本發(fā)明涉及一種用于檢測故障電池單元的方法和系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

在當(dāng)今的汽車電子領(lǐng)域，隨著電氣裝置以及電控單元的增加，對電源系統(tǒng)提出了更加嚴(yán)格的要求。例如，在混合動(dòng)力汽車和純電動(dòng)汽車中，往往將多個(gè)電池模塊級(jí)聯(lián)起來進(jìn)行供電，這就需要電源管理系統(tǒng)來管理這多個(gè)電池模塊的狀態(tài)和地址。當(dāng)前，對于電池模塊的狀態(tài)管理(例如是否出現(xiàn)故障)以及地址管理是通過兩個(gè)獨(dú)立的電路分別實(shí)現(xiàn)的，這樣一旦多個(gè)電池模塊中某個(gè)電池模塊出現(xiàn)故障，無法立即識(shí)別是哪個(gè)電池模塊出現(xiàn)了故障。

在傳統(tǒng)技術(shù)中，管理電池模塊的地址的通常做法是，將多個(gè)電池模塊中的每個(gè)電池模塊都連接一撥碼開關(guān)，在電池模塊安裝完成后，人為地設(shè)置撥碼開關(guān)，用撥碼開關(guān)來控制電池模塊所連接的處理器的I/O端口的電平，然后通過檢測I/O端口的電平狀態(tài)來識(shí)別電池模塊的地址。此種方式需要在電池模塊安裝完成后，通過人為地設(shè)定撥碼開關(guān)來給定電池模塊地址，在這個(gè)過程中，出現(xiàn)電池模塊安裝錯(cuò)誤或者手動(dòng)撥碼錯(cuò)誤都直接影響電源管理系統(tǒng)的安全可靠性。并且，此種方式需要提供多個(gè)撥碼開關(guān)，增加了硬件成本。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

考慮到現(xiàn)有技術(shù)中的上述問題，本發(fā)明的實(shí)施例提供了一種檢測故障電池單元的方法和系統(tǒng)，其能夠高效地、且以較低的成本來檢測多個(gè)電池單元中故障電池單元。

根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的一種使用故障信號(hào)檢測系統(tǒng)檢測故障電池單元的 方法，其中所述故障信號(hào)檢測電路包括多個(gè)故障檢測單元，所述多個(gè)故障檢測單元中的每個(gè)故障檢測單元被配置為與一個(gè)電池單元相連接，所述每個(gè)故障檢測單元包括故障輸入端、故障輸出端和故障監(jiān)測端，所述多個(gè)故障檢測單元通過前一級(jí)的故障檢測單元的故障輸出端與下一級(jí)的故障檢測單元的故障輸入端連接而相互級(jí)聯(lián)，所述方法包括以下步驟：為與所述每個(gè)故障檢測單元相連接的電池單元分配與之對應(yīng)的地址，所述地址與該故障檢測單元的故障監(jiān)測端的輸出信號(hào)相關(guān)聯(lián)；依次檢測所述多個(gè)故障檢測單元中的每個(gè)故障檢測單元的故障輸出端和故障監(jiān)測端，直至所述多個(gè)故障檢測單元中的目標(biāo)故障檢測單元僅能夠檢測到其故障監(jiān)測端的輸出信號(hào)而無法檢測到其故障輸出端的輸出信號(hào)；基于與所述目標(biāo)故障檢測單元的故障監(jiān)測端的輸出信號(hào)相關(guān)聯(lián)的地址，將與該地址對應(yīng)的電池單元確定為故障電池單元。

在一種實(shí)現(xiàn)方式中，所述分配包括：依次為所述多個(gè)故障檢測單元中的每個(gè)故障檢測單元提供檢測信號(hào)；依次檢測所述每個(gè)故障檢測單元的故障監(jiān)測端輸出的故障監(jiān)測信號(hào)，所述故障監(jiān)測信號(hào)從所述檢測信號(hào)中獲得；響應(yīng)于檢測到的故障監(jiān)測信號(hào)，依次為與所述每個(gè)故障檢測單元相連接的電池單元設(shè)置地址。

在一種實(shí)現(xiàn)方式中，所述每個(gè)故障檢測單元包括配置端，所述提供包括：依次使能所述每個(gè)故障檢測單元的配置端來為所述每個(gè)故障檢測單元提供檢測信號(hào)。

在一種實(shí)現(xiàn)方式中，所述每個(gè)故障檢測單元的故障監(jiān)測信號(hào)是所述每個(gè)故障檢測單元的故障輸入信號(hào)的分壓信號(hào)。

在一種實(shí)現(xiàn)方式中，所述分配包括采用光耦隔離器件和開關(guān)器件來為與所述每個(gè)故障檢測單元相連接的電池單元設(shè)置地址。

根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的一種故障電池單元檢測系統(tǒng)，包括：多個(gè)故障檢測單元，所述多個(gè)故障檢測單元中的每個(gè)故障檢測單元被配置為與一個(gè)電池單元相連接，所述每個(gè)故障檢測單元包括故障輸入端、故障輸出端和故障監(jiān)測端，所述多個(gè)故障檢測單元通過前一級(jí)的故障檢測單元的故障輸出端與下一級(jí)的故障檢測單元的故障輸入端相連接而相互級(jí)聯(lián)；其中，所述每個(gè)故障檢測單元包括：地址分配單元，其包括配置端；故障檢測單元， 其包塊所述故障輸入端、故障輸出端和故障監(jiān)測端；控制單元，所述控制單元與所述每個(gè)故障檢測單元的地址分配單元和故障檢測單元相連接；其中，所述控制單元被配置為控制所述每個(gè)故障檢測單元的所述地址分配單元為與所述每個(gè)故障檢測單元相連接的電池單元分配與之對應(yīng)的地址，所述地址與該故障檢測單元的故障監(jiān)測端的輸出信號(hào)相關(guān)聯(lián)；并且被配置為控制所述每個(gè)故障檢測單元的所述故障檢測單元依次檢測所述多個(gè)故障檢測單元中的每個(gè)故障檢測單元的故障輸出端和故障監(jiān)測端，直至所述多個(gè)故障檢測單元中的目標(biāo)故障檢測單元僅能夠檢測到其故障監(jiān)測端的輸出信號(hào)而無法檢測到其故障輸出端的輸出信號(hào)；所述控制單元基于與所述目標(biāo)故障檢測單元的故障監(jiān)測端的輸出信號(hào)相關(guān)聯(lián)的地址，將與該地址對應(yīng)的電池單元確定為故障電池單元。

在一種實(shí)現(xiàn)方式中，所述控制單元控制所述地址分配單元分配地址還包括：依次為所述多個(gè)故障檢測單元中的每個(gè)故障檢測單元提供檢測信號(hào)；依次檢測所述每個(gè)故障檢測單元的故障監(jiān)測端輸出的故障監(jiān)測信號(hào)，所述故障監(jiān)測信號(hào)從所述檢測信號(hào)中獲得；響應(yīng)于檢測到的故障監(jiān)測信號(hào)，依次為與所述每個(gè)故障檢測單元相連接的電池單元設(shè)置地址。

在一種實(shí)現(xiàn)方式中，所述控制單元被配置為依次使能所述地址分配單元的配置端以為所述每個(gè)故障檢測單元提供檢測信號(hào)。

在一種實(shí)現(xiàn)方式中，所述每個(gè)故障檢測單元的故障監(jiān)測信號(hào)是所述每個(gè)故障檢測單元的故障輸入信號(hào)的分壓信號(hào)。

在一種實(shí)現(xiàn)方式中，所述地址分配單元包括光耦隔離器件和開關(guān)器件。從上面的描述可見，本發(fā)明通過采用故障信號(hào)檢測系統(tǒng)來將給多個(gè)電池單元分配地址與故障檢測結(jié)合起來，使得在對多個(gè)電池單元進(jìn)行故障檢測的同時(shí)能夠獲知該故障電池單元的地址，而無需嚴(yán)格按照規(guī)定的位置安裝電池單元，因此，能夠高效地、且以較低的成本來檢測故障電池單元。

附圖說明

本發(fā)明的其它特征、特點(diǎn)、優(yōu)點(diǎn)和益處通過以下結(jié)合附圖的詳細(xì)描述將變得更加顯而易見。

圖1示出了按照本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的用于檢測故障電池單元的系統(tǒng)。

圖2示出了故障檢測單元的主要部分的示意圖。

圖3示出了為與故障檢測單元相連接的電池單元分配地址的流程圖。

圖4示出了按照本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的用于檢測故障電池單元的方法的流程圖。

具體實(shí)施方式

本發(fā)明的實(shí)施例提供一種用于檢測故障電池單元的方案，其在對多個(gè)電池單元上電之前，通過控制裝置來完成對所有電池單元的地址分配，當(dāng)多個(gè)電池單元中的某個(gè)電池單元出現(xiàn)故障時(shí)，將所有電池單元都斷開連接，同時(shí)能夠獲知哪個(gè)電池單元發(fā)生了故障。因此，采用本發(fā)明示例的方案能夠高效地、且以較低的成本來檢測故障電池單元。

下面，將結(jié)合附圖詳細(xì)說明本發(fā)明的各個(gè)實(shí)施例。

現(xiàn)參見圖1，其示出了按照本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的用于檢測故障電池單元的系統(tǒng)。

如圖1所示，故障電池單元檢測系統(tǒng)100包括多個(gè)故障檢測單元102、104、106和控制單元108。在本實(shí)施例中，示出了3個(gè)故障檢測單元102、104、106，但不限于此。多個(gè)故障檢測單元中的每個(gè)故障檢測單元被配置為與一個(gè)電池單元相連接，每個(gè)電池單元都產(chǎn)生一用于在出現(xiàn)故障時(shí)將所有的電池單元斷開連接的故障信號(hào)，該故障信號(hào)例如由電池單元的模擬前端產(chǎn)生。具體而言，第一故障檢測單元102與第一電池單元1022相連接，第二故障檢測單元104與第二電池單元1044相連接，第三故障檢測單元106與第三電池單元1066相連接，并且，第一電池單元1022產(chǎn)生第一故障信號(hào)Fault1，第二電池單元1044產(chǎn)生第二故障信號(hào)Fault2，第三電池單元1066產(chǎn)生第二故障信號(hào)Fault3。其中，每個(gè)故障檢測單元包括故障輸入端、故障輸出端和故障監(jiān)測端，即，第一故障信號(hào)信號(hào)檢測單元102具有第一故障輸入端Fault_In1，第一故障輸出端Fault_Out1和第一故障監(jiān)測端Fault_Mon1，第二故障信號(hào)信號(hào)檢測單元104具有第二故障輸入端Fault_In2，第二故障輸出端Fault_Out2和第二故障監(jiān)測端Fault_Mon2，第三故障信號(hào)信號(hào)檢測單元106具有第三故障輸入端Fault_In3，第三故障輸出端 Fault_Out3和第三故障監(jiān)測端Fault_Mon3。

在故障檢測單元102、104、106中，通過前一級(jí)的故障檢測單元的故障輸出端與下一級(jí)的故障檢測單元的故障輸入端相連接而相互級(jí)聯(lián)。具體而言，第一故障檢測單元102的第一故障輸出端Fault_Out1與第二故障檢測單元104的第二故障輸入端Fault_In2相連接，第二故障檢測單元104的第二故障輸出端Fault_Out2與第三故障檢測單元106的第三故障輸入端Fault_In3相連接。

在本發(fā)明中，每個(gè)故障檢測單元102、104、106都包括地址分配單元和故障檢測單元，其中地址分配單元包括的配置端相，故障檢測單元包括故障輸入端、故障輸出端和故障監(jiān)測端。在實(shí)施例中，故障檢測單元的故障監(jiān)測端的輸出信號(hào)是與該故障檢測單元的故障輸入端的輸入信號(hào)相對應(yīng)的信號(hào)，例如分壓信號(hào)。在一個(gè)實(shí)施例中，該分壓信號(hào)可以是由包含兩個(gè)電阻的分壓電路來實(shí)現(xiàn)。在示例中，地址分配單元例如包括光耦隔離器件和開關(guān)器件。

圖2示出了故障檢測單元102、104、106的示意圖，如圖2所示，以第一故障檢測單元102為例，第一故障檢測單元102的第一地址分配單元2021包括的第一配置端ID_CON1相，第一故障檢測單元102包括第一故障輸入端Fault_In1、第一故障輸出端Fault_Out1和第一故障監(jiān)測端Fault_Mon1。

在本發(fā)明中，控制單元108與每個(gè)故障檢測單元102、104、106相連接。在一個(gè)實(shí)施例中，控制單元108可以包括第一控制模塊1082和第二控制模塊1084。第一控制模塊1082與每個(gè)故障檢測單元102、104、106的地址分配單元2021、2041、2061和故障檢測單元2022、2042、2062相連接，用于控制故障檢測單元102、104、106。第二控制模塊1084與級(jí)聯(lián)的多個(gè)故障檢測單元中的第一個(gè)故障檢測單元102和最后一個(gè)故障檢測單元106相連接，用于產(chǎn)生檢測信號(hào)HB。這里，檢測信號(hào)HB例如是具有預(yù)先設(shè)定頻率的方波信號(hào)。

在本發(fā)明的實(shí)施例中，控制單元108被配置為使得每個(gè)故障檢測單元102、104、106的地址分配單元2021、2041、2061為與每個(gè)故障檢測單元102、104、106相連接的電池單元1022、1024、1026分配與之對應(yīng)的地址， 該地址與該故障檢測單元102、104、106的故障監(jiān)測端Fault_Mon1、Fault_Mon2、Fault_Mon3的輸出信號(hào)相關(guān)聯(lián)。該地址例如是以二進(jìn)制編碼表示的地址。

圖3示出了為與故障檢測單元相連接的電池單元分配地址的流程圖。

如圖3所示，在方框S300中，使能所有的配置端ID_CON1、ID_CON2、ID_CON3，以切斷檢測信號(hào)HB在所有故障檢測單元102、104、106中的傳輸路徑，即檢測信號(hào)HB無法從故障輸入端傳送到故障輸出端。

在一個(gè)示例中，通過使能第一故障檢測單元102的第一配置端ID_CON1來切斷從第一故障輸入端Fault_In1到第一故障輸出端Fault_Out1的路徑；通過使能第二故障檢測單元106的第二配置端ID_CON2來切斷從第二故障輸入端Fault_In2到第二故障輸出端Fault_Out2的路徑；通過使能第三故障檢測單元108的第三配置端ID_CON3來切斷從第三故障輸入端Fault_In3到第三故障輸出端Fault_Out3的路徑。使能配置端例如是將配置端引腳置高或者置低，只要能實(shí)現(xiàn)切斷檢測信號(hào)HB從故障檢測單元的故障輸入端傳送到故障輸出端的路徑即可。

在方框S302中，將檢測信號(hào)HB從控制單元108灌入第一故障檢測單元102的第一故障輸入端Fault_In1。例如，檢測信號(hào)HB從控制單元108的第二控制模塊1084輸出端HB_OUT灌入第一故障輸入端Fault_In1。該檢測信號(hào)HB例如是由第二控制模塊1084給出的一個(gè)時(shí)鐘信號(hào)，例如頻率為1k的方波信號(hào)。

在方框S304中，控制單元108檢測第一故障檢測單元102的第一故障監(jiān)測端Fault_Mon1的輸出信號(hào)。在一個(gè)實(shí)施例中，控制單元108的第一控制模塊1082檢測第一故障檢測單元102的第一故障監(jiān)測端Fault_Mon1的輸出信號(hào)。

在方框S306中，控制單元108響應(yīng)于檢測到的第一故障監(jiān)測端Fault_Mon1輸出第一故障監(jiān)測信號(hào)，設(shè)置與所述第一故障檢測單元102相連接的第一電池單元1022的第一地址，例如1。該地址1例如存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器(未示出)中。在一個(gè)實(shí)施例中，控制單元108的第一控制模塊1082響應(yīng)于檢測到的第一故障監(jiān)測端Fault_Mon1輸出第一故障監(jiān)測信號(hào)，設(shè)置與所述第一故障檢測單元102相連接的第一電池單元1022的第一地址。

在方框S308中，去使能第一故障檢測單元102的第一配置端ID_CON1，以使得檢測信號(hào)HB能夠從第一故障檢測單元102的第一故障輸入端Fault_In1傳送到第一故障輸出端Fault_Out1。由此，HB信號(hào)傳送到第二故障檢測單元104的第二故障輸入端Fault_In2。

在方框S310中，控制單元108檢測第二故障檢測單元104的第二故障監(jiān)測端Fault_Mon2的輸出信號(hào)。在一個(gè)實(shí)施例中，控制單元108的第一控制模塊1082檢測第二故障檢測單元104的第二故障監(jiān)測端Fault_Mon2的輸出信號(hào)。

在方框S312中，控制單元108響應(yīng)于檢測到的第二故障監(jiān)測端Fault_Mon2輸出的第二故障監(jiān)測信號(hào)，設(shè)置與所述第二故障檢測單元104相連接的第二電池單元1044的第二地址，例如2。該地址2例如存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器(未示出)中。在一個(gè)實(shí)施例中，控制單元108的第一控制模塊1082響應(yīng)于檢測到的第二故障監(jiān)測端Fault_Mon2輸出的第二故障監(jiān)測信號(hào)，設(shè)置與所述第二故障檢測單元104相連接的第二電池單元1044的第二地址。

如上述那樣，設(shè)置S320第三電池單元的第三地址，例如3。該地址3例如存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器(未示出)中。

在本發(fā)明的實(shí)施例中，控制單元108的第一控制模塊1082被配置為使得每個(gè)故障檢測單元102、104、106的故障檢測單元2022、2042、2062依次檢測多個(gè)故障檢測單元中的每個(gè)故障檢測單元102、104、106的故障輸出端Fault_Out1、Fault_Out2、Fault_Out3和故障監(jiān)測端Fault_Mon1、Fault_Mon2、Fault_Mon3，直至多個(gè)故障檢測單元中的目標(biāo)故障檢測單元僅能夠檢測到其故障監(jiān)測端的輸出信號(hào)而無法檢測到其故障輸出端的輸出信號(hào)。

在一個(gè)示例中，檢測第一故障檢測單元的第一故障輸出端Fault_Out1和第一故障監(jiān)測端Fault_Mon1，如果從這兩個(gè)端都能檢測到輸出信號(hào)，則表示與第一故障檢測單元102相連接的第一電池單元1022處于正常狀態(tài)，即第一電池單元無故障。接著檢測第二故障檢測單元104的第二故障輸出端Fault_Out2和第二故障監(jiān)測端Fault_Mon2，如果僅能檢測到從第二故障監(jiān)測端Fault_Mon2輸出的信號(hào)，而無法檢測到從第二故障輸出端Fault_Out2輸出的信號(hào)，則表示檢測到了目標(biāo)故障檢測單元，即第二故障 檢測單元104。

此時(shí)，控制單元108基于與目標(biāo)故障檢測單元104的第二故障監(jiān)測端Fault_Mon2的輸出信號(hào)相關(guān)聯(lián)的地址2，將與該地址2對應(yīng)的第二電池單元1044確定為故障電池單元。

進(jìn)一步，一旦確定了故障電池單元1044，與該故障電池單元1044相應(yīng)的第二故障信號(hào)Fault2就使得所有的電池單元1022、1044、1066斷開連接。

圖4示出了按照本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的用于檢測故障電池單元的方法的流程圖。

如圖4所示，在方框S400中，為與每個(gè)故障檢測單元102、104、106相連接的電池單元1022、1044、1066分配與之對應(yīng)的地址，該地址與該故障檢測單元102、104、106的故障監(jiān)測端Fault_Mon1、Fault_Mon2、Fault_Mon3的輸出信號(hào)相關(guān)聯(lián)。

在方框S404中，依次檢測每個(gè)故障檢測單元102、104、106的故障輸出端Fault_Out1、Fault_Out2、Fault_Out3和故障監(jiān)測端Fault_Mon1、Fault_Mon2、Fault_Mon3，直至多個(gè)故障檢測單元中的目標(biāo)故障檢測單元僅能夠檢測到其故障監(jiān)測端的輸出信號(hào)而無法檢測到其故障輸出端的輸出信號(hào)。

在方框S408中，基于與目標(biāo)故障檢測單元的故障監(jiān)測端的輸出信號(hào)相關(guān)聯(lián)的地址，將與該地址對應(yīng)的電池單元確定為故障電池單元。

在一種實(shí)現(xiàn)方式中，依次為多個(gè)故障檢測單元中的每個(gè)故障檢測單元提供檢測信號(hào)HB；依次檢測每個(gè)故障檢測單元的故障監(jiān)測端所輸出的故障監(jiān)測信號(hào)，所述故障監(jiān)測信號(hào)從檢測信號(hào)HB中獲得。響應(yīng)于檢測到的故障監(jiān)測信號(hào)，依次為與每個(gè)故障檢測單元102、104、106相連接的電池單元1022、1044、1066設(shè)置地址。

在一種實(shí)現(xiàn)方式中，每個(gè)故障檢測單元包括配置端，并且依次使能所述每個(gè)故障檢測單元的配置端來為所述每個(gè)故障檢測單元提供檢測信號(hào)。這里，使能故障檢測單元的配置端是指使得檢測信號(hào)HB能夠從該故障檢測單元的故障輸入端傳送到該故障檢測單元的故障輸出端。

在一種實(shí)現(xiàn)方式中，每個(gè)故障檢測單元的故障監(jiān)測信號(hào)是每個(gè)故障檢 測單元的故障輸入信號(hào)的分壓信號(hào)。

在一種實(shí)現(xiàn)方式中，采用光耦隔離器件和開關(guān)器件來為每個(gè)電池單元分配地址。

本發(fā)明的實(shí)施例還提供一種機(jī)器可讀介質(zhì)，其上存儲(chǔ)可執(zhí)行指令，當(dāng)該可執(zhí)行指令被執(zhí)行時(shí)，使得機(jī)器實(shí)現(xiàn)控制單元108的操作。

本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，上面公開的各個(gè)實(shí)施例可以在不偏離發(fā)明實(shí)質(zhì)的情況下做出各種變形和修改。因此，本發(fā)明的保護(hù)范圍應(yīng)當(dāng)由所附的權(quán)利要求書來限定。