[發(fā)明專利]使用可變長度幀長度管理模塊化子系統(tǒng)

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202180071718.8
• 申請日: 2021-10-25
• 公開（公告）號: CN116349057A
• 公開（公告）日: 2023-06-27
• 發(fā)明（設(shè)計）人: T·烏爾班;K·W·斯科特;H-G·C·黑克;A·E·查法
• 申請（專利權(quán)）人: 德州儀器公司
• 主分類號: H01M10/48
• 分類號: H01M10/48
• 代理公司: 北京律盟知識產(chǎn)權(quán)代理有限責(zé)任公司 11287
• 代理人: 林斯凱

一種用于在具有模塊化子系統(tǒng)(112A到112N)的管理系統(tǒng)中使用的監(jiān)測電路(122)包含：傳感器(124)，其經(jīng)配置以測量依據(jù)時間而變化的經(jīng)監(jiān)測電組件(136)的參數(shù)值；及存儲裝置(126)，其耦合到所述傳感器(124)且經(jīng)配置以存儲所述參數(shù)值。所述監(jiān)測電路(122)還包含幀準備電路系統(tǒng)(130)，所述幀準備電路系統(tǒng)(130)耦合到所述存儲裝置(126)且經(jīng)配置以準備包含所述參數(shù)值的幀，其中所述經(jīng)準備幀在長度上依據(jù)時間而變化。

背景技術(shù)

隨著新電子裝置的開發(fā)及集成電路(IC)技術(shù)的進步，新的IC產(chǎn)品被商業(yè)化。用于電子裝置的一個實例IC產(chǎn)品是用于可充電電池或電子組件的監(jiān)測電路。在常規(guī)的有線電池管理系統(tǒng)中，可充電電池由包含監(jiān)測電路的電路系統(tǒng)管理，以確保電池在例如電動汽車的現(xiàn)實應(yīng)用中的安全且高效的操作。有線通信接口用于將主微控制器連接到每一電池模塊，且每一電池模塊以菊花鏈的形式鏈接到電池模塊的其余部分。有線電池管理系統(tǒng)利用串行有線通信線路及具有確定性幀時序的專有協(xié)議。有線電池管理系統(tǒng)的數(shù)據(jù)傳送配置允許排除一些類型的故障模式及安全機制，例如幀計數(shù)器，同時使能夠檢測足夠數(shù)量的通信錯誤以實現(xiàn)目標功能安全完整性水平。使用有線通信接口，主微控制器無法在不具有復(fù)雜布線的情況下對并聯(lián)的所有電池模塊進行監(jiān)測及控制。這種布線使得個別電池單元的維修或替換更加困難。

已提出在電池模塊與主微控制器之間使用無線連接，以使電池模塊的管理更加靈活且更易于維修。在無線電池管理系統(tǒng)(WBMS)中，微控制器監(jiān)測每一電池模塊并使用無線通信接口與電池模塊通信。一些WBMS或相關(guān)IC可能缺少為有線電池管理系統(tǒng)開發(fā)以檢測以下錯誤的幀計數(shù)器或其它通信安全機制，例如：幀的非預(yù)期重復(fù)；不正確的幀序列；幀丟失；及幀的插入。在不具有幀計數(shù)器或其它這些通信安全機制的情況下，無線通信接口易受到錯誤或攻擊的影響，這將阻止WBMS中的正確監(jiān)測及管理。

發(fā)明內(nèi)容

在至少一個實例中，一種用于在具有模塊化子系統(tǒng)的管理系統(tǒng)中使用的監(jiān)測電路包含：傳感器，其經(jīng)配置以測量依據(jù)時間而變化的經(jīng)監(jiān)測電組件的參數(shù)值；及存儲裝置，其耦合到所述傳感器且經(jīng)配置以存儲所述參數(shù)值。所述監(jiān)測電路還包含幀準備電路系統(tǒng)，其耦合到所述存儲裝置且經(jīng)配置以準備包含所述參數(shù)值的幀，其中所述經(jīng)準備幀在長度上依據(jù)時間而變化。

在另一實例中，一種系統(tǒng)包括：主控制器；及模塊化子系統(tǒng)，其與所述主控制器通信。所述模塊化子系統(tǒng)中的每一者具有：電組件；及監(jiān)測電路，其耦合到所述電組件。所述監(jiān)測電路經(jīng)配置以：從監(jiān)測所述電組件獲得參數(shù)值；存儲所述參數(shù)值；及準備具有所述經(jīng)存儲參數(shù)值的幀以傳輸?shù)剿鲋骺刂破鳎鼋?jīng)準備幀在長度上依據(jù)時間而變化。

在又一實例中，一種在具有主控制器及模塊化子系統(tǒng)的通信系統(tǒng)中的幀計數(shù)器模擬方法包括：通過監(jiān)測電路獲得依據(jù)時間而變化的經(jīng)監(jiān)測電組件的參數(shù)值；及通過所述監(jiān)測電路存儲所述參數(shù)值。所述方法還包括通過所述監(jiān)測電路準備包含所述參數(shù)值的幀。所述經(jīng)準備幀在長度上依據(jù)時間而變化。所述方法還包括通過所述監(jiān)測電路傳輸所述經(jīng)準備幀。

附圖說明

圖1是根據(jù)實例實施例的具有模塊化子系統(tǒng)及可變幀長度使用的系統(tǒng)的框圖。

圖2是根據(jù)另一實例實施例的具有模塊化子系統(tǒng)及可變幀長度使用的另一系統(tǒng)的框圖。

圖3是根據(jù)實例實施例的具有模塊化子系統(tǒng)及可變幀長度使用的無線電池管理系統(tǒng)(WBMS)的圖。

圖4是根據(jù)實例實施例的無線管理網(wǎng)絡(luò)協(xié)議的圖。

圖5是根據(jù)實例實施例的電池控制單元(BCU)及電池監(jiān)督單元(CSU)的圖。

圖6是根據(jù)實例實施例的幀的圖。

圖7是根據(jù)實例實施例的具有可變幀長度的通信循環(huán)的圖。

圖8是根據(jù)實例實施例的用于在具有主控制器及模塊化子系統(tǒng)的通信系統(tǒng)中模擬幀計數(shù)器的方法。

在附圖中使用相同參考數(shù)字來描繪(結(jié)構(gòu)及/或功能上)相同或類似的特征。