CN108602449B - 电池管理装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种控制用于管理被装载在车辆上的电池的装置的任务执行的技术。根据本发明的电池管理装置是管理包括在车辆中的电池的装置，并且可以包括：应用模块，该应用模块具有以预定的周期分别地执行任务的多个单元应用模块；紧急识别模块，该紧急识别模块被配置为识别车辆的紧急情况；以及周期改变模块，该周期改变模块被配置为当紧急识别模块识别到车辆中的紧急情况时，改变至少一个单元应用模块的任务执行周期。

Description

电池管理装置

本申请要求于2016年11月24日在韩国提交的韩国专利申请No.10-2016-0157679的优先权，其公开内容通过引用并入本文。

技术领域

本公开涉及一种电池管理技术，并且更具体地，涉及一种控制用于管理装载在车辆中的电池的装置——例如，电池管理系统(BMS)——以执行各种任务的技术。

背景技术

电池不仅被更广泛地用于诸如移动电话、膝上型计算机、智能电话和智能平板的移动设备，而且还被更广泛地用于电动车辆(EV、HEV、PHEV)和大容量存储设备。

电池可以被耦合到控制电池的整体操作的电池管理系统(BMS)。特别地，BMS包括MCU并且可以执行数个任务。此时，BMS的MCU可以被配置成一次仅执行一个任务，无论核的数量如何。这是因为同时执行数个过程可能由于任务当中的串扰而导致问题。此外，如果在BMS的MCU处发生错误，则车辆可能引起事故，并且因此通常使用单个任务过程以阻止这种MCU错误。

在这种情况下，可以在特定时段执行由BMS执行的各种任务。另外，任务执行周期被固定并且以软件图像的形式将其下载到BMS，并且通常不可能任意地改变周期。

因此，目前可用的车辆的BMS可能不能自适应地应对各种环境条件。特别地，车辆总是具有交通事故的风险，但是即使在事故情况下，BMS的各种任务不可避免地以与正常状态相同的周期和形式执行。为此，难以快速且适当地应对事故，并且难以精确地获取和分析事故相关信息。

发明内容

技术问题

本公开被设计以解决现有技术的问题，并且因此本公开涉及提供一种电池管理装置，该电池管理装置能够更快速和适当地处理异常情况，并且在通过更准确并且更详细地获取相关信息来管理电池中更加简单和更加有利；并且本公开涉及包括该电池管理装置的电池组和车辆。

从下述的详细描述中可以理解本公开的这些和其他目的和优点，并且从本公开的示例性实施例将变得更加完全显而易见。而且，将容易理解的是，可以通过本发明下文所示出的装置来实现本公开的目的和优点。

技术方案

在本公开的一个方面中，提供一种用于管理包括在车辆中的电池的电池管理装置，包括：应用模块，该应用模块具有以预定的周期分别地执行任务的多个单元应用模块；紧急识别模块，该紧急识别模块被配置成识别车辆的紧急情况；以及周期改变模块，该周期改变模块被配置成，当紧急识别模块识别车辆的紧急情况时改变至少一个单元应用模块的任务执行周期。

这里，紧急识别模块可以具有用于测量制动压力的制动压力测量传感器。

此外，紧急识别模块还可以具有碰撞检测传感器，该碰撞检测传感器用于监测施加到车辆的碰撞。

此外，当由制动压力测量传感器测量到的制动压力是参考值或更高时，周期改变模块可以启动，并且当碰撞检测传感器检测到碰撞时，改变任务执行周期。

此外，当由制动压力测量传感器测量到的制动压力是参考值或更高时，周期改变模块可以首次改变关于至少一个单元应用模块的任务的任务执行周期，并且当碰撞检测传感器检测到碰撞时，周期改变模块可以再次改变所首次改变的任务执行周期。

此外，电池管理装置还可以包括存储器模块，该存储器模块用于存储电池的信息，并且每当压力被施加到车辆的制动器时，存储器模块可以记录电池的信息数据，并且当车辆的制动压力是参考值或更高时，存储记录的信息数据。

此外，作为单元应用模块，应用模块可以包括下述中的至少一个：用于执行测量电池中所包括的每个单体(cell)的电压的任务的单体电压测量应用、用于执行测量在电池中流动的电流的任务的电流测量应用、用于执行测量电池的温度的任务的温度测量应用、用于执行测量用于控制接触器的线圈的电压的任务的接触器测量应用以及用于执行通过控制器局域网(CAN)通信从车辆的另一设备接收调试数据的任务的调试接收应用，并且当识别到车辆的紧急情况时，周期改变模块可以改变关于单元应用模块当中的至少一个单元应用模块的任务执行周期。

另外，当识别车辆的紧急情况时，周期改变模块可以减少关于应用模块中所包括的单元应用模块当中的至少一个单元应用模块的任务执行周期。

另外，当车辆停止时，周期改变模块可以将所改变的任务执行周期恢复到原始周期。

另外，周期改变模块可以监测电池管理装置的负载，并且根据所监测的结果来增加应用模块的单元应用模块的一部分的任务执行周期。

在本公开的另一方面中，还提供一种电池组，其包括根据本公开的电池管理装置。

在本公开的另一方面中，还提供一种车辆，其包括根据本公开的电池管理装置。

有利效果

根据本公开的实施例，能够改变由诸如BMS的电池管理装置执行的各种任务的性能周期。

因此，在本公开中，能够通过改变任务执行周期来自适应地处理电池的各种环境条件。

特别地，当电池被安装到车辆时，电池可能很可能由于交通事故而损坏或破坏。然而，根据本公开的实施例，能够在交通事故等情况下快速且适当地执行相关任务。

此外，能够在紧急情况下精细且快速地存储电池的状态信息，使得可以更容易地分析相关内容，并且这对于修理和制造电池可能非常有帮助。

另外，根据本公开的实施例，即使当没有充分地确保存储器容量时，能够存储和利用适当的信息。

附图说明

附图图示本公开的优选实施例，并且与前述公开一起用作提供对本公开的技术特征的进一步理解，并且因此，本公开不应被解释为对附图的限制。

图1是示意性地图示根据本公开的实施例的电池管理装置的功能配置的框图。

图2示意性地示出包括在车辆中的根据本公开的实施例的电池管理装置。

图3是示意性地示出根据本公开的实施例的包括在应用模块中的单元应用模块的框图。

图4是示意性地示出车辆的制动系统的部分配置的示例的图。

图5和图6是用于示意性地图示根据本公开的实施例的电池管理装置的电池管理方法的流程图。

具体实施方式

在下文中，将参考附图详细地描述本公开的优选实施例。在描述之前，应理解，说明书和所附权利要求中使用的术语不应被解释为限于一般和字典含义，而是基于允许发明人恰当地定义术语以获得最佳解释的原则基于与本公开的技术方面相对应的含义和概念来解释。

因此，这里提出的描述仅是用于说明目的的优选示例，并非旨在限制本公开的范围，因此应理解，可以在不脱离本公开的范围的情况下对其进行其他等同和修改。

图1是示意性地示出根据本公开的实施例的电池管理装置1000的功能配置的框图。而且，图2示意性地示出包括在车辆中的根据本公开的实施例的电池管理装置1000。

参考图1，根据本公开的电池管理装置1000可以包括应用模块100、紧急识别模块200、和周期改变模块300。另外，如图2中所示，根据本公开的电池管理装置1000可以被连接到包括在车辆中的电池以管理用于车辆的电池。然而，在图2中，除了电池管理装置1000之外的部件——即，电池2000、接触器3000、逆变器4000、电动机5000和ECU 6000——可以采用在提交本申请时本领域已知的部件并且在此不详细地描述。

应用模块100可以执行一个或多个任务。特别地，应用模块100可以被配置成执行多个任务。为此，应用模块100可以包括多个单元应用模块。另外，每个单元应用模块可以执行一个或多个预定的任务。这里，任务可以意指伴随管理电池的各种功能或操作，例如，测量、估计、计算或诊断电池的各种状态或控制电池。在本公开中，由应用模块100执行的任务不限于特定操作。因此，在提交本申请时已知的各种任务，特别地由包括在车辆等中的电池组的电池管理系统(BMS)执行的各种功能，可以被采用作为由应用模块100执行的任务。

图3是示意性地示出根据本公开的实施例的包括在应用模块100中的单元应用模块的框图。

参考图3，作为单元应用模块，应用模块100可以包括第一诊断应用111、信号接收应用121、测量ADC应用122、OCV测量应用123、电流测量应用124、第二诊断应用125、接触器控制应用126、绝缘电阻测量应用127、信号发送应用128、诊断错误处理应用129、调试接收应用131、第三诊断应用132、单体电压测量应用133、温度测量应用134、接触器测量应用135、调试发送应用136、第四诊断应用141、SOX估计应用142和/或EE温度测量应用143。

这里，第一诊断应用111可以执行检查根据本公开的电池管理装置1000——例如BMS——是否唤醒，以及初始化电池管理装置1000的诊断的任务。信号接收应用121可以执行从车辆周期性地接收事先列出的CAN信号的任务。测量ADC应用122可以执行将由电池管理装置1000测量的各种模拟值——例如电压值——转换为数字值的任务。OCV测量应用123可以执行测量电池的开路电压的任务。例如，OCV测量应用123可以执行在车辆发动之前测量处于空闲状态的电池组的电压的任务。

电流测量应用124可以执行测量电池的充电或放电电流的任务。第二诊断应用125可以执行诊断接触器3000是否正确操作的任务。如图2中所示，接触器3000可以位于用于从电池2000向电动机5000供应电力的路径上，以用作用于控制逆变器4000的开关。

接触器控制应用126可以执行控制接触器3000启动和关闭的任务。绝缘电阻测量应用127可以执行检查设置在电池(或，电池组)处的绝缘电阻器是否正常或者是否过大的电流流入绝缘电阻器的任务。信号发送应用128可以执行将事先列出的CAN信号周期性地发送到车辆的任务。诊断错误处理应用129可以执行处理由各种诊断应用识别的错误的任务。

调试接收应用131可以执行通过CAN通信从除电池管理装置1000之外的车辆的设备，例如车辆的各种电子控制单元(ECU)6000接收用于调试的数据的任务。此时，由调试接收应用131接收的数据是在车辆处不被要求的数据，并且可以是主要用于分析或调试的信息。

第三诊断应用132可以执行诊断电池中设置的每个单体(cell)的过电压、过电流等的任务。单体电压测量应用133可以执行测量电池中设置的每个单体的电压的任务。温度测量应用134可以执行测量电池2000和/或电池管理装置1000的内部和外部温度的任务。接触器测量应用135可以测量接触器3000的状态。特别地，接触器3000可以包括连接端子和用于使连接端子开路和闭合的线圈单元，并且可以取决于是否向线圈单元供应电力来确定连接端子是否被开路或者闭合。此时，接触器测量应用135可以测量接触器的线圈两端处的电压。调试发送应用136可以执行发送命令的任务，以通过CAN通信向外围设备发送用于分析或调试的各种信息，使得调试接收应用131可以从除电池管理装置之外的设备——例如ECU6000——接收信息。

第四诊断应用141可以执行诊断环境温度是否是高于一定水平的非常高的温度和/或低于一定水平的非常低的温度的任务。SOX估计应用142可以执行估计电池2000的各种状态——例如充电状态(SOC)和/或健康状态(SOH)的任务。EE温度测量应用143可以执行测量电池周围的电子电气(EE)设备的温度的任务。

除了上述应用之外，应用模块100还可以包括各种其他单元应用模块，并执行各种其他任务。特别地，应用模块100可以被配置成执行在提交本申请时众所周知的车辆的BMS的各种任务。

应用模块100可以以预定周期执行每个任务。也就是说，包括在应用模块100中的每个单元应用模块可以在预定周期执行相应的任务。此时，任务的执行周期可以被预先确定并存储在存储器模块400等中，或者可以由作为与每个单元应用模块分离的组件的任务调度器等分配。

例如，参见图3，第一诊断应用可以被配置成以1ms的周期执行任务。另外，信号接收应用、测量ADC应用、OCV测量应用、电流测量应用、第二诊断应用、接触器控制应用、绝缘电阻测量应用、信号发送应用和诊断错误处理应用可以配置成以10ms的周期执行任务。此外，调试接收应用、第三诊断应用、单体电压测量应用、温度测量应用、接触器测量应用和调试发送应用可以被配置成以100ms的周期执行每个任务。另外，第四诊断应用、SOX估计应用和EE温度测量应用可以被配置成以1000ms的周期执行每个任务。

具体地，在根据本公开的电池管理装置中，应用模块100可以被配置成在特定时间点仅由单个单元应用模块执行一个任务。也就是说，应用模块100可以在特定时间点仅执行一个任务。这是为了防止因为同时执行两个或更多个任务而导致至少一些任务未正确执行的问题。

紧急识别模块200可以识别被装备的根据本公开的电池和电池管理装置被装载的车辆的紧急情况。这里，紧急情况可以意指车辆未处于正常状态而是处于异常状态的状态。紧急情况可能包括各种异常情况。例如，紧急情况可能意指对车辆施加碰撞的情况。

优选地，紧急识别模块200可以包括制动压力测量传感器。另外，制动压力测量传感器可以测量制动压力。例如，制动压力测量传感器可以通过识别由驾驶员踩踏的制动踏板的程度或角度来测量制动压力。

图4是示意性地示出车辆的制动系统的部分配置的示例的图。

参考图4，车辆的制动系统可包括制动踏板11、推杆12、主缸13、制动软管14、轮缸15等。另外，制动踏板11的一侧(固定点)位于固定状态下的位置A1，并且当驾驶员踩踏制动踏板11的另一侧(作用点)时，制动踏板11可以被移到A2位置。在这种情况下，在固定点附近施加到推杆12的力可以通过推动主缸13的活塞产生液压。此外，主缸的液压可以经由制动软管14传送到设置在车辆的车轮处的轮缸15。

在此配置中，制动压力测量传感器可以通过测量制动踏板11的被下压的距离来获得制动压力。例如，在图4的配置中，施加到制动器的压力可以通过测量制动踏板11的特定点的移动距离来获得，如L所指示的。

可替选地，制动压力测量传感器可以通过测量制动踏板被压下的角度来获得制动压力。例如，制动压力测量传感器可以通过测量连接固定点和作用点的线的角度变化来获得施加到制动器的压力。

另外，制动压力测量传感器可以通过测量车辆制动器的主缸或轮缸的液压来获得制动压力。可替选地，制动压力测量传感器可以以各种其他方式测量制动器的压力。

还优选地，紧急识别模块200可以包括碰撞检测传感器。这里，碰撞检测传感器可以检测施加到车辆的碰撞。也就是说，碰撞检测传感器可以测量碰撞是否已经被实际施加到车辆。例如，碰撞检测传感器可以通过使用安装到车身的用于驱动气囊等的碰撞传感器来检测施加到车辆的碰撞。可替选地，可以使用加速度传感器、陀螺仪传感器等来实现碰撞检测传感器。

当由紧急识别模块200识别到车辆的紧急情况时，周期改变模块300可以从紧急识别模块200接收识别到紧急情况的信息。另外，在这种情况下，周期改变模块300可以改变应用模块100中的至少一个单元应用模块的任务执行周期。例如，周期改变模块300可以被配置成当对车辆施加碰撞时改变特定任务的周期。

也就是说，当由紧急识别模块200识别到车辆的紧急情况时，周期改变模块300可以改变在应用模块100中设置的单元应用模块当中的至少一个单元应用模块的任务的周期。

具体地，当识别到车辆的紧急情况时，周期改变模块300可以减少包括在应用模块100中的单元应用模块当中的至少一个单元应用模块任务的周期。在这种情况下，可以更精确和精密地分析和控制原因和情况。

优选地，如果识别到车辆的紧急情况，则周期改变模块300可以改变单体电压测量应用的任务执行周期。具体地，当车辆中发生紧急情况时，周期改变模块300可以减少单体电压测量应用的任务执行周期。

例如，单体电压测量应用可以在正常情况下每100ms测量每个电池单体的电压。然而，如果发生诸如车辆碰撞的紧急情况，则周期改变模块300可以改变单体电压测量应用的任务执行周期，使得单体电压测量应用每1ms测量每个单体的电压。

根据本公开的此配置，通过在诸如车辆碰撞的紧急情况下更精确地检查每个单体的电压变化，可以更快速和准确地计算出由于碰撞引起的电池的损坏或泄漏的可能性。另外，这可以用于适当的后续程序，诸如单体损伤警告、损坏的单体位置通知、损坏的单体绕路路径预留、单体平衡等。此外，精确地检查的信息可以存储在存储器模块400中，以日后用作用于分析原因和状态以及用于管理和维护电池的数据。

另外，如果识别到车辆的紧急情况，则周期改变模块300可以改变当前测量应用的任务执行周期。具体地，当车辆中发生紧急情况时，周期改变模块300可以减少电流测量应用的任务执行周期。

例如，电流测量应用可以在正常情况下每10ms测量电池中流动的电流。然而，如果在车辆处发生碰撞情况，则周期改变模块300可以改变电流测量应用的任务执行周期，使得电流测量应用每1ms测量电池电流。

根据本公开的此配置，在诸如车辆碰撞的紧急情况下，能够快速且适当地采取适当的后续措施，例如通过精确检查电池中流动的电流计算出是否需要中断由于过电流情况产生的电流。此外，如上面计算出的电池的电流变化历史可以存储在存储器模块400中，以用作用于分析事故原因、分析电池状态、检查事故历史等的数据。

另外，如果识别到车辆的紧急情况，则周期改变模块300可以改变温度测量应用的任务执行周期。特别地，当车辆中发生紧急情况时，周期改变模块300可以减少温度测量应用的任务执行周期。

例如，温度测量应用可以在正常情况下每100ms测量电池的温度。然而，如果在车辆处发生碰撞情况，则周期改变模块300可以改变温度测量应用的任务执行周期，使得温度测量应用每1ms测量电池的温度。

根据本公开的此配置，在诸如车辆碰撞的紧急情况下，通过更精确地检查电池的温度变化，能够快速且准确地检测和处理由于碰撞引起的电池的过大的升温或着火。另外，如上面所计算出的电池的温度变化历史被存储在存储器模块400中，以用作将来帮助管理或维护电池的数据。

此外，如果识别到车辆的紧急情况，则周期改变模块300可以改变接触器测量应用的任务执行周期。特别地，当车辆中发生紧急情况时，周期改变模块300可以减少接触器测量应用的任务执行周期。

例如，接触器测量应用可以在正常情况下每100ms测量接触器的线圈电压。然而，如果在车辆处发生碰撞情况，则周期改变模块300可以将接触器测量应用的任务执行周期改变成1ms，使得接触器测量应用可以每1ms测量接触器的线圈电压。

根据本公开的此实施例，能够更快速和准确地计算出在诸如车辆碰撞的紧急情况下接触器相对于电动机的控制状态是否存在异常。另外，如上面计算出的接触器的线圈电压变化历史可以被存储在存储器模块400中，以用作用于将来帮助检查和管理电池状态的数据。

另外，当紧急识别模块200识别出车辆的紧急情况时，周期改变模块300可以改变调试接收应用的任务执行周期。特别地，当车辆中发生紧急情况时，周期改变模块300可以减少调试接收应用的任务执行周期。

例如，调试接收应用可以在正常情况下每100ms经由CAN通信从诸如ECU的车辆的其他设备接收调试数据。然而，如果在车辆处发生碰撞情况，则周期改变模块300可以改变调试接收应用的任务执行周期，使得调试接收应用可以每10ms接收调试数据。

同时，在这种情况下，用于执行发送调试数据的命令的调试发送应用也可以在正常情况下每100ms执行任务，并且如果识别到车辆的紧急情况，则周期改变模块300可以每10ms执行任务。

根据本公开的此配置，在诸如车辆碰撞的紧急情况的情况下，能够通过从车辆的ECU或EE更快速地收集数据来对相应的设备快速地采取适当的措施。另外，如上所述的从车辆获得的数据可以被存储在电池管理装置的存储器模块400中，以用作将来帮助管理和维护电池的数据。

另外，如上所述的当各种任务的执行周期被减少时更快速和精细地获得的数据也可以用于控制以最小化诸如外围设备燃烧或火灾的损害。另外，通过在紧急情况下尽可能多地记录与外围设备的BMS控制和通信数据变化，数据可以被用于以案例研究形式收集数据。此外，所收集的数据可以用作用于预测电池的SOC、SOH、输出等的算法中的重要数据。

周期改变模块300可以确定由制动压力测量传感器测量的制动压力是否是参考值或更高。另外，如果测量值是参考值或更高，则周期改变模块300可以改变特定单元应用模块的任务执行周期。

特别地，紧急识别模块200可以通过使用制动踏板的移动距离来识别车辆的紧急情况。例如，在图4的配置中，设置在紧急识别模块200处的制动压力测量传感器可以测量制动踏板的特定点的移动距离L作为制动压力。另外，要与移动距离L比较的参考距离可以作为参考值事先存储在电池管理装置的存储器模块400中。在这种情况下，紧急识别模块200可以通过将由制动压力测量传感器测量的制动踏板的移动距离L与预定参考距离进行比较来确定车辆是否处于紧急情况。

例如，当参考距离为10cm作为参考值时，如果测量到的制动踏板的移动距离是7cm，则其小于参考距离，并且因此紧急识别模块200可以确定当前车辆状况是正常的情况。同时，如果测量到的制动踏板的移动距离是12cm，则其超过参考距离(10cm)，并且因此紧急识别模块200可以确定当前车辆状况是紧急情况。另外，紧急识别模块200可以将关于紧急情况的信息发送到周期改变模块300。

如果这样，则周期改变模块300可以改变特定单元应用模块的任务执行周期。例如，周期改变模块300可以将一些单元应用模块——例如，单体电压测量应用、温度测量应用和/或接触器测量应用——的任务执行周期从100ms缩短到1ms。另外，周期改变模块300可以将调试接收应用和调试发送应用的任务执行周期从100ms缩短到10ms。

作为另一示例，紧急识别模块200可以通过将制动踏板的旋转角度与参考角度进行比较来识别车辆的紧急情况。在这种情况下，如果制动踏板的旋转角度是参考角度(例如，30°)或更高，则可以确定由制动压力测量传感器测量的制动压力等于或大于参考值。也就是说，如果制动踏板的旋转角度等于或大于预定参考角度，则紧急识别模块200可以识别车辆处于紧急情况。

作为另一示例，紧急识别模块200可以通过将主缸的液压或轮缸的液压与预定的参考液压进行比较来识别车辆的紧急情况。

在这样的各种配置中，与测量角度或测量的液压相比较的参考角度或参考液压可以由制造商或管理者事先存储在存储器模块400中。

另外，如果紧急识别模块200识别车辆的紧急情况，则周期改变模块300可以改变包括在应用模块100中的至少一些单元应用模块的任务执行周期，如上所述。

如上所述，根据使用由制动压力测量传感器测量的制动压力识别到车辆的紧急情况并且改变任务执行周期的配置，能够更快地和更详细地收集数据并且适当地应对情况。特别地，在许多交通事故中，驾驶员经常通过在实际碰撞之前识别可能发生事故来试图制动车辆。在这种情况下，在实际碰撞发生之前，数个任务的执行周期可能会变得更快或更慢。此外，可以以适当的方式改变任务的执行周期，为事故情况做好准备。例如，通过在发生实际碰撞事件之前缩短单体电压测量应用的任务执行周期，可以更精确地测量事故之前和之后的单体电压变化。因此，能够更准确地计算出单体电压是否由于事故而改变。

另外，精确的测量值可以存储在存储器模块400中并且稍后用于容易地分析故障的原因和内容并且容易地管理或修理电池。此外，根据本公开的实施例，各种信息可以恰好在事故发生之前被更精确地测量和存储，而不是总是被精细地存储。因此，即使存储器模块400具有小容量，也能够实现本公开。特别地，当前在电动车辆或混合动力电动车辆中采用的BMS等不具有大的存储容量，并且因此难以始终存储大量的信息。然而，在上述配置中，可以仅在制动压力等于或大于参考值的特定情况下精细地存储信息，并且因此可以仅利用小的存储容量容易地实现本公开。

另外，精确的测量值可以被用于在事故发生时通过首先中断所有单体处的电流来控制电流以防止电击或电流泄漏。可替选地，通过阻止一些单体的连接以降低电池电压，可以使用精确的测量值以减少由高电压引起的损坏。如上所述，在发生事故之前精确地测量的数据可以被用于对在车辆处设置的各种控制设备的意外操作进行准备。

此外，根据本公开的实施例，即使当碰撞传感器等在事故情况下不能正常地操作时，也可以改变任务执行周期。在一些交通事故情况下安全气囊没有展开是一个常见问题，其通常由碰撞传感器等的不完美引起的。然而，根据其中任务执行周期根据测量的制动压力而改变的本公开，尽管碰撞传感器不操作，也可以快速且准确地改变任务执行周期。

另外，根据本公开的配置，尽管没有发生实际事故，可以存储关于事故风险情况的各种信息。例如，尽管没有发生碰撞事故，当执行快速制动时，可以在事故风险情况下更精确地测量关于诸如ECU的车辆的其他装置或者电池的状态的信息并且存储。测量信息可以稍后用作用于制造、维护或管理电池管理装置、电池或其他车辆的其他设备的信息。

还优选地，紧急识别模块200可以使用每单位时间的制动器的压力变化来识别车辆的紧急情况。

例如，紧急识别模块200可以通过将每单位时间的制动踏板的移动距离L——即，制动踏板被压下的速度——与参考速度(或者，参考值)进行比较来识别车辆的紧急情况。例如，假设参考速度为3cm/s，如果制动踏板的测量距离为每秒2cm，则可以将其视为正常制动并将其视为正常情况，而不是车辆的紧急情况。然而，如果测量的制动踏板的距离是每秒5cm，则这可以被视为突然制动并且被识别为车辆的紧急情况，并且然后紧急识别模块200可以将信号发送到周期改变模块300以通知车辆处于紧急情况。然后，周期改变模块300可以改变特定单元应用模块的任务的执行周期。

根据本公开的配置，任务执行周期可以不针对通过制动器停止车辆的所有情况而改变，而是仅在车辆突然停止的情况下改变。因此，因为仅在实际事故概率高的情况下改变任务执行周期，所以能够减少周期改变模块300和应用模块100的过载并减少存储器模块400的负载或容量。特别地，如果电池被突然制动，则可能对电池或车辆施加更多的负担。因此，可以更精确地测量在突然制动操作之前和之后的各种状态信息。

作为另一示例，周期改变模块300可以被配置成当由制动压力测量传感器测量的制动压力等于或大于参考值时被启动。周期改变模块300可以被配置成当碰撞检测传感器检测到碰撞时改变任务执行周期。

也就是说，在前述的实施例中，图示了当制动压力等于或大于参考值时，通过周期改变模块300改变任务执行周期。然而，尽管制动压力高于参考值，任务执行周期没有被立即改变。然而，在本实施例中，如果由制动压力测量传感器测量的制动压力等于或大于参考值，则周期改变模块300可以被启动并在待机状态下等待。另外，如果通过碰撞检测传感器检测到已经发生实际碰撞或类似情况，则周期改变模块300可以改变至少一些单元应用模块的任务执行周期。

根据本公开的配置，因为仅当由碰撞检测传感器测量到实际碰撞时改变任务执行周期，所以能够减少施加到周期改变模块300和应用模块100的负载。另外，在这种情况下，可以减少要存储在存储器模块400中的存储容量。此外，因为在碰撞检测传感器检测到实际碰撞之前周期改变模块300已经启动并处于待机状态下，所以一旦碰撞检测传感器检测到碰撞，就可以快速改变任务执行周期。

作为另一示例，周期改变模块300可以被配置成使得对于相同单元应用模块的任务执行周期被不同地改变两次或更多次。此时，紧急识别模块200可以对车辆的两种或更多种紧急情况进行分类，并且将其发送到周期改变模块300。

更具体地，如果由制动压力测量传感器测量的制动压力等于或大于参考值，则周期改变模块300可以首次改变(primarily change)至少一个单元应用模块任务的任务执行周期。另外，如果碰撞检测传感器检测到车辆的碰撞，则周期改变模块300可以又一次地再次改变(secondarily change)所首次改变的任务执行周期。特别地，再次改变的任务执行周期可以被配置成短于首次改变的任务执行周期。

例如，如果由制动压力测量传感器测量的制动器的移动距离大于参考距离，则紧急识别模块200可以识别这是车辆的首次紧急情况并且将相应的信息发送到周期改变模块300。如果这样，则周期改变模块300可以将至少一个单元应用模块——例如，电流测量应用——的任务执行周期从100ms改变为10ms(首次改变)。

此外，在此之后，如果碰撞检测传感器检测到车辆的碰撞，则紧急识别模块200可以识别这是车辆的再次紧急情况并且将相应的信息发送到周期改变模块300。如果这样，则周期改变模块300可以将电流测量应用的任务执行周期从10ms改变为1ms(再次改变)。

根据本公开的配置，从车辆发生事故之前的危险时刻精确且快速地存储各种对策任务和信息，并且在事故之前和之后或者根据事故的近似程度不同地设置车辆的任务执行周期，使得防止对周期改变模块300和应用模块100上的过大的负载，并减少存储在存储器模块400中的信息量。

另外，周期改变模块300可以根据由制动压力测量传感器测量的制动压力将任务执行周期不同地改变成多个执行周期。此时，可以将制动压力的基准值设置为多个。例如，与测量的制动压力相比较的压力参考值可以包括两个参考值，即，第一参考值和第二参考值。即使在这种情况下，紧急情况识别模块200可以将紧急情况识别为多种不同类型。例如，紧急识别模块200可以区分和识别两种类型的紧急情况。

例如，如果由制动压力测量传感器使用制动踏板的移动距离来测量制动压力，则第一参考值可以预设为5cm，并且第二参考值可以预设为10cm。此时，当制动踏板的移动距离被测量为5cm时，紧急识别模块200可以将车辆的首次紧急情况的信息周期性地发送到周期改变模块。如果这样，则周期改变模块300可以首次改变至少一个单元应用模块的任务执行周期。

此外，在此之后，当制动踏板的移动距离被测量为10cm时，紧急识别模块200可以将车辆的再次紧急情况的信息发送到周期改变模块。另外，周期改变模块300可以再次改变至少一个单元应用模块的任务执行周期。此时，再次改变的任务执行周期可以具有与首次改变的任务执行周期不同的值，并且可以设置为比首次改变的任务执行周期短。

根据本公开的此配置，因为根据制动器下压的程度不同地设置任务执行周期，所以能够在事故之前最接近事故的时间更快地执行用于应对事故的各种任务，存储更多相关信息，执行最多的任务，并且存储最详细的信息。在这种情况下，能够更有效地执行任务和存储信息。

根据本公开的电池管理装置还可以包括存储器模块400，如上多次所述。

存储器模块400可以存储与电池相关的各种信息。此外，存储器模块400可以存储对于操作根据本公开的电池管理装置所需的各种信息和/或通过操作电池管理装置获得的各种信息。例如，存储器模块400可以存储关于电池的电压、电流和温度中的至少一个的数据。

此外，存储器模块400可以拥有关于对于紧急识别模块200识别车辆的紧急情况所需的参考值的数据，诸如参考距离、参考角度、或参考速度等。

此外，存储器模块400可以存储每个单元应用模块的任务执行周期——特别地，正常状态下的任务执行周期，以及在紧急情况下由周期改变模块300改变的任务执行周期。如果这样，则应用模块100的每个单元应用模块可以根据在如上所述存储在存储器模块400中的任务执行周期来执行每个任务。

存储器模块400可以包括非易失性存储器。在这种情况下，关于电池的电流、电压和温度中的至少一个的数据可以存储在非易失性存储器中。当电池管理装置被启动和关闭时，存储器模块400可以将关于电池的电流、电压和/或温度的数据存储在非易失性存储器中。

此外，根据本公开的电池管理装置的存储器模块400可以被配置成，每当压力被施加到车辆的制动器时，记录至少一些数据。具体地，每当压力被施加到车辆的制动器时，存储器模块400可以记录关于电池的电压、电流和温度中的至少一个的数据。在这种情况下，存储器模块400可以将关于电池的电压、电流和温度的数据记录在非易失性存储器中。另外，当车辆的制动压力等于或大于参考压力时，存储器模块400可以存储所记录的数据。

具体地，一旦驾驶员压下制动器，存储器模块400就可以将关于电池的电压、电流和/或温度的信息记录在非易失性存储器中。如果制动压力等于或大于参考值，则如上记录的数据可以存储在非易失性存储器中。同时，如果制动压力小于参考值，则可以不存储被记录在非易失性存储器中的数据。例如，如果制动压力在从制动器开始被踩踏的时间点起的某些时间内没有达到参考压力，则存储器模块400可以不存储所记录的数据。此时，存储器模块400可以删除所记录但未存储的数据，或者可以在其上覆盖其他数据。

根据本公开的此配置，在踩踏制动器的紧急情况下关于电池的电压、电流和/或温度的信息可以存储在非易失性存储器中。因此，通过使用此信息，以后易于管理和维护电池。此外，根据本公开的此配置，可以针对制动器被踩踏的所有情况记录电池的电压、电流和/或温度的信息，但是仅当制动压力高于预定压力时将该信息存储在非易失性存储器中。在这种情况下，即使当非易失性存储器的存储容量小时，可以容易地应用本公开。特别地，商业上可用的BMS等的非易失性存储器大多数具有小容量。然而，根据本公开的此配置，与现有BMS的非易失性存储器相比，可能不需要大容量。

此外，存储器模块400可以包括易失性存储器。特别地，以预定间隔执行的每个单元应用模块的任务执行结果可以存储在存储器模块400的易失性存储器中。

还优选地，当车辆停止时，周期改变模块300可以将改变的任务周期恢复到其原始状态。特别地，周期改变模块300可以在自从车辆被停止之后的预定时间之后恢复任务执行周期。例如，周期改变模块300可以在车辆停止后的10秒钟将任务执行周期恢复到其初始状态。

例如，如果制动压力超过参考值并因此单体电压测量应用、温度测量应用和接触器测量应用的任务执行周期从100ms改变为1ms，则当车辆停止时，周期改变模块300可以将所改变的任务执行周期回滚到100ms。

根据本公开的此配置，因为详细地收集并存储接近当事故发生时的时间的信息，所以在当事故发生时的时间之后或自从事故发生起的预定时间之后恢复任务执行周期，使得可以减少施加到应用模块100或存储器模块400的负载。

同时，可以通过使用在车辆处设置的各种设备——例如，车辆的速度计设备——来检测车辆是否停止，其是用于周期改变模块300恢复任务执行周期的标准。在这种情况下，当车速为零时，车辆的速度计设备可以将车辆停止信息发送到周期改变模块300。

可替选地，周期改变模块300可以在车辆发动机关闭时将任务执行周期恢复到其原始状态。

还优选地，周期改变模块300可以监测根据本公开的电池管理装置的负载。周期改变模块300可以反映监测结果以增加应用模块100的一些单元应用模块的任务执行周期(间隔)。

也就是说，周期改变模块300可以监测应用模块100、紧急识别模块200、周期改变模块300和存储器模块400中的至少一个上的负载。如果确定一个或多个模块超载，则一些单元应用模块的任务执行周期可能会被延长。

例如，如果根据本公开的电池管理装置的至少一部分由单个微控制器单元(MCU)执行，则周期改变模块300搜索这些微控制器单元的处理使用率，并且然后，如果过程使用率超过参考使用率，则周期改变模块300可以增加预定单元应用模块的任务执行周期。可替选地，周期改变模块300可以搜索包括在电池管理装置中的存储器模块400的存储容量(占用率)，并且当存储容量超过参考容量时可以增加某一单元应用模块的任务执行周期。

作为更详细的示例，如果识别到车辆的紧急情况并且周期改变模块300缩短电流测量应用、温度测量应用和单体电压测量应用的任务执行周期，则应用模块100和存储器模块400的负载可能增加。此时，如果应用模块100和存储器模块400的负载超过参考负载，则周期改变模块300可以将一些其他单元应用模块——例如信号接收应用——的任务执行周期从10ms增加到100ms。

根据本公开的此配置，电池管理装置能够执行容易且适当的负载平衡。换句话说，在诸如车辆事故的紧急情况下，可以更精确地执行与紧急情况具有更多相互关系的任务，并且可以更少地执行与紧急情况具有较少相互关系的任务，并且因此能够防止整个电池管理装置或其一些组件过载。

同时，在根据本公开的实施例的电池管理装置中，紧急识别模块200可以感测施加到车辆的碰撞的位置。例如，紧急识别模块200可以包括在车身的各个部分处的碰撞检测传感器，以确定施加到车辆的碰撞的位置。在这种情况下，周期改变模块300可以改变在不同位置处执行相同类型任务的两个或更多个单元应用模块的任务执行周期。

例如，应用模块100的温度测量应用可以包括用于执行测量电池左侧温度的任务的第一温度测量应用和用于测量电池的右侧温度的第二温度测量应用。在这种情况下，如果紧急识别模块200识别碰撞在电池左侧处被施加到车辆，则周期改变模块300可以将第一温度测量应用的任务执行周期改变为比第二温度测量应用的任务执行周期短。

根据本公开的此配置，可以在靠近发生碰撞的部分的位置处相对精确地测量温度。因此，通过相对于可能相对容易发生损坏的部分更精确且更精确地测量温度，能够更快地检测火灾等并且采取适当的措施。

作为另一示例，应用模块100的单体电压测量应用可以包括用于测量位于电池左侧处的单体的电压的第一单体电压测量应用和用于测量位于电池的右侧处的单体的电压的第二单体电压测量应用。如果紧急识别模块200识别碰撞在电池左侧处被施加到车辆，则周期改变模块300可以将第一单体电压测量应用的任务执行周期改变为比第二单体电压测量应用的任务执行周期短。

在这种情况下，因为位于靠近施加碰撞的部分的单体的电压被更精确和快速地测量，所以能够更快速且准确地计算出在相对应的部分处的由碰撞引起的单体的损坏或者单体之间的电断开。

同时，当单个单元应用模块以相同形式在不同位置处执行两个或更多个任务时，周期改变模块300可以改变对应单元应用模块的两个或更多个任务的任务执行变化，使得任务执行周期取决于位置而不同。

根据本公开的电池管理装置是管理包括在车辆中的电池(或电池组)的设备。特别地，在本公开中，车辆可以是使用电池作为其驱动源的车辆，诸如电动车辆或混合动力电动车辆。

传统上，电动车辆等可以包括BMS作为用于管理电池的设备。可以使用BMS实现根据本公开的电池管理装置的至少一些组件。也就是说，在根据本公开的电池管理装置中，应用模块100、紧急识别模块200、周期改变模块300和/或存储器模块400可以由BMS实现。可替选地，紧急识别模块200的至少一部分——例如，制动压力测量传感器或碰撞检测传感器——可以被设置在车辆的BMS的外部。

根据本公开的电池管理装置可以包括在电池组(或电池)中。在这种情况下，根据本公开的电池组可以被视为包括根据本公开的电池管理装置。此外，除了电池管理装置之外，根据本公开的电池组还可以包括各种电子组件，诸如电池单体(或二次电池)、用于堆叠电池单体的单体套管、汇流条、熔断器和继电器，以及用于容纳这些内部组件的电池组壳体。

根据本公开的电池管理装置可以被应用于车辆。因此，根据本公开的车辆可以包括根据本公开的电池管理装置。此外，除了电池管理装置之外，根据本公开的车辆还可包括车身、通常设置在车辆处的电子部件等。例如，如图2中所示，根据本公开的车辆还可包括电池、接触器、逆变器、电动机和至少一个ECU。然而，本公开对于除了电池管理装置之外的车辆的组件没有特别地限制。

图5和图6是用于示意性地图示根据本公开的实施例的电池管理装置的电池管理方法的流程图。图5和图6可以通过将部分B和C互连来形成单个流程图。在图5和图6中，执行所有步骤的至少一部分的主题可以被视为包括在根据本公开的电池管理装置中的组件。

参考图5和图6，当车辆被启动时(S110)，起动包括根据本公开的电池管理装置的BMS(S120)。此外，任务调度器开启(S130)，并且可以分配包括在应用模块中的每个单元应用模块的任务执行周期(S140)。这里，任务调度器可以被设置在应用模块中，或者除了应用模块之外还可以被单独地设置。

如果如上所述分配任务执行周期，则应用模块中设置的单元应用模块根据所分配的周期执行相应任务(S150)。接下来，发动车辆(S160)，并且正常地驾驶车辆(S170)。这里，如果驾驶员踩踏车辆的制动器(S180)，则诸如电池的电压、电流以及温度的与电池相关的数据开始被记录在非易失性存储器中(S190)。另外，将制动压力与参考值进行比较(S200)，并且然后，如果制动压力低于参考值，则终止记录电池相关数据(S210)。同时，如果制动压力高于参考值，则周期改变模块被启动并进入待机状态(S220)。另外，检测碰撞是否被施加到车辆(S230)，并且如果未检测到碰撞，则再次关闭周期改变模块(S240)。然而，如果检测到施加到车辆的碰撞，则改变至少一些单元应用模块的任务执行周期(S250)。

如果这样，则每个单元应用模块根据改变的执行周期执行相应任务(S260)。然后，检测车辆是否停止(S270)，并且然后，如果车辆停止，则任务执行周期恢复到其原始状态(S280)。

已经详细描述本公开。然而，应理解的是，仅通过例证给出指示本公开的优选实施例的特定示例和详细描述，因为从此详细描述对本领域的技术人员来说本公开的范围内的各种变化和修改将变得更加显而易见。

同时，尽管在本说明书中已经使用术语“模块(module)”，诸如“应用模块”、“紧急识别模块”、“周期改变模块”、和“存储器模块”，但是对于本领域的技术人员来说显而易见的是，这样的术语指示逻辑单元，并且不必须地指示物理上可分离或不得不物理分离的组件。

参考标记

100：应用模块

200：紧急识别模块

300：周期改变模块

400：存储器模块

1000：电池管理装置

2000：电池

3000：接触器

4000：逆变器

5000：电动机

6000：ECU

Claims (12)

1.一种用于管理包括在车辆中的电池的电池管理装置，包括：

应用模块，所述应用模块具有以预定的周期分别地执行任务的多个单元应用模块；

紧急识别模块，所述紧急识别模块被配置成识别所述车辆的紧急情况；以及

周期改变模块，所述周期改变模块被配置成当所述紧急识别模块识别到所述车辆的紧急情况时，改变至少一个单元应用模块的任务执行周期，

其中，所述紧急识别模块具有用于测量车辆的制动压力的制动压力测量传感器，

其中，所述周期改变模块被配置成根据所述制动压力测量传感器测量的制动压力来改变所述任务执行周期。

2.一种用于管理包括在车辆中的电池的电池管理装置，包括：

应用模块，所述应用模块具有以预定的周期分别地执行任务的多个单元应用模块；

紧急识别模块，所述紧急识别模块被配置成识别所述车辆的紧急情况；以及

周期改变模块，所述周期改变模块被配置成当所述紧急识别模块识别到所述车辆的紧急情况时，改变至少一个单元应用模块的任务执行周期，

其中，所述紧急识别模块还具有碰撞检测传感器，所述碰撞检测传感器用于监测施加到所述车辆的碰撞，

其中，所述周期改变模块被配置成根据所述碰撞检测传感器测量的碰撞来改变所述任务执行周期。

3.根据权利要求1所述的电池管理装置，

其中，所述紧急识别模块还具有碰撞检测传感器，所述碰撞检测传感器用于监测施加到所述车辆的碰撞。

4.根据权利要求3所述的电池管理装置，

其中，当由所述制动压力测量传感器测量到的所述制动压力是参考值或更高时，所述周期改变模块启动，并且当所述碰撞检测传感器检测到碰撞时，改变所述任务执行周期。

5.根据权利要求3所述的电池管理装置，

其中，当由所述制动压力测量传感器测量到的所述制动压力是参考值或更高时，所述周期改变模块首次改变关于所述至少一个单元应用模块的任务的任务执行周期，并且当所述碰撞检测传感器检测到碰撞时，所述周期改变模块再次改变所述首次改变的任务执行周期。

6.根据权利要求1所述的电池管理装置，

其中，所述电池管理装置还包括存储器模块，所述存储器模块用于存储所述电池的信息，并且

其中，每当压力被施加到所述车辆的制动器时，所述存储器模块记录所述电池的信息数据，并且当所述车辆的所述制动压力是参考值或更高时，存储所记录的信息数据。

7.根据权利要求1所述的电池管理装置，

其中，作为所述单元应用模块，所述应用模块包括下述中的至少一个：用于执行测量所述电池中所包括的每个单体的电压的任务的单体电压测量应用、用于执行测量在所述电池中流动的电流的任务的电流测量应用、用于执行测量所述电池的温度的任务的温度测量应用、用于执行测量用于控制接触器的线圈的电压的任务的接触器测量应用、以及用于执行通过控制器局域网(CAN)通信从所述车辆的另一设备接收调试数据的任务的调试接收应用，并且

其中，当识别到所述车辆的紧急情况时，所述周期改变模块改变关于所述单元应用模块当中的至少一个单元应用模块的任务执行周期。

8.根据权利要求7所述的电池管理装置，

其中，当识别到所述车辆的紧急情况时，所述周期改变模块减少关于在所述应用模块中所包括的所述单元应用模块当中的至少一个单元应用模块的任务执行周期。

9.根据权利要求1所述的电池管理装置，

其中，当所述车辆停止时，所述周期改变模块将所改变的任务执行周期恢复到原始周期。

10.根据权利要求1所述的电池管理装置，

其中，所述周期改变模块监测所述电池管理装置的负载，并且根据所监测的结果来增加所述应用模块的所述单元应用模块的一部分的任务执行周期。

11.一种电池组，包括权利要求1至10中的任意一项所述的电池管理装置。

12.一种车辆，包括权利要求1至10中的任意一项所述的电池管理装置。

Images