RU2792313C1 - Battery control device and method - Google Patents
Battery control device and method Download PDFInfo
- Publication number
- RU2792313C1 RU2792313C1 RU2022121444A RU2022121444A RU2792313C1 RU 2792313 C1 RU2792313 C1 RU 2792313C1 RU 2022121444 A RU2022121444 A RU 2022121444A RU 2022121444 A RU2022121444 A RU 2022121444A RU 2792313 C1 RU2792313 C1 RU 2792313C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- epo
- signal
- battery
- control unit
- contactor
- Prior art date
Links
Images
Abstract
Description
Настоящее изобретение относится к устройству и способу управления батареей и, более конкретно, к устройству и способу управления батареей, использующим сигнал EPO, который может управлять приводом батареи без специального управляющего сигнала микроконтроллером, когда сигнал обнаружения аварийного отключения питания (EPO) не в норме.The present invention relates to a battery control device and method, and more specifically, to a battery control device and method using an EPO signal that can control a battery drive without a special control signal by a microcontroller when an emergency power off (EPO) detection signal is abnormal.
Спрос на электромобили (EV) или систему накопления энергии (ESS), использующую вторичные батареи, растет из-за ужесточения экологических норм, возможности истощения запасов нефти и сохраняющихся высоких цен на нефть.Demand for electric vehicles (EV) or energy storage system (ESS) using secondary batteries is growing due to tightening environmental regulations, the possibility of oil depletion and continued high oil prices.
Наиболее важным ядром среди компонентов электромобиля и системы накопления энергии является аккумулятор, а система для управления им называется системой управления аккумулятором (BMS).The most important core among the components of an electric vehicle and an energy storage system is the battery, and the system to manage it is called a battery management system (BMS).
BMS контролирует напряжение, ток и температуру аккумуляторной батареи и поддерживает батарею в оптимальном состоянии, тем самым прогнозируя время замены батареи и заранее обнаруживая проблему с батареей и т.д.The BMS monitors the battery voltage, current and temperature, and keeps the battery in optimal condition, thus predicting the battery replacement time and detecting the battery problem in advance, etc.
Соответственно, если во время работы аккумулятора электромобиля возникает аварийная ситуация, может потребоваться быстрая обработка электропроводки и т.д. на начальном этапе запуска.Accordingly, if an emergency occurs during operation of the battery of an electric vehicle, it may be necessary to quickly process the wiring, etc. at the initial stage of launch.
С этой целью, когда возникает аварийная ситуация во время работы аккумулятора электромобиля, аккумулятор останавливается путем получения команды остановки через CAN-связь в последовательности через отключение ключа.To this end, when an emergency occurs while the battery of the electric vehicle is running, the battery is stopped by receiving a stop command via CAN communication in sequence through the key being turned off.
Однако в аварийной ситуации во время работы батареи может быть трудно выключить ключ, поэтому последовательность через выключение ключа может не выполняться, а команда на остановку батареи не может быть выдана.However, in an emergency while the battery is running, it may be difficult to turn off the key, so the sequence through turning off the key may not be carried out and the command to stop the battery may not be issued.
Кроме того, может быть трудно проверить такие проблемы, как повреждение разъема или контакта проводки. Соответственно, если аккумулятор непрерывно работает в состоянии, в котором в транспортном средстве происходит авария и трудно войти в транспортное средство, что может быть связано со вторичной аварией. Also, it can be difficult to check for problems such as damage to a connector or wiring contact. Accordingly, if the battery is continuously operated in a state in which an accident occurs in a vehicle and it is difficult to enter the vehicle, which may be associated with a secondary accident.
Как описано выше, в случае обычных электромобилей всегда возникают сложные проблемы быстрой обработки для защиты аккумулятора в аварийной ситуации и проверки электропроводки на начальном этапе запуска.As described above, in the case of conventional electric vehicles, there are always difficult problems of quick processing for protecting the battery in an emergency and checking the wiring at the initial stage of starting.
Следовательно, существует потребность в возможности быстрой остановки аккумулятора в ситуации, когда управление приводом батареи электромобиля не может быть отключено с помощью выключения ключа и может быть отключено в аварийной ситуации.Therefore, there is a need to be able to quickly stop the battery in a situation where the battery drive control of an electric vehicle cannot be disabled by turning off the key and can be disabled in an emergency.
Настоящее изобретение было разработано для решения задач предшествующего уровня техники, а целью настоящего изобретения является проверка того, являются ли разъем и проводное соединение между транспортным средством и аккумулятором нормальными, используя сигнал аварийного отключения питания (EPO), предоставляемый блоком управления транспортного средства (ECU) в управлении системой электромобиля.The present invention was developed to solve the problems of the prior art, and the purpose of the present invention is to check whether the connector and wiring connection between the vehicle and the battery is normal using the emergency power off (EPO) signal provided by the vehicle control unit (ECU) in electric vehicle system control.
Кроме того, задачей настоящего изобретения является реализация последовательности операций переключения H/W, способной принудительно останавливать батарею без управляющего сигнала микроконтроллера BMS с помощью сигнала EPO, когда возникает аварийная ситуация во время запуска батареи.Further, it is an object of the present invention to realize an H/W switching process capable of forcibly stopping a battery without a control signal from the BMS microcontroller using an EPO signal when an emergency occurs during battery startup.
Кроме того, целью данного изобретения является обеспечение стабильной работы аккумулятора путем подтверждения проблемы с помощью сигнала EPO и предоставления информации транспортному средству через CAN-сеть.In addition, the purpose of this invention is to ensure stable operation of the battery by confirming the problem with the EPO signal and providing information to the vehicle via the CAN network.
Для решения технологической задачи согласно аспекту настоящего изобретения устройство управления батареей включает в себя блок управления транспортным средством, который генерирует сигналы аварийного выключения питания (EPO) и имеет постоянное напряжение, блок распределения мощности (PDU), который передает, полученные от блока управления транспортным средством, сигналы EPO в батарейный блок, и батарейный блок, который отправляет данные обнаружения сигнала EPO в блок управления транспортным средством, остановив работу батареи с помощью переключателя, если была выявлена ошибка, определив значение напряжения сигнала EPO, отправленного в PDU.To solve a technological problem according to an aspect of the present invention, the battery management device includes a vehicle control unit that generates emergency power off (EPO) signals and has a constant voltage, a power distribution unit (PDU) that transmits received from the vehicle control unit, EPO signals to the battery pack, and a battery pack that sends EPO signal detection data to the vehicle control unit, stopping battery operation with a switch if an error has been detected, determining the voltage value of the EPO signal sent to the PDU.
Сигналом EPO в заявленном устройстве может быть сигналом, поддерживаемым при заданном напряжении любого из напряжений 24 В и 12 В.The EPO signal in the claimed device may be a signal maintained at a given voltage of any of the voltages of 24 V and 12 V.
Значение ошибки сигнала EPO, согласно заявляемому изобретению, может представлять собой значение напряжения, которое отличается от заданного напряжения в заданном диапазоне, или воспринимается как 0 В (ВЫКЛ.).The error value of the EPO signal, according to the claimed invention, may be a voltage value that differs from the specified voltage in the specified range, or is perceived as 0 V (OFF).
Батарейный блок по настоящему изобретению может включать в себя контактор батареи, переключающий питание батареи в соответствии с предоставленным сигналом управления контактора, и систему управления батареей (BMS) для определения сигнала EPO, передаваемого по сигнальной линии EPO, и управления блокировкой и подачей сигнала управления разъемом, подаваемого на контактор (разъем) батареи.The battery pack of the present invention may include a battery contactor that switches battery power according to a provided contactor control signal, and a battery management system (BMS) for detecting an EPO signal transmitted over the EPO signal line and controlling the blocking and supply of a connector control signal, supplied to the contactor (connector) of the battery.
Система управления батареей (BMS), согласно заявляемому изобретению, поддерживает нормальное включенное состояние переключения, когда сигнал EPO, принятый от блока обнаружения сигнала EPO, представляет собой нормальное напряжение, и формирует выключенное состояние переключения, когда сигнал EPO, принятый от блока обнаружения сигнала EPO, вводится как значение ошибки (аварии). Блок управления контактором батареи может включать в себя блок управления контактором для нормальной подачи или блокировки контактора батареи и блок управления контактором для приведения в действие разъема батареи с помощью управляющей команды, полученной от блока определения сигнала EPO.The battery management system (BMS) according to the claimed invention maintains a normal on switching state when the EPO signal received from the EPO signal detection unit is a normal voltage, and generates an off switching state when the EPO signal received from the EPO signal detection unit is entered as an error (alarm) value. The battery contactor control unit may include a contactor control unit for normally energizing or blocking the battery contactor and a contactor control unit for actuating the battery connector with a control command received from the EPO signal detection unit.
Сигнал EPO, согласно заявленному изобретению, может быть сигналом, считываемым блоком обнаружения сигнала EPO путем передачи от разъема, подключенного к блоку управления транспортным средством, через разъем, подключенный к PDU, через схему подключения проводки клеммы подключения аккумулятора, подключенной к батарейному блоку.The EPO signal according to the claimed invention may be a signal read by the EPO signal detection unit by transmission from the connector connected to the vehicle control unit, through the connector connected to the PDU, through the wiring diagram of the battery connection terminal connected to the battery pack.
BMS по настоящему изобретению может дополнительно включать в себя блок сети CAN для предоставления информации, сгенерированной в соответствии с сигналом EPO, переданным из блока управления BMS через блок определения сигнала EPO в блок управления транспортным средством по линии сети CAN.The BMS of the present invention may further include a CAN network unit for providing information generated in accordance with the EPO signal transmitted from the BMS control unit via the EPO signal determination unit to the vehicle control unit via the CAN network line.
Батарея в соответствии с другим аспектом настоящего изобретения включает в себя сигнальную линию EPO, генерируемую блоком управления транспортным средством (ECU) и подаваемую через разъем, подключенный к блоку распределения питания (PDU), линию сети CAN для передачи информации датчиков в соответствии с сигналом EPO, и устройство управления BMS, блок обнаружения сигнала EPO, а также батарея может включать в себя BMS, которая блокирует только привод и предоставляет информацию об обнаружении сигнала EPO в блок управления транспортным средством.A battery in accordance with another aspect of the present invention includes an EPO signal line generated by a vehicle control unit (ECU) and supplied through a connector connected to a power distribution unit (PDU), a CAN network line for transmitting sensor information in accordance with the EPO signal, and the BMS control device, the EPO signal detection unit, and the battery may include a BMS that only locks the actuator and provides EPO signal detection information to the vehicle control unit.
Сигнальная линия EPO по настоящему изобретению может представлять собой сигнальную линию, передаваемую далее через схему подключения проводов соединительного конца батареи, подключенного внутри батарейного блока.The EPO signal line of the present invention may be a signal line transmitted further through the wiring diagram of the connecting end of the battery connected inside the battery pack.
BMS по настоящему изобретению обнаруживает значение напряжения входного сигнала EPO через сигнальную линию EPO, поддерживает работу блок обнаружения сигнала EPO и сигнал EPO, передаваемый от блока обнаружения сигнала EPO при нормальном напряжении, и блокирует сигнал EPO от блока обнаружения сигнала EPO для управления блоком управления BMS батареи. Блок управления BMS батареи может быть включен для генерации управляющего сигнала контактора батареи для привода и подачи его на блок управления разъемом батареи.The BMS of the present invention detects the voltage value of the input EPO signal through the EPO signal line, maintains the operation of the EPO signal detection unit and the EPO signal transmitted from the EPO signal detection unit at normal voltage, and blocks the EPO signal from the EPO signal detection unit to control the battery BMS control unit . The battery BMS control unit can be enabled to generate a battery contactor control signal for the actuator and feed it to the battery connector control unit.
BMS по настоящему изобретению может дополнительно включать в себя блок сети CAN для предоставления информации, сгенерированной в соответствии с сигналом EPO, переданным через блок обнаружения сигнала EPO в блок управления транспортным средством по линии сети CAN.The BMS of the present invention may further include a CAN network unit for providing information generated in accordance with the EPO signal transmitted through the EPO signal detection unit to the vehicle control unit via the CAN network line.
Между тем способ управления аккумулятором в соответствии с другим аспектом настоящего изобретения может включать в себя передачу сигнала EPO, имеющего заданное напряжение, от блока управления транспортного средства к батарейному блоку через сигнальную линию EPO, передачу сигнала EPO на блок управления контактором и блок управления BMS и управление работой блока управления транспортного средства.Meanwhile, a battery control method according to another aspect of the present invention may include transmitting an EPO signal having a predetermined voltage from a vehicle control unit to a battery pack via an EPO signal line, transmitting an EPO signal to a contactor control unit and a BMS control unit, and controlling operation of the vehicle control unit.
Сигнал EPO по настоящему изобретению представляет собой значение напряжения, поддерживаемое при любом из напряжений 24 В и 12 В, а значение ошибки может представлять собой значение напряжения, которое отличается от напряжения, измеряемого блоком обнаружения сигнала EPO, в заданном диапазоне или определяется как 0 В (ВЫКЛ.).The EPO signal of the present invention is a voltage value maintained at either of 24V and 12V, and the error value may be a voltage value that is different from the voltage measured by the EPO signal detection unit within a predetermined range or defined as 0V ( OFF).
Сигнальная линия EPO по настоящему изобретению может представлять собой сигнальную линию, сформированную для обнаружения блоком обнаружения сигнала EPO через разъем, подключенный к блоку распределения питания (PDU), от разъема, подключенного к блоку управления транспортным средством, и схемы подключения проводов клеммы подключения батареи, подключенной к батарейному блоку.The EPO signal line of the present invention may be a signal line formed for detection by the EPO signal detection unit through the connector connected to the power distribution unit (PDU), from the connector connected to the vehicle control unit, and the wiring diagram of the battery connection terminal connected to the battery pack.
Этап управления приводом вкл./выкл. контактора батареи, согласно настоящему изобретению, включает в себя этап нормальной подачи сигнала управления контактором батареи для управления приводом батареи, сохраняя состояние включения блока управления контактором, при условии нормального напряжения сигнала EPO, переданного от блока обнаружения сигналов EPO; этап выключения подачи сигналов управления контактором к контактору батареи, изменив состояние на выключенное блока управления контактором, при условии наличия ошибки сигнала EPO, переданного от блока обнаружения сигналов EPO.Drive control phase on/off the battery contactor according to the present invention includes a step of normally supplying a battery contactor control signal for controlling a battery drive while maintaining an ON state of the contactor control unit under the condition of a normal voltage of the EPO signal transmitted from the EPO signal detecting unit; a step of turning off the supply of contactor control signals to the battery contactor by changing the state to off of the contactor control unit, under the condition that there is an error in the EPO signal transmitted from the EPO signal detection unit.
Ответное сообщение в соответствии с сигналом EPO, согласно настоящему изобретению, может быть сообщение, подтверждающее, что сигнал EPO является нормальным при нормальном его напряжении. А также таким ответным сообщением может быть сообщение, которое определяет состояние о недостаточном контакте соединения проводки или одного из контакторов, если сигнал обнаружения EPO (его напряжение) считается ошибкой.The response message according to the EPO signal according to the present invention may be a message confirming that the EPO signal is normal at its normal voltage. And also such a response message can be a message that determines the condition of insufficient contact of the wiring connection or one of the contactors, if the EPO detection signal (its voltage) is considered an error.
Настоящее изобретение в соответствии с вышеописанным устройством и способом управления батареей может поддерживать более безопасную работу аккумулятора путем приема сигнала аварийного отключения питания (EPO) от блока управления транспортным средством через сигнальную линию EPO для предварительной проверки проводки и контакторов батареи.The present invention, in accordance with the above-described battery management apparatus and method, can maintain a safer operation of the battery by receiving an emergency power off (EPO) signal from the vehicle control unit through the EPO signal line to pre-check battery wiring and contactors.
Кроме того, когда используется сигнал EPO по настоящему изобретению, когда извлекается только один из разъема PDU и разъема ECU, когда батарея не может быть отключена посредством отключения ключа и связи CAN, батарея может быть немедленно остановлена без управляющего сигнала микроконтроллера.In addition, when the EPO signal of the present invention is used, when only one of the PDU connector and the ECU connector is removed, when the battery cannot be disconnected by disabling the key and CAN communication, the battery can be immediately stopped without a control signal from the microcontroller.
Соответственно, защита батареи в аварийной ситуации и риск вторичных и третичных аварий могут быть исключены, тем самым обеспечивая более надежную работу батареи.Accordingly, the protection of the battery in an emergency and the risk of secondary and tertiary accidents can be eliminated, thereby ensuring more reliable operation of the battery.
Кроме того, когда батарея приводится в действие в состоянии, в котором контакт разъема батареи неполный, может выделяться тепло, когда батарея приводится в действие из-за контактного сопротивления, и, таким образом, настоящее изобретение может предотвратить воспламенение.In addition, when the battery is powered in a state in which the contact of the battery connector is incomplete, heat may be generated when the battery is powered due to contact resistance, and thus the present invention can prevent ignition.
Фиг. 1 представляет собой примерную схему, иллюстрирующую блочную конфигурацию устройства управления батареей, использующего сигнал EPO для управления батареей в электромобиле в соответствии с настоящим изобретением.Fig. 1 is an exemplary diagram illustrating a block configuration of a battery management device using an EPO signal to control a battery in an electric vehicle in accordance with the present invention.
Фиг. 2 представляет собой блок-схему реализации способа управления батареей с использованием сигнала EPO в соответствии с настоящим изобретением.Fig. 2 is a flowchart of an implementation of a battery management method using an EPO signal in accordance with the present invention.
Фиг. 3 представляет собой блок-схему, иллюстрирующую этап управления приводом разъема батареи в способе управления батареей, представленном на Фиг. 2, согласно настоящему изобретению.Fig. 3 is a flowchart illustrating a battery connector drive control step in the battery control method shown in FIG. 2 according to the present invention.
Термины, используемые в настоящем описании и формуле изобретения, не должны толковаться как ограниченные общими словарными значениями, а должны толковаться как значения и понятия, соответствующие технической идее настоящего изобретения, основанные на принципе, согласно которому изобретатель может надлежащим образом определить понятие терминов для описания изобретения наилучшим образом.The terms used in the present description and the claims are not to be construed as being limited to general dictionary meanings, but are to be construed as meanings and concepts consistent with the technical idea of the present invention, based on the principle that the inventor can properly define the concept of terms to describe the invention in the best possible way. way.
Следовательно, поскольку конфигурации, показанные на чертежах и описанных здесь вариантах осуществления, являются только наиболее предпочтительными вариантами осуществления настоящего изобретения и не представляют всех технических идей настоящего изобретения, следует понимать, что могут существовать различные эквиваленты и модификации, которые могут заменить их во время настоящей заявки.Therefore, since the configurations shown in the drawings and the embodiments described herein are only the most preferred embodiments of the present invention and do not represent all the technical ideas of the present invention, it should be understood that various equivalents and modifications may exist that may replace them at the time of this application. .
Ниже будут подробно описаны заявляемые устройство и способ управления батареей с использованием EPO (аварийного отключения питания) в соответствии с предпочтительным вариантом осуществления этого изобретения со ссылкой на прилагаемые чертежи.The inventive EPO (emergency power off) battery control device and method according to the preferred embodiment of this invention will be described in detail below with reference to the accompanying drawings.
Фиг. 1 представляет собой примерную схему, иллюстрирующую блочную конфигурацию устройства управления батареей, использующего сигнал EPO для управления батареей в электромобиле в соответствии с настоящим изобретением.Fig. 1 is an exemplary diagram illustrating a block configuration of a battery management device using an EPO signal to control a battery in an electric vehicle in accordance with the present invention.
Как показано на Фиг. 1, настоящее изобретение выполнено с возможностью управления приводом батареи с использованием сигнала EPO в системе электромобиля (EV) и может включать в себя блок управления транспортным средством (ECU) (100), блок распределения питания (PDU) (200) и аккумуляторный блок (300), а также контактор батареи (310) и систему управления батареей BMS (320).As shown in FIG. 1, the present invention is capable of driving a battery using an EPO signal in an electric vehicle (EV) system and may include a vehicle control unit (ECU) (100), a power distribution unit (PDU) (200), and a battery pack (300). ), as well as a battery contactor (310) and a BMS battery management system (320).
Кроме того, BMS (320) может включать в себя блок обнаружения сигнала EPO (321), блок управления контактором (322), блок сети CAN (323) и блок управления BMS (324).In addition, the BMS (320) may include an EPO signal detection unit (321), a contactor control unit (322), a CAN network unit (323), and a BMS control unit (324).
Во-первых, блок управления транспортного средства (100) представляет собой электронное управляющее устройство, которое служит для управления различными устройствами (механизмами) в транспортном средстве, и может называться электронным блоком управления (ECU).First, the vehicle control unit (100) is an electronic control device that serves to control various devices (mechanisms) in the vehicle, and may be referred to as an electronic control unit (ECU).
Блок управления транспортным средством (100) включает в себя источник питания (PDU) (200) для приведения в действие BMS (320) и линию для передачи сигнала аварийного отключения питания (EPO) и т.д., и линию связи CAN для передачи или приема сообщения для проверки состояния питания, предупреждения, ошибки и т.п. батареи с использованием протоколами CAN.The vehicle control unit (100) includes a power supply (PDU) (200) for driving the BMS (320) and a line for transmitting an emergency power off (EPO) signal, etc., and a CAN communication line for transmitting or receive a message to check the power status, warning, error, etc. batteries using CAN protocols.
Следовательно, устройство управления батареей в соответствии с настоящим изобретением управляет разъемом батареи (310) в батарейном блоке (300) с помощью различных сигналов и командных сообщений от блока управления транспортным средством (100), тем самым фактически заряжая/разряжая батарею и управляя, и поддерживая батарею.Therefore, the battery management device according to the present invention controls the battery connector (310) in the battery pack (300) with various signals and command messages from the vehicle control unit (100), thereby actually charging/discharging the battery and controlling and maintaining battery.
В этом случае блок управления транспортным средством (100) включает в себя коннектор ECU (101), который представляет собой разъем, соединяющий линию сети CAN для передачи и приема сообщения в BMS (320) и сигнальную линию EPO для передачи сигнала EPO в PDU (200).In this case, the vehicle control unit (100) includes an ECU connector (101), which is a connector connecting the CAN network line for transmitting and receiving a message to the BMS (320) and the EPO signal line for transmitting the EPO signal to the PDU (200 ).
PDU (200), будучи устройством распределения мощности из системы электромобиля EV, соединяется с вставкой постоянного тока через линию PDU. Через высоковольтный кабель (HV+, HV- кабель), проходящий через вставку постоянного тока, подает ток внешней системы зарядки в батарею, проходя через контактор (310) батареи. Или выполняет функцию передачи энергии от батареи для использования в качестве питания в системе электромобиля EV через контактор (310) батареи. В качестве вставки постоянного тока (110) может быть использовано устройство для поддержания постоянного напряжения, когда мощность преобразуется через преобразователь/инвертор.The PDU (200), being a power distribution device from the EV system, is connected to the DC link through the PDU line. Through a high voltage cable (HV+, HV- cable) passing through the DC link, supplies the current of the external charging system to the battery, passing through the contactor (310) of the battery. Or performs the function of transferring power from the battery for use as power in the EV system through the battery contactor (310). The DC link (110) can be used to maintain a constant voltage when the power is converted through the converter/inverter.
В этом случае PDU (200) включает в себя коннектор (201) PDU, который является высоковольтным разъемом, соединяющим линию PDU, подключенную к линии постоянного тока (110), и сигнал EPO, передаваемый в блок управления транспортным средством (100) на BMS (320).In this case, the PDU (200) includes a PDU connector (201), which is a high voltage connector connecting the PDU line connected to the DC line (110) and the EPO signal transmitted to the vehicle control unit (100) on the BMS ( 320).
Батарейный блок (300) включает в себя модуль батареи (не показан), в котором множество батарей объединены последовательно или параллельно, и включает в себя контактор батареи (310) и систему управления батареей (BMS) (320) для переключения управления батареей, и может включать в себя множество компонентов, здесь не показанных.The battery pack (300) includes a battery module (not shown) in which a plurality of batteries are connected in series or in parallel, and includes a battery contactor (310) and a battery management system (BMS) (320) for switching battery control, and can include many components not shown here.
Контактор аккумулятора (310) соединен с блоком управления контактором (322) BMS (320), представляет собой релейное устройство, которое включает/выключает питание аккумулятора в соответствии с управлением контактора аккумулятора и выполняет функцию переключения питания для передачи питания по высоковольтному кабелю (HV+, HV- кабель), проходящему через линию постоянного тока (110).The battery contactor (310) is connected to the contactor control unit (322) BMS (320), which is a relay device that turns on / off the battery power according to the control of the battery contactor and performs the function of switching power to transmit power through the high voltage cable (HV +, HV - cable) passing through the DC line (110).
BMS (320) представляет собой устройство, которое отслеживает и поддерживает напряжение, ток и температуру батареи в оптимальном состоянии, чтобы предсказать время замены батареи и заранее обнаружить проблему с батареей. Для управления общим приводом и работой батареи в BMS (320) включен модуль микроконтроллера, в который смонтировано встроенное управляющее приложение, или контроллер BMS (324), который может называться Mi-com.The BMS (320) is a device that monitors and maintains the voltage, current and temperature of the battery in an optimal state in order to predict the time of battery replacement and detect battery problems in advance. To manage the overall drive and battery operation, the BMS (320) includes a microcontroller module in which an embedded control application is mounted, or a BMS controller (324), which may be called Mi-com.
Кроме того, BMS (320) включает в себя блок обнаружения сигнала EPO (321), который обнаруживает сигнал EPO, поступающий от блока управления транспортным средством (100) и принимаемый по сигнальной линии EPO, проходящей через PDU (200), и передает сигнал EPO в блок управления BMS (324) или непосредственно управляет контактором аккумулятора (310).In addition, the BMS (320) includes an EPO signal detection unit (321) that detects the EPO signal from the vehicle control unit (100) and received via the EPO signal line passing through the PDU (200) and transmits the EPO signal to the BMS control unit (324) or directly controls the battery contactor (310).
В настоящем изобретении сигнал аварийного отключения питания (EPO) представляет собой сигнал, который постоянно поддерживается и подается от блока управления транспортным средством (100) с любым из напряжений 24 В и 12 В.In the present invention, the emergency power off (EPO) signal is a signal that is constantly maintained and supplied from the vehicle control unit (100) with any of the voltages of 24 V and 12 V.
Соответственно, сигнал EPO передается от разъема ECU (101) через разъем PDU (201) через схему подключения проводов в батарейном блоке (300) через сигнальную линию EPO и воспринимается блоком обнаружения сигнала EPO (321).Accordingly, the EPO signal is transmitted from the ECU connector (101) through the PDU connector (201) through the wiring in the battery pack (300) through the EPO signal line and is sensed by the EPO signal detection unit (321).
Следовательно, можно подтвердить, являются ли разъемы ECU (101) и PDU (201) ненормальными и является ли подключение проводов между транспортным средством и аккумуляторным блоком нормальным с помощью сигнала EPO.Therefore, it can be confirmed whether the connectors of the ECU (101) and PDU (201) are abnormal and whether the wire connection between the vehicle and the battery pack is normal with the EPO signal.
Блок управления контактором (322) функционирует как схема переключения для передачи сигнала управления контактом батареи для управления контактором батареи (310) через блок управления BMS (324) или блок обнаружения сигнала EPO (321).The contactor control unit (322) functions as a switching circuit for transmitting a battery contact control signal to control the battery contactor (310) via the BMS control unit (324) or the EPO signal detection unit (321).
Кроме того, BMS (320) включает в себя блок сети CAN (323) для передачи ответного сообщения, подтверждающего, что сигнал EPO является нормальным, или информации сообщения о неисправности проводки или аварийной остановке в блок управления транспортным средством (100) по линии сети CAN.In addition, the BMS (320) includes a CAN network unit (323) for transmitting a response message confirming that the EPO signal is normal or wiring fault or emergency stop message information to the vehicle control unit (100) over the CAN network line. .
Соответственно, взаимосвязь между управлением приводом батареи и обработкой сигналов BMS в соответствии с операцией передачи сигнала аварийного отключения питания (EPO) будет описана со ссылкой на вышеописанную конфигурацию заявляемых устройства и способа.Accordingly, the relationship between battery drive control and BMS signal processing according to an emergency power off (EPO) signal transmission operation will be described with reference to the above-described configuration of the inventive apparatus and method.
Сигнал EPO подается от блока управления транспортным средством (100), поддерживается при напряжении либо в 24 В либо в 12 В, подается на разъем PDU (201), подключенный к PDU (200) через разъем ECU (101), и передается на блок обнаружения сигналов EPO (321) внутри BMS (320), проходя через кабельное соединение внутри батарейного блока (300).The EPO signal is supplied from the vehicle control unit (100), maintained at either 24V or 12V, applied to the PDU connector (201) connected to the PDU (200) via the ECU connector (101) and transmitted to the detection unit EPO signals (321) inside the BMS (320) through the cable connection inside the battery pack (300).
Если существует проблема в проводном соединении между разъемом ECU (101) или разъемом PDU (201) блока управления транспортным средством (100) и батарейным блоком (300), сигнал EPO обычно не поступает на блок обнаружения сигнала EPO (321).If there is a problem in the wiring between the ECU connector (101) or PDU connector (201) of the vehicle control unit (100) and the battery pack (300), the EPO signal will normally not be sent to the EPO signal detection unit (321).
Сигнал EPO не является нормальным, если представляет собой напряжение либо в 24 В либо в 12 В, подаваемое на блок обнаружения сигнала EPO, и напряжение равняется 0 В, или распознается напряжение, определяемое как ошибка, отличаясь от подаваемого напряжения на заданный диапазон или более.The EPO signal is not normal if it is either 24V or 12V voltage applied to the EPO signal detection unit and the voltage is 0V, or the voltage is recognized as an error, differing from the applied voltage by the specified range or more.
Если блок управления транспортным средством (100) подключен правильно, но неправильно подключен к разъему PDU (201), сигнал EPO может нормально не подаваться на блок обнаружения сигнала EPO (321). Кроме того, в случае, если разъем PDU (201) подключен должным образом, но если в проводном соединении, через которое проходит другой сигнал EPO, имеется неисправность, сигнал EPO может не подаваться нормально на блок обнаружения сигнала EPO (321).If the vehicle control unit (100) is connected correctly, but not properly connected to the PDU connector (201), the EPO signal may not normally be supplied to the EPO signal detection unit (321). Also, in case the PDU connector (201) is connected properly, but if there is a fault in the wired connection through which another EPO signal passes, the EPO signal may not be supplied normally to the EPO signal detection unit (321).
В результате можно проверить, является ли проводное соединение между транспортным средством и аккумулятором нормальным с помощью сигнала EPO.As a result, it can be checked whether the wire connection between the vehicle and the battery is normal using the EPO signal.
Если выдается сигнал EPO о нормальной работе из блока обнаружения сигналов EPO (321), из блока обнаружения сигналов EPO (321) подается нормальный сигнал (ВКЛ.) в блок управления контактором (322). Блок управления контактором (322) поддерживается в состоянии переключения (ВКЛ.).If an EPO normal operation signal is issued from the EPO signal detection unit (321), a normal signal (ON) is output from the EPO signal detection unit (321) to the contactor control unit (322). The contactor control unit (322) is maintained in the switching state (ON).
Сигнал EPO нормально вводится также в блок управления BMS (324), блок управления BMS (324) подает сигнал управления контактором в блок управления контактором (322) для управления контактором батареи (310) в соответствии с состоянием переключения (ВКЛ.). Контактор батареи (310) начинает нормально работать.The EPO signal is normally input also to the BMS control box (324), the BMS control box (324) supplies the contactor control signal to the contactor control box (322) to control the battery contactor (310) according to the switching state (ON). The battery contactor (310) starts working normally.
Затем блок управления BMS (324) отправляет ответное сообщение в блок управления транспортного средства (100) через блок сети CAN (323), удостоверившись в том, что сигнал EPO соответствует норме.The BMS control unit (324) then sends a response message to the vehicle control unit (100) via the CAN network unit (323), verifying that the EPO signal is correct.
Однако, если напряжение сигнала EPO станет 0 В (ВЫКЛ.) или будет выходить из установленного диапазона нормального напряжения, то это будет определяться как ошибка. В таком случае блок обнаружения сигналов EPO (321) определяет сигнал EPO как ненормальное.However, if the EPO signal voltage becomes 0V (OFF) or goes out of the set normal voltage range, it will be detected as an error. In such a case, the EPO signal detection block (321) determines the EPO signal as abnormal.
Если сигнал EPO ненормальный, то блок обнаружения сигналов EPO (321) подает сигнал (ВЫКЛ.) в блок управления контактором (322), и выполняется переключение в режим отключения (выкл.).If the EPO signal is abnormal, the EPO signal detecting unit (321) sends a signal (OFF) to the contactor control unit (322) and it switches to trip (off) mode.
Переданный блоком управления контактором (322) в моменте переключения на режим отключения (ВЫКЛ.) в блок управления BMS (324), сигнал управления контактором не подается в контактор батареи (310).Transmitted by the contactor control unit (322) at the moment of switching to the off mode (OFF) to the BMS control unit (324), the contactor control signal is not supplied to the battery contactor (310).
Вследствие этого, переданный контактором батареи (310) в блок управления BMS (324), сигнал управления контактором не может быть получен, поэтому работа останавливается (ВЫКЛ.).Therefore, transmitted by the battery contactor (310) to the BMS control unit (324), the contactor control signal cannot be received, so the operation stops (OFF).
В этом случае блок управления BMS (324) отправляет ответное сообщение в блок управления транспортным средством (100), указывающее, что сигнал EPO не является нормальным из-за неполного контакта между одним или несколькими контакторами и проводными соединениями через линию сети блока сети CAN (323).In this case, the BMS control unit (324) sends a response message to the vehicle control unit (100) indicating that the EPO signal is not normal due to incomplete contact between one or more contactors and wire connections through the network line of the CAN network unit (323 ).
То есть, согласно настоящему изобретению, когда блок обнаружения сигнала EPO (321) не является нормальным, блок управления BMS (324) немедленно останавливает сигнал управления контактором батареи (322), блокируя (ВЫКЛ.) сигнал управления контактором батареи (310) без отдельной подачи определенного сигнала на блок управления контактором (322).That is, according to the present invention, when the EPO signal detection unit (321) is not normal, the BMS control unit (324) immediately stops the battery contactor control signal (322) by blocking (OFF) the battery contactor control signal (310) without separately supplying a certain signal to the contactor control unit (322).
Когда блок управления BMS (324) не может немедленно остановить контактор батареи (310) из-за команды через кнопку выключения и линию сети CAN, коннектор ECU (101) или коннектор PDU (201) не могут быть произвольно удалены для немедленной остановки контактора батареи (310).When the BMS control unit (324) cannot immediately stop the battery contactor (310) due to a command via the off button and the CAN network line, the ECU connector (101) or the PDU connector (201) cannot be arbitrarily removed to immediately stop the battery contactor ( 310).
Способ управления батареей BMS с использованием сигнала EPO, соответствующего работе устройства управления батареей BMS с использованием сигнала EPO в соответствии с настоящим изобретением, будет описан поэтапно со ссылкой на Фиг. 2 и Фиг. 3.The BMS battery management method using the EPO signal corresponding to the operation of the BMS battery management device using the EPO signal according to the present invention will be described step by step with reference to FIG. 2 and FIG. 3.
Фиг. 2 представляет собой блок-схему реализации заявляемого способа управления батареей с использованием сигнала EPO в соответствии с настоящим изобретением, а Фиг. 3 представляет собой блок-схему, описывающую этап управления работой контактора батареи.Fig. 2 is a block diagram of an implementation of the inventive battery management method using an EPO signal in accordance with the present invention, and FIG. 3 is a flowchart describing the operation control step of the battery contactor.
Как показано на упомянутых чертежах, способ управления батареей BMS с использованием сигнала EPO может включать в себя этап передачи сигнала EPO в батарейный блок (S100), этап считывания и передачи сигналов EPO (S200), этап управления приводом контактора батареи (S300) и этап передачи сообщения обнаружения сигнала EPO в блок управления транспортным средством (S400).As shown in the drawings, the BMS battery control method using the EPO signal may include the step of transmitting the EPO signal to the battery pack (S100), the step of reading and transmitting the EPO signals (S200), the step of controlling the battery contactor drive (S300), and the step of transmitting EPO signal detection messages to the vehicle control unit (S400).
Этап передачи сигнала EPO в батарейный блок (S100) представляет собой этап передачи сигнала EPO, имеющий заданное напряжение, от блока управления транспортным средством (ECU) через сигнальную линию EPO к батарейному блоку.The step of transmitting the EPO signal to the battery pack (S100) is the step of transmitting the EPO signal having a predetermined voltage from the vehicle control unit (ECU) through the EPO signal line to the battery pack.
То есть при эксплуатации электромобиля по настоящему изобретению, когда батарея приводится в действие с помощью операции в последовательности движения, блок управления транспортным средством генерирует сигнал EPO, поддерживаемый любым напряжением 24 В и напряжением 12 В, и сигнал EPO обнаруживается с помощью блока обнаружения сигналов EPO, подключенного к батарейному блоку.That is, in operating the electric vehicle of the present invention, when the battery is driven by an operation in the driving sequence, the vehicle control unit generates an EPO signal supported by any voltage of 24V and 12V, and the EPO signal is detected by the EPO signal detection unit, connected to the battery pack.
В этом случае этап считывания и передачи сигнала EPO (S200) является этапом передачи сигнала EPO, считываемого блоком обнаружения сигнала EPO в BMS, в блок управления контактором и блок управления BMS через сигнальную линию EPO.In this case, the step of reading and transmitting the EPO signal (S200) is the step of transmitting the EPO signal read by the EPO signal detection unit in the BMS to the contactor control unit and the BMS control unit via the EPO signal line.
После этого этап управления приводом контактора батареи (S300) представляет собой этап управления приводом включения/выключения контактора батареи посредством операции переключения схемы блока управления контактором в соответствии с сигналом EPO, считываемым блоком определения сигналов EPO.Thereafter, the battery contactor drive control step (S300) is a battery contactor on/off drive control step by a contactor control unit circuit switching operation in accordance with the EPO signal read by the EPO signal determination unit.
Как показано на Фиг. 3, когда сигнал обнаружения EPO, принятый от блока обнаружения сигнала EPO, представляет собой заданное напряжение (S310) для управления приводом контактора батареи, блок управления контактором поддерживается в нормальном (ВКЛ.) состоянии переключения (S321).As shown in FIG. 3, when the EPO detection signal received from the EPO signal detection unit is the predetermined voltage (S310) for driving the battery contactor, the contactor control unit is maintained in the normal (ON) switching state (S321).
Соответственно, на этапе нормальной подачи сигнала управления контактора батареи (S322) к контактору для его привода поддерживается нормальное подключение контактора батареи, и батарея работает нормально (S323).Accordingly, in the step of normally supplying the battery contactor control signal (S322) to the contactor to drive it, the battery contactor is normally connected, and the battery operates normally (S323).
Однако, когда сигнал обнаружения EPO, принятый от блока обнаружения сигналов EPO, обнаруживается как значение напряжения, измеренное 0 В (выкл.), блок управления контактором формируется в выключенном состоянии переключения (S331), батарея останавливается путем остановки сигнала управления батареей (S333)However, when the EPO detection signal received from the EPO signal detection unit is detected as a voltage value measured as 0 V (off), the contactor control unit is generated in the switching off state (S331), the battery is stopped by stopping the battery control signal (S333)
Соответственно, этап предоставления данных об обнаружении сигнала EPO блоку управления транспортным средством (S400) является этапом предоставления сообщения подтверждения данных о сигнале EPO, обнаруженном блоком обнаружения сигналов EPO, из блока управления BMS в блок управления транспортным средством.Accordingly, the step of providing the EPO signal detection data to the vehicle control unit (S400) is the step of providing the EPO signal data confirmation message detected by the EPO signal detection unit from the BMS control unit to the vehicle control unit.
Другими словами, если сигнал EPO является нормальным сигналом с нормальным напряжением, сообщение с подтверждением того, что проводное соединение между транспортным средством и батареей является нормальным, передается на блок управления транспортным средством через линию сети CAN.In other words, if the EPO signal is a normal signal with a normal voltage, a confirmation message that the wire connection between the vehicle and the battery is normal is transmitted to the vehicle control unit via the CAN network line.
Однако, когда сигнал EPO представляет собой сигнал, распознанный как ошибка, отличным от нормального напряжения, ответное сообщение о том, что проводное соединение между транспортным средством и батареей не является нормальным из-за сбоя в сигнальной линии EPO, соответствующий сигнал подается в блок управления транспортным средством через линию сети CAN.However, when the EPO signal is a signal recognized as an error other than normal voltage, the response message that the wire connection between the vehicle and the battery is not normal due to a failure in the EPO signal line, the corresponding signal is supplied to the vehicle control unit. means via the CAN network line.
Соответственно, когда батарея приводится в действие во время первоначального запуска или в состоянии, в котором соединение и проводка являются незавершенными, блок обнаружения сигналов EPO в BMS непрерывно обнаруживает сигнал EPO и переключается, чтобы заблокировать (ВЫКЛ.) подачу сигнала управления контактором к контактору батареи.Accordingly, when the battery is powered at the time of initial start-up or in a state in which the connection and wiring are incomplete, the EPO signal detection unit in the BMS continuously detects the EPO signal and switches to block (OFF) the supply of the contactor control signal to the battery contactor.
Когда сигнал EPO в блоке обнаружения сигнала EPO нестабилен из-за контактного сопротивления, когда соединение контактора батареи оказывается в незавершенном состоянии, настоящее изобретение немедленно отключает питание батареи и выдает ответное сообщение о том, что проводное соединение между транспортным средством и батареей для управления транспортным средством устройство через линию сети CAN.When the EPO signal in the EPO signal detection unit is unstable due to contact resistance, when the battery contactor connection is in an incomplete state, the present invention immediately turns off the battery power and issues a response message that the wire connection between the vehicle and the battery to control the vehicle via the CAN network line.
Как описано выше, хотя предпочтительные варианты осуществления были описаны в подробном описании настоящего изобретения, специалистам в данной области будет понятно, что настоящее изобретение может быть различным образом модифицировано и изменено в рамках идеи и области настоящего изобретения, описанного в формуле заявленного изобретения.As described above, although the preferred embodiments have been described in the detailed description of the present invention, it will be understood by those skilled in the art that the present invention may be modified and changed in various ways within the spirit and scope of the present invention described in the claims.
Claims (37)
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR10-2020-0051694 | 2020-04-28 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2792313C1 true RU2792313C1 (en) | 2023-03-21 |
Family
ID=
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20040045747A (en) * | 2002-11-25 | 2004-06-02 | 현대자동차주식회사 | Power control unit simulation device of fuel cell hybrid electrical vehicle and method thereof |
| KR20120005729A (en) * | 2010-07-09 | 2012-01-17 | (주)브이이엔에스 | Electric vehicle and operating method |
| KR20120012662A (en) * | 2010-08-02 | 2012-02-10 | (주)브이이엔에스 | Electric vehicle and method in an emergency |
| JP2013182477A (en) * | 2012-03-02 | 2013-09-12 | Nsk Ltd | Microprocessor external monitoring circuit, electronic controller and electrically-driven power steering device |
| KR20180008224A (en) * | 2016-07-15 | 2018-01-24 | 주식회사 엘지화학 | System and method for perventing the abnormal opening of the contactor using real-time detection |
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20040045747A (en) * | 2002-11-25 | 2004-06-02 | 현대자동차주식회사 | Power control unit simulation device of fuel cell hybrid electrical vehicle and method thereof |
| KR20120005729A (en) * | 2010-07-09 | 2012-01-17 | (주)브이이엔에스 | Electric vehicle and operating method |
| KR20120012662A (en) * | 2010-08-02 | 2012-02-10 | (주)브이이엔에스 | Electric vehicle and method in an emergency |
| JP2013182477A (en) * | 2012-03-02 | 2013-09-12 | Nsk Ltd | Microprocessor external monitoring circuit, electronic controller and electrically-driven power steering device |
| KR20180008224A (en) * | 2016-07-15 | 2018-01-24 | 주식회사 엘지화학 | System and method for perventing the abnormal opening of the contactor using real-time detection |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP3779617B2 (en) | Method and apparatus for controlling a switched connection between an electrical output of a fuel cell and an isolated electrical network | |
| US10144298B2 (en) | Power supply device of vehicle | |
| US8334673B2 (en) | Voltage monitoring apparatus including active power source, low consumption power source, and a failure diagnosis section to disconnect active power source as a result of failure | |
| JP4715079B2 (en) | Vehicle power supply | |
| JP5334620B2 (en) | Charging apparatus and charging method | |
| JP2002200948A (en) | Vehicular power distribution device | |
| CN112406611A (en) | Method and circuit arrangement for unlocking a charging plug in an emergency | |
| KR102191744B1 (en) | Supplying of low-voltage on-board electrical systems of vehicles having an electric drive | |
| RU2792313C1 (en) | Battery control device and method | |
| KR20110026595A (en) | Relay testing apparatus and driving method thereof | |
| JP4350891B2 (en) | Circuit device for monitoring the regulated output voltage of an automobile | |
| CN110962603B (en) | Control module, battery management system, circuit detection and control method | |
| CN116141974A (en) | Vehicle power supply device, power supply method and vehicle | |
| JP7475255B2 (en) | Battery control device for automobiles | |
| KR20210133028A (en) | Battery control device and method using emergency power off signal | |
| EP3776817B1 (en) | Actuator control device | |
| JP2017175731A (en) | On-vehicle power supply device | |
| US20220416552A1 (en) | In-vehicle battery system | |
| US20230411981A1 (en) | Power supply device and vehicle | |
| RU2790457C1 (en) | Device and method for controlling bms operation using an external signal | |
| JPH08114530A (en) | Power source failure detecting device | |
| JP7373372B2 (en) | battery control device | |
| US20230073870A1 (en) | Rail-mounted device, automation system and method for process automation | |
| KR20210129824A (en) | Battery management system operation control device and method using external signal | |
| CN117751042A (en) | Energy supply system, method for operating an energy supply system and commercial vehicle comprising an energy supply system with a redundant communication system |