[实用新型]一种带SPI通讯驱动电路的电池管理系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及电池管理系统，特别涉及一种带SPI通讯驱动电路的电池管理系统。

背景技术

目前在主从一体式电池管理系统中，当有多级单片机进行数据交换时，大多采用SPI技术进行通讯。SPI提供单片机间的全双工、同步和串行通信。SPI 的传输速率非常快，在主模式中最高可运行在总线时钟除以2的波特率上，在辅模式中最高可运行在总线时钟除以4的波特率上。非常适合在单片机之间进行实时数据传输。且具备全双工或单线双向选项，可编程发送波特率，双缓冲发送和接收等优势，使其成为单片机之间进行数据传输的常见的通讯方式，其连接示意图附图1所示。

SPI，是英语Serial Peripheral Interface的缩写，顾名思义就是串行外围设备接口。SPI，是一种高速的，全双工，同步的通信总线，并且在芯片的管脚上只占用四根线，节约了芯片的管脚，同时为PCB的布局上节省空间，提供方便，正是出于这种简单易用的特性，现在越来越多的芯片集成了这种通信协议。 SPI是一个环形总线结构，由SS(CS)、SPSCK、MISO、MOSI构成，其时序其实很简单，主要是在SPSCK的控制下，两个双向移位寄存器进行数据交换。

当SPI 配置为主SPI 时，时钟输出被路由到SPSCK 管脚，移位器输出被路由到MOSI，移位器输入从MISO 管脚路由出来。当SPI 配置为从SPI 时，SPSCK 管脚为时钟输出。MOSI 为移位输出， MISO 管脚为移位器输入。

但是，SPI通讯技术存在驱动能力不足的缺陷，在多级单片机通讯时，数据传输的可靠性差，容易导致通讯中断，错误率高，进而使MCU一直浪费资源在SPI通讯上，影响数据监控的实时性和稳定性。

目前大部分单片机间的SPI通讯只是将SPI四根通讯线直接连接，或者简单增加一个高电平上拉电阻，如图2所示，这样连接存在驱动能力不足，从而导致通讯不稳定。特别是在多级单片机通讯时驱动能力就更弱了。在多级单片机通讯时，数据传输的可靠性差，容易导致通讯中断，错误率高，进而使MCU一直浪费资源在SPI通讯上，影响数据监控的实时性和稳定性。

实用新型内容

为克服上述现有技术的缺陷与不足，本实用新型提供一种带SPI通讯驱动电路的电池管理系统。

本实用新型所采用的技术方案是：

一种带SPI通讯驱动电路的电池管理系统,包括一个主控芯片和多个从控芯片，主控芯片与每个从控芯片之间、所有从控芯片两两之间均通过SPI总线连接进行通信；所述主控芯片和每个从控芯片所设的SPI接口均连接有SPI通讯驱动电路。

优选的，所述的SPI通讯驱动电路包括四个晶体管构成的四级放大电路。

与现有技术相比，本实用新型所取得的有益效果有：

（1）本实用新型所述的带SPI通讯驱动电路的电池管理系统，给主从一体式结构的电池管理系统的每个控制芯片增加一个驱动电路，增强了电池管理系统的驱动能力，可以保证通讯的稳定性，增强了数据传输的可靠性。

（2）本实用新型所述的带SPI通讯驱动电路的电池管理系统，SPI通讯驱动电路包括四个晶体管构成的四级放大电路结构精简，使用方便，工作稳定。在多级控制芯片的SPI通讯中，每增加一级控制芯片或者一个外围设备模块可以直接使用该驱动电路模块，直接接入到已有的SPI通讯总线上即可，使电池管理系统在功能扩展和精简时更方便快捷。

（3）本实用新型所述的带SPI通讯驱动电路的电池管理系统，接入驱动电路后，可以将主控芯片直接与5个从控芯片同时进行通讯，可最多对30个节点电压和15个温度点同时进行监控，使多个控制芯片间利用SPI进行数据传输成为可能。

附图说明

图1是目前的多个控制芯片之间通过SPI总线通讯的原理图；

图2是带上拉电阻的SPI总线通讯的原理图；

图3是本实用新型所述的带SPI通讯驱动电路的电池管理系统的原理图。

具体实施方式

为了便于本领域技术人员的理解，下面将结合具体实施例及附图对本实用新型组成原理作进一步详细描述。

如图3所示，本实用新型所揭示的带SPI通讯驱动电路的电池管理系统，包括一个主控芯片和3个从控芯片，主控芯片与每个从控芯片之间、所有从控芯片两两之间均通过SPI总线连接进行通信；所述主控芯片和每个从控芯片所设的SPI接口均连接有SPI通讯驱动电路。

每一个驱动电路由四个三极管、供电电源和若干辅助电路组成。四个三极管组成四级放大电路。