CN105980989A - 用于检测电池管理系统中的任务调度器的故障的设备和方法 - Google Patents

用于检测电池管理系统中的任务调度器的故障的设备和方法 Download PDF

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Abstract

公开了一种用于检测电池管理系统的任务调度器的错误操作的技术，该技术能够容易地检测在操作期间的调度器的错误操作以提高电池管理系统的稳定性。根据本发明的示例性实施例的用于检测电池管理系统的任务调度器的错误操作的设备包括：第一调度器模块，其被配置成将第一任务控制为每第一周期执行；第二调度器模块，其被配置成将第二任务控制为每第二周期执行；任务计数单元，其被配置成每当第一任务被执行时根据第一周期增加用于第一调度器模块的第一计数值，并且每当第二任务被执行时根据第二周期增加用于第二调度器模块的第二计数值；以及错误操作检测单元，其被配置成基于第一计数值和第二计数值来检测第一调度器模块和第二调度器模块的错误操作。

Description

用于检测电池管理系统中的任务调度器的故障的设备和方法
技术领域
本申请要求于2014年10月24日向韩国知识产权局提交的韩国专利申请第10-2014-0144678号的优先权和权益，其全部内容通过引用结合于本文。
本发明涉及一种用于检测电池管理系统的任务调度器的错误操作的设备和方法，并且更具体地，涉及这样一种用于检测电池管理系统的任务调度器的错误操作的设备和方法，其能够容易地检测调度器在操作期间的错误操作，从而提高电池管理系统的稳定性。
背景技术
根据产品组和诸如高能量密度的电特性具有高易用性的二次电池已经普遍地应用于电动车辆(EV)、混合动力车辆(HEV)或由电驱动源驱动的储能系统(ESS)，以及便携式装置。二次电池作为一种是环境友好且具有提高的能量效率的新型能源，吸引注意力，其中，主要优点是能够创造性地降低化石燃料的使用，同时在使用能量时不产生副产品。
二次电池包括正电极和负电极集流器、分离器、活性物质、电解质等等，并且通过组成元件之间的电化学反应可重复地充电/放电。例如，广泛使用的锂聚合物二次电池具有大约3.7V至4.2V的操作电压。因此，为了获得应用于EV等的高输出电池组，通过将多个单位二次电池单元串联连接来配置该电池组。
除了基本结构之外，电池组还包括电池管理系统(BMS)，对于该电池管理系统，用于为驱动马达等负载进行的电力供应控制，测量诸如电流或电压的电特性值、充电/放电控制、电压均衡控制、评估充电状态(SOC)等等的算法应用于监控和控制二次电池的状态。
随着BMS的功能数量增加，一些调度由软件操作。这些调度器由于对应调度(任务和计时)的优先级而稍微影响操作，并且当过量负载应用于一个调度器时，该调度失效。具体地址，现有技术不具有在调度器被初始设定之后的操作期间检查对应调度器的功能，使得在稳定性上存在问题。
发明内容
[技术问题]
本发明的目的在于实现具有高稳定性的电池管理系统。
本发明的另一目的在于容易地检测电池管理系统的调度器的错误操作。
本发明的目的在于当操作多个调度器时精确地识别错误操作的调度器。
[技术方案]
为了实现这些目的，根据本发明的用于检测电池管理系统的任务调度器的错误操作的设备包括：第一调度器模块，其被配置成将第一任务控制为每第一周期执行；第二调度器模块，其被配置成将第二任务控制为每第二周期执行；任务计数单元，被配置成每当第一任务被执行时，根据第一周期增加用于第一调度器模块的第一计数值，并且每当第二任务被执行时，根据第二周期增加用于第二调度器模块的第二计数值；以及错误操作检测单元，其被配置成基于第一计数值和第二计数值来检测第一调度器模块和第二调度器模块的错误操作。
错误操作检测单元可基于在每个第一周期和第二周期的公倍数的时刻所检查的第一计数值和第二计数值来检测第一调度器模块和第二调度器模块的错误操作。
每当第一任务被执行时，任务计数单元可将第一计数值增加第一周期，并且每当第二任务被执行时，将第二计数值增加第二周期。
当在第一周期和第二周期的公倍数的时刻，第一计数值与第二计数值不同时，错误操作检测单元可确定产生错误操作。
该设备还包括第三调度器模块，该第三调度器模块被配置成将第三任务控制为以每个第三周期执行，其中，每当第三任务被执行时，任务计数单元可根据第三周期增加用于第三调度器模块的第三计数值，以及错误操作检测单元可基于第一计数值、第二计数值和第三计数值来检测第一调度器模块、第二调度器模块和第三调度器模块的错误操作。
错误操作检测单元可基于在每个第一周期和第二周期的第一公倍数时刻以及每个第一周期和第三周期的第二公倍数时刻的第一计数值、第二计数值以及第三计数值来检测第一调度器模块、第二调度器模块和第三调度器模块的错误操作。
当在第一公倍数时刻第一计数值与第二计数值相同且在所述第二公倍数时刻第一计数值与第三计数值不同时，错误操作检测单元可以确定在第三调度器模块中产生错误操作。
当在第一公倍数时刻第一计数值与第二计数值不同且在所述第二公倍数时刻第一计数值与第三计数值相同时，错误操作检测单元可以确定在第二调度器模块中产生错误操作。
当在第一公倍数时刻第一计数值与第二计数值不同且在第二公倍数时刻第一计数值与第三计数值不同时，错误操作检测单元确定在第一调度器模块中产生错误操作。
而且，为了实现这些目的，根据本发明的用于检测电池管理系统的任务调度器的错误操作的方法包括：将第一任务控制为每第一周期执行；将第二任务控制为每第二周期执行；每当第一任务被执行时，根据第一周期增加用于第一调度器模块的第一计数值，并且每当第二任务被执行时，根据第二周期增加用于第二调度器模块的第二计数值；以及基于第一计数值和第二计数值来检测第一调度器模块和第二调度器模块的错误操作。
检测错误操作可包括基于在每个第一周期和第二周期的公倍数的时刻所检查的第一计数值和第二计数值来检测第一调度器模块和第二调度器模块的错误操作。
增加第一计数值和第二计数值可包括每当第一任务被执行时，将第一计数值增加第一周期，并且每当第二任务被执行时，将第二计数值增加第二周期。
检测错误操作可包括当在第一周期和第二周期的公倍数的时刻，第一计数值与第二计数值不同时，确定产生错误操作。
检测错误操作可包括：确定第一调度器模块是否在公倍数的时刻被操作；当第一调度器模块在公倍数的时刻被操作时比较第一计数值和第二计数值；以及当第一计数值与第二计数值不同时确定产生错误操作。
[有益效果]
根据本发明的示例性实施方式，能够实现具有良好稳定性的电池管理系统。
而且，根据本发明的示例性实施方式，能够容易地检测到电池管理系统的调度器的错误操作。
而且，根据本发明的示例性实施方式，能够在操作多个调度器时精确识别错误操作的调度器。
附图说明
图1是示出了根据本发明的示例性实施例的用于检测电池管理系统的任务调度器的错误操作的设备的配置的框图。
图2是用于描述在包括具有1ms周期的调度器模块和具有5ms周期的调度器模块的情况下根据本发明的示例性实施例的用于检测电池管理系统的任务调度器的错误操作的设备的操作的图。
图3是用于描述在包括三个调度器模块时确定调度器模块的操作状态的示例的图。
图4是用于描述根据本发明的示例性实施例的用于检测电池管理系统的任务调度器的错误操作的方法的流程图。
图5是用于描述在包括两个调度器模块的情况下根据本发明的示例性实施例的用于检测电池管理系统的任务调度器的错误操作的方法的图。
具体实施方式
下面将参考附图详细描述本发明。在这里，将省略重复描述，以及在描述本发明的精神中使得本发明的目的不必要地产生歧义的已知功能和配置的详细描述。提供了本发明的示例性实施例，以使得本领域技术人员可更完整地理解本发明。因此，附图中的元件的形状、尺寸等可能为了明确地理解而被夸大。
在下文中，将描述根据本发明的示例性实施例的用于检测电池管理系统的任务调度器的错误操作的设备的结构和操作。
图1是示出了根据本发明的示例性实施例的用于检测电池管理系统的任务调度器的错误操作的设备的配置的框图。图2是用于描述在包括具有1ms周期的调度器模块和具有5ms周期的调度器模块的情况下根据本发明的示例性实施例的用于检测电池管理系统的任务调度器的错误操作的设备的操作的图。图3是用于描述在包括三个调度器模块时确定调度器模块的操作状态的示例的图。
参考图1，根据本发明的示例性实施例的用于检测电池管理系统的任务调度器的错误操作的设备100可包括第一调度器模块110、第二调度器模块120、第三调度器模块130、任务计数单元140以及错误操作检测单元150。
第一调度器模块110将第一任务控制为每第一周期执行。第二调度器模块120将第二任务控制为每第二周期执行。第三调度器模块130将第三任务控制为每第三周期执行。在这种情况下，第一任务、第二任务和第三任务指的是由不同的电池管理系统进行的执行操作。第一周期、第二周期和第三周期指的是分别执行第一任务、第二任务和第三任务的周期。而且，第一周期、第二周期和第三周期可由不同时间的周期构成。
每当第一任务被执行时，任务计数单元140根据第一周期增加用于第一调度器模块110的第一计数值。而且，每当第二任务被执行时，任务计数单元140根据第二周期增加用于第二调度器模块120的第二计数值。而且，每当第三任务被执行时，任务计数单元140根据第三周期增加用于第三调度器模块130的第三计数值。在这种情况下，每当第一任务被执行时，任务计数单元140可将第一计数值增加第一周期，每当第二任务被执行时，将第二计数值增加第二周期，并且每当第三任务被执行时，将第三计数值增加第一周期。
一起参考图2，其示出了当包括将第一任务控制为以1ms周期执行的第一调度器模块110和将第二任务控制为以5ms周期执行的第二调度器模块120时，根据本发明的示例性实施例增加设备100中的每个调度器模块的计数值的操作的实现示例，设备100用于检测电池管理系统的任务调度器的错误操作。
第一调度器模块110和第二调度器模块120将第一任务和第二任务控制为在相同时间执行，并且然后第一调度器模块110将第一任务控制为以1ms周期执行，以及第二调度器模块120将第二任务控制为以5ms周期执行。
而且，任务计数单元140首先声明第一计数次数varCheck1ms以及第二计数次数varCheck5ms(S11)，并且将第一计数次数varCheck1ms加1(S13)，从而对应于通过第一调度器模块110执行第一任务(S12)时的周期。而且，任务计数单元140将第二计数次数varCheck5ms加5(S15)，从而对应于通过第二调度器模块120执行第二任务(S14)时的周期。
错误操作检测单元150可基于第一计数值、第二计数值和第三计数值检测第一调度器模块110、第二调度器模块120和第三调度器模块130的错误操作。
错误操作检测单元150可基于在每个第一周期和第二周期的公倍数的时刻所检查的第一计数值和第二计数值来检测第一调度器模块110和第二调度器模块120的错误操作。而且，当在第一周期和第二周期的公倍数的时刻，第一计数值不同于第二计数值时，错误操作检测单元150可确定产生第一调度器模块110或第二调度器模块120的错误操作。
而且，错误操作检测单元150可基于在每个第一周期和第二周期的第一公倍数时刻以及每个第一周期和第三周期的第二公倍数时刻的第一计数值、第二计数值和第三计数值来检测第一调度器模块110、第二调度器模块120和第三调度器模块130的错误操作。
在这种情况下，当在第一公倍数时刻第一计数值与第二计数值相同且在第二公倍数时刻第一计数值与第三计数值不同时，错误操作检测单元150可确定在第三调度器模块130中产生错误操作。
而且，当在第一公倍数时刻第一计数值与第二计数值不同且在第二公倍数时刻第一计数值与第三计数值相同时，错误操作检测单元150可确定在第二调度器模块120中产生错误操作。
而且，当在第一公倍数时刻第一计数值与第二计数值不同且在第二公倍数时刻第一计数值与第三计数值不同时，错误操作检测单元150可确定在第一调度器模块110中产生错误操作。
一起参考图3，其示出了当包括三个调度器模块时确定每个调度器模块的操作状态的示例。假设第一调度器模块110将第一任务控制为以1ms周期执行，第二调度器模块120将第二任务控制为以5ms周期执行，并且第三调度器模块130将第三任务控制为以10ms周期执行。在这种情况下，错误操作检测单元150可通过以5ms周期比较第一调度器模块110与第二调度器模块120之间的计数次数来确定错误操作(其被称为“确定A”)，并且通过以10ms周期比较第一调度器模块110与第三调度器模块130之间的计数次数来确定错误操作(其被称为“确定B”)。然后，当确定A和确定B两者都为通过时，错误操作检测单元150可确定在所有的调度器模块中都没有错误，当确定A为失败且确定B为通过时，错误操作检测单元150可确定在第二调度器模块120中存在错误，当确定A为通过且确定B为失败时，错误操作检测单元150可确定在第三调度器模块130中存在错误，以及当确定A为失败且确定B为失败时，错误操作检测单元150可确定在第一调度器模块110中存在错误。在这种情况下，通过指的是在调度器模块之间的计数次数在确定时刻时是相同的情况，以及失败指的是在调度器模块之间的计数次数在确定时刻时是彼此不同的情况。
在下文中，将描述根据本发明的示例性实施例的用于检测电池管理系统的任务调度器的错误操作的方法。
图4是用于描述根据本发明的示例性实施例的用于检测电池管理系统的任务调度器的错误操作的方法的流程图。
参考图4，在根据本发明的示例性实施例的用于检测电池管理系统的任务调度器的错误操作的方法中，首先，第一任务被控制为每第一周期执行，并且第二任务被控制为每第二周期执行(S110)。
而且，每当第一任务被执行时，根据第一周期增加用于第一调度器模块的第一计数值，并且每当第二任务被执行时，根据第二周期增加用于第二调度器模块的第二计数值(S120)。在这种情况下，在操作S120中，每当第一任务被执行时，可将第一计数值增加第一周期，并且每当第二任务被执行时，可将第二计数值增加第二周期。
在操作S120之后，可基于第一计数值和第二计数值检测第一调度器模块和第二调度器模块的错误操作(S130)。在这种情况下，在操作S130中，可基于在每个第一周期和第二周期的公倍数的时刻所检查的第一计数值和第二计数值来检测第一调度器模块和第二调度器模块的错误操作。而且在操作S130中，当在第一周期和第二周期的公倍数的时刻第一计数值与第二计数值不同时，可确定产生错误操作。
具体地，操作S130可包括如下操作：确定第一调度器模块是否在公倍数的时刻被操作、当第一调度器模块在公倍数的时刻被操作时比较第一计数值和第二计数值，以及当第一计数值与第二计数值不同时，确定产生错误操作。
图5是用于描述在包括两个调度器模块的情况下根据本发明的示例性实施例的用于检测电池管理系统的任务调度器的错误操作的方法的图。
参考图5，将第一任务控制为以1ms周期执行的第一调度器模块和将第二任务控制以5ms周期执行的第二调度器模块在相同的时刻开始操作(S210)。
然后，确定第一任务是否已在第一调度器模块和第二调度器模块的执行控制周期的公倍数时刻(5ms)被操作(S220)。
当第一任务已在公倍数时刻(5ms)被操作时，确定在对应时刻第一调度器模块的计数次数varCheck1ms与第二调度器模块的计数次数varCheck5ms是否相同(S230)。每当根据该周期执行第一任务时，计数值可增加1，并且每当根据该周期执行第二任务时，计数值可增加5。
作为操作S230的确定结果，当第一调度器模块的计数次数varCheck1ms与第二调度器模块的计数次数varCheck5ms相同时，确定第一调度器模块和第二调度器模块正常地操作。然而，作为操作S230的确定结果，当第一调度器模块的计数次数varCheck1ms与第二调度器模块的计数次数varCheck5ms不同时，确定第一调度器模块和第二调度器模块非正常地操作，即，错误地操作(S250)。
根据本发明的示例性实施例的用于检测电池管理系统的任务调度器的错误操作的方法可被实现为可由各种计算机执行的、将记录在计算机可读介质中的程序命令。计算机可读介质可包括程序命令、数据文件和数据结构中的一个或组合。可为本发明特别地设计和配置记录在介质中的程序命令，或者该程序命令对于在计算机软件领域中的技术人员而言是众所周知的且可被使用的。计算机可读记录介质的实例包括诸如硬盘、软盘或磁带的磁介质、诸如CD-ROM或DVD的光学介质、诸如软磁光碟的磁光介质，以及被特别配置成存储并执行程序命令的任何类型的硬件装置——诸如，ROM、RAM和闪存。此外，程序命令的示例可包括可通过使用解释器在计算机中执行的高级语言代码，以及通过编译器实现的机器代码。该硬件装置可被配置成与一个或多个软件模块操作，以便执行本发明的操作，并且其相反情况也是可用的。
可通过硬件和软件的组合实现本发明的原理的说明。而且，可通过实际实现在程序存储单元上的应用程序实现软件。应用程序可被上传到包括预定适当架构的机器并由该机器执行。优选地，该机器可实现在具有诸如一个或多个中央处理单元(CPU)、计算机处理器、随机存储存储器(RAM)和输入/输出(I/O)接口)的硬件的计算机平台上。而且，计算机平台可包括操作系统和微命令代码。本文描述的各种的处理和功能可以是微命令代码的一部分、应用程序的一部分，或微命令代码和应用程序的任意组合，并且可由包括CPU的各种处理设备执行。此外，诸如附加数据存储单元和打印机的其他各种外设可连接至计算机平台。
优选通过软件实现在附图中示出的一些组成的系统部件和方法，使得还应该认识到，系统部件或处理功能块之间的实际连接可根据本发明的原理的编程方法而改变。当给出前述说明时，本领域技术人员可想到本发明的原理的实现示例或配置。
在根据本发明的示例性实施例的用于检测电池管理系统的任务调度器的错误操作的设备和方法中，上文描述的实施例的配置和方法可受限地应用，但可通过选择性地组合每个实施例的全部或一部分来配置这些实施例，使得可进行各种修改。

Claims (14)

1.一种用于检测电池管理系统的任务调度器的错误操作的设备，所述设备包括：
第一调度器模块，其被配置成将第一任务控制为每第一周期执行；
第二调度器模块，其被配置成将第二任务控制为每第二周期执行；
任务计数单元，其被配置成每当所述第一任务被执行时根据所述第一周期增加用于所述第一调度器模块的第一计数值，并且每当所述第二任务被执行时根据所述第二周期增加用于所述第二调度器模块的第二计数值；以及
错误操作检测单元，其被配置成基于所述第一计数值和所述第二计数值来检测所述第一调度器模块和所述第二调度器模块的错误操作。
2.根据权利要求1所述的设备，其中，所述错误操作检测单元基于在每个所述第一周期和所述第二周期的公倍数的时刻所检查的所述第一计数值和所述第二计数值来检测所述第一调度器模块和所述第二调度器模块的错误操作。
3.根据权利要求2所述的设备，其中，每当所述第一任务被执行时，所述任务计数单元将所述第一计数值增加所述第一周期，并且每当所述第二任务被执行时，所述任务计数单元将所述第二计数值增加所述第二周期。
4.根据权利要求3所述的设备，其中，当在所述第一周期和所述第二周期的公倍数的时刻，所述第一计数值与所述第二计数值不同时，所述错误操作检测单元确定产生错误操作。
5.根据权利要求1所述的设备，还包括：
第三调度器模块，其被配置成将第三任务控制为每第三周期执行，
其中，每当所述第三任务被执行时，所述任务计数单元根据所述第三周期增加用于所述第三调度器模块的第三计数值，以及
所述错误操作检测单元基于所述第一计数值、所述第二计数值和所述第三计数值来检测所述第一调度器模块、所述第二调度器模块和所述第三调度器模块的错误操作。
6.根据权利要求5所述的设备，其中，所述错误操作检测单元基于在每个所述第一周期和所述第二周期的第一公倍数时刻以及每个所述第一周期和所述第三周期的第二公倍数时刻的所述第一计数值、所述第二计数值以及所述第三计数值来检测所述第一调度器模块、所述第二调度器模块和所述第三调度器模块的错误操作。
7.根据权利要求6所述的设备，其中，当在所述第一公倍数时刻所述第一计数值与所述第二计数值相同且在所述第二公倍数时刻所述第一计数值与所述第三计数值不同时，所述错误操作检测单元确定在所述第三调度器模块中产生错误操作。
8.根据权利要求6所述的设备，其中，当在所述第一公倍数时刻所述第一计数值与所述第二计数值不同且在所述第二公倍数时刻所述第一计数值与所述第三计数值相同时，所述错误操作检测单元确定在所述第二调度器模块中产生错误操作。
9.根据权利要求6所述的设备，其中，当在所述第一公倍数时刻所述第一计数值与所述第二计数值不同且在所述第二公倍数时刻所述第一计数值与所述第三计数值不同时，所述错误操作检测单元确定在所述第一调度器模块中产生错误操作。
10.一种用于检测电池管理系统的任务调度器的错误操作的方法，所述方法包括：
将第一任务控制为每第一周期执行；
将第二任务控制为每第二周期执行；
每当所述第一任务被执行时，根据所述第一周期增加用于所述第一调度器模块的第一计数值，并且每当所述第二任务被执行时，根据所述第二周期增加用于所述第二调度器模块的第二计数值；以及
基于所述第一计数值和所述第二计数值来检测所述第一调度器模块和所述第二调度器模块的错误操作。
11.根据权利要求10所述的方法，其中，检测错误操作包括基于在每个所述第一周期和所述第二周期的公倍数的时刻所检查的所述第一计数值和所述第二计数值来检测所述第一调度器模块和所述第二调度器模块的错误操作。
12.根据权利要求11所述的方法，其中，增加所述第一计数值和所述第二计数值包括每当所述第一任务被执行时，将所述第一计数值增加所述第一周期，并且每当所述第二任务被执行时，将所述第二计数值增加所述第二周期。
13.根据权利要求12所述的方法，其中，检测错误操作包括当在所述第一周期和所述第二周期的公倍数的时刻，所述第一计数值与所述第二计数值不同时，确定产生错误操作。
14.根据权利要求12所述的方法，其中，检测错误操作包括：
确定所述第一调度器模块是否在公倍数的时刻被操作；
当所述第一调度器模块在公倍数的时刻被操作时，比较所述第一计数值和所述第二计数值；以及
当所述第一计数值与所述第二计数值不同时，确定产生错误操作。
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