CN117885595A - 电池管理控制装置、车辆控制系统以及电池管理控制方法 - Google Patents

Abstract

本申请提供了电池管理控制装置、车辆控制系统以及电池管理控制方法，微控制器，接收外设检测模块通过对电池组进行监测发送电池状态信息，检测当前的电池组的工作状态；若确定电池组的工作状态处于异常状态时，生成控制信号以调整电池组的工作状态；外设检测模块，用于实时采集电池组的电池状态信息发送至微控制器；电源模块，用于连接外部电压，并对微控制器进行供电；唤醒模块，在接收到外部车辆唤醒信号后，确定当前唤醒事件，并基于唤醒事件生成唤醒信号，将唤醒信号发送至微控制器或者电源模块，以唤醒微控制器。这样，可以准确及时唤醒整个电池管理控制装置，进一步提升电池管理控制装置检测的及时性以及准确性。

Description

电池管理控制装置、车辆控制系统以及电池管理控制方法

技术领域

本申请涉及车辆控制技术领域，尤其是涉及电池管理控制装置、车辆控制系统以及电池管理控制方法。

背景技术

随着科技的发展，新能源汽车逐渐走进用户的生活，动力电池是电动汽车的核心零部件，电池管理系统(Battery Management System，BMS)，主要用于智能化管理及维护各个电池单元，防止电池出现过充电和过放电的问题，延长电池的使用寿命，监控电池的状态，因此，在新能源汽车上一般会配置电池管理系统对车辆的用电情况进行控制。

现有技术中，为了减少BMS的耗电量一般会为BMS设置休眠状态，而如何准确及时唤醒BMS成为电池控制领域需要解决的问题，同时，当前BMS对车辆的控制过程仅是在预设时间能获取到电池组的固定状态，可能会导致BMS对电池组的检测控制的及时性以及准确率较低的问题。

发明内容

有鉴于此，本申请的目的在于提供电池管理控制装置、车辆控制系统以及电池管理控制方法，在电池管理控制装置中设置唤醒模块，可以根据外部车辆唤醒信号，确定对应的唤醒事件进而生成唤醒信号发送至微控制器或者是为微控制器进行供电的电源模块，唤醒电池管理控制装置中的微控制器，以准确及时唤醒整个电池管理控制装置；同时，电池管理控制装置还包括外设检测模块，通过外设检测模块与电池组连接，可以准确及时获取到电池组的工作状态，传送至微控制器，准确及时地对电池组进行检测，有助于提升电池管理控制装置检测的及时性以及准确性。

第一方面，本申请实施例提供了一种电池管理控制装置，所述电池管理控制装置包括微控制器、电源模块、外设检测模块以及唤醒模块；所述唤醒模块与所述微控制器以及所述电源模块连接；所述外设检测模块与车辆的电池组连接；

所述微控制器，用于接收所述外设检测模块通过对所述电池组进行监测发送电池状态信息，检测当前的电池组的工作状态；若确定所述电池组的工作状态处于异常状态时，生成控制信号以调整所述电池组的工作状态；

所述外设检测模块，用于实时采集所述电池组的电池状态信息发送至所述微控制器；

所述电源模块，用于连接外部电压，并对所述微控制器进行供电；

所述唤醒模块，用于在接收到外部车辆唤醒信号后，确定当前唤醒事件，并基于所述唤醒事件生成唤醒信号，将所述唤醒信号发送至所述微控制器或者所述电源模块，以唤醒所述微控制器。

在一种可能的实施方式中，所述电源模块包括低压供电模块以及高压供电模块；所述低压供电模块用于为所述外设检测模块、所述微控制器以及所述高压供电模块供电；

所述低压供电模块包括集成电源芯片以及分立电源芯片；所述集成电源芯片的使能是通过所述微控制器的第一输入输出IO引脚进行使能控制；所述分立电源芯片的使能逻辑由微控制器通过IO功能引脚进行使能控制；

所述低压供电模块还包括：防护电路、一级滤波电路、二级滤波电路、控制电路；所述防护电路的一端外接低压电池，另一端通过所述一级滤波电路后连接到集成电源芯片；

所述集成电源芯片，用于接收所述一级滤波电路输出的电压信号，并将所述电压信号转化为与所述微控制器和所述外设检测模块适配的目标电压；

所述二级滤波电路，用于接收所述集成电源芯片的输出信号，并将所述集成电源芯片的输出信号滤波后，输出至所述分立电源芯片。

在一种可能的实施方式中，所述集成电源芯片还用于：

当所述电池管理控制装置上电且所述电池管理控制装置处于正常运行状态时，执行状态自检确定集成电源芯片的运行状态信息，并将所述运行状态信息发送至所述微控制器。

在一种可能的实施方式中，所述集成电源芯片还用于：

检测所述微控制器的故障状态，当确定所述微控制器处于故障状态时，生成控制信号，以通过所述控制信号保护所述微控制器以及所述电源模块。

在一种可能的实施方式中，所述高压供电模块包括：变压器驱动芯片，隔离变压器，第一稳压模块单元、第二稳压单元，第一ADC采集单元以及第二ADC采集单元；

所述高压供电模块，用于对输入的目标电压按照预设升压参数升压后，输出升压后的目标电压。

在一种可能的实施方式中，所述唤醒模块包括打火唤醒单元、其他唤醒单元、逻辑电路、触发器以及滤波电路；

所述其他唤醒单元的输出端与所述逻辑电路的输入端连接；所述逻辑电路的输出端与所述触发器的输入端连接；所述触发器的输入端与所述微控制器或者所述电源模块的输入端连接；

所述打火唤醒单元的输出端与所述滤波电路的输入端连接；所述滤波电路的输出端与所述微控制器的输入端连接；

所述其他唤醒单元，用于当确定唤醒信号发生变化时，将所述唤醒信号由所述逻辑电路发送至所述触发器；

所述触发器，用于将所述唤醒信号发送至所述微控制器，以唤醒所述微控制器，并使所述微控制器基于所述唤醒信号确定对应的唤醒信号来源；

所述打火唤醒单元，用于在检测到车辆打火上电后，将唤醒信号发送至所述滤波电路；

所述滤波电路，用于在接收到所述打火唤醒单元发送的唤醒信号后，将所述唤醒信号发送至所述微控制器，以唤醒所述微控制器。

在一种可能的实施方式中，所述其他唤醒单元包括以下至少一个子单元：

菊花链唤醒子单元、气体压力唤醒子单元、充电CAN唤醒子单元、电控系统CAN唤醒子单元、LIN唤醒子单元、RTC唤醒子单元、外部唤醒子单元。

在一种可能的实施方式中，所述微控制器还用于：

若检测所述电源模块处于异常供电状态时，向所述电源模块中的异常供电电路下达关闭指令，以关闭所述电源模块中的异常供电电路。

在一种可能的实施方式中，所述外设检测模块包括接触器单元，主动保险单元，高压绝缘单元，PWM发送接收单元以及IO发送接收单元；

所述微控制器还用于：

通过IO使能端口对所述接触器单元完成使能和诊断；通过IO端口对所述接触器单元完成使能，通过AD端口对所述接触器单元进行诊断；

通过IO端口控制所述主动保险单元完成使能，通过SPI对所述主动保险单元完成诊断和参数配置；

通过IO端口控制使能端口控制所述高压绝缘单元完成使能，通过SPI对所述高压绝缘单元进行诊断和参数配置；

通过IO端口控制所述PWM发送接收单元完成PWM发送和接收；

通过IO端口控制所述IO发送接收单元完成PWM发送和接收。

第二方面，本申请实施例提供了一种车辆控制系统，所述车辆控制系统包括如第一方面任一项所述的电池管理控制装置以及整车控制器；

所述整车控制器与所述电池管理控制装置中的微控制器通信；

所述唤醒模块与所述微控制器以及所述电池管理控制装置中的集成电源芯片连接。

第三方面，本申请实施例还提供了一种电池管理控制方法，应用于如第一方面任一项所述的电池管理控制装置；所述电池管理控制装置包括微控制器、电源模块、外设检测模块以及唤醒模块；所述唤醒模块与所述微控制器以及所述电源模块连接；所述外设检测模块与车辆的电池组连接；所述电池管理控制方法包括：

控制所述微控制器接收所述外设检测模块通过对所述电池组进行监测发送电池状态信息，检测当前的电池组的工作状态；若确定所述电池组的工作状态处于异常状态时，生成控制信号以调整所述电池组的工作状态；

控制所述外设检测模块实时采集所述电池组的电池状态信息发送至所述微控制器；

控制所述电源模块对所述微控制器进行供电；

控制所述唤醒模块在接收到外部车辆唤醒信号后，确定当前唤醒事件，并基于所述唤醒事件生成唤醒信号，将所述唤醒信号发送至所述微控制器或者所述电源模块，以唤醒所述微控制器。

第四方面，本申请实施例还提供了一种电子设备，包括：处理器、存储介质和总线，所述存储介质存储有所述处理器可执行的机器可读指令，当电子设备运行时，所述处理器与所述存储介质之间通过总线通信，所述处理器执行所述机器可读指令，以执行如第三方面所述电池管理控制方法的步骤。

第五方面，本申请实施例还提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器运行时执行如第三方面所述的电池管理控制方法的步骤。

本申请实施例提供的电池管理控制装置、车辆控制系统以及电池管理控制方法，所述微控制器，接收所述外设检测模块通过对所述电池组进行监测发送电池状态信息，检测当前的电池组的工作状态；若确定所述电池组的工作状态处于异常状态时，生成控制信号以调整所述电池组的工作状态；所述外设检测模块，用于实时采集所述电池组的电池状态信息发送至微控制器；所述电源模块，用于连接外部电压，并对所述微控制器进行供电；所述唤醒模块，在接收到外部车辆唤醒信号后，确定当前唤醒事件，并基于所述唤醒事件生成唤醒信号，将所述唤醒信号发送至所述微控制器或者所述电源模块，以唤醒所述微控制器。这样，在电池管理控制装置中设置唤醒模块，可以根据外部车辆唤醒信号，确定对应的唤醒事件进而生成唤醒信号发送至微控制器或者是为微控制器进行供电的电源模块，唤醒电池管理控制装置中的微控制器，以准确及时唤醒整个电池管理控制装置；同时，电池管理控制装置还包括外设检测模块，通过外设检测模块与电池组连接，可以准确及时获取到电池组的工作状态，传送至微控制器，准确及时地对电池组进行检测，有助于提升电池管理控制装置检测的及时性以及准确性。

进一步的，所述外设检测模块中包括多个检测单元，可以从多个维度对电池组进行检测，获取电池组的多个检测参数，有助于提升对电池组检测的全面性以及准确性。

为使本申请的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本申请的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为本申请实施例所提供的电池管理控制装置的示意图；

图2为本申请实施例所提供的低压供电模块的结构示意图；

图3为本申请实施例所提供的集成电源芯片与微控制器连接示意图；

图4为本申请实施例所提供的高压供电模块的结构示意图；

图5为本申请实施例所提供的唤醒模块的结构示意图；

图6为本申请实施例所提供的微控制器与外设检测模块的结构示意图；

图7为本申请实施例所提供微控制器与外设检测模块连接示意图；

图8为本申请实施例所提供的车辆控制系统的结构示意图；

图9为本申请实施例所提供的一种电池管理控制方法的流程图；

图10为本申请实施例所提供的一种电子设备的结构示意图。

图标：100-电池管理控制装置；110-微控制器；120-电源模块；121-低压供电模块；1211-集成电源芯片；1212-分立电源芯片；1213-防护电路；1214-一级滤波电路；1215-二级滤波电路；1216-控制电路；122-高压供电模块；1221-变压器驱动芯片；1222-隔离变压器；1223-第一稳压单元；1224-第二稳压单元；1225-第一ADC采集单元；1226-第二ADC采集单元；130-外设检测模块；131-菊花链桥接芯片；132-电流检测模块；133-温度检测模块；134-接触器单元；135-主动保险单元；136-高压绝缘单元；137-PWM发送接收单元；138-IO发送接收单元；140-唤醒模块；141-打火唤醒单元；142-其他唤醒单元；1421-菊花链唤醒子单元；1422-气体压力唤醒子单元；1423-充电CAN唤醒子单元；1424-电控系统CAN唤醒子单元；1425-LIN唤醒子单元；1426-RTC唤醒子单元；1427-外部唤醒子单元；143-逻辑电路；144-触发器；145-滤波电路；200-整车控制器；1000-电子设备；1010-处理器；1020-存储器；1030-总线。

具体实施方式

为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本申请实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本申请的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本申请的范围，而是仅仅表示本申请的选定实施例。基于本申请的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的每个其他实施例，都属于本申请保护的范围。

首先，对本申请可适用的应用场景进行介绍。本申请可应用于车辆控制技术领域。

随着科技的发展，新能源汽车逐渐走进用户的生活，动力电池是电动汽车的核心零部件，电池管理系统(Battery Management System，BMS)，主要用于智能化管理及维护各个电池单元，防止电池出现过充电和过放电的问题，延长电池的使用寿命，监控电池的状态，因此，在新能源汽车上一般会配置电池管理系统对车辆的用电情况进行控制。

现有技术中，为了减少BMS的耗电量一般会为BMS设置休眠状态，而如何准确及时唤醒BMS成为电池控制领域需要解决的问题，同时，当前BMS对车辆的控制过程仅是在预设时间能获取到电池组的固定状态，可能会导致BMS对电池组的检测控制的及时性以及准确率较低的问题。

基于此，本申请实施例提供了一种电池管理控制装置，以提升电池管理控制装置检测的及时性以及准确性。

首先，对本申请公开的一种电池管理控制装置100进行介绍；

请参阅图1，图1为本申请实施例所提供的电池管理控制装置的示意图；如图1所示，所述电池管理控制装置100包括微控制器110、电源模块120、外设检测模块130以及唤醒模块140。所述微控制器110，接收所述外设检测模块通过对所述电池组进行监测发送电池状态信息，检测当前的电池组的工作状态；若确定所述电池组的工作状态处于异常状态时，生成控制信号以调整所述电池组的工作状态；所述外设检测模块130，用于实时采集所述电池组的电池状态信息发送至微控制器110；所述电源模块120，用于连接外部电压，并对所述微控制器110进行供电；所述唤醒模块140，在接收到外部车辆唤醒信号后，确定当前唤醒事件，并基于所述唤醒事件生成唤醒信号，将所述唤醒信号发送至所述微控制器110或者所述电源模块120，以唤醒所述微控制器110。

其中，微控制器110通过IO、串行外设接口(Serial Peripheral Interface，SPI)、模数转换(Analog-to-Digital Converter，ADC)等功能与外设检测模块130进行通信、控制、监控和诊断，保证与外设检测模块130连接的车辆电池组的正常使用。

在一种可能的实施方式中，微控制器110可以是采用E3430采用多核处理芯片，该芯片有丰富的硬件资源接口，引脚复用能力强。其中，硬件资源包括：通信、信号输入/输出，模拟量采集等。

在一种可能的实施方式中，对于电源模块120来说，可以包括低压供电模块121以及高压供电模块122，所述低压供电模块用于为所述外设检测模块130、所述微控制器110以及所述高压供电模块122供电。

在一种可能的实施方式中，请参阅图2，图2为本申请实施例所提供的低压供电模块121的结构示意图，如图2中所示，低压供电模块121包括集成电源芯片1211、分立电源芯片1212、防护电路1213、一级滤波电路1214、二级滤波电路1215以及控制电路1216。

具体地，防护电路1213的一端外接低压电池，另一端通过一级滤波电路1214分别连接二级滤波电路1215，集成电源芯片1211。由二级滤波电路1215输出电压给下一级，下一级包括分立电源芯片1212以及控制电路1216。集成电源芯片1211通过IO控制控制电路1216的输出。集成电源芯片1211进行输出电压自检正常后为后续模块供电。低压电源模块120主要是用于为后续内部模块和高压模块供电。

其中，所述集成电源芯片1211的使能是通过所述微控制器110的第一输入输出IO引脚进行使能控制；所述分立电源芯片1212的使能逻辑由微控制器通过IO功能引脚进行使能控制。

在一种可能的实施方式中，集成电源芯片1211可以采用MC33FS85芯片，该集成电源芯片具有多路电源输出为系统供电，集成电源芯片接收来自经过防护和滤波后的外部电源输入，接收所述一级滤波电路输出的电压信号，并将所述电压信号转化为与所述微控制器和所述外设检测模块适配的目标电压。

在一种可能的实施方式中，防护电路1213外接低压电池，接收低压电池输入的电能。防护电路1213用于防止电池正负极反接，在本申请实施例中并不对防护电路1213做具体限定，对于防护电路1213的设置可以是根据车辆的实际设计需求进行设置。

在一种可能的实施方式中，集成电源芯片1211与微控制器110之间可以通过通信连接进行信息交换，微控制器110可以对集成电源芯片1211进行诊断和配置，同样的，集成电源芯片1211也可以检测微控制器110的故障状态。

在一种可能的实施方式中，所述集成电源芯片1211还用于：

当所述电池管理控制装置上电且所述电池管理控制装置处于正常运行状态时，执行状态自检确定集成电源芯片1211的运行状态信息，并将所述运行状态信息发送至所述微控制器110。

其中，电池管理控制装置上电可以是在车辆打火启动之后进行的上电，也可以是通过唤醒模块唤醒后进行的上电。

具体地，请参阅图3，图3为本申请实施例所提供的集成电源芯片1211与微控制器110连接示意图；集成电源芯片1211为微控制器110供电。当微控制器110上电后，如果所述集成电源芯片1211出现内部或外部的故障，包括开路、短路等时，所述集成电源芯片1211通过故障监控引脚向所述微控制器110发送故障信号。集成电源芯片1211通过故障监控，复位，电源输出监控引脚向微控制器110输出当前错误状态，并通过中断引脚告知微控制器110异常发生。所述微控制器110根据所述异常信息进行相应的保护动作。

在另一种可能的实施方式中，集成电源芯片1211还可以对微控制器110进行故障检测。

具体地，所述集成电源芯片1211还用于：

检测所述微控制器110的故障状态，当确定所述微控制器110处于故障状态时，生成控制信号，以通过所述控制信号保护所述微控制器110以及所述电源模块。

在本申请实施例中，如图3所示，集成电源芯片1211具备MCU故障监测功能，可以监控微控制器故障状态，发生异常状态时，执行相应保护操作。

在一种可能的实施方式中，所述高压供电模块包括隔离电源模块；所述隔离电源模块的使能是通过所述微控制器的第二输入输出IO引脚进行使能控制；所述隔离电源模块，用于对输入的目标电压按照预设升压参数升压后，输出升压后的目标电压。

请参阅图4，图4为本申请实施例所提供的高压供电模块122的结构示意图，如图4中所示，高压供电模块122包括：变压器驱动芯片1221，隔离变压器1222(变压器驱动芯片1221以及隔离变压器1222构成隔离电源单元)，第一稳压单元1223和第二稳压单元1224，第一ADC采集单元1225和第二ADC采集单元1226，其中，高压供电模块的供电来自低压供电模块输出，变压器驱动芯片使能由微控制器控制，变压器驱动芯片1221驱动隔离变压器产生相对于不同参考地的两路电压输出，第一路参考地电源输出给第一稳压单元1223，第一稳压单元1223输出给第一ADC采集单元1225供电，第二路参考地电源输出给第二稳压单元1224，第二稳压单元1224输出给第二ADC采集单元1226供电。

示例性地，微控制器110通过使能控制变压器驱动芯片1221完成对5V电压输出的控制。5V电压输出后经过隔离变压器1222升压成6.8V电压和14V电压。同时后端地分为两个参考地，分别是参考地1和参考地2。6.8V经过第一稳压单元1223后降压成5V，传递给后端第一ADC采集单元1225。14V经过第二稳压单元1224后降压成13.4V，传递给后端第二ADC采集单元1226。

在一种可能的实施方式中，微控制器110还用于：若检测所述电源模块处于异常供电状态时，向所述电源模块中的异常供电电路下达关闭指令，以关闭所述电源模块中的异常供电电路。

在本申请实施例中，所有供电电路均可以通过微控制器110进行使能和采集诊断，当出现过压和欠压的情况下，微控制器110可以关闭该路电源，保证硬件不受损坏，提高控制器的安全性和可靠性。

在一种可能的实施方式中，请参阅图5，图5为本申请实施例所提供的唤醒模块140的结构示意图，如图5中所示，唤醒模块140包括打火唤醒单元141、其他唤醒单元142、逻辑电路143、触发器144以及滤波电路145。所述其他唤醒单元142的输出端与所述逻辑电路143的输入端连接；所述逻辑电路143的输出端与所述触发器144的输入端连接；所述触发器144的输入端与所述微控制器110或者所述电源模块120中的集成电源芯片1211的输入端连接；

所述其他唤醒单元142，用于当确定唤醒信号发生变化时，将所述唤醒信号由所述逻辑电路143发送至所述触发器144；所述触发器144，用于将所述唤醒信号发送至所述微控制器110，以唤醒所述微控制器110，并使所述微控制器110基于所述唤醒信号确定对应的唤醒信号来源；

其中，如图5所示，其他唤醒单元142在当确定唤醒信号发生变化时，也可以将唤醒信号由滤波电路145发送至微控制器110，以唤醒所述微控制器110。

具体地，多个唤醒信号经过或逻辑电路处理后，传递给触发器144(可以是D触发器)，D触发器根据信号上升沿输出唤醒信号给集成电源芯片1211，当系统休眠模式下接收到唤醒信号后，集成电源芯片1211被唤醒后，为微控制器110提供电源，系统进入正常工作模式并且系统能够识别出唤醒来源。

其中，逻辑电路143可以是或逻辑电路。

进一步的，如图5所示，其他唤醒单元142包括菊花链唤醒子单元1421、气体压力唤醒子单元1422、充电CAN唤醒子单元1423、电控系统CAN唤醒子单元1424、LIN唤醒子单元1425、RTC唤醒子单元1426(定时时钟唤醒单元)、外部唤醒子单元1427(其中，外部唤醒单元包括气囊唤醒子单元以及充电唤醒子单元)；其中，菊花链唤醒子单元1421是系统休眠状态下，电芯监控模块检测到电芯电压和温度异常时，菊花链唤醒子单元1421会唤醒集成电源芯片进而唤醒整个电池管理控制装置。气体压力唤醒子单元1422是气体压力传感器监测电池包内气体压力，当发生压力异常时会唤醒集成电源芯片进而唤醒整个电池管理控制装置。电控系统CAN唤醒子单元1424是当系统休眠状态下接受到CAN报文后CAN芯片会唤醒集成电源芯片进而唤醒整个电池管理控制装置。外部唤醒子单元1427则主要用于接受外部唤醒信号的输入，用于实现唤醒电池管理控制装置。

在另一种可能的实施方式中，如图5所示，所述打火唤醒单元141，用于在检测到车辆打火上电后，将唤醒信号发送至所述滤波电路145，所述滤波电路145，用于在接收到所述打火唤醒单元发送的唤醒信号后，将所述唤醒信号发送至所述微控制器，以唤醒所述微控制器110。

其中，打火唤醒单元的唤醒信号可以是KL15唤醒信号，对于车辆来说，对于电池管理系统的唤醒信号可以分为KL30以及KL15，其中KL30是常供电，唤醒控制器的信号的类型可以是高低电平唤醒、边沿信号、CAN总线信号等，被唤醒的器件可以是电源芯片或者单片机。控制器休眠状态电流小于10mA，唤醒后电流大约为800mA左右；KL15是汽车钥匙上的ON档位，一端连接车载+12V电源，另一端连接控制器。点火之前，KL15开关断开，控制器不工作；点火之后，KL15开关闭合，+12V电源使能电源管理芯片，唤醒微控制器。

进一步的，请参阅图6，图6为本申请实施例所提供的微控制器110与外设检测模块130的结构示意图，如图6所示，菊花链桥接芯片131，电流检测模块132，温度检测模块133。微控制器110通过IO使能控制菊花链桥接芯片131，通过SPI读取或配置菊花链桥接芯片131的采样信息。读取的采样信息包括每个电芯电压和温度。微控制器110接口读取电流检测模块132的采样电流数据。微控制器110接口读取温度检测模块133的采样温度数据。

在一种可能的实施方式中，请参阅图7，图7为本申请实施例所提供微控制器110与外设检测模块连接示意图；所述外设检测模块包括接触器单元134，主动保险单元135，高压绝缘单元136，PWM发送接收单元137以及IO发送接收单元138；其中，接触器单元134，主动保险单元135以及高压绝缘单元136与电池组连接；PWM发送接收单元137以及IO发送接收单元138与整车控制器连接；

所述微控制器110还用于：通过IO使能端口对所述接触器单元134完成使能和诊断；通过IO端口对所述接触器单元134完成使能，通过AD端口对所述接触器单元134进行诊断；通过IO端口控制所述主动保险单元135完成使能，通过SPI对所述主动保险单元135完成诊断和参数配置；通过IO端口控制使能端口控制所述高压绝缘单元136完成使能，通过SPI对所述高压绝缘单元136进行诊断和参数配置；通过IO端口控制所述PWM发送接收单元137完成PWM发送和接收；通过IO端口控制所述IO发送接收单元138完成PWM发送和接收。

在另一种可能的实施方式中，本申请实施例还提供了车辆控制系统，在车辆控制系统中包括电池管理控制装置100以及整车控制器200；通过电池管理控制装置100以及整车控制器200之间的交互，完成对车辆的行驶控制以及故障处理。

具体地，请参阅图8，图8为本申请实施例所提供的车辆控制系统的结构示意图；如图8所示，电源模块120一端连接其他供电模块，另一端低压供电通过滤波电路和防护电路连接电源模块120内部集成电源芯片1211。集成电源芯片1211将转换后的电压输出给后端电路使用，并且集成电源芯片1211能够监测自身输出电压，防止出现过压，欠压的情况。微控制器110可以配置电源模块120中集成电源芯片的寄存器操作或读取故障信息。集成电源芯片1211可以通过I/O信号控制实现对主控部分的重启、初始化、安全信号传输。

在一种可能的实施方式中，所述整车控制器200分别通过所述电池管理控制装置100的电控系统CAN、LIN线，与所述电池管理控制装置100中的微控制器110通信；所述唤醒模块140与所述电池管理控制装置100中的微控制器110和集成电源芯片1211连接；所述PWM发送接收模块、IO发送接收模块与所述微控制器110连接；所述菊花链桥接芯片，接触器模块，高压绝缘模块，电芯电压/温度检测模块，主动保险，与电池组连接。

具体地，如图8所示，车辆控制系统中的整车CAN收发器一端连接整车，一端连接微控制器110，一端连接电源模块120。整车CAN的作用是将汽车仪表、变速箱、辅助刹车系统、ECU、控制模块、各种传感器等多个控制单元连接在一起，实现信息的实时同步。

具体地，如图8所示，车辆控制系统中的标定CAN收发器一端连接整车，一端连接微控制器110，一端连接电源模块120。标定CAN的作用主要是对车辆的电池管理系统的参数进行测量和标定，以确保它们能够正确地协同工作，从而实现对车辆精确控制。

具体地，如图8所示，车辆控制系统中的LIN收发器一端连接整车，一端连接微控制器110，一端连接电源模块120。LIN总线通常用于连接智能传感器和执行器等设备，实现分布式电子系统控制。

具体地，如图8所示，车辆控制系统中的唤醒模块140一端连接外部信号源，一端连接微控制器110，一端连接电源模块120。唤醒源包括：LIN唤醒，电控系统CAN唤醒，压力唤醒，充电CAN唤醒，菊花链唤醒，时钟唤醒，充电唤醒。当唤醒事件发生时，经过唤醒逻辑处理，将对应唤醒信号传递给微控制器110或集成电源芯片1211，系统被唤醒后微控制器110能够识别出唤醒来源。

具体地，如图8所示，车辆控制系统中的PWM输入输出电路模块，一端连接微控制器110，一端连接整车，通过PWM信号进行交互。主要用于控制电池的充放电过程、互锁检测，互锁检测用于监测高压线束连接可靠性方法。

具体地，如图8所示，车辆控制系统中的IO发送接收模块，一端连接微控制器，一端连接整车，通过IO信号控制外围设备。主要用于检测外部电平状态。

具体地，如图8所示，车辆控制系统中的安全气囊，连接微控制器110。当汽车发生碰撞时，安全气囊会输出特定频率的PWM信号，BMS通过检测该信号的占空比、幅值、频率，来判断汽车是否发生碰撞。如果检测到碰撞信号，会根据预设逻辑进行相应处理。

具体地，如图8所示，车辆控制系统中的EEPROM，通过SPI连接微控制器，EEPROM用于存储BMS重要数据，如电池组参数、应用程序和数据等。这些数据在BMS的正常运行和故障处理中起着重要的作用。

具体地，如图8所示，车辆控制系统中的菊花链模块，通过SPI连接微控制器。主要是实现主板和从板之间的信息交互。它以差分信号的形式进行通信，使主板能够获取到每个电芯的状态数据。

具体地，如图8所示，车辆控制系统中的接触器驱动，通过IO引脚连接微控制器。BMS控制接触器吸合和断开实现充放电功能。

具体地，如图8所示，车辆控制系统中的高压绝缘检测模块，通过SPI引脚连接微控制器。用来实时检测高压输出对车身地的绝缘情况，以确保电动汽车的安全使用。

具体地，如图8所示，车辆控制系统中的电压/温度检测模块，通过ADC引脚连接微控制器110，用于监测电池冷却液温度。和检测外部电压值。

具体地，如图8所示，车辆控制系统中的主动保险单元，通过SPI引脚连接微控制器110，BMS主动保险的作用是在车辆发生碰撞后能够触发主动保险断开，提升系统高压安全。

本申请实施例提供的电池管理控制装置，所述微控制器，接收所述外设检测模块通过对所述电池组进行监测发送电池状态信息，检测当前的电池组的工作状态；若确定所述电池组的工作状态处于异常状态时，生成控制信号以调整所述电池组的工作状态；所述外设检测模块，用于实时采集所述电池组的电池状态信息发送至微控制器；所述电源模块，用于连接外部电压，并对所述微控制器进行供电；所述唤醒模块，在接收到外部车辆唤醒信号后，确定当前唤醒事件，并基于所述唤醒事件生成唤醒信号，将所述唤醒信号发送至所述微控制器或者所述电源模块，以唤醒所述微控制器。这样，在电池管理控制装置中设置唤醒模块，可以根据外部车辆唤醒信号，确定对应的唤醒事件进而生成唤醒信号发送至微控制器或者是为微控制器进行供电的电源模块，唤醒电池管理控制装置中的微控制器，以准确及时唤醒整个电池管理控制装置；同时，电池管理控制装置还包括外设检测模块，通过外设检测模块与电池组连接，可以准确及时获取到电池组的工作状态，传送至微控制器，准确及时地对电池组进行检测，有助于提升电池管理控制装置检测的及时性以及准确性。

进一步的，所述外设检测模块中包括多个检测单元，可以从多个维度对电池组进行检测，获取电池组的多个检测参数，有助于提升对电池组检测的全面性以及准确性。

基于同一发明构思，本申请实施例中还提供了应用于电池管理控制装置的电池管理控制方法，由于本申请实施例中的方法解决问题的原理与本申请实施例上述电池管理控制装置相似，因此方法的实施可以参见装置的实施，重复之处不再赘述。

请参阅图9，图9为本申请实施例所提供的一种电池管理控制方法的流程图，应用于电池管理控制装置100，所述电池管理控制方法包括：

S901、控制所述微控制器接收所述外设检测模块通过对所述电池组进行监测发送电池状态信息，检测当前的电池组的工作状态；若确定所述电池组的工作状态处于异常状态时，生成控制信号以调整所述电池组的工作状态。

S902、控制所述外设检测模块实时采集所述电池组的电池状态信息发送至所述微控制器。

S903、控制所述电源模块对所述微控制器进行供电。

S904、控制所述唤醒模块在接收到外部车辆唤醒信号后，确定当前唤醒事件，并基于所述唤醒事件生成唤醒信号，将所述唤醒信号发送至所述微控制器或者所述电源模块，以唤醒所述微控制器。

在一种可能的实施方式中，所述电源模块包括低压供电模块以及高压供电模块；所述低压供电模块用于为所述外设检测模块、所述微控制器以及所述高压供电模块供电；

所述低压供电模块包括集成电源芯片以及分立电源芯片；所述集成电源芯片的使能是通过所述微控制器的第一输入输出IO引脚进行使能控制；所述分立电源芯片的使能逻辑由微控制器通过IO功能引脚进行使能控制；

所述低压供电模块还包括：防护电路、一级滤波电路、二级滤波电路、控制电路；所述防护电路的一端外接低压电池，另一端通过所述一级滤波电路后连接到集成电源芯片；

所述控制方法还包括：

控制所述集成电源芯片接收所述一级滤波电路输出的电压信号，并将所述电压信号转化为与所述微控制器和所述外设检测模块适配的目标电压；

控制所述二级滤波电路接收所述集成电源芯片的输出信号，并将所述集成电源芯片的输出信号滤波后，输出至所述分立电源芯片。

在一种可能的实施方式中，所述控制方法还包括：

当所述电池管理控制装置上电且所述电池管理控制装置处于正常运行状态时，控制所述集成电源芯片执行状态自检确定集成电源芯片的运行状态信息，并将所述运行状态信息发送至所述微控制器。

在一种可能的实施方式中，所述控制方法还包括：

控制所述集成电源芯片检测所述微控制器的故障状态，当确定所述微控制器处于故障状态时，生成控制信号，以通过所述控制信号保护所述微控制器以及所述电源模块。

在一种可能的实施方式中，所述高压供电模块包括：变压器驱动芯片，隔离变压器，第一稳压模块单元、第二稳压单元，第一ADC采集单元以及第二ADC采集单元；所述控制方法还包括：

控制所述高压供电模块对输入的目标电压按照预设升压参数升压后，输出升压后的目标电压。

在一种可能的实施方式中，所述唤醒模块包括打火唤醒单元、其他唤醒单元、逻辑电路、触发器以及滤波电路；所述其他唤醒单元的输出端与所述逻辑电路的输入端连接；所述逻辑电路的输出端与所述触发器的输入端连接；所述触发器的输入端与所述微控制器或者所述电源模块的输入端连接；所述打火唤醒单元的输出端与所述滤波电路的输入端连接；所述滤波电路的输出端与所述微控制器的输入端连接；所述控制方法还包括：

当确定唤醒信号发生变化时，控制所述其他唤醒单元将所述唤醒信号由所述逻辑电路发送至所述触发器；

控制所述触发器将所述唤醒信号发送至所述微控制器，以唤醒所述微控制器，并使所述微控制器基于所述唤醒信号确定对应的唤醒信号来源；

在检测到车辆打火上电后，控制所述打火唤醒单元将唤醒信号发送至所述滤波电路；

控制所述滤波电路在接收到所述打火唤醒单元发送的唤醒信号后，将所述唤醒信号发送至所述微控制器，以唤醒所述微控制器。

在一种可能的实施方式中，所述控制方法还包括：

若检测所述电源模块处于异常供电状态时，控制所述微控制器向所述电源模块中的异常供电电路下达关闭指令，以关闭所述电源模块中的异常供电电路。

在一种可能的实施方式中，所述控制方法还包括：

控制所述微控制器通过IO使能端口对所述接触器单元完成使能和诊断；通过IO端口对所述接触器单元完成使能，通过AD端口对所述接触器单元进行诊断；

控制所述微控制器通过IO端口控制所述主动保险单元完成使能，通过SPI对所述主动保险单元完成诊断和参数配置；

控制所述微控制器通过IO端口控制使能端口控制所述高压绝缘单元完成使能，通过SPI对所述高压绝缘单元进行诊断和参数配置；

控制所述微控制器通过IO端口控制所述PWM发送接收单元完成PWM发送和接收；

控制所述微控制器通过IO端口控制所述IO发送接收单元完成PWM发送和接收。

进一步的，本申请实施例还提供了一种车辆控制方法，应用于车辆控制系统；所述车辆控制系统包括电池管理控制装置以及整车控制器；所述车辆控制方法包括：

控制所述整车控制器与所述电池管理控制装置中的微控制器通信。

本申请实施例提供的电池管理控制方法，控制微控制器接收所述外设检测模块通过对所述电池组进行监测发送电池状态信息，检测当前的电池组的工作状态；若确定所述电池组的工作状态处于异常状态时，生成控制信号以调整所述电池组的工作状态；控制外设检测模块实时采集所述电池组的电池状态信息发送至微控制器；控制电源模块连接外部电压，并对所述微控制器进行供电；控制唤醒模块在接收到外部车辆唤醒信号后，确定当前唤醒事件，并基于所述唤醒事件生成唤醒信号，将所述唤醒信号发送至所述微控制器或者所述电源模块，以唤醒所述微控制器。这样，在电池管理控制装置中设置唤醒模块，可以根据外部车辆唤醒信号，确定对应的唤醒事件进而生成唤醒信号发送至微控制器或者是为微控制器进行供电的电源模块，唤醒电池管理控制装置中的微控制器，以准确及时唤醒整个电池管理控制装置；同时，电池管理控制装置还包括外设检测模块，通过外设检测模块与电池组连接，可以准确及时获取到电池组的工作状态，传送至微控制器，准确及时地对电池组进行检测，有助于提升电池管理控制装置检测的及时性以及准确性。

请参阅图10，图10为本申请实施例所提供的一种电子设备的结构示意图。如图10中所示，所述电子设备1000包括处理器1010、存储器1020和总线1030。

所述存储器1020存储有所述处理器1010可执行的机器可读指令，当电子设备1000运行时，所述处理器1010与所述存储器1020之间通过总线1030通信，所述机器可读指令被所述处理器1010执行时，可以执行如上述图9所示方法实施例中的电池管理控制方法的步骤，具体实现方式可参见方法实施例，在此不再赘述。

本申请实施例还提供一种计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器运行时可以执行如上述图9所示方法实施例中的电池管理控制方法的步骤，具体实现方式可参见方法实施例，在此不再赘述。

所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的系统、装置和单元的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。

在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的系统、装置和方法，可以通过其它的方式实现。以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，所述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，又例如，多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些通信接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。

所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。

另外，在本申请各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。

所述功能如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个处理器可执行的非易失的计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本申请的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本申请各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(Read-OnlyMemory，ROM)、随机存取存储器(Random Access Memory，RAM)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

最后应说明的是：以上所述实施例，仅为本申请的具体实施方式，用以说明本申请的技术方案，而非对其限制，本申请的保护范围并不局限于此，尽管参照前述实施例对本申请进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：任何熟悉本技术领域的技术人员在本申请揭露的技术范围内，其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改或可轻易想到变化，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改、变化或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本申请实施例技术方案的精神和范围，都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此，本申请的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

Claims (11)

1.一种电池管理控制装置，其特征在于，所述电池管理控制装置包括微控制器、电源模块、外设检测模块以及唤醒模块；所述唤醒模块与所述微控制器以及所述电源模块连接；所述外设检测模块与车辆的电池组连接；

所述微控制器，用于接收所述外设检测模块通过对所述电池组进行监测发送电池状态信息，检测当前的电池组的工作状态；若确定所述电池组的工作状态处于异常状态时，生成控制信号以调整所述电池组的工作状态；

所述外设检测模块，用于实时采集所述电池组的电池状态信息发送至所述微控制器；

所述电源模块，用于连接外部电压，并对所述微控制器进行供电；

所述唤醒模块，用于在接收到外部车辆唤醒信号后，确定当前唤醒事件，并基于所述唤醒事件生成唤醒信号，将所述唤醒信号发送至所述微控制器或者所述电源模块，以唤醒所述微控制器。

2.根据权利要求1所述的电池管理控制装置，其特征在于，所述电源模块包括低压供电模块以及高压供电模块；所述低压供电模块用于为所述外设检测模块、所述微控制器以及所述高压供电模块供电；

所述低压供电模块包括集成电源芯片以及分立电源芯片；所述集成电源芯片的使能是通过所述微控制器的第一输入输出IO引脚进行使能控制；所述分立电源芯片的使能逻辑由微控制器通过IO功能引脚进行使能控制；

所述低压供电模块还包括：防护电路、一级滤波电路、二级滤波电路、控制电路；所述防护电路的一端外接低压电池，另一端通过所述一级滤波电路后连接到集成电源芯片；

所述集成电源芯片，用于接收所述一级滤波电路输出的电压信号，并将所述电压信号转化为与所述微控制器和所述外设检测模块适配的目标电压；

所述二级滤波电路，用于接收所述集成电源芯片的输出信号，并将所述集成电源芯片的输出信号滤波后，输出至所述分立电源芯片。

3.根据权利要求2所述的电池管理控制装置，其特征在于，所述集成电源芯片还用于：

当所述电池管理控制装置上电且所述电池管理控制装置处于正常运行状态时，执行状态自检确定集成电源芯片的运行状态信息，并将所述运行状态信息发送至所述微控制器。

4.根据权利要求2所述的电池管理控制装置，其特征在于，所述集成电源芯片还用于：

检测所述微控制器的故障状态，当确定所述微控制器处于故障状态时，生成控制信号，以通过所述控制信号保护所述微控制器以及所述电源模块。

5.根据权利要求2所述的电池管理控制装置，其特征在于，所述高压供电模块包括：变压器驱动芯片，隔离变压器，第一稳压模块单元、第二稳压单元，第一ADC采集单元以及第二ADC采集单元；

所述高压供电模块，用于对输入的目标电压按照预设升压参数升压后，输出升压后的目标电压。

6.根据权利要求1所述的电池管理控制装置，其特征在于，所述唤醒模块包括打火唤醒单元、其他唤醒单元、逻辑电路、触发器以及滤波电路；

所述其他唤醒单元的输出端与所述逻辑电路的输入端连接；所述逻辑电路的输出端与所述触发器的输入端连接；所述触发器的输入端与所述微控制器或者所述电源模块的输入端连接；

所述打火唤醒单元的输出端与所述滤波电路的输入端连接；所述滤波电路的输出端与所述微控制器的输入端连接；

所述其他唤醒单元，用于当确定唤醒信号发生变化时，将所述唤醒信号由所述逻辑电路发送至所述触发器；

所述触发器，用于将所述唤醒信号发送至所述微控制器，以唤醒所述微控制器，并使所述微控制器基于所述唤醒信号确定对应的唤醒信号来源；

所述打火唤醒单元，用于在检测到车辆打火上电后，将唤醒信号发送至所述滤波电路；

所述滤波电路，用于在接收到所述打火唤醒单元发送的唤醒信号后，将所述唤醒信号发送至所述微控制器，以唤醒所述微控制器。

7.根据权利要求6所述的电池管理控制装置，其特征在于，所述其他唤醒单元包括以下至少一个子单元：

菊花链唤醒子单元、气体压力唤醒子单元、充电CAN唤醒子单元、电控系统CAN唤醒子单元、LIN唤醒子单元、RTC唤醒子单元、外部唤醒子单元。

8.根据权利要求1所述的电池管理控制装置，其特征在于，所述微控制器还用于：

若检测所述电源模块处于异常供电状态时，向所述电源模块中的异常供电电路下达关闭指令，以关闭所述电源模块中的异常供电电路。

9.根据权利要求1所述的电池管理控制装置，其特征在于，所述外设检测模块包括接触器单元，主动保险单元，高压绝缘单元，PWM发送接收单元以及IO发送接收单元；

所述微控制器还用于：

通过IO使能端口对所述接触器单元完成使能和诊断；通过IO端口对所述接触器单元完成使能，通过AD端口对所述接触器单元进行诊断；

通过IO端口控制所述主动保险单元完成使能，通过SPI对所述主动保险单元完成诊断和参数配置；

通过IO端口控制使能端口控制所述高压绝缘单元完成使能，通过SPI对所述高压绝缘单元进行诊断和参数配置；

通过IO端口控制所述PWM发送接收单元完成PWM发送和接收；

通过IO端口控制所述IO发送接收单元完成PWM发送和接收。

10.一种车辆控制系统，其特征在于，所述车辆控制系统包括如权利要求1-9任一项所述的电池管理控制装置以及整车控制器；

所述整车控制器与所述电池管理控制装置中的微控制器通信；

所述唤醒模块与所述微控制器以及所述电池管理控制装置中的集成电源芯片连接。

11.一种电池管理控制方法，其特征在于，应用于权利要求1-9任一项所述的电池管理控制装置；所述电池管理控制装置包括微控制器、电源模块、外设检测模块以及唤醒模块；所述唤醒模块与所述微控制器以及所述电源模块连接；所述外设检测模块与车辆的电池组连接；所述电池管理控制方法包括：

控制所述微控制器接收所述外设检测模块通过对所述电池组进行监测发送电池状态信息，检测当前的电池组的工作状态；若确定所述电池组的工作状态处于异常状态时，生成控制信号以调整所述电池组的工作状态；

控制所述外设检测模块实时采集所述电池组的电池状态信息发送至所述微控制器；

控制所述电源模块对所述微控制器进行供电；

控制所述唤醒模块在接收到外部车辆唤醒信号后，确定当前唤醒事件，并基于所述唤醒事件生成唤醒信号，将所述唤醒信号发送至所述微控制器或者所述电源模块，以唤醒所述微控制器。