CN112567255A - 冗余电池管理系统架构 - Google Patents

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Abstract

车辆可以包括被配置为向车辆的电动机、附件和其他组件提供电力的电池架构。该架构可以包括耦合到多个电池单元的控制器。每个电池单元可以包括电池和电池管理系统。另外地，每个电池单元可以耦合到控制器和其他电池单元。通过使用冗余耦合以及向控制器、电池单元和其他组件发送的和从这些组件发送的冗余数据，架构可以检测到故障并继续运行，同时提供故障的指示。

Description

冗余电池管理系统架构
相关申请的交叉引用
本专利申请要求享有于2018年8月17日提交的序列号为16/104,310的美国实用新型专利申请的优先权。申请序列号为16/104,310的全部内容通过引用合并于此。
背景技术
车辆可以使用电池来提供能量以操作车辆。操作可以包括向一个或多个电动机、传感器、可供车辆的乘客使用的附件和/或其他车辆系统提供电力。为了使车辆可靠地操作，这些车辆系统中的一些或全部依赖于电池电力的可靠供应。然而，在操作过程期间，可能会发生性能下降或故障，从而使车辆性能严重受限或无法操作。例如，在一些常规的电池系统架构中，电池、电池控制器或到电池的耦合的故障可能导致系统或车辆无法操作。
附图说明
参考附图描述了具体实施方式。在附图中，附图标记的最左边的(多个)数字标识该附图标记在其中首次出现的附图。在不同附图中使用相同的附图标记指示类似或相同的组件或特征。
图1描绘了冗余电池管理系统(BMS)架构的示例架构。
图2描绘了用于实现冗余BMS架构的示例系统以及朝着充电站操纵的车辆的示例环境。
图3是示例车辆的示意图，该车辆包括车身模块、设置在车身模块的相对端处的驱动模块对以及设置在每个驱动模块内或耦合到每个驱动模块的电池单元。
图4A描绘了使用环形配置的冗余BMS架构的示例架构。
图4B描绘了使用网格配置的冗余BMS架构的示例架构。
图5描绘了用于接收电池数据并指示电池单元的示例过程。
图6描绘了用于生成电池数据和发送电池数据的示例过程。
图7描绘了用于确定故障条件的示例过程。
具体实施方式
本公开描述了用于在车辆中提供冗余电池管理系统(BMS)架构(例如，通信架构)的系统、方法和装置。如上面所讨论的，常规的电池系统架构可能导致车辆在一些故障条件下无法操作。例如，在常规的电池系统架构中，电池、电池控制器、它们之间的通信链路或到电池的耦合的故障可以导致整个系统的故障。这样的架构可能不适合于要求一定程度的鲁棒性的自动驾驶车辆或任何其他类型的电动设备或系统。
本公开总体上针对用于冗余BMS架构(例如，通信架构)的系统、方法和装置。在一些实例中，用于提供冗余BMS架构的系统可以包括一个或多个控制器，这些控制器用于向其他组件发布命令(例如，调整连接到输出的负载，例如，设置电动机控制器的扭矩、与电池连接或断开连接等)，通信一个或多个组件(例如，电池)的状况或参数以及确定系统中是否已发生故障条件。(多个)控制器还可以被配置为提供故障的指示。在一些实例中，控制器可以基于从其他组件接收到的数据来计算系统的容量或极限(例如，一个或多个电池提供的电流或功率的最大数量)。
本公开的冗余BMS架构还可以包括第一电池单元和第二电池单元，但可以预期任何数量的单元。在一些实例中，每个电池单元可以包含电池和BMS。电池可以存储能量，以供冗余BMS架构和/或电负载使用。BMS可以监视电池和/或电池单元的状态，包括但不限于：充电状态、电压电平、电流消耗、功率水平、内部电阻等。另外地，BMS可以被配置为发送和接收电池数据以及接收操作命令。
在一些实例中，可以实现冗余BMS架构，使得控制器通过耦合而电耦合和/或通信地耦合到第一电池单元和/或第二电池单元。耦合可以允许控制器与第一电池单元和/或第二电池单元通信。在一些实例中，控制器可以将操作命令发送到第一电池单元和/或第二电池单元。例如，这样的命令可以包括“开启”或“关闭”指示，使得电池单元的BMS适当地将电池与公共线(其可以用于在负载上充电或放电)连接或断开连接。在一些实例中，控制器可以根据车辆或设备的操作需要发送其他操作命令。作为若干非极限性示例，这样的命令可以包括驱动命令(例如，向电动机控制器发送扭矩请求)、制动命令、睡眠命令等。在一些实例中，控制器可以将电池数据发送到第一电池单元和/或第二电池单元。电池数据可以包括电流极限数据、功率极限数据、电压极限数据、温度数据、连接数据、电池状况、系统状况或电池状态，但是可以预期关于电池参数的任何其他信息。在一些实例中，电池数据可以包括阻抗数据(例如，内部电阻)或与电池相关的其他数据。
在一些实例中，电池数据可以包括聚合电池数据。在一些示例中，聚合电池数据可以表示可以由电力系统中的电池单元提供的例如作为聚合电池极限的电流。为了生成和/或计算聚合电池数据，BMS架构可以包括用于在车辆的各种组件之间交换的数据的冗余通信路径。例如，在一些实例中，第二电池单元可以将第二电池数据发送到控制器和第一电池单元，控制器可以将第二电池数据发送到第一电池单元，并且第一电池单元可以将第一电池数据发送到控制器。第一电池单元可以使用第二电池数据来生成和/或计算第一聚合电池数据，并且将第一聚合电池数据发送到控制器。在一些实例中，数据的传输可以同时发生和/或以不同次序发生，而不会影响系统的操作。在一些实例中，第二电池单元可以使用第一电池数据来将第二聚合电池数据发送到控制器。在一些实例中，控制器可以接收第一聚合电池数据和/或第二聚合电池数据。在一些实例中，控制器可以比较第一聚合电池数据和第二聚合电池数据并选择较低的聚合电池数据、较高的聚合电池数据，或者在第一聚合电池数据和第二聚合电池数据实质上类似时选择任一聚合电池数据。在一些实例中，控制器可以选择较低的聚合电池数据从而以保守的配置操作，以防止例如损坏系统组件。在其他实例中，控制器可以选择较高的聚合电池数据从而以较高的性能配置操作。可以根据聚合电池数据来控制车辆组件(例如，驱动电动机)的操作。
在一些实例中，电池单元可以将电池单元、电池、BMS或系统中的一个或多个的状况或状态发送到控制器。这些状况可以是睡眠状况、待机状况、驱动状况、充电状况或关机故障状况。在一些实例中，可以根据需要实现其他状况。状态可以是“正常”状态(例如，正常操作状态)、“不启动”状态(例如，在一些实例中可以指示不影响性能或安全性的单点故障的低级故障)、“结束任务”状态(例如，在一些实例中可以指示可以影响性能和/或安全操作的故障的持续超过阈值操作的中级故障)或“立即停止”状态(例如，在一些实例中可能禁止继续操作的高级故障)。在一些实例中，可以根据需要实现其他状态。
在一些实例中，第一电池单元可以耦合到第二电池单元。在这种实例中，控制器可以耦合到第一电池单元和第二电池单元，并且每个电池单元可以耦合到另一电池单元。在一些实例中，第一电池单元可以将第一电池数据发送到第二电池单元，而无需将第一电池数据发送到控制器。在一些实例中，第一电池单元可以通过将第一电池数据直接发送到第二电池单元以及通过控制器来将第一电池数据发送到第二电池单元。在这种实例中，第二电池单元可以从第一电池单元以及从控制器接收第一电池数据。
在一些实例中，冗余BMS架构可以包括第三电池单元或更多电池单元。在这样的实现方式中，控制器可以例如以中心辐射型拓扑耦合到BMS架构中的每个电池单元。在其他实例中，控制器可以耦合到可用电池单元的子集。在一些实例中，控制器可以例如以全网格拓扑耦合到每个电池单元，并且每个电池单元可以耦合到每个其他电池单元。在其他实例中，控制器可以耦合到可用电池单元的子集，并且电池单元中的一些可以耦合到其他可用电池单元中的一些或全部。在一些实例中，所有电池单元和任何一个或多个控制器都可以环形连接，并通过环形传递相关信息(包括聚合)，使得任一个组件(BMS或控制器)可以执行有关故障、超过极限等的任何检查。如上面所讨论的，控制器可以发送操作命令以及发送和接收电池数据。另外地，电池单元可以发送和接收电池数据。
本文描述的方法、装置和系统可以以多种方式来实现。下面参考以下附图提供示例实现方式。虽然在自动驾驶车辆的上下文中进行了讨论，但是本文描述的方法、装置和系统可以应用于使用电力的各种系统，并且不限于自动驾驶车辆。在另一示例中，可以在航空或航海上下文中利用这些方法、装置和系统。
图1描绘了实现冗余BMS架构的示例架构100。如图中示出的，架构100包括执行控制器(EC)102(也称为控制器)。在一些实例中，可以使用多个控制器。EC 102可以耦合到第一BMS 104和第二BMS 106。尽管未在图1中示出，但第一BMS 104可以与电池一起被包括在电池单元中，或者可以与电池单元分开地被包括。类似地，第二BMS 106可以与第二电池单元分离或放置在第二电池单元内。在一些实例中，第一BMS 104和第二BMS 106可以放置在同一电池单元内。在一些实例中，可以使用任何数量的BMS单元，但通常可以使用一个BMS来监视和/或控制单个电池单元。EC 102可以通过第一耦合或第一驱动控制器局域网(CAN)108耦合到第一BMS 104。EC 102也可以通过第二耦合或第二驱动CAN 110耦合到第二BMS106。冗余BMS架构100还可以实现将第一BMS 104耦合到第二BMS106的耦合或包装间CAN112。
如图1中示出的，第一BMS 104可以经由第一驱动CAN 108耦合到EC 102。另外地，第二BMS 106可以经由第二驱动CAN 110耦合到EC 102。在这种情况下，第一BMS 104可以经由第一驱动CAN 108将数据114发送到EC 102。在一些实例中，数据114可以包括从第一BMS104到EC 102的第一电池数据。另外地，使用第二驱动CAN 110，第二BMS 106可以将数据116发送到EC 102。EC 102可以被配置为将第一电池数据发送到第二BMS 106，并且将第二电池数据发送到第一BMS 104。
第一电池数据和/或第二电池数据可以包括诸如极限数据之类的数据。在一些实例中，电池单元、电池或BMS可能具有操作极限或最大极限。操作极限可以指示在正常条件下操作时典型地不被超过的极限。最大极限可以指示在损坏或故障发生之前的最大值。极限的类型可以包括电流极限、功率极限、电压极限、操作极限等。
第一电池数据和/或第二电池数据还可以包括连接数据。在一些实例中，第一BMS104和/或第二BMS 106可以经由通信协议检测数据丢失和/或损坏。第一BMS 104和/或第二BMS 106可以将该信息作为连接数据发送到EC 102或其他BMS单元和/或组件。
第一电池数据和/或第二电池数据还可以包括状况和/或状态。状况可以是系统状况、电池状况、BMS状况和/或电池单元状况。状况可以包括睡眠状况(例如，电池当前不提供功率并且车辆不活动)、待机状况(例如，电池准备提供功率并等待进一步的指令)、驱动状况(例如，电池正在提供功率和/或正在积极响应操纵命令)、充电状况(例如，电池正在接收电力)和/或关机故障状况(例如，电池由于故障而关机以等待协助、关注和/或维修)。在一些实例中，可以实现其他状况。另外地，状态可以是电池状态、BMS状态和/或电池单元状态。如上面所描述的，状态可以包括“正常”状态、“不启动”状态、“结束任务”状态和/或“立即停止”状态。在一些实例中，可以实现其他状态。
第一电池数据和/或第二电池数据还可以包括阻抗数据。阻抗数据可以是分别由第一BMS 104和第二BMS 106已经测量或确定出的实时阻抗数据。在一些实例中，阻抗数据可以是基于电池、BMS或电池单元的初始配置的静态数据(例如，通过使用基于例如温度、充电状况、电流消耗等的查找表)。
在一些实例中，第一BMS 104可以被配置为确定第一聚合电池数据，并将第一聚合电池数据发送到EC 102。另外地，在一些实例中，第二BMS106可以被配置为确定第二聚合电池数据，并将第二聚合电池数据发送到EC 102。第一聚合电池数据和/或第二聚合电池数据可以包括数据的任何组合或包括上面描述的电池数据中的任一项的数据的(多个)计算。在一些实例中，第一聚合电池数据可以包括第一聚合电流极限(例如，第一聚合极限)。在一些实例中，第二聚合电池数据可以包括第二聚合电流极限(例如，第二聚合极限)。这样的电流极限可以指示例如可以由组合的电池源递送的电流的极限。在一些实例中，第一聚合电流极限可以包括第一电流极限和第二电流极限的总和。在一些实例中，第一聚合电流极限可以包括基于电池特性并使用温度、电压、充电状况或电流极限中的任何一个或多个作为表的查找值的表查找。在一些实例中，第一聚合电流极限可以包括基于由第一BMS 104和/或第二BMS 106确定的阻抗数据或电流数据的动态电流极限。在一些示例中，这种动态极限可以基于例如反馈回路，从而包括第一电池的观察到的特性。在一些实例中，观察到的特性可以包括第一电池的阻抗、压摆率(slew rate)和/或过冲。这样的聚合极限可以类似地由第二BMS 106计算。
第一BMS 104还可以被配置为使用包装间CAN 112将数据118发送到第二BMS 106。另外地，第二BMS 106可以被配置为使用包装间CAN 112将数据118发送到第一BMS 104。数据可以包括与分别由第一BMS 104和第二BMS 106发送的数据114和数据116类似的数据。
在一些实例中，冗余BMS架构100可以提供一定程度的容错。通过示例的方式，可以切断包装间CAN 112，从而导致第一BMS 104无法使用包装间CAN 112将数据直接发送到第二BMS 106。然而，沿着包装间CAN 112发送的数据118实质上类似于沿着第一驱动CAN 108发送的数据114。如图1中示出的，数据114的部分随后经由第二驱动CAN 110发送到第二BMS106。这样，所有组件(第一BMS 104和第二BMS 106和EC 102)全部具有相同的数据，就好像包装间CAN 112尚未被切断。因此，在该图示中，冗余BMS架构100可以继续正常操作。然而，由于第一BMS 104不再能够从第二BMS 106接收数据118，因此由第一BMS 104计算出的聚合极限将低于实际聚合。例如由于该差异，在该图示中，EC 102可以确定包装间CAN 112被切断的故障条件，并且在一些实例中，生成故障条件的指示。
通过另一示例的方式，第一驱动CAN 108或第二驱动CAN 110中的任一个可以被切断(或以其他方式损坏)，从而导致第二BMS 106无法使用第二驱动CAN 110将数据直接发送到EC 102。然而，沿着包装间CAN 112发送的数据118实质上类似于沿着第二驱动CAN 110发送的数据116。因此，在该图示中，冗余BMS架构100可以继续正常操作。如上所述，由EC 102接收到的与第一BMS 104和第二BMS 106的聚合极限的差异可以指示这种故障，并且EC 102可以相应地做出响应。
图2描绘了用于实现冗余BMS架构的示例系统200以及朝着充电站操纵的车辆202的示例环境。车辆202可以是任何配置的车辆，例如，轿车、厢式货车、运动型多用途车辆、跨界车辆、卡车、公共汽车、农用车辆和建筑车辆。车辆202可以由一个或多个电动机、一个或多个内燃机、其任何组合(例如，混合动力系)和/或任何其他合适的电力源供电。出于说明的目的，车辆202是具有两个电池单元的至少部分电动的车辆，该电池单元被配置为向车辆202提供电力。
车辆202可以包括第一电池单元204，该第一电池单元204可以包括第一电池206和第一电池管理系统(BMS)208。在一些实例中，第一电池单元204可以通信地耦合到第二电池单元210。第二电池单元210可以包括第二电池212和第二BMS 214。
在一些实例中，车辆202可以包括车辆计算系统216。根据图1中提供的讨论，车辆计算系统216可以通信地耦合到第一电池单元204和/或第二电池单元210。
车辆202还可以包括执行控制器218，该执行控制器218可以包括(多个)处理器220和通信地耦合到(多个)处理器220的存储器222。在一些实例中，执行控制器218或在执行控制器218内的组件可以在车辆计算系统216内实现。在其他实例中，车辆计算系统216可以在执行控制器218内实现。在一些实例中，在执行控制器218内的组件可以在第一电池管理系统208和/或第二电池管理系统214内实现。
在所示示例中，执行控制器218的存储器222存储操作命令组件224、极限比较组件226、故障检测组件228、(多个)系统控制器230、电池状况组件232、电池状态组件234和极限聚合组件236。尽管在存储器222的上下文中进行了讨论，但执行控制器218可以包括可以实现组件224、226、228、230、232、234和236中的一个或多个组件的处理器和存储器。在一些实例中，执行控制器可以包括(多个)处理器220和存储器222。
操作命令组件224可以被配置为生成由执行控制器218发送的命令。在一些实例中，命令可以是关机命令、驱动命令、充电命令或睡眠命令。执行控制器218可以通信地耦合到第一电池单元204和/或第二电池单元210，并且将命令发送到第一电池单元204和/或第二电池单元210。
极限比较组件226可以比较在执行控制器218处接收到的极限。如上面所讨论的，第一电池管理系统208可以将第一电池数据发送到执行控制器218，并且第二电池管理系统214可以将第二电池数据发送到执行控制器218。第一电池数据和第二电池数据可以分别包括诸如温度数据之类的操作数据和/或第一极限数据和第二极限数据，例如，电流极限数据、功率极限数据和/或电压极限数据。在至少一些示例中，这样的极限数据包括由第一BMS208和第二BMS 214中的每一个基于它们自己的电池的极限以及从其他BMS接收到的极限而计算出的聚合极限。在其他示例中，可以由执行控制器218基于由BMS 208、BMS 214发送的第一电池206和第二电池212的数据来确定这样的聚合。极限比较组件226可以比较第一极限数据(例如，第一聚合数据)的值和第二极限数据(例如，第二聚合数据)的值，并确定哪个的值更高或更低。在至少一些示例中，执行控制器218可以选择较低的值以便提供保守的操作极限，从而既确保不会电池过流，又确保系统通常能够提供要求的功率。车辆202可以是自动驾驶车辆，并且在一些实例中，车辆202可以使用极限数据来确定车辆202的轨迹和/或调整车辆202的驾驶特性/行为。
故障检测组件228可以至少部分地基于从相应的BMS接收到的电池数据来确定系统中的故障。在一些实例中，故障检测组件228可以使用电池数据(例如，实时电流数据)来检测故障。通过示例的方式，如果第一电池管理系统208发送包括超过正常操作阈值的实时电流数据的电池数据，则故障检测组件228可以确定已经发生故障、将故障的类型识别为电流过度消耗故障和/或生成故障的指示。在一些实例中，故障检测组件228可以使用诸如极限数据之类的电池数据来检测故障。通过示例的方式，如果第一电池管理系统208发送包括在低于正常操作阈值的值的电流极限的电池数据，则故障检测组件228可以确定已经发生故障、将故障的类型标识为电流极限故障和/或生成故障的指示。另外地，出于说明的目的，故障检测组件228可以使用电池数据内的电池状况，例如，关机故障状况。然后，故障检测组件228可以确定故障已经发生、将故障的类型标识为与特定电池相关联的关机故障状况和/或生成故障的指示。
(多个)系统控制器230可以被配置为控制车辆202的转向、推进、制动、安全、发射器、通信和其他系统。(多个)系统控制器230可以与对应的系统(例如，驱动模块驱动模块和/或车辆202的其他组件(例如，执行控制器218))通信和/或控制对应的系统。在一些实例中，执行控制器218可以对(多个)系统控制器230进行编程和指派，并且可以彼此配合工作。
电池状况组件232可以监视和/或更新第一电池单元204和/或第二电池单元210的状况。在一些实例中，在第一电池管理系统208处的第一电池单元204可以接收来自执行控制器218的命令。基于第一电池单元204的当前状况、由执行控制器218接收到的命令和/或当前条件(例如，温度、充电电平等)，电池状况组件232可以更新第一电池单元204的状况。出于说明的目的，如果第一电池单元204的当前状况为驾驶状况，并且执行控制器218将充电命令发送到第一电池单元204(该命令是在第一电池管理系统208处的第一电池单元204接收到的)，则电池状况组件232可以将第一电池单元204的当前状况从驾驶状况改变为充电状况。
电池状态组件234可以监视和/或更新第一电池206和/或第二电池212的状态。在一些实例中，第一电池206可以指示正常状态，并且电池状态组件234可以经由第一电池管理系统208来广播“正常”状态。在一些实例中，第一电池管理系统208可以广播“不启动”状态、“结束任务”状态和/或“立即停止”状态。不同的状态可以将电池的操作状态通知诸如执行控制器218之类的其他组件，并因此允许执行控制器218基于一个或多个电池的状态来调整驱动操作。
极限聚合组件236可以提供生成和/或计算聚合数据的不同方法。在一些实例中，极限聚合组件236可以在第一电池单元204和/或第二电池单元210中实现。另外地，极限聚合组件236可以在车辆计算系统216中实现。取决于实现方式，极限聚合组件236可以在执行控制器218、第一电池单元204、第二电池单元210、车辆计算系统216和/或附加电池单元的全部或一些中实现。在一些实例中，极限聚合组件236可以包括开环组件238和/或闭环组件240，其中开环组件236包括加法组件242和/或查找表组件244。在一些情况下，聚合数据可以基于第一电池数据和第二电池数据。在一些实例中，第一电池数据可以包括与第一电池206相关联的第一电流极限，并且第二电池数据可以包括与第二电池212相关联的第二电流极限。
加法组件242可以通过使用加法属性来计算聚合数据。通过示例的方式，加法组件242可以对第一电流极限的值与第二电流极限的值求和以生成聚合电流极限。例如，如果与第一电池206相关联的第一电流极限为50A，并且与第二电池212相关联的第二电流极限为60A，则加法组件242可以生成聚合极限110A。在一些实例中，加法组件242可以使用加权的总和来计算聚合电流极限。例如，第一电池206可以具有相关联的第一电流极限100A，加权为0.70，并且第二电池212可以具有相关联的第二电流极限200A，加权为0.30，并且因此加法组件242可以生成聚合电流极限((100A*0.80)+(200A*0.30))＝140A。
查找表组件244可以使用具有条目的数据库，其中在一些实例中，第一电流极限和第二电流极限用作键或对可以用作聚合电流极限的另一值的引用。例如，如果与第一电池206相关联的第一电流极限为50A，并且与第二电池相关联的第二电流极限为60A，则查找表组件244可以查找指示聚合极限为100A(或任何值，这取决于实现方式)的表。在一些实例中，表可以与电池相关联，并作为例如配置文件提供。在其他实例中，表可以例如通过执行对电池的表征而得出。在其他实例中，表可以通过在电池操作期间的数据收集而得出。
闭环组件240可以使用关于一个或多个电池的实时数据，例如但不限于内部阻抗数据。在一些实例中，闭环组件240可以使用与第一电池单元204相关联的第一阻抗和与第二电池单元210相关联的第二阻抗，并使用第一阻抗、第二阻抗、第一电流极限和第二电流极限来计算聚合电流极限。在至少一些示例中，可以例如根据分流器模型来计算这样的电流极限。
如图2中示出的，车辆202可以被配置为使用充电系统246来对耦合到车辆202的第一电池206和/或第二电池212进行充电。充电系统246可以包括充电耦合器248，以耦合到车辆202的底部上的对应插座。充电耦合器248可以具有包括电触头252和254的壳体250。充电耦合器可以包括耦合到电源258的电缆256。在序列号为15/837,862的美国申请中讨论了充电系统246的附加细节，该美国申请通过引用并入本文。
如图2中示出的，充电系统246还可以包括锚定器260，该锚定器260与充电耦合器248定位在其上的表面相关联，并被配置为选择性地将充电耦合器248保持在适当位置。在一些实例中，充电耦合器248可以旨在是便携式的或固定在表面上的适当位置，并且锚定器260可以被配置为选择性地将充电耦合器248固定在固定位置，或允许其例如使用已知的固定组装件(例如，紧固件、夹具等)重新定位。
车辆202可以被操纵到充电耦合器248上方的位置，以使得充电耦合器248的电触点252和254与附接到车辆202底部的触点对准。车辆202可以是自动驾驶车辆，并且充电系统246可以包括一个或多个标记，车辆202可以使用这些标记来操纵到实质上对准的位置以从充电系统246接收电荷。在至少一些示例中，自动驾驶车辆可以被手动控制到这样的充电平台上。在序列号为15/833,695的美国申请中讨论了自动驾驶车辆的这种手动控制的细节，该美国申请通过引入并入本文。
在一些实例中，车辆202可以是无人驾驶车辆，例如，被配置为根据美国国家高速公路交通安全管理局发布的5级分类进行操作的自动驾驶车辆，该分类描述了一种能够执行针对整个行程的所有安全关键功能的车辆，其中驾驶员(或乘员)不被期望在任何时候控制车辆。在这样的示例中，因为车辆202可以被配置为控制从行程的开始到完成的所有功能(包括所有停车功能)，所以车辆202可能不包括驾驶员和/或用于驾驶车辆202的控件，例如，方向盘、加速踏板和/或制动踏板。这仅是示例，并且本文描述的系统和方法可以结合到任何地面、空运或水运车辆中，包括从需要始终由驾驶员手动控制的车辆到部分或完全自动控制的车辆。
尽管车辆202具有四个车轮，但是本文描述的系统和方法可以并入到具有更少或更多数量的车轮、轮胎和/或履带的车辆中。车辆202可以具有四轮转向，并且通常可以在所有方向上以相同的性能特性进行操作，例如，使得当以第一方向264行进时，车辆202的第一端262是车辆202的前端，并使得当以相反的第二方向266行进时，第一端262成为车辆202的后端，如图2中示出的。类似地，当以第二方向266行进时，车辆202的第二端268是车辆202的前端，并且使得当以相反的第一方向264行进时，第二端268成为车辆202的后端。这些示例特性可以促进例如在小空间或拥挤环境(例如，停车场和市区)中更大的可操纵性。
车辆202可以至少部分地依赖于指示环境中对象的传感器数据来行进通过环境，以便确定车辆202的轨迹。在一些实例中，当车辆202行进通过环境时，传感器270中的一个或多个捕获与检测到的对象(例如，车辆、行人、建筑物、障碍物等)相关联的数据。传感器270可以包括图像捕获设备、LIDAR传感器、SONAR传感器、RADAR传感器、麦克风等。由传感器270捕获的数据可以例如用作用于确定针对车辆202的轨迹的输入。
图3是车辆300的示意图，该车辆300包括车身模块(或车身单元)302、设置在车身模块302的相对端处的第一驱动模块(或第一驱动单元)304和第二驱动模块(或第二驱动单元)306。图3示出了处于未组装状态308和组装状态310的车辆300。在未组装状态308中，车身模块302可以由车辆300内部或集成在车辆300中或内置在服务中心中的支撑件等支撑。
在安装期间，在一些实例中，可以通过将第一驱动模块304和第二驱动模块306在车辆300的长度方向上朝向车身模块302移动来安装第一驱动模块304和第二驱动模块306，如箭头312和314所示。在将驱动模块304和306与车身模块302安装在一起时，第一驱动模块304中包括的第一电池单元316和第二驱动模块306中包括的第二电池单元318可以经由总线或控制器局域网(CAN)电耦合。在一些实例中，可以通过将第一驱动模块304和第二驱动模块306在垂直方向上朝向车身模块302移动来安装第一驱动模块304和第二驱动模块306(并且不限于图3中示出的水平耦合)。另外地，在一些实例中，第一驱动模块304和第二驱动模块306可以实质上类似，使得它们可以在车身模块302中互换并且继续正常操作。在一些实例中，第一驱动模块304和第二驱动模块306实质上不同，但具有实质上类似的接口。在这种实例中，第一驱动模块304和第二驱动模块306可以提供不同的能力或极限，但可以仍然可互换地耦合到车身模块302。
图4A描绘了使用环形配置或拓扑400的冗余BMS架构的示例架构。在一些实例中，一个或多个执行控制器402可以耦合到第一电池管理系统404和最后一个或第n个电池管理系统404。尽管出于说明的目的在BMS之间进行了描绘，但是执行控制器402中的任何一个或多个可以散布在BMS之间。在这种实例中，执行控制器402可以不直接耦合到第二电池管理系统406。另外地，该配置400允许在特定故障场景的情况下的连续操作。在一些实例中，如果相邻组件之间的任一个耦合被损坏和/或切断，则系统可以继续操作。通过多种类型的故障条件，尽管性能可能下降，但这仍使系统继续运行。在这样的配置中，每个BMS可以从其他BMS接收极限数据和/或物理参数，并且计算一个或多个聚合极限以传递到一个或多个EC402。进而，执行控制器402中的任何一个或多个可以从多个源接收聚合极限，并且在至少一些示例中，将单个BMS数据沿着环形中继到其余BMS。该图示出了示例配置，并且可以预期其他配置。在一些实例中，执行控制器402可以连接到附加的电池管理系统，并且不是所有的电池管理系统都可以耦合到环形。
图4B描绘了使用网格配置408的冗余BMS架构的示例架构。在一些实例中，执行控制器410可以耦合到第一电池管理系统412、第二电池管理系统414、第三电池管理系统416以及最后一个或第n个电池管理系统418。在这种实例中，执行控制器410可以耦合到每个电池管理系统，其中每个电池管理系统都耦合到另外两个电池管理系统。在一些实例中，系统可以在故障条件(例如，损坏或切断执行控制器410的耦合中的N-1个耦合)下继续操作。出于说明的目的，如果第n电池管理系统418是第四电池管理系统，则该系统在与执行控制器410的四个耦合中的三个耦合被损坏和/或切断时可以继续操作。另外地，配置408可以通过电池管理系统之间的耦合的多个破坏或切断来继续操作。在这样的示例中，每个BMS可以将极限和/或参数数据中继到其他BMS中的至少一个或多个以及执行控制器410。BMS中的每一个可以进而计算要被发送到执行控制器410的聚合极限。该图示出了示例配置，并且可以预期其他配置。在一些实例中，执行控制器410可能未连接到每个电池管理系统，而仅连接到可用电池管理系统的子集。在一些实例中，该配置可以实现全网格拓扑，其中执行控制器410耦合到每个电池管理系统，并且每个电池管理系统耦合到每个其他的电池管理系统。
图5-7示出了根据本公开的实施例的示例过程。这些过程被示为逻辑流程图，其每个操作表示可以以硬件、软件或其组合实现的操作的序列。在软件的上下文中，操作表示存储在一个或多个计算机可读存储介质上的计算机可执行指令，该计算机可执行指令在由一个或多个处理器执行时执行所引述的操作。通常，计算机可执行指令包括执行特定功能或实现特定抽象数据类型的例程、程序、对象、组件、数据结构等。描述操作的次序不旨在被解释为限制，并且可以以任何次序和/或并行地组合任何数量的所描述的操作以实现过程。
图5描绘了用于接收电池数据并指示电池单元的示例过程500。在操作502处，过程500可以包括在执行控制器(EC)处从第一电池单元接收第一电池数据和第一聚合电池数据。如上面所讨论的，EC可以耦合到第一电池单元。在一些实例中，第一电池数据可以包括电流极限数据、功率极限数据、电压极限数据、温度数据、连接数据、系统状况、电池状况、电池状态和/或阻抗数据。在一些实例中，聚合电池数据可以包括数据的任何组合或包括本文描述的电池数据中的任一项的数据的计算。在操作504处，过程500可以包括在EC处从第二电池单元接收第二电池数据和第二聚合电池数据。类似地，如上面所讨论的，EC可以耦合到第二电池单元。虽然被描绘为并行操作(例如，在技术公差内本质上同时地操作)，但是操作502和操作504可以串行发生，其中操作502或操作504中任一项在另一操作之前发生。
在操作506处，过程500可以包括在EC处生成第一聚合电池数据与第二聚合电池数据之间的比较。该比较可以指示第一聚合电池数据是否具有比第二聚合电池数据更大的值，反之亦然。
在操作508处，过程500可以包括基于比较来选择操作电池数据。在一些实例中，操作508选择较低的聚合电池数据(例如，也被称为聚合电池极限)作为操作电池数据(例如，也被称为操作极限)。在一些实例中，操作508选择较高的聚合电池数据作为操作电池数据。出于说明的目的，在正常操作下，系统可以使用保守的设置，并选择较低的聚合电池数据作为操作电池数据。当聚合电池数据包括电流极限时，使用保守的设置并选择较低的聚合电流极限可以降低从电池消耗过多电流的可能性，并且进而降低损坏电池单元、电池和/或电池管理系统的可能性。另外地，出于说明的目的，在临界条件下，系统可能需要增加功率，并可能选择较高的聚合电池数据作为操作电池数据。较高的聚合电池数据可以表示乐观的可用功率，并且由于环境的临界条件或其他原因，允许系统可以对系统的组件施加压力。
在操作510处，过程500可以包括从EC向第二电池单元发送第一电池数据，并且在操作512，过程500可以包括从EC向第一电池单元发送第二电池数据。这允许第一电池单元接收第二电池单元数据，并且允许第二电池单元接收第一电池单元数据。类似于操作502和操作504，尽管被描述为并行发生，但是操作510和操作512可以串行发生，其中一个操作在另一操作之前发生，反之亦然。另外地，操作502、504、510和512可以表示以任何频率发生的进行中的过程。因此，在一些实例中，电池数据和聚合电池数据可以连续地向第一电池单元和第二电池单元进行发送以及从这两个单元进行发送，同时EC可以在接收到电池数据时生成比较并本质上独立地选择操作电池数据。
在操作514处，过程500可以包括基于操作电池数据来控制电负载。如上面所讨论的，在一些实例中，系统可以提供电力以驱动模块来操纵自动驾驶车辆。
图6描绘了用于将聚合电池数据从电池管理系统例如发送到执行控制器和/或另一电池管理系统的过程600。在操作602处，过程600可以包括在第一电池管理系统(BMS)处生成第一电池数据。在该过程中，第一电池管理系统可以指代第一BMS 104，如关于图1所描述的。在操作602处，如上面所讨论的，第一电池数据可以包括电流极限数据、功率极限数据、电压极限数据、温度数据、连接数据、状况、状态和/或阻抗数据。第一BMS还可以被配置为监视和/或测量电池和/或电池单元以生成电池数据。
在操作604处，过程600可以包括从第一BMS向执行控制器(EC)和/或第二BMS发送第一电池数据。EC可以指代EC 102，并且第二BMS可以指代第二BMS 106，如关于图1所描述的。另外地，如图1中所描述的，第一BMS可以耦合到执行控制器和/或第二BMS。耦合使第一BMS能够将第一电池数据发送到执行控制器或第二BMS。
在操作606处，过程600可以包括在第一BMS处从第二BMS接收第二电池数据。如在图1中讨论的，第一BMS可以通过第一BMS和第二BMS的耦合来接收第二电池数据。在一些实例中，第一BMS可以从EC接收第二电池数据。
在操作608处，过程600可以包括在第一BMS处生成聚合电池数据。聚合电池数据可以包括数据的任何组合或包括上面描述的电池数据中的任一项的数据的计算。在一些实例中，第一电池数据可以包括第一电流极限，并且第二电池数据可以包括第二电流极限。当生成聚合电池数据时，第一BMS可以使用第一电流极限和第二电流极限来生成聚合电池数据作为聚合电流极限。在一些实例中，第一聚合电流极限可以包括第一电流极限和第二电流极限的总和。在一些实例中，第一聚合电流极限可以包括使用第一电流极限和第二电流极限作为查找键的表条目。在一些实例中，第一聚合电流极限可以包括基于第一电池和/或第二电池的观察到的特性的动态电流极限，观察到的特性例如但不限于阻抗、压摆率或过冲。
在操作610处，过程600可以包括从第一BMS向EC和/或第二BMS发送聚合电池数据。在一些实例中，聚合电池数据可以是聚合电流极限。第一BMS可以使用耦合来随后将聚合电池数据发送到EC和/或第二BMS。在一些实例中，系统可以具有附加的控制器和/或电池管理系统。在这种实例中，第一BMS可以被配置为将聚合电池数据发送到架构中组件的子集。在一些实例中，第一BMS可以被配置为将电池数据广播到架构中的每个组件。
图7描绘了用于确定故障条件的示例过程。在操作702处，过程700可以包括在EC处接收电池数据(例如，极限、状态、温度等)。电池数据可以指代例如关于图1描述的电池数据。
在操作704处，过程700可以包括执行检查以确定电池数据是否达到或超过阈值。在一些实例中，如上面所描述的，电池数据可以包含聚合电流数据。为了执行系统所要求的操作，可能要求最小电流量。在一些实例中，聚合电流数据可以达到或超过最小要求电流量。在这种实例中，过程700可以返回到操作702。如果聚合电流数据未达到或超过最小要求电流量，则过程700可以进行到操作706。
在操作706处，过程700可以包括在EC处生成故障的指示。在一些实例中，故障可以是低于针对特定驱动操作所请求的电流量的可用电流。在一些实例中，故障可以是低于优选电流的可用电流(例如，如果优选电流包括高于所请求的电流量的内置安全因子)。故障还可以包括损坏的或切断的耦合的指示，以及高于或低于所要求的或优选的操作阈值的其他电池数据。
在操作708处，过程700可以包括至少部分地基于电池数据来控制电负载(例如但不限于电动机)。在一些实例中，在检测到故障并生成故障的指示之后，系统可以继续基本操作并向例如电动机提供可用功率。在一些实例中，操作708可以允许系统还作为具有故障的指示的全功能系统操作，其中故障是警告或可能的未来错误的指示。
示例条款
A：一种系统，包括：第一电池单元，其包括第一电池和第一电池管理系统(BMS)；第二电池单元，其包括第二电池和第二BMS；以及与第一BMS和第二BMS通信地耦合的控制器，其中，该控制器被配置为执行包括以下各项的操作：从第一BMS接收第一电池数据和第一聚合极限数据；从第二BMS接收第二电池数据和第二聚合极限数据；至少部分地基于第一聚合极限数据和第二聚合极限数据来确定操作极限；至少部分地基于操作极限来确定电动机的扭矩值；以及至少部分地基于扭矩值来控制电动机。
B：根据段落A所述的系统，其中，第一BMS与第二BMS通信地耦合，并且其中，操作还包括：将第一电池数据从第一BMS发送到第二BMS；以及将第二电池数据从第二BMS发送到第一BMS，其中，第一聚合极限数据是由第一BMS并且至少部分地基于第一电池数据和第二电池数据确定的，以及其中，第二聚合极限数据是由第二BMS并且至少部分地基于第一电池数据和第二电池数据确定的。
C：根据段落A或B所述的系统，其中，确定操作极限包括：作为比较，比较第一聚合极限数据和第二聚合极限数据；以及至少部分地基于该比较来选择较低的聚合极限作为操作极限。
D：根据段落A-C中任一项所述的系统，其中，第一电池数据包括与第一电池相关联的第一电流极限或第一功率极限，并且第二电池数据包括与第二电池相关联的第二电流极限或第二功率极限。
E：根据段落D所述的系统，其中，第一聚合极限数据或第二聚合极限数据包括以下各项中的至少一个：第一电流极限和第二电流极限的组合；至少部分地基于第一电流极限和第二电流极限的查找表条目；或者基于第一电池或第二电池的观察到的特性的动态极限，观察到的特性包括以下各项中的至少一个：阻抗、压摆率或过冲。
F：根据段落A-E中任一项所述的系统，其中，操作还包括：确定观察到的操作条件在与操作极限相关联的范围内，其中，观察到的操作条件包括以下各项中的至少一个：功率使用、电流使用或电压使用；以及确定已经发生了故障条件，该故障条件指示第一电池单元或第二电池单元中的至少一个发生故障。
G：一种方法，包括：从第一电池单元接收第一电池数据和第一聚合极限数据；从第二电池单元接收第二电池数据和第二聚合极限数据；至少部分地基于第一聚合极限数据和第二聚合极限数据来确定操作极限；至少部分地基于操作极限来确定负载值；以及至少部分地基于负载值来控制电设备。
H：根据段落G所述的方法，其中，电设备是电动机，该方法还包括：确定操作极限未达到或超过阈值；确定已经发生了故障条件；以及控制电动机以执行针对车辆的安全停止轨迹。
I：根据段落H所述的方法，其中，车辆包括自动驾驶车辆。
J：根据段落G-I中任一项所述的方法，还包括：至少部分地基于第一聚合极限数据和第二聚合极限数据来确定较低的聚合极限；以及选择较低的聚合极限。
K：根据段落G-J中任一项所述的方法，还包括：确定第一聚合极限数据未达到或超过阈值极限；以及确定第一电池单元发生故障。
L：根据段落G-K中任一项所述的方法，还包括：将第一电池数据的一部分发送到第二电池单元。
M：根据段落G-L中任一项所述的方法，其中，第一电池数据包括以下各项中的至少一个：电流极限数据；功率极限数据；电压极限数据；温度数据；连接数据；电池操作状况；系统操作状况；或者电池状态。
N：一种非暂时性计算机可读介质，其存储能够由处理器执行的指令，其中，这些指令在被执行时使得处理器执行包括以下各项的操作：在控制器处从第一电池单元接收第一电池数据；在控制器处从第二电池单元接收第二电池数据；至少部分地基于第一电池数据和第二电池数据来确定操作极限；至少部分地基于操作极限来确定电组件的负载值；以及至少部分地基于负载值来控制电组件。
O：根据段落N所述的非暂时性计算机可读介质，其中，指令在被执行时还使得处理器执行包括以下各项的操作：在控制器处从第一电池单元接收第一聚合极限数据并且从第二电池单元接收第二聚合极限数据；至少部分地基于第一聚合极限数据和第二聚合极限数据来确定较低的聚合电池极限；以及选择较低的聚合电池极限。
P：根据段落O所述的非暂时性计算机可读介质，其中，第一聚合极限包括以下各项中的至少一个：第一聚合极限数据和第二聚合极限数据的组合；至少部分地基于第一聚合极限数据和第二聚合极限数据的查找表条目；或者至少部分地基于第一电池单元或第二电池单元的观察到的特性的动态极限，观察到的特性包括以下各项中的至少一个：阻抗、压摆率或过冲。
Q：根据段落N-P中任一项所述的非暂时性计算机可读介质，其中，指令在被执行时还使得处理器执行包括以下的操作：至少部分地基于第一电池数据和第二电池数据来生成聚合电池极限。
R：根据段落N-Q中任一项所述的非暂时性计算机可读介质，其中，指令在被执行时还使得处理器执行包括以下各项的操作：在控制器处从第一电池单元接收第一聚合极限数据并且从第二电池单元接收第二聚合极限数据；确定第一聚合极限数据与第二聚合极限数据之间的差达到或超过差阈值；以及确定第一电池单元与控制器之间的第一耦合或第二电池单元与控制器之间的第二耦合的故障。
S：根据段落N-R中任一项所述的非暂时性计算机可读介质，其中，指令在被执行时还使得处理器执行包括以下各项的操作：至少部分地基于第一电池数据或第二电池数据来确定已经发生故障条件，该故障条件包括以下各项中的至少一个：电流故障；功率故障；电压故障；或温度故障。
T：根据段落N-S中任一项所述的非暂时性计算机可读介质，其中，指令在被执行时还使得处理器执行包括以下各项的操作：将第一电池数据的一部分发送到第二电池单元；以及将第二电池数据的一部分发送到第一电池单元。
尽管相对于一个特定实现方式描述了上面所描述的示例条款，但是应该理解的是，在本文档的上下文中，示例条款的内容也可以经由方法、设备、系统、计算机可读介质和/或其他实现方式来实现。
结论
尽管已经描述了本文描述的技术的一个或多个示例，但是其各种变更、添加、置换和等效物都被包括在本文描述的技术的范围内。
在示例的描述中，参考形成其一部分的附图，附图通过图示的方式示出了要求保护的主题的具体示例。应当理解的是，可以使用其他示例，并且可以进行改变或变更(例如，结构改变)。这种示例、改变或变更相对于预期要求保护的主题不一定偏离范围。尽管本文的步骤可以以某种次序呈现，但是在某些情况下，可以改变次序，使得在不改变所描述的系统和方法的功能的情况下，在不同时间或以不同次序提供某些输入。所公开的过程也可以以不同的次序执行。另外地，本文的各种计算不一定以所公开的次序执行，并且可以容易地实现使用替代的计算次序的其他示例。除了重新排序之外，计算还可以分解为具有相同结果的子计算。

Claims (15)

1.一种系统，包括：
第一电池单元，其包括第一电池和第一电池管理系统(BMS)；
第二电池单元，其包括第二电池和第二BMS；以及
与所述第一BMS和所述第二BMS通信地耦合的控制器，其中，所述控制器被配置为执行包括以下各项的操作：
从所述第一BMS接收第一电池数据和第一聚合极限数据；
从所述第二BMS接收第二电池数据和第二聚合极限数据；
至少部分地基于所述第一聚合极限数据和所述第二聚合极限数据来确定操作极限；
至少部分地基于所述操作极限来确定电动机的扭矩值；以及
至少部分地基于所述扭矩值来控制所述电动机。
2.根据权利要求1所述的系统，其中，所述第一BMS与所述第二BMS通信地耦合，并且其中，所述操作还包括：
将所述第一电池数据从所述第一BMS发送到所述第二BMS；以及
将所述第二电池数据从所述第二BMS发送到所述第一BMS，
其中，所述第一聚合极限数据是由所述第一BMS并且至少部分地基于所述第一电池数据和所述第二电池数据确定的，以及
其中，所述第二聚合极限数据是由所述第二BMS并且至少部分地基于所述第一电池数据和所述第二电池数据确定的。
3.根据权利要求1或2所述的系统，其中，确定所述操作极限包括：
作为比较，比较所述第一聚合极限数据和所述第二聚合极限数据；以及
至少部分地基于所述比较来选择较低的聚合极限作为所述操作极限。
4.根据权利要求1-3中任一项所述的系统，其中，所述第一电池数据包括与所述第一电池相关联的第一电流极限或第一功率极限，并且所述第二电池数据包括与所述第二电池相关联的第二电流极限或第二功率极限。
5.根据权利要求4所述的系统，其中，所述第一聚合极限数据或所述第二聚合极限数据包括以下各项中的至少一个：
所述第一电流极限和所述第二电流极限的组合；
至少部分地基于所述第一电流极限和所述第二电流极限的查找表条目；或者
基于所述第一电池或所述第二电池的观察到的特性的动态极限，所述观察到的特性包括以下各项中的至少一个：阻抗、压摆率或过冲。
6.根据权利要求1-5中任一项所述的系统，其中，所述操作还包括：
确定观察到的操作条件在与所述操作极限相关联的范围内，其中，所述观察到的操作条件包括以下各项中的至少一个：功率使用、电流使用或电压使用；以及
确定已经发生了故障条件，所述故障条件指示所述第一电池单元或所述第二电池单元中的至少一个发生故障。
7.一种方法，包括：
从第一电池单元接收第一电池数据和第一聚合极限数据；
从第二电池单元接收第二电池数据和第二聚合极限数据；
至少部分地基于所述第一聚合极限数据和所述第二聚合极限数据来确定操作极限；
至少部分地基于所述操作极限来确定负载值；以及
至少部分地基于所述负载值来控制电设备。
8.根据权利要求7所述的方法，其中，所述电设备是电动机，所述方法还包括：
确定所述操作极限未达到或超过阈值；
确定已经发生了故障条件；以及
控制所述电动机以执行针对车辆的安全停止轨迹。
9.根据权利要求7或8所述的方法，还包括：
确定所述第一聚合极限数据未达到或超过阈值极限；以及
确定所述第一电池单元发生故障。
10.根据权利要求7-9中任一项所述的方法，还包括：
将所述第一电池数据的一部分发送到所述第二电池单元。
11.根据权利要求7-10中任一项所述的方法，其中，所述第一电池数据包括以下各项中的至少一个：
电流极限数据；
功率极限数据；
电压极限数据；
温度数据；
连接数据；
电池操作状况；
系统操作状况；或者
电池状态。
12.一种非暂时性计算机可读介质，其存储能够由处理器执行的指令，其中，所述指令在被执行时使得所述处理器执行包括以下各项的操作：
在控制器处从第一电池单元接收第一电池数据；
在所述控制器处从第二电池单元接收第二电池数据；
至少部分地基于所述第一电池数据和所述第二电池数据来确定操作极限；
至少部分地基于所述操作极限来确定电组件的负载值；以及
至少部分地基于所述负载值来控制所述电组件。
13.根据权利要求12所述的非暂时性计算机可读介质，其中，所述指令在被执行时还使得所述处理器执行包括以下各项的操作：
在所述控制器处从所述第一电池单元接收第一聚合极限数据并且从所述第二电池单元接收第二聚合极限数据；
至少部分地基于所述第一聚合极限数据和所述第二聚合极限数据来确定较低的聚合电池极限；以及
选择所述较低的聚合电池极限。
14.根据权利要求12所述的非暂时性计算机可读介质，其中，所述指令在被执行时还使得所述处理器执行包括以下的操作：
至少部分地基于所述第一电池数据和所述第二电池数据来生成聚合电池极限。
15.根据权利要求12或13所述的非暂时性计算机可读介质，其中，所述指令在被执行时还使得所述处理器执行包括以下各项的操作：
在所述控制器处从所述第一电池单元接收第一聚合极限数据并且从所述第二电池单元接收第二聚合极限数据；
确定所述第一聚合极限数据与所述第二聚合极限数据之间的差达到或超过差阈值；以及
确定所述第一电池单元与所述控制器之间的第一耦合或所述第二电池单元与所述控制器之间的第二耦合的故障。
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