CN104518246A - 一种动力电池系统采集板及其控制方法 - Google Patents

Abstract

为克服现有技术中动力电池系统采集板存在不能同时兼具上电无延时和下电延时进入低功耗模式的问题，本发明实施例提供了一种动力电池系统采集板及其控制方法。所述采集板上设有微控单元、开关控制单元、用于采集动力电池组信号的采集芯片、用于为包括所述微控单元在内的低压用电部件提供电能的低压电源单元；所述开关控制单元的电力输入端连接整车低压电源，两个信号输入端分别连接所述钥匙开关和所述微控单元的使能控制端，所述开关控制单元的输出端连接所述低压电源单元。本发明完全实现了瞬时上电、延时下电进入低功耗模式的要求。设有多种优选方案支持多种工况，方案简单可靠，成本较低。

Description

一种动力电池系统采集板及其控制方法

技术领域

本发明涉及动力电池系统领域，尤其指其动力电池系统采集板及其上电、下电的控制方法。

背景技术

动力电池系统包括动力电池组及对该动力电池组进行管理的电池管理系统（英文全称：Battery Management System，简称BMS），用于实现数据采集、均衡管理、容量估算、通讯功能、参数设置等功能，该电池管理系统一般包括主控板和多块采集板。采集板用于采集电压、温度等信号及均衡控制，主控板则用于与整车系统进行通讯，控制充电机等。

采集板作为动力电池系统的重要子部件之一，要求严格遵循动力电池系统的供电管理（控制）。所谓供电管理即指对电路板进行上电、下电管理。

采集板作为动力电池相关信号的采集单元，包含两部分供电来源：动力电池组和整车12V（伏特，简称伏）低压电源；动力电池组用于给该采集板的采集电路部分供电，比如为采集板上的采集芯片供电。整车12V低压电源则为微控单元部分供电。

现有对于动力电池系统采集板的上电、下电管理一般较为简单，一般将整车低压电源直接连接采集板，这种方式无下电管理，无法进入低功耗模式，系统功耗较大。也有通过主控板转接采集板的方式，此种方式通过主控板直接控制，上、下电管理任务交由主控板负责，采集板无法进行下电延时处理，不能正常进入低功耗模式。

现有也存在其他的上电、下电的方式，比如通过休眠/唤醒控制信号、或者CAN（英文全称：Controller Area Network，中文名称：控制器局域网络）总线信号来实现上电、下电管理；但上述单一的方法均存在不是瞬时下电导致无法进入低功耗模式，就是上电延时的问题。

发明内容

为克服现有技术中动力电池系统采集板存在不能同时兼具上电无延时和下电延时进入低功耗模式的问题，本发明实施例一方面提供了一种动力电池系统采集板，其可有效做到瞬时上电、延时下电进入低功耗模式。

本发明实施例提供的动力电池系统采集板，其上设有微控单元、开关控制单元、用于采集动力电池组信号的采集芯片、用于为包括所述微控单元在内的低压用电部件提供电能的低压电源单元；

所述采集芯片与所述微控单元连接，所述微控单元设有连接钥匙开关的钥匙信号输入端及输出使能信号的使能控制端；

所述开关控制单元的电力输入端连接整车低压电源，两个信号输入端分别连接所述钥匙开关和所述微控单元的使能控制端，所述开关控制单元的输出端连接所述低压电源单元，所述开关控制单元用于在所述钥匙开关及所述微控单元的输入信号控制下实现所述动力电池系统采集板的瞬时上电、延时下电。

由于本发明实施例中提供的采集板上设有开关控制单元，其电力输入端连接整车低压电源，其中的两个信号输入端分别连接钥匙开关及微控单元，输出端接低压电源单元，则只要钥匙开关一上电，则开关控制单元将立即给低压电源单元供电，实现瞬时上电的功能，同时，当所述钥匙开关关闭时，则微控单元在一定的延时时间内仍将给所述开关控制单元发送有效信号，使得开关控制单元在延时时间内持续为低压电源单元供电；为进入低功耗模式做准备。可见，采用本发明实施例提供的方案，可有效做到瞬时上电、延时下电，完美进入低功耗模式。本发明实施例方案设计相对简单，无需增加特别冗余的电路，也无需特别复杂的软件控制过程。只需在现有基础上增加简单的硬件、软件结合即可实现，易于实施，控制过程简单。且成本相对较低。

优选地，所述开关控制单元包括或逻辑单元和电源开关；

所述电源开关的输入端与所述整车低压电源连接，其输出端与所述低压电源单元连接，其控制端与所述或逻辑单元的输出端连接；

所述或逻辑单元的使能输入端与所述微控单元的所述使能控制端连接，所述或逻辑单元的钥匙信号接入端与所述钥匙开关连接。

如此，所述或逻辑单元及电源开关的组合可有效实现瞬时上电、延时下电进入低功耗模式的要求。

优选地，所述微控单元还设有连接CAN总线的CAN输入端，用于接收低功率模式命令。由于设有该CAN输入端，微控单元还可以从所述CAN总线上接收低功耗模式命令，从而可以根据该命令向或逻辑单元的使能输入端使能输入端发送无效信号，当钥匙开关断开，该或逻辑单元的钥匙信号接入端收到无效信号时，将使得或逻辑单元输出无效信号，使电源开关断开。即该采集板增加了根据CAN总线传输的命令自行进行下电管理，使采集板进入低功耗模式的功能。

同时，为解决现有技术中采集板上电、下电控制方法存在无法同时兼具上电无延时和下电延时进入低功耗模式的问题，本发明实施例另一方面提供了一种动力电池系统采集板控制方法。

本发明实施例提供的动力电池系统采集板控制方法，包括如下步骤：

当检测到所述钥匙信号为有效信号时，所述开关控制单元立即接通电力输出，向所述低压电源单元输出供电电源，以使所述采集板开始上电；

当所述开关控制单元和所述微控单元检测到所述钥匙信号为无效信号时，所述微控单元在延时时间内保持向所述开关控制单元发送有效信号，所述开关控制单元保持电力输出，以使所述采集板在所述延时时间内保持通电；

经所述延时时间后，所述微控单元控制所述采集芯片进入低功耗模式，将向所述开关控制单元发送的有效信号变为无效信号，所述开关控制单元断开电力输出，以使所述采集板下电。

采用本发明实施例提供的控制方法，则只要钥匙开关一上电，则开关控制单元将立即给低压电源单元供电，实现瞬时上电的功能，同时，当所述钥匙开关关闭时，则微控单元在一定的延时时间内仍将给所述开关控制单元发送有效信号，使得开关控制单元在延时时间内持续为低压电源单元供电；实现延时下电的功能，为进入低功耗模式做准备。可见，采用本发明实施例提供的方案，可有效做到瞬时上电、延时下电，完美进入低功耗模式。且该控制方法相对简单可靠，易实施，逻辑清晰。

优选地，所述“所述开关控制单元立即接通电力输出”具体为：所述或逻辑单元输出有效信号，所述电源开关立即接通；

所述“所述微控单元在延时时间内保持向所述开关控制单元发送有效信号”具体为：所述微控单元在延时时间内保持向所述或逻辑单元的使能输入端发送有效信号；同时，所述或逻辑单元在所述延时时间内仍输出有效信号；所述电源开关保持接通，以使所述采集板在所述延时时间内保持通电；

所述“将向所述开关控制单元发送的有效信号变为无效信号，所述开关控制单元断开电力输出”具体为：所述微控单元将向所述或逻辑单元发送的有效信号变为无效信号，则所述或逻辑单元输出无效信号，断开所述电源开关。

同样地，采用上述优化的控制方法，可有效做到瞬时上电、延时下电，完美进入低功耗模式。控制方法相对简单可靠，易于实施，逻辑清晰。

优选地，在所述“当检测到所述钥匙信号为有效信号时，所述开关控制单元立即接通电力输出，向所述低压电源单元输出供电电源，以使所述采集板开始上电”步骤后，还包括如下步骤：在所述采集板开始上电后，所述采集板进行初始化；

所述采集板初始化完成后，且所述微控单元采集到所述钥匙信号为有效信号时，所述微控单元向所述或逻辑单元的使能输入端发送有效信号；

所述或逻辑单元输出有效信号，使所述采集板保持通电。

此步骤将使得采集板在初始化后，向或逻辑单元输出有效的使能信号，继续维持通电状态，并在后续钥匙开关下电时，能在一定延时时间内维持该有效信号，实现延时下电的功能。

优选地，若在所述延时时间内，检测到所述钥匙信号转变为有效信号，则所述微控单元保持向所述或逻辑单元发送的使能输入端发送有效信号，所述或逻辑单元仍输出有效信号，采集板正常工作。此种工况下，若在延时时间内重新上电，将不会进入低功耗模式，而是快速重新转入上电过程，保持通电状态。这样能够使得驾驶员通过钥匙反复上、下电操作时，采集板能够迅速响应其操作进入正常工作状态，而不产生上、下电的延时，避免带来整车操作的滞后感觉。

优选地，当在所述延时时间内，所述微控单元从CAN总线接收到进入低功耗模式的低功耗模式命令，则所述微控单元控制采集芯片进入低功耗模式后，立即将向所述或逻辑单元发送的使能输入端发送无效信号，所述或逻辑单元输出无效信号，断开所述电源开关。此种方式增加了根据CAN总线传输的命令进行下电管理，使采集板进入低功耗模式的功能。即增加了支持从主控板软件发布下电命令，进入低功耗模式的功能。

优选地，所述延时时间为5-30秒。

附图说明

图1是本发明实施例1提供的采集板示意图；

图2是本发明实施例1提供的优选的采集板示意图；

图3是本发明实施例3提供的一种采集板控制流程图；

图4是本发明实施例4提供的一种优选的采集板控制流程图；

图5是本发明实施例5提供的一种进一步优选的采集板控制流程图；

图6是本发明实施例6提供的一种最优的采集板控制流程图。

其中，1、整车低压电源；2、低压电源单元；3、采集芯片；4、微控单元；5、动力电池组；6、电源开关；7、或逻辑单元；8、CAN总线；9、钥匙开关；41、使能控制端；42、钥匙信号输入端；61、控制端；7a、或逻辑输出端；7b、钥匙信号接入端；7c、使能输入端；10、开关控制单元；100、采集板。

具体实施方式

为了使本发明所解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

实施例1

本例将对动力电池系统采集板进行具体描述。

如图1所示，所述采集板上设有微控单元4（英文全称：Micro Control Unit，英文简称：MCU）、开关控制单元10、用于采集动力电池组5信号的采集芯片3、用于为包括所述微控单元4在内的低压用电部件提供电能的低压电源单元2；

所述采集芯片2与所述微控单元4连接，所述微控单元4设有连接钥匙开关9的钥匙信号输入端42及输出使能信号的使能控制端41；

所述开关控制单元10的电力输入端连接整车低压电源1，两个信号输入端分别连接所述钥匙开关9和所述微控单元4的使能控制端41，所述开关控制单元10的输出端连接所述低压电源单元2，所述开关控制单元10用于在所述钥匙开关9及所述微控单元4的输入信号控制下实现所述动力电池系统采集板100的瞬时上电、延时下电。

该开关控制单元10的电力输入端和输出端分别接整车低压电源1和低压电源单元2，因此能在整车低压电源1和低压电源单元2间建立其电力传输的线路，而该开关控制单元10的通断受两个信号输入端的控制，只要其中任意一个为有效信号，都将使开关控制单元10接通，实现整车低压电源1与采集板100上低压电源单元2的电连接，采集板100上电，为采集板100的低压用电部件提供低压电。当两个输入信号均为无效信号时，开关控制单元10断开整车低压电源1与采集板100上低压电源单元2的电连接，则采集板100将下电，使采集板100进入低功耗模式。

当然，事实上所述采集板100还设置有其他本领域技术人员公知的部件，比如电气接口，隔离芯片，均衡电路等。电气接口为采集板100与主控板及整车上的低压信号接口，隔离芯片用于微控单元4与采集芯片3的通讯信号隔离，均衡电路用于动力电池组5的充放电均衡控制及实现。因这些部件与本发明关联程度较低，且为公知技术，因此不再一一说明。

由于本发明实施例中提供的采集板100上设有开关控制单元10，其电力输入端连接整车低压电源1，其中的两个信号输入端分别连接钥匙开关9及微控单元4，输出端接低压电源单元2，则只要钥匙开关9一上电，则开关控制单元10将立即给低压电源单元2供电，实现瞬时上电的功能，同时，当所述钥匙开关9关闭时，则微控单元4在一定的延时时间内仍将给所述开关控制单元10发送有效信号，使得开关控制单元10在延时时间内持续为低压电源单元2供电；实现延时下电的功能，为进入低功耗模式做准备。可见，采用本发明实施例提供的方案，可有效做到瞬时上电、延时下电，完美进入低功耗模式。本发明实施例方案设计相对简单，无需增加特别冗余的电路，也无需特别复杂的软件控制过程。只需在现有基础上增加简单的硬件、软件结合即可实现，易于实施，控制过程简单。且成本相对较低。

如图2所示，优选地，本发明实施例进一步对动力电池系统的采集板100进行了优化，作为更加具体的实施方式，所述开关控制单元10包括或逻辑单元7和电源开关6；

所述电源开关6的输入端与所述整车低压电源1连接，其输出端与所述低压电源单元2连接，其控制端61与所述或逻辑单元7的输出端连接；如图2中所示，为区别其他输出端起见，将该或逻辑单元7的输出端称为或逻辑输出端7a，即所述或逻辑输出端7a连接至所述电源开关6的控制端61。

所述或逻辑单元7的使能输入端7c与所述微控单元4的所述使能控制端41连接，所述或逻辑单元7的钥匙信号接入端7c与所述钥匙开关9连接。

下面将对各部件及各部件之间的连接关系进行具体描述。

所述采集芯片3用于采集动力电池组5信号；并将采集结果发送给微控单元4进行处理，该采集芯片3的供电部分连接到动力电池模组的正、负电极端，其供电部分一直保持与动力电池模组的电连接，一直提供电能，低压电路部分则由采集板中的低压电源单元2供电。低压电路部分可以失去电源，如此，使得在下电后，微控单元4和采集芯片3（通过微控单元4控制）将能够进入低功耗模式中。所谓的动力电池组信号包括电压信号及温度信号等。

所述微控单元4设有连接钥匙开关9的钥匙信号输入端42、及输出使能信号的使能控制端41；该钥匙信号输入端42连接至钥匙开关9，而或逻辑单元7的钥匙信号接入端7b也连接至钥匙开关9，从图2上也可看出，即微控单元4的钥匙信号输入端42直接电连接到该或逻辑单元7的钥匙信号接入端7b即可。钥匙开关9包括两种状态，即开、关状态(或称上电、下电），当钥匙开关9处于开状态时，则微控单元4上的钥匙信号输入端42及或逻辑单元7上的钥匙信号接入端7b将接收到有效信号，即高电平1。当钥匙开关9处于关闭状态时，则微控单元4上的钥匙信号输入端42及或逻辑单元7上的钥匙信号接入端7b将接收到无效信号，即低电平0。本例及后续实施例均以高电平为有效信号，以低电平为无效信号。但也可以以低电平为有效信号，高电平为无效信号；只要其结果使得或逻辑单元的输入端接收任一有效信号即输出有效信号，使得电源开关接通，采集板上电。若输入端均输入无效信号将使得或逻辑单元输出无效信号，则使得电源开关断开，采集板下电。

微控单元4作为处理器，是指随着大规模集成电路的出现及其发展，将计算机的CPU（英文全称：Central Processing Unit，中文全称：中央处理器）、RAM（英文全称：random access memory，中文名称：随机存储器）、ROM（英文全称：Read-Only Memory，中文全称：只读存储器）、定时计数器和多种I/O（英文全称：Input/Output，中文名称：输入/输出）接口集成在一片芯片上，形成芯片级的计算机，为不同的应用场合做不同组合控制。其为本领域技术人员所公知，不再赘述。

所述低压电源单元2经电源开关6与整车低压电源1连接，用于为微控单元4等低压用电部件提供电能。整车低压电源1一般为12伏的电压源。

所述电源开关6的控制端61与所述或逻辑单元7的或逻辑输出端7a连接；即所述电源开关6的控制端61接收或逻辑单元7的输出信号，当其接收到的或逻辑单元7的或逻辑输出端7a的输出信号为有效信号时（高电平1为有效信号），则控制所述电源开关6导通，所述整车低压电源1即为采集板100上的低压电源单元2提供电能。当其接收到的或逻辑单元7的或逻辑输出端7a的输出信号为无效信号时（低电平0为无效信号），则控制所述电源开关6关断，所述整车低压电源1停止为采集板100上的低压电源单元2提供电能。

所述或逻辑单元7设有两个输入端，分别为钥匙信号接入端7b及使能输入端7c；所述钥匙信号接入端7b与钥匙开关9连接，用于接收钥匙开关9的开关信号；所述使能输入端7c与所述微控单元4的使能控制端41连接，用于接收所述微控单元4的使能信号。该使能信号也为两种状态，当使能控制端41输出高电平时，为有效信号；当使能控制端41输出低电平时，则为无效信号。或逻辑单元比较容易实现，通常采用共阴极二极管电路即可实现。

该或逻辑单元7的功能为当其任一输入端输入有效信号、即高电平信号时，则其或逻辑输出端7a输出有效信号（高电平1）。只有当所有输入端均输入无效信号、即低电平信号时，其或逻辑输出端7a才输出无效信号（低电平0）。

本例中，所述或逻辑单元7及电源开关6的组合可有效实现瞬时上电、延时下电进入低功耗模式的要求。由于设有或逻辑单元7，并将其两个输入端分别连接钥匙开关9及微控单元4，或逻辑输出端7a接电源开关6的控制端61，则只要钥匙开关9一上电，该或逻辑单元7的钥匙信号接入端7b则立即收到有效信号，则该或逻辑单元7则立即输出有效信号给电源开关6的控制端61，所述电源开关6立即导通，实现瞬时上电的功能。同时，当所述钥匙开关9关闭时，则微控单元4在一定的延时时间内仍将给或逻辑单元7的使能输入端7c发送有效信号，使得或逻辑单元7在延时时间内得以持续输出有效信号，保证在延时时间内所述电源开关6保持导通状态，为进入低功耗模式做准备。

作为优选的方式，所述微控单元4还设有连接CAN总线8的CAN输入端，用于采集低功率模式信号。当主控板向采集板100上的微控单元4发送低功率模式信号时，该微控单元4收到该低功率模式信号后，所述微控单元4将微控单元4的使能控制端41设为0，即输出无效信号。由于设有该CAN输入端，微控单元4还可以从所述CAN总线8上接收低功耗模式命令，从而可以根据该命令向或逻辑单元7的使能输入端7c发送无效信号。当钥匙开关9断开，该或逻辑单元7的钥匙信号接入端7b收到无效信号时，同时，或逻辑单元7的使能输入端7c接收到无效信号时，将使得或逻辑单元7输出无效信号，使电源开关6断开。即该采集板100增加了根据CAN总线8传输的命令自行进行下电管理，使采集板100进入低功耗模式的功能。

实施例2

本例将对采集板100的控制方法，具体指对采集板100的上电、下电控制方法进行具体描述，以使本领域技术人员理解本发明的思想。

对应上述实施例1中如图1所示的采集板100，本例公开的控制方法具体包括如下步骤：当检测到所述钥匙信号为有效信号时，所述开关控制单元10立即接通电力输出，向所述低压电源单元2输出供电电源，以使所述采集板100开始上电；即当开关控制单元10中连接钥匙开关9的信号输入端输入有效信号，即高电平信号时，则该开关控制单元10保持电力输出，使所述开关控制单元10的电力输入端接通整车低压电源1，通过其输出端向采集板100上的低压电源单元2输送电能，采集板100上电。

当所述开关控制单元100和所述微控单元4检测到所述钥匙信号为无效信号时，所述微控单元4在延时时间内保持向所述开关控制单元10发送有效信号，所述开关控制单元10保持电力输出，以使所述采集板100在所述延时时间内保持通电；具体的，因只有当开关控制单元10的两个信号输入端均输入无效信号时，开关控制单元10才会断开整车低压电源1与采集板100上低压电源单元2的电连接，因此，在该延时时间内，由于微控单元4仍向开关控制单元10发送有效信号，因此，该采集板100在该延时时间内仍保持通电状态。

经所述延时时间后，所述微控单元4控制所述采集芯片3进入低功耗模式，将向所述开关控制单元10发送的有效信号变为无效信号，所述开关控制单元10断开电力输出，以使所述采集板100下电。当延时时间结束后，由于开关控制单元10的两个信号输入端的信号均变为无效信号，因此，开关控制单元10断开整车低压电源1与采集板100上低压电源单元2的电连接，采集板100将下电。

采用本例提供的上述控制方法，则只要钥匙开关9一上电，则开关控制单元10将立即给低压电源单元2供电，实现瞬时上电的功能，同时，当所述钥匙开关9关闭时，则微控单元4在一定的延时时间内仍将给所述开关控制单元10发送有效信号，使得开关控制单元10在延时时间内持续为低压电源单元2供电；实现延时下电的功能，为进入低功耗模式做准备。可见，采用本发明实施例提供的方案，可有效做到瞬时上电、延时下电，完美进入低功耗模式。且该控制方法相对简单可靠，易实施，逻辑清晰。

实施例3

本例提供了一种进一步优选的采集板100控制方法，基于优选的图2所示的采集板，如图3所示的流程图，包括如下步骤：

S1、采集板上电步骤：当检测到所述钥匙信号为有效信号时，所述或逻辑单元7输出有效信号，所述电源开关6立即接通电力输出，向所述低压电源单元2输出供电电源，以使所述采集板100开始上电。

当整车上的钥匙开关9上电时，置高电平，或逻辑单元7的钥匙信号接入端7b将立即接收到钥匙信号为有效信号，根据或逻辑单元7的控制逻辑，由于有输入端已经输入高电平的有效信号，因此其或逻辑单元7的或逻辑输出端7a立即向电源开关6的控制端61输出高电平的有效信号，使得该电源开关6导通，整车低压电源1为采集板100上的低压电源单元2提供低压电。该步骤由于或逻辑单元7的钥匙信号接入端7b直接与钥匙开关9电连接，因此，在钥匙开关9上电的瞬间，就使得电源开关6接通，实现瞬时上电。

S2、下电预处理步骤：当或逻辑单元7和所述微控单元4检测到所述钥匙信号变为无效信号时，所述微控单元4在一定延时时间内保持向或逻辑单元7的使能输入端7c发送有效信号；同时，所述或逻辑单元7在该延时时间内仍输出有效信号；所述电源开关6保持接通，以使所述采集板100在该延时时间内保持通电。

当整车的钥匙开关9瞬时下电时，则置低电平，或逻辑单元7的钥匙信号接入端7b将立即接收到钥匙信号变为无效信号，微控单元4的钥匙信号输入端42也将同时接收到该无效信号，但其并不会立即向使能控制端41发送低电平的无效信号，而是在一定的延时时间内保持向或逻辑单元7的使能输入端7c发送高电平的有效信号。由于或逻辑单元7的两个输入端中，钥匙信号接入端7b为低电平的无效信号，而使能输入端7c为高电平的有效信号，因此在该延时时间内，或逻辑单元7仍将输出高电平的有效信号，控制电源开关6保持导通状态。

S3、采集板下电步骤：经所述延时时间后，则所述微控单元4保存必要的信息，如动力电池的单体电压信号、温度信号，采集板100的状态信号等，同时向所述采集芯片3发送低功耗模式控制命令，控制所述采集芯片3进入低功耗模式，然后将向所述或逻辑单元7的发送的使能信号从有效信号变为无效信号，则所述或逻辑单元7输出无效信号，断开所述电源开关6，采集板100下电。

因为有了上述延时时间，因此其有足够的时间来进行保存相关数据，并控制采集芯片3进入低功耗模式后，才允许电源开关6断开，采集芯片3进入低功耗模式，即进入休眠状态，将不再进行周期性的电压、温度采集，采集芯片3对动力电池组5的电量消耗降至最低。

该控制方法可以看作两部分组成：上电控制过程及下电控制过程。

上述步骤S1即为上电控制过程，步骤S2、步骤S3即为下电控制过程。本例中提供的上电控制过程实现瞬时上电，而下电控制过程则实现延时下电，且有足够的时间保存必要信息，然后完成下电，进入低功耗模式。

上述延时时间并没有特别设定，只要其能实现合适的下电延时时间，保证有充足的时间来保存数据即可。一般来说，建议设置该延时时间为5-30秒。当然，进一步优选地，经试验验证，5秒的延时时间较好，即有足够的时间保证存储数据，对采集芯片3进行低功耗模式的控制，又不至于浪费太多的时间在下电过程中。本例中以延时时间5秒为例，在下电的时候，一旦检测到钥匙信号为无效信号时，则进入下电预处理的步骤，即进入5秒的延时时间，在5秒内，微控单元4保持向或逻辑单元7发送的使能信号为有效信号；使得采集板100不会立即下电，而是有5秒的延时时间后再自行下电，5秒时间足够保存相关数据并控制采集芯片3进行低功耗模式。

采用本例提供的控制方法，钥匙开关9一上电，采集板100即可立即上电，实现瞬时上电的功能。在下电时，虽然钥匙开关9的钥匙信号变为无效信号，但在一定的延时时间内，并不会立即下电，微控单元4保持向或逻辑单元7发送的使能信号为有效信号，或逻辑单元7在该延时时间内仍输出有效信号，使所述采集板100在该延时时间内保持通电；实现延时下电的功能，从而使得采集板100有足够的时间保存相关信息并控制采集芯片3进入低功耗模式，在延时时间后才下电，进入低功耗模式。总言之，本例提供的控制方法，可有效做到瞬时上电、延时下电，完美进入低功耗模式。同样，其控制方法也相对简单、易实施，逻辑清晰。

实施例4

如图4所示流程图，作为一种优选实施方式，在实施例3的基础上，在所述步骤S1之后，本例增加了一优选步骤，即S1A、上电保持步骤。

所述步骤S1A属于上电控制过程，具体为：在所述采集板100开始上电后，所述采集板100进行初始化，所述采集板100初始化完成后，且所述微控单元4采集到所述钥匙信号为有效信号时，所述微控单元4向所述或逻辑单元7的使能输入端7c发送有效信号；所述或逻辑单元7输出有效信号，使所述采集板100保持通电。

该步骤在初始化后，持续跟踪钥匙信号，只要钥匙信号为有效信号，则微控单元4也会向或逻辑单元7发送高电平的使能信号，故或逻辑单元7的两个输入端都为有效信号，因此，其或逻辑输出端7a也为有效信号，即使钥匙信号出现短暂的异常抖动，使能信号仍会将使得或逻辑单元7的或逻辑输出端7a输出有效信号。且在下电过程中，由于设有延时时间，因此即使检测到钥匙信号从有效信号跳变为无效信号，也不会使或逻辑单元7的或逻辑输出端7a瞬间输出无效信号，而是经小段延时时间后再跳变，最终达到延时下电，安全进入低功率模式的目的。此步骤将使得采集板100在初始化后，向或逻辑单元7输出有效的使能信号，继续维持通电状态，并在后续钥匙开关9下电时，能在一定延时时间内维持该有效信号，实现延时下电的功能。

实施例5

如图5所示流程图，作为一种优选实施方式，本例在实施例3、实施例4的基础上，在下电控制过程中，在步骤S2后，加入了一S2A、快速循环步骤，作为更多一种可选择的步骤。

以所有步骤包括S1、S1A、S2、S3为例，在S2后增加了一步骤S2A进行具体描述。

所述S2A、快速循环步骤具体为：若在所述延时时间内，检测到所述钥匙信号转变为有效信号，则微控单元4保持向或逻辑单元7的使能输入端7c发送有效信号，所述或逻辑单元7仍输出有效信号，采集板100正常工作。

比如，如果在5秒的延时时间内，在第3秒的时候检测到钥匙开关9的钥匙信号由无效信号变为了有效信号，则在第3秒的瞬间，微控单元4在检测到该有效信号后，将中断该下电预处理过程，微控单元4仍然保持向或逻辑单元7发送有效信号，即下电控制过程快速循环到采集板100上电控制过程；结束该下电的动作。

此种工况下，若在延时时间内钥匙开关9重新上电，将不会在延时时间后进入低功耗模式，而是快速重新转入上电过程，保持通电状态。这样能够使得驾驶员通过钥匙反复上、下电操作时，采集板能够迅速响应其操作进入正常工作状态，而不产生上、下电的延时，避免带来整车操作的滞后感觉。

实施例6

在前述实施例3-5的基础上，在步骤S2后进一步增加了一优选步骤。即在下电预处理步骤后，增加了一S2B、软件下电步骤。

请参见图6所示流程图，在图5的基础上，进一步增加了一S2B、软件下电步骤。

所述的软件下电步骤具体为：所述微控单元4从CAN总线8接收到进入低功耗模式的低功耗模式命令，则所述微控单元4（此间保存必要信息）并控制采集芯片3进入低功耗模式，然后将向所述或逻辑单元7的使能输入端7c发送无效信号，所述或逻辑单元7输出无效信号，断开所述电源开关6。

主控板可以通过软件向CAN总线8发送低功耗模式命令，在5秒的延时时间内，假设在第2秒，微控单元4的CAN输入端从CAN总线8上接收到该低功率模式命令时，则该或逻辑单元7可在保存必要信息并控制采集芯片3进入低功耗模式后，直接进入下电过程，使采集板100进入低功耗模式。而不必等到5秒结束后，才进入下电过程。

本例增加了根据CAN总线8传输的命令进行下电管理的方式，使采集板100进入低功耗模式的功能。即增加了支持从主控板软件发布下电命令、进入低功耗模式的功能。

综上所述，本发明优化了动力电池系统采集板100的电路，及控制方法。完全实现了瞬时上电、延时下电进入低功耗模式的要求。完美解决采集板100的上电、下电管理问题。上电管理无延时，受钥匙开关9控制，采集板100与主控板同步上电，缩短上电初始化时间。能确保采集板100正常下电，进入低功耗模式，降低系统功耗。并设有多种优选方案支持多种工况，方案简单可靠，硬、软件相结合，对整车系统和主控板无特别要求，采集板100成本无明显增加。对于动力电池系统内使用多个采集板100同样有效果，支持其并行工作。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种动力电池系统采集板，其特征在于，所述采集板上设有微控单元、开关控制单元、用于采集动力电池组信号的采集芯片、用于为包括所述微控单元在内的低压用电部件提供电能的低压电源单元；

所述采集芯片与所述微控单元连接，所述微控单元设有连接钥匙开关的钥匙信号输入端及输出使能信号的使能控制端；

所述开关控制单元的电力输入端连接整车低压电源，两个信号输入端分别连接所述钥匙开关和所述微控单元的使能控制端，所述开关控制单元的输出端连接所述低压电源单元，所述开关控制单元用于在所述钥匙开关及所述微控单元的输入信号控制下实现所述动力电池系统采集板的瞬时上电、延时下电。

2.如权利要求1所述的动力电池系统采集板，其特征在于，所述开关控制单元包括或逻辑单元和电源开关；

所述电源开关的输入端与所述整车低压电源连接，其输出端与所述低压电源单元连接，其控制端与所述或逻辑单元的输出端连接；

所述或逻辑单元的使能输入端与所述微控单元的所述使能控制端连接，所述或逻辑单元的钥匙信号接入端与所述钥匙开关连接。

3.如权利要求1或2所述的动力电池系统采集板，其特征在于，所述微控单元还设有连接CAN总线的CAN输入端，用于接收低功率模式命令。

4.如权利要求1或2所述的动力电池系统采集板，其特征在于，所述动力电池组信号包括动力电池组的电压信号及温度信号。

5.一种动力电池系统采集板控制方法，用于如权利要求1-4中任意一项所述的动力电池系统采集板，其特征在于，所述方法包括：

当检测到所述钥匙信号为有效信号时，所述开关控制单元立即接通电力输出，向所述低压电源单元输出供电电源，以使所述采集板开始上电；

当所述开关控制单元和所述微控单元检测到所述钥匙信号为无效信号时，所述微控单元在延时时间内保持向所述开关控制单元发送有效信号，所述开关控制单元保持电力输出，以使所述采集板在所述延时时间内保持通电；

经所述延时时间后，所述微控单元控制所述采集芯片进入低功耗模式，将向所述开关控制单元发送的有效信号变为无效信号，所述开关控制单元断开电力输出，以使所述采集板下电。

6.根据权利要求5所述的动力电池系统采集板控制方法，其特征在于，

所述“所述开关控制单元立即接通电力输出”具体为：所述或逻辑单元输出有效信号，所述电源开关立即接通；

所述“所述微控单元在延时时间内保持向所述开关控制单元发送有效信号”具体为：所述微控单元在延时时间内保持向所述或逻辑单元的使能输入端发送有效信号；同时，所述或逻辑单元在所述延时时间内仍输出有效信号；所述电源开关保持接通，以使所述采集板在所述延时时间内保持通电；

所述“将向所述开关控制单元发送的有效信号变为无效信号，所述开关控制单元断开电力输出”具体为：所述微控单元将向所述或逻辑单元发送的有效信号变为无效信号，则所述或逻辑单元输出无效信号，断开所述电源开关。

7.根据权利要求6所述的动力电池系统采集板控制方法，其特征在于，在所述“当检测到所述钥匙信号为有效信号时，所述开关控制单元立即接通电力输出，向所述低压电源单元输出供电电源，以使所述采集板开始上电”步骤后，还包括如下步骤：

在所述采集板开始上电后，所述采集板进行初始化；

所述采集板初始化完成后，且所述微控单元采集到所述钥匙信号为有效信号时，所述微控单元向所述或逻辑单元的使能输入端发送有效信号；

所述或逻辑单元输出有效信号，使所述采集板保持通电。

8.根据权利要求6或7所述的动力电池系统采集板控制方法，其特征在于，若在所述延时时间内，检测到所述钥匙信号转变为有效信号；

则所述微控单元保持向所述或逻辑单元的使能输入端发送有效信号，所述或逻辑单元仍输出有效信号，采集板正常工作。

9.根据权利要求6或7所述的动力电池系统采集板控制方法，其特征在于，当在所述延时时间内，所述微控单元从CAN总线接收到进入低功耗模式的低功耗模式命令；

则所述微控单元控制所述采集芯片进入低功耗模式后，立即向所述或逻辑单元的使能输入端发送无效信号，所述或逻辑单元输出无效信号，断开所述电源开关。

10.根据权利要求5所述的动力电池系统采集板控制方法，其特征在于，所述延时时间为5-30秒。