專利名稱：一種動(dòng)力電池備份組合系統(tǒng)及其實(shí)現(xiàn)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及電池技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及應(yīng)用在電動(dòng)汽車領(lǐng)域的動(dòng)力電池備份組合系統(tǒng)及其實(shí)現(xiàn)方法。
背景技術(shù)：
電動(dòng)汽車應(yīng)用領(lǐng)域或其他需要?jiǎng)恿﹄姵氐膽?yīng)用領(lǐng)域都需要?jiǎng)恿﹄姵刈鳛橄到y(tǒng)的動(dòng)力儲(chǔ)能單元，甚至在一些系統(tǒng)，該儲(chǔ)能電池單元是系統(tǒng)唯一的能量來源，因此對(duì)該儲(chǔ)能電池單元的可靠性要求非常高。單一的儲(chǔ)能動(dòng)力電池單元在一些應(yīng)用領(lǐng)域存在了一些問題。 同時(shí)，系統(tǒng)考慮備份的應(yīng)用系統(tǒng)中，不僅要考慮當(dāng)前系統(tǒng)的備份解決方案，同時(shí)還需要考慮系統(tǒng)的可擴(kuò)展性。現(xiàn)有的動(dòng)力電池系統(tǒng)應(yīng)用中，動(dòng)力電池會(huì)作為唯一的儲(chǔ)能單元單獨(dú)使用， 即使有多動(dòng)力電池應(yīng)用的場(chǎng)合，各個(gè)動(dòng)力電池單元也是獨(dú)立完成整套系統(tǒng)的儲(chǔ)能要求。當(dāng)任意一個(gè)動(dòng)力電池出現(xiàn)故障或其他問題時(shí)，該動(dòng)力電池就會(huì)停止工作，進(jìn)而導(dǎo)致該動(dòng)力電池?zé)o法向外界的設(shè)備提供能量輸出和能量存儲(chǔ)功能。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種保證整套系統(tǒng)可靠工作，各個(gè)儲(chǔ)能單元的獨(dú)立運(yùn)行以及互為備份機(jī)制的動(dòng)力電池備份組合系統(tǒng)及其實(shí)現(xiàn)方法。本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的一種動(dòng)力電池備份組合系統(tǒng)，包括至少兩個(gè)供電單元體，所述的供電單元體之間通過CAN控制總線進(jìn)行互聯(lián)，供電單元體上均設(shè)有信息輸出接口；所述的供電單元體包括動(dòng)力電池單元和電池管理系統(tǒng)單元。本發(fā)明還提供了上述動(dòng)力電池備份組合系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)方法，其實(shí)現(xiàn)步驟為，A、動(dòng)力電池備份組合系統(tǒng)接通低壓電源開始工作，供電單元體中的電池管理系統(tǒng)單元進(jìn)行系統(tǒng)初始化；B、初始化完畢以后，各個(gè)供電單元體通過CAN控制總線發(fā)送以自己的編碼號(hào)作為源地址的CAN信息報(bào)文和編碼優(yōu)先仲裁請(qǐng)求；C、在設(shè)定時(shí)間內(nèi)，任意一個(gè)供電單元體收到的其他供電單元體的編碼優(yōu)先仲裁請(qǐng)求的編碼優(yōu)先級(jí)都低于自己的編碼優(yōu)先級(jí)時(shí)，則該供電單元體作為整個(gè)動(dòng)力電池備份組合系統(tǒng)的主控系統(tǒng)，其他低優(yōu)先級(jí)的供電單元體作為從控系統(tǒng)。所述步驟C中，編碼優(yōu)先級(jí)為最高的供電單元體中的電池管理系統(tǒng)單元對(duì)所有的供電單元體進(jìn)行控制，完成對(duì)外接口的信息輸出。與現(xiàn)有技術(shù)相比，動(dòng)力電池不是單獨(dú)一組，而是動(dòng)力電池備份組合系統(tǒng)，它有兩組或兩組以上的供電單元體一起組成，以完成互為備份冗余控制需求。同時(shí)作為互為備份的任意一組供電單元體能夠有自己獨(dú)立的控制系統(tǒng)，可以在只有一組供電單元體的系統(tǒng)中使用，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的可擴(kuò)展性能。當(dāng)存在多組供電單元體同時(shí)使用時(shí)，供電單元體通過采用編碼優(yōu)先控制機(jī)制每一組供電單元體都有自己的電池編碼，在儲(chǔ)能系統(tǒng)開始運(yùn)行時(shí)，各個(gè)供電單元體完成系統(tǒng)初始化以后，通過CAN總線發(fā)送自己編碼優(yōu)先仲裁請(qǐng)求，同時(shí)各個(gè)供電單元體去監(jiān)聽其它供電單元體發(fā)送過來的編碼優(yōu)先仲裁請(qǐng)求，當(dāng)供電單元體在規(guī)定時(shí)間內(nèi)， 所監(jiān)聽到的編碼優(yōu)先仲裁請(qǐng)求信息中，沒有截獲到比自己編碼優(yōu)先的請(qǐng)求時(shí)，則該供電單元體成為各個(gè)供電單元體的主控制單元；當(dāng)供電單元體在規(guī)定時(shí)間內(nèi)，監(jiān)聽到有供電單元體的編碼優(yōu)先于自己時(shí)，該供電單元體則作為從控制單元，在接下來的運(yùn)行中，只接收和執(zhí)行主控制單元的命令，以共同完成動(dòng)力電池備份組合系統(tǒng)的輸出與控制需求。當(dāng)系統(tǒng)只有一組供電單元體使用時(shí)，該供電單元體在規(guī)定時(shí)間內(nèi)是監(jiān)聽不到其他供電單元體的仲裁請(qǐng)求，然后該組供電單元體可以主動(dòng)進(jìn)入自控模式，完成該系統(tǒng)的儲(chǔ)能輸出與控制。


圖1是本發(fā)明動(dòng)力電池備份組合系統(tǒng)原理簡圖。
具體實(shí)施例方式為了便于本領(lǐng)域技術(shù)人員的理解，下面將結(jié)合具體實(shí)施方式
及附圖對(duì)本發(fā)明原理作進(jìn)一步詳細(xì)描述
一種動(dòng)力電池備份組合系統(tǒng)，包括PACK1。。。。PACKn個(gè)供電單元體，其中，η彡2，所述的供電單元體之間通過CAN控制總線進(jìn)行互聯(lián)，供電單元體上均設(shè)有信息輸出接口 ；所述的供電單元體包括動(dòng)力電池單元和電池管理系統(tǒng)單元。PACKl編碼為1號(hào)，PACKn編碼為η (η ^ 2)號(hào)。編號(hào)越小，仲裁優(yōu)先級(jí)越高。當(dāng)系統(tǒng)開始上電工作時(shí)，PACKl和PACKn會(huì)同時(shí)工作并完成系統(tǒng)的初始化任務(wù)。完成系統(tǒng)初始化任務(wù)以后，η個(gè)PACK會(huì)通過CAN控制總線發(fā)送以自己的編碼號(hào)作為源地址的 CAN信息報(bào)文，同時(shí)發(fā)送編碼優(yōu)先仲裁請(qǐng)求。當(dāng)在設(shè)定時(shí)間內(nèi)，例如1秒鐘內(nèi)，任意一個(gè)PACK收到的其他PACK的編碼優(yōu)先仲裁請(qǐng)求的編碼優(yōu)先級(jí)都低于自己的編碼優(yōu)先級(jí)時(shí)，則該P(yáng)ACK的編碼優(yōu)先級(jí)時(shí)最高的，它將作為整個(gè)系統(tǒng)主控系統(tǒng)，而所有低優(yōu)先級(jí)的系統(tǒng)作為從控系統(tǒng)。在圖示的系統(tǒng)中，PACKl的編碼優(yōu)先級(jí)高，PACKn的編碼優(yōu)先級(jí)低，則PACKl將作為主控系統(tǒng)，PACKn作為從控系統(tǒng)，然后由PACKl對(duì)PACKl和PACKn進(jìn)行控制，完成對(duì)外接口的信息輸出。本發(fā)明提出一種編碼優(yōu)先控制機(jī)制，解決動(dòng)力電池互為備份式的系統(tǒng)應(yīng)用需求。 而目前動(dòng)力電池在實(shí)際使用一般都是作為一個(gè)獨(dú)立單元進(jìn)行使用，具有很強(qiáng)的獨(dú)立性，這樣決定了系統(tǒng)的穩(wěn)定性較差。本發(fā)明考慮到系統(tǒng)備份需要多個(gè)供電單元體的組成，不僅要考慮供電單元體的獨(dú)立性，同時(shí)供電單元體在使用過程的擴(kuò)展性，通過編碼優(yōu)先控制機(jī)制可以解決系統(tǒng)備份，實(shí)現(xiàn)電池備份機(jī)制，進(jìn)而提高電池儲(chǔ)能系統(tǒng)的冗余性和穩(wěn)定性。上述僅為本發(fā)明較佳的實(shí)施方式，除此之外，本發(fā)明還可以有其他實(shí)現(xiàn)方式。也就是說，在沒有脫離本發(fā)明構(gòu)思的前提下，任何顯而易見的替換均應(yīng)落入本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種動(dòng)力電池備份組合系統(tǒng)，支持多個(gè)供電單元體，其特征在于所述的供電單元體之間通過CAN控制總線進(jìn)行互聯(lián)，供電單元體上均設(shè)有信息輸出接口 ；所述的供電單元體包括動(dòng)力電池單元和電池管理系統(tǒng)單元。
2.一種根據(jù)權(quán)利要求1所述動(dòng)力電池備份組合系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)方法，其特征在于其實(shí)現(xiàn)步驟為，A、動(dòng)力電池備份組合系統(tǒng)接通低壓電源開始工作，供電單元體中的電池管理系統(tǒng)單元進(jìn)行系統(tǒng)初始化；B、初始化完畢以后，各個(gè)供電單元體通過CAN控制總線發(fā)送以自己的編碼號(hào)作為源地址的CAN信息報(bào)文和編碼優(yōu)先仲裁請(qǐng)求；C、在設(shè)定時(shí)間內(nèi)，任意一個(gè)供電單元體收到的其他供電單元體的編碼優(yōu)先仲裁請(qǐng)求的編碼優(yōu)先級(jí)都低于自己的編碼優(yōu)先級(jí)時(shí)，則該供電單元體作為整個(gè)動(dòng)力電池備份組合系統(tǒng)的主控系統(tǒng)，其他低優(yōu)先級(jí)的供電單元體作為從控系統(tǒng)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的動(dòng)力電池備份組合系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)方法，其特征在于所述步驟 C中，編碼優(yōu)先級(jí)為最高的供電單元體中的電池管理系統(tǒng)單元對(duì)所有的供電單元體進(jìn)行控制，完成對(duì)外接口的信息輸出。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種動(dòng)力電池備份組合系統(tǒng)及其實(shí)現(xiàn)方法，包括至少兩個(gè)供電單元體，所述的供電單元體之間通過CAN控制總線進(jìn)行互聯(lián)，供電單元體上均設(shè)有信息輸出接口；所述的供電單元體包括動(dòng)力電池單元和電池管理系統(tǒng)單元。本發(fā)明考慮到系統(tǒng)備份需要多個(gè)供電單元體組成，不僅要考慮供電單元體的獨(dú)立性，同時(shí)供電單元體在使用過程的擴(kuò)展性，通過編碼優(yōu)先控制機(jī)制可以解決系統(tǒng)備份，實(shí)現(xiàn)電池備份機(jī)制，進(jìn)而提高電池儲(chǔ)能系統(tǒng)的冗余性和穩(wěn)定性。
文檔編號(hào)G05B19/418GK102520698SQ20111043781
公開日2012年6月27日 申請(qǐng)日期2011年12月23日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月23日
發(fā)明者劉飛, 文鋒, 盛大雙, 阮旭松 申請(qǐng)人:惠州市億能電子有限公司