一种通讯方法和电动自行车与流程

本发明涉及电动自行车的通讯，具体地涉及一种通讯方法和电动自行车。

背景技术：

1、电动自行车（electric bicycle, e-bike）是一种通过电动辅助骑行的交通工具，其一般以锂电池作为动力源，并逐渐部署电池管理系统（battery management system,bms）至电动自行车，负责监控、保护和延长电池的使用寿命，而针对不同的设备和bms的通讯匹配，所需采用的通讯方式也不同。目前主要采用的通讯技术包括uart通讯和sif通讯，uart通讯简单易用、成本较低，适用于电池管理系统内部的短距离数据传输；sif通讯的抗干扰能力强，适用于类似电池与充电器之间的长距离数据传输。

2、在实际应用中，为了满足bms的通讯需求，可能会同时使用uart和sif通讯，以实现bms与整车中控、4g模块以及智能充电器之间的数据交互。但若要实现同时使用这两种通讯方式，则需要增加额外的通讯模块，还需要根据不同的工作状态和通讯需求以及不同设备，转换在uart通讯和sif通讯的通讯链路，导致电池管理系统的复杂性和使用成本较高，同时也导致电池管理系统的可靠性较低，进而影响到电动自行车的安全性能。

技术实现思路

1、本发明提供了一种通讯方法和电动自行车，以解决现有技术中转换uart通讯模式和sif通讯模式需要额外增设通讯模块的问题。

2、为解决上述技术问题，在第一方面，本发明采用的技术方案是提供一种通讯方法，用于电动自行车，所述电动自行车设有控制器、电池管理系统和电池，所述通讯方法包括：

3、获取数据帧，其中，所述数据帧为uart通讯讯号或sif通讯讯号；预设所述数据帧为uart通讯讯号；监听所述数据帧的电平脉宽，具体为：当预设时间窗口内接收到的所述数据帧具有大于或等于三个高低电平变化时，判断所述数据帧为uart通讯讯号，切换为uart通讯模式；否则，判断所述数据帧为sif通讯讯号，切换为sif通讯模式。

4、本发明提供的技术方案相较于现有技术带来的有益效果是：

5、通过判断获取的数据帧为uart通讯讯号或sif通讯讯号，并转换对应的通讯模式为uart通讯模式或sif通讯模式，具体为：监听获取的数据帧在预设时间窗口内的高低电平变化来确定当前获取的数据帧类型。从而无需增设额外的通讯模块，即可满足采用同一通讯链路适应uart通讯方式和sif通讯方式。

6、其中，由于电池管理系统通常在测试阶段会使用uart通讯模式，预设数据帧为uart通讯讯号，在后续监听数据帧的电平脉宽时再根据监听结果切换匹配的通讯方式，进一步降低了电池管理系统的通讯复杂程度，并提高上述通讯方法在实际应用过程中的适应性。

7、在一些实施方案中，所述预设所述数据帧为uart通讯讯号还包括：当所述电池管理系统与所述电池为uart通讯模式时，若在第一预设时间内接收到uart通讯讯号，则保持uart通讯模式，并回复uart格式报文；若在所述第一预设时间内未接收到uart通讯讯号，则切换为sif通讯模式，并周期性发送sif格式报文。

8、采用上述技术方案，在bms的测试状态下预设为uart通讯模式能够提高bms的通讯响应，通过第一预设时间内没有接收到uart通讯讯号来判断当前bms退出测试状态，进而转换主要通讯模式为sif通信模式，并周期性发送sif格式报文从而实时监测电池的状态。

9、在一些实施方案中，所述获取数据帧包括：所述数据帧的发送端和所述数据帧的接收端连接于同一通讯线。

10、采用上述技术方案，通过硬件电路实现uart通讯模式和sif通讯模式的单线双向通讯，也即将发送功能和接收功能合并至同一通讯线，从而简化硬件设计、降低bms的成本并提高bms的通用性。

11、在一些实施方案中，所述uart通讯讯号采用9600波特率，使得所述uart通讯讯号在所述预设时间窗口内出现大于三个高低电平变化。

12、采用上述技术方案，采用9600波特率（在每秒传输9600个符号）的uart通讯讯号，其适用于电池管理系统与通讯模块之间的数据传输，并能够在保证数据帧传输不掉帧的情况下，提高数据帧的传输效率。

13、进一步地，所述sif通讯讯号包括同步信号、主报文和停止信号，其中，所述同步信号、所述主报文和所述停止信号的最短电平脉宽大于等于0.5ms。

14、采用上述技术方案，当uart通讯模式采用9600波特率时，其每个符号（bit）的传输时间为秒，即大约为104us，从而uart通讯讯号在0.5ms内可传输的，即uart通讯讯号最多可传输四个完整的bit，也即最少出现三个高低电平变化。

15、又由于sif通讯讯号的最短电平脉宽大于等于0.5ms，因此，在0.5ms内最多能出现的一次高低电平变化，从而监听预设时间窗口内的高低电平变化能够有效地判断当前的数据帧是uart通讯讯号还是sif通讯讯号，进而便于bms匹配发送的报文为uart报文或sif报文。

16、在一些实施方案中，所述通讯方法还包括放电通讯，还包括：

17、预设为uart通讯模式；接收钥匙打开信号，并开启放电互认，包括：若第二预设时间内接收到放电互认数据帧，电池允许放电，并切换为sif通讯模式，其中，所述放电互认数据帧为uart通讯讯号；反之，则所述电池禁止放电，切换为sif通讯模式。

18、采用上述技术方案，接收到钥匙打开信号时开启放电互认，从而确保只有经过认证的设备才能启动电池放电。其中，应用上述通讯方法，包括预设为uart通讯模式，并监听放电互认数据帧的电平脉宽，当预设时间窗口内收到的放电互认数据帧具有大于或等于三个高低电平变化时，则确定该放电互认数据帧为uart通讯讯号，并切换为uart通讯讯号与其进行数据交互。

19、其中，设置第二预设时间来等待接收放电互认数据帧，以平衡数据延迟现象和用户等待时长。此外，无论是否接收到该放电互认数据帧均切换至sif通讯模式，以便于及时获取电池状态信息，并及时监控电池状态。

20、在一些实施方案中，所述充放电控制方法还包括：

21、接收充电器接入信号，并开启充电互认，包括：若第三预设时间内接收到充电互认数据帧，并判断所述充电互认数据帧为sif通讯讯号，则切换为sif通讯模式，电池允许充电；反之，所述电池禁止充电，并切换为sif通讯模式。

22、采用上述技术方案，以确保只有经过认证的充电器才能向电池输入电源，保证充电过程的安全性和兼容性，其中，采用上述通讯方法进行放电互认数据帧的辨别及通讯模式的切换，能够有效地降低电池管理系统在充电互认时所需的通讯线及通讯模块，进而降低电池管理系统的复杂度。

23、在一些实施方案中，开启放电互认和开启充电互认还包括：周期性接收sif格式报文，其中，所述sif格式报文包括所述电池的状态信息。

24、采用上述技术方案，当电池进行充电互认或放电互认后，均周期性接收电池的传输的sif格式报文，以便及时监管电池状态。

25、在一些实施方案中，所述若第二预设时间内接收到放电互认数据帧，还包括：云盒在所述第二预设时间内发送uart格式的所述放电互认数据帧，所述电池管理系统在所述第二预设时间内接收所述放电互认数据帧。

26、采用上述技术方案，云盒是指可提供本地存储和远程访问功能的设备，通过4glte网络实现数据的远程传输和监控，通过接收云盒发送的uart的放电互认数据帧，使得其能够有效地增强电池使用的安全性。

27、在一些实施方案中，所述云盒还与所述电池连接，并周期性接收所述电池发送的sif格式报文，其中，所述sif格式报文包括所述电池的状态信息。

28、采用上述技术方案，由云盒周期性接收电池所发送的sif格式报文，从而及时监控电池状态，并能够可视化呈现于用户。

29、在一些实施方案中，本技术还提供一种电动自行车，包括车体，所述车体设有控制器、电池管理系统和电池，其中，所述电池分别与所述控制器和所述电池管理系统行上述通讯方法。

30、采用上述技术方案，在uart通讯模式和sif通讯模式在不增设额外通讯模块切换的基础上，能够根据当前数据帧格式进行实时调整，能够有效地解决不同设备之间通讯方式不兼容的问题，进而在简化了内部线路的同时，还能够有效地提高数据传输的效率。