用于更新電池模塊結(jié)構(gòu)中的模塊信息的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種電池模塊結(jié)構(gòu)，且更確切地說，涉及一種用于自動地識別模塊是被添加還是被移除且重新更新電池模塊結(jié)構(gòu)中的模塊信息的方法。
【背景技術(shù)】
[0002]通常，車輛的電池或其他應(yīng)用的電力存儲設(shè)備采用電池包結(jié)構(gòu)，其中多個電池串聯(lián)及并聯(lián)連接，以存儲和輸出高輸出、高功率的電能。
[0003]在電池包結(jié)構(gòu)中，通過將多個電池模塊彼此連接進(jìn)行配置的電池組以及控制和管理電池模塊中每一個的電池管理系統(tǒng)(BMS)可以通過多種方法進(jìn)行配置。例如,可能存在一種電池模塊結(jié)構(gòu)，所述電池模塊結(jié)構(gòu)包括測量每個電池模塊的多個下層電池管理器以及控制多個下層電池管理器的單個上層制器。
[0004]在電池模塊結(jié)構(gòu)中，下層電池管理器連接到電池模塊中的每一個上，以收集關(guān)于對應(yīng)電池模塊的信息。此外，上層控制器連接到下層電池管理器中的每一個上，以控制和管理電池組，以使得上層控制器可以使用下層電池管理器來控制和管理電池模塊中的每一個。
[0005]下層電池管理器和上層控制器配置電池管理系統(tǒng)，其中電池管理系統(tǒng)收集電池狀態(tài)信息，例如，電壓、電流、溫度以及電池組的電荷狀態(tài)，并且將收集到的電池狀態(tài)信息提供到車輛內(nèi)部/外部的另一控制器，以控制車輛、充電等。
[0006]由于電池模塊結(jié)構(gòu)可以方便地應(yīng)用于多種電池需求并且可以節(jié)約成本，因此電池模塊結(jié)構(gòu)在未來很可能應(yīng)用于配置電池組。
[0007]同時，在電池模塊結(jié)構(gòu)中，上層控制器需要知道進(jìn)行配置的單個組件(即，下層模塊)的數(shù)量，在所述組件中電池模塊與下層電池管理器相結(jié)合。
[0008]然而，由于根據(jù)相關(guān)技術(shù)，關(guān)于下層模塊的數(shù)量的信息以固定狀態(tài)被存儲在上層控制器的軟件中，因此上層控制器可能不適用于一般用途。
[0009]電池管理系統(tǒng)(BMS)的軟件(SW)在未來很可能獨立于下層模塊的數(shù)量而被制造成平臺結(jié)構(gòu)，以節(jié)約成本。
[0010]此外，在電池模塊結(jié)構(gòu)所應(yīng)用的電池組和電池系統(tǒng)中，下層模塊的數(shù)量可以是不同的，并且因此上層控制器需要直接識別模塊配置的變化，但是尚未提出識別下層模塊的一般技術(shù)。
[0011]此【背景技術(shù)】部分所揭示的以上信息僅用以加強(qiáng)對本發(fā)明的背景的理解，并且因此其可以含有不構(gòu)成在本國已為所屬領(lǐng)域的普通技術(shù)人員所熟知的現(xiàn)有技術(shù)的信息。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0012]本發(fā)明已致力于解決與現(xiàn)有技術(shù)相關(guān)聯(lián)的上述問題。本發(fā)明提供一種用于使上層控制器能夠自動地識別下層模塊的添加和移除且重新更新電池模塊結(jié)構(gòu)中的下層模塊信息的方法。
[0013]本發(fā)明的示例性實施例提供一種用于更新電池模塊結(jié)構(gòu)中的下層模塊信息的方法，其中，上層控制器通過與各下層電池管理器通信而控制和管理下層模塊，所述下層模塊由多個電池模塊以及連接到每個電池模塊的下層電池管理器構(gòu)成。所述方法包括在附加連接下層模塊時，由上層控制器，通過與添加的下層模塊交換消息而識別下層模塊的添加。上層控制器通過與添加的下層模塊交換消息將新的唯一 ID分配給添加的下層模塊而注冊所述添加的下層模塊。
[0014]識別下層模塊的添加的步驟可以包括當(dāng)連接添加的下層模塊且啟動其操作時，將消息傳輸?shù)缴蠈涌刂破?。由上層控制器接收通過添加的下層模塊傳輸?shù)南⒁宰R別出連接了新的下層模塊。
[0015]識別下層模塊的添加的步驟可以進(jìn)一步包括:由上層控制器接收添加的下層模塊的消息且隨后確認(rèn)電池組中的測量信息經(jīng)不連續(xù)地變化以最終識別出連接了新的下層模塊。
[0016]由添加的下層模塊傳輸?shù)南⒖梢允翘囟刂破骶钟蚓W(wǎng)(CAN)消息ID的消息或在預(yù)定ID范圍內(nèi)選定的CAN消息ID的消息。
[0017]由添加的下層模塊傳輸?shù)南⒖梢允窃陬A(yù)定ID范圍內(nèi)選定的CAN消息ID的消息。當(dāng)另外連接多個下層模塊且添加的下層模塊與上層控制器交換信息以確認(rèn)存在傳輸同一 CAN消息ID的消息的另一下層模塊時，添加的下層模塊可以傳輸ID范圍內(nèi)的另一 ID的消息。
[0018]注冊添加的下層模塊的步驟可以包括由上層控制器通過CAN通信將響應(yīng)命令傳輸?shù)教砑拥南聦幽K。當(dāng)下層模塊執(zhí)行響應(yīng)時，由上層控制器將新的唯一 ID分配給下層模塊。
[0019]用于更新電池模塊結(jié)構(gòu)中的下層模塊信息的方法可以進(jìn)一步包括識別出預(yù)先注冊的下層模塊由上層控制器移除。在確認(rèn)下層模塊被移除之后，關(guān)于移除的下層模塊的信息被刪除。
[0020]識別出下層模塊被移除的步驟可以包括由上層控制器從注冊的下層模塊中周期性地接收CAN消息。由上層控制器，通過確認(rèn)未接收到注冊的下層模塊之中的特定ID的下層模塊的CAN消息，識別出預(yù)先注冊的下層模塊被移除。
[0021]識別出下層模塊被移除的步驟可以進(jìn)一步包括由上層控制器通過傳輸響應(yīng)命令并且確認(rèn)對未傳輸CAN消息的ID的下層模塊的響應(yīng)而確認(rèn)移除的下層模塊。
[0022]用于更新電池模塊結(jié)構(gòu)中的下層模塊信息的方法可以進(jìn)一步包括由上層控制器刪除關(guān)于移除的下層模塊的信息，并且隨后通過交換消息將唯一 ID重新分配給剩余的下層模塊。
[0023]根據(jù)本發(fā)明的示例性實施例，可以保證通用性，同時在通過自動地識別下層模塊的添加和移除應(yīng)用具有電池模塊結(jié)構(gòu)的車輛以及應(yīng)用電池模塊結(jié)構(gòu)中的下層模塊的變化時，將系統(tǒng)成本的增加最小化。
[0024]本發(fā)明的其他方面和示例性實施例在下文中討論。
[0025]應(yīng)理解，本文中所用的術(shù)語“車輛”或“車輛的”或其他類似術(shù)語通常包括機(jī)動車輛，例如乘用車，其包括運動型多用途車(SUV)、公共汽車、卡車、各種商務(wù)車；船只，其包括各種小船和輪船、飛船以及類似者，并且包括混合動力車、電動車、插電式混合動力車、氫動力車以及其他替代燃料車(例如，來自資源的燃料而不是石油)。如本文中所述，混合動力車是具有兩個或兩個以上動力源的車輛，例如，汽油動力和電動車。
[0026]本發(fā)明的以上和其他特征在下文中討論。
【附圖說明】
[0027]現(xiàn)參考由在下文僅通過說明的方式給出的附圖所說明的本發(fā)明的某些示例性實施例詳細(xì)描述本發(fā)明的以上和其他特征，并且因此這些特征不限制本發(fā)明。
[0028]圖1是說明了根據(jù)本發(fā)明的示例性實施例的電池模塊結(jié)構(gòu)的連接配置圖；以及
[0029]圖2是說明了根據(jù)本發(fā)明的示例性實施例的用于識別模塊的方法的流程圖。
[0030]應(yīng)理解，附圖未必按比例繪制，而是呈現(xiàn)說明本發(fā)明的基本原理的各種特征的稍簡化表示。如本文中揭示的本發(fā)明的特定設(shè)計特征(例如，包括特定尺寸、定向、位置和形狀)將部分地由具體的既定應(yīng)用以及使用環(huán)境來確定。在各圖中，在圖式的幾個圖中參考數(shù)字始終指代本發(fā)明的相同或等效部分。
【具體實施方式】
[0031]下面將詳細(xì)參考本發(fā)明的各種實施例，在附圖中說明且在下文中描述各種實施例的實例。雖然將結(jié)合示例性實施例來描述本發(fā)明，但應(yīng)理解，并不希望將本發(fā)明限制于這些示例性實施例。相反，本發(fā)明既定不僅涵蓋所述示例性實施例，而且還涵蓋各種替代方式、修改、等效物以及其他實施例，這些內(nèi)容均可以包括在由所附權(quán)利要求書界定的本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)。
[0032]下文將參考附圖詳細(xì)描述本發(fā)明的示例性實施例，從而使本發(fā)明所屬領(lǐng)域的一般技術(shù)人員易于實踐。
[0033]本發(fā)明提供一種用于由上層控制器自動地識別下層模塊的添加和移除并重新更新電池模塊結(jié)構(gòu)中的下層模塊信息的方法。
[0034]本發(fā)明的示例性實施例取決于使用控制器局域網(wǎng)(CAN)通信(所述控制器局域網(wǎng)通信是用于車輛的通信協(xié)議)的信息交換方法以及電池組信息的變化檢測方法，其中在添加和移除下層模塊時應(yīng)用下層模塊的變化情況(change situt1ns)。上層控制器被配置成通過使用規(guī)定的協(xié)議與下層模塊(下層電池管理器)交換消息來自動地識別下層模塊的添加和移除。
[0035]圖1是說明了根據(jù)本發(fā)明的示例性實施例的電池模塊結(jié)構(gòu)的圖，并且圖2是說明了根據(jù)本發(fā)明的示例性實施例的用于識別模塊的方法的流程圖。
[0036]根據(jù)本發(fā)明的示例性實施例，當(dāng)添加新的下層模塊13時，新的下層模塊13在上層控制器14中自動地注冊。通過傳輸特定消息(即，用以識別且自動地注冊將模塊添加到上層控制器14上的消息)并且通過基于該消息自動地識別出將模塊添加到上層控制器14上來識別和注冊模塊的添加，以便將新的唯一 ID分配給新的下層模塊。
[0037]根據(jù)本發(fā)明的示例性實施例，上層控制器14識別出特定的下層模塊13何時被移除，以便從內(nèi)部數(shù)據(jù)和邏輯中刪除移除的下層模塊13 (ID、模塊信息以及類似者的刪除)。此處，通過確認(rèn)不傳輸消息的下層模塊13，上層控制器14識別出特定的下層模塊13被移除。
[0038]根據(jù)本發(fā)明的示例性實施例的用于識別模塊的方法進(jìn)一步包括在注冊或移除下層模塊13的步驟期間，由上層控制器14確認(rèn)電池組中的電池測量信息，以便識別下層模塊是被添加還是被移除。換言之，另外連接新的下層模塊或從預(yù)先注冊的下層模塊中移除特定的下層模塊。
[0039]在以下說明中，下層模塊13表示其中電池模塊11和測量關(guān)于電池模塊的信息的下層電池管理器12彼此組合的配置(包括電池模塊和連接到其上的單個下層電池管理器的單元配置)。
[0040]配置電池管理系統(tǒng)(BMS) 10的下層模塊13的電池管理器12具有在注冊之前用于注冊的特定CAN消息ID