CN105774590A - 电池管理系统和电动车 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种电池管理系统和电动车,该电池管理系统包括:主控制器和备控制器;所述主控制器被配置为对动力电源系统进行管理控制;所述备控制器与所述主控制器相连,被配置为检测所述主控制器是否发生故障,并在检测到所述主控制器发生故障时,替代所述主控制器执行所述主控制器的至少一部分控制管理功能。本发明提供的电池管理系统在主控制器失效时还能执行对动力电源系统的至少一部分控制管理功能,降低因为主控制器失效导致的风险。

Description

电池管理系统和电动车
技术领域
本发明涉及电池技术领域,尤其涉及一种电池管理系统和电动车。
背景技术
近年来,锂电池组在电动汽车、储能等方面的应用越来越广泛。锂电池组在实际使用过程中必须有电池管理系统对其进行监控与保护。电池管理系统监测电池组的单体电压、温度、电流,进行状态估算,对外通信以及故障诊断与保护。
在电池管理系统中,主控制器是这些任务的处理中心。如果主控制器故障,电池管理系统将会失效,整个动力电源系统将处于无监控状态,对于电动车而言,会影响到对整车的控制,带来不可预知的风险。
发明内容
针对现有技术中的缺陷,本发明提供了一种新的电池管理系统,用于至少部分的解决主控制器失效时动力电源系统将处于无监控状态的问题。
第一方面,本发明提供了一种电池管理系统,包括:
主控制器和备控制器;
所述主控制器被配置为对动力电源系统进行管理控制;
所述备控制器与所述主控制器相连,被配置为检测所述主控制器是否发生故障,并在检测到所述主控制器发生故障时,替代所述主控制器执行所述主控制器的至少一部分控制管理功能。
进一步的,所述主控制器被配置为按照预设周期向所述备控制器发送第一预设信号;并在接收到所述备控制器发送的第二预设信号时,向所述备控制器发送响应信号;
所述备控制器被配置为检测所述主控制器是否发生故障包括:所述备控制器被配置为:
在满足如下任一条件时,判定所述主控制器发生故障;
超过预设时长没有接收到第一预设信号;
向所述主控制器发送第二预设信号,且超过预设时长没有接收到响应信号。
进一步的,所述第一预设信号为PWM信号。
进一步的,还包括通信控制器;所述主控制器和所述备控制器均与所述通信控制器相连;
所述至少一部分控制管理功能具体为对所述通信控制器的控制管理功能和对预设继电器的控制管理功能。
进一步的,所述系统还包括或门电路;
所述或门电路与所述主控器和备控制器相连,被配置为在接收到主控制器和备控制器中的任一控制器输出的用于控制管理所述预设继电器的控制信号时,将接收到的控制信号发送到对应的继电器。
进一步的,所述备控制器还被配置为在检测到所述主控制器发生故障时,输出报警通知消息。
进一步的,所述备控制器被配置为输出报警通知消息具体为通过显示屏显示报警信息。
进一步的,所述备控制器还被配置为在检测所述主控制器故障恢复时,向所述主控制器发送第三预设信号,并停止执行所述至少一部分控制管理功能;
所述主控制器被配置为在接收到第三预设信号时,执行控制管理功能。
进一步的,所述主控制器还被配置为对所述备控制器进行配置。
第二方面,本发明提供了一种电动车,包括上述任一项所述的电池管理系统。
本发明提供的电池管理系统,包括主控制器和备控制器,其中被控制器被配置为在主控制器失效时,替代所述主控制器执行所述主控制器的至少一部分控制管理功能。本发明提供的电池管理系统在主控制器失效时还能执行对动力电源系统的至少一部分控制管理功能,降低因为主控制器失效导致的风险。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些图获得其他的附图。
图1为本发明提供的一种电池管理系统的结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
第一方面,本发明实施例提供了一种电池管理系统,参加图1,该系统包括:
主控制器1、备控制器2、通信控制器3、与门电路4;其中主控制器1和被控制器2相连;且主控制器1和被控制器2还均与通信控制器3相连,并均和与门电路4相连;
这里的主控制器1被配置为执行对动力电源系统的所有控制管理功能;比如对通信控制器3的控制管理功能,以实现整个电池管理系统与电动车中的其他系统之间的通信;对主要继电器的控制管理功能,以控制主要继电器的开启和关断,实现对动力能源系统的供电控制;对动力电源系统中的电池组的电压、温度、电流等参数的监控管理以及评估功能;还可以包括故障诊断和保护功能等。
备控制器2被配置为检测主控制器1是否发生故障,并在检测到主控制器1发生故障时,替代主控制器1执行主控制器1的至少一部分控制管理功能。
本发明提供的电池管理系统,包括主控制器和备控制器,其中被控制器被配置为在主控制器失效时,替代所述主控制器执行所述主控制器的至少一部分控制管理功能。通过这种方式,本发明提供的电池管理系统在主控制器失效时还能执行对动力电源系统的至少一部分控制管理功能,降低因为主控制器失效导致的风险。
在具体实施时,这里的至少一部分控制管理功能可以根据需要进行配置,比如可以具体是指对主要继电器的控制管理功能以及通信控制器的控制管理功能,以保证在主控器失效时,还能够实现对动力电源系统的供电控制,并实现与外部的通信,使得驾驶人员仍能够实现对整车的动力控制,避免出现安全风险。并且如果仅配置备控制器2执行这样的两个管理控制功能的前提下,对备控制器2的性能要求较低,此时可以采用价格相对低廉的备控制器2。
参见图1,本发明实施例还示出了当上述的至少一部分控制管理功能包括对预设继电器的控制管理功能时的一种具体实现方式,具体来说,可以按照图1的方式,设置或门电路4与主控制器1和备控制器2相连,并将或门电路4配置为在接收到主控制器1和备控制器2中的任一控制器输出的用于控制管理预设继电器的控制信号时,将接收到的控制信号发送到对应的继电器。这样,只要主控制器1和备控制器2中的一个控制器能够输出对继电器的控制信号,或门电路4都能够将对应的控制信号发送到对应的继电器。这种设计的方式是结构简单,且成本较低。当然在具体实施时,也可以通过其他的方式使得备控制器2能够在主控制器1故障时替代主控制器1执行对预设的继电器的控制管理功能。
在具体实施时,可以通过多种方式,使得上述的2备控制器能够检测主控制器1是否发生故障。在一种可选的方式中,这里的主控制器1可以被配置为按照预设周期向备控制器2发送第一预设信号;并在接收到备控制器2发送的第二预设信号时,向备控制器2发送响应信号;
而备控制器2可以被配置为检测主控制器1是否发生故障包括:备控制器2被配置为:
在满足如下任一条件时,判定主控制器1发生故障;
超过预设时长没有接收到第一预设信号;
向主控制器1发送第二预设信号,且超过预设时长没有接收到响应信号。
通过这种方式,能够使得备控制器2更好、更为及时的确定主控制器故障,从而及时的代替主控制器1执行相应的控制管理功能。当然在具体实施时,在一些可替代的实施方式中,也可以设置在同时满足上述的两个条件时,才判定主控制器1发生故障;或者在一些可替代的实施例中,也可以通过其他方式使得备控制器2能够检测到主控制器1发生故障。备控制器2具体如何判定检测主控制器1是否发生故障并不会影响本发明的实施,相应的技术方案也均应该落入本发明的保护范围。在当按照上述的可选方式进行设置时,参见图1,上述的主控制器1与备控制器2相连,可以具体是指主控制器1与备控制器2通过两个接口相连,其中第一接口为单向接口,主控制器1通过该第一接口向备控制器2传输第一预设信号,第二接口为双向接口,用于传输第二预设信号和响应信号。
进一步的,在具体实施时,这里的第一预设信号可以具体是指PWM(PulseWidthModulation,脉宽调制)信号,也可以是指其他类型的信号,具体为何种类型的信号也不会影响本发明的保护范围。
不难理解的是,上述接收第一预设信号对应的预设时长和向主控制器1发送第二预设信号后,接收响应信号对应的预设时长可以相同,也可以不同。
在具体实施时,作为可选的方式,从控制器2还可以配置执行如下功能中的一种或者几种,这些功能本身可能不是主控制器1所具有的功能,具体来说,这些功能可以包括:
一、备控制器2还用于在检测到主控制器1发生故障时,输出报警通知消息。具体来说,备控制器2可以通过显示屏(比如设置在电动车上的显示模组)或者声音输出装置(比如喇叭等)输出报警通知消息。当备控制器2具有这样的功能时,可以及时的提醒驾驶人员主控制器1故障。
二、在检测主控制器1故障恢复时,向主控制器1发送第三预设信号,并停止执行至少一部分控制管理功能;
此时,这里的主控制器1可以被配置为在接收到第三预设信号时,执行控制管理功能。
这样可以使得备控制器2及时的将控制权交还给主控制器1。由于一般的,主控制器1能够执行的控制管理功能相对于备控制器2执行的控制管理功能更为全面和强大,因此在主控制器1恢复正常时,备控制器2将控制权交还给主控制器1,能够使得电池管理系统能够提供能为全面和强大的控制管理功能。
不难理解的是,在具体实施时,备控制器2是否具备这些功能不会影响其实施其他功能,并且,也不会影响电池管理系统中其他结构的实施,对应的技术方案均应该落入本发明的保护范围。在具体实施时,这里的第三预设信号可以通过双向接口比如上述的第二接口传输。
另外,在具体实施时,上述的主控制器1还可以被配置为对备控制器2进行配置。通过这种方式,能够实现对备控制器2的工作流程的更新。进行配置时,主控制器1需要发送的命令也可以通过双向通信接口比如上述的第二通信接口传输到备控制器2。
在具体实施时,这里的主控制器1和备控制器2可以均由处理器和存储器组成,这里的处理器被配置为执行相应的功能可以具体是指处理器用于根据存储器中存储的程序执行相应的功能。
在具体实施时,上述的通信控制器可以为CAN收发器,相应的主控制器1和备控制器2相连可以是指主控制器1和备控制器2通过CAN总线与CAN收发器相连。
另一方面,本发明还提供了一种电动车,包括上述任一项所述的电池管理系统。
应该注意的是上述实施例对本发明进行说明而不是对本发明进行限制,并且本领域技术人员在不脱离所附权利要求的范围的情况下可设计出替换实施例。在权利要求中,不应将位于括号之间的任何参考符号构造成对权利要求的限制。单词“包含”不排除存在未列在权利要求中的元件或步骤。位于元件之前的单词“一”或“一个”不排除存在多个这样的元件。本发明可以借助于包括有若干不同元件的硬件以及借助于适当编程的计算机来实现。在列举了若干装置的单元权利要求中,这些装置中的若干个可以是通过同一个硬件项来具体体现。单词第一、第二、以及第三等的使用不表示任何顺序。可将这些单词解释为名称。
最后应说明的是:以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换;而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围,其均应涵盖在本发明的权利要求和说明书的范围当中。

Claims (10)

1.一种电池管理系统,其特征在于,包括:
主控制器和备控制器;
所述主控制器被配置为对动力电源系统进行管理控制;
所述备控制器与所述主控制器相连,被配置为检测所述主控制器是否发生故障,并在检测到所述主控制器发生故障时,替代所述主控制器执行所述主控制器的至少一部分控制管理功能。
2.如权利要求1所述的系统,其特征在于,所述主控制器被配置为按照预设周期向所述备控制器发送第一预设信号;并在接收到所述备控制器发送的第二预设信号时,向所述备控制器发送响应信号;
所述备控制器被配置为检测所述主控制器是否发生故障包括:所述备控制器被配置为:
在满足如下任一条件时,判定所述主控制器发生故障;
超过预设时长没有接收到第一预设信号;
向所述主控制器发送第二预设信号,且超过预设时长没有接收到响应信号。
3.如权利要求2所述的系统,其特征在于,所述第一预设信号为PWM信号。
4.如权利要求1所述的系统,其特征在于,还包括通信控制器;所述主控制器和所述备控制器均与所述通信控制器相连;
所述至少一部分控制管理功能具体为对所述通信控制器的控制管理功能和对预设继电器的控制管理功能。
5.如权利要求4所述的系统,其特征在于,所述系统还包括或门电路;
所述或门电路与所述主控器和备控制器相连,被配置为在接收到主控制器和备控制器中的任一控制器输出的用于控制管理所述预设继电器的控制信号时,将接收到的控制信号发送到对应的继电器。
6.如权利要求1所述的系统,其特征在于,所述备控制器还被配置为在检测到所述主控制器发生故障时,输出报警通知消息。
7.如权利要求6所述的系统,其特征在于,所述备控制器被配置为输出报警通知消息具体为通过显示屏显示报警信息。
8.如权利要求1所述的系统,其特征在于,所述备控制器还被配置为在检测所述主控制器故障恢复时,向所述主控制器发送第三预设信号,并停止执行所述至少一部分控制管理功能;
所述主控制器被配置为在接收到第三预设信号时,执行控制管理功能。
9.如权利要求1所述的系统,其特征在于,所述主控制器还被配置为对所述备控制器进行配置。
10.一种电动车,其特征在于,包括如权利要求1-9任一项所述的电池管理系统。
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