[發明專利]用于電池包的控制系統、通訊系統的自診斷以及重構方法

有效

• 申請號: 201110220724.3
• 申請日: 2011-08-02
• 公開（公告）號: CN102386642A
• 公開（公告）日: 2012-03-21
• 發明（設計）人: 栗國星;曾曉軍;肖安全;侯曉華
• 申請（專利權）人: 凹凸電子(武漢)有限公司
• 主分類號: H02J7/00
• 分類號: H02J7/00
• 代理公司: 北京林達劉知識產權代理事務所(普通合伙) 11277
• 代理人: 劉新宇

技術領域

本發明涉及一種控制系統、通訊系統的自診斷或重構方法，具體而言，涉及一種應用于電池系統的控制系統、通訊系統的自診斷或重構方法。

背景技術

在電池管理中，通常使用模擬前端設備或模數轉換器監測電池狀態，例如，每個電池單元的電壓、電池組電壓和每個電池單元的環境溫度。模擬前端設備與電池耦合。監測得到的數字數據被傳送到微處理器以供各種用途，例如，測量開路電壓、電池單元阻抗跟蹤、電池容量監測、電池健康狀態監測、電池單元均衡、電量計算或者各種保護。其中，這些保護可由過壓/欠壓、過溫/欠溫或過流/短路引起。

隨著電池包中的電池單元數目增加，電池包的電壓也越來越高。進一步地，模擬前端設備的電池容量受限于模擬前端設備的管腳數或物理擊穿電壓。在這種情況下，僅有一個模擬前端設備不足以監控整個電池包。監控電池包的狀態需要數個模擬前端設備。因此，這些模擬前端設備的運行及其與電池包間的交互變得更復雜。這些設備間通過多條不同的總線進行通訊，對這些設備進行有效管理有利于提高電池包的效率。

因而，電池包需要一個靈活總線結構，其能對模擬前端設備進行有效管理。

發明內容

本發明要解決的技術問題在于提供一種用于電池包的控制系統及通訊系統的自診斷/重構方法，以提供裕量通訊。

為解決上述技術問題，本發明提供一種用于電池包的控制系統，該電池包包括多個電池組，每個電池組包含多個串聯的電池單元，該控制系統可重構電池包中各電池組間的通訊，所述用于電池包的控制系統至少包括：多個處理器，其耦合到所述多個電池組，所述多個處理器中相鄰兩個處理器間通過第一總線互相通訊；多個控制器，其耦合到所述多個電池組，所述多個控制器中相鄰兩個控制器間通過第二總線進行通訊，且所述多個處理器通過第三總線與所述多個控制器通訊；監控單元，用以監控所述多個處理器間的通訊和所述多個控制器間的通訊，所述監控單元檢測第一總線上的通訊故障，并可重構所述多個處理器間的通訊路線以及所述多個控制器間的通訊路線。

本發明所述的用于電池包的控制系統，還包括：中央電子控制單元，其耦合到所述多個處理器中位置最低的一個處理器和所述多個控制器中位置最低的一個控制器，用以控制所述多個處理器和所述多個控制器。

本發明所述的用于電池包的控制系統，所述多個處理器均包括耦合到所述多個電池組的模數轉換器，用以監控所述多個電池組的狀態。

本發明所述的用于電池包的控制系統，所述多個控制器為主動均衡控制器，且所述多個主動均衡控制器中的每一個主動均衡控制器用來平衡所述多個電池組中對應的電池組內的多個電池單元的負載。

本發明所述的用于電池包的控制系統，還包括：第一組隔離器，其與所述多個處理器耦合，且所述多個處理器中相鄰兩個處理器間通過所述第一組隔離器中的一個隔離器通訊。

本發明所述的用于電池包的控制系統，還包括：第二組隔離器，其與所述多個控制器耦合，且所述多個控制器中相鄰兩個控制器間通過所述第二組隔離器中的一個隔離器通訊。

本發明所述的用于電池包的控制系統，所述第一組隔離器中的隔離器間以星型連接方式耦合。

本發明所述的用于電池包的控制系統，所述第一組隔離器中的隔離器間以層疊連接方式耦合。

本發明所述的用于電池包的控制系統，所述多個處理器均包含多條頂端總線和多條底端總線，其中，相鄰兩個處理器中處于較高位置的處理器的底端總線和處于較低位置的處理器的頂端總線互相耦合以形成所述第一總線。

本發明所述的用于電池包的控制系統，所述多個控制器均包含多條頂端總線和多條底端總線，其中，相鄰兩個控制器中處于較高位置的控制器的底端總線和處于較低位置的控制器的頂端總線互相耦合以形成所述第二總線。

本發明還提供一種通訊系統的自診斷方法，所述通訊系統的自診斷方法至少包括下列步驟：從中央單元發送信息至彼此串聯的多個處理器；將所述信息從所述多個處理器中處于頂端位置的一個自上而下地傳送到所述中央單元；將由所述中央單元發出的所述信息與所述中央單元收到的所述信息進行比較；以及如果由所述中央單元發出的所述信息與所述中央單元收到的所述信息不同，指示出現通訊故障。