CN109088763B - 一种电池管理系统菊花链通信故障诊断及处理方法 - Google Patents

一种电池管理系统菊花链通信故障诊断及处理方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种电池管理系统菊花链通信故障诊断及处理方法，通过对菊花链通信过程中全部通信数据帧数量RET、动态错误通信数据帧数量REC_Dynamic和静态错误通信数据帧数量REC_Static的统计，直观诊断和表现出电池管理系统菊花链通信的误码率和通信质量；根据故障帧数据重复请求次数和REC_Dynamic值，采取不同的故障处理措施。在保留电池管理系统菊花链通信低成本优势的前提下，提升了菊花链通信系统的可靠性。

Description

一种电池管理系统菊花链通信故障诊断及处理方法
技术领域
本发明涉及电动汽车电池管理系统技术领域，尤其是涉及一种电池管理系统菊花链通信故障诊断及处理方法。
背景技术
CAN总线作为汽车通信总线已在电池管理系统领域得到广泛应用，目前市场上主流的电池管理系统大部分采用CAN通信作为系统内各模块间通信方式。CAN通信具有实时性强、传输距离较远、抗电磁干扰能力强等优点，但成本较高，尤其是系统内存在多个通信节点的情况下。
菊花链通信作为新兴的电池管理系统内部模块间通信方式，以其成本低廉、应用简单、线束及其他设计简化等优点得到广泛的关注，在未来有望取代CAN通信成为电池管理系统内部模块间通信方式。但是由于菊花链通信在电池管理系统领域应用时间较短，至今未能形成统一的标准和规范，对通信过程中的故障诊断和处理也缺乏依据，菊花链通信故障诊断较弱或无故障诊断，一定程度上不利于通信可靠性的提升和保证。
发明内容
本发明要解决的技术问题是：为了克服现有技术中菊花链通信故障诊断较弱或无故障诊断的问题，提供一种电池管理系统菊花链通信故障诊断及处理方法。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种电池管理系统菊花链通信故障诊断及处理方法，包括如下步骤：
S1:菊花链通信控制模块发送电池状态采集命令，电池采集模块接收命令数据帧，电池采集模块接收到上一级电池采集模块或菊花链通信控制模块发送的命令或数据和检错码后，通过计算得到命令或数据对应的检错码，将计算得到的检错码与通信传输得到的检错码相比较，如二者匹配，则接受该命令或数据内容，电池采集模块完成电池状态数据采集并向菊花链通信控制模块反馈电池状态数据；如二者不匹配，则舍弃该命令或数据内容，命令不执行；
S2:菊花链通信控制模块接收到电池采集模块反馈数据和检错码后，按照与电池采集模块相同的检错码生成逻辑，计算反馈数据的检错码，同时将所述菊花链通信控制模块内部通信帧计数变量RET加1；
S3:将接收到的检错码和菊花链通信控制模块计算反馈数据的检错码进行比较，若菊花链通信控制模块计算反馈数据的检错码与接收到的检错码相匹配，则表示通信帧数据正确；若通信帧动态错误变量REC_Dynamic大于1，则将REC_Dynamic减1；若通信帧动态错误变量REC_Dynamic小于等于1，则继续等待下一数据帧接收直到通信结束，统计最终通信帧计数变量RET和静态错误通信数据帧数量REC_Static数据；
如菊花链通信控制模块计算反馈数据的检错码与接收到的检错码不匹配，则表示通信错误，将所述菊花链通信控制模块中通信帧静态错误变量REC_Static和通信帧动态错误变量REC_Dynamic分别加1，菊花链通信控制模块舍弃本次接收数据帧内容，请求电池采集模块重新发送该错误数据帧；
S4:请求电池采集模块重新发送该错误数据帧的实际错误次数小于系统设置的错误次数N1次且REC_Dynamic计数值小于N2时，所述数据帧检错码匹配成功，返回S2；
请求电池采集模块重新发送该错误数据帧的实际错误次数大于等于系统设置的错误次数N1次或通信帧动态错误变量REC_Dynamic计数值大于等于N2时，通信故障报警，以无效值对所述接收数据内容进行填充，诊断为严重通信故障，统计最终通信帧计数变量RET和静态错误通信数据帧数量REC_Static数据后，重启各菊花链通信电池采集模块。
系统设置的错误次数N1的取值根据系统对数据帧的实时性和延迟的容忍程度来确定，系统对数据帧的实时性要求越高、对延迟的容忍程度越低，则N1取值应越小。
通信帧动态错误变量REC_Dynamic计数值N2的取值与数据传输总数据帧数量相关联，数据传输总数据帧数量越多，N2取值越大。
本发明的有益效果是:本发明的一种电池管理系统菊花链通信故障诊断及处理方法，通过对菊花链通信过程中全部通信数据帧数量RET、动态错误通信数据帧数量REC_Dynamic和静态错误通信数据帧数量REC_Static的统计，直观诊断和表现出电池管理系统菊花链通信的误码率和通信质量；根据故障帧数据重复请求次数和REC_Dynamic值，采取不同的故障处理措施。在保留电池管理系统菊花链通信低成本优势的前提下，提升了菊花链通信系统的可靠性。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
图1是实施该发明的硬件模块连接示意图；
图2是图1的数据结构示意图；
图3是本发明的流程示意图。
具体实施方式
现在结合附图对本发明做进一步详细的说明。这些附图均为简化的示意图，仅以示意方式说明本发明的基本结构，因此其仅显示与本发明有关的构成。
如图3所示的一种电池管理系统菊花链通信故障诊断及处理方法，实施该发明的硬件模块包括若干电池采集模块和菊花链通信控制模块，如图1所示，所述电池采集模块具备支持菊花链连接结构的通信接口，可计算任何接收命令或数据的检错码，同时在其移出数据的末端附加计算的该移出数据的检错码；所述菊花链通信控制模块与电池采集模块采用相同的数据检错码生成逻辑，且与电池采集单元通信接口构成菊花链方式连接。
图2为菊花链通信数据结构示意，需要说明的是，数据的上行和下行是一个相对的概念，本发明把菊花链通信控制模块到电池采集模块数据传输方向定位为上行方向，把电池采集模块到菊花链通信控制模块数据传输方向定义为下行方向。同时每个数据帧具有唯一的检错码，故以检错码作为菊花链通信数据帧统计的依据。
该发明包括如下步骤：
S1:菊花链通信控制模块发送电池状态采集命令，电池采集模块接收命令数据帧，电池采集模块接收到上一级电池采集模块或菊花链通信控制模块发送的命令或数据和检错码后，通过计算得到命令或数据对应的检错码，将计算得到的检错码与通信传输得到的检错码相比较，如二者匹配，则接受该命令或数据内容，电池采集模块完成电池状态数据采集并向菊花链通信控制模块反馈电池状态数据；如二者不匹配，则舍弃该命令或数据内容，命令不执行；
S2:菊花链通信控制模块接收到电池采集模块反馈数据和检错码后，按照与电池采集模块相同的检错码生成逻辑，计算反馈数据的检错码，同时将所述菊花链通信控制模块内部通信帧计数变量RET加1；
S3:将接收到的检错码和菊花链通信控制模块计算反馈数据的检错码进行比较，若菊花链通信控制模块计算反馈数据的检错码与接收到的检错码相匹配，则表示通信帧数据正确；若通信帧动态错误变量REC_Dynamic大于1，则将REC_Dynamic减1；若通信帧动态错误变量REC_Dynamic小于等于1，则继续等待下一数据帧接收直到通信结束，统计最终通信帧计数变量RET和静态错误通信数据帧数量REC_Static数据；
如菊花链通信控制模块计算反馈数据的检错码与接收到的检错码不匹配，则表示通信错误，将所述菊花链通信控制模块中通信帧静态错误变量REC_Static和通信帧动态错误变量REC_Dynamic分别加1，菊花链通信控制模块舍弃本次接收数据帧内容，请求电池采集模块重新发送该错误数据帧；
S4:请求电池采集模块重新发送该错误数据帧的实际错误次数小于系统设置的错误次数N1次且REC_Dynamic计数值小于N2时，所述数据帧检错码匹配成功，返回S2；
请求电池采集模块重新发送该错误数据帧的实际错误次数大于等于系统设置的错误次数N1次或通信帧动态错误变量REC_Dynamic计数值大于等于N2时，通信故障报警，以无效值对所述接收数据内容进行填充，诊断为严重通信故障，统计最终通信帧计数变量RET和静态错误通信数据帧数量REC_Static数据后，重启各菊花链通信电池采集模块。
系统设置的错误次数N1的取值根据系统对数据帧的实时性和延迟的容忍程度来确定，系统对数据帧的实时性要求越高、对延迟的容忍程度越低，则N1取值应越小。
通信帧动态错误变量REC_Dynamic计数值N2的取值与数据传输总数据帧数量相关联，数据传输总数据帧数量越多，N2取值越大。
下面结合实施例对本发明进一步说明：
S1:菊花链通信控制模块发送电池状态采集命令，电池采集模块接收命令数据帧，电池采集模块接收到上一级电池采集模块或菊花链通信控制模块发送的命令或数据和检错码后，通过计算得到命令或数据对应的检错码，将计算得到的检错码与通信传输得到的检错码相比较，如二者匹配，则接受该命令或数据内容，电池采集模块完成电池状态数据采集并向菊花链通信控制模块反馈电池状态数据；如二者不匹配，则舍弃该命令或数据内容；
S2:菊花链通信控制模块接收到电池采集模块反馈数据和检错码后，按照与电池采集模块相同的检错码生成逻辑，计算反馈数据的检错码，同时将所述菊花链通信控制模块内部通信帧计数变量RET加1；
S3:将接收到的检错码和菊花链通信控制模块计算反馈数据的检错码进行比较，若菊花链通信控制模块计算反馈数据的检错码与接收到的检错码相匹配，则表示通信帧数据正确；若通信帧动态错误变量REC_Dynamic大于1，则将REC_Dynamic减1；若通信帧动态错误变量REC_Dynamic小于等于1，则继续等待下一数据帧接收直到通信结束，统计最终通信帧计数变量RET和静态错误通信数据帧数量REC_Static数据；
如菊花链通信控制模块计算反馈数据的检错码与接收到的检错码不匹配，则表示通信错误，将所述菊花链通信控制模块中通信帧静态错误变量REC_Static和通信帧动态错误变量REC_Dynamic分别加1，菊花链通信控制模块舍弃本次接收数据帧内容，请求电池采集模块重新发送该错误数据帧；
S4:请求电池采集模块重新发送该错误数据帧的实际错误次数小于系统设置的错误次数3次且REC_Dynamic计数值小于128时，所述数据帧检错码匹配成功，返回S2；
请求电池采集模块重新发送该错误数据帧的实际错误次数大于等于系统设置的错误次数3次或通信帧动态错误变量REC_Dynamic计数值大于等于128时，通信故障报警，以无效值对所述接收数据内容进行填充，诊断为严重通信故障，统计最终通信帧计数变量RET和静态错误通信数据帧数量REC_Static数据后，重启各菊花链通信电池采集模块。
以上述依据本发明的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。

Claims (3)

1.一种电池管理系统菊花链通信故障诊断及处理方法，其特征在于：包括如下步骤：
S1:菊花链通信控制模块发送电池状态采集命令，电池采集模块接收命令数据帧，电池采集模块接收到上一级电池采集模块或菊花链通信控制模块发送的命令和检错码后，或者电池采集模块接收到上一级电池采集模块或菊花链通信控制模块发送的数据和检错码后，通过计算得到命令或数据对应的检错码，将计算得到的检错码与通信传输得到的检错码相比较，如二者匹配，则接受该命令或数据内容，电池采集模块完成电池状态数据采集并向菊花链通信控制模块反馈电池状态数据；如二者不匹配，则舍弃该命令或数据内容，命令不执行；
S2:菊花链通信控制模块接收到电池采集模块反馈数据和检错码后，按照与电池采集模块相同的检错码生成逻辑，计算反馈数据的检错码，同时将所述菊花链通信控制模块内部通信帧计数变量RET加1；
S3:将接收到的检错码和菊花链通信控制模块计算的反馈数据的检错码进行比较，若菊花链通信控制模块计算的反馈数据的检错码与接收到的检错码相匹配，则表示通信帧数据正确；若通信帧动态错误变量REC_Dynamic大于1，则将REC_Dynamic减1；若通信帧动态错误变量REC_Dynamic小于等于1，则继续等待下一数据帧接收直到通信结束，统计最终通信帧计数变量RET和静态错误通信数据帧数量REC_Static数据；
如菊花链通信控制模块计算的反馈数据的检错码与接收到的检错码不匹配，则表示通信错误，将所述菊花链通信控制模块中通信帧静态错误变量REC_Static和通信帧动态错误变量REC_Dynamic分别加1，菊花链通信控制模块舍弃本次接收数据帧内容，请求电池采集模块重新发送该错误数据帧；
S4:请求电池采集模块重新发送该错误数据帧的实际错误次数小于系统设置的错误次数N1次且REC_Dynamic计数值小于N2时，数据帧检错码匹配成功，返回S2；其中，N1表示允许请求重发错误帧的次数阈值，N2表示允许请求重发错误帧的REC_Dynamic计数阈值；
请求电池采集模块重新发送该错误数据帧的实际错误次数大于等于系统设置的错误次数N1次或通信帧动态错误变量REC_Dynamic计数值大于等于N2时，通信故障报警，以无效值对接收数据内容进行填充，诊断为严重通信故障，统计最终通信帧计数变量RET和静态错误通信数据帧数量REC_Static数据后，重启各菊花链通信电池采集模块。
2.如权利要求1所述的一种电池管理系统菊花链通信故障诊断及处理方法，其特征在于：系统设置的错误次数N1的取值根据系统对数据帧的实时性和延迟的容忍程度来确定，系统对数据帧的实时性要求越高、对延迟的容忍程度越低，则N1取值应越小。
3.如权利要求1所述的一种电池管理系统菊花链通信故障诊断及处理方法，其特征在于：通信帧动态错误变量REC_Dynamic计数值N2的取值与数据传输总数据帧数量相关联，数据传输总数据帧数量越多，N2取值越大。
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