CN102862487A - 汽车电池控制系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种汽车电池控制系统，所述系统包括：对汽车电池进行控制的一主控制器和多个从控制器；所述主控制器用于通过标识符分配线，依次向各所述从控制器分配标识符，所述从控制器分配的标识符各不相同；所述从控制器用于根据所述主控制器分配的标识符与所述主控制器进行通信，以便所述主控制器根据各所述从控制器的标识符对各所述从控制器进行控制。本发明中主控制器通过标识符分配线控制向从控制器分配标识符，确保了标识符分配的有效性和准确性。通过分别为每个从控制器分配标识符进行通信，使得主控制能够有针对性的对从控制器进行管理和控制，提高了电池控制系统对电池的控制效果。

Description

汽车电池控制系统
技术领域
本发明涉及汽车控制领域，且特别涉及一种汽车电池控制系统。
背景技术
目前，新能源技术在汽车中的应用日益广泛，随着新能源汽车技术的发展，作为新能源汽车核心技术之一的电池系统发展也很快。根据汽车动力的要求，汽车电池通常会有数百个电池单体构成，由一个主控制器和多个从控制器来管理全部的电池单体。
在主从架构的电池控制系统中，主要采用了分布式的控制系统结构，即各从控制器监控一组电池，并将电池的各种运行参数发送给主控制器，如电池组的总电压，工作电流以及温度等信息。主控制器根据各从控制器上报的运行参数，得出所有电池的工作状态信息和报警信息等，并将其反馈给车载管理系统，使得车载管理系统能够了解电池系统的运行状态，并据此对电池进行相应的管理和控制。
现有技术的电池控制系统中，各个从控制器都向主控制器发送电池组的运行参数，而主控制器也是根据所有从控制器发送的信息获得所有电池的工作状态信息。在某一从控制器下的电池组工作异常时，主控制器无法准确获知出现异常的电池组，也就无法针对该从控制器进行有效控制，因此，电池控制系统对电池的控制和管理效果不理想。
发明内容
本发明的目的在于，提供一种汽车电池控制系统，以解决现有技术中汽车的电池控制系统对电池的控制和管理效果不理想的问题。
为实现上述目的，本发明的技术方案如下：
一种汽车电池控制系统，包括：对汽车电池进行控制的一主控制器和多个从控制器；
所述主控制器用于通过标识符分配线，依次向各所述从控制器分配标识符，所述从控制器分配的标识符各不相同；
所述从控制器用于根据所述主控制器分配的标识符与所述主控制器进行通信，以便所述主控制器根据各所述从控制器的标识符对各所述从控制器进行控制。
本发明的有益效果在于，主控制器通过标识符分配线控制向从控制器分配标识符，确保了标识符分配的有效性和准确性。通过分别为每个从控制器分配标识符进行通信，使得主控制能够有针对性的对从控制器进行管理和控制，提高了电池控制系统对电池的控制效果。
附图说明
图1为本发明一实施例提供的汽车电池控制系统的结构示意图。
图2为本发明一实施例提供的汽车电池控制方法的流程图。
图3为本发明另一实施例提供的汽车电池控制系统的结构示意图。
具体实施方式
体现本发明特征与优点的典型实施例将在以下的说明中详细叙述。应理解的是本发明能够在不同的实施例上具有各种的变化，其皆不脱离本发明的范围，且其中的说明及所附附图在本质上是当作说明之用，而非用以限制本发明。
针对现有技术中，汽车的电池控制系统对电池的控制和管理效果不理想的问题，本实施例提供了一种汽车电池控制系统，通过分别为每个从控制器分配标识符进行通信，使得主控制器能够有针对性的对从控制器进行管理和控制，提高了电池控制系统对电池的控制效果。
本实施例中的汽车的电池控制系统包括：对汽车电池进行控制的一主控制器和多个从控制器；主控制器通过标识符分配线，依次向各所述从控制器分配标识符，所述从控制器分配的标识符各不相同；所述从控制器根据所述主控制器分配的标识符与所述主控制器进行通信，以便所述主控制器根据各所述从控制器的标识符对各所述从控制器进行控制。
参见图1所示为本实施例的汽车电池控制系统较佳实施例的结构示意图，该汽车电池控制系统包括：一主控制器11和多个从控制器1至N(N为整数且大于等于2)，所述主控制器11和各所述从控制器1至N串联在一标识符分配线12上，且各所述从控制器1至N均串接在所述主控制器11下游。标识符分配线12是一根串联各控制器的开关分配线。
主控制器11按照各从控制器串联在所述标识符分配线12上的顺序，由近及远依次向各从控制器1至N分配标识符，所述从控制器1至N分配的标识符各不相同。并根据各从控制器1至N的标识符对各从控制器1至N进行控制。
在分配标识符的过程中，从控制器在收到主控制器11分配的标识符后，存储所述标识符信息，并向主控制器11发送分配成功的确认信息；所述主控制器11在收到该从控制器发送的分配成功的确认信息后，判断该从控制器下游是否还存在从控制器。具体的，该从控制器可以在确认信息中携带一特定信息，用于告知主控制器11该从控制器是否还有下游的从控制器。若所述主控制器11根据该特定信息判断该从控制器还有下游的从控制器，则主控制器11向与该从控制器连接的下游从控制器分配标识符；若该从控制器没有下游的从控制器，则所述主控制器11停止分配标识符。
各从控制器1至N具有标识符分配状态和标识符不分配状态。对于每一个从控制器，若其处于标识符分配状态，则从主控制器11获取相应的标识符信息，并存储所述标识符信息，以实现其标识符分配，并随后向该主控制器11回复分配成功的确认信息；若其处于标识符不分配状态，则不从主控制器11获取标识符信息。
所述从控制器1至N根据主控制器11分配的标识符与主控制器11进行通信，从而所述从控制器1至N传送给主控制器11的通信数据中均附加上标识符信息。由于主控制器11和从控制器1至N通过标识符分配线12形成串联结构，每个从控制器的标识符分配状态由上一端控制，当从控制器处于标识符待分配状态时，才能接收分配的标识符信息，当从控制器处于标识符不分配状态时，不能接收分配的标识符信息。通过采用串行标识符分配线的方式，使得主控制器能够按由近及远的顺序进行标识符的分配，即先分配与主控制器直接相连的从控制器1，其分配结束后，主控制器11再向第二个从控制器2分配标识符，第二个从控制器2分配结束后，再对第三个从控制器3分配标识符，依次分配直至最后一个从控制器N。
参见图1所示的系统结构中，在主控制器11向从控制器1至N分配标识符时，主控制器11先给从控制器1分配标识符，从控制器1标识符分配完成后将向该主控制器11回复分配成功的确认信息，在该确认信息中可以携带一特定信息以告知主控制器11自身还有下游从控制器。同时从控制器1触发下游的从控制器2进入标识符待分配状态。主控制器11收到该从控制器1发送的分配成功的确认信息后，判断出该从控制器1下游还存在从控制器，则再向与该从控制器2分配标识符，按照相同方法，直至给最后的从控制器N分配标识符，从控制器N标识符分配完成后向该主控制器11回复分配成功的确认信息，在确认信息中携带一信息告知主控制器11自身没有下游从控制器。主控制器收到该从控制器N的确认信息后，停止分配标识符。通过依序分配标识符的方式，使得标识符的分配有序可控，确保了准确性。
此外，该系统还包括：链接所述主控制器和各从控制器的控制器局域网络CAN总线；主控制器和从控制器可以通过汽车系统通用的控制器局域网络(Controller Area Network，以下简称CAN)总线进行数据传递，CAN总线的特点是所有与之连接的控制器都能获取到CAN总线上的数据。在本实施例中，在分配标识符时，主控制器11通过CAN总线向从控制器1至N发送标识符信息；从控制器1至N在通过CAN总线接收到所述标识符信息后，存储标识符信息，并通过CAN总线向主控制器11发送分配成功的确认信息。
虽然也可以使用CAN总线以外的其他数据线传输通信数据，但会增加系统的复杂度和实现难度，本发明使用汽车系统常用的CAN总线能够简化电池控制系统的结构，易于实现，具有较高的适用性。
本实施例中，主控制器与从控制器采用CAN总线进行数据传输，而CAN总线上的数据所有从控制器都能收到。因此，需要通过标识符分配线控制由哪个从控制器接收CAN总线上的标识符信息。
在本实施例中，对于串联的各从控制器，可以在从控制器上的所述标识符分配线上设置一状态控制开关A1至AN，所述从控制器1至N闭合所述状态控制开关A1至AN时则处于标识符分配状态；所述从控制器1至N打开所述状态控制开关A1至AN时则处于标识符不分配状态，从控制器1至N的状态控制可采用多种方式，并不以设置状态控制开关A1至AN这一方法为限，比如还可以采用触发器设置状态控制位的方式进行状态控制。
参见图2，其示出汽车电池控制方法的流程图。以下结合图1和图2说明本发明汽车电池控制方法的较佳实施例。
首先，执行步骤S10：系统上电以后，在初始状态下，标识符分配线12为全断开状态，各从控制器1至N的状态控制开关均为打开状态，都不从CAN总线上获取标识符信息。
接着，执行步骤S12：主控制器11开始进行标识符分配，将与主控制器11紧连的从控制器1的状态控制开关闭合，使从控制器1处于标识符待分配状态。
然后，执行步骤S14：主控制器11将需分配给从控制器1的标识符信息发送到CAN总线上。
随后，执行步骤S16：由于从控制器1处于标识符待分配状态，从控制器1从CAN总线上获取标识符信息并存储标识符信息，而其它的从控制器2至N处于标识符不分配状态，不接收标识符分配信息。从控制器1完成了标识符分配后，向所述主控制器11发送分配完成的确认信息，可以在该确认信息中携带一信息以告知主控制器11自身是否还有下游从控制器，并打开自身的状态控制开关，将自身设置为标识符不分配状态。同时在其存在下游从控制器时，触发与自身紧连的下游从控制器2从标识符不分配状态进入标识符待分配状态，以触发从控制器2从所述CAN总线上获取标识符信息。
主控制器11收到从控制器1的确认信息后，获知第一次标识符分配完成。
接着，执行步骤S18：主控制器11判断从控制器1的下游是否存在从控制器2，若存在，则返回执行步骤S12至S16，开始进行第二次标识符分配，将需分配给从控制器2的标识符信息发送到CAN总线上；此时由于从控制器2处于标识符待分配状态，则从控制器2从CAN总线上获取标识符信息并存储，而其他从控制器1、3至N处于标识符不分配状态，不获取CAN总线上的标识符信息，由此从控制器2完成了标识符分配。
主控制器就可以按照标识符分配线的串联顺序，循环执行S12至S18，依次向所有的从控制器分配标识符，直到最后的从控制器N也分配了标识符，主控制器11判断从控制器N的下游不存在从控制器时，则结束标识符分配(步骤S20)。这样，电池控制系统的初始化完成，每个从控制器都有自己的标识符，通过标识符分配，主控制器11和从控制器1至N能开始进行通信。
步骤S22：在为各从控制器分配了各不相同的标识符信息后，各从控制器在与所述主控制器进行通信时，在通信数据中附加上标识符信息。主控制器根据从控制器上报的带标识符信息的通信数据，就能获知在与哪个从控制器进行通信，使得主控制能够根据该从控制器的标识符信息，对该从控制器有针对性的进行控制，该从控制器再对自身的电池组进行相应的管理和控制。由此就提高了电池控制系统对电池的控制效果。需要说明的是，主从控制器之间仍可以利用CAN总线进行通信。
本实施例的电池控制系统中，主控制器通过标识符分配线控制向从控制器分配标识符，确保了标识符分配的有效性和准确性。通过分别为每个从控制器分配标识符进行通信，使得主控制能够有针对性的对从控制器进行管理和控制，提高了电池控制系统对电池的控制效果。
以上实施例的汽车的电池控制系统，采用的是主控制器和各从控制器串联的方式。本发明的汽车的电池控制系统一实施例中，还可以采用主控制器与各所述从控制器分别通过标识符分配线进行连接的方式。参见图3所示为本发明提供的另一种汽车的电池控制系统较佳实施例的结构示意图。
图3所示的汽车的电池控制系统，包括：一主控制器21和多个从控制器1至N(N为整数且大于等于2)，主控制器21与每个从控制器分别都通过一标识符分配线22进行连接，主控制器21依次向各所述从控制器分配标识符，即主控制器21每次只为一个从控制器分配标识符，分配完成后才为下一个从控制器分配标识符，以此确保标识符分配的准确性。
与图1所示的实施例不同，在图3所示的汽车的电池控制系统中，由于采用了主控制器21与各从控制器分别连接的方式，由此，主控制器21给各从控制器分配标识符的顺序可以不固定，即存在多个未分配标识符的从控制器时，主控制器21可以任选其中一个进行标识符分配，标识符分配的先后顺序并不固定。
本实施例中，各从控制器1至N仍具有标识符分配状态和标识符不分配状态。对于每一个从控制器，若其处于标识符分配状态，则从主控制器21获取相应的标识符信息，并存储所述标识符信息，以实现其标识符分配，并随后向该主控制器21回复分配成功的确认信息；若其处于标识符不分配状态，则不从主控制器21获取标识符信息。
本实施例中由于各从控制器分别通过标识符分配线22连接主控制器21，因此在分配标识符的过程中需要由主控制器21对各从控制器的状态进行控制。可以在各从控制器与所述主控制器21相连的标识符分配线22上设置一状态控制开关Bk(1≤K≤N)，实现主控制器21对从控制器状态控制。主控制器21闭合一从控制器的状态控制开关时，则该从控制器处于标识符待分配状态；主控制器21打开一从控制器的状态控制开关时，则该从控制器处于标识符不分配状态。
在分配标识符时，主控制器21选择一从控制器，将该从控制器置为标识符待分配状态，向该从控制器发送标识符分配信息；该从控制器在收到主控制器21分配的标识符后，存储所述标识符信息，并向主控制器21发送分配成功的确认信息。主控制器21在收到该从控制器发送的分配成功的确认信息后，将该从控制器设置为标识符不分配状态，以使得该从控制器不再获取标识符信息。之后，主控制器21判断是否还存在未分配标识符的从控制器；若存在；则主控制器21从未分配标识符的从控制器中任选一个从控制器，触发该未分配标识符的从控制器从标识符不分配状态进入标识符待分配状态，以触发该未分配标识符的从控制器获取标识符信息，然后主控制器21向该未分配标识符的从控制器发送标识符分配信息以进行标识符分配。按照上述方法直至为所有的从控制器都分配标识符，主控制器21在判断出不存在未分配标识符的从控制器时，停止分配标识符的操作。
上述的汽车的电池控制系统，仍采用了依次分配标识符的方式以使得标识符的分配有序可控，确保了准确性。此外，本实施例中虽然需要使用多个标识符分配线进行主控制器和各从控制器之间的连接，但能够使主控制器为各从控制器分配标识符的顺序可以不固定，具有很高的灵活性，提高了系统的实用性。
本领域技术人员应当意识到在不脱离本发明所附的权利要求所揭示的本发明的范围和精神的情况下所作的更动与润饰，均属本发明的权利要求的保护范围之内。

Claims (11)

1.一种汽车电池控制系统，其特征在于，包括：对汽车电池进行控制的一主控制器和多个从控制器；
所述主控制器用于通过标识符分配线，依次向各所述从控制器分配标识符，所述从控制器分配的标识符各不相同；
所述从控制器用于根据所述主控制器分配的标识符与所述主控制器进行通信，以便所述主控制器根据各所述从控制器的标识符对各所述从控制器进行控制。
2.根据权利要求1所述的汽车电池控制系统，其特征在于，包括：所述主控制器和各所述从控制器串联在一标识符分配线上，且各所述从控制器均串接在所述主控制器下游；
所述主控制器用于按照各所述从控制器串联在所述标识符分配线上的顺序，由近及远依次向各所述从控制器分配标识符。
3.根据权利要求1所述的汽车电池控制系统，其特征在于，包括：所述主控制器与各所述从控制器分别通过标识符分配线进行连接。
4.根据权利要求2所述的汽车电池控制系统，其特征在于，所述从控制器在收到所述主控制器分配的标识符后，存储所述标识符信息，并向所述主控制器发送分配成功的确认信息；
所述主控制器在收到该从控制器发送的分配成功的确认信息后，判断该从控制器下游是否还存在从控制器；
若该从控制器还有下游的从控制器，则所述主控制器向与该从控制器连接的下游从控制器分配标识符；若该从控制器没有下游的从控制器，则所述主控制器停止分配标识符。
5.根据权利要求4所述的汽车电池控制系统，其特征在于，该从控制器具有标识符分配状态和标识符不分配状态，该从控制器在向所述主控制器发送确认信息之后，将自身设置为标识符不分配状态，不获取标识符信息；同时触发与自身紧连的下游从控制器从标识符不分配状态进入标识符待分配状态，以触发所述下游从控制器获取标识符信息。
6.根据权利要求5所述的汽车电池控制系统，其特征在于，各所述从控制器上的所述标识符分配线上均设置有一状态控制开关，所述从控制器闭合所述状态控制开关时则处于标识符待分配状态；所述从控制器打开所述状态控制开关时则处于标识符不分配状态。
7.根据权利要求3所述的汽车电池控制系统，其特征在于，所述从控制器在收到所述主控制器分配的标识符后，存储所述标识符信息，并向所述主控制器发送分配成功的确认信息；
所述主控制器在收到该从控制器发送的分配成功的确认信息后，判断是否还存在未分配标识符的从控制器；
若是；则所述主控制器向一未分配标识符的从控制器分配标识符；否则所述主控制器停止分配标识符。
8.根据权利要求7所述的汽车电池控制系统，其特征在于，所述从控制器具有标识符分配状态和标识符不分配状态；
所述主控制器收到一从控制器发送的所述确认信息后；将该从控制器设置为标识符不分配状态，以使得该从控制器不获取标识符信息；
若所述主控制器判断出还存在未分配标识符的从控制器，则所述主控制器触发一未分配标识符的从控制器从标识符不分配状态进入标识符待分配状态，以触发该未分配标识符的从控制器获取标识符信息。
9.根据权利要求8所述的汽车电池控制系统，其特征在于，各所述从控制器与所述主控制器相连的标识符分配线上均设置有一状态控制开关，所述主控制器闭合一从控制器的状态控制开关时，则该从控制器处于标识符待分配状态；所述主控制器打开一从控制器的状态控制开关时，则该从控制器处于标识符不分配状态。
10.根据权利要求1至9中任一项所述的汽车电池控制系统，其特征在于，该系统还包括：链接所述主控制器和各从控制器的控制器局域网络CAN总线；
所述主控制器通过该控制器局域网络CAN总线向所述从控制器发送标识符信息；
所述从控制器在接收到所述标识符信息后，通过该控制器局域网络CAN总线向所述主控制器发送分配成功的确认信息。
11.根据权利要求10所述的汽车电池控制系统，其特征在于，所述从控制器与所述主控制器通过该控制器局域网络CAN总线进行通信，并在通信数据中附带自身的标识符信息。
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