用于電動汽車電池管理系統的主控模塊技術方案

一種用于電動汽車電池管理系統的主控模塊，包括主處理器、無線通信模塊和CAN通信接口、主電源及其電源開關。還包括與主處理器雙向通信的輔助處理器及其與整車?；痣娫摧敵龆诉B接的輔助電源，輔助處理器的控制信號輸出端與電源開關的控制端連接，輔助處理器分別與整車鑰匙狀態信號、國標充電槍狀態信號輸出端連接，檢測包括整車鑰匙、充電槍以及輔助處理器內部定時器狀態信號的啟動信號，執行相應的開關機流程?？梢詫崿F低功耗休眠及至少三種方式的開關機操作，還可以使用輔助處理器的內部定時器實現定時開機充電或者診斷電池狀態并自動休眠的方法，無線通信模塊可以是與車主無線網關配套使用的局域網無線通信模塊，與遠端的廣域網服務器聯網。

【技術實現步驟摘要】
用于電動汽車電池管理系統的主控模塊
本專利技術涉及電池管理系統，特別是涉及一種用于電動汽車電池管理系統的主控模塊。
技術介紹
電動汽車中用于監控電池組的狀態、管理交直流充電與放電，以及保護電池組的電池管理系統(BatteryManagementSystem，縮略詞為BMS)，通常由兩大部分組成，如圖1所示。一是用于采集電池單體的電壓和溫度等電池數據的采集模塊，二是用于處理采集模塊實時采集到的電池數據，并與稱為“行車電腦”的電子控制單元(ElectronicControlUnit，縮略詞為ECU)和充電機進行通信的主控模塊。其中主控模塊大多采用如圖2所示的單處理器和單電源的方案，其組成包括主處理器CPU1、與主處理器CPU1雙向通信的無線通信模塊W1和控制器局域網絡(ControllerAreaNetwork，縮略詞為CAN)通信接口、向主處理器CPU1和無線通信模塊W1分別供電的主電源P1，以及一端連接整車常火電源輸出端另一端連接主電源P1的電源開關K1，電源開關K1的控制端與整車鑰匙狀態信號輸出端連接，無線通信模塊與遠端的廣域網服務器S1聯網，主處理器CPU1的一控制信號輸出端與采集模塊電源開關K2的控制端連接。實際使用中要求在休眠或者待機狀態下可以降低系統功耗。然而，由于主處理器CPU1為高性能處理器，在低功耗模式下的功耗比較大，而主電源P1輸出通道多且相對復雜，一般其空載功耗至少為0.3W以上，導致這種方案下系統的最低功耗在0.5W以上，無法滿足使用電池供電的電動汽車長期待機的需求。此外，BMS中用于將電池數據實時傳輸到遠端的廣域網服務器監控電池狀態的內置無線通信模塊，一般采用通用分組無線服務(GeneralPacketRadioService，縮略詞為GPRS)模塊，數據傳輸需要借助于付費網絡，一些與電動汽車有關的用戶私人數據有可能未經授權被訪問和傳輸。
技術實現思路
本專利技術所要解決的一個技術問題是彌補上述現有技術的缺陷，提供一種用于電動汽車電池管理系統的主控模塊。本專利技術所要解決的另一個技術問題是彌補上述現有技術的缺陷，提供又一種用于電動汽車電池管理系統的主控模塊。本專利技術的一種用于電動汽車電池管理系統的主控模塊的技術問題通過以下技術方案予以解決。這種用于電動汽車電池管理系統的主控模塊，其組成包括主處理器、與主處理器雙向通信的無線通信模塊和CAN通信接口、向主處理器和無線通信模塊分別供電的主電源，以及一端連接整車?；痣娫摧敵龆肆硪欢诉B接主電源的電源開關，無線通信模塊與遠端的廣域網服務器聯網，主處理器的一控制信號輸出端與采集模塊電源開關的控制端連接。這種用于電動汽車電池管理系統的主控模塊的特點是：還包括與主處理器雙向通信的輔助處理器，以及向輔助處理器供電的輔助電源，輔助處理器的控制信號輸出端與電源開關的控制端連接，輔助處理器分別與整車鑰匙狀態信號輸出端，以及國標充電槍狀態信號輸出端連接，輔助電源與整車?；痣娫摧敵龆诉B接，輔助處理器檢測包括整車鑰匙狀態信號、國標充電槍狀態信號，以及輔助處理器內部定時器狀態信號的啟動信號，執行相應的開機、關機流程。本專利技術的一種用于電動汽車電池管理系統的主控模塊的技術問題通過以下進一步的技術方案予以解決。所述相應的開機、關機流程包括依次啟動主電源、主處理器或者依次關閉主處理器、主電源或者僅關閉主電源。所述輔助處理器檢測的啟動信號為整車鑰匙狀態信號時的開關機流程如下：連續工作的輔助處理器持續檢測整車鑰匙狀態信號，一旦檢測到其中的啟動請求信號，輔助處理器的控制信號輸出端立刻輸出控制信號到電源開關的控制端，驅動其閉合，啟動主電源，主電源啟動后主處理器也得電工作，主處理器的一控制信號輸出端輸出控制信號到采集模塊電源開關的控制端，驅動其閉合，啟動采集模塊得電工作，至此BMS啟動完成，系統進入正常運行狀態，當動力電池進入包括電動汽車長時間等待紅燈的待機狀態時，需要BMS進入低功耗狀態，此時，主處理器立即控制采集模塊電源開關斷開，采集模塊斷電停止工作，系統進入低功耗狀態；主處理器一旦檢測到動力電池退出包括相應交通燈變為允許通行的待機狀態時，立即控制采集模塊電源開關閉合，啟動采集模塊得電工作，系統再次進入正常運行狀態；連續工作的輔助處理器持續檢測整車鑰匙狀態信號，一旦檢測到其中的關機請求信號，通過雙向通信命令主處理器關機，主處理器完成關機的同時命令輔助處理器關機，輔助處理器的控制信號輸出端立刻輸出控制信號到電源開關的控制端，驅動其斷開，關閉主電源，系統進入休眠狀態，輔助處理器繼續檢測啟動信號，等待下次觸發。所述輔助處理器檢測的啟動信號為國標充電槍狀態信號時的開關機流程如下：連續工作的輔助處理器持續檢測國標充電槍狀態信號，一旦檢測到其中的充電啟動請求信號，輔助處理器的控制信號輸出端立刻輸出控制信號到電源開關的控制端，驅動其閉合，啟動主電源，主電源啟動后主處理器也得電工作，主處理器的一控制信號輸出端輸出控制信號到采集模塊電源開關的控制端，驅動其閉合，啟動采集模塊得電工作，至此BMS啟動完成，系統進入正常充電操作狀態；當充電完成后，主處理器命令輔助處理器關機，輔助處理器的控制信號輸出端立刻輸出控制信號到電源開關的控制端，驅動其斷開，關閉主電源，系統進入休眠狀態，輔助處理器繼續檢測啟動信號，等待下次觸發。所述輔助處理器檢測的啟動信號為輔助處理器內部定時器狀態信號時的開關機流程如下：：連續工作的輔助處理器持續檢測輔助處理器的內部定時器狀態信號，一旦檢測到其中的定時器到達設定的定時值的啟動請求信號，輔助處理器的控制信號輸出端立刻輸出控制信號到電源開關的控制端，驅動其閉合，啟動主電源，主電源啟動后主處理器也得電工作，主處理器的一控制信號輸出端輸出控制信號到采集模塊電源開關的控制端，驅動其閉合，啟動采集模塊得電工作，至此BMS啟動完成，系統進入正常工作狀態，BMS進行充電操作或者診斷電池狀態；當充電完成或者診斷電池狀態完成后，主處理器命令輔助處理器關機，輔助處理器的控制信號輸出端立刻輸出控制信號到電源開關的控制端，驅動其斷開，關閉主電源，系統進入休眠狀態，輔助處理器繼續檢測啟動信號，等待下次觸發。本專利技術的一種用于電動汽車電池管理系統的主控模塊的技術問題通過以下再進一步的技術方案予以解決。所述輔助處理器是功耗至多為0.05W的低功耗小型處理器，適合在電動車上長期不斷電運行，僅增加少量成本價極其有效地解決了現有技術中主處理器難以低功耗待機的缺陷，而且降低了整個系統的設計難度。所述輔助電源是功率至多為0.1W的小功率直流電源，適合在電動車上長期不斷電運行，僅增加少量成本價極其有效地解決了現有技術中主電源難以低功耗待機的缺陷，而且降低了整個系統的設計難度。本專利技術的又一種用于電動汽車電池管理系統的主控模塊的技術問題通過以下技術方案予以解決。這種用于電動汽車電池管理系統的主控模塊，其組成包括主處理器、與主處理器雙向通信的無線通信模塊和CAN通信接口、向主處理器和無線通信模塊分別供電的主電源，以及一端連接整車常火電源輸出端另一端連接主電源的電源開關，電源開關的控制端與整車鑰匙狀態信號輸出端連接，無線通信模塊與遠端的廣域網服務器聯網，主處理器的一控制信號輸出端與采集模塊電源開關的控制端連接。這種用于電動汽車電池本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種用于電動汽車電池管理系統的主控模塊，其組成包括主處理器、與主處理器雙向通信的無線通信模塊和CAN通信接口、向主處理器和無線通信模塊分別供電的主電源，以及一端連接整車?；痣娫摧敵龆肆硪欢诉B接主電源的電源開關，無線通信模塊與遠端的廣域網服務器聯網，主處理器的一控制信號輸出端與采集模塊電源開關的控制端連接，其特征在于：還包括與主處理器雙向通信的輔助處理器，以及向輔助處理器供電的輔助電源，輔助處理器的控制信號輸出端與電源開關的控制端連接，輔助處理器分別與整車鑰匙狀態信號輸出端，以及國標充電槍狀態信號輸出端連接，輔助電源與整車?；痣娫摧敵龆诉B接，輔助處理器檢測包括整車鑰匙狀態信號、國標充電槍狀態信號，以及輔助處理器內部定時器狀態信號的啟動信號，執行相應的開機、關機流程。

【技術特征摘要】
1.一種用于電動汽車電池管理系統的主控模塊，其組成包括主處理器、與主處理器雙向通信的無線通信模塊和CAN通信接口、向主處理器和無線通信模塊分別供電的主電源，以及一端連接整車常火電源輸出端另一端連接主電源的電源開關，無線通信模塊與遠端的廣域網服務器聯網，主處理器的一控制信號輸出端與采集模塊電源開關的控制端連接，其特征在于：還包括與主處理器雙向通信的輔助處理器，以及向輔助處理器供電的輔助電源，輔助處理器的控制信號輸出端與電源開關的控制端連接，輔助處理器分別與整車鑰匙狀態信號輸出端，以及國標充電槍狀態信號輸出端連接，輔助電源與整車?；痣娫摧敵龆诉B接，輔助處理器檢測包括整車鑰匙狀態信號、國標充電槍狀態信號，以及輔助處理器內部定時器狀態信號的啟動信號，執行相應的開機、關機流程。2.如權利要求1所述的用于電動汽車電池管理系統的主控模塊，其特征在于：所述相應的開機、關機流程包括依次啟動主電源、主處理器或者依次關閉主處理器、主電源或者僅關閉主電源。3.如權利要求1或2所述的用于電動汽車電池管理系統的主控模塊，其特征在于：所述輔助處理器檢測的啟動信號為整車鑰匙狀態信號時的開關機流程如下：連續工作的輔助處理器持續檢測整車鑰匙狀態信號，一旦檢測到其中的啟動請求信號，輔助處理器的控制信號輸出端立刻輸出控制信號到電源開關的控制端，驅動其閉合，啟動主電源，主電源啟動后主處理器也得電工作，主處理器的一控制信號輸出端輸出控制信號到采集模塊電源開關的控制端，驅動其閉合，啟動采集模塊得電工作，至此電池管理系統啟動完成，系統進入正常運行狀態，當動力電池進入包括電動汽車長時間等待紅燈的待機狀態時，需要電池管理系統進入低功耗狀態，此時，主處理器立即控制采集模塊電源開關斷開，采集模塊斷電停止工作，系統進入低功耗狀態；主處理器一旦檢測到動力電池退出包括相應交通燈變為允許通行的待機狀態時，立即控制采集模塊電源開關閉合，啟動采集模塊得電工作，系統再次進入正常運行狀態；連續工作的輔助處理器持續檢測整車鑰匙狀態信號，一旦檢測到其中的關機請求信號，通過雙向通信命令主處理器關機，主處理器完成關機的同時命令輔助處理器關機，輔助處理器的控制信號輸出端立刻輸出控制信號到電源開關的控制端，驅動其斷開，關閉主電源，系統進入休眠狀態，輔助處理器繼續檢測啟動信號，等待下次觸發；所述輔助處理器檢測的啟動信號為國標充電槍狀態信號時的開關機流程如下：連續工作的輔助處理器持續檢測國標充電槍狀態信號，一旦檢測到其中的充電啟動請求信號，輔助處理器的控制信號輸出端立刻輸出控制信號到電源開關的控制端，驅動其閉合，啟動主電源，主電源啟動后主處理器也得電工作，主處理器的一控制信號輸出端輸出控制信號到采集模塊電源開關的控制端，驅動其閉合，啟動采集模塊得電工作，至此電池管理系統啟動完成，系統進入正常充電操作狀態；當充電完成后，主處理器命令輔助處理器關機，輔助處理器的控制信號輸出端立刻輸出控制信號到電源開關的控制端，驅動其斷開，關閉主電源，系統進入休眠狀態，輔助處理器繼續檢測啟動信號，等待下次觸發；所述輔助處理器檢測的啟動信號為輔助處理器內部定時器狀態信號時的開關機流程如下：連續工作的輔助處理器持續檢測輔助處理器的內部定時器狀態信號，一旦檢測到其中的定時器到達設定的定時值的啟動請求信號，輔助處理器的控制信號輸出端立刻輸出控制信號到電源開關的控制端，驅動其閉合，啟動主電源，主電源啟動后主處理器也得電工作，主處理器的一控制信號輸出端輸出控制信號到采集模塊電源開關的控制端，驅動其閉合，啟動采集模塊得電工作，至此電池管理系統啟動完成，系統進入正常工作狀態，電池管理系統進行充電操作或者診斷電池狀態；當充電完成或者診斷電池狀態完成后，主處理器命令輔助處理器關機，輔助處理器的控制信號輸出端立刻輸出控制信號到電源開關的控制端，驅動其斷開，關閉主電源，系統進入休眠狀態，輔助處理器繼續檢測啟動信號，等待下次觸發。4.如權利要求3所述的用于電動汽車電池管理系統的主控模塊，其特征在于：所述輔助電源是功率至多為0.1W的小功率直流電源。5.一種用于電動汽車電池管理系統的主控模塊，其組成包括主處理器、與主處理器雙向通信的無線通信模塊和CAN通信接口、向主處理器和無線通信模塊分別供電的主電源，以及一端連接整車?；痣娫摧敵龆肆硪欢诉B接主電源的電源開關，電源開關的控制端與整車鑰匙狀...

【專利技術屬性】
技術研發人員：張志國，仝瑞軍，楊希剛，范先勝，
申請(專利權)人：深圳市科列技術股份有限公司，
類型：發明
國別省市：廣東;44