[发明专利]电动汽车的电池管理系统容错控制方法及装置

说明书

技术领域

本发明公开一种电动汽车的电池管理系统容错控制方法，同时还提供了实现该方法的装置，属于新能源汽车领域。

背景技术

目前，现有电动汽车的电池管理系统主要具备以下功能：管理电动汽车的动力电池功率输出，计算当前电池的剩余电量，以及动力电池的充放电控制，主要用途是遏制动力电池的电流过放，为驾驶员提供能量信息保证续驶里程与行车安全，并在充电时动态校正充电参数保障电池寿命等。但是当动力电池或电池管理系统本身出现故障时，电池管理系统不能进行容错处理，不能及时把故障信息显示给驾驶者，造成一些安全隐患。

现阶段很多运营车辆比如电动公交车，企事业单位电动大巴班车等，由于工作环境恶劣，因此容易出现动力电池故障错误。这会导致电池管理系统控制失效，如果这些错误的信息上传到整车控制器，甚至可以误导整车控制器采取错误的动作，使得整个动力总成的各个部件功能紊乱。不仅如此，由于每台电动汽车都装备高压电池组，如果高压电池出现泄露，将对车辆和乘客产生极大的危害。传统的电池管理系统对这些故障往往无能为力。

发明内容

本发明公开一种电动汽车的电池管理系统容错控制方法，解决了传统的电池管理系统对电动汽车容易出现动力电池故障往往无能为力的问题。

本发明还提供了实现该方法的控制装置，它会在车辆出现常见故障时，为电池管理系统提供相应的处理方法。

本发明电动汽车的电池管理系统容错控制方法技术解决方案如下：

利用微控制器的通信模块，经电平转换后与电动汽车电池管理系统的CAN总线接口相连，读取电池管理系统的故障码，解析相应的故障信息，写入数据存储单元内备份，并将信息通过人机交互单元显示给驾驶员。微处理器会依据此故障信息，选择相应的容错控制策略，由通信模块向电池管理系统发送容错控制命令。电池管理系统依照此命令，执行容错处理动作。

微控制器的另一路通信模块，经电平转换后与汽车诊断接口相连接，采集车辆实时状态信息，并将采集的信息以一定的协议格式写入数据存储单元备份。数据存储单元的数据可以通过驱动电路，自动转存到可移动存储设备中，供与装置配套的上位机应用软件进行数据分析（参见图1）。

实现本发明所述方法的电池管理系统容错控制装置，其特征在于：

容错控制装置主要由微控制器(MCU－Micro Control Unit)、控制器局部网(CAN－Controller Area Network)收发器、FLASH数据存储单元、LCD显示屏和安全数码 (SD－Secure Digital) 卡驱动电路构成。其中，MCU的CAN通信模块，经CAN收发器电平转换后与电池管理系统(BMS－Battery Management System)的CAN总线接口相连，读取BMS的故障码，解析出当前BMS的故障信息，写入FLASH数据存储单元备份，并将信息显示在LCD显示屏上，供驾驶员查看。同时容错控制装置会依据此故障信息，选择相应的容错控制策略，由CAN通信模块向BMS发送容错控制命令。BMS依据此命令，执行容错处理动作。

容错控制装置MCU的另一路CAN通信模块，经CAN收发器做电平转换后与汽车诊断接口连接，采集车辆实时状态信息，并将采集的信息以一定的协议格式写入FLASH数据存储单元备份。FLASH中的数据可以由MCU的SD主机控制(SDHC－Secure Digital Host Control)模块，经SD驱动电路自动转存到可移动设备——SD卡中，供与装置配套的上位机应用软件进行数据分析。

本发明电动汽车的电池管理系统容错控制装置具体结构如下：

MCU的CAN通信模块1的信号接收管脚CAN1_RXD和信号发送管脚CAN1_TXD与CAN收发器1的信号接收管脚RXD和信号发送管脚TXD相连接，完成CAN总线的TTL电平传输；CAN收发器1的CANH端和CANL端与BMS的CAN总线接口CANH端和CANL端相连，完成CAN总线的差分电平传输，这样就实现了TTL电平与差分电平的转换。

FLASH数据存储单元的读写采用扩展总线的方式，其写保护线WP#、复位线RST#、读使能线OE#、写使能线WE#、芯片片选线CE#，分别与MCU的扩展总线WP、Reset、RE、WE、CE引脚连接完成FLASH的数据存储控制功能。其中FLASH数据输入/输出线D0~D15分别与MCU的引脚ExD0~ExD15连接，地址输入线A0~A25分别与MCU的引脚ExA0~ExD25连接。