CN113113678B - 一种单线通信电路及电池管理系统、电池包与用电装置 - Google Patents

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Abstract

本申请实施例公开了一种单线通信电路及电池管理系统、电池包与用电装置，单线通信电路包括第一开关模块、第二开关模块、第三开关模块与第四开关模块，第一开关模块用于根据单线通信电路外部的第一信号端发送的第一信号闭合或断开，第二开关模块用于根据第一开关模块的开关状态闭合或断开，以将第一信号传输至单线通信电路外部的第二信号端，第三开关模块用于根据单线通信电路外部的第二信号端的输出端输出的第二信号闭合或断开，第四开关模块用于根据第三开关模块的开关状态闭合或断开，以将第二信号传输至单线通信电路外部的第一信号端。通过上述方式，能够通过单线实现电池管理系统与电子控制单元的通信，且成本较低。

Description

一种单线通信电路及电池管理系统、电池包与用电装置
技术领域
本申请涉及电子电路技术领域，特别是涉及一种单线通信电路及电池管理系统、电池包与用电装置。
背景技术
随着电动车(Electrical Bicycle，简称为EB)技术的飞速发展，对电动车的电池管理系统(Battery Management System，简称为BMS)与电动车的电子控制单元(Electronic Control Unit，简称为ECU)之间相互配合的要求越来越高。
并且，BMS与ECU之间需要进行数字通信以传输二者之间的通信数据，在现有技术中，BMS与ECU之间进行数字通信通常是通过RS485通信或CAN通信实现。
然而，RS485通信或CAN通信均至少需要两根通信线，并且，RS485通信和CAN通信需要使用专用隔离器、收发器、隔离电源，导致成本较高。
发明内容
本申请实施例旨在提供一种单线通信电路及电池管理系统、电池包与用电装置，能够通过单线实现电池管理系统与电子控制单元的通信，且成本较低。
为实现上述目的，第一方面，本申请提供一种单线通信电路，单线通信电路包括第一开关模块、第二开关模块、第三开关模块与第四开关模块，第一开关模块用于与单线通信电路外部的第一信号端相连，第一开关模块用于根据单线通信电路外部的第一信号端发送的第一信号闭合或断开，第二开关模块用于与单线通信电路外部的第二信号端的接收端相连，以及与第一开关模块连接，第二开关模块用于根据第一开关模块的开关状态闭合或断开，以将第一信号传输至单线通信电路外部的第二信号端，第三开关模块用于与所述单线通信电路外部的第二信号端的输出端相连，第三开关模块用于根据单线通信电路外部的第二信号端的输出端输出的第二信号闭合或断开，第四开关模块与第三开关模块以及单线通信电路外部的第一信号端连接，第四开关模块用于根据第三开关模块的开关状态闭合或断开，以将第二信号传输至单线通信电路外部的第一信号端。
当电子控制单元输出第一信号时，第一信号使第一开关模块闭合，从而第二开关模块闭合，第一信号传输至电池管理系统，当电池管理系统输出第二信号，则第二信号使第三开关模块闭合，从而第四开关模块闭合，第二信号传输至电子控制单元，即通过单线实现了电池管理系统与电子控制单元的通信，并且是可通过硬件电路实现，无需设置隔离器等设备，成本较低。在一种可选的方式中，第一开关模块包括第一电阻、第二电阻与第一开关管，第一电阻的第一端与电子控制单元连接，第一电阻的第二端与第一开关管的控制端以及第二电阻的第一端连接，第二电阻的第二端与第一开关管的第一端均接至第一参考地，第一开关管的第二端与第二开关模块连接。
在一种可选的方式中，第一开关模块还包括第三电阻与第一电容，第三电阻与第一电容串联连接，且第三电阻与第一电容构成的串联电路与第一电阻并联连接。
通过设置第三电阻与第一电容，可提高本通信电路的通信速度。
在一种可选的方式中，第一开关模块还包括第一二极管，第一二极管的阳极与第一信号端连接，第一二极管的阴极与第一电阻的第一端连接。
在一种可选的方式中，第二开关模块包括第四电阻、第五电阻、第六电阻与第二开关管，第四电阻的第一端与第一开关模块连接，第四电阻的第二端与第五电阻的第一端以及第二开关管的控制端连接，第五电阻的第二端与第一电源以及第二开关管的第一端连接，第二开关管的第二端与第六电阻的第一端以及第二信号端的接收端连接，第六电阻的第二端连接至第二参考地。
在一种可选的方式中，第二开关模块还包括第二二极管，第二二极管的阳极与第四电阻的第一端连接，第二二极管的阴极与第一开关模块连接。
在一种可选的方式中，第三开关模块包括第七电阻、第八电阻与第三开关管，第七电阻的第一端与第二信号端的输出端连接，第七电阻的第二端与第八电阻的第一端以及第三开关管的控制端连接，第八电阻的第二端与第三开关管的第一端以及第一电源连接，第三开关管的第二端与第四开关模块连接。
在一种可选的方式中，第三开关模块还包括第九电阻与第二电容，第九电阻与第二电容串联连接，且第九电阻与第二电容构成的串联电路与第七电阻并联连接。
在一种可选的方式中，第四开关模块包括第十电阻、第十一电阻与第四开关管，第十电阻的第一端与第三开关模块连接，第十电阻的第二端与第十一电阻的第一端以及第四开关管的控制端连接，第十一电阻的第二端与第四开关管的第一端以及第一参考地连接，第四开关管的第二端与第一开关模块以及第一信号端连接。
在一种可选的方式中，第四开关模块还包括第三二极管，第三二极管的阳极与第十电阻的第二端连接，第三二极管的阴极与第十一电阻的第一端以及第四开关管的控制端连接。
在一种可选的方式中，单线通信电路还包括第五开关模块，第五开关模块，与第四开关管的控制端、第四开关管的第一端、第一信号端以及第一参考地连接，第五开关模块用于根据第一信号端上的信号断开或闭合，以控制第四开关管的控制端与第一参考地之间的连接状态。
在一种可选的方式中，第五开关模块包括第十二电阻、第十三电阻与第五开关管，第五开关管的第二端与第四开关管的控制端连接，第五开关管的第一端与第四开关管的第一端、第十二电阻的第一端以及第一参考地连接，第十二电阻的第二端与第五开关管的控制端以及第十三电阻的第一端连接，第十三电阻的第二端与第一信号端连接。
在一种可选的方式中，第五开关模块还包括第四二极管，第四二极管的阳极与第一信号端连接，第四二极管的阴极与第十三电阻的第二端连接。
第二方面，本申请提供一种电池管理系统，该电池管理系统包括如上所述的单线通信电路，电池管理系统通过单线通信电路与电子控制单元进行通信。
第三方面，本申请提供一种电池包，包括电池模组与如上所述的电池管理系统。
第四方面，本申请提供一种用电装置，包括负载与如上所述的电池包，其中，电池包用于为负载供电。
在一种可选的方式中，用电装置为电动车辆，电动车辆还包括电子控制单元。
本申请实施例的有益效果是：本申请提供的单线通信电路，单线通信电路包括第一开关模块、第二开关模块、第三开关模块与第四开关模块，其中，第一开关模块用于与单线通信电路外部的第一信号端相连，第一开关模块用于根据单线通信电路外部的第一信号端发送的第一信号闭合或断开，第二开关模块用于与单线通信电路外部的第二信号的信号接收端相连，以及与第一开关模块连接，第二开关模块用于根据第一开关模块的开关状态闭合或断开，以将第一信号传输至单线通信电路外部的第二信号端，第三开关模块用于与所述单线通信电路外部的第二信号端的输出端相连，第三开关模块用于根据单线通信电路外部的第二信号端的输出端输出的第二信号闭合或断开，第四开关模块与第三开关模块以及电子控制单元连接，第四开关模块用于根据第三开关模块的开关状态闭合或断开，以将第二信号传输至单线通信电路外部的第一信号端，因此，若单线通信电路外部的第一信号端包括电池管理系统，且单线通信电路外部的第二信号端包括电子控制单元，那么当电子控制单元输出第一信号时，第一信号使第一开关模块闭合，从而第二开关模块闭合，第一信号传输至电池管理系统，当电池管理系统输出第二信号，则第二信号使第三开关模块闭合，从而第四开关模块闭合，第二信号传输至电子控制单元，即通过单线实现了电池管理系统与电子控制单元的通信，并且是可通过硬件电路实现，无需设置隔离器等设备，成本较低。
附图说明
一个或多个实施例通过与之对应的附图中的图片进行示例性说明，这些示例性说明并不构成对实施例的限定，附图中具有相同参考数字标号的元件表示为类似的元件，除非有特别申明，附图中的图不构成比例限制。
图1为本申请实施例提供的单线通信电路的结构示意图；
图2为本申请另一实施例提供的单线通信电路的结构示意图；
图3为本申请实施例提供的单线通信电路的电路结构示意图；
图4为本申请另一实施例提供的单线通信电路的电路结构示意图；
图5为本申请实施例提供的参考地控制电路的电路结构示意图；
图6为本申请实施例提供的电动车辆的结构示意图。
具体实施方式
为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。根据本申请中的实施例，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他实施例，都属于本申请保护的范围。
请参照图1，图1为本申请实施例提供的单线通信电路的结构示意图。如图1所示，单线通信电路100包括第一开关模块10、第二开关模块20、第三开关模块30与第四开关模块40。
具体地，第一开关模块10用于与单线通信电路100外部的第一信号端A1相连，第二开关模块20用于与单线通信电路100外部的第二信号端A2的接收端相连，以及与第一开关模块10连接，第三开关模块30用于与单线通信电路100外部的第二信号端A2的输出端连接，第四开关模块40与第三开关模块30以及单线通信电路外部的第一信号端A1连接。
实际应用中，当单线通信电路100外部的第一信号端A1发送信号至单线通信电路100外部的第二信号端A2时，第一开关模块10用于根据单线通信电路100外部的第一信号端A1发送的第一信号闭合或断开，第二开关模块20用于根据第一开关模块10的开关状态闭合或断开，以将第一信号传输至单线通信电路100外部的第二信号端A2。
当单线通信电路100外部的第二信号端A2发送信号至单线通信电路100外部的第一信号端A1时，第三开关模块30用于根据单线通信电路100外部的第二信号端A2的输出端输出的第二信号闭合或断开,第四开关模块40用于根据第三开关模块30的开关状态闭合或断开，以将第二信号传输至单线通信电路100外部的第一信号端A1。
在一实施例中，请结合图1参照图2，单线通信电路100外部的第一信号端A1的接收端与输出端分别对应电池管理系统200的信号接收端与信号输出端。
综上可得，第一开关模块10的第一端与电子控制单元300连接，第二开关模块20的第一端与第一开关模块10的第二端连接，且第二开关模块20的第二端与电池管理系统200的信号接收端连接，第三开关模块30的第一端与电池管理系统200的信号输出端连接，第三开关模块30的第二端与第四开关模块40的第一端连接，第四开关模块40的第二端与电子控制单元300连接。
其中，第一开关模块10根据电子控制单元300输出的第一信号闭合或断开，即第一信号可用于控制第一开关模块10闭合，或控制第一开关模块10断开。
在一实施方式中，第一开关模块10包括第一开关管，第一开关管的控制端用于输入第一信号，即第一开关管根据第一信号进行闭合或断开。以图2所示的单线通信电路的电路结构示意图为例进行说明，其中，第一开关管对应三极管Q1。
如图3所示，第一开关模块10包括第一电阻R1、第二电阻R2与三极管Q1，其中，第一电阻R1的第一端通过接口S1与电子控制单元300连接，第一电阻R1的第二端与三极管Q1的基极以及第二电阻R2的第一端连接，第二电阻R2的第二端与三极管Q1的发射极均接至第一参考地P-，三极管Q1的集电极与第二开关模块20连接。
可选地，第一开关模块10还包括第三电阻R3与第一电容C1，其中，第三电阻R3与第一电容C1串联连接，且第三电阻R3与第一电容C1构成的串联电路与第一电阻R1并联连接，即第三电阻R3的第一端与第一电阻R1的第二端连接，第三电阻R3的第二端与第一电容C1的第一端连接，第一电容C1的第二端与第一电容R1的第一端连接。
第三电阻R3与第一电容C1用于提供一条快速导通的通道，在第一信号进行高低电平的变化时，能够利用第一电容C1的充放电特征，使第一信号的变化结果能够更快的传输至三极管Q1，以使三极管Q1快速的导通与关断。
可选地，第一开关模块10还包括第一二极管D1，第一二极管D1的阳极通过接口S1与电子控制单元300连接，第一二极管D1的阴极与第一电容R1的第一端连接。
第一二极管D1则用于防止第一参考地P-可能出现的高压反向输入至电子控制单元300，以保护电子控制单元300不被损坏。
实际应用中，当电子控制单元300所输出的第一信号为高电平信号时，该高电平信号通过第一二极管D1、第一电容C1与第三电阻R3或通过第一二极管D1与第一电阻R1传输至三极管Q1的基极，由于三极管Q1的发射极连接第一参考地P-，所以，三极管Q1的基极与发射极之间存在压差，且大于三极管Q1的导通电压，三极管Q1闭合，即三极管Q1的发射极与集电极连通。
反之，当电子控制单元300所输出的第一信号为低电平信号时，该低电平信号能够将三极管Q1的基极拉低，由于三极管Q1的发射极连接第一参考地P-，则三极管Q1的基极与发射极之间的压差为0或接近于0，三极管Q1断开，即三极管Q1的发射极与集电极断开。
需要说明的是，在图3中是以第一开关管为三极管Q1为例，而在其他的实施例中，第一开关管还可以为MOS管或者IGBT开关管等中的一种，这里不做限制。
具体地，若第一开关管选用三极管，则三极管的基极为第一开关管的控制端，三极管的发射极为第一开关管的第一端，三极管的集电极为第一开关管的第二端。若第一开关管选用MOS管(IGBT开关管的管脚与MOS管的管脚相同)，则MOS管的栅极为第一开关管的控制端，MOS管的源极为第一开关管的第一端，MOS管的漏极为第一开关管的第二端。
第二开关模块20可根据第一开关模块10的开关状态闭合或断开，以将第一信号传输至电池管理系统200，即当第一开关模块10的开关状态在闭合与断开之间切换时，第二开关模块20也会相应的进行闭合或断开。
在一实施例中，第二开关模块20包括第二开关管，第二开关管的控制端所输入的信号由第一开关模块10的开关状态决定，即第二开关管根据第一开关模块10的状态闭合或断开。再次以图3所示的单线通信电路的电路结构示意图为例，其中，第二开关管对应三极管Q2。
如图3所示，第二开关模块20包括第四电阻R4、第五电阻R5、第六电阻R6与三极管Q2,其中，第四电阻R4的第一端与第一开关模块10中的三极管Q1的集电极连接，第四电阻R4的第二端与第五电阻R5的第一端以及三极管Q2的基极连接，第五电阻R5的第二端与第一电源V1以及三极管Q2的发射极连接，三极管Q2的集电极与第六电阻R6的第一端连接，三极管Q2的集电极还通过接口RXD与电池管理系统200的信号接收端连接，第六电阻R6的第二端连接至第二参考地B-。
可选地，第二开关模块20还包括第二二极管D2，其中，第二二极管D2的阳极与第四电阻R4的第一端连接，第二二极管D2的阴极与第一开关模块10中的三极管Q1的集电极连接。
第二二极管D2则用于防止第一参考地P-可能出现的高压反向输入至电池管理系统200，以保护电池管理系统200不被损坏。
具体地，由上述实施例可知，当电子控制单元300所输出的第一信号为高电平信号时，三极管Q1闭合，此时，第一电源V1通过第五电阻R5、第四电阻R4、第二二极管D2、三极管Q1的集电极与发射极到第一参考地P-形成了回路，第一电源V1在第五电阻R5上的压降称为三极管Q2的基极与发射极的电压差，三极管Q2闭合，第一电源V1通过三极管Q2的发射极与集电极、第六电阻R6到第二参考地B-形成了回路，接口RXD被强制拉高，即此时，电池管理系统200通过接口RXD接收到高电平信号。
当电子控制单元300所输出的第一信号为低电平信号时，三极管Q1断开，即经过三极管Q1的集电极与发射极的回路断开，三极管Q2的基极与发射极的电压均为第一电源V1的电压，三极管Q2断开，接口RXD通过第六电阻R6连接至第二参考地B-，接口RXD被强制拉低，即此时，电池管理系统200通过接口RXD接收到低电平信号。
综上，当电子控制单元300所输出的第一信号为高电平信号时，三极管Q1闭合，三极管Q2闭合，电池管理系统200通过接口RXD接收到高电平信号；当电子控制单元300所输出的第一信号为低电平信号时，三极管Q1断开，三极管Q2断开，电池管理系统200通过接口RXD接收到低电平信号。从而，实现了从电子控制单元300传输数据至电池管理系统200的过程。
可以理解的是，第二开关管的实际选型与应用情况与第一开关管类似，其在本领域技术人员容易理解的范围，这里不再赘述。但需要注意的是，第一开关管与第二开关管可以相同，也可以不同，例如，第一开关管与第二开关管同时选用三极管。
第三开关模块30用于根据电池管理系统200的信号输出端输出的第二信号闭合或断开，即第二信号可用于控制第三开关模块30闭合，或控制第三开关模块30断开。
在一实施方式中，第三开关模块30包括第三开关管，第三开关管的控制端用于输入第二信号，即第三开关管根据第二信号进行闭合或断开。仍以图3所示的单线通信电路的电路结构示意图为例进行说明，其中，第三开关管对应三极管Q3。
如图3所示，第三开关模块30包括第七电阻R7、第八电阻R8与三极管Q3，其中，第七电阻R7的第一端通过接口TXD与电池管理系统200的信号输出端连接，第七电阻R7的第二端与第八电阻R8的第一端以及三极管Q3的基极连接，第八电阻R8的第二端与三极管Q3的发射极以及第一电源V1连接，三极管Q3的集电极与第四开关模块40连接。
可选地，第三开关模块30还包括第九电阻R9与第二电容C2，其中，第九电阻R9与第二电容C2串联连接，且第九电阻R9与第二电容C2构成的串联电路与第七电阻R7并联连接,即第二电容C2的第一端与第七电阻R7的第一端连接，第二电容C2的第二端与第九电阻R9的第一端连接，第九电阻R9的第二端与第七电阻R7的第二端连接。
同样地，第九电阻R9与第二电容C2用于提供一条快速导通的通道，在第二信号在进行高低电平的变化时，能够利用第二电容C2的充放电特征，使第二信号的变化结果能够更快的传输至三极管Q3，以使三极管Q3快速的导通与关断。
实际应用中，当电池管理系统200所输出的信号为高电平信号时，该高电平信号通过第七电阻或通过第二电容C2与第九电阻传输至三极管Q3的基极，由于三极管Q3的发射极的电压为第一电源V1的电压，也为高电平，即三极管Q3断开。
当电池管理系统200所输出的信号为低电平信号时，则三极管Q3的基极被强制拉低，而三极管Q3的发射极为第一电源V1的电压，则三极管Q3的基极与发射极之间的电压大于三极管Q3的导通电压，三极管Q3闭合。
应理解，第三开关管的选型与应用情况与第一开关管或第二开关管类似，其在本领域技术人员容易理解的范围，这里不再赘述。当然，第一开关管、第二开关管与第三开关管可以相同，也可以不同。
第四开关模块40用于根据第三开关模块30的开关状态闭合或断开，以将第二信号传输至电子控制单元300。
在一实施例中，第四开关模块40包括第四开关管，第四开关管的控制端所输入的信号由第三开关模块30的开关状态决定，即第四开关管根据第三开关模块30的状态闭合或断开。再次以图3所示的单线通信电路的电路结构示意图为例，其中，第四开关管对应三极管Q4。
如图3所示，第四开关模块40包括第十电阻R10、第十一电阻R11与三极管Q4，其中，第十电阻R10的第一端与第三开关模块30的三极管Q3的集电极连接，第十电阻R10的第二端与第十一电阻R11的第一端以及三极管Q4的基极连接，第十一电阻R11的第二端与三极管Q4的发射极以及第一参考地P-连接，三极管Q4的集电极与第一开关模块10中的第一二极管D1连接，三极管Q4的集电极还通过接口S1与电子控制单元300连接。
可选地，第四开关模块40还包括第三二极管D3，其中，第三二极管D3的阳极与第十电阻R10的第二端连接，第三二极管D3的阴极与第十一电阻R11的第一端以及三极管Q4的基极连接。
第三二极管D3用于防止第一参考地P-可能出现的高压反向输入至电池管理系统200，以保护电池管理系统200不被损坏。
具体地，由上述实施例可知，当电池管理系统200所输出的信号为高电平信号时，三极管Q3断开，此时，三极管Q4的基极与发射极的均与第一参考地P-连接，则三极管Q4断开，则此时接口S1上的信号默认为高电平信号，则电子控制单元300通过接口S1接收到高电平信号。
当电池管理系统200所输出的信号为低电平信号时，三极管Q3闭合，第一电源V1、三极管Q3的发射极与集电极、第十电阻R10、第三二极管D3、第十一电阻R11与第一参考地P-形成了通路，在第十一电阻R11上的电压降为三极管Q4两端的电压差，三极管Q4闭合，接口S1通过三极管Q4的集电极与发射极连接至第一参考地P-，接口S1的信号被强制拉低，则电子控制单元300通过接口S1接收到低电平信号。
可见，当电池管理系统200所输出的信号为高电平信号时，三极管Q3断开，三极管Q4断开，电子控制单元300通过接口S1接收到高电平信号；当电池管理系统200所输出的信号为低电平信号时，三极管Q3闭合，三极管Q4闭合，电子控制单元300通过接口S1接收到低电平信号。从而，实现了从电池管理系统200传输数据至电子控制单元300的过程。
同样地，第四开关管的实际选型与应用情况与第一开关管、第二开关管、第三开关管类似，其在本领域技术人员容易理解的范围，这里不再赘述。并且，第一开关管、第二开关管、第三开关管与第四开关管可以相同，也可以不同。
综上可知，通过上述方法，在电子控制单元300发送高电平信号或低电平信号时，电池管理系统200能够接收到对应的高电平信号或低电平信号，以及，在电池管理系统200发送高电平信号或低电平信号时，电子控制单元300也能够接收到对应的高电平信号或低电平信号。亦即，实现了电子控制单元300与电池管理系统200之间的通信过程。
同时，当电池管理系统200通过接口TXD发送第二信号时，由于三极管Q4的集电极也连接至第一开关模块10，则此时电池管理系统200还能够通过接口RXD接收到第二信号，可用以验证自身所发送的信号是否出现异常，进一步提高电池管理系统200所发送信号的准确性。
进一步地，如图4所示，单线通信电缆还包括第五开关模块50，其中，第五开关模块50与三极管Q4的基极、三极管Q4的发射极以及第一参考地P-连接，并且，第五开关模块50还通过接口S1与电子控制单元300连接。
具体地，第五开关模块50用于根据电子控制单元300上的信号断开或闭合，以控制三极管Q4的基极与第一参考地P-之间的连接状态。
在一种实施方式中，第五开关模块50包括第五开关管，第五开关管的控制端所输入的是电子控制单元300上的信号，即第五开关管根据电子控制单元300上的信号闭合或断开。以图4所示的单线通信电路的电路结构示意图为例，其中，第五开关管对应三极管Q5。
如图4所示，第五开关模块50包括第十二电阻R12、第十三电阻R13与三极管Q5，其中，三极管Q5的集电极与三极管Q4的基极连接，三极管Q5的发射极与三极管Q4的发射极、第十二电阻R12的第一端以及第一参考地P-连接，第十二电阻R12的第二端与三极管Q5的基极以及第十三电阻R13的第一端连接，第十三电阻R13的第二端通过接口S1与电子控制单元300连接。
可选地，第五开关模块50还包括第四二极管D4，其中，第四二极管D4的阳极与电子控制单元300连接，第四二极管D4的阴极与第十三电阻R13的第二端连接。
第四二极管D4用于防止第一参考地P-可能出现的高压反向输入至电子控制单元300，以保护电子控制单元300不被损坏。
具体地，由上述实施可知，当电池管理系统200通过接口TXD发送第二信号为低电平信号时，三极管Q4闭合，接口S1通过三极管Q4的集电极与发射极连接至第一参考地P-，接口S1被强制拉低。但若是此时，接口S1上的信号(即电子控制单元300上的信号)由于受到扰动等异常，而转换为高电平信号。那么，该高电平信号通过第四二极管D4、第十三电阻R13、第十二电阻R12与第一参考地P-形成了通路，第十二电阻R12上的电压降为三极管Q5的基极与发射极之间的电压差，三极管Q5导通，三极管Q4的基极通过三极管Q5的集电极与发射极连接至第一参考地P-，三极管Q4的基极被强制拉低，三极管Q4断开。从而，实现了在出现通信干扰时，能够起到自动防护的作用，以达到低丢帧率的目的。
需要说明的是，在本申请的实施例中，第一参考地P-与第二参考地B-可以为同一参考地，也可以为不同参考地。其中，在一实施方式中，为了使电池管理系统200能够控制是否与电子控制单元300进行通信以实现通信，此时，可设置第一参考地P-与第二参考地B-是否处于连接状态进行实现。
例如，如图5所示，图5为本申请实施例提供的参考地控制电路的电路结构示意图。其中，电芯模组C1中的地为第二参考地B-，且第二参考地B-与第一参考地P-之间设置有MOS管Q6与MOS管Q7，且MOS管Q6与MOS管Q7的栅极所输入的信号为电池管理系统200所输出的控制信号，用以控制MOS管Q6与MOS管Q7的闭合与断开。
具体地，当电池管理系统200所输出的控制信号控制MOS管Q6与MOS管Q7均闭合时，第二参考地B-与第一参考地P-之间连接，此时，才能够使电池管理系统200与电子控制单元300进行通信以实现通信。反之，当电池管理单元200所输出的控制信号控制MOS管Q6与MOS管Q7均断开时，电池管理系统200与电子控制单元300无法进行通信。
本申请实施例还提供一种电池管理系统，该电池管理系统包括上述任一实施例中的单线通信电路，其中，电池管理系统通过上述任一实施例中的单线通信电路与电子控制单元进行通信。
本申请实施例还提供一种电池包，包括电池模组以及上述任一实施例中的电池管理系统。
本申请实施例还提供一种用电装置，包括负载以及上述任一实施例中的电池包，其中，电池包用于为负载提供工作电压。
可选地，如图6所示，该用电装置为电动车辆600，该电动车辆600为电动自行车，该电动车辆600中设置有电池管理系统601、电池模组602、电子控制单元603与设置于电池管理系统601中的单线通信电路6011。其中，电池管理系统601对应上述任一实施例中的电池管理系统200，电子控制单元603对应上述任一实施例中的电子控制单元300，单线通信电路6011对应上述任一实施例中的单线通信电路100。具体地，电池管理系统601与电池控制单元603之间通过单线通信电路6011实现通信过程。
最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本申请的技术方案，而非对其限制；在本申请的思路下，以上实施例或者不同实施例中的技术特征之间也可以进行组合，步骤可以以任意顺序实现，并存在如上所述的本申请的不同方面的许多其它变化，为了简明，它们没有在细节中提供；尽管参照前述实施例对本申请进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本申请各实施例技术方案的范围。

Claims (17)

1.一种单线通信电路，其特征在于，所述单线通信电路设置于电池管理系统中，所述单线通信电路包括：
第一开关模块，所述第一开关模块用于与所述单线通信电路外部的第一信号端相连，所述第一开关模块用于根据所述单线通信电路外部的第一信号端发送的第一信号闭合或断开；
第二开关模块，所述第二开关模块用于与所述单线通信电路外部的第二信号端的接收端相连，以及与所述第一开关模块连接，所述第二开关模块用于根据所述第一开关模块的开关状态闭合或断开，以将所述第一信号传输至所述单线通信电路外部的第二信号端；
第三开关模块，所述第三开关模块用于与所述单线通信电路外部的第二信号端的输出端连接，所述第三开关模块用于根据单线通信电路外部的第二信号端的输出端输出的第二信号闭合或断开；
第四开关模块，所述第四开关模块与所述第三开关模块以及所述单线通信电路外部的第一信号端连接，所述第四开关模块用于根据所述第三开关模块的开关状态闭合或断开，以将所述第二信号传输至所述单线通信电路外部的第一信号端。
2.根据权利要求1所述的单线通信电路，其特征在于，
所述第一开关模块包括第一电阻、第二电阻与第一开关管；
所述第一电阻的第一端与所述第一信号端连接，所述第一电阻的第二端与所述第一开关管的控制端以及所述第二电阻的第一端连接，所述第二电阻的第二端与所述第一开关管的第一端均接至第一参考地，所述第一开关管的第二端与所述第二开关模块连接。
3.根据权利要求2所述的单线通信电路，其特征在于，
所述第一开关模块还包括第三电阻与第一电容；
所述第三电阻与所述第一电容串联连接，且所述第三电阻与所述第一电容构成的串联电路与所述第一电阻并联连接。
4.根据权利要求2或3所述的单线通信电路，其特征在于，
所述第一开关模块还包括第一二极管；
所述第一二极管的阳极与所述第一信号端连接，所述第一二极管的阴极与所述第一电阻的第一端连接。
5.根据权利要求1所述的单线通信电路，其特征在于，
所述第二开关模块包括第四电阻、第五电阻、第六电阻与第二开关管；
所述第四电阻的第一端与所述第一开关模块连接，所述第四电阻的第二端与所述第五电阻的第一端以及所述第二开关管的控制端连接，所述第五电阻的第二端与第一电源以及所述第二开关管的第一端连接，所述第二开关管的第二端与所述第六电阻的第一端以及所述第二信号端的接收端连接，所述第六电阻的第二端连接至第二参考地。
6.根据权利要求5所述的单线通信电路，其特征在于，
所述第二开关模块还包括第二二极管；
所述第二二极管的阳极与所述第四电阻的第一端连接，所述第二二极管的阴极与所述第一开关模块连接。
7.根据权利要求1所述的单线通信电路，其特征在于，
所述第三开关模块包括第七电阻、第八电阻与第三开关管；
所述第七电阻的第一端与所述第二信号端的输出端连接，所述第七电阻的第二端与所述第八电阻的第一端以及所述第三开关管的控制端连接，所述第八电阻的第二端与所述第三开关管的第一端以及第一电源连接，所述第三开关管的第二端与所述第四开关模块连接。
8.根据权利要求7所述的单线通信电路，其特征在于，
所述第三开关模块还包括第九电阻与第二电容；
所述第九电阻与所述第二电容串联连接，且所述第九电阻与所述第二电容构成的串联电路与所述第七电阻并联连接。
9.根据权利要求1所述的单线通信电路，其特征在于，
所述第四开关模块包括第十电阻、第十一电阻与第四开关管；
所述第十电阻的第一端与所述第三开关模块连接，所述第十电阻的第二端与所述第十一电阻的第一端以及所述第四开关管的控制端连接，所述第十一电阻的第二端与所述第四开关管的第一端以及第一参考地连接，所述第四开关管的第二端与所述第一开关模块以及所述第一信号端连接。
10.根据权利要求9所述的单线通信电路，其特征在于，
所述第四开关模块还包括第三二极管；
所述第三二极管的阳极与所述第十电阻的第二端连接，所述第三二极管的阴极与所述第十一电阻的第一端以及所述第四开关管的控制端连接。
11.根据权利要求9或10所述的单线通信电路，其特征在于，
所述单线通信电路还包括第五开关模块；
所述第五开关模块，与所述第四开关管的控制端、所述第四开关管的第一端、所述第一信号端以及第一参考地连接；
所述第五开关模块，用于根据所述第一信号端上的信号断开或闭合，以控制所述第四开关管的控制端与所述第一参考地之间的连接状态。
12.根据权利要求11所述的单线通信电路，其特征在于，
所述第五开关模块包括第十二电阻、第十三电阻与第五开关管；
所述第五开关管的第二端与所述第四开关管的控制端连接，所述第五开关管的第一端与所述第四开关管的第一端、所述第十二电阻的第一端以及所述第一参考地连接，所述第十二电阻的第二端与所述第五开关管的控制端以及所述第十三电阻的第一端连接，所述第十三电阻的第二端与所述第一信号端连接。
13.根据权利要求12所述的单线通信电路，其特征在于，
所述第五开关模块还包括第四二极管；
所述第四二极管的阳极与所述第一信号端连接，所述第四二极管的阴极与所述第十三电阻的第二端连接。
14.一种电池管理系统，其特征在于，包括：如权利要求1-13任意一项所述的单线通信电路；
所述电池管理系统通过所述单线通信电路与电子控制单元进行通信。
15.一种电池包，其特征在于，包括：电池模组与如权利要求14所述的电池管理系统。
16.一种用电装置，其特征在于，包括：负载与如权利要求15所述的电池包；
所述电池包用于为所述负载供电。
17.根据权利要求16所述的用电装置，其特征在于，
所述用电装置为电动车辆，所述电动车辆还包括电子控制单元。
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