[发明专利]一种基于冗余的直流充电桩BMS电路及通信方法

权利要求书

1.一种基于冗余的直流充电桩BMS电路，包括CPU、显示器、后台系统、BMS通信电路1和BMS通信电路2，其中CPU一端与BMS通信电路1和BMS通信电路2连接，另一端与显示屏连接，在CPU与显示屏之间设有告警通信线与后台系统连接；

所述BMS通信电路1由CAN控制器U15、磁耦隔离U16、CAN收发器U17、共模电感L1和匹配电阻R41组成；

所述BMS通信电路2由CAN控制器U18、磁耦隔离U19、CAN收发器U20、共模电感L2和匹配电阻R45组成；

隔离电源U14与磁耦隔离U16的输出端Pin16引脚和磁耦隔离U19的输出端Pin16引脚的VDD连接；

BMS通信电路1和BMS通信电路2还包括保护电路T7、T8和匹配电阻R42、R43以及外围电路；

①BMS通信电路1的主电路为CPU通过SPI总线SPI1_MISO、SPI1_MOSI、SPI1_SCK、片选信号线SPI1_CS1以及控制线SPI1_INT1分别连接到CAN控制器U15的Pin15、Pin14、Pin13、Pin16、 Pin12引脚，电阻R158和电容C127组成CAN控制器U15的上电复位电路，上电复位电路通过Pin17和Pin18与CAN控制器U15连接;

CAN控制器U15的Pin1、Pin2引脚连接至磁耦隔离U16的Pin4、Pin5引脚用于串行数据的收发；

磁耦隔离U16的Pin13、Pin12引脚分别连接至CAN收发器U17的Pin1、Pin4引脚用于串行数据的收发，CAN收发器U17的Pin7、Pin6引脚连接至共模电感L1的两个引脚；

匹配电阻R41与CAN收发器U17的Pin5引脚连接至匹配电阻R42、R43之间；

电阻R132、晶振Y2、电容C109、电容C110组成CAN控制器U15的时钟电路，该时钟电路通过Pin7和Pin8引脚与CAN控制器U15连接；

②BMS通信电路2的主电路为CPU通过SPI总线SPI1_MISO、SPI1_MOSI、SPI1_SCK、片选信号线SPI1_CS2以及控制线SPI1_INT2分别连接到CAN控制器U18的Pin15、Pin14、Pin13、Pin16、 Pin12引脚，电阻R159和电容C137组成CAN控制器U18的上电复位电路，上电复位电路通过Pin17和Pin18与CAN控制器U18连接;

CAN控制器U18的Pin1、Pin2引脚连接至磁耦隔离U19的Pin4、Pin5引脚用于串行数据的收发；

磁耦隔离U19的Pin13、Pin12引脚分别连接至CAN收发器U20的Pin1、Pin4引脚用于串行数据的收发，CAN收发器U20的Pin7、Pin6引脚连接至共模电感L2的两个引脚；

匹配电阻R45与CAN收发器U20的Pin5引脚连接至匹配电阻R42、R43之间；

电阻R133、晶振Y3、电容C111、电容C112组成CAN控制器U18的时钟电路，该时钟电路通过Pin7和Pin8引脚与CAN控制器U18连接；

匹配电阻R42、R43与总线并联；共模电感L1、L2的另外两个引脚作为CAN电路的输出通过保护电路T7、T8连接至CAN总线，保护电路T7、T8连接至CAN总线和地之间。

2.权利要求1所述的一种基于冗余的直流充电桩BMS电路,其特征在于，所述CAN控制器U15输入电源滤波电容为C140，CAN控制器U18输入电源滤波电容为C141；

电容C124和电容C128作为磁耦隔离U16输入电源的滤波电容，电容C125和电容C131作为磁耦隔离U19输入电源的滤波电容；

电容C129、电容C130作为CAN总线的滤波电容连接至CAN收发器U17的输出CAN总线上，电容C132、电容C133作为CAN总线的滤波电容连接至CAN收发器U20的输出CAN总线上。

3. 利用如权利要求1所述的一种基于冗余的直流充电桩BMS电路的通信方法，其特征在 于，采用两路可自动切换的BMS通信电路——BMS通信电路1和BMS通信电路2，上电后开始检 测两路BMS通信电路是否正常：

1）当两路BMS通信电路都正常时，此时BMS通信电路1进行正常工作；

2）当检测到任何一路BMS通信电路异常，对该路异常情况进行处理，并对该路状态位进行置位；

BMS通信电路1进行正常工作时实时检测两路通信电路是否正常，当检测到BMS通信电路2异常时，直接进入BMS通信电路2异常处理流程，此时BMS通信电路1进行正常工作；

BMS通信电路1进行正常工作时实时检测两路通信电路是否正常，当检测到正在工作的BMS通信电路1异常时，实时切换到BMS通信电路2进行工作，同时对BMS通信电路1进行异常处理流程，并实时检测当前BMS通信电路工作状态；

BMS通信电路2进行正常工作时，实时检测当前两路BMS通信电路工作状态，当检测到BMS通信电路2工作异常，而此时BMS通信电路1异常状态置位，进入停机服务并进行系统检修；

BMS通信电路2进行正常工作时，实时检测当前两路BMS通信电路工作状态，当检测到BMS通信电路2工作异常，而此时BMS通信电路1恢复正常，自动切换到BMS通信电路1进行工作，同时对BMS通信电路2进行异常处理流程；

如上所述进行循环处理，保证两路BMS通信电路的正常工作和异常情况下的处理。