[发明专利]用于电池监测的双线菊花链信号传输系统及传输方法

说明书

本发明公开了用于电池监测的双线菊花链信号传输系统及传输方法，属于大容量电池监测技术领域，其包括微控制器、主电源管理模块n级子电源管理模块，n是大于等于1的自然数；本发明通过将数据采集指令进行编码整合将输入的三线合为一线，通过对反馈数据进行编码整合将输出的三线合为一线，使得输出的通信信道合为一个、输入的通信信道合为一个，确保产生的编码信号不会在较长时间内保持在单一逻辑电平内，编码信号在传输中不断发生跳变，实现交流耦合，滤除信号中的直流分量，降低信号传输的噪音，降低信号衰减程度，确保数据传输的准确性。

技术领域

本发明属于大容量电池监测技术领域，涉及多个大容量电池监测的信号传输技术，具体为用于电池监测的双线菊花链信号传输系统及传输方法。

背景技术

电池监控模块作为电源管理模块中的核心器件，需要与微控制器进行通信，通过微控制器进行指令的收发，从而实现对采集信息的读取和处理。与此同时，为了满足各种新能源应用中大容量锂离子电池包的监测需求，在设计中需要考虑多个电源管理模块之间的连接以及电源管理模块与微控制器之间的连接，并以此来拓展待测电池包的通道数目，使得电池包的通道数目与电源管理模块相互匹配。在连接时，为了适应走线和系统可靠性的整体要求，通常采用菊花链通讯结构实现多个电源管理模块的级联，但是由于在级联中各个电池监控模块所工作的电压域并不相同，采用电压模式不能很好地完成信号传输。通常在电池监控模块的通信中，菊花链之间的传输是基于SPI通信协议的四线传输方式，该传输方式会引入大量的噪声，在长距离传输过程中，随着线缆的增长，线缆的阻抗不断增加，对信号造成衰减，造成数据传输的不准确。

发明内容

针对上述现有技术中在对大容量电池进行监测时，采用基于SPI通信协议的四线传输方式，该传输方式在传输时会引入大量噪声，对信号造成衰减，造成数据传输不准确的问题，本发明提出了用于电池监测的双线菊花链信号传输系统及传输方法。

本发明在多个电源管理模块连接时采用双线菊花链进行级联，相邻两个电源管理模块的低边菊花链接接口与高边菊花链接口连接，同时在双线菊花链中引入曼彻斯特编码的理念，将相邻两个电源管理模块中上一级输出的信号通过曼彻斯特编/解码模块进行转换，将输出过程和输入过程均进行三线合一，将所需的通信通道数量合为一个，确保产生的编码信号不会在较长时间内保持在单一逻辑电平内，编码信号在传输中不断发生跳变，实现交流耦合，滤除信号中的直流分量，降低信号传输的噪音，降低信号衰减程度，确保数据传输的准确性；其具体技术方案如下：

用于电池监测的双线菊花链信号传输系统，包括微控制器、主电源管理模块以及n级子电源管理模块，n是大于等于1的自然数；

所述微控制器，用于给主电源管理模块发送数据采集指令，并接收主电源管理模块发送的汇总数据；

所述主电源管理模块，用于接收微控制器发送的数据采集指令，进行数据采集，将数据采集指令编码整合后发送给一级子电源管理模块；并接收一级子电源管理模块发送的反馈数据，进行解码，与主电源管理模块采集的数据汇总后形成汇总数据发送给微控制器；

所述一级子电源管理模块，用于接收主电源管理模块发送的数据采集指令，并对数据采集指令解码，进行数据采集，将数据采集指令编码整合后发送给下一级子电源管理模块；并接收下一级子电源管理模块发送的反馈数据，进行解码，与一级子电源管理模块采集的数据共同编码整合后形成反馈数据发送给主电源管理模块；

最后一级子电源管理模块接收上一级子电源管理模块发送的数据采集指令，并对数据采集指令解码，进行数据采集；并将采集的数据编码整合后形成反馈数据发送给上一级子电源管理模块。