JP2024509764A

JP2024509764A - 電源管理システム、マイクロ制御ユニット、電池管理システム及び電池

Info

Publication number: JP2024509764A
Application number: JP2023550107A
Authority: JP
Inventors: 珂彭; ▲ティン▼▲ティン▼ ▲蘭▼; 彪 ▲韓▼; 也 ▲楊▼; 朋徐
Original assignee: Contemporary Amperex Technology Co Ltd
Current assignee: Contemporary Amperex Technology Co Ltd
Priority date: 2021-10-29
Filing date: 2021-10-29
Publication date: 2024-03-05
Also published as: WO2023070558A1; US20230411971A1; EP4275945A1; CN116457236A; KR20230130734A

Abstract

本出願の実施例は、ＭＣＵの給電需要を満たすことができ、より高い信頼性を有する電源管理システム、ＭＣＵ、ＢＭＳ及び電池を提供する。前記電源管理システムは、電源に接続され、前記電源の電圧に基づいて第一の電圧を生成し、前記第一の電圧を診断し、前記第一の電圧の診断結果を記憶するための一次給電モジュールと、前記一次給電モジュールに接続され、前記第一の電圧に基づいて第二の電圧を生成するための二次給電モジュールであって、前記第二の電圧は、前記第一の電圧よりも小さく、前記第二の電圧は、ＭＣＵの作動電圧である二次給電モジュールと、前記一次給電モジュールと前記二次給電モジュールとに接続され、前記一次給電モジュールから前記第一の電圧の診断結果を読み取り、前記第一の電圧の診断結果に基づいて、安全状態に入るようにＢＭＳを制御するかどうかを決定するための前記ＭＣＵとを含む。

Description

本出願は、電池技術分野に関し、特に電源管理システム、マイクロ制御ユニット、電池管理システム及び電池に関する。

電池管理システム（ＢａｔｔｅｒｙＭａｎａｇｅｍｅｎｔＳｙｓｔｅｍ、ＢＭＳ）は、電源管理システムとマイクロ制御ユニット（Ｍｉｃｒｏ－ＣｏｎｔｒｏｌｌｅｒＵｎｉｔ、ＭＣＵ）とを含み、ここで、電源管理システムは、ＭＣＵに必要な安定電圧を提供するが、マイクロ制御ユニット（Ｍｉｃｒｏ－ＣｏｎｔｒｏｌｌｅｒＵｎｉｔ、ＭＣＵ）のアップグレードにより、従来の電源管理システムは、アップグレード後のＭＣＵの給電需要と電圧安全需要を満たすことができないため、電源管理システムの構造を最適化して、それが提供できる電圧範囲を拡大し、出力電圧の信頼性を高める必要がある。

本出願は、電源管理システム、マイクロ制御ユニット、電池管理システム及び電池を提供し、この電源管理システムは、ＭＣＵの給電需要を満たすことができ、より高い信頼性を有する。

第一の態様によれば、電源管理システムを提供し、この電源管理システムは、
電源に接続され、第一の電圧変換ユニットと、第一の電圧モニタリングユニットと、第一の記憶ユニットとを含む一次給電モジュールであって、前記第一の電圧変換ユニットは、前記電源の電圧に基づいて第一の電圧を生成するために用いられ、前記第一の電圧モニタリングユニットは、前記第一の電圧を診断するために用いられ、前記第一の記憶ユニットは、前記第一の電圧の診断結果を記憶するために用いられる一次給電モジュールと、
前記一次給電モジュールに接続され、第二の電圧変換ユニットを含む二次給電モジュールであって、前記第二の電圧変換ユニットは、前記第一の電圧に基づいて第二の電圧を生成するために用いられ、前記第二の電圧は、前記第一の電圧よりも小さく、前記第二の電圧は、ＭＣＵの作動電圧である二次給電モジュールと、
前記一次給電モジュールと前記二次給電モジュールとに接続され、前記第一の記憶ユニットから前記第一の電圧の診断結果を読み取り、前記第一の電圧の診断結果に基づいて、安全状態に入るように前記ＢＭＳを制御するかどうかを決定するための前記ＭＣＵとを含む。

この技術案に基づいて、電源管理システムにおいて、一次給電モジュールと二次給電モジュールとを含む二段の給電システムを採用し、ここで、一次給電モジュールは、二次給電モジュールに第一の電圧を提供し、且つ二次給電モジュールは、第一の電圧に基づいてＭＣＵに第二の電圧を提供して、ＭＣＵの正常な作動に用いる。ＭＣＵに適合する電圧を提供する二次給電モジュールが設置されているため、ＢＭＳの電源管理システムとＭＣＵとの適合性を保証する。そして、一次給電モジュールは、第一の電圧を診断することができ、ＭＣＵは、第一の電圧の診断結果を読み取ることで、第一の電圧が過電圧又は不足電圧である場合、安全状態に入るようにＢＭＳを制御することができ、ＢＭＳの信頼性を向上させ、ＢＭＳの安全を保証する。

一つの可能な実現形態において、前記第一の電圧モニタリングユニットは、さらに状態信号を出力するために用いられ、前記状態信号は、前記第一の電圧の診断結果を指示するために用いられ、前記ＭＣＵは、具体的に、前記状態信号を読み取り、前記状態信号に基づいて、前記第一の記憶ユニットから前記第一の電圧の診断結果を読み取り、連続してＮ回読み取った前記第一の電圧の診断結果がいずれも前記第一の電圧が過電圧又は不足電圧であることである場合、安全状態に入るように前記ＢＭＳを制御するために用いられ、Ｎは、正整数である。

この実施例では、一次給電モジュールから出力された状態信号は、第一の電圧の診断結果を指示するために用いられ、ＭＣＵは、この状態信号に基づいて、どのような方式、例えばどのような頻度に従って、一次給電モジュールから第一の電圧の診断結果を読み取るかを判断することができ、即ち診断結果を効果的に取得することを保証することができるとともに、不要な読み取り操作を減少させ、時間とリソースを節約することができる。

一つの可能な実現形態において、前記第一の電圧の診断結果が前記第一の電圧が過電圧又は不足電圧であることであることを前記状態信号が指示する場合、前記ＭＣＵが前記第一の記憶ユニットから前記第一の電圧の診断結果を読み取る頻度は、前記ＭＣＵが前記状態信号を読み取る頻度に等しく、及び／又は、前記第一の電圧の診断結果が前記第一の電圧が過電圧ではない又は不足電圧ではないことであることを前記状態信号が指示する場合、前記ＭＣＵが前記第一の記憶ユニットから前記第一の電圧の診断結果を読み取る頻度は、前記ＭＣＵが前記状態信号を読み取る頻度よりも小さい。

この実施例では、第一の電圧が過電圧又は不足電圧であることを一次給電モジュールから出力された状態信号が指示する場合、ＭＣＵが第一の記憶ユニットから第一の電圧の診断結果を読み取る頻度は、それが状態信号を読み取る頻度に等しく、それによって第一の電圧を確実に判断することを保証し、第一の電圧が過電圧ではない又は不足電圧ではないことをこの状態信号が指示する場合、ＭＣＵが第一の記憶ユニットから第一の電圧の診断結果を読み取る頻度は、それが状態信号を読み取る頻度よりも小さく、不要な読み取り操作を回避する。

一つの可能な実現形態において、前記第一の電圧モニタリングユニットは、さらに状態信号を出力するために用いられ、前記状態信号は、前記第一の電圧の診断結果を指示するために用いられ、前記二次給電モジュールは、さらに、前記状態信号を受信し、前記第一の電圧の診断結果が前記第一の電圧が過電圧又は不足電圧であることであることを前記状態信号が指示する場合、前記第二の電圧の出力を禁止するために用いられる。

一つの可能な実現形態において、前記ＭＣＵは、具体的に、前記第一の記憶ユニットから前記第一の電圧の診断結果を周期的に読み取り、連続してＮ回読み取った前記第一の電圧の診断結果が前記第一の電圧が過電圧又は不足電圧であることである場合、安全状態に入るように前記ＢＭＳを制御するために用いられる。

上記実施例では、ＭＣＵは、第一の記憶ユニットから第一の電圧の診断結果を読み取り、連続してＮ回読み取った第一の電圧の診断結果が第一の電圧が過電圧又は不足電圧であることである場合、安全状態に入るようにＢＭＳを制御し、ＢＭＳの安全性を向上させる。同時に、二次給電モジュールは、一次給電モジュールから出力された状態信号を読み取り、第一の電圧が過電圧又は不足電圧であることをこの状態信号が指示する場合、ＭＣＵに第二の電圧を出力しないことで、ＢＭＳを安全状態に入らせ、ＭＣＵが障害して診断結果を読み取られないことによるリスクを回避する。ＭＣＵと二次給電モジュールがともに第一の電圧Ｖ１の診断結果の判断に関与するため、さらにＢＭＳの安全性を向上させる。

一つの可能な実現形態において、前記二次給電モジュールは、第二の電圧モニタリングユニットと第二の記憶ユニットとをさらに含み、前記第二の電圧モニタリングユニットは、前記第二の電圧を診断するために用いられ、前記第二の記憶ユニットは、前記第二の電圧の診断結果を記憶するために用いられ、前記ＭＣＵは、さらに、前記第二の記憶ユニットから前記第二の電圧の診断結果を読み取り、前記第二の電圧の診断結果に基づいて、安全状態に入るように前記ＢＭＳを制御するかどうかを決定するために用いられる。

この実施例では、ＭＣＵは、一次給電モジュールから出力された状態信号を検出するほか、二次給電モジュールから第二の電圧の診断結果を読み取り、第二の電圧が過電圧又は不足電圧である場合、安全状態に入るようにＢＭＳを制御し、さらにＢＭＳの安全性を向上させる。

一つの可能な実現形態において、前記ＭＣＵは、さらに、前記ＭＣＵの状態を検出し、前記ＭＣＵの状態が故障である時、前記二次給電モジュールに故障信号を送信するために用いられ、前記二次給電モジュールは、さらに、前記故障信号を受信し、前記故障信号に基づいて前記ＭＣＵにリセット信号を送信するために用いられる。

一つの可能な実現形態において、前記は、前記一次給電モジュールと前記ＭＣＵとに接続されるリレー制御モジュールをさらに含む。前記第一の電圧モニタリングユニットは、さらに前記第一の電圧の診断結果が前記第一の電圧が過電圧又は不足電圧であることである場合、前記リレー制御モジュールに安全信号を送信するために用いられ、前記リレー制御モジュールは、前記安全信号を受信し、前記安全信号に基づいて、予め設定される時間長内に高電圧回路の接続を維持するようにリレーを制御するために用いられる。

一つの可能な実現形態において、前記第一の電圧変換ユニットは、さらに、前記電源の電圧に基づいて第三の電圧を生成するために用いられ、前記第三の電圧は、前記ＢＭＳにおける他の負荷の作動電圧であり、前記第三の電圧は、前記第一の電圧よりも大きい。

この実施例では、一次給電モジュールは、二つの電圧、即ち、他の負荷用の第三の電圧と二次給電モジュール用の第一の電圧を出力することができ、他の負荷の電力消費需要を満たすだけではなく、二次給電モジュールによって第一の電圧に基づいてＭＣＵに第二の電圧を提供することもでき、ＭＣＵの正常な作動を保証する。

一つの可能な実現形態において、前記ＭＣＵと前記一次給電モジュールとは、Ｉ２Ｃバスを介して接続され、及び／又は、前記ＭＣＵと前記二次給電モジュールとは、Ｉ２Ｃバスを介して接続される。

一つの可能な実現形態において、前記第一の電圧は、３．３Ｖであり、第二の電圧は、１．８Ｖ又は０．８Ｖである。

第二の態様によれば、電源管理システムの制御方法を提供し、前記電源管理システムは、一次給電モジュールと二次給電モジュールとを含み、ここで、前記一次給電モジュールは、電源に接続され、前記電源の電圧に基づいて第一の電圧を生成し、前記第一の電圧を診断し、且つ前記第一の電圧の診断結果を記憶するために用いられ、前記二次給電モジュールは、前記一次給電モジュールに接続され、前記第一の電圧に基づいて第二の電圧を生成するために用いられ、前記第二の電圧は、前記第一の電圧よりも小さく、前記第二の電圧は、ＭＣＵの作動電圧であり、前記ＭＣＵは、前記一次給電モジュールと前記二次給電モジュールとに接続され、前記方法は、
前記ＭＣＵが前記一次給電モジュールから前記第一の電圧の診断結果を読み取ることと、
前記ＭＣＵが前記第一の電圧の診断結果に基づいて、安全状態に入るように前記ＢＭＳを制御するかどうかを決定することとを含む。

一つの可能な実現形態において、前記方法は、前記ＭＣＵが前記一次給電モジュールから出力された状態信号を読み取ることをさらに含み、前記状態信号は、前記第一の電圧の診断結果を指示するために用いられ、ここで、前記ＭＣＵが前記第一の電圧の診断結果に基づいて、安全状態に入るように前記ＢＭＳを制御するかどうかを決定することは、前記ＭＣＵが前記状態信号に基づいて、前記一次給電モジュールから前記第一の電圧の診断結果を読み取り、連続してＮ回読み取った前記第一の電圧の診断結果がいずれも前記第一の電圧が過電圧又は不足電圧であることである場合、安全状態に入るように前記ＢＭＳを制御することを含み、Ｎは、正整数である。

一つの可能な実現形態において、前記方法は、前記第一の電圧の診断結果が前記第一の電圧が過電圧又は不足電圧であることであることを前記状態信号が指示する場合、前記ＭＣＵが前記第一の記憶ユニットから前記第一の電圧の診断結果を読み取る頻度が、前記読み取りユニットが前記状態信号を読み取る頻度に等しいこと、又は、前記第一の電圧の診断結果が前記第一の電圧が過電圧ではない又は不足電圧ではないことであることを前記状態信号が指示する場合、前記ＭＣＵが前記第一の記憶ユニットから前記第一の電圧の診断結果を読み取る頻度が、前記読み取りユニットが前記状態信号を読み取る頻度よりも小さいことをさらに含む。

一つの可能な実現形態において、前記ＭＣＵが前記第一の電圧の診断結果に基づいて、安全状態に入るように前記ＢＭＳを制御するかどうかを決定することは、前記ＭＣＵが前記一次給電モジュールから前記第一の電圧の診断結果を周期的に読み取り、連続してＮ回読み取った前記第一の電圧の診断結果が前記第一の電圧が過電圧又は不足電圧であることである場合、安全状態に入るように前記ＢＭＳを制御することを含む。

一つの可能な実現形態において、前記第一の電圧モニタリングユニットは、さらに状態信号を出力するために用いられ、前記状態信号は、前記第一の電圧の診断結果を指示するために用いられ、前記二次給電モジュールは、さらに、前記状態信号を受信し、前記第一の電圧の診断結果が前記第一の電圧が過電圧又は不足電圧であることであることを前記状態信号が指示する場合、前記ＭＣＵに前記第二の電圧を出力することを禁止するために用いられる。

一つの可能な実現形態において、前記二次給電モジュールは、さらに、前記第二の電圧を診断し、前記第二の電圧の診断結果を記憶するために用いられ、ここで、前記方法は、前記ＭＣＵが前記二次給電モジュールから前記第二の電圧の診断結果を読み取ることと、前記第二の電圧の診断結果に基づいて、安全状態に入るように前記ＢＭＳを制御するかどうかを決定することとをさらに含む。

一つの可能な実現形態において、前記方法は、前記ＭＣＵが前記ＭＣＵの状態を検出することと、前記ＭＣＵが前記ＭＣＵの状態が故障であると検出すると、前記二次給電モジュールに故障信号を送信することと、前記ＭＣＵが、前記二次給電モジュールが前記故障信号に基づいて送信したリセット信号を受信することとをさらに含む。

第三の態様によれば、ＭＣＵを提供し、このＭＣＵは、第二の態様又は第二の態様のいずれか可能な実現形態におけるＢＭＳの制御方法を実行するために用いられる。

第四の態様によれば、ＢＭＳを提供し、このＢＭＳは、第一の態様又は第一の態様のいずれか可能な実現形態における電源管理システムと、第三の態様又は第三の態様のいずれか可能な実現形態におけるＭＣＵとを含む。

第五の態様によれば、電池を提供し、この電池は、第四の態様又は第四の態様のいずれか可能な実現形態におけるＢＭＳを含む。

本出願の実施例の技術案をより明瞭に説明するために、以下は、本出願の実施例に使用される必要のある図面を簡単に紹介し、自明なことに、以下に記述された図面は、ただ本出願のいくつかの実施例に過ぎず、当業者にとって、創造的な労力を払わない前提で、図面に基づいて他の図面を得ることもできる。
従来の電源管理システムの構造概略図である。本出願の一実施例に開示された電源管理システムの構造概略図である。図２における電源管理システムの一つの可能な具体的な構造の概略図である。本出願の一実施例に開示された電圧診断のフローの概略図である。本出願の別の実施例に開示された電圧診断のフローの概略図である。本出願の別の実施例に開示された電源管理システムの制御方法の概略的なフローチャートである。

以下では、図面と実施例を結び付けながら、本出願の実施の形態をさらに詳細に記述する。以下では、実施例の詳細な記述と図面は、例示的に本出願の原理を説明するためのものであるが、本出願の範囲を制限するためのものではなく、即ち本出願は、記述された実施例に限らない。

本出願の記述において、説明すべきこととして、特に断りのない限り、「複数」の意味は、二つ以上であり、用語である「上」、「下」、「左」、「右」、「内」、「外」などにより指示される方位又は位置関係は、本出願の記述の便宜上及び記述の簡略化のためのものに過ぎず、言及された装置又は素子が特定の方位を有し、特定の方位で構成して操作しなければならないことを指示又は暗示するものではないため、本出願に対する制限と理解されるべきではない。なお、用語である「第一」、「第二」、「第三」などは、記述の目的のみで用いられるものであり、相対的な重要性を指示又は暗示すると理解すべきではない。「垂直」は、厳密な垂直ではなく、誤差許容範囲内である。「平行」は、厳密な平行ではなく、誤差許容範囲内である。

下記記述に出現された方位詞は、いずれも図に示す方向であり、本出願の具体的な構造を限定するものではない。本出願の記述において、さらに説明すべきこととして、特に明確に規定、限定されていない限り、用語である「取り付け」、「繋がり」、「接続」は、広義に理解されるべきであり、例えば固定的な接続であってもよく、取り外し可能な接続であってもよく、又は一体的な接続であってもよく、直接的な繋がりであってもよく、中間媒体による間接的な繋がりであってもよい。当業者にとって、具体的な状況に応じて上記用語の本出願における具体的な意味を理解することができる。

図１は、従来の電源管理システムの構造概略図を示す。図１に示すように、電源管理システム１００は、電源１０１、一次給電モジュール１０２、ＭＣＵ１０３、電圧安定化チップ１０４、リレー制御モジュール１０５、ウェイクアップソース１０６及び他の負荷１０７などを含む。ここで、一次給電モジュール１０２は、電源１０１から出力された１２Ｖ電圧を５Ｖ電圧に変換し、一方では、他の負荷１０７に必要な５Ｖ作動電圧を提供し、他方では、電圧安定化チップ１０４に３．３Ｖ電圧を出力し、電圧安定化チップ１０４によって５Ｖ電圧をＭＣＵ１０３に必要な３．３Ｖ電圧に変換することで、ＭＣＵ１０３の正常な作動を保証する。ここで、ＭＣＵ１０３におけるいくつかのＩ／Ｏポートにも、一次給電モジュール１０２が５Ｖ電圧を提供する必要がある（図示しない）。注意すべきこととして、一次給電モジュール１０２から出力された二つの電圧は、いずれも５Ｖ電圧であり、ここで、一つの５Ｖ電圧を電圧安定化チップ１０４に出力することで、電圧安定化チップ１０４によってそれを３．３Ｖ電圧に変換し、もう一つの５Ｖ電圧を他の負荷１０７に出力する。一次給電モジュール１０２によって二つの異なる電圧を同時に出力し、例えば一つの５Ｖ電圧と一つの３．３Ｖ電圧を直接に出力する場合、現在、ＢＭＳにおいて５Ｖ電圧を採用する負荷が多く、３．３Ｖ電圧を採用する負荷が非常に少なく、５Ｖ電圧を出力する側の電流負荷能力が不足し、一部の機能が失われる可能性があるからである。電圧安定化チップ１０４によって５Ｖ電圧を３．３Ｖ電圧に変換し、さらに電圧安定化チップ１０４が３．３Ｖ電圧をＭＣＵ１０３に出力することで、一次給電モジュール１０２における負荷の不均衡による問題を防止することができる。

現在のプラットフォームリソースがＢＭＳの日増しに増加する機能需要を満たすことができないため、ＢＭＳにおけるＭＣＵをアップグレードしたが、アップグレード後のＭＣＵに必要な電圧がより小さく、例えばその作動電圧が１．８Ｖ又は０．８Ｖに変わり、アップグレード後のＭＣＵと現在のＢＭＳの電源管理システムとが適合できず、従来の電源管理システムがアップグレード後のＭＣＵの給電需要と電圧安全需要を満たすことができなくなってしまう。

これに鑑み、本出願は、電源管理システムを提供し、従来の一段の給電システムを二段の給電システムに変更して、ＭＣＵに適合する電圧を提供し、電圧診断メカニズムを追加し、出力電圧の信頼性を保証し、ＢＭＳの安全性を向上させる。

図２は、本出願の実施例の電源管理システムの構造概略図を示す。図２に示すように、電源管理システム２００は、一次給電モジュール２１０と、二次給電モジュール２２０と、ＭＣＵ２３０とを含む。

ここで、一次給電モジュール２１０は、電源に接続され、それは、第一の電圧変換ユニットと、第一の電圧モニタリングユニットと、第一の記憶ユニットとを含み、第一の電圧変換ユニットは、電源の電圧に基づいて第一の電圧Ｖ１を生成するために用いられ、第一の電圧モニタリングユニットは、第一の電圧Ｖ１を診断するために用いられ、第一の記憶ユニットは、第一の電圧Ｖ１の診断結果を記憶するために用いられる。

二次給電モジュール２２０は、一次給電モジュール２１０に接続され、それは、第二の電圧変換ユニットを含み、第二の電圧変換ユニットは、第一の電圧Ｖ１に基づいて第二の電圧Ｖ２を生成するために用いられ、第二の電圧Ｖ２は、第一の電圧Ｖ１よりも小さく、第二の電圧Ｖ２は、ＭＣＵ２３０の作動電圧である。

ＭＣＵ２３０は、一次給電モジュール２１０と二次給電モジュール２２０に接続され、第一の記憶ユニットから第一の電圧Ｖ１の診断結果を読み取り、第一の電圧Ｖ１の診断結果に基づいて、安全状態に入るようにＢＭＳを制御するかどうかを決定するために用いられる。

これで分かるように、一次給電モジュール２１０と二次給電モジュール２２０とを含む二段の給電システムを採用するため、一次給電モジュール２１０によって二次給電モジュール２２０に第一の電圧Ｖ１を提供し、二次給電モジュール２２０によって第一の電圧Ｖ１に基づいてＭＣＵ２３０に第二の電圧Ｖ２を提供することができ、ＭＣＵ２３０の正常な作動に用いる。二次給電モジュール２２０を設置してＭＣＵ２３０に適合する電圧を提供するため、電源管理システム２００とＭＣＵ２３０との適合性を保証する。そして、一次給電モジュール２１０は、第一の電圧Ｖ１を診断することができ、ＭＣＵ２３０は、第一の電圧Ｖ１の診断結果を読み取ることで、第一の電圧Ｖ１が過電圧又は不足電圧である場合、安全状態に入るようにＢＭＳを制御することができ、電源管理システム２００の信頼性を向上させ、ＢＭＳの安全を保証する。

例として、図３は、図２における電源管理システム２００の一つの可能な具体的な構造を示す。図３に示すように、電源管理システム２００は、一次給電モジュール２１０と、二次給電モジュール２２０と、ＭＣＵ２３０と、電源２４０と、ウェイクアップソース２５０と、リレー制御モジュール２６０と、他の負荷２７０とを含む。ここで、一次給電モジュール２１０における第一の電圧変換ユニットは、電源２４０から出力された電源電圧を第一の電圧Ｖ１に変換し、二次給電モジュール２２０に出力し、二次給電モジュール２２０における第二の電圧変換ユニットは、第一の電圧Ｖ１に基づいて第二の電圧Ｖ２を生成し、ＭＣＵ２３０に第二の電圧Ｖ２を提供する。

ここで、第一の電圧Ｖ１は、例えば３．３Ｖであってもよく、第二の電圧Ｖ２は、例えば１．８Ｖ又は０．８Ｖであってもよい。選択的に、第一の電圧Ｖ１は、さらに第三の電圧Ｖ３を出力してもよく、第三の電圧Ｖ３は、例えばＢＭＳにおける他の負荷の作動電圧であってもよく、第三の電圧Ｖ３は、第一の電圧Ｖ１よりも大きく、例えば第三の電圧Ｖ３は、５Ｖであってもよい。

Ｖ１＝３．３Ｖ、Ｖ２＝１．８Ｖ又は０．８Ｖ、Ｖ３＝５Ｖを例とし、図３に示すように、一次給電モジュール２１０は、二つの異なる電圧、即ち５Ｖ電圧と３．３Ｖ電圧を同時に出力することができる。理解すべきこととして、アップグレード後のＭＣＵ２３０では、５Ｖ電圧が必要だったＩ／Ｏポートのいくつかが５Ｖの電圧を必要としなくなったため、５Ｖ電圧を採用する負荷の数を減少させる。そうすると、一次給電モジュール２１０は、前述した一次給電モジュール１０２の負荷の不均衡の問題が生じることなく、二つの異なる電圧を同時に出力することができる。そして、１．８Ｖ／０．８Ｖ電圧を出力するための二次給電モジュール２２０が追加されているため、直接に一次給電モジュール２１０によって５Ｖ電圧と１．８Ｖ／０．８Ｖ電圧を出力することよりも、出力電圧の信頼性がより高く、一次給電モジュール２１０の複雑さも低減される。

さらに、図３に示すように、電源管理システム２００における電源２４０は、電圧を提供し、例えば一次給電モジュール２１０に１２Ｖの電圧を提供するために用いられ、電源管理システム２００におけるウェイクアップソース２５０は、ハードワイヤを介して一次給電モジュール２１０に接続され、例えばリアルタイムクロック（Ｒｅａｌ－ＴｉｍｅＣｌｏｃｋ、ＲＴＣ）信号、ＡＣＮＡ信号、ＭＣＵＬＯＣＫ信号などのウェイクアップ信号を出力することができ、ハードワイヤにおけるウェイクアップ信号がロー（ＬＯＷ）からパルス幅変調（ＰｕｌｓｅＷｉｄｔｈＭｏｄｕｌａｔｉｏｎ、ＰＷＭ）信号に変換する時、一次給電モジュール２１０は、スタンバイ状態（ｓｔａｎｄｂｙｓｔａｔｅ）から正常な作動状態（ｎｏｒｍａｌｓｔａｔｅ）に変換する。

リソース不足などの問題から、現在、第一の電圧Ｖ１を診断する方案はない。しかしながら、第一の電圧Ｖ１が過電圧又は不足電圧である場合、ＭＣＵ２３０の作動異常又は機能障害を引き起こす可能性がある。このため、一次給電モジュール２１０にさらに第一の電圧モニタリングモジュールと第一の記憶ユニットが設置され、第一の電圧モニタリングユニットは、第一の電圧Ｖ１を診断するために用いられ、第一の記憶ユニットは、第一の電圧Ｖ１の診断結果を記憶するために用いられる。ＭＣＵ２３０は、第一の記憶ユニット２１３から第一の電圧Ｖ１の診断結果を読み取ることにより、第一の電圧Ｖ１の診断結果に基づいて、安全状態に入るようにＢＭＳを制御するかどうかを決定することができる。

例えば、一つの実現形態において、第一の電圧モニタリングユニットは、さらに状態信号を出力するために用いられ、この状態信号は、第一の電圧Ｖ１の診断結果、例えば第一の電圧Ｖ１が過電圧であるかそれとも不足電圧であるかを指示するために用いられ、この時、ＭＣＵ２３０は、この状態信号を読み取り、この状態信号に基づいて、第一の記憶ユニットから第一の電圧Ｖ１の診断結果を読み取り、連続してＮ回読み取った第一の電圧Ｖ１の診断結果がいずれも第一の電圧Ｖ１が過電圧又は不足電圧であることである場合、安全状態に入るようにＢＭＳを制御するために用いられ、Ｎは、正整数である。

理解すべきこととして、ここに記載されたＭＣＵ２３０が安全状態に入るようにＢＭＳを制御することは、リレーによって高電圧回路の接続を切断することであってもよく、この高電圧回路は、電池の給電回路であってもよく、リレーは、この回路の接続と切断を制御するために用いられ、又は、ＭＣＵ２３０の電源が切ることであってもよく、この時、ＭＣＵ２３０が障害したため、該当する状態指示情報によってリレーを直接に制御して、高電圧回路の接続を切断することによって、ＢＭＳを安全状態に入らせることができる。

一つの実現形態において、図３に示すように、電源管理システム２００は、一次給電モジュール２１０とＭＣＵ２３０とに接続されるリレー制御モジュール２６０をさらに含み、ここで、一次給電モジュール２１０における第一の電圧モニタリングユニットは、さらに第一の電圧Ｖ１の診断結果が第一の電圧Ｖ１が過電圧又は不足電圧であることである場合、リレー制御モジュール２６０に安全信号ＦＳ０Ｂを送信するために用いられ、この時、リレー制御モジュール２６０は、安全信号ＦＳ０Ｂを受信し、安全信号ＦＳ０Ｂに基づいて、予め設定される時間長内に高電圧回路の接続を維持するようにリレーを制御するために用いられる。

電源管理システム２００におけるリレー制御モジュール２１０に遅延回路が含まれ、第一の電圧Ｖ１に過電圧又は不足電圧などの問題が発生した場合、ＭＣＵ２３０は、この高電圧回路の接続を切断するようにリレーを制御するようリレー制御モジュール２１０に指示することができる。そして、一次給電モジュール２１０は、リレー制御モジュール２１０に安全信号ＦＳ０Ｂを出力することで、その遅延回路によってリレーと高電圧回路との間の接続を一定時間維持し、リレーの突然切断による電圧不安定がもたらすリスクを防止する。

ＭＣＵ２３０が一次給電モジュール２１０から読み取った第一の電圧Ｖ１の診断結果に基づいて、安全状態に入るようにＢＭＳを制御するかどうかをどのように決定するかについて、本出願は、以下の二つの方式、即ち方式１と方式２を提供し、以下、それぞれ図４と図５を併せて具体的に記述する。

方式１
この方式において、ＭＣＵ２３０は、第一の電圧Ｖ１の診断結果を読み取り、安全状態に入るようにＢＭＳを制御するかどうかを判断する。

一つの実現形態において、一次給電モジュール２１０の一次給電モジュール２１０の第一の電圧モニタリングユニットは、さらに状態信号を出力するために用いられ、この状態信号は、第一の電圧の診断結果を指示するために用いられ、この時、ＭＣＵ２３０は、具体的に、状態信号を読み取り、この状態信号に基づいて、一次給電モジュール２１０の第一の記憶ユニットから第一の電圧Ｖ１の診断結果を読み取り、連続してＮ回読み取った第一の電圧Ｖ１の診断結果がいずれも第一の電圧Ｖ１が過電圧又は不足電圧であることである場合、安全状態に入るようにＢＭＳを制御するために用いられ、Ｎは、正整数である。

一次給電モジュール２１０の第一の電圧モニタリングユニットは、第一の電圧Ｖ１の診断を完了した後に、診断結果を指示する状態信号を出力し、この診断結果を第一の記憶ユニットに記憶する。この状態信号は、例えば低レベル信号と高レベル信号であってもよく、低レベル信号が第一の電圧Ｖ１が正常範囲内にあることを表し、高レベル信号が第一の電圧Ｖ１が過電圧又は不足電圧の状態にあることを表すと仮定する。第一の記憶ユニットは、レジスタであってもよく、例えばレジスタの０Ｘ１６アドレスを第一の電圧Ｖ１の過電圧状態又は不足電圧状態を記憶するフラグビットとして採用してもよく、ここで、不足電圧状態は、「ＢＩＴ５」に記憶され、過電圧状態は、「ＢＩＴ４」に記憶される。このフラグビットが「０」である場合、第一の電圧Ｖ１に不足電圧又は過電圧がないことを表し、フラグビットが「１」である場合、第一の電圧Ｖ１に過電圧又は不足電圧が存在することを表す。

これで分かるように、ＭＣＵ２３０は、この状態信号を検出すると、この状態信号に基づいて、どのような方式、例えばどのような頻度に従って、一次給電モジュール２１０から第一の電圧の診断結果を読み取るかを判断することができ、即ち診断結果を効果的に取得することを保証することができるとともに、不要な読み取り操作を減少させ、時間とリソースを節約することができる。

例えば、第一の電圧Ｖ１の診断結果が第一の電圧Ｖ１が過電圧又は不足電圧であることであることをこの状態信号が指示する場合、ＭＣＵ２３０が第一の記憶ユニットから第一の電圧Ｖ１の診断結果を読み取る頻度は、ＭＣＵ２３０が状態信号を読み取る頻度に等しく、それによって第一の電圧Ｖ１を確実に判断することを保証する。

また例えば、第一の電圧Ｖ１の診断結果が第一の電圧Ｖ１が過電圧ではない又は不足電圧ではないことであることをこの状態信号が指示する場合、ＭＣＵ２３０が第一の記憶ユニットから第一の電圧Ｖ１の診断結果を読み取る頻度は、ＭＣＵが状態信号を読み取る頻度よりも小さく、不要な読み取り操作を回避する。

以下、図４を併せて詳細に説明する。図４は、方式１の電圧診断方案の一つの可能な具体的な実現形態である。図４に示すように、ここで、ステップ３０１～ステップ３０４は、一次給電モジュール２１０により実行され、ステップ３０５～ステップ３１４は、ＭＣＵ２３０により実行される。図４に示すように、具体的に以下のステップのうちの一部又はすべてを含む。

ステップ３０１において、一次給電モジュール２１０は、第一の電圧Ｖ１を出力する。

ステップ３０２において、一次給電モジュール２１０の第一の電圧モニタリングユニットは、第一の電圧Ｖ１を診断する。

例えば、第一の電圧Ｖ１を電圧比較器に入力し、不足電圧閾値及び過電圧閾値と比較することで、第一の電圧Ｖ１が過電圧又は不足電圧であるかどうかを判断することができる。

ステップ３０３において、一次給電モジュール２１０は、状態信号を出力する。

ステップ３０４において、一次給電モジュール２１０は、第一の記憶ユニットにおける診断結果を記憶するためのフラグビットを更新する。

ステップ３０５において、ＭＣＵ２３０は、一次給電モジュール２１０から出力された状態信号を読み取る。

ステップ３０６において、ＭＣＵ２３０は、この状態信号が「ＨＩＧＨ」であるかそれとも「ＬＯＷ」であるかを判断する。

ここで、この状態信号が高レベル「ＨＩＧＨ」である場合、現在の診断結果が第一の電圧Ｖ１に不足電圧又は過電圧が発生したことであることを表し、そしてステップ３０７を実行し、この状態信号が低レベル「ＬＯＷ」である場合、現在の診断結果が第一の電圧Ｖ１が不足電圧ではない又は過電圧ではないことであることを表し、そしてステップ３０８を実行する。

ステップ３０７において、ＭＣＵ２３０は、第一の記憶ユニットから第一の電圧Ｖ１の診断結果を読み取る。

ステップ３０８において、ＭＣＵ２３０は、第一の記憶ユニットから第一の電圧Ｖ１の診断結果を周期的に読み取る。

読み取る周期は、例えば１００ｍｓであってもよい。

説明すべきこととして、ステップ３０７とステップ３０８において、状態信号が「ＨＩＧＨ」である場合、現在の診断結果が第一の電圧Ｖ１に不足電圧又は過電圧が発生したことである可能性があることを表すため、ＭＣＵ２３０は、第一の記憶ユニットの該当するフラグビットを即座に読み取ることで、このフラグビットが第一の電圧Ｖ１が不足電圧又は過電圧であることを指示するかどうかを確認する。図４から分かるように、ＭＣＵ２３０が「ＨＩＧＨ」を検出するたびに、第一の記憶ユニットから診断結果を１回読み取ることは、ＭＣＵ２３０が第一の記憶ユニットから第一の電圧Ｖ１の診断結果を読み取る頻度が、ＭＣＵ２３０が状態信号を読み取る頻度に等しいことに相当し、それによって第一の電圧Ｖ１が過電圧又は不足電圧であるかどうかの判断が正確であることを確保し、電圧診断の信頼性を保証する。状態信号が「ＬＯＷ」である場合、現在の診断結果が第一の電圧Ｖ１が不足電圧ではない又は過電圧ではないことであることを表し、ＭＣＵ２３０は、第一の記憶ユニットの該当するフラグビットを一定の周期で読み取ることができ、この時、ＭＣＵ２３０が第一の記憶ユニットから第一の電圧Ｖ１の診断結果を読み取る頻度は、ＭＣＵ２３０が状態信号を読み取る頻度よりも小さくてもよく、それによって不要な読み取り操作を減少させ、時間とリソースを節約する。

ステップ３０９において、ＭＣＵ２３０は、第一の記憶ユニットにおける該当するフラグビットに基づいて、第一の電圧Ｖ１が過電圧又は不足電圧であるかどうかを決定する。

例えば、ＭＣＵ２３０の読み取った第一の記憶ユニットの該当するフラグビットが「０」である場合、第一の電圧Ｖ１が過電圧ではない又は不足電圧ではないことを表し、ステップ３１０とステップ３１１を実行し、ＭＣＵ２３０の読み取った第一の記憶ユニットの該当するフラグビットが「１」である場合、第一の電圧Ｖ１が過電圧状態又は不足電圧状態にあることを表し、ステップ３１２～ステップ３１４を実行する。

ステップ３１０において、カウンタを０にセットする。

ステップ３１１において、正常な運行を維持するようにＢＭＳを制御する。

ステップ３１２において、カウンタは、記録した故障回数を１加算する。

この故障回数は、例えば過電圧の回数、不足電圧の回数、又は過電圧と不足電圧の合計回数を含む。

ステップ３１３において、カウンタの記録した故障回数がＮを超えているかどうかを判断する。

カウンタの記録した故障回数がＮよりも大きい場合、そしてステップ３１４を実行し、そうではない場合、ステップ３０６に戻る。

ステップ３１４において、安全状態に入るようにＢＭＳを制御する。

ステップ３１２～ステップ３１４において、ＭＣＵ２３０がレジスタにおける該当するフラグビットを連続してＮ回読み取り、このフラグビットがいずれも第一の電圧Ｖ１が過電圧又は不足電圧であることを表す場合、例えばこのフラグビットが「１」であることを連続してＮ回検出した場合、ＭＣＵ２３０は、高電圧回路を切断するようにリレーを制御し、ＢＭＳが安全状態に入ることを保証する。合理的なＮの値を設定することによって、診断結果の信頼性を向上できる。

方式２
この方式において、ＭＣＵ２３０と二次給電モジュール２２０は、それぞれ一次給電モジュール２１０の第一の記憶ユニットにおける診断結果及び一次給電モジュール２１０から出力された状態信号を読み取り、安全状態に入るようにＢＭＳを制御するかどうかを判断する。

一つの実現形態において、ＭＣＵ２３０は、具体的に、一次給電モジュール２１０の第一の記憶ユニットから第一の電圧の診断結果を周期的に読み取り、連続してＮ回読み取った第一の電圧の診断結果が第一の電圧が過電圧又は不足電圧であることである場合、安全状態に入るようにＢＭＳを制御するために用いられる。

別の実現形態において、第一の電圧モニタリングユニットは、さらに状態信号を出力するために用いられ、この状態信号は、第一の電圧Ｖ１の診断結果を指示するために用いられ、この時、二次給電モジュール２２０は、さらに、この状態信号を受信し、第一の電圧Ｖ１の診断結果が第一の電圧Ｖ１が過電圧又は不足電圧であることであることをこの状態信号が指示する場合、第二の電圧Ｖ２の出力を禁止するために用いられる。

理解すべきこととして、二次給電モジュール２２０がＭＣＵ２３０に第二の電圧Ｖ２を出力することを禁止する時、ＭＣＵ２３０の電源を切り、この時、ＭＣＵ２３０が障害したため、該当する状態指示情報によりリレーを直接に制御して、高電圧回路の接続を切断することができ、それによってＢＭＳを安全状態に入らせる。

これで分かるように、ＭＣＵ２３０は、第一の記憶ユニットから第一の電圧Ｖ１の診断結果を読み取り、連続してＮ回読み取った第一の電圧Ｖ１の診断結果が第一の電圧Ｖ１が過電圧又は不足電圧であることである場合、安全状態に入るようにＢＭＳを制御し、ＢＭＳの安全性を向上させる。同時に、二次給電モジュール２２０は、一次給電モジュール２１０から出力された状態信号を読み取り、第一の電圧Ｖ１が過電圧又は不足電圧であることをこの状態信号が指示する場合、ＭＣＵ２３０に第二の電圧Ｖ２を出力しないことで、ＢＭＳを安全状態に入らせ、ＭＣＵ２３０が障害して診断結果を読み取られないことによるリスクを回避する。ＭＣＵ２３０と二次給電モジュール２２０がともに第一の電圧Ｖ１の診断結果の判断に関与するため、さらにＢＭＳの安全性を向上させる。

以下、図５を併せて詳細に説明する。図５は、方式２の電圧診断方案の一つの可能な具体的実現形態である。ここで、ステップ４０１～ステップ４０４は、一次給電モジュール２１０により実行され、ステップ４０５～ステップ４０９は、二次給電モジュール２２０により実行され、ステップ４１０～ステップ４１６は、ＭＣＵ２３０により実行される。図５に示すように、具体的に以下のステップのうちの一部又はすべてを含む。

ステップ４０１において、一次給電モジュール２１０は、第一の電圧Ｖ１を出力する。

ステップ４０２において、一次給電モジュール２１０の第一の電圧モニタリングユニットは、第一の電圧Ｖ１を診断する。

ステップ４０３において、一次給電モジュール２１０は、状態信号を出力する。

ステップ４０４において、一次給電モジュール２１０は、第一の記憶ユニットにおける診断結果を記憶するためのフラグビットを更新する。

ステップ４０５において、二次給電モジュール２２０は、この状態信号が「ＨＩＧＨ」であるかそれとも「ＬＯＷ」であるかを判断する。

ここで、この状態信号が高レベル「ＨＩＧＨ」である場合、現在の診断結果が第一の電圧Ｖ１に不足電圧又は過電圧が発生したことであることを表し、二次給電モジュール２２０は、そしてステップ４０６とステップ４０７を実行し、この状態信号が低レベル「ＬＯＷ」である場合、現在の診断結果が第一の電圧Ｖ１が不足電圧ではない又は過電圧ではないことであることを表し、二次給電モジュール２２０は、そしてステップ４０８とステップ４０９を実行する。

ステップ４０６において、二次給電モジュール２２０は、ＭＣＵ２３０に第二の電圧Ｖ２を出力する。

ステップ４０７において、正常な運行を維持するようにＢＭＳを制御する。

ステップ４０８において、二次給電モジュール２２０は、ＭＣＵ２３０に第二の電圧Ｖ２を出力することを停止する。

ステップ４０９において、安全状態に入るようにＢＭＳを制御する。

ステップ４１０において、ＭＣＵ２３０は、第一の記憶ユニットから第一の電圧Ｖ１の診断結果を周期的に読み取る。

読み取る周期は、例えば１００ｍｓであってもよい。

ステップ４１１において、ＭＣＵ２３０は、第一の記憶ユニットにおける該当するフラグビットに基づいて、第一の電圧Ｖ１が過電圧又は不足電圧であるかどうかを決定する。

例えば、ＭＣＵ２３０の読み取った第一の記憶ユニットの対応するフラグビットが「０」である場合、第一の電圧Ｖ１が過電圧ではない又は不足電圧ではないことを表し、ステップ４１２とステップ４１３を実行し、ＭＣＵ２３０の読み取った第一の記憶ユニットの該当するフラグビットが「１」である場合、第一の電圧Ｖ１が過電圧状態又は不足電圧状態にあることを表し、ステップ４１４～ステップ４１６を実行する。

ステップ４１２において、カウンタを０にセットする。

ステップ４１３において、正常な運行を維持するようにＢＭＳを制御する。

ステップ４１４において、カウンタは、記録した故障回数を１加算する。

ステップ４１５において、カウンタの記録した故障回数がＮを超えているか否かを判断する。

カウンタの記録した故障回数がＮよりも大きい場合、そしてステップ４１６を実行し、そうではない場合、ステップ４１０に戻る。

ステップ４１６において、安全状態に入るようにＢＭＳを制御する。

ステップ４１４～ステップ４１６において、ＭＣＵ２３０がレジスタにおける該当するフラグビットを連続してＮ回読み取り、このフラグビットがいずれも第一の電圧Ｖ１が過電圧又は不足電圧であることを表す場合、例えばこのフラグビットが「１」であることを連続してＮ回検出した場合、ＭＣＵ２３０は、高電圧回路を切断するようにリレーを制御し、ＢＭＳが安全状態に入ることを保証する。合理的なＮの値を設定することによって、診断結果の信頼性を向上できる。

上記の方式１と方式２のうち、方式１では、ＭＣＵ２３０は、一次給電モジュール２１０から出力された状態信号を検出し、且つ一次給電モジュール２１０の第一の記憶ユニットに記憶された診断結果を読み取ることによって、二次給電モジュール２２０の複雑さを低減させるとともに、ＭＣＵ２３０は、状態信号により指示される診断結果に基づいて、それが第一の記憶ユニットから診断結果を読み取る頻度を調整することができる。しかしながら、ＭＣＵ２３０に障害が発生した場合、第一の電圧Ｖ１に過電圧又は不足電圧が発生すると、ＢＭＳが安全状態に入ることを確保することができない。そして、方式１における状態信号は、第一の記憶ユニットから診断結果を読み取ることをＭＣＵ２３０に通知するために用いられるが、状態信号自体は、実際の過電圧又は不足電圧の判断過程に関与しておらず、システムの信頼性を向上させる作用が比較的小さい。方式２において、ＭＣＵ２３０と二次給電モジュール２２０は、一次給電モジュール２１０の第一の記憶ユニットにおける診断結果及び一次給電モジュール２１０から出力された状態信号をそれぞれ読み取り、一次給電モジュールから出力された状態信号と記憶された診断結果がいずれも実際の過電圧又は不足電圧の判断過程に関与し、二重冗長故障処理の方式を採用するため、ＭＣＵ２３０に単一点障害が発生して診断結果を読み取られないことによるリスクを回避し、システムの信頼性がより高い。

一つの可能な実現形態において、二次給電モジュール２２０は、第二の電圧モニタリングユニットと第二の記憶ユニットとをさらに含み、第二の電圧モニタリングユニットは、第二の電圧Ｖ２を診断するために用いられ、第二の記憶ユニットは、第二の電圧Ｖ２の診断結果を記憶するために用いられ、ＭＣＵ２３０は、さらに、第二の記憶ユニットから第二の電圧Ｖ２の診断結果を読み取り、第二の電圧Ｖ２の診断結果に基づいて、安全状態に入るようにＢＭＳを制御するかどうかを決定するために用いられる。

この実施例では、ＭＣＵ２３０は、一次給電モジュール２１０から出力された状態信号を検出するほか、二次給電モジュール２２０から第二の電圧Ｖ２の診断結果を読み取り、第二の電圧Ｖ２が過電圧又は不足電圧である場合、安全状態に入るようにＢＭＳを制御し、さらにＢＭＳの安全性を向上させる。

一つの実現形態において、ＭＣＵ２３０は、さらに、ＭＣＵ２３０の状態を検出し、ＭＣＵ２３０の状態が故障である時、二次給電モジュール２２０に故障信号を送信するために用いられ、二次給電モジュール２２０は、さらに、この故障信号を受信し、この故障信号に基づいてＭＣＵ２３０にリセット信号を送信するために用いられる。

図３に示すように、ＭＣＵ２３０と二次給電モジュール２２０は、対応するピンを有し、故障信号とリセット信号を伝送するために用いられてもよい。ＭＣＵ２３０の自己検出により、ＭＣＵ２３０が故障すると、ＭＣＵ２３０は、二次給電モジュール２２０に通知でき、二次給電モジュール２２０は、ＭＣＵ２３０をリセットでき、それによってＭＣＵ２３０の正常且つ効果的な運行を保証する。

一つの実現形態において、ＭＣＵ２３０と一次給電モジュール２１０とは、Ｉ２Ｃバスを介して接続されてもよく、及び／又は、ＭＣＵ２３０と二次給電モジュール２２０とは、Ｉ２Ｃバスを介して接続されてもよい。Ｉ２Ｃバスを介して、ＭＣＵ２３０と一次給電モジュール２１０との間、及びＭＣＵ２３０と二次給電モジュール２２０との間は、状態信号、診断結果及び他の情報のインタラクションを行うことができる。

本出願の実施例は、過電圧と不足電圧の診断方式に対して限定せず、例えば第一の電圧Ｖ１に対して、比較器などを採用し、第一の電圧Ｖ１の現在検出値とターゲット値とを比較することで、第一の電圧Ｖ１が過電圧又は不足電圧であるかどうかを判断することができる。

図６は、本出願の実施例による電源管理システムの制御方法５００を示す。電源管理システム２００は、一次給電モジュール２１０と二次給電モジュール２２０とを含み、ここで、一次給電モジュール２１０は、電源に接続され、電源の電圧に基づいて第一の電圧Ｖ１を生成し、第一の電圧Ｖ１を診断し、且つ第一の電圧Ｖ１の診断結果を記憶するために用いられ、二次給電モジュール２２０は、一次給電モジュール２１０に接続され、第一の電圧Ｖ１に基づいて第二の電圧Ｖ２を生成し、第二の電圧Ｖ２は、第一の電圧Ｖ１よりも小さく、第二の電圧Ｖ２は、ＭＣＵ２３０の作動電圧であり、ＭＣＵ２３０は、一次給電モジュール２１０と二次給電モジュール２２２２０に接続される。

図６に示すように、方法５００は、例えば上記のＭＣＵ２３０により実行されてもよく、方法５００は、以下のステップのうちの一部又はすべてを含む。

ステップ５１０において、ＭＣＵ２３０は、一次給電モジュール２１０から第一の電圧Ｖ１の診断結果を読み取る。

ステップ５２０において、ＭＣＵ２３０は、第一の電圧Ｖ１の診断結果に基づいて、安全状態に入るようにＢＭＳを制御するかどうかを決定する。

この技術案に基づいて、電源管理システム２００で一次給電モジュール２１０と二次給電モジュール２２０とを含む二段の給電システムを採用し、ここで、一次給電モジュール２１０は、二次給電モジュール２２０に第一の電圧Ｖ１を提供し、且つ二次給電モジュール２２０は、第一の電圧に基づいてＭＣＵ２３０に第二の電圧Ｖ２を提供して、ＢＭＳにおけるＭＣＵ２３０の正常な作動に用いる。ＭＣＵに適合する電圧を提供する二次給電モジュールが設置されているため、ＢＭＳの電源管理システムとＭＣＵとの適合性を保証する。そして、一次給電モジュール２１０が第一の電圧Ｖ１を診断できるため、ＭＣＵ２３０は、第一の電圧Ｖ１の診断結果を読み取ることで、第一の電圧Ｖ１が過電圧又は不足電圧である場合、安全状態に入るようにＢＭＳを制御することができ、ＢＭＳの信頼性を向上させる。

一つの実現形態において、方法５００は、ＭＣＵ２３０が一次給電モジュール２１０から出力された状態信号を読み取ることをさらに含み、この状態信号は、第一の電圧Ｖ１の診断結果を指示するために用いられ、ＭＣＵ２３０が第一の電圧Ｖ１の診断結果に基づいて、安全状態に入るようにＢＭＳを制御するかどうかを決定することは、ＭＣＵ２３０がこの状態信号に基づいて一次給電モジュール２１０から第一の電圧Ｖ１の診断結果を読み取り、連続してＮ回読み取った第一の電圧Ｖ１の診断結果がいずれも第一の電圧Ｖ１が過電圧又は不足電圧であることである場合、安全状態に入るようにＢＭＳを制御することを含み、Ｎは、正整数である。

一つの実現形態において、方法５００は、第一の電圧Ｖ１の診断結果が第一の電圧Ｖ１が過電圧又は不足電圧であることであることをこの状態信号が指示する場合、ＭＣＵ２３０がこの第一の記憶ユニットから第一の電圧Ｖ１の診断結果を読み取る頻度が、この読み取りユニットがこの状態信号を読み取る頻度に等しいこと、又は、第一の電圧Ｖ１の診断結果が第一の電圧Ｖ１が過電圧ではない又は不足電圧ではないことであることをこの状態信号が指示する場合、ＭＣＵ２３０がこの第一の記憶ユニットから第一の電圧Ｖ１の診断結果を読み取る頻度が、この読み取りユニットがこの状態信号を読み取る頻度よりも小さいことを含む。

一つの実現形態において、ＭＣＵ２３０が第一の電圧Ｖ１の診断結果に基づいて、安全状態に入るようにＢＭＳを制御するかどうかを決定することは、ＭＣＵ２３０が一次給電モジュール２１０から第一の電圧Ｖ１の診断結果を周期的に読み取り、連続してＮ回読み取った第一の電圧Ｖ１の診断結果が第一の電圧Ｖ１が過電圧又は不足電圧であることである場合、安全状態に入るようにＢＭＳを制御することを含む。

一つの実現形態において、第一の電圧Ｖ１モニタリングユニットは、さらに状態信号を出力するために用いられ、この状態信号は、第一の電圧Ｖ１の診断結果を指示するために用いられ、二次給電モジュール２２０は、さらに、この状態信号を受信し、第一の電圧Ｖ１の診断結果が第一の電圧Ｖ１が過電圧又は不足電圧であることであることをこの状態信号が指示する場合、ＭＣＵ２３０に第二の電圧Ｖ２を出力することを禁止するために用いられる。

一つの実現形態において、二次給電モジュール２２０は、さらに第二の電圧Ｖ２を診断し、第二の電圧Ｖ２の診断結果を記憶するために用いられ、ここで、方法５００は、ＭＣＵ２３０が二次給電モジュール２２０から第二の電圧Ｖ２の診断結果を読み取ることをさらに含み、ここで、方法５００は、第二の電圧Ｖ２の診断結果に基づいて、安全状態に入るようにＢＭＳを制御するかどうかを決定することをさらに含む。

一つの実現形態において、方法５００は、ＭＣＵ２３０がＭＣＵ２３０の状態を検出することと、ＭＣＵ２３０がＭＣＵ２３０の状態が故障であると検出すると、二次給電モジュール２２０に故障信号を送信することと、ＭＣＵ２３０が、二次給電モジュール２２０がこの故障信号に基づいて送信したリセット信号を受信することとをさらに含む。

一つの実現形態において、ＭＣＵ２３０とこの一次給電モジュールとは、Ｉ２Ｃバスを介して接続され、及び／又は、ＭＣＵ２３０と二次給電モジュール２２０とは、Ｉ２Ｃバスを介して接続される。

一つの実現形態において、第一の電圧Ｖ１は、３．３Ｖであり、第二の電圧は、１．８Ｖ又は０．８Ｖである。

理解すべきこととして、方法５００の様々な実現形態における具体的な詳細は、前述した、ＭＣＵ２３０についての関連記述を参照すればよい。簡潔のため、ここでこれ以上説明しない。

本出願は、ＭＣＵをさらに提供し、このＭＣＵは、上記いずれか一つの実施例においてＭＣＵ２３０により実行される操作を実行するために用いられる。

本出願は、ＢＭＳをさらに提供し、このＢＭＳは、上記いずれか一つの実施例における電源管理システム２００とＭＣＵ２３０とを含む。

本出願は、電池をさらに提供し、この電池は、上記任意の実施例におけるＢＭＳを含む。

好ましい実施例を参照して本出願を記述したが、本出願の範囲を逸脱することなく、それに対して様々な改良を行い、等価物でそれにおける部材を置き換えることができる。特に、構造的衝突がない限り、各実施例で言及された各技術的特徴は、いずれもいずれかの方式で組み合わせることができる。本出願は、明細書に開示された特定の実施例に限定されるものではなく、特許請求の範囲内に含まれるすべての技術案を含む。

１００電源管理システム
１０１電源
１０２一次給電モジュール
１０４電圧安定化チップ
１０４電圧安定化チップ
１０５リレー制御モジュール
１０６ウェイクアップソース
１０７他の負荷
２００電源管理システム
２１０一次給電モジュール
２２０二次給電モジュール
２３０ＭＣＵ
２４０電源
２５０ウェイクアップソース
２６０リレー制御モジュール
２７０他の負荷

一つの可能な実現形態において、前記電池管理システムは、前記一次給電モジュールと前記ＭＣＵとに接続されるリレー制御モジュールをさらに含む。前記第一の電圧モニタリングユニットは、さらに前記第一の電圧の診断結果が前記第一の電圧が過電圧又は不足電圧であることである場合、前記リレー制御モジュールに安全信号を送信するために用いられ、前記リレー制御モジュールは、前記安全信号を受信し、前記安全信号に基づいて、予め設定される時間長内に高電圧回路の接続を維持するようにリレーを制御するために用いられる。

リソース不足などの問題から、現在、第一の電圧Ｖ１を診断する方案はない。しかしながら、第一の電圧Ｖ１が過電圧又は不足電圧である場合、ＭＣＵ２３０の作動異常又は機能障害を引き起こす可能性がある。このため、一次給電モジュール２１０にさらに第一の電圧モニタリングユニットと第一の記憶ユニットが設置され、第一の電圧モニタリングユニットは、第一の電圧Ｖ１を診断するために用いられ、第一の記憶ユニットは、第一の電圧Ｖ１の診断結果を記憶するために用いられる。ＭＣＵ２３０は、第一の記憶ユニット２１３から第一の電圧Ｖ１の診断結果を読み取ることにより、第一の電圧Ｖ１の診断結果に基づいて、安全状態に入るようにＢＭＳを制御するかどうかを決定することができる。

電源管理システム２００におけるリレー制御モジュール２６０に遅延回路が含まれ、第一の電圧Ｖ１に過電圧又は不足電圧などの問題が発生した場合、ＭＣＵ２３０は、この高電圧回路の接続を切断するようにリレーを制御するようリレー制御モジュール２６０に指示することができる。そして、一次給電モジュール２１０は、リレー制御モジュール２６０に安全信号ＦＳ０Ｂを出力することで、その遅延回路によってリレーと高電圧回路との間の接続を一定時間維持し、リレーの突然切断による電圧不安定がもたらすリスクを防止する。

一つの実現形態において、一次給電モジュール２１０の第一の電圧モニタリングユニットは、さらに状態信号を出力するために用いられ、この状態信号は、第一の電圧の診断結果を指示するために用いられ、この時、ＭＣＵ２３０は、具体的に、状態信号を読み取り、この状態信号に基づいて、一次給電モジュール２１０の第一の記憶ユニットから第一の電圧Ｖ１の診断結果を読み取り、連続してＮ回読み取った第一の電圧Ｖ１の診断結果がいずれも第一の電圧Ｖ１が過電圧又は不足電圧であることである場合、安全状態に入るようにＢＭＳを制御するために用いられ、Ｎは、正整数である。

ここで、この状態信号が高レベル「ＨＩＧＨ」である場合、現在の診断結果が第一の電圧Ｖ１に不足電圧又は過電圧が発生したことであることを表し、二次給電モジュール２２０は、そしてステップ４０８とステップ４０９を実行し、この状態信号が低レベル「ＬＯＷ」である場合、現在の診断結果が第一の電圧Ｖ１が不足電圧ではない又は過電圧ではないことであることを表し、二次給電モジュール２２０は、そしてステップ４０６とステップ４０７を実行する。

図６は、本出願の実施例による電源管理システムの制御方法５００を示す。電源管理システム２００は、一次給電モジュール２１０と二次給電モジュール２２０とを含み、ここで、一次給電モジュール２１０は、電源に接続され、電源の電圧に基づいて第一の電圧Ｖ１を生成し、第一の電圧Ｖ１を診断し、且つ第一の電圧Ｖ１の診断結果を記憶するために用いられ、二次給電モジュール２２０は、一次給電モジュール２１０に接続され、第一の電圧Ｖ１に基づいて第二の電圧Ｖ２を生成し、第二の電圧Ｖ２は、第一の電圧Ｖ１よりも小さく、第二の電圧Ｖ２は、ＭＣＵ２３０の作動電圧であり、ＭＣＵ２３０は、一次給電モジュール２１０と二次給電モジュール２２０に接続される。

Claims

電源管理システムであって、
電源に接続され、第一の電圧変換ユニットと、第一の電圧モニタリングユニットと、第一の記憶ユニットとを含む一次給電モジュールであって、前記第一の電圧変換ユニットは、前記電源の電圧に基づいて第一の電圧を生成するために用いられ、前記第一の電圧モニタリングユニットは、前記第一の電圧を診断するために用いられ、前記第一の記憶ユニットは、前記第一の電圧の診断結果を記憶するために用いられる一次給電モジュールと、
前記一次給電モジュールに接続され、第二の電圧変換ユニットを含む二次給電モジュールであって、前記第二の電圧変換ユニットは、前記第一の電圧に基づいて第二の電圧を生成するために用いられ、前記第二の電圧は、前記第一の電圧よりも小さく、前記第二の電圧は、マイクロ制御ユニットＭＣＵの作動電圧である二次給電モジュールと、
前記一次給電モジュールと前記二次給電モジュールとに接続され、前記第一の記憶ユニットから前記第一の電圧の診断結果を読み取り、前記第一の電圧の診断結果に基づいて、安全状態に入るように電池管理システムＢＭＳを制御するかどうかを決定するための前記ＭＣＵとを含む、ことを特徴とする電源管理システム。
前記第一の電圧モニタリングユニットは、さらに状態信号を出力するために用いられ、前記状態信号は、前記第一の電圧の診断結果を指示するために用いられ、
前記ＭＣＵは、具体的に、前記状態信号を読み取り、前記状態信号に基づいて、前記第一の記憶ユニットから前記第一の電圧の診断結果を読み取り、連続してＮ回読み取った前記第一の電圧の診断結果がいずれも前記第一の電圧が過電圧又は不足電圧であることである場合、安全状態に入るように前記ＢＭＳを制御するために用いられ、Ｎは、正整数である、ことを特徴とする請求項１に記載の電源管理システム。
前記第一の電圧の診断結果が前記第一の電圧が過電圧又は不足電圧であることであることを前記状態信号が指示する場合、前記ＭＣＵが前記第一の記憶ユニットから前記第一の電圧の診断結果を読み取る頻度は、前記ＭＣＵが前記状態信号を読み取る頻度に等しく、及び／又は、
前記第一の電圧の診断結果が前記第一の電圧が過電圧ではない又は不足電圧ではないことであることを前記状態信号が指示する場合、前記ＭＣＵが前記第一の記憶ユニットから前記第一の電圧の診断結果を読み取る頻度は、前記ＭＣＵが前記状態信号を読み取る頻度よりも小さい、ことを特徴とする請求項２に記載の電源管理システム。
前記第一の電圧モニタリングユニットは、さらに状態信号を出力するために用いられ、前記状態信号は、前記第一の電圧の診断結果を指示するために用いられ、
前記二次給電モジュールは、さらに、前記状態信号を受信し、前記第一の電圧の診断結果が前記第一の電圧が過電圧又は不足電圧であることであることを前記状態信号が指示する場合、前記ＭＣＵが前記第二の電圧を出力することを禁止するために用いられる、ことを特徴とする請求項１に記載の電源管理システム。
前記ＭＣＵは、前記第一の記憶ユニットから前記第一の電圧の診断結果を周期的に読み取り、連続してＮ回読み取った前記第一の電圧の診断結果が前記第一の電圧が過電圧又は不足電圧であることである場合、安全状態に入るように前記ＢＭＳを制御するために用いられる、ことを特徴とする請求項４に記載の電源管理システム。
前記二次給電モジュールは、第二の電圧モニタリングユニットと第二の記憶ユニットとをさらに含み、前記第二の電圧モニタリングユニットは、前記第二の電圧を診断するために用いられ、前記第二の記憶ユニットは、前記第二の電圧の診断結果を記憶するために用いられ、
前記ＭＣＵは、さらに、前記第二の記憶ユニットから前記第二の電圧の診断結果を読み取り、前記第二の電圧の診断結果に基づいて、安全状態に入るように前記ＢＭＳを制御するかどうかを決定するために用いられる、ことを特徴とする請求項１から５のいずれか１項に記載の電源管理システム。
前記ＭＣＵは、さらに、前記ＭＣＵの状態を検出し、前記ＭＣＵの状態が故障である時、前記二次給電モジュールに故障信号を送信するために用いられ、
前記二次給電モジュールは、さらに、前記故障信号を受信し、前記故障信号に基づいて前記ＭＣＵにリセット信号を送信するために用いられる、ことを特徴とする請求項１から６のいずれか１項に記載の電源管理システム。
前記一次給電モジュールと前記ＭＣＵとに接続されるリレー制御モジュールをさらに含み、
前記第一の電圧モニタリングユニットは、さらに前記第一の電圧の診断結果が前記第一の電圧が過電圧又は不足電圧であることである場合、前記リレー制御モジュールに安全信号を送信するために用いられ、
前記リレー制御モジュールは、前記安全信号を受信し、前記安全信号に基づいて、予め設定される時間長内に高電圧回路の接続を維持するようにリレーを制御するために用いられる、ことを特徴とする請求項１から７のいずれか１項に記載の電源管理システム。
前記第一の電圧変換ユニットは、さらに、前記電源の電圧に基づいて第三の電圧を生成するために用いられ、前記第三の電圧は、前記ＢＭＳにおける他の負荷の作動電圧であり、前記第三の電圧は、前記第一の電圧よりも大きい、ことを特徴とする請求項１から８のいずれか１項に記載の電源管理システム。
前記ＭＣＵと前記一次給電モジュールとは、Ｉ２Ｃバスを介して接続され、及び／又は、前記ＭＣＵと前記二次給電モジュールとは、Ｉ２Ｃバスを介して接続される、ことを特徴とする請求項１から９のいずれか１項に記載の電源管理システム。
前記第一の電圧は、３．３Ｖであり、第二の電圧は、１．８Ｖ又は０．８Ｖである、ことを特徴とする請求項１から１０のいずれか１項に記載の電源管理システム。
電源管理システムの制御方法であって、前記電源管理システムは、一次給電モジュールと二次給電モジュールとを含み、ここで、前記一次給電モジュールは、電源に接続され、前記電源の電圧に基づいて第一の電圧を生成し、前記第一の電圧を診断し、且つ前記第一の電圧の診断結果を記憶するために用いられ、前記二次給電モジュールは、前記一次給電モジュールに接続され、前記第一の電圧に基づいて第二の電圧を生成するために用いられ、前記第二の電圧は、前記第一の電圧よりも小さく、前記第二の電圧は、マイクロ制御ユニットＭＣＵの作動電圧であり、前記ＭＣＵは、前記一次給電モジュールと前記二次給電モジュールとに接続され、前記方法は、
前記ＭＣＵが前記一次給電モジュールから前記第一の電圧の診断結果を読み取ることと、
前記ＭＣＵが前記第一の電圧の診断結果に基づいて、安全状態に入るように電池管理システムＢＭＳを制御するかどうかを決定することとを含む、ことを特徴とする電源管理システムの制御方法。
前記方法は、
前記ＭＣＵが前記一次給電モジュールから出力された状態信号を読み取ることをさらに含み、前記状態信号は、前記第一の電圧の診断結果を指示するために用いられ、
ここで、前記ＭＣＵが前記第一の電圧の診断結果に基づいて、安全状態に入るように前記ＢＭＳを制御するかどうかを決定することは、
前記ＭＣＵが前記状態信号に基づいて、前記一次給電モジュールから前記第一の電圧の診断結果を読み取り、連続してＮ回読み取った前記第一の電圧の診断結果がいずれも前記第一の電圧が過電圧又は不足電圧であることである場合、安全状態に入るように前記ＢＭＳを制御することを含み、Ｎは、正整数である、ことを特徴とする請求項１２に記載の制御方法。
前記方法は、
前記第一の電圧の診断結果が前記第一の電圧が過電圧又は不足電圧であることであることを前記状態信号が指示する場合、前記ＭＣＵが前記第一の記憶ユニットから前記第一の電圧の診断結果を読み取る頻度が、前記読み取りユニットが前記状態信号を読み取る頻度に等しいこと、又は、
前記第一の電圧の診断結果が前記第一の電圧が過電圧ではない又は不足電圧ではないことであることを前記状態信号が指示する場合、前記ＭＣＵが前記第一の記憶ユニットから前記第一の電圧の診断結果を読み取る頻度が、前記読み取りユニットが前記状態信号を読み取る頻度よりも小さいことをさらに含む、ことを特徴とする請求項１３に記載の制御方法。
前記ＭＣＵが前記第一の電圧の診断結果に基づいて、安全状態に入るように前記ＢＭＳを制御するかどうかを決定することは、
前記ＭＣＵが前記一次給電モジュールから前記第一の電圧の診断結果を周期的に読み取り、連続してＮ回読み取った前記第一の電圧の診断結果が前記第一の電圧が過電圧又は不足電圧であることである場合、安全状態に入るように前記ＢＭＳを制御することを含む、ことを特徴とする請求項１２に記載の制御方法。
前記二次給電モジュールは、さらに、前記第二の電圧を診断し、前記第二の電圧の診断結果を記憶するために用いられ、
ここで、前記方法は、
前記ＭＣＵが前記二次給電モジュールから前記第二の電圧の診断結果を読み取ることと、
前記第二の電圧の診断結果に基づいて、安全状態に入るように前記ＢＭＳを制御するかどうかを決定することとをさらに含む、ことを特徴とする請求項１２から１５のいずれか１項に記載の制御方法。
前記方法は、
前記ＭＣＵが前記ＭＣＵの状態を検出することと、
前記ＭＣＵが前記ＭＣＵの状態が故障であると検出すると、前記二次給電モジュールに故障信号を送信することと、
前記ＭＣＵが、前記二次給電モジュールが前記故障信号に基づいて送信したリセット信号を受信することとをさらに含む、ことを特徴とする請求項１２から１５のいずれか１項に記載の制御方法。
マイクロ制御ユニットＭＣＵであって、請求項１２から１７のいずれか１項に記載のＢＭＳの制御方法を実行するために用いられる、ことを特徴とするマイクロ制御ユニットＭＣＵ。
電池管理システムＢＭＳであって、
請求項１から１１のいずれか１項に記載の電源管理システムと、
請求項１８に記載のマイクロ制御ユニットＭＣＵとを含む、ことを特徴とする電池管理システムＢＭＳ。
電池であって、請求項１９に記載の電池管理システムＢＭＳを含む、ことを特徴とする電池。