CN108933601B - 一种编码芯片和电池监控单元 - Google Patents

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Abstract

本发明实施例提供了一种编码芯片及电池监控单元。一方面，本发明实施例编码芯片包括MCU以及两个分别与MCU连接的编码电路，其中，编码电路包括：电压输入引脚，用于外接电压源以向MCU提供工作电压；连接引脚，连接其他CSC的连接引脚，以接收/发送电平信号；高电平检测引脚，连接连接引脚，并当检测到高电平时向MCU发送编码信号；信号接收端，用于接收MCU发出的编码完成信号，以使连接引脚发送高电平信号。因此，本发明实施例编码芯片的两个编码电路的电路结构是完全相同的，若一个连接引脚为编码输入，则另一个连接引脚为编码输出，用户无需进行编码输入和编码输出的区分，从而避免了连接错误的情况，有效影响提升了编码效率。

Description

一种编码芯片和电池监控单元
【技术领域】
本发明涉及电子技术领域，尤其涉及一种编码芯片和电池监控单元。
【背景技术】
BMS(Battery Management System，电池管理系统系统)中一般包括多个CSC(CellSupervision Circuit，电池监控单元)，为了便于数据的传输与分配，往往需要对多个CSC进行编码以便于区分。
现有技术中CSC上的编码电路的编码输入和输出可以在同一端子上，也可以在不同端子上。若编码输入和输出在同一端子上，随着CSC数量的不同，需要配置特定的线束来进行连接，增加了成本；若编码输入和输出在不同端子上，需要在人工分辨端子类型后，进行CSC的连接，造成了人力资源的浪费，且容易出现连接错误的情况，影响编码效率。
【发明内容】
有鉴于此，本发明实施例提供了一种编码芯片和电池监控单元，用以解决现有技术由于端子连接错误造成无法编码的技术问题。
一方面，本发明实施例提供了一种编码芯片，用于接入电池监控单元CSC并对其进行编码，包括微控制单元MCU以及两个分别与所述微控制单元MCU连接的编码电路，所述编码电路包括：
电压输入引脚，用于外接电压源以向所述MCU提供工作电压；
连接引脚，连接其他CSC的连接引脚，以接收/发送电平信号；
高电平检测引脚，连接所述连接引脚，并当检测到高电平时向所述MCU发送编码信号；
信号接收端，用于接收所述MCU发出的编码完成信号，以使所述连接引脚发送高电平信号。
如上所述的方面和任一可能的实现方式，进一步提供一种实现方式，所述电压输入引脚和连接引脚之间通过MOS管连接，其中，所述MOS管的源极端和所述电压输入引脚连接，MOS管的漏极端和所述连接引脚连接，MOS管的栅极端和所述信号接收端连接。
如上所述的方面和任一可能的实现方式，进一步提供一种实现方式，所述MOS管的栅极端和所述信号接收端之间通过三极管连接，其中，所述三极管的第一端和所述MOS管的栅极端连接，三极管的第二端为第一接地端，三极管的控制端和所述信号接收端连接。
如上所述的方面和任一可能的实现方式，进一步提供一种实现方式，所述MOS管的源极端和所述电压输入引脚之间通过二极管连接，所述二极管的正极与所述电压输入引脚连接，二极管的负极与所述MOS管的源极端连接。
如上所述的方面和任一可能的实现方式，进一步提供一种实现方式，所述编码电路还包括：
防静电电容，所述防静电电容的一端和所述连接引脚连接，防静电电容的另一端为第二接地端。
如上所述的方面和任一可能的实现方式，进一步提供一种实现方式，所述编码电路还包括：
滤波电容，所述滤波电容的一端和所述信号接收端连接，滤波电容的另一端和所述三极管的第二端连接。
如上所述的方面和任一可能的实现方式，进一步提供一种实现方式，所述连接引脚和所述高电平检测引脚之间连接有分压电阻。
如上所述的方面和任一可能的实现方式，进一步提供一种实现方式，所述MOS管为PMOS管。
如上所述的方面和任一可能的实现方式，进一步提供一种实现方式，所述电压输入引脚的输入电压为24V。
另一方面，本发明实施例提供了一种电池监控单元，包括上述编码芯片。
上述技术方案中的一个技术方案具有如下有益效果：
本发明实施例中，编码芯片包括微控制单元MCU以及两个分别与微控制单元MCU连接的编码电路，其中，编码电路包括：电压输入引脚，用于外接电压源以向所述MCU提供工作电压；连接引脚，连接其他CSC的连接引脚，以接收/发送电平信号；高电平检测引脚，连接所述连接引脚，并当检测到高电平时向所述MCU发送编码信号；信号接收端，用于接收所述MCU发出的编码完成信号，以使所述连接引脚发送高电平信号。和现有技术相比，编码芯片的两个编码电路的电路结构是完全相同的，若一个编码电路的连接引脚为编码输入，则另一个编码电路的连接引脚为编码输出，用户无需进行编码输入和编码输出的区分，从而避免了连接错误和人力资源浪费的情况，有效影响提升了编码效率。
【附图说明】
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。
图1是本发明实施例所提供的编码芯片的结构示意图；
图2是本发明实施例所提供的编码电路的电路示意图；
图3是本发明实施例所提供的电池监控单元的结构示意图；
图4是本发明实施例所提供的一种编码方式的流程示意图；
图5是本发明实施例所提供的另一种编码方式的流程示意图。
【具体实施方式】
为了更好的理解本发明的技术方案，下面结合附图对本发明实施例进行详细描述。
应当明确，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
在本发明实施例中使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的，而非旨在限制本发明。在本发明实施例和所附权利要求书中所使用的单数形式的“一种”、“所述”和“该”也旨在包括多数形式，除非上下文清楚地表示其他含义。
应当理解，本文中使用的术语“和/或”仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和/或B，可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B这三种情况。另外，本文中字符“/”，一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。
应当理解，尽管在本发明实施例中可能采用术语第一、第二、第三等来描述接地端，但这些接地端不应限于这些术语。这些术语仅用来将接地端彼此区分开。例如，在不脱离本发明实施例范围的情况下，第一接地端也可以被称为第二接地端，类似地，第二接地端也可以被称为第一接地端。
取决于语境，如在此所使用的词语“如果”可以被解释成为“在……时”或“当……时”或“响应于确定”或“响应于检测”。类似地，取决于语境，短语“如果确定”或“如果检测(陈述的条件或事件)”可以被解释成为“当确定时”或“响应于确定”或“当检测(陈述的条件或事件)时”或“响应于检测(陈述的条件或事件)”。
本发明实施例给出了一种编码芯片，图1是本发明实施例所提供的编码芯片的结构示意图。该编码芯片，用于接入电池监控单元CSC并对其进行编码，包括微控制单元MCU以及两个分别与微控制单元MCU连接的编码电路。图2是本发明实施例所提供的编码电路的电路示意图，如图2所示，该编码电路包括：
电压输入引脚21，用于外接电压源以向MCU提供工作电压。
需要说明的是，外接电压源的输出电压为24V，相应地，电压输入引脚的输入电压为24V，图1中的引脚4和引脚5用于连接电压源。
连接引脚22，连接其他CSC的连接引脚，以接收/发送电平信号。
需要说明的是，连接引脚22可以用于接收或者发送电平信号，即可以用于编码输出或者编码输入(Encode_In/Out)，现有技术中连接引脚的功能是单一的，只能作为编码输入(Encode_In)，或者只能作为编码输出(Encode_Out)，图1中的引脚3可用于编码输出或者编码输入。
高电平检测引脚23，连接所述连接引脚22，并当检测到高电平时向MCU发送编码信号。
信号接收端24，用于接收MCU发出的编码完成信号，以使所述连接引脚发送高电平信号。
如图2所示，电压输入引脚21和连接引脚22之间通过MOS管Q1连接，其中，MOS Q1管的源极端和所述电压输入引脚连接，MOS管Q1的漏极端和所述连接引脚连接，MOS管Q1的栅极端和所述信号接收端连接。
MOS管Q1的栅极端和信号接收端24之间通过三极管Q2连接，其中，三极管Q2的第一端和MOS管Q1的栅极端连接，三极管Q2的第二端为第一接地端DGND1，三极管Q2的控制端和信号接收端24连接。
MOS管Q1的源极端和电压输入引脚21之间通过二极管D1连接，二极管D1的正极与电压输入引脚21连接，二极管D1的负极与MOS管Q1的源极端连接。
另外，如图1所示，引脚1和引脚2为第一接地端DGND1和第二接地端DGND2，引脚3为连接引脚，引脚4和引脚5用于连接电压源，比如为24V，引脚6和引脚7为CANH端和CANL端，CANH端的状态为高电平或悬浮状态，CANL端为低电平或悬浮状态，CANH端和CANL端用于接入CAN总线用于进行CAN通信。
本发明实施例编码芯片的原理具体如下：
当编码芯片上第一编码电路的连接引脚22接收到电平信号后，第一编码电路的高电平检测引脚23检测到高电平时向MCU发送编码信号，待编码完成时，MCU发出的编码完成信号，编码芯片上第二编码电路的信号接收端24接收到编码完成信号后，控制第二编码电路的连接引脚发送高电平信号。也就是说，第一编码电路的连接引脚22为信号输入端，第二编码电路的连接引脚22为信号输出端，反之亦然。
下面从电路的角度对本发明实施例编码芯片的原理进行详细的解释。
如图2所示，同一个CSC上具有两个编码电路，即第一编码电路和第二编码电路。
第一编码电路：
连接引脚22接收到电平信号后，由于MOS管此时无法被导通，所以电平信息只能通过高电平检测引脚23所在支路，高电平检测引脚23检测到高电平时向MCU发送编码信号，待编码完成时，MCU发出的编码完成信号。
第二编码电路：
信号接收端24接收到编码完成信号(即电平信号)后，此时三极管Q2的第一端和第二端之间会被导通，MOS管Q1的栅极会接收到电平信号，从而进一步导通MOS管Q1源极和漏极，电压输入引脚21和连接引脚22导通，连接引脚22会输出电平信号。
需要说明的是，此时第二编码电路高电平检测引脚23同时会检测到高电平信号，因为在MCU中提前做出相应编码，使得MCU只响应第一次由高电平检测引脚23检测到高电平信号，对第二次由高电平检测引脚23检测到高电平信号不进行响应。也就是说，MCU只针对第一编码电路的高电平检测引脚23的编码信号进行响应并编码。
进一步地，编码电路还包括：
防静电电容C1，防静电电容C1的一端和连接引脚22连接，防静电电容的C1另一端为第二接地端DGND2。
需要说明的是，防静电电容C1可以用来吸收电路运行过程中产生的静电，以增强对编码芯片端口的静电防护强度。
进一步地，编码电路还包括：
滤波电容C2，滤波电容C2的一端和信号接收端24连接，滤波电容C2的另一端和三极管Q2的第二端连接。
可以理解，滤波电容是并联在整流电源电路输出端，用以降低交流脉动波纹系数、平滑直流输出的一种储能器。滤波电容不仅使电源直流输出平稳，降低了交变脉动波纹对电子电路的影响，同时还可吸收电子电路工作过程中产生的电流波动和经由交流电源串入的干扰，使得电子电路的工作性能更加稳定。
进一步地，连接引脚22和高电平检测引脚23之间连接有分压电阻R2。
进一步地，MOS管Q1为PMOS管。
PMOS管即P沟道场效应晶体管，其在N型硅衬底上有两个P+区，分别叫做源极和漏极，两极之间不通导，可通过改变栅极电压来改变沟道中的空穴密度，从而改变沟道的电阻，进一步控制电路的通断。
另外，再如图2所示，MOS管Q1的漏极端和连接引脚22之间连接有分压电阻R3，连接引脚22和第二接地端DGND2之间连接有分压电阻R1，滤波电容C2上并联有电阻R5，三极管Q2的第二端和MOS管Q1的控制端之间串联由电阻R4，电阻R4和二极管D1的负极之间连接有电阻R6，高电平检测引脚23和三极管Q2的控制端连接有电阻R7。
本实施例的编码芯片，包括微控制单元MCU以及两个分别与微控制单元MCU连接的编码电路，其中，编码电路包括：电压输入引脚，用于外接电压源以向所述MCU提供工作电压；连接引脚，连接其他CSC的连接引脚，以接收/发送电平信号；高电平检测引脚，连接所述连接引脚，并当检测到高电平时向所述MCU发送编码信号；信号接收端，用于接收所述MCU发出的编码完成信号，以使所述连接引脚发送高电平信号。和现有技术相比，编码芯片的两个编码电路的电路结构是完全相同的，若一个编码电路的连接引脚为编码输入，则另一个编码电路的连接引脚为编码输出，用户无需进行编码输入和编码输出的区分，从而避免了连接错误和人力资源浪费的情况，有效影响提升了编码效率。
基于上述编码芯片，本发明实施例还提供了一种电池监控单元，如图3所示包括上述编码芯片。
本实施例的电池监控单元包括编码芯片，编码芯片包括微控制单元MCU以及两个分别与微控制单元MCU连接的编码电路，其中，编码电路包括：电压输入引脚，用于外接电压源以向所述MCU提供工作电压；连接引脚，连接其他CSC的连接引脚，以接收/发送电平信号；高电平检测引脚，连接所述连接引脚，并当检测到高电平时向所述MCU发送编码信号；信号接收端，用于接收所述MCU发出的编码完成信号，以使所述连接引脚发送高电平信号。和现有技术相比，编码芯片的两个编码电路的电路结构是完全相同的，若一个编码电路的连接引脚为编码输入，则另一个编码电路的连接引脚为编码输出，用户无需进行编码输入和编码输出的区分，从而避免了连接错误和人力资源浪费的情况，有效影响提升了编码效率。
图4是本发明实施例所提供的一种编码方式的流程示意图，图5是本发明实施例所提供的另一种编码方式的流程示意图。
如图4所示，CSC1的第一编码电路的连接引脚接收到电平信号，在编码完成后由CSC1的第二编码电路的连接引脚输出编码信号至CSC2的第一编码电路的连接引脚，然后在编码完成后由CSC2的第二编码电路的连接引脚输出编码信号至CSC3的第一编码电路的连接引脚，然后在编码完成后由CSC3的第二编码电路的连接引脚输出，以此类推。图4中示出的是按照正常顺序依次连接的情况。
如图5所示，CSC1的第一编码电路的连接引脚接收到电平信号，在编码完成后由CSC1的第二编码电路的连接引脚输出编码信号至CSC2的第二编码电路的连接引脚，然后在编码完成后由CSC2的第一编码电路的连接引脚输出编码信号至CSC3的第一编码电路的连接引脚，然后在编码完成后由CSC3的第二编码电路的连接引脚输出，以此类推。图5中示出的是不按照顺序连接的情况。
无论出现何种连接方式，本发明实施例均可顺利对每个CSC进行编码。而在现有技术中，只有在满足图4编码方式的情况下，才能顺利的每个CSC进行编码，若由于接线错误出现图5编码方式的情况下，是无法进行编码的。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明保护的范围之内。

Claims (7)

1.一种编码芯片，用于接入电池监控单元CSC并对其进行编码，包括微控制单元MCU以及两个分别与所述微控制单元MCU连接的编码电路，其特征在于，所述编码电路包括：
电压输入引脚，用于外接电压源以向所述MCU提供工作电压；
连接引脚，连接其他CSC的连接引脚，以接收/发送电平信号；
高电平检测引脚，连接所述连接引脚，并当检测到高电平时向所述MCU发送编码信号；
信号接收端，用于接收所述MCU发出的编码完成信号，以使所述连接引脚发送高电平信号；
在所述微控制单元MCU中提前做出相应编码，使得所述微控制单元MCU只响应第一次由所述高电平检测引脚检测到高电平信号；
所述电压输入引脚和连接引脚之间通过MOS管连接，其中，所述MOS管的源极端和所述电压输入引脚连接，MOS管的漏极端和所述连接引脚连接，MOS管的栅极端和所述信号接收端连接；
所述MOS管的栅极端和所述信号接收端之间通过三极管连接，其中，所述三极管的第一端和所述MOS管的栅极端连接，三极管的第二端为第一接地端，三极管的控制端和所述信号接收端连接；
所述MOS管的源极端和所述电压输入引脚之间通过二极管连接，所述二极管的正极与所述电压输入引脚连接，二极管的负极与所述MOS管的源极端连接。
2.根据权利要求1所述的编码芯片，其特征在于，所述编码电路还包括：
防静电电容，所述防静电电容的一端和所述连接引脚连接，防静电电容的另一端为第二接地端。
3.根据权利要求2所述的编码芯片，其特征在于，所述编码电路还包括：
滤波电容，所述滤波电容的一端和所述信号接收端连接，滤波电容的另一端和所述三极管的第二端连接。
4.根据权利要求1所述的编码芯片，其特征在于，所述连接引脚和所述高电平检测引脚之间连接有分压电阻。
5.根据权利要求1-4任一项所述的编码芯片，其特征在于，所述MOS管为PMOS管。
6.根据权利要求1所述的编码芯片，其特征在于，所述电压输入引脚的输入电压为24V。
7.一种电池监控单元，其特征在于，包括如权利要求1-6任一项所述的编码芯片。
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