CN113386621A - 一种bms异常复位时保持安全状态的控制方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种BMS异常复位时保持安全状态的控制方法，包括锁存器得到CPU新的控制命令前，保持锁存器输出的IO信号不变；启动BMS系统进行自检，并根据自检结果控制CPU发送给锁存器新的控制命令，进而进一步确保车辆的安全状态，本发明通过SPI口通信的锁存器在CPU异常复位时能保持住输出的IO信号，进而保持住高压回路的状态，然后再通过CPU异常复位后的控制方法来让BMS系统进入合适的安全状态，使BMS系统在整车行车过程中不会出现由于CPU异常复位导致的掉高压问题，保证了整车的功能安全。
Description
技术领域
本发明属于新能源汽车电池管理系统领域，尤其是BMS异常复位时保持安全状态的方法领域。
背景技术
电池管理系统(Battery Management System，BMS)作为电动汽车的核心部件之一，一直是电动汽车研发的重点；BMS作为新能源汽车动力电池管理系统一个非常重要的功能就是通过高边开关或低边开关控制高压回路的继电器通断来实现动力电池的充放电，一般均是通过CPU的一个IO口去驱动高边开关或低边开关电路，CPU的IO给0则高边或低边输出断开继电器信号，CPU的IO给1则高边或低边输出闭合继电器信号，并且高边或低边的驱动IO初始化状态均为断开状态，而动力电池的放电状态即是整车的行车过程，在整车行车过程中如果因为随机失效导致的CPU异常复位时，CPU的IO口也会跟随复位恢复初始化状态值即断开状态，此时就会出现在整车行车过程中突然掉高压的现象；整车的行车过程工作环境千差万别，难免可能会出现由于随机失效导致的CPU异常复位现象，现有的控制高压回路的方法策略在CPU异常复位后会出现掉高压的危险，轻者导致继电器的粘连，严重者会导致乘车人员的伤亡，严重侵害了驾乘人员的安全。
发明内容
为了解决上述行车过程中BMS异常复位时出现掉高压的问题，本发明通过以下技术方案来实现上述目的：
一种BMS异常复位时保持安全状态的控制方法,包括以下步骤；
S1、检测获取到异常复位信号；
S2、通过锁存器维持高压回路状态；
S3、通过预设定的控制策略使得车辆进入安全状态，所述控制策略根据BMS系统自检结果和车辆行驶状态进行确定。
作为本发明的进一步优化方案，所述步骤S2具体包括以下步骤，
S21、判断收到的复位源信号是否为异常复位信号，若是则进入S22，否则进入S24；
S22、启动BMS系统进行自检，判断是否存在故障，若是进入S23，否则进入S24；
S23、判断车辆速度是否为零，若是则进入S25；否则进入S24；
S24、维持高压回路状态不变；
S25、断开高压回路；
S26、判断是否为下电状态，如果为下电状态则终止循环，否则不断循环上述步骤。
作为本发明的进一步优化方案，所述步骤S24中通过CPU的SPI口控制锁存器发送1信号至高边/低边开关，从而维持高压回路状态不变。
作为本发明的进一步优化方案，所述步骤S25中通过CPU的SPI口控制锁存器发送0信号至高边/低边开关，从而断开高压回路。
作为本发明的进一步优化方案，所述步骤S24和步骤S25中还包括记录上报异常复位的原因，若BMS系统自检存在故障，则还包括记录上报自检故障码。
作为本发明的进一步优化方案，所述步骤S3中，若BMS自检存在故障且车辆速度不为零的状态下，降低电机运行功率，进行减速运行直到停车检修。
本发明的有益效果在于：
1)本发明通过SPI口通信的锁存器在CPU异常复位时能保持住输出的IO信号，进而保持住高压回路的状态，然后再通过CPU异常复位后的控制方法来让BMS系统进入合适的安全状态，使BMS系统在整车行车过程中不会出现由于CPU异常复位导致的掉高压问题，保证了整车的功能安全。
附图说明
图1是现有技术中控制回路的结构示意图；
图2是本发明的控制回路的结构示意图；
图3是本发明的控制方法的步骤示意图；
图4是本发明中控制策略的步骤示意图；
具体实施方式
下面结合附图对本申请作进一步详细描述，有必要在此指出的是，以下具体实施方式只用于对本申请进行进一步的说明，不能理解为对本申请保护范围的限制，该领域的技术人员可以根据上述申请内容对本申请作出一些非本质的改进和调整。
如图1至图4所示的一种BMS异常复位时保持安全状态的控制方法，
BMS作为新能源汽车动力电池管理系统一个非常重要的功能就是通过高边开关或低边开关控制高压回路的继电器通断，来实现动力电池的充放电，如图1所示的现有技术中常用的控制示意图，一般通过CPU的一个IO口去驱动高边开关或低边开关电路，CPU的IO给0则高边或低边输出断开继电器信号，CPU的IO给1则高边或低边输出闭合继电器信号，并且高边或低边的驱动IO初始化状态均为断开状态；但是由于整车的行车过程工作环境千差万别，难免可能会出现由于随机失效导致的CPU异常复位现象，采用现有的控制高压回路的方法策略在CPU异常复位后会出现掉高压的危险，尤其是车辆在行使中突然失去动力，严重影响了车辆的正常使用；因此为了解决该问题，本申请在传统的CPU和高边/低边开关之间串联一个锁存器，从而使得输入控制信号来源于CPU的SPI口，然后通过SPI信号控制锁存器输出IO信号到高边或低边开关电路，从而控制高压回路的闭合和断开；
使用时，当CPU异常复位后，由于锁存器一直处于正常工作状态，在CPU给锁存器再次发送新的控制命令前，锁存器输出的IO信号将保持不变，那么高边或低边开关的状态也将不会变化，高压回路状态也将会保持复位前的状态不变，从而保持住高压回路的状态，避免出现掉高压的情况发生；
为了进一步的确保上述BMS系统的安全可靠，在通过SPI口通信的锁存器在CPU异常复位时保持住输出的IO信号，进而保持住高压回路的状态，同时需要进一步的判断出现BMS异常复位的原因，进而当CPU异常复位后系统重新初始化运行，在CPU给锁存器再次发送新的控制命令前，需要通过策略来确定BMS系统程序是进入安全状态，还是继续正常运行或者是降功率跛行靠边维修；具体判断方法如下：
步骤1、判断收到的复位源信号是否为异常复位信号，若是则进行下一步骤；否则BMS系统正常运行，继续保持原有高压回路状态；
步骤2、启动BMS系统进行自检，判断是否存在故障，若是则进入下一步骤；否则BMS系统正常运行，继续保持原有高压回路状态；
步骤3、通过VCU系统判断车辆速度是否为零，若是则输出结果1，否则输出结果2；其中，
结果1具体为通过CPU的SPI口控制锁存器发送0信号，断开高压回路，并且记录上报VCU系统异常复位的原因及自检的故障码；
结果2具体为通过CPU的SPI口控制锁存器发送1信号，维持高压回路状态不变；
步骤4、判断是否为下电状态，如果为下电状态则终止循环，否则不断循环上述步骤。
需要注意的是，在上述步骤3中虽然BMS自检存在故障，但是由于车辆正在行驶过程中，不能直接进行断开高压回路状态，因此为了人身安全还是保持原有高压回路状态，但是不同是，此时通过VCU系统控制电机的降低功率运行，从而实现减速直到靠边停车，进行检修；此外，系统会记录上报异常复位的原因及自检故障码。
为了便于更加直观的了解上述的安全策略方法，将上述的控制结果统计如下：
1、当系统检测到复位源信号且为异常复位，且BMS系统自检无故障，且此时车速为0时，使得BMS系统正常运行，记录上报异常复位原因；
2、当检测到复位源信号为异常复位，且BMS系统自检有故障，且此时车速为0时，BMS系统断开高压回路，记录上报异常复位原因及自检故障；
3、当检测到复位源信号为异常复位，且BMS系统自检无故障，且此时车速不为0，使得BMS系统正常运行，记录上报异常复位原因；
4、当检测到复位源信号为异常复位，并且BMS系统自检有故障，且此时车速不为0，使得BMS系统维持高压回路状态，但是需要降低功率减速运行，直到靠边停车检修，记录上报异常复位原因及自检故障。
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。
Claims (6)
1.一种BMS异常复位时保持安全状态的控制方法,其特征在于：包括以下步骤；
S1、检测获取到异常复位信号；
S2、通过锁存器维持高压回路状态；
S3、通过预设定的控制策略使得车辆进入安全状态，所述控制策略根据BMS系统自检结果和车辆行驶状态进行确定。
2.根据权利要求1所述的一种BMS异常复位时保持安全状态的控制方法,其特征在于：所述步骤S3的控制策略具体包括以下步骤；
S21、判断收到的复位源信号是否为异常复位信号，若是则进入S22，否则进入S24；
S22、启动BMS系统进行自检，判断是否存在故障，若是进入S23，否则进入S24；
S23、判断车辆速度是否为零，若是则进入S25；否则进入S24；
S24、维持高压回路状态不变；
S25、断开高压回路；
S26、判断是否为下电状态，如果为下电状态则终止循环，否则不断循环上述步骤。
3.根据权利要求2所述的一种BMS异常复位时保持安全状态的控制方法,其特征在于：所述步骤S24中通过CPU的SPI口控制锁存器发送1信号至高边/低边开关，从而维持高压回路状态不变。
4.根据权利要求3所述的一种BMS异常复位时保持安全状态的控制方法,其特征在于：所述步骤S25中通过CPU的SPI口控制锁存器发送0信号至高边/低边开关，从而断开高压回路。
5.根据权利要求4所述的一种BMS异常复位时保持安全状态的控制方法,其特征在于：所述步骤S24和步骤S25中还包括记录上报异常复位的原因，若BMS系统自检存在故障，则还包括记录上报自检故障码。
6.根据权利要求5所述的一种BMS异常复位时保持安全状态的控制方法,其特征在于：所述步骤S3中，若BMS自检存在故障且车辆速度不为零的状态下，降低电机运行功率，进行减速运行直到停车检修。
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