專利名稱：一種支持診斷功能的電池管理系統的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及電動汽車電池管理系統的改進技術。
背景技術：
目前新能源汽車使用的電池管理系統(BMS)產品，具有常見的故障診斷及報警功能。首先BMS通過內部的故障診斷模塊周期性地對各個單元進行故障檢測，發現故障同時進行適當處理并將相應的故障報警信息反饋給整車控制器。由于整車CAN總線通信的限制，反饋給整車控制器的故障信息往往是一個故障報警標志，而無更多具體的故障相關的 狀態和信息。產生一個故障報警標志可能有幾個原因，因此會造成用戶和售后維護人員無法及時有效的處理，浪費大量的人力和物力資源，同時用戶體驗較差也可能對新能源汽車漸漸失去心。
實用新型內容有鑒于此，本實用新型要解決的技術問題是提供一種可精確識別各類電池故障的支持診斷功能的電池管理系統。為了解決上述技術問題，該技術問題采用如下方案解決一種支持診斷功能的電池管理系統，包括電池管理系統、整車控制器，整車控制器與電池管理系統之間通過整車CAN總線連接，還包括在線診斷儀，該在線診斷儀通過診斷CAN總線與電池管理系統連接。作為對上述方案的改進，所述的電池管理系統具有故障診斷模塊以及通信模塊，通信模塊通過診斷CAN總線與故障診斷模塊連接。本實用新型通過增設專用于采集和獲取電池故障詳細信息的診斷CAN總線以及在線診斷儀，通過完善的在線診斷儀獲得詳細的故障狀態信息，將大量具體且準確的故障信息發送到在線診斷儀上顯示，用戶和售后維護人員可以快速獲得詳細的故障信息，及時有效的給出解決方案，并迅速完成維護工作，節省資源也讓用戶滿意。并且，通過在線診斷儀與電池管理系統之間的信息通道，也可對電池管理系統的一些內在參數根據需要進行重新設置，方便維護動力電池工作在合適的狀態下；也可使電池管理系統執行一段內部嵌入的測試程序，將測試結果反饋給在線診斷儀，方便維護人員了解當前動力電池的工作狀態是否正常。
圖I為本實用新型實施例電路框圖。
具體實施方式
為了便于本領域技術人員理解，下面將結合實施例對本實用新型作進一步詳細描述[0010]如附圖1所示。本實施例揭示的支持診斷功能的電池管理系統，包括電池管理系統1、整車控制器2、在線診斷儀4，整車控制器2與電池管理系統1之間通過整車CAN總線3連接，在線診斷儀4通過診斷CAN總線5與電池管理系統I連接。并且，該電池管理系統1具有故障診斷模塊11以及通信模塊12，通信模塊12通過診斷CAN總線5與在線診斷儀4連接。本實用新型所描述的電池管理系統當然也包括電池電壓檢測、溫度檢測、SOC估算、接觸器控制等其它必備模塊，在線診斷儀常是根據診斷協議預先開發的，里面預先存儲有電池的各種故障信息等數據，可根據采集的電池的各種數據得出相應的故障的精確、詳細的信息。本實用新型的兩路CAN總線一路用于與整車控制器通信進行簡單的故障信息傳輸，另一路用于與在線診斷儀通信進行大量具體的故障信息傳輸。在線診斷儀利用完善的硬件和軟件檢測方法，精確識別動力電池是否發生各類故障。例如電芯電壓采樣故障、溫度采樣故障、電流采樣故障、總電壓采樣故障、充放電電流過大、總電壓過高或過低、單體電壓過高或過低、CAN通信故障、正負接觸器故障等等。以單體電壓過高故障為例，故障診斷模塊的工作原理為在線診斷儀首先通過比較獲得所有電芯中最高的電芯電壓值，然后與程序中的一級、二級故障閥值比較，當最高的電芯電壓值超過相應等級的故障閥值時，在線診斷儀給出故障報警信息包括故障等級(一級或二級)和故障類型(單體電壓過高)。通常故障等級和故障類型信息會上報給整車控制器。但對于故障診斷模塊，在線診斷儀輸出更多有效信息共有多少電芯電壓過聞，每個電壓過聞電芯的故障等級，過聞電芯的序列號等。通過故障診斷模塊可以全面了解電芯電壓過高的情況。總電壓過高或過低、充放電電流過大的工作原理與單體電壓過高故障類似。CAN總線通信故障的診斷原理為在線診斷儀監聽內部通信單元所有的CAN總線消息，每一條CAN總線消息對應一個定時器。當接收到一條CAN總線消息時，對應的定時器執行清零操作；當未收到該條CAN總線消息時，對應的定時器時間持續增加，直到超出規定的超時時間閥值。此時在線診斷儀給出故障報警信息包括故障等級(二級)和故障類型(CAN總線通信故障)。通常故障等級和故障類型信息會上報給整車控制器。但對于在線診斷儀，在線診斷儀輸出更多有效信息具體哪條CAN總線消息丟失，目前丟失多長時間，是否有丟失后又恢復的現象。通過故障診斷模塊可以全面了解內部通信單元的CAN總線消息收發情況。正負接觸器故障的診斷原理為在線診斷儀獲得正負接觸器當前的控制狀態，同時通過檢測接觸器的輔助觸點獲得接觸器的實際狀態，當接觸器控制狀態與實際狀態不一致時，在線診斷儀給出故障報警信息包括故障等級(二級)和故障類型(接觸器故障)。通常故障等級和故障類型信息會上報給整車控制器。但對于故障診斷模塊，在線診斷儀輸出更多有效信息當前接觸器控制狀態和實際檢測狀態。通過在線診斷儀可以全面了解所有接觸器的工作情況。所有故障信息通過全局變量傳遞數據給通信模塊。通信模塊主要按照國際標準IS014229-1和IS015765-2等診斷協議規定的內容，在電池管理系統和故障診斷模塊之間建立一個穩定的信息通道，將動力電池大量的具體故障信息發送給診斷儀顯示。同時用戶也可以操作在線診斷儀給電池管理系統發送測試命令和設置內部參數。通信模塊軟件采用模塊化分層結構，主要分為診斷服務層、傳輸層和硬件驅動層。診斷服務層按照國際標準IS014229-1主要實現了診斷信息通道建立、撤銷，安全訪問確認，診斷信息上傳，診斷命令下傳等所需的各類服務。其中啟動診斷服務用于診斷信息通道建立，安全訪問服務用于安全訪問的權限確認，讀取數據服務用于診斷信息的上傳，寫入數據服務用于設置BMS的內部參數，例程控制服務用于診斷測試命令下傳。為完整實現診斷通信協議還不需加入ECU復位、通信控制，故障碼設置控制，清除診斷信息等必要的服務。傳輸層按照國際標準IS015765-2主要實現了診斷信息數據在電池管理系統和診斷儀之間的傳輸。當診斷信息數據小于等于8字節時，使用單幀消息方式傳輸；當診斷信息數據大于8字節時，使用多幀消息方式傳輸。多幀消息數據場的第一字節用于傳輸過程控制。當傳輸過程中出現通信異常時，進行通信超時處理，放棄之前的通信數據，重新進行數據傳輸。硬件驅動層主要按照具體硬件芯片和單片機的工作流程，將每一幀診斷信息數據及時發送到CAN總線。同時不斷接收診斷儀傳來的數據消息和測試命令，上傳給傳輸層進行解析。本實用新型采用模塊化結構、分層式通信協議實現診斷信息的傳輸，移植方便、推廣便利，有利于提高電池管理系統產品的價值，有利于大量減少動力電池后期的維護工作。上述實施例僅為本實用新型的其中具體實現方式，其描述較為具體和詳細，但并不能因此而理解為對本實用新型專利范圍的限制。應當指出的是，對于本領域的普通技術人員來說，在不脫離本實用新型構思的前提下，還可以做出若干變形和改進，這些顯而易見的替換形式均屬于本實用新型的保護范圍。
權利要求1.一種支持診斷功能的電池管理系統，包括電池管理系統(I)、整車控制器(2)，整車控制器與電池管理系統之間通過整車CAN總線(3)連接，其特征在于，還包括在線診斷儀(4)，該在線診斷儀通過診斷CAN總線(5)與電池管理系統連接。
2.根據權利要求I所述的支持診斷功能的電池管理電路，其特征在于，所述的電池管理系統具有故障診斷模塊(11)以及通信模塊(12)，通信模塊通過診斷CAN總線與在線診斷儀連接。
專利摘要一種支持診斷功能的電池管理系統，包括電池管理系統、整車控制器，整車控制器與電池管理系統之間通過整車CAN總線連接，還包括在線診斷儀，該在線診斷儀通過診斷CAN總線與電池管理系統連接。本實用新型通過完善的在線診斷儀獲得詳細的故障狀態信息，將大量具體且準確的故障信息發送到在線診斷儀上顯示，用戶和售后維護人員可以快速獲得詳細的故障信息,方便維護人員了解當前動力電池的工作狀態是否正常。
文檔編號B60L11/18GK202782733SQ20122044063
公開日2013年3月13日 申請日期2012年8月31日 優先權日2012年8月31日
發明者劉飛, 文鋒, 阮旭松, 徐志深 申請人:惠州市億能電子有限公司