[發明專利]基于FlexRay總線的電池信息同步采集裝置

有效

• 申請號: 201310525379.3
• 申請日: 2013-10-30
• 公開（公告）號: CN103529401A
• 公開（公告）日: 2014-01-22
• 發明（設計）人: 劉彪;李相俊;李春棟;陸長海;趙鵬
• 申請（專利權）人: 北京交通大學;國家電網公司;中國電力科學研究院
• 主分類號: G01R31/36
• 分類號: G01R31/36
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.基于FlexRay總線的電池信息同步采集裝置，外圍設備為多個被測電池單體，所述多個電池單體為串聯連接，其特征在于，包括一個以上的電池信息采集設備、一個中央電池管理設備和用于上述電池信息采集設備和中央電池管理設備通信的FlexRay總線；?

上述電池信息采集設備用于多個串聯電池的電流采集以及所述多個串聯電池中各個電池單體電壓、溫度的采集，所述電池信息采集設備包括中央處理器電路、FlexRay總線接口電路、實時時鐘電路、電池單體電壓采集電路、電池單體溫度采集電路和串聯電池電流采集電路；?

上述電池信息采集設備中，中央處理器電路用于為電池單體電壓采集電路、電池單體溫度采集電路和串聯電池電流采集電路提供同步采樣起始時間點并發出啟動控制信號；電池單體電壓采集電路、電池單體溫度采集電路和串聯電池電流采集電路在收到中央處理器電路發出的啟動控制信號后，電池單體電壓采集電路開始采集多個串聯電池中各個電池單體電壓信息并將采集結果送至中央處理器電路，電池單體溫度采集電路開始采集多個串聯電池中各個電池單體溫度信息并將采集結果送至中央處理器電路，串聯電池電流采集電路開始采集多個串聯電池的電流信息并將采集結果送至中央處理器電路；中央處理器電路將獲取的多個串聯電池的電流信息以及所述多個串聯電池中各個電池單體電壓、單體溫度信息按照FlexRay通信協議中數據幀的格式整理后通過FlexRay總線接口電路發送至中央電池管理設備；?

上述中央電池管理設備包括中央處理器電路、FlexRay總線接口電路和圖像顯示電路，其中中央處理器電路通過FlexRay總線接口電路接收各電池信息采集設備發送來的電池信息數據，對數據按照電池信息采集設備整理的數據幀格式進行提取后將數據結果由圖像顯示電路進行顯示。?

2.根據權利要求1所述的基于FlexRay總線的電池信息同步采集裝置，其特征在于，所述中央處理器電路將獲取的多個串聯電池的電流信息以及所述多個串聯電池中各個電池單體電壓、單體溫度信息按照FlexRay通信協議中數據幀的格式整理的過程包括如下兩個步驟：?

1）設定各信息的比例和偏移量并由此確定各信息所占的字節數；?

2）按照先后順序依次在FlexRay的數據幀中放入串聯電池的電流、各電池單體電壓和各電池單體溫度。?

3.根據權利要求2所述的基于FlexRay總線的電池信息同步采集裝置，其特征在于，所述設定各信息的比例和偏移量并由此確定各信息所占的字節數的過程為：設定單體電壓信息的比例為1000，偏移量為0，由此確定每個單體電壓占2個字節，設定單體溫度信息的比例為1，偏移量為40，由此確定每個單體溫度占1個字節，設定串聯電池的電流信息的比例為10，偏移量為-300，由此確定串聯電池電流占2個字節。?

4.根據權利要求1、2或3所述的基于FlexRay總線的電池信息同步采集裝置，其特征在于，所述電池信息采集設備中，中央處理器電路根據FlexRay總線的靜態段中靜態時隙為電池單體電壓采集電路、電池單體溫度采集電路和串聯電池電流采集電路提供同步采樣起始時間點并發出啟動控制信號，用于實現各采集電路的同步采樣。?

5.根據權利要求4所述的基于FlexRay總線的電池信息同步采集裝置，其特征在于，所述FlexRay總線的靜態段中靜態時隙分配方法如下：?

1）在FlexRay總線的每個通信循環的靜態段中劃分出N+2個以上的靜態時隙，其中N為所述電池信息同步采集裝置中包含的電池信息采集設備的數量；?

2）在每個通信循環中第1個靜態時隙到來的時刻，電池信息采集設備中的中央處理器電路會產生中斷并捕獲該時刻，此時中央處理器電路執行兩種操作：一是將該時刻作為同步采樣起始時間點，并在該時刻發出啟動控制信號，控制電池單體電壓采集電路、電池單體溫度采集電路和串聯電池電流采集電路開始各自的信息采集任務，二是讀取實時時鐘以獲取當前時間；?

3）從第2個靜態時隙開始，為每個電池信息采集設備分配至少1個靜態時隙，用于中央處理器電路將采集到的電池信息數據以及當前時間發送至FlexRay總線并由中央電池管理設備讀?。?

4）將最后1個靜態時隙分配給中央電池管理設備，中央電池管理設備對此前收到的電池信息采集設備發送的信息進行確認，確認信息在該時隙發送至FlexRay總線并由每個電池信息采集設備進行讀??；?

FlexRay總線每個通信循環的靜態時隙的長度取值要高于t1、t2和t3中的最大值，其中t1為電池信息采集設備完成本次采樣的時間，t2為電池信息采集設備完成將采集到的信息數據整理并發送至FlexRay總線的時間，t3為中央電池管理設備完成對電?池信息采集設備發送信息的確認的時間。?