[发明专利]电池管理系统及多电平编码方法

说明书

一种电池管理系统包括第一和第二电池单元控制器和传输线，传输线提供第一和第二电池单元控制器之间的点对点信号传输路径。第一和第二电池单元控制器中的至少一个包括逻辑电路，按照多电平编码技术对数据进行编码以沿着信号传输路径作为串行数据流传输。逻辑电路包括编码/解码电路，以预定且固定的数据脉冲频率在至少三个离散信号电平上生成串行数据流的调制信号以通过传输线进行传输，并将串行数据流的多个数据单元编码为数据包。数据包包括至少三个符号，每符号具有至少四个连续传输。每符号的每传输采用三个离散信号电平之一。至少一个收发器以传输模式或接收模式配置，并且丢弃最大数目的可能组合的任何组合以减少传输线上的电磁干扰源。

技术领域

本公开大体上涉及电动车辆电池管理系统，且更具体地，涉及针对通信协议可应用到的电池管理系统的数据传输的物理层的编码和解码技术。

背景技术

在电池管理系统的应用中，开发了用于监测锂电池单元等的布置的电子系统，所述电子系统例如通过控制电池单元的充电和放电功能而存储和输出车辆的各种电子装置(也被称作汽车电子控制单元)操作电动车辆所需的能量。电池管理系统通常包括串联安装的一个或多个电池单元控制器，每个电池单元控制器被构造和布置成用于控制若干个电池单元。电池单元控制器与微控制器单元(MCU)通信，MCU提供系统的智能以控制和监测电池单元的状态，例如，电池正常状态，并且可以防止有故障的电池单元的尝试操作。

随着需要在车辆的不同汽车电子控制单元之间传送的数据量的不断增长，在管理电池单元的电池单元控制器之间需要进行可靠且高速的数据传输。而且，电池单元与各种车辆系统之间的导电布线可能容易受到电磁干扰(EMI)或相关射频能量的影响，这可能会降低由电池管理系统收集的性能测量的准确性。

发明内容

所附权利要求书中定义了本公开的各方面。

在第一方面，提供了一种电池管理系统，包括：第一电池单元控制器；第二电池单元控制器，所述第一电池单元控制器和所述第二电池单元控制器各自监测多个电池单元；以及传输线，所述传输线提供所述第一电池单元控制器与所述第二电池单元控制器之间的点对点信号传输路径，其中所述第一电池单元控制器或所述第二电池单元控制器中的至少一个包括：逻辑电路，所述逻辑电路被构造并布置成按照多电平编码技术对数据进行编码以沿着所述信号传输路径作为串行数据流传输，所述逻辑电路包括：编码/解码电路，所述编码/解码电路以预定且固定的数据脉冲频率在至少三个离散信号电平上生成所述串行数据流的调制信号以通过所述传输线进行传输，并将所述串行数据流的多个数据单元编码为数据包，所述数据包包括至少三个符号，所述至少三个符号被构造和布置成每符号具有至少四个连续传输，所述至少三个符号中的每个符号的每个传输采用所述至少三个离散信号电平之一；以及至少一个收发器，所述至少一个收发器以传输模式或接收模式配置，并且丢弃最大数目的可能组合的任何组合以减少所述传输线上的电磁干扰(EMI)源。

在一个或多个实施例中，所述电池管理系统可以另外包括：微控制器单元，所述微控制器单元将所述数据输出到所述逻辑电路并管理所述串行数据流，包括生成命令并将命令输出到所述第一或第二电池单元控制器以控制所述至少三个离散信号电平之间的转换，以及丢弃所述至少三个离散信号电平的所述最大数目的可能组合的所述任何组合；以及所述微控制器单元与所述传输线之间的驱动器电路，所述驱动器电路将来自所述微控制器单元的串行外围接口输出转换成脉冲位数据以输出到所述传输线。

在一个或多个实施例中，所述驱动器电路可以包括：先进先出(FIFO)存储器，所述FIFO存储器读取从所述MCU接收的所述串行数据流的预定数目的顺序位，且将所述顺序位转译成多位字；编码器/解码器电路，所述编码器/解码器电路将所述多位字转译成包括至少四个连续传输的多电平脉冲编码符号；以及收发器，所述收发器包括模拟接口，其中所述编码器/解码器电路输出与所述模拟接口上的所述符号传输相对应的二进制电平，并且其中所述收发器的所述模拟接口将所述模拟接口的高逻辑输入和低逻辑输入转换成差分电压，从而根据所述至少三个离散信号电平将生成的电流输出到所述传输线。