送管理信号和接收反馈信号，只需要将传输管理信号的时间以及传输反馈信号等全部信号的时间分开即可，方法简单，对电池管理系统端口数量和被管理设备端口数量要求低，可以大大的降低数据通信的成本。
Description
技术领域
本发明涉及到电池管理系统与其它设备通信领域，特别是涉及到一种电池管理系统单线通信方法和装置。
背景技术
数据通信是电池管理系统的重要组成部分之一，能够实现电池管理系统与控制器、充电器、仪表、UPS(UninterruptiblePowerSystem，不间断电源)、数据模块等设备进行信息交换，从而更好得保护电池、监控电池的状态。
在动力电池模组上，电池管理系统需要和电机控制器、充电器、仪表等多个设备进行通信，因而需要提供多个通信接口。而目前在电动摩托车、电动自行车上，电池管理系统少部分使用CAN通信，一部分使用UART-485通信，一部分使用IIC通信，还有很多没有进行数据通信。没有进行数据通信的原因，一方面是受成本限制，还有一部分是受常用标准接线端子的限制而无法提供多数量的端口。
在电动摩托车、电动自行车上，电池管理系统需要和三个以上的设备(电机控制器、充电器、仪表等)进行数据通信，因而需要较多的硬件资源。同时也需要电机控制器、充电器、仪表等设备提供对应的通信接口，因此对这些设备的硬件资源也有一定的要求。而当前市场上电机控制器、充电器、仪表等设备的成本控制都比较严格，硬件资源相对比较少。此外，现有电动摩托车、电动自行车等整车接线端子很多是延续铅酸电动车上的端子，接口比较少，对使用CAN、UART-485等双线通信也有一定限制。
发明内容
本发明的主要目的为提供一种可以通过一根信号线进行双向通信管理的电池管理系统单线通信方法和装置。
为了实现上述发明目的，本发明提供一种电池管理系统单线通信方法，所述电池管理系统通过一根信号线与被管理设备通信连接；所述通信方法，包括：
所述电池管理系统根据管理情况发送相应的预设管理信号至被管理设备；
接收被管理设备发送的反馈信号，并进行对应处理，其中，管理信号和反馈信号在信号线上错开时序传输。
进一步地，所述管理信号和反馈信号均为PWM脉冲信号。
进一步地，所述电池管理系统根据管理情况发送相应的预设管理信号至被管理设备的步骤，包括：
所述电池管理系统根据管理情况发送相应的预设频率的PWM脉冲信号至被管理设备。
进一步地，所述电池管理系统根据管理情况发送相应的预设管理信号至被管理设备的步骤，包括：
所述电池管理系统根据管理情况发送相应的预设占空比的PWM脉冲信号至被管理设备。
进一步地，所述反馈信号的类型与管理信号的类型相同。
本发明还提供一种电池管理系统单线通信装置，所述电池管理系统通过一根信号线与被管理设备通信连接；所述通信装置，包括：
管理信号发送单元，用于所述电池管理系统根据管理情况发送相应的预设管理信号至被管理设备；
接收处理单元，用于接收被管理设备发送的反馈信号，并进行对应处理，其中，管理信号和反馈信号在信号线上错开时序传输。
进一步地，所述管理信号、反馈信号和均为PWM脉冲信号。
进一步地，所述管理信号发送单元，包括：
第一管理信号发送模块，用于所述电池管理系统根据管理情况发送相应的预设频率的PWM脉冲信号至被管理设备。
进一步地，所述管理信号发送单元，包括：
第二管理信号发送模块，用于所述电池管理系统根据管理情况发送相应的预设占空比的PWM脉冲信号至被管理设备。
进一步地，所述反馈信号的类型与管理信号的类型相同。
本发明的电池管理系统单线通信方法和装置，使用一根信号线进行发送管理信号和接收反馈信号，只需要将传输管理信号的时间以及传输反馈信号等全部信号的时间分开即可，方法简单，对电池管理系统端口数量和被管理设备端口数量要求低，可以大大的降低数据通信的成本。
附图说明
图1为本发明一实施例的电池管理系统单线通信方法的流程示意图；
图2为本发明一实施例的电池管理系统单线通信装置的流程示意图；
图3为本发明一实施例的管理信号发送单元的结构框图。
本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。
具体实施方式
应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
参照图1，本发明实施例提出一种电池管理系统单线通信方法，所述电池管理系统通过一根信号线与被管理设备通信连接；所述通信方法，包括：
S1、所述电池管理系统根据管理情况发送相应的预设管理信号至被管理设备；
S2、接收被管理设备发送的反馈信号，并进行对应处理，其中，管理信号和反馈信号在信号线上错开时序传输。
如上述步骤S1所述，电池管理系统根据管理要求发送相应的管理信号至被管理设备，管理信号可以为握手信号、启动信号、充电信号、限流信号等，每一种信号在同一电池管理信通都是预先设定好的，在通信协议中已经定义成指定的含义。
如上述步骤S2所述，反馈信号是指被管理设备在接收到管理信号后给出相应的反馈信息，比如电池管理系统发送一个握手信号，那么被管理设备反馈一个对应的信号，表示电池管理系统与被管理设备连接成功，可以进行数据信号传输。因为只有一根信号线，所以反馈信号和管理信号是分时序错开进行传输，也就是管理信号中的各种信号以及反馈信号等所有的信号都是错开时序进行传输的，可以避开各信号之间的影响等。
本实施例中，上述管理信号和反馈信号均为PWM脉冲信号，PWM脉冲信号通信不需要太多硬件资源，只需要普通IO口即可，进一步地降低数据通信的成本。
本实施例中，上述电池管理系统根据管理情况发送相应的预设管理信号至被管理设备的步骤S2，包括：
所述电池管理系统根据管理情况发送相应的预设频率的PWM脉冲信号至被管理设备。PWM脉冲信号的频率不同，那么其在通信协议中定义的含义也不同，比如在管理充电器充电时，50Hz频率的PWM脉冲信号为限流信号，100Hz频率的PWM脉冲信号为禁止充电信号等，发送和产生不同频率的PWM脉冲信号的技术成熟，容易控制，降低研发成本。
在另一实施例中，上述电池管理系统根据管理情况发送相应的预设管理信号至被管理设备的步骤，包括：
所述电池管理系统根据管理情况发送相应的预设占空比的PWM脉冲信号至被管理设备。PWM脉冲信号的占空比不同，那么其在通信协议中定义的含义也不同，比如在管理充电器充电时，占空比为50％的PWM脉冲信号为限流信号，占空比为80％的PWM脉冲信号为禁止充电信号等，尽可能的使各种信号占空比的差值更大，方便分辨和控制。
本实施例中，上述反馈信号的类型与管理信号的类型相同，方便电池管理系统对信号的管理分析。
在一具体实施例中，上述被管理设备为充电器，那么电池管理系统通过单线管理充电器时需要发送和接收的信号包括Reset信号、禁止充电信号、限流信号和Ack信号等，其中Reset信号、禁止充电信号和限流信号等属于管理信号，Ack信号属于反馈信号；而使用的通信信号为占空比为50％的PWM信号，不同的信号对应不同频率的PWM信号。其管理过程为：
电池管理系统周期性发送Reset信号至充电器，并等待充电器的Ack信号，如果接收到Ack信号，则说明电池管理系统与充电器之间信号通信正常；如果没有接受到Ack信号，则说明两者之间数据通信有问题，或者充电器有问题等，会继续发送Reset信号至充电器；
根据当前电池管理系统的状态，在允许充电时，电池管理系统周期输出限流信号，而在不允许充电时周期输出禁止充电信号。
在上述Reset信号、禁止充电信号、限流信号和Ack信号等信号是分时序进行发送的，各种信号不会同时发送。比如，电池管理系统在检测到充电器接入时输出一帧Reset信号，然后在与充电器握手成功之前每5S输出一帧Reset信号，此时无其他信号传输；当电池管理系统接收到充电器的Ack信号与充电器握手成功后，则改为每1min输出一帧Reset信号，当允许充电器充电时，在Reset信号的两帧之间的1min内插入指定帧数的限流信号，当不允许充电器充电时，在Reset信号的两帧之间的1min内插入指定帧数的禁止充电信号。
本实施例中，连续检测到N个以上完整周期的PWM脉冲信号为一有效帧，对N个脉冲信号去掉频率最大值和最小值后取平均值获取最终的频率值，可以更加准确地分辨出各信号。
本发明实施例的电池管理系统单线通信方法，使用一根信号线进行发送管理信号和接收反馈信号，只需要将传输管理信号的时间以及传输反馈信号等全部信号的时间分开即可，方法简单，对电池管理系统端口数量和被管理设备端口数量要求低，可以大大的降低数据通信的成本。
参照图2，本发明实施例还提出一种电池管理系统单线通信装置，所述电池管理系统通过一根信号线与被管理设备通信连接；所述通信装置，包括：
管理信号发送单元10，用于所述电池管理系统根据管理情况发送相应的预设管理信号至被管理设备；
接收处理单元20，用于接收被管理设备发送的反馈信号，并进行对应处理，其中，管理信号和反馈信号在信号线上错开时序传输。
如上述管理信号发送单元10，电池管理系统根据管理要求发送相应的管理信号至被管理设备，管理信号可以为握手信号、启动信号、充电信号、限流信号等，每一种信号在同一电池管理信通都是预先设定好的，在通信协议中已经定义成指定的含义。
如上述接收处理单元20，反馈信号是指被管理设备在接收到管理信号后给出相应的反馈信息，比如电池管理系统发送一个握手信号，那么被管理设备反馈一个对应的信号，表示电池管理系统与被管理设备连接成功，可以进行数据信号传输。因为只有一根信号线，所以反馈信号和管理信号是分时序错开进行传输，也就是管理信号中的各种信号以及反馈信号等所有的信号都是错开时序进行传输的，可以避开各信号之间的影响等。
本实施例中，上述管理信号和反馈信号均为PWM脉冲信号，PWM脉冲信号通信不需要太多硬件资源，只需要普通IO口即可，进一步地降低数据通信的成本。
参照图3，本实施例中，上述管理信号发送单元10，包括：
第一管理信号发送模块11，用于所述电池管理系统根据管理情况发送相应的预设频率的PWM脉冲信号至被管理设备。PWM脉冲信号的频率不同，那么其在通信协议中定义的含义也不同，比如在管理充电器充电时，50Hz频率的PWM脉冲信号为限流信号，100Hz频率的PWM脉冲信号为禁止充电信号等，发送和产生不同频率的PWM脉冲信号的技术成熟，容易控制，降低研发成本。
在另一实施例中，所述管理信号发送单元10，包括：
第二管理信号发送模块12，用于所述电池管理系统根据管理情况发送相应的预设占空比的PWM脉冲信号至被管理设备。PWM脉冲信号的占空比不同，那么其在通信协议中定义的含义也不同，比如在管理充电器充电时，占空比为50％的PWM脉冲信号为限流信号，占空比为80％的PWM脉冲信号为禁止充电信号等，尽可能的使各种信号占空比的差值更大，方便分辨和控制。
本实施例中，上述反馈信号的类型与管理信号的类型相同，方便电池管理系统对信号的管理分析。
在一具体实施例中，上述被管理设备为充电器，那么电池管理系统通过单线管理充电器时需要发送和接收的信号包括Reset信号、禁止充电信号、限流信号和Ack信号等，其中Reset信号、禁止充电信号和限流信号等属于管理信号，Ack信号属于反馈信号；而使用的通信信号为占空比为50％的PWM信号，不同的信号对应不同频率的PWM信号。其管理过程为：
电池管理系统周期性发送Reset信号至充电器，并等待充电器的Ack信号，如果接收到Ack信号，则说明电池管理系统与充电器之间信号通信正常；如果没有接受到Ack信号，则说明两者之间数据通信有问题，或者充电器有问题等，会继续发送Reset信号至充电器；
根据当前电池管理系统的状态，在允许充电时，电池管理系统周期输出限流信号，而在不允许充电时周期输出禁止充电信号。
在上述Reset信号、禁止充电信号、限流信号和Ack信号等信号是分时序进行发送的，各种信号不会同时发送。比如，电池管理系统在检测到充电器接入时输出一帧Reset信号，然后在与充电器握手成功之前每5S输出一帧Reset信号，此时无其他信号传输；当电池管理系统接收到充电器的Ack信号与充电器握手成功后，则改为每1min输出一帧Reset信号，当允许充电器充电时，在Reset信号的两帧之间的1min内插入指定帧数的限流信号，当不允许充电器充电时，在Reset信号的两帧之间的1min内插入指定帧数的禁止充电信号。
本实施例中，连续检测到N个以上完整周期的PWM脉冲信号为一有效帧，对N个脉冲信号去掉频率最大值和最小值后取平均值获取最终的频率值，可以更加准确地分辨出各信号。
本发明实施例的电池管理系统单线通信装置，使用一根信号线进行发送管理信号和接收反馈信号，只需要将传输管理信号的时间以及传输反馈信号等全部信号的时间分开即可，方法简单，对电池管理系统端口数量和被管理设备端口数量要求低，可以大大的降低数据通信的成本。
以上所述仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。
Claims (10)
1.一种电池管理系统单线通信方法，其特征在于：所述电池管理系统通过一根信号线与被管理设备通信连接；所述通信方法，包括：
所述电池管理系统根据管理情况发送相应的预设管理信号至被管理设备；
接收被管理设备发送的反馈信号，并进行对应处理，其中，管理信号和反馈信号在信号线上错开时序传输。
2.根据权利要求1所述的电池管理系统单线通信方法，其特征在于：所述管理信号和反馈信号均为PWM脉冲信号。
3.根据权利要求2所述的电池管理系统单线通信方法，其特征在于：所述电池管理系统根据管理情况发送相应的预设管理信号至被管理设备的步骤，包括：
所述电池管理系统根据管理情况发送相应的预设频率的PWM脉冲信号至被管理设备。
4.根据权利要求2所述的电池管理系统单线通信方法，其特征在于：所述电池管理系统根据管理情况发送相应的预设管理信号至被管理设备的步骤，包括：
所述电池管理系统根据管理情况发送相应的预设占空比的PWM脉冲信号至被管理设备。
5.根据权利要求2所述的电池管理系统单线通信方法，其特征在于：所述反馈信号的类型与管理信号的类型相同。
6.一种电池管理系统单线通信装置，其特征在于，所述电池管理系统通过一根信号线与被管理设备通信连接；所述通信装置，包括：
管理信号发送单元，用于所述电池管理系统根据管理情况发送相应的预设管理信号至被管理设备；
接收处理单元，用于接收被管理设备发送的反馈信号，并进行对应处理，其中，管理信号和反馈信号在信号线上错开时序传输。
7.根据权利要求6所述的电池管理系统单线通信装置，其特征在于，所述管理信号和反馈信号均为PWM脉冲信号。
8.根据权利要求7所述的电池管理系统单线通信装置，其特征在于，所述管理信号发送单元，包括：
第一管理信号发送模块，用于所述电池管理系统根据管理情况发送相应的预设频率的PWM脉冲信号至被管理设备。
9.根据权利要求7所述的电池管理系统单线通信装置，其特征在于，所述管理信号发送单元，包括：
第二管理信号发送模块，用于所述电池管理系统根据管理情况发送相应的预设占空比的PWM脉冲信号至被管理设备。
10.根据权利要求7所述的电池管理系统单线通信装置，其特征在于，所述反馈信号的类型与管理信号的类型相同。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201510627305.XA CN105305536A (zh) | 2015-09-28 | 2015-09-28 | 电池管理系统单线通信方法和装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201510627305.XA CN105305536A (zh) | 2015-09-28 | 2015-09-28 | 电池管理系统单线通信方法和装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN105305536A true CN105305536A (zh) | 2016-02-03 |
Family
ID=55202453
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201510627305.XA Pending CN105305536A (zh) | 2015-09-28 | 2015-09-28 | 电池管理系统单线通信方法和装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN105305536A (zh) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN107305970A (zh) * | 2016-04-21 | 2017-10-31 | 宝沃汽车（中国）有限公司 | 数据传输处理方法、电池检测单元和电源管理系统 |
| WO2018157431A1 (zh) * | 2017-03-01 | 2018-09-07 | 华为技术有限公司 | 单线通信方法及设备 |
| CN113113678A (zh) * | 2021-03-30 | 2021-07-13 | 东莞新能安科技有限公司 | 一种单线通信电路及电池管理系统、电池包与用电装置 |
| CN114665173A (zh) * | 2022-05-19 | 2022-06-24 | 四川千里倍益康医疗科技股份有限公司 | 基于单信号线的双向通信方法及装置 |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102420444A (zh) * | 2011-09-15 | 2012-04-18 | 凹凸电子（武汉）有限公司 | 单线通信系统和单线通信实现方法 |
| CN103116561A (zh) * | 2011-11-17 | 2013-05-22 | 凹凸电子（武汉）有限公司 | 数字信号收发装置和方法以及电动车系统 |
| CN104767242A (zh) * | 2015-03-30 | 2015-07-08 | 雅迪科技集团有限公司 | 一种电动车用锂电池充电方法 |
| CN104811502A (zh) * | 2015-05-20 | 2015-07-29 | 联想(北京)有限公司 | 一种数据传输方法及电子设备 |
-
2015
- 2015-09-28 CN CN201510627305.XA patent/CN105305536A/zh active Pending
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102420444A (zh) * | 2011-09-15 | 2012-04-18 | 凹凸电子（武汉）有限公司 | 单线通信系统和单线通信实现方法 |
| CN103116561A (zh) * | 2011-11-17 | 2013-05-22 | 凹凸电子（武汉）有限公司 | 数字信号收发装置和方法以及电动车系统 |
| CN104767242A (zh) * | 2015-03-30 | 2015-07-08 | 雅迪科技集团有限公司 | 一种电动车用锂电池充电方法 |
| CN104811502A (zh) * | 2015-05-20 | 2015-07-29 | 联想(北京)有限公司 | 一种数据传输方法及电子设备 |
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN107305970A (zh) * | 2016-04-21 | 2017-10-31 | 宝沃汽车（中国）有限公司 | 数据传输处理方法、电池检测单元和电源管理系统 |
| CN107305970B (zh) * | 2016-04-21 | 2019-12-27 | 宝沃汽车（中国）有限公司 | 数据传输处理方法、电池检测单元和电源管理系统 |
| WO2018157431A1 (zh) * | 2017-03-01 | 2018-09-07 | 华为技术有限公司 | 单线通信方法及设备 |
| CN109564557A (zh) * | 2017-03-01 | 2019-04-02 | 华为技术有限公司 | 单线通信方法及设备 |
| CN109564557B (zh) * | 2017-03-01 | 2021-01-29 | 华为技术有限公司 | 单线通信方法及设备 |
| CN113113678A (zh) * | 2021-03-30 | 2021-07-13 | 东莞新能安科技有限公司 | 一种单线通信电路及电池管理系统、电池包与用电装置 |
| CN113113678B (zh) * | 2021-03-30 | 2023-04-18 | 东莞新能安科技有限公司 | 一种单线通信电路及电池管理系统、电池包与用电装置 |
| CN114665173A (zh) * | 2022-05-19 | 2022-06-24 | 四川千里倍益康医疗科技股份有限公司 | 基于单信号线的双向通信方法及装置 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN104953947B (zh) | 用于光伏发电的监视系统及其通信方法 | |
| CN103475068B (zh) | 一种充电器、充电终端、充电系统及充电控制方法 | |
| CN105305536A (zh) | 电池管理系统单线通信方法和装置 | |
| CN108437824A (zh) | 基于pwm信号的电动汽车交流充电通信装置及方法 | |
| CN102200772B (zh) | 一种分布式电池管理模组编号自动识别系统 | |
| RU2012142347A (ru) | Система, устройства и способ зарядки аккумулятора электротранспортного средства | |
| CN110999023A (zh) | 用于平衡电池系统的各个电池的充电状态的方法和设备 | |
| ES2514320T3 (es) | Captador activo de energía de bus de comunicaciones para un sistema de comunicación de señal diferencial | |
| CN107634533B (zh) | 电池能量回馈电池测试方法 | |
| CN108237945A (zh) | 一种交流充电桩、电动车信息交互系统 | |
| CN104054213A (zh) | 用于机动车的电池装置 | |
| CN102468675A (zh) | 通信系统 | |
| CN107766200A (zh) | 一种i2c总线监控系统及监控方法 | |
| CN204695308U (zh) | 一种两设备之间单线通讯装置 | |
| CN210405343U (zh) | 空调器家庭总线测试系统 | |
| CN106685782B (zh) | 一种带有DP总线数据采集功能的Profibus有源终端电阻装置 | |
| CN201417302Y (zh) | 智能化电源监控模块 | |
| WO2015057030A1 (ko) | 입력 커넥터 및 출력 커넥터의 구분 없이 데이지 체인 통신망을 구성할 수 있는 통신단말기 | |
| CN205239183U (zh) | 充电电缆 | |
| CN104037465A (zh) | 一种铅酸电池智能充电控制方法 | |
| CN208069434U (zh) | 一种交流充电桩、电动车信息交互系统 | |
| CN112512131B (zh) | 一种数据传输的省电方法及系统 | |
| CN202503533U (zh) | 基于wlan网络技术的网络监控装置 | |
| CN107026677A (zh) | 一种基于三相电的电表网络及其通信方法 | |
| CN203326059U (zh) | 一种电池管理系统 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20160203 |