專利名稱：一種支持診斷功能的電池管理系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及電動(dòng)汽車(chē)電池管理系統(tǒng)的改進(jìn)技術(shù)。
背景技術(shù)：
目前新能源汽車(chē)使用的電池管理系統(tǒng)(BMS)產(chǎn)品，具有常見(jiàn)的故障診斷及報(bào)警功能。首先BMS通過(guò)內(nèi)部的故障診斷模塊周期性地對(duì)各個(gè)單元進(jìn)行故障檢測(cè)，發(fā)現(xiàn)故障同時(shí)進(jìn)行適當(dāng)處理并將相應(yīng)的故障報(bào)警信息反饋給整車(chē)控制器。由于整車(chē)CAN總線通信的限制，反饋給整車(chē)控制器的故障信息往往是一個(gè)故障報(bào)警標(biāo)志，而無(wú)更多具體的故障相關(guān)的 狀態(tài)和信息。產(chǎn)生一個(gè)故障報(bào)警標(biāo)志可能有幾個(gè)原因，因此會(huì)造成用戶和售后維護(hù)人員無(wú)法及時(shí)有效的處理，浪費(fèi)大量的人力和物力資源，同時(shí)用戶體驗(yàn)較差也可能對(duì)新能源汽車(chē)漸漸失去心。

實(shí)用新型內(nèi)容有鑒于此，本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種可精確識(shí)別各類(lèi)電池故障的支持診斷功能的電池管理系統(tǒng)。為了解決上述技術(shù)問(wèn)題，該技術(shù)問(wèn)題采用如下方案解決一種支持診斷功能的電池管理系統(tǒng)，包括電池管理系統(tǒng)、整車(chē)控制器，整車(chē)控制器與電池管理系統(tǒng)之間通過(guò)整車(chē)CAN總線連接，還包括在線診斷儀，該在線診斷儀通過(guò)診斷CAN總線與電池管理系統(tǒng)連接。作為對(duì)上述方案的改進(jìn)，所述的電池管理系統(tǒng)具有故障診斷模塊以及通信模塊，通信模塊通過(guò)診斷CAN總線與故障診斷模塊連接。本實(shí)用新型通過(guò)增設(shè)專用于采集和獲取電池故障詳細(xì)信息的診斷CAN總線以及在線診斷儀，通過(guò)完善的在線診斷儀獲得詳細(xì)的故障狀態(tài)信息，將大量具體且準(zhǔn)確的故障信息發(fā)送到在線診斷儀上顯示，用戶和售后維護(hù)人員可以快速獲得詳細(xì)的故障信息，及時(shí)有效的給出解決方案，并迅速完成維護(hù)工作，節(jié)省資源也讓用戶滿意。并且，通過(guò)在線診斷儀與電池管理系統(tǒng)之間的信息通道，也可對(duì)電池管理系統(tǒng)的一些內(nèi)在參數(shù)根據(jù)需要進(jìn)行重新設(shè)置，方便維護(hù)動(dòng)力電池工作在合適的狀態(tài)下；也可使電池管理系統(tǒng)執(zhí)行一段內(nèi)部嵌入的測(cè)試程序，將測(cè)試結(jié)果反饋給在線診斷儀，方便維護(hù)人員了解當(dāng)前動(dòng)力電池的工作狀態(tài)是否正常。

圖I為本實(shí)用新型實(shí)施例電路框圖。
具體實(shí)施方式
為了便于本領(lǐng)域技術(shù)人員理解，下面將結(jié)合實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)描述[0010]如附圖1所示。本實(shí)施例揭示的支持診斷功能的電池管理系統(tǒng)，包括電池管理系統(tǒng)1、整車(chē)控制器2、在線診斷儀4，整車(chē)控制器2與電池管理系統(tǒng)1之間通過(guò)整車(chē)CAN總線3連接，在線診斷儀4通過(guò)診斷CAN總線5與電池管理系統(tǒng)I連接。并且，該電池管理系統(tǒng)1具有故障診斷模塊11以及通信模塊12，通信模塊12通過(guò)診斷CAN總線5與在線診斷儀4連接。本實(shí)用新型所描述的電池管理系統(tǒng)當(dāng)然也包括電池電壓檢測(cè)、溫度檢測(cè)、SOC估算、接觸器控制等其它必備模塊，在線診斷儀常是根據(jù)診斷協(xié)議預(yù)先開(kāi)發(fā)的，里面預(yù)先存儲(chǔ)有電池的各種故障信息等數(shù)據(jù)，可根據(jù)采集的電池的各種數(shù)據(jù)得出相應(yīng)的故障的精確、詳細(xì)的信息。本實(shí)用新型的兩路CAN總線一路用于與整車(chē)控制器通信進(jìn)行簡(jiǎn)單的故障信息傳輸，另一路用于與在線診斷儀通信進(jìn)行大量具體的故障信息傳輸。在線診斷儀利用完善的硬件和軟件檢測(cè)方法，精確識(shí)別動(dòng)力電池是否發(fā)生各類(lèi)故障。例如電芯電壓采樣故障、溫度采樣故障、電流采樣故障、總電壓采樣故障、充放電電流過(guò)大、總電壓過(guò)高或過(guò)低、單體電壓過(guò)高或過(guò)低、CAN通信故障、正負(fù)接觸器故障等等。以單體電壓過(guò)高故障為例，故障診斷模塊的工作原理為在線診斷儀首先通過(guò)比較獲得所有電芯中最高的電芯電壓值，然后與程序中的一級(jí)、二級(jí)故障閥值比較，當(dāng)最高的電芯電壓值超過(guò)相應(yīng)等級(jí)的故障閥值時(shí)，在線診斷儀給出故障報(bào)警信息包括故障等級(jí)(一級(jí)或二級(jí))和故障類(lèi)型(單體電壓過(guò)高)。通常故障等級(jí)和故障類(lèi)型信息會(huì)上報(bào)給整車(chē)控制器。但對(duì)于故障診斷模塊，在線診斷儀輸出更多有效信息共有多少電芯電壓過(guò)聞，每個(gè)電壓過(guò)聞電芯的故障等級(jí)，過(guò)聞電芯的序列號(hào)等。通過(guò)故障診斷模塊可以全面了解電芯電壓過(guò)高的情況。總電壓過(guò)高或過(guò)低、充放電電流過(guò)大的工作原理與單體電壓過(guò)高故障類(lèi)似。CAN總線通信故障的診斷原理為在線診斷儀監(jiān)聽(tīng)內(nèi)部通信單元所有的CAN總線消息，每一條CAN總線消息對(duì)應(yīng)一個(gè)定時(shí)器。當(dāng)接收到一條CAN總線消息時(shí)，對(duì)應(yīng)的定時(shí)器執(zhí)行清零操作；當(dāng)未收到該條CAN總線消息時(shí)，對(duì)應(yīng)的定時(shí)器時(shí)間持續(xù)增加，直到超出規(guī)定的超時(shí)時(shí)間閥值。此時(shí)在線診斷儀給出故障報(bào)警信息包括故障等級(jí)(二級(jí))和故障類(lèi)型(CAN總線通信故障)。通常故障等級(jí)和故障類(lèi)型信息會(huì)上報(bào)給整車(chē)控制器。但對(duì)于在線診斷儀，在線診斷儀輸出更多有效信息具體哪條CAN總線消息丟失，目前丟失多長(zhǎng)時(shí)間，是否有丟失后又恢復(fù)的現(xiàn)象。通過(guò)故障診斷模塊可以全面了解內(nèi)部通信單元的CAN總線消息收發(fā)情況。正負(fù)接觸器故障的診斷原理為在線診斷儀獲得正負(fù)接觸器當(dāng)前的控制狀態(tài)，同時(shí)通過(guò)檢測(cè)接觸器的輔助觸點(diǎn)獲得接觸器的實(shí)際狀態(tài)，當(dāng)接觸器控制狀態(tài)與實(shí)際狀態(tài)不一致時(shí)，在線診斷儀給出故障報(bào)警信息包括故障等級(jí)(二級(jí))和故障類(lèi)型(接觸器故障)。通常故障等級(jí)和故障類(lèi)型信息會(huì)上報(bào)給整車(chē)控制器。但對(duì)于故障診斷模塊，在線診斷儀輸出更多有效信息當(dāng)前接觸器控制狀態(tài)和實(shí)際檢測(cè)狀態(tài)。通過(guò)在線診斷儀可以全面了解所有接觸器的工作情況。所有故障信息通過(guò)全局變量傳遞數(shù)據(jù)給通信模塊。通信模塊主要按照國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)IS014229-1和IS015765-2等診斷協(xié)議規(guī)定的內(nèi)容，在電池管理系統(tǒng)和故障診斷模塊之間建立一個(gè)穩(wěn)定的信息通道，將動(dòng)力電池大量的具體故障信息發(fā)送給診斷儀顯示。同時(shí)用戶也可以操作在線診斷儀給電池管理系統(tǒng)發(fā)送測(cè)試命令和設(shè)置內(nèi)部參數(shù)。通信模塊軟件采用模塊化分層結(jié)構(gòu)，主要分為診斷服務(wù)層、傳輸層和硬件驅(qū)動(dòng)層。診斷服務(wù)層按照國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)IS014229-1主要實(shí)現(xiàn)了診斷信息通道建立、撤銷(xiāo)，安全訪問(wèn)確認(rèn)，診斷信息上傳，診斷命令下傳等所需的各類(lèi)服務(wù)。其中啟動(dòng)診斷服務(wù)用于診斷信息通道建立，安全訪問(wèn)服務(wù)用于安全訪問(wèn)的權(quán)限確認(rèn)，讀取數(shù)據(jù)服務(wù)用于診斷信息的上傳，寫(xiě)入數(shù)據(jù)服務(wù)用于設(shè)置BMS的內(nèi)部參數(shù)，例程控制服務(wù)用于診斷測(cè)試命令下傳。為完整實(shí)現(xiàn)診斷通信協(xié)議還不需加入ECU復(fù)位、通信控制，故障碼設(shè)置控制，清除診斷信息等必要的服務(wù)。傳輸層按照國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)IS015765-2主要實(shí)現(xiàn)了診斷信息數(shù)據(jù)在電池管理系統(tǒng)和診斷儀之間的傳輸。當(dāng)診斷信息數(shù)據(jù)小于等于8字節(jié)時(shí)，使用單幀消息方式傳輸；當(dāng)診斷信息數(shù)據(jù)大于8字節(jié)時(shí)，使用多幀消息方式傳輸。多幀消息數(shù)據(jù)場(chǎng)的第一字節(jié)用于傳輸過(guò)程控制。當(dāng)傳輸過(guò)程中出現(xiàn)通信異常時(shí)，進(jìn)行通信超時(shí)處理，放棄之前的通信數(shù)據(jù)，重新進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸。硬件驅(qū)動(dòng)層主要按照具體硬件芯片和單片機(jī)的工作流程，將每一幀診斷信息數(shù)據(jù)及時(shí)發(fā)送到CAN總線。同時(shí)不斷接收診斷儀傳來(lái)的數(shù)據(jù)消息和測(cè)試命令，上傳給傳輸層進(jìn)行解析。本實(shí)用新型采用模塊化結(jié)構(gòu)、分層式通信協(xié)議實(shí)現(xiàn)診斷信息的傳輸，移植方便、推廣便利，有利于提高電池管理系統(tǒng)產(chǎn)品的價(jià)值，有利于大量減少動(dòng)力電池后期的維護(hù)工作。上述實(shí)施例僅為本實(shí)用新型的其中具體實(shí)現(xiàn)方式，其描述較為具體和詳細(xì)，但并不能因此而理解為對(duì)本實(shí)用新型專利范圍的限制。應(yīng)當(dāng)指出的是，對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，在不脫離本實(shí)用新型構(gòu)思的前提下，還可以做出若干變形和改進(jìn)，這些顯而易見(jiàn)的替換形式均屬于本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求1.一種支持診斷功能的電池管理系統(tǒng)，包括電池管理系統(tǒng)(I)、整車(chē)控制器(2)，整車(chē)控制器與電池管理系統(tǒng)之間通過(guò)整車(chē)CAN總線(3)連接，其特征在于，還包括在線診斷儀(4)，該在線診斷儀通過(guò)診斷CAN總線(5)與電池管理系統(tǒng)連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的支持診斷功能的電池管理電路，其特征在于，所述的電池管理系統(tǒng)具有故障診斷模塊(11)以及通信模塊(12)，通信模塊通過(guò)診斷CAN總線與在線診斷儀連接。
專利摘要一種支持診斷功能的電池管理系統(tǒng)，包括電池管理系統(tǒng)、整車(chē)控制器，整車(chē)控制器與電池管理系統(tǒng)之間通過(guò)整車(chē)CAN總線連接，還包括在線診斷儀，該在線診斷儀通過(guò)診斷CAN總線與電池管理系統(tǒng)連接。本實(shí)用新型通過(guò)完善的在線診斷儀獲得詳細(xì)的故障狀態(tài)信息，將大量具體且準(zhǔn)確的故障信息發(fā)送到在線診斷儀上顯示，用戶和售后維護(hù)人員可以快速獲得詳細(xì)的故障信息,方便維護(hù)人員了解當(dāng)前動(dòng)力電池的工作狀態(tài)是否正常。
文檔編號(hào)B60L11/18GK202782733SQ20122044063
公開(kāi)日2013年3月13日 申請(qǐng)日期2012年8月31日 優(yōu)先權(quán)日2012年8月31日
發(fā)明者劉飛, 文鋒, 阮旭松, 徐志深 申請(qǐng)人:惠州市億能電子有限公司