CN110770706B - 用于诊断通信故障的设备和方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种用于诊断通信故障的设备和方法。该设备包括第一从模块、第二从模块和主模块。第一从模块通过第一通信线路接收同步信号，通过第二通信线路接收第一输出信号，并且通过第三通信线路发送输入信号。第二从模块通过第一通信线路接收同步信号，并且当第二从模块通过第二通信线路接收到第二输出信号时，通过第三通信线路向主模块发送比较信号。主模块发送同步信号、第一输出信号和第二输出信号，并且通过将比较信号的值与预定参考值或输入信号的值进行比较来诊断通信故障。

Description

用于诊断通信故障的设备和方法
技术领域
本公开涉及一种用于诊断通信故障的设备和方法，并且更具体地，涉及一种用于诊断在主模块和从模块之间是否发生通信故障的设备和方法。
本申请要求在2017年12月21日向韩国知识产权局提交的韩国专利申请No.10-2017-0177112的权益，其全部内容通过引用结合于此。
背景技术
近来，对诸如笔记本电脑、摄像机和移动电话的便携式电子产品的需求急剧增长，并且随着用于能量存储的蓄电池、机器人和卫星的广泛发展，对能够重复地再充电的高性能二次电池进行了很多研究。
目前，市售的二次电池包括镍镉电池、镍氢电池、镍锌电池、锂二次电池等，并且其中，锂二次电池几乎没有或没有记忆效应，并且因此由于它们的自由充电和放电、非常低的自放电率和高能量密度的优点，与镍基二次电池相比，它们受到更多的关注。
电池组用于各个领域，并且在很多情况下，它们用于需要大容量的应用中，诸如电动车辆或智能电网系统。为了增加电池组的容量，可以存在增加二次电池或电池单体本身的容量的方法，但是在这种情况下，容量增加的效果不是很大，并且对二次电池的尺寸扩展存在物理限制。因此，通常，广泛使用了包括串联和并联连接的多个电池模块的电池组。
大多数电池组包括电池管理系统(BMS)，用于管理电池模块。此外，BMS监测电池模块的温度、电压和电流，并且基于所监测的电池模块的状态来控制电池组的平衡操作、冷却操作、充电操作或放电操作。例如，当电池模块包括多个二次电池时，BMS测量该多个二次电池的电压，并且基于所测量的二次电池的电压来估计每个二次电池的充电状态(SOC)和健康状态(SOH)。
为了监测电池模块并基于所监测的电池模块的状态来控制电池模块的单体平衡(cell balancing)操作，在很多情况下，BMS包括连接到每个电池模块的从模块和控制从模块的主模块。在这种情况下，主模块通过连接到从模块的通信来发送和接收包括电池模块的电压值、电流值或温度值的数据信号。
图1是用于描述根据现有技术的用于诊断在主模块和从模块之间的通信的方法的参考图。
参考图1，主模块100可以包括多个通信端子。例如，主模块100可以包括第一端子101、第二端子102、第三端子103和第四端子104。另外，从模块200可以包括多个通信端子。例如，从模块200可以包括第一端子201、第二端子202、第三端子203和第四端子204。
主模块100可以通过该多个通信端子101、102、103、104被电连接到从模块200的该多个通信端子201、202、203、204，以使用该多个通信端子101、102、103、104向/从从模块200发送/接收数据信号。例如，如在图1的配置中所示，主模块100可以从第一端子101向第一端子201发送用于唤醒从模块200的信号。另外，主模块100可以从第二端子102向第二端子202发送用于激活从模块200的数据通信操作的时钟信号。另外，主模块100可以从第四端子104向第四端子204发送用于请求执行从模块200的特定功能的命令信号。另外，主模块100可以接收由从模块200从第三端子203向第三端子103发送的输入信号。
通常，在主模块100和从模块200之间的通信期间，当主模块100从从模块200接收数据时，设置在主模块100中的接收缓冲器(RX缓冲器)从空状态改变为满状态。
在传统通信诊断方法的情况下，主模块100确定设置在主模块100中的接收缓冲器的状态，并且当接收缓冲器已满时，诊断在主模块100和从模块200之间的通信处于正常状态。
然而，当在将主模块100连接到从模块200的多个通信线路中的任何一个中发生故障或者在从模块200中发生故障时，传统的通信诊断方法不可能诊断出在主模块100和从模块200之间的通信中的故障。详细地，在通信线路或从模块200中发生故障的情况下，当主模块100产生时钟信号并将所产生的时钟信号发送到从模块200时，设置在主模块100中的接收缓冲器被改变为满状态，并且因此，仅确定设置在主模块100中的接收缓冲器的状态不足以诊断在主模块100和从模块200之间的通信中的故障。
发明内容
技术问题
本公开被设计为解决上述问题，并且因此，本公开旨在提供一种在诊断在主模块和从模块之间的通信中的故障时具有提高的可靠性的增强的通信故障诊断设备和方法。
本公开的这些和其他目的和优点将通过以下描述而理解，并且从本公开的实施例将显而易见。此外，将容易理解，本公开的目的和优点能够通过在所附权利要求书及其组合中阐述的手段来实现。
技术方案
根据本公开的一个方面的一种用于诊断通信故障的设备包括：连接到第一至第三通信线路的第一从模块，该第一从模块被配置为通过第一通信线路从主模块接收同步信号，通过第二通信线路从主模块接收第一输出信号，并通过第三通信线路将输入信号发送到主模块；第二从模块，该第二从模块与第一从模块并联地连接到第一通信线路、第二通信线路和第三通信线路中的每一个，并且被配置为当第二从模块通过第二通信线路接收到第二输出信号时，通过第三通信线路将与输入信号不同的比较信号发送到主模块；和主模块，该主模块被配置为通过第一通信线路将同步信号发送到第一从模块和第二从模块，通过第二通信线路将第二输出信号发送到第二从模块，并通过将输入信号与比较信号进行比较来诊断是否发生通信故障。
第一从模块可以被配置为当第一从模块接收到同步信号时接收第一输出信号或发送输入信号。
第二从模块可以被配置为当第二从模块接收到同步信号时接收第二输出信号或发送比较信号。
主模块可以被配置为从第一从模块和第二从模块选择第一从模块，并将第一输出信号发送到第一从模块。
第一从模块可以被配置为：当第一从模块接收到第一输出信号时产生与第一输出信号相对应的输入信号，并将输入信号发送到主模块。
第二从模块可以被配置为：当第二从模块接收到第二输出信号时产生与第二输出信号相对应的比较信号，并将比较信号发送到主模块。
第一从模块和第二从模块可以被配置为响应于同步信号分别顺序地发送输入信号和比较信号。
主模块可以被配置为将输入信号的值和比较信号的值进行比较，并且当输入信号的值和比较信号的值之间的差异在预定范围中时诊断发生通信故障。
根据本公开的另一个方面的一种电池管理系统包括该用于诊断通信故障的设备。
根据本公开的又一个方面的一种电池组包括该用于诊断通信故障的设备。
根据本公开的再一个方面的一种方法用于诊断在通过第一通信线路、第二通信线路和第三通信线路中的每一个连接的主模块、第一从模块和第二从模块之间的通信故障。该方法包括：由主模块通过第一通信线路向第一从模块和第二从模块发送同步信号；由主模块从第一从模块和第二从模块选择第一从模块，并且通过第二通信线路向第一从模块发送第一输出信号；当第一从模块接收到同步信号和第一输出信号时，由第一从模块产生与第一输出信号相对应的输入信号并通过第三通信线路将输入信号发送到主模块；当主模块接收到输入信号时，由主模块通过第二通信线路将第二输出信号发送到第二从模块；当第二从模块接收到第二输出信号时，由第二从模块产生比较信号并通过第三通信线路将比较信号发送到主模块；并且由主模块通过将输入信号与比较信号进行比较来诊断是否发生通信故障。
有利效果
根据本公开，该多个从模块顺序地将数据发送到主模块。另外，主模块可以使用顺序地接收的数据来诊断在主模块和从模块之间的通信中的故障。因此，可以提高通信故障诊断的可靠性。
本公开可以具有多种其他效果，并且这些和其他效果能够通过以下描述得到理解，并且根据本公开的实施例将是显而易见的。
附图说明
附图示意本公开的优选实施例，并且与本公开的以下详细描述一起用于提供对本公开的技术方面的进一步理解，并且因此本公开不应被解释为限于附图。
图1是用于在描述根据现有技术的用于诊断在主模块和从模块之间的通信的方法中参考的图。
图2是示出根据本公开的实施例的用于诊断通信故障的设备的功能配置的概略图。
图3是示出被应用于电池组的、根据本公开的实施例的用于诊断通信故障的设备的一些部分的概略图。
图4是示出被应用于电池组的、根据本公开的另一实施例的用于诊断通信故障的设备的一些部分的概略图。
图5是示出根据本公开的实施例的通信诊断方法的概略流程图。
具体实施方式
在下文中，将参考附图详细描述本公开的优选实施例。在描述之前，应当理解，在说明书和所附权利要求书中使用的术语或词语不应被解释为限于一般的和词典的含义，而应基于允许发明人适当定义术语以进行最佳解释的原则，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，本文描述的实施例和附图中示出的示意仅是本公开的最优选的实施例，而非旨在全面地描述本公开的技术方面，因此应理解，在提交该申请时，能够对其作出各种其它的等同替换和变化。
另外，在描述本公开时，当认为相关的已知元件或功能的详细描述使本公开的关键主题不明确时，在此省略该详细描述。
除非上下文另外明确指出，否则应理解，当在本说明书中使用时，术语“包括”或“包含”指定存在所述元件，但不排除存在或添加一个或多个其他元件。另外，如在本文中使用的术语“控制单元”指至少一个功能或操作的处理单元，并且这可以单独地或组合地以硬件或软件来实现。
另外，在整个说明书中，将进一步理解，当元件被称为“连接到”另一个元件时，该元件能够被直接地连接到该另一个元件，或者可以存在中间元件。
图2是示出根据本公开的实施例的用于诊断通信故障的设备10的功能配置的概略图。
参考图2，根据本公开的用于诊断通信故障的设备10可以包括第一从模块200、第二从模块300和主模块100。
第一从模块200可以被配置为与主模块100通信。即，第一从模块200可以被电连接到主模块100以发送和接收电信号。
第一从模块200可以通过第一通信线路L1、第二通信线路L2和第三通信线路L3与主模块100通信。即，第一从模块200可以被连接到第一通信线路L1、第二通信线路L2和第三通信线路L3中的每一个以与主模块100通信。
第一通信线路L1可以将主模块100电连接到第一从模块200。这里，第一通信线路L1可以被配置为将从主模块100输出的同步信号发送到第一从模块200。即，主模块100可以通过第一通信线路L1将同步信号发送到从模块200、300。
第二通信线路L2可以将主模块100电连接到第一从模块200。这里，第二通信线路L2可以被配置为将从主模块100输出的输出信号发送到第一从模块200。即，第二通信线路L2可以被配置为将来自主模块100的输出信号发送到从模块200、300。即，主模块100可以通过第二通信线路L2将输出信号发送到从模块200、300。
第三通信线路L3可将主模块100电连接到第一从模块200。这里，第三通信线路L3可以被配置为将从第一从模块200输出的输入信号发送到主模块100。即，第三通信线路L3可以被配置为将来自第一从模块200的输入信号发送到主模块100。即，第一从模块200可以通过第三通信线路L3将输入信号发送到主模块100。第一从模块200可以使用预分配给第一从模块200的第一频率和第一电压电平将输入信号发送到主模块100。
特别地，第一通信线路L1、第二通信线路L2和第三通信线路L3中的每一个可以被配置为仅在一个方向上传递电信号。例如，如图2的配置所示，第一通信线路L1可以仅被配置为将电信号从主模块100的第二端子102传递到第一从模块200的第二端子202。另外，第二通信线路L2可以仅被配置为将电信号从主模块100的第四端子104传递到第一从模块200的第四端子204。另外，第三通信线路L3可以仅被配置为将电信号从第一从模块200的第三端子203传递到主模块100的第三端子103。
如上所述，主模块100可以通过该多个通信线路L1、L2、L3、L4被电连接到第一从模块200。例如，当主模块100通过n个通信线路被连接到第一从模块200时，主模块100可以通过第一到第n通信线路中的每一个被连接到第一从模块200。特别地，第一到第n通信线路中的每一个可以被配置为仅在一个方向上传递电信号。例如，如图2的配置所示，第四通信线路L4可以仅被配置为将电信号从主模块100的第一端子101传递到第一从模块200的第一端子201。
主模块100可以被电连接到该多个从模块200、300。例如，第一从模块200可以与第二从模块300并联地被电连接到主模块100。例如，如图2的配置所示，第二从模块300可以与第一通信线路L1、第二通信线路L2和第三通信线路L3并联地被连接到主模块100。优选地，第二从模块300可以与第四通信线路L4并联地被连接到主模块100。例如，当主模块100被连接到第一到第n从模块时，第一到第n从模块可以各自被并联地连接到主模块100。
第二从模块300可以被连接到主模块100，以诊断在主模块100和第一从模块200之间的通信中的故障。特别地，第二从模块300可以被连接到第一通信线路L1、第二通信线路L2和第三通信线路L3中的每一个。详细地，第二从模块300可以与第一从模块200并联地被连接到第一通信线路L1、第二通信线路L2和第三通信线路L3中的每一个。
另外，第二从模块300可以将比较信号发送到主模块100。比较信号可以具有预定值。仅当在主模块100和第一从模块200或第二从模块300之间的通信正常时，该预定值才可以由主模块100识别。例如，当主模块100仅被配置为识别在第三通信线路L3断开的情况下通过第三通信线路L3接收的信号具有第一值(例如，“0”)时，除第一值之外的值可以在第二从模块300中被预设为预定值。在另一个实例中，当主模块100仅被配置为识别在第三通信线路L3被短路的情况下通过第三通信线路L3接收的信号具有第二值(例如，“1”)时，除第二值之外的值可以在第二从模块300中被预设为预定值。即，预定值是除了第一值和第二值之外的特定值，并且可以被预设。第二从模块300可以使用预分配给第二从模块300的第二频率和第二电压电平将比较信号发送到主模块100。
特别地，第二从模块300可以通过第三通信线路L3发送与从第一从模块200通过第三通信线路L3发送的输入信号不同的比较信号。这里，比较信号可以从第二从模块300发送到主模块100。输入信号和比较信号可以是分别由第一从模块200和第二从模块300产生的信号。例如，当主模块100和从模块200、300被实现为电池管理系统(BMS)时，输入信号可以包括第一数据，并且比较信号可以包括第二数据。第一数据指示由第一从模块200监测的第一电池模块(图3中的“20”)的电压值、电流值或温度值。第二数据指示由第二从模块300监测的第二电池模块(图3中的“30”)的电压值、电流值或温度值。第一电池模块20和第二电池模块30可以彼此串联或并联地电连接。
主模块100可以将同步信号发送到该多个从模块200、300。这里，同步信号是用于使在主模块100和从模块200、300之间的通信同步的信号。例如，同步信号可以是用于在主模块100和从模块200、300之间的串行外围接口(SPI)通信的串行数据的同步时钟。
特别地，主模块100可以将同步信号顺序地发送到第一从模块200和第二从模块300。即，主模块100可以以时间间隔将同步信号发送到第一从模块200和第二从模块300。例如，主模块100可以首先将同步信号发送到第一从模块200，并且然后将同步信号发送到第二从模块300。随后，主模块100可以再次将同步信号发送到第一从模块200。随后，主模块100可以将同步信号发送到第二从模块300，并且以预定周期重复该过程。预定周期可以被预存储在主模块100中。
另外，主模块100可以将输出信号发送到第二从模块300。特别地，主模块100可以将输出信号发送到第二从模块300以引起第二从模块300输出与从第一从模块200接收的输入信号不同的比较信号。详细地，当主模块100从第一从模块200接收输入信号时，主模块100可以将输出信号发送到第二从模块300，以引起第二从模块300输出具有与所接收的输入信号的值不同的值的比较信号。输入信号的值可以指示预分配给第一从模块200的第一标识信息、第一频率和第一电压电平中的至少一个。由第二从模块300输出的比较信号的值可以指示预分配给第二从模块300的第二标识信息、第二频率和第二电压电平中的至少一个。第一标识信息和第二标识信息可以彼此不同，第一频率和第二频率可以彼此不同，并且第一电压电平和第二电压电平可以彼此不同。输入信号的值和比较信号的值之间的差异可以是第一识别信息和第二识别信息之间的差异、第一频率和第二频率之间的差异或第一电压电平和第二电压电平之间的差异。第一标识信息和第二标识信息可以具有使得第一标识信息和第二标识信息之间的差异能够被计算的类型(例如，二进制数的排列)。
因此，预定范围中的输入信号的值和比较信号的值之间的差异可以指示在第一通信线路L1、第二通信线路L2、第三通信线路L3、第一从模块200和第二从模块300中的至少一个处发生故障。
另外，主模块100可以被配置为诊断在主模块100和从模块200、300之间的通信中的故障。特别地，主模块100可以被配置为通过比较分别从第一从模块200和第二从模块300接收的输入信号和比较信号来诊断通信故障。详细地，主模块100可以将输入信号的值与比较信号的值进行比较，并且当输入信号的值和比较信号的值之间的差异在预定范围中时，可以诊断通信处于故障状态。同时，主模块100可以将输入信号的值与比较信号的值进行比较，并且当输入信号的值和比较信号的值之间的差异在预定范围之外时，可以诊断通信处于正常状态。
第一从模块200和第二从模块300可以被配置为当第一从模块200和第二从模块300从主模块100接收到同步信号时从主模块100接收输出信号。随后，当第一从模块200从主模块100接收到同步信号时，第一从模块200可以将输入信号发送到主模块100。另外，第二从模块300可以被配置为当第二从模块300从主模块100接收到同步信号时将比较信号发送到主模块100。例如，仅当第一从模块200和第二从模块300从主模块100接收到同步信号时，第一从模块200和第二从模块300才可以从主模块100接收输出信号或将输入信号或比较信号发送到主模块100。
另外，主模块100可以被配置为选择第一从模块200和第二从模块300中的任何一个，并且将输出信号更早地发送到所选择的从模块。即，主模块100可以产生包括数据传输请求信号的输出信号，并且选择从模块以发送所产生的输出信号。随后，主模块100可以将所产生的输出信号发送到所选择的从模块。
特别地，主模块100可以比其他从模块更早地向目标从模块发送输出信号——即，诊断输出信号，以进行通信故障诊断。例如，为了诊断第一从模块200中的通信故障，主模块100可以首先将诊断输出信号发送到第一从模块200。相反，为了诊断第二从模块300中的通信故障，主模块100可以首先将诊断输出信号发送到第二从模块300。在这种情况下，主模块100可以稍后向第一从模块200发送不同的输出信号——即，参考输出信号。
当从模块200或从模块300从主模块100接收到输出信号——即，诊断输出信号——时，从模块200或从模块300可以被配置为产生与所接收的输出信号相对应的输入信号，并发送所产生的输入信号。详细地，当第一从模块200从主模块100接收到输出信号时，第一从模块200可以产生与所接收的输出信号相对应的输入信号。在这种情况下，第一从模块200的通信是诊断的目标。另外，第一从模块200可以将所产生的输入信号发送到主模块100。例如，当第一从模块200从主模块100接收到包括对电压值的请求的输出信号时，第一从模块200可以产生包括第一电池模块20的电压值的输入信号，并且将包括第一电池模块20的电压值的输入信号发送到主模块100。另外，当第二从模块300接收到输出信号——即，包括具有与来自主模块100的输入信号的值不同的值的比较信号的请求的参考输出信号——时，第二从模块300可以产生比较信号，并将比较信号发送到主模块100。在此，比较信号可以是用于与来自第一从模块200的输入信号进行比较的参考数据。
优选地，第一从模块200和第二从模块300可以被配置为响应于从主模块100顺序地接收的同步信号分别顺序地发送输入信号和比较信号。详细地，当第一从模块200接收到顺序地接收的同步信号时，第一从模块200可以发送输入信号。另外，当第二从模块300接收到顺序地接收的同步信号时，第二从模块300可以发送比较信号。例如，第一从模块200和第二从模块300可以分别顺序地发送输入信号和比较信号。即，在设备10中，输入信号可以由第一从模块200输出，并且随后，比较信号由第二从模块300输出。
特别地，为了诊断第一从模块200中的通信故障，主模块100可以首先顺序地将同步信号和诊断输出信号发送到第一从模块200，并且当从第一从模块200接收到输入信号时，可以将同步信号和参考输出信号发送到第二从模块300，并从第二从模块300接收比较信号。
另外，主模块100可以将顺序地接收的输入信号和比较信号的值进行比较。例如，主模块100可以将分别从第一从模块200和第二从模块300接收到的输入信号和比较信号的值进行比较。另外，主模块100可以被配置为当输入信号的值和比较信号的值之间的差异在预定范围中时诊断通信处于故障状态。该预定范围可以被预存储在主模块100中。
在本公开的实施例中，主模块100可以从第一从模块200接收“0”作为输入信号。例如，当第一通信线路L1、第二通信线路L2或第三通信线路L3被断开，或者在第一从模块200中发生故障时，主模块100可以从第一从模块200接收“0”作为输入信号。相反，当第一通信线路L1、第二通信线路L2和第三通信线路L3处于正常状态并且第一从模块200处于正常状态时，第一从模块200可以实际输出“0”作为输入信号。这里，例如，当电压值为0V时，第一从模块200可以输出“0”作为输入信号。
当主模块100将输出信号发送到第二从模块300时，第二从模块300可以输出与“0”不同的“10”作为比较信号。然后，主模块100可以接收比较信号，并且将输入信号的值与比较信号的值进行比较。
例如，当主模块100接收到“0”作为比较信号时，主模块100可以将输入信号的值“0”与比较信号的值“0”进行比较，并且因为输入信号的值和比较信号的值之间的差异在预定范围(例如，“-0.10.1”)中而诊断在主模块100和第一从模块200之间的通信处于故障状态。
可替代地，当比较信号的值不同于预定参考值时，主模块100可以诊断在主模块100和第一从模块200之间的通信处于故障状态。
可替代地，当输入信号的值和比较信号的值之间的差异在预定范围中并且比较信号的值与预定参考值不同时，主模块100可以诊断在主模块100和第一从模块200之间的通信处于故障状态。
同时，当主模块100接收“10”作为比较信号时，主模块100可以将输入信号的值“0”与比较信号的值“10”进行比较，并且因为输入信号的值和比较信号的值之间的差异超过预定范围“-0.10.1”，所以诊断在主模块100和第一从模块200之间的通信处于正常状态。
可替代地，当所接收的比较信号的值等于预定参考值时，主模块100可以诊断在主模块100和第一从模块200之间的通信处于正常状态。
可替代地，当输入信号的值和比较信号的值之间的差异超过预定范围并且比较信号的值等于预定参考值时，主模块100可以诊断在主模块100和第一从模块200之间的通信处于正常状态。
在本公开的另一个实施例中，主模块100可以从第一从模块200接收“1”作为输入信号。例如，当第一通信线路L1、第二通信线路L2或第三通信线路L3被短路到电源电压时，主模块100可以从第一从模块200接收“1”作为输入信号。另外，当第一通信线路L1、第二通信线路L2和第三通信线路L3处于正常状态时，第一从模块200可以实际输出“1”作为输入信号。这里，例如，当电压值为1V时，第一从模块200可以输出“1”作为输入信号。当主模块100将输出信号发送到第二从模块300时，第二从模块300可以输出与“1”不同的“10”作为比较信号。另外，主模块100可以接收比较信号，并且将输入信号的值与比较信号的值进行比较。
例如，主模块100可以接收“1”作为比较信号，将输入信号的值“1”与比较信号的值“1”进行比较，并且因为输入信号的值和比较信号的值之间的差异在预定范围(例如，“-0.10.1”)中，所以诊断在主模块100和第一从模块200之间的通信处于故障状态。
相反，主模块100可以接收“10”作为比较信号，将输入信号的值“1”与比较信号的值“10”进行比较，并且因为输入信号的值和比较信号的值之间的差异超过预定范围(例如，“-0.10.1”)，所以诊断在主模块100和第一从模块200之间的通信处于正常状态。
如图2所示，主模块100可以包括主控制单元110、主存储单元120和主通信单元130，以执行如上所述的操作。主控制单元110可以产生同步信号。另外，主控制单元110可以产生输出信号。另外，主控制单元110可以通过将输入信号和比较信号进行比较来诊断是否发生通信故障。主存储单元120可以存储输入信号和比较信号。另外，主存储单元120可以存储产生输出信号和同步信号所必要的信息。主通信单元130可以通过第一通信线路L1、第二通信线路L2、第三通信线路L3和第四通信线路L4向/从第一从模块200和第二从模块300发送/接收电信号。特别地，主通信单元130可以将同步信号顺序地发送到第一从模块200和第二从模块300。
如图2所示，第一从模块200可以包括第一从控制单元210、第一从存储单元220和第一从通信单元230，以执行如上所述的操作。第一从控制单元210可以产生输入信号。第一从存储单元220可以存储产生输入信号所必要的信息。第一从通信单元230可以通过第一通信线路L1、第二通信线路L2、第三通信线路L3和第四通信线路L4向/从主模块100发送/接收电信号。特别地，第一从通信单元230可以将输入信号发送到主模块100。
如图2所示，第二从模块300可以包括第二从控制单元310、第二从存储单元320和第二从通信单元330，以执行如上所述的操作。第二从控制单元310可以产生比较信号。第二从存储单元320可以存储产生比较信号所必要的信息。第二从通信单元330可以通过第一通信线路L1、第二通信线路L2、第三通信线路L3和第四通信线路L4向/从主模块100发送/接收电信号。特别地，第二从通信单元330可以将比较信号发送到主模块100。
主控制单元110、第一从控制单元210和第二从控制单元310可以被实现为使得它们选择性地包括处理器、专用集成电路(ASIC)、芯片组、逻辑电路、寄存器、通信调制解调器和/或本领域已知的数据处理装置，以执行如上所述的操作。
主存储单元120、第一从存储单元220和第二从存储单元320不限于特定类型，并且包括能够记录和擦除信息的任何存储介质。例如，主存储单元120、第一从存储单元220和第二从存储单元320可以是RAM、ROM、寄存器、硬盘、光学记录介质或磁性记录介质。主存储单元120、第一从存储单元220和第二从存储单元320可以通过例如数据总线被分别电连接到主控制单元110、第一从控制单元210和第二从控制单元310以分别允许主控制单元110、第一从控制单元210和第二从控制单元310访问。主存储单元120、第一从存储单元220和第二从存储单元320可以存储和/或更新和/或擦除和/或发送包括由主控制单元110、第一从控制单元210和第二从控制单元310中的每一个执行的各种类型的控制逻辑的程序，和/或当控制逻辑被执行时创建的数据。
根据本公开的用于诊断通信故障的设备10可以被应用于BMS。即，根据本公开的BMS可以包括根据本公开的用于诊断通信故障的上述设备10。在该配置中，根据本公开的用于诊断通信故障的设备10的部件中的至少一些可以通过补充或添加在传统BMS中包括的部件的功能来实现。例如，根据本公开的用于诊断通信故障的设备10的主模块100、第一从模块200和第二从模块300可以被包括作为BMS的部件。
另外，根据本公开的用于诊断通信故障的设备10可以被设置在电池组中。即，根据本公开的电池组可以包括根据本公开的用于诊断通信故障的上述设备10。这里，电池组可以包括至少一个二次电池、用于诊断通信故障的上述设备10、电气设备(BMS、继电器、保险丝等)和壳体。
图3是示出被应用于电池组1的、根据本公开的实施例的用于诊断通信故障的设备10的一些部分的概略图。将主要描述在该实施例和先前实施例之间的差异，并且在此省略了可以等同地或类似地应用先前实施例的描述的详细描述。
参考图3，设备10可以被设置在电池组1中。在这种情况下，电池组1可以包括电池模块20、30、40、多个从模块200、300、400和主模块100。这里，根据本公开的主模块和从模块可以被分别实现为主模块和从模块。
在这种情况下，该多个从模块200、300、400可以被连接到该多个电池模块20、30、40，并且分别监测该多个电池模块20、30、40的状态。这里，由该多个从模块200、300、400监测的电池模块20、30、40的状态信息可以是电压值、电流值、温度值或SOC。另外，该多个从模块200、300、400可以基于电池模块的状态信息来控制单体平衡过程。
例如，如图3所示，第一从模块200可以被连接到第一电池模块20，以监测第一电池模块20的状态并控制第一电池模块20的单体平衡。另外，第二从模块300可以被连接到第二电池模块30以监测第二电池模块30的状态并控制第二电池模块30的单体平衡。另外，第三从模块400可以被连接到第三电池模块40以监测第三电池模块40的状态并控制第三电池模块40的单体平衡过程。
主模块100可以被连接到该多个从模块200、300、400，以控制该多个从模块200、300、400。例如，主模块100可以被连接到第一从模块200、第二从模块300和第三从模块400以接收第一电池模块20、第二电池模块30和第三电池模块40的状态信息，并基于第一电池模块20、第二电池模块30和第三电池模块40的状态信息控制第一从模块200、第二从模块300和第三从模块400的单体平衡过程。
设备10可以使用被连接到电池模块的其他从模块来诊断在电池模块和从模块之间的通信中的故障。例如，在图3的配置中，设备10可以使用第一从模块200来诊断在第二从模块300或第三从模块400中的通信故障。类似地，设备10可以使用第二从模块300来诊断在第一从模块200或第三从模块400中的通信故障。类似地，设备10可以使用第三从模块400来诊断在第一从模块200或第二从模块300中的通信故障。
通过该配置，设备10可以使用监测电池模块的其他从模块选择性地诊断在主模块和从模块之间的通信中的故障。因此，可以提高通信故障诊断的效率和可靠性。
图4是示出被应用于电池组1的、根据本公开的另一实施例的用于诊断通信故障的设备10的一些部分的概略图。这里，将主要描述在该实施例和先前实施例之间的差异，并且在此省略了可以等同地或类似地应用先前实施例的描述的详细描述。
参考图3和4，设备10可以包括用于通信诊断的从模块。特别地，用于通信诊断的从模块可以仅执行通信诊断功能而不被连接到电池模块。例如，如图4所示，第三从模块400是用于通信诊断的从模块，并且可以被连接到主模块100，但是不连接到电池模块20、30，并且诊断在第一从模块200或第二从模块300中的通信故障。
通过该配置，设备10可以使用不监测电池模块的另一从模块400来诊断在主模块100和从模块200、300之间的通信中的故障。因此，可以提高通信故障诊断的速率。
图5是示出根据本公开的实施例的通信诊断方法的概略流程图。在图5中，执行每个步骤的对象可以是如上所述的设备10的每个部件。
如图5所示，在步骤S100中，主模块100通过第一通信线路L1将同步信号发送到第一从模块200和第二从模块300。
随后，在步骤S110中，主模块100从第一从模块200和第二从模块300选择第一从模块200，并通过第二通信线路L2将第一输出信号发送到所选择的第一从模块200。
随后，在步骤S120中，当第一从模块200接收到第一输出信号和同步信号时，第一从模块200产生与所接收的第一输出信号相对应的输入信号，并通过第三通信线路L3将该输入信号发送到主模块100。
随后，在步骤S130中，当主模块100从第一从模块200接收到输入信号时，主模块100通过第二通信线路L2将第二输出信号发送到第二从模块300以引起第二从模块300输出与输入信号不同的比较信号。
随后，在步骤S140中，当第二从模块300接收到第二输出信号时，第二从模块300产生比较信号，并通过第三通信线路L3将比较信号发送到主模块100。
随后，在步骤S150中，主模块100诊断在主模块100和第一从模块200或第二从模块300之间是否发生通信故障。当诊断发生通信故障时，主模块100可以将第一诊断消息发送到用户装置。当诊断未发生通信故障时，主模块100可以将第二诊断消息发送到用户装置。
另外，当控制逻辑以软件实现时，主控制单元、第一从控制单元和第二从控制单元可以被实现为一组程序模块。在这种情况下，程序模块可以被存储在存储装置中并由处理器执行。
另外，如果可以组合各种控制逻辑中的至少一个并且组合的控制逻辑可以用计算机可读编码系统编写以允许计算机访问和读取，则对主控制单元、第一从控制单元和第二从控制单元的控制逻辑的类型没有特别限制。例如，记录介质包括选自由ROM、RAM、寄存器、CD-ROM、磁带、硬盘、软盘和光学数据记录装置组成的组中的至少一个。另外，可以在经由网络以分布式方式连接的计算机中存储和执行该编码系统。另外，本公开所属的技术领域的程序员可以容易地推断出用于实现组合的控制逻辑的功能程序、代码和代码段。
尽管以上已经针对有限数目的实施例和附图描述了本公开，但是本公开不限于此，并且本领域技术人员可以在本公开的技术方面和所附权利要求的等同范围内做出各种修改和改变。
同时，尽管此处使用术语“模块”和“单元”，诸如“主模块”、“控制单元”、“存储单元”和“通信单元”，但是它们指逻辑部件单元，并且对于本领域技术人员显而易见的是，这些术语不一定指示可以或应该在物理上分离的部件。

Claims (10)

1.一种用于诊断通信故障的设备，包括：
第一从模块，所述第一从模块被连接到第一至第三通信线路，并且被配置为通过所述第一通信线路从主模块接收同步信号，通过所述第二通信线路从所述主模块接收第一输出信号，并通过所述第三通信线路将输入信号发送到所述主模块；
第二从模块，所述第二从模块与所述第一从模块并联地连接到所述第一通信线路、所述第二通信线路和所述第三通信线路中的每一个，并且被配置为当所述第二从模块通过所述第二通信线路接收到第二输出信号时，通过所述第三通信线路将比较信号发送到所述主模块，所述比较信号具有与所述输入信号的值不同的值；和
主模块，所述主模块被配置为通过所述第一通信线路将所述同步信号发送到所述第一从模块和所述第二从模块，通过所述第二通信线路将所述第二输出信号发送到所述第二从模块，并通过将所述输入信号与所述比较信号进行比较来诊断是否发生通信故障。
2.根据权利要求1所述的用于诊断通信故障的设备，其中，所述第一从模块被配置为当所述第一从模块接收到所述同步信号时接收所述第一输出信号或发送所述输入信号。
3.根据权利要求1所述的用于诊断通信故障的设备，其中，所述第二从模块被配置为当所述第二从模块接收到所述同步信号时接收所述第二输出信号或发送所述比较信号。
4.根据权利要求1所述的用于诊断通信故障的设备，其中，所述主模块被配置为从所述第一从模块和所述第二从模块选择所述第一从模块，并将所述第一输出信号发送到所述第一从模块。
5.根据权利要求4所述的用于诊断通信故障的设备，其中，所述第一从模块被配置为：当所述第一从模块接收到所述第一输出信号时产生与所述第一输出信号相对应的输入信号，并将所述输入信号发送到所述主模块，并且
所述第二从模块被配置为：当所述第二从模块接收到所述第二输出信号时产生与所述第二输出信号相对应的比较信号，并将所述比较信号发送到所述主模块。
6.根据权利要求1所述的用于诊断通信故障的设备，其中，所述第一从模块和所述第二从模块被配置为响应于所述同步信号分别顺序地发送所述输入信号和所述比较信号。
7.根据权利要求1所述的用于诊断通信故障的设备，其中，所述主模块被配置为将所述输入信号的值和所述比较信号的值进行比较，并且当所述输入信号的值和所述比较信号的值之间的差异在预定范围中时诊断发生通信故障。
8.一种包括根据权利要求1至7中任一项所述的用于诊断通信故障的设备的电池管理系统。
9.一种包括根据权利要求1至7中任一项所述的用于诊断通信故障的设备的电池组。
10.一种用于诊断在通过第一通信线路、第二通信线路和第三通信线路中的每一个连接的主模块、第一从模块和第二从模块之间的通信故障的方法，所述方法包括：
由所述主模块通过所述第一通信线路向所述第一从模块和所述第二从模块发送同步信号；
由所述主模块从所述第一从模块和所述第二从模块选择所述第一从模块，并且通过所述第二通信线路向所述第一从模块发送第一输出信号；
当所述第一从模块接收到所述同步信号和所述第一输出信号时，由所述第一从模块产生与所述第一输出信号相对应的输入信号并通过所述第三通信线路将所述输入信号发送到所述主模块；
当所述主模块接收到所述输入信号时，由所述主模块通过所述第二通信线路将第二输出信号发送到所述第二从模块；
当所述第二从模块接收到所述第二输出信号时，由所述第二从模块产生比较信号并通过所述第三通信线路将所述比较信号发送到所述主模块，所述比较信号具有与所述输入信号的值不同的值；并且
由所述主模块通过将所述输入信号与所述比较信号进行比较来诊断是否发生通信故障。
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