CN1474759A - 电池控制单元的控制系统及方法 - Google Patents

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Abstract

BCU(电池控制单元)控制系统(10)包括根据汽车用电池(12)的温度、电压及电流等的电池状态算出各种测量数据、控制风扇(18A，18B)及继电器(12C)等执行器的BCU(14)，及通过通信线与BCU连接、进行数据通信的计算机(16)，从该计算机(16)向BCU(14)发送数据收集命令及执行器控制命令，计算机通过电池及BCU收集各种数据，进行例如数据显示和解析等的处理的同时，控制BCU。

Description

电池控制单元的控制系统及方法
技术领域
本发明涉及电池控制单元(BCU)的控制系统及方法，具体地说，涉及对例如作为电动汽车的动力源而安装的用以向运转马达供给驱动电流的汽车用电池实施各种性能测试和耐久测试等的BCU控制系统及方法。
背景技术
以前，作为电动汽车(EV)和混合电动汽车(HEV)的动力源的汽车用电池的各种测量数据保存在电池控制单元(以下称为「BCU」。)的记录装置(存储器)中，测定操作结束后，利用通过通信线路与BCU连接的个人计算机(以下称为「计算机」。)对记录装置中保存的各种测量数据进行解析。例如，算出电池的残存容量(SOC)，判别充放电状态。
但是，如上述，测定操作结束后再次保存到BCU的记录装置中的电池的各种测量数据经由通信线路收集到计算机并进行解析的过程效率极低，另外处理不仅花费相当的时间，且在产生警告信息和故障信息时无法迅速响应。
另外，对于计算机与BCU的通信，在需要数据时，计算机每次向BCU发送数据发送命令，从BCU接收与该命令对应的数据。因而，用以数据收集的通信量变大，随之产生计算机及BCU的负荷变大的问题。
而且，检测的电池信息，例如电压和温度等的检测点数不同时，必须繁琐地定制电池的数据收集程序，对程序知识少的人来说有难以维护的问题。
发明的概要
因而，本发明的主要目的是提供新的BCU控制系统。
本发明的其他目的是提供可实时把握BCU和电池的状态的BCU控制系统。
本发明的其他目的是提供不会向计算机和BCU施加过大的通信负荷的BCU控制系统。
本发明的又一个目的是提供可简单对应不同规格的BCU控制系统。
根据本发明的BCU控制系统，包括：汽车用电池；根据该电池的状态控制执行器的BCU；及通过通信手段与BCU连接成可数据通信的计算机，从该计算机向BCU发送数据收集命令及执行器控制命令。
通过从计算机向根据汽车用电池的状态控制执行器的BCU发送数据收集命令，计算机实时进行基于电池状态的数据的显示、记录及解析。另外，通过从计算机向BCU发送执行器控制命令，可自动控制执行器，例如风扇和继电器。
而且，由于从计算机向BCU发送的数据收集命令分成数据选择命令、数据发送开始命令及数据发送停止命令三种，计算机通过仅仅向BCU发送选择命令、发送开始命令以及发送停止命令，可在必要时收集必要的数据，而且在数据接收中不必从计算机向BCU发送别的命令，因而可减轻计算机和BCU的通信负荷。
另外，通过使用例如电池的规格和状态检测点数等的不同的映像文件，计算机的数据收集程序可自动设定。
根据本发明，由于BCU和计算机可进行数据通信，因而可实时进行数据显示和解析，同时，通过必要时发送命令，可交互式地进行BCU的控制。其结果，可简单进行动作确认、解析和故障的检测。
另外，从计算机发送到BCU的数据收集命令分成数据选择、数据发送开始及数据发送停止三种，在数据收集中从计算机不必发送命令到BCU，因而可削减两者间的通信量，可进行高速通信。
而且，通过将不同规格的映像文件读入计算机，可自动设定数据收集程序，因而可容易地进行维护。
根据本发明的第一方面，根据汽车用电池的状态控制执行器的电池控制单元(BCU)的控制方法包括以下步骤：(a)向BCU发送数据发送命令，(b)从BCU接收数据，(c)数据存储到缓冲器，(d)从缓冲器读出数据并至少进行数据解析、数据显示及描图之一。
根据本发明的其他方面，根据汽车用电池的状态控制执行器的电池控制单元(BCU)的控制方法，包括以下步骤：(a)向BCU发送执行器控制命令，(b)从BCU接收表示执行器的状态的数据，(c)根据数据显示执行器的状态。
该方面中，控制方法还包括以下步骤：(d)根据数据判断是否正常控制执行器，(e)未正常控制执行器时进行错误显示。
本发明的上述目的、其他目的、特征及优点通过参照图面进行的以下实施例的详细说明将变得更加清楚。
图面的简单说明
图1是本发明的一个实施例，用以说明BCU控制系统的概略构成图；
图2是图1中的电池系统部的概略方框图；
图3是表示本发明的一个实施例的BCU控制系统的电路方框图；
图4是表示将数据收集用程序读入图3的计算机、进行初始化处理的顺序的动作流程图；
图5是说明图3中的BCU和计算机间的数据接收和处理动作的流程图；
图6是表示图3中的风扇的控制的风扇控制流程图；以及
图7是表示图3中的继电器的控制的继电器控制流程图。
发明的最佳实施例
图1-图3所示本发明的一个实施例的BCU控制系统10包括：多个电池单元串联构成的汽车用电池12；输入该电池12的温度、电压及电流等并算出各种测量数据(例如电池残存容量(SOC))的BCU14；通过通信线与该BCU14连接成可数据通信的计算机16；及由来自BCU14的控制信号控制、保护汽车用电池12的继电器和风扇等的执行器18。
图2是电池系统部20的概略方框图，该电池系统部20包括：汽车用电池12；检测该电池12的电压、温度及电流、算出各种测量数据的BCU14；由来自该BCU14的信号控制的风扇18A、18B及继电器18C。
未图示的运转马达经由将直流变频成交流的逆变器连接到汽车用电池12的正极引线端子22和负极引线端子24之间。另外，BCU14经由通信线路RS232C连接成可与计算机16数据通信。
图3是表示BCU控制系统的全体构成的电路方框图。
图3中，BCU14包括：热敏电阻26组成的温度检测电路28、电池12的电压检测电路30、漏电检测电路32、电流传感器34组成的电流检测电路36、继电器控制电路38、继电器熔接检测电路40、风扇控制电路42，及根据这些电路的输入信号算出各种测量数据及控制数据的微型计算机44。微型计算机44算出的各数据可在计算机16之间通过通信线路进行数据通信。另外，微型计算机44包含有用以执行必要的控制处理的CPU、ROM、RAM等。
另外继电器控制电路38及风扇控制电路42根据来自微型计算机44的控制信号，经由继电器控制驱动器46及风扇控制驱动器48分别控制继电器18C、风扇18A及18B。另外，图示省略了BCU14、计算机16及各电路和驱动器等的动作电源。
图4是说明本发明的实施例中的计算机16进行数据收集程序的初始化处理的动作流程图。
即，对规格不同的电池，例如电池A及电池B，将电池的温度和电压等的检测点数和风扇、继电器等的控制信息等归档形成相关的各映像文件，通过将各映像文件读入计算机16的RAM，可自动设定检测点数和控制方法。
图4中，在步骤S1，向计算机16的RAM读入映像文件，在步骤S3，由CPU解析该映像文件，在步骤S5选择资料库。即，从映像文件的数据类型项目选择显示该项目的画面资料库。
然后，在步骤S7将数据画面显示设定成图形画面的显示且在步骤S9将控制画面显示设定成风扇、继电器的控制画面的显示，从而，计算机16的数据收集程序的初始化处理结束。
而且，这样，由于可以对不同规格的电池盒自动设定数据收集点，因而不必编辑数据收集程序，可弹性对应电池的检测点数等，即使是程序知识少的人也可进行维护。
以下根据图5所示流程图说明BCU14和计算机16之间的数据通信及处理动作。
本发明中，为了实现数据的高速通信化，从计算机16发到BCU14的数据收集命令分成数据选择命令、数据发送开始命令及数据发送停止命令三种。
图5中，作为前处理，在步骤S11由计算机16向BCU14发送数据选择命令。在步骤S13中BCU接收该命令，在步骤S15解析接收的命令，然后在步骤S17选择发送数据。
接着，作为数据收集开始处理，在步骤S19从计算机16向BCU14发送数据发送开始命令。在步骤S21中BCU14接收该命令，在步骤S23解析命令，在步骤S25发送数据，然后，在步骤S25继续数据的发送直到在步骤S49中接收到数据发送停止命令。
另一方面，在步骤S27中计算机16接收数据，在步骤S29将该的数据存储到计算机16的缓冲器(存储器)，且在步骤S31判断缓冲器是否溢出。其结果若为＂是＂则执行错误处理，若为＂否＂则返回步骤S27，继续数据的接收。
然后，在步骤S33，读出步骤S29中存储到缓冲器的数据，在步骤S35确认数据的有无。其结果若为＂是＂即无数据，则返回步骤S33，若为＂否＂即有数据，则进入步骤S37。
在步骤S37，判断数据是否被检测，若为＂否＂即数据未被检测则返回步骤S33，若为＂是＂即数据已检测，则在步骤S39解析数据，在步骤S41将数据显示到计算机16的画面，在步骤S43将数据描画到图形上，且在步骤S45将数据保存到存储器，返回步骤S33。
最后，作为数据收集停止处理，在步骤S47中，由计算机16向BCU14发送数据发送停止命令，在步骤S49确认是否接收了数据发送停止命令，若为＂是＂，则结束一系列的数据接收的动作。在步骤S49若为＂否＂，则返回步骤S25，由BCU14向计算机16发送数据。
图6及图7根据图5说明的数据的接收方法，分别进行汽车用电池12的继电器控制和风扇控制。
另外，图6所示风扇控制的动作流程和图7所示继电器控制的动作流程实际上相同，这里仅仅说明风扇控制的动作流程而省略了继电器控制的动作流程的说明。另外，图6的步骤号码S51-S73分别与图7的步骤号码S81-S103分别对应。
图6中，作为前处理的数据选择命令已由计算机16向BCU14发送，完成发送数据的选择。
由计算机16进行风扇控制时，在步骤S51发送风扇控制命令后，BCU14在步骤S53接收该命令，在步骤S55解析命令，在步骤S57收集与风扇控制相关数据，在步骤S59判断是否正在运转风扇。其结果若为＂是＂则在步骤S61中认为风扇状态为运转中，若为＂否＂则在步骤S63中认为风扇状态为停止中，分别在步骤S65中将各风扇状态发送到计算机16。
另一方面，计算机16中，在步骤S67接收风扇状态，在步骤S69在画面上显示该状态。然后，在步骤S71判断是否正常控制风扇，其结果若为＂是＂则结束风扇控制处理。在步骤S71的判断结果若为＂否＂则在步骤S73进行错误显示，结束一系列的风扇控制处理。
本发明虽然进行了详细说明和图示，但只是作为图解和示例，而不能解释成限定，本发明的精神及范围仅由附加的权利要求书限定。

Claims (12)

1.一种电池控制单元(BCU)的控制系统，包括：
汽车用电池；
根据所述电池的状态控制执行器的BCU；
及通过通信手段连接成可与所述BCU数据通信的计算机，
从所述计算机向所述BCU发送数据收集命令及执行器控制命令。
2.如权利要求1所述的控制系统，其特征在于：
所述执行器包括所述电池的风扇。
3.如权利要求2所述的控制系统，其特征在于：
所述执行器控制命令包括风扇控制命令，
所述BCU响应所述风扇控制命令的接收，将表示所述风扇的状态的数据向所述计算机发送，
所述计算机根据所述数据显示所述风扇的状态。
4.如权利要求1所述的控制系统，其特征在于：
所述执行器包括所述电池的继电器。
5.如权利要求4所述的控制系统，其特征在于：
所述执行器控制命令包括继电器控制命令，
所述BCU响应所述继电器控制命令的接收，将表示所述继电器的状态的数据向所述计算机发送，
所述计算机根据所述数据显示所述继电器的状态。
6.如权利要求1所述的控制系统，其特征在于：
所述数据收集命令包括数据选择命令、数据发送开始命令及数据发送停止命令。
7.如权利要求6所述的控制系统，其特征在于：
响应所述数据收集命令，所述BCU将表示所述电池的状态的状态数据向所述计算机发送。
8.如权利要求7所述的控制系统，其特征在于：
所述电池的状态至少包括所述电池的电流、温度及电压。
9.如权利要求1至8的任一项所述的控制系统，其特征在于：
还具备用以自动设定所述计算机的数据收集程序的映像文件。
10.一种电池控制单元(BCU)的控制方法，根据汽车用电池的状态控制执行器，其包括以下步骤：
(a)向BCU发送数据发送命令，
(b)从BCU接收数据，
(c)将数据存储到缓冲器，以及
(d)从缓冲器读出数据并至少进行数据解析、数据显示及描图之
11.一种电池控制单元(BCU)的控制方法，根据汽车用电池的状态控制执行器，其包括以下步骤：
(a)向BCU发送执行器控制命令，
(b)从BCU接收表示执行器的状态的数据，以及
(c)根据数据显示执行器的状态。
12.如权利要求11所述的控制方法，其特征在于还包括以下步骤：
(d)根据数据判断是否正常控制执行器，以及
(e)未正常控制执行器时进行错误显示。
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