本實(shí)用新型涉及一種電池管理系統(tǒng)的數(shù)據(jù)傳輸領(lǐng)域，尤其是一種將電池管理的相關(guān)數(shù)據(jù)傳輸至數(shù)據(jù)中心的數(shù)據(jù)通信伴侶。

背景技術(shù)：

近些年來(lái)，我國(guó)出臺(tái)一系列政策推動(dòng)和引導(dǎo)電動(dòng)汽車行業(yè)的發(fā)展。動(dòng)力電池組作為新能源電動(dòng)汽車最普遍的能量存儲(chǔ)裝置，一般由大量的單體動(dòng)力電池串并聯(lián)組成，所以必須配備相應(yīng)的電池管理系統(tǒng)，簡(jiǎn)稱BMS，對(duì)動(dòng)力電池組進(jìn)行保護(hù)及監(jiān)測(cè)。目前BMS的主要功能一般包括電池的狀態(tài)監(jiān)測(cè)，電池組的狀態(tài)評(píng)估，以及電池組的充放電保護(hù)和電池的均衡管理控制。而作為電動(dòng)汽車最重要的部件之一，動(dòng)力電池組整個(gè)生命周期的數(shù)據(jù)信息，對(duì)于電池的使用安全、回收利用等都具有重要的意義。

2016年8月12日工信部發(fā)布的《新能源汽車生產(chǎn)企業(yè)及產(chǎn)品準(zhǔn)入管理規(guī)定》修訂意見(jiàn)稿中，強(qiáng)調(diào)了新能源汽車的產(chǎn)品安全監(jiān)控環(huán)節(jié)，增加了對(duì)全部新能源汽車的運(yùn)行及安全狀態(tài)實(shí)時(shí)監(jiān)控的要求，并提出跟蹤記錄汽車使用、維護(hù)、維修情況（包括動(dòng)力電池回收和處置情況）。

目前市面上存在一些動(dòng)力電池全生命周期監(jiān)管系統(tǒng)，其主要存在以下不足之處：第一，不具有完備性，目前市面上的系統(tǒng)大多僅具有一到兩種通信通道，這種系統(tǒng)容易造成數(shù)據(jù)的流失，也無(wú)法保證故障信息傳輸?shù)膶?shí)時(shí)性；第二，不具有最優(yōu)通道選擇策略，在通信通道有限的情況下，無(wú)法切換到最優(yōu)的通信通道不僅會(huì)造成通信資源的浪費(fèi)，而且會(huì)增加系統(tǒng)的運(yùn)行成本。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，本實(shí)用新型提供了一種面向電池管理系統(tǒng)的數(shù)據(jù)通信伴侶，以解決實(shí)時(shí)上報(bào)BMS的故障信息，在一定的條件可以同步存儲(chǔ)的電池?cái)?shù)據(jù)信息，以確?？梢员O(jiān)測(cè)電池的整個(gè)生命周期。

本實(shí)用新型是這樣來(lái)實(shí)現(xiàn)上述目的的：

面向電池管理系統(tǒng)的數(shù)據(jù)通信伴侶，包括嵌入式處理器、與電池管理系統(tǒng)連接的通信模塊、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊、數(shù)據(jù)傳輸通道切換模塊、全球通網(wǎng)絡(luò)模塊、無(wú)線網(wǎng)絡(luò)模塊以及有線網(wǎng)絡(luò)模塊；其中嵌入式處理器的多個(gè)輸入輸出端口分別與通信模塊、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊、數(shù)據(jù)傳輸通道切換模塊連接，所述數(shù)據(jù)通道切換模塊設(shè)有分別與全球通網(wǎng)絡(luò)模塊、無(wú)線網(wǎng)絡(luò)模塊及有線網(wǎng)絡(luò)模塊連接的端口。

其中，所述通信模塊設(shè)有與電池管理系統(tǒng)連接的IO握手端口以及通信總線。

其中，上述的全球通網(wǎng)絡(luò)模塊為短信傳輸模塊或GPRS數(shù)據(jù)傳輸模塊。

其中，上述的無(wú)線網(wǎng)絡(luò)模塊為WIFI模塊或藍(lán)牙模塊。

其中，上述的有線網(wǎng)絡(luò)模塊為局域網(wǎng)模塊。

其中，上述的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊為兩組或以上。

本實(shí)用新型的有益效果是：該智能數(shù)據(jù)通信伴侶擴(kuò)展了BMS數(shù)據(jù)的傳輸通道，使每輛電動(dòng)汽車都可以作為互聯(lián)網(wǎng)中的一個(gè)終端，BMS通過(guò)智能數(shù)據(jù)通信伴侶的全球移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)、無(wú)線網(wǎng)絡(luò)或有線網(wǎng)絡(luò)將故障信息實(shí)時(shí)傳送給數(shù)據(jù)中心，保證了動(dòng)力電池在使用上的安全，與此同時(shí)，每次接入無(wú)線或者有線網(wǎng)絡(luò)時(shí)，電池運(yùn)行數(shù)據(jù)也將同步到數(shù)據(jù)中心，保證了每輛電動(dòng)汽車的動(dòng)力電池在整個(gè)生命周期中可監(jiān)控、可追溯。所獲得的動(dòng)力電池?cái)?shù)據(jù)，用于動(dòng)力電池的研究，給職能部門(mén)提供數(shù)據(jù)支持，對(duì)于動(dòng)力電池的安全使用、回收利用都有著重要的意義。

附圖說(shuō)明

下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)一步說(shuō)明：

圖1是面向電池管理系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是數(shù)據(jù)通信伴侶的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式

如圖1所示，是面向電池管理系統(tǒng)，包含以下幾個(gè)部分，數(shù)據(jù)中心、通信網(wǎng)絡(luò)、智能數(shù)據(jù)通信伴侶、電池管理系統(tǒng)（BMS）以及電池包。

一般情況下，電池管理系統(tǒng)不具備與數(shù)據(jù)中心進(jìn)行數(shù)據(jù)交換的能力，而智能數(shù)據(jù)通信伴侶作為擴(kuò)展模塊，可以將電池管理系統(tǒng)與數(shù)據(jù)中心相連通，進(jìn)行數(shù)據(jù)交換。在面向電池管理系統(tǒng)中，將BMS的報(bào)文數(shù)據(jù)分為兩類，第一類為警報(bào)故障信息，該類信息需要實(shí)時(shí)的上傳至數(shù)據(jù)中心，并獲得數(shù)據(jù)中心的反饋信息，回傳給BMS；第二類為電池?cái)?shù)據(jù)信息，該類信息是為了監(jiān)測(cè)動(dòng)力電池的生命周期；同時(shí)通信伴侶會(huì)根據(jù)通信情況對(duì)兩類報(bào)文數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，例如當(dāng)通信伴侶遇到通信故障時(shí)，智能數(shù)據(jù)通信伴侶在接收到電池管理系統(tǒng)的數(shù)據(jù)信息后，將對(duì)數(shù)據(jù)信息進(jìn)行判別，并依據(jù)優(yōu)先級(jí)原則，將數(shù)據(jù)進(jìn)行存儲(chǔ)或者轉(zhuǎn)發(fā)的處理。

數(shù)據(jù)通信伴侶在于BMS握手成功后，將通過(guò)CAN總線與BMS連接，并一直處于等待獲取BMS通信數(shù)據(jù)的狀態(tài)。當(dāng)數(shù)據(jù)通信伴侶獲取到BMS的通信數(shù)據(jù)后，進(jìn)入獲取網(wǎng)絡(luò)連接方法的狀態(tài)，即通過(guò)智能硬件識(shí)別目前所處的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境。識(shí)別完畢后，數(shù)據(jù)通信伴侶將開(kāi)始診斷所接收到的BMS通信數(shù)據(jù)。

首先判斷所接收的信息是否為警報(bào)故障信息，若為警報(bào)故障信息，即判斷目前所處的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境。若此時(shí)有線網(wǎng)絡(luò)接入，則通過(guò)有線網(wǎng)絡(luò)模塊將數(shù)據(jù)傳輸至數(shù)據(jù)中心；若沒(méi)有有線網(wǎng)絡(luò)接入，則繼續(xù)判斷是否有無(wú)線網(wǎng)絡(luò)接入，重復(fù)上述操作；若無(wú)線網(wǎng)絡(luò)與有線網(wǎng)絡(luò)均沒(méi)有接入，則直接通過(guò)全球移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)模塊將數(shù)據(jù)傳輸至數(shù)據(jù)中心，并檢測(cè)數(shù)據(jù)是否傳輸成功。若傳輸失敗，則繼續(xù)回傳，并記錄失敗次數(shù)，當(dāng)失敗次數(shù)大于設(shè)定的傳輸累計(jì)失敗次數(shù)時(shí)，向BMS報(bào)告?zhèn)鬏斒?，并記錄警?bào)故障信息，最后返回至獲取BMS通信數(shù)據(jù)的狀態(tài)；若傳輸成功，則直接返回至BMS通信數(shù)據(jù)狀態(tài)。

如果判斷不為警報(bào)故障信息時(shí)則判斷是否為電池?cái)?shù)據(jù)信息。若為電池?cái)?shù)據(jù)信息，即判斷目前所處的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境。若此時(shí)有線網(wǎng)絡(luò)接入，則通過(guò)有線網(wǎng)絡(luò)模塊將數(shù)據(jù)傳輸至數(shù)據(jù)中心；若沒(méi)有有線網(wǎng)絡(luò)接入，則繼續(xù)判斷是否有無(wú)線網(wǎng)絡(luò)接入，重復(fù)上述操作；若此時(shí)沒(méi)有網(wǎng)絡(luò)接入，則將電池?cái)?shù)據(jù)存儲(chǔ)至數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊。如果判斷到此時(shí)已經(jīng)接入到網(wǎng)絡(luò)中，即上傳數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊中的電池?cái)?shù)據(jù)信息，直到上傳數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊中的所有電池?cái)?shù)據(jù)信息被上傳至數(shù)據(jù)中心。

如圖2所示，為本實(shí)用新型的智能數(shù)據(jù)通信伴侶結(jié)構(gòu)示意圖。其中電池管理系統(tǒng)與智能數(shù)據(jù)通信伴侶有三類信號(hào)線連接，分別為供電總線、IO握手端口、以及CAN通信總線。目前市面上的BMS大部分都由12V鉛酸電池供電，智能數(shù)據(jù)通信伴侶的供電總線可以掛載在該12V鉛酸電池供電總線上。IO握手端口用于BMS與智能數(shù)據(jù)通信伴侶連接時(shí)的握手檢測(cè)階段。在IO握手端口中，可以為一根由電平觸發(fā)的信號(hào)線，在BMS端，該IO端口由10千歐姆的電阻下拉接地；在智能數(shù)據(jù)通信伴侶端，該IO端口為一個(gè)12V的高電平；當(dāng)BMS檢測(cè)到該高電平時(shí)，即認(rèn)為智能數(shù)據(jù)通信伴侶接入到BMS當(dāng)中。在BMS與智能數(shù)據(jù)通信伴侶握手成功后，BMS將通過(guò)CAN總線的方式與數(shù)據(jù)通信伴侶交換數(shù)據(jù)。

上述全球移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)模塊、無(wú)線網(wǎng)絡(luò)模塊、有線網(wǎng)絡(luò)模塊為并聯(lián)的關(guān)系，并由嵌入式處理器通過(guò)數(shù)據(jù)傳輸通道切換模塊來(lái)選擇與數(shù)據(jù)中心的連接通道。全球移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)可以是由SIM900A組成的硬件系統(tǒng)，并支持短信、GPRS數(shù)據(jù)傳輸?shù)裙δ堋o(wú)線網(wǎng)絡(luò)可以是由CC3200組成的硬件系統(tǒng)，支持WIFI的AP/STA模式。有線網(wǎng)絡(luò)可以是由ENC28J60組成的硬件系統(tǒng)，對(duì)外留出RJ45接口。

另外，智能數(shù)據(jù)通信伴侶的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊可以是兩張帶有SDIO接口的SD卡組成。兩張SD卡輪換工作，當(dāng)一張SD卡處于讀取狀態(tài)時(shí)，可以將收到的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)至第二張SD卡。此處的SD卡相當(dāng)于FIFO隊(duì)列，在SD卡存儲(chǔ)滿后，將重新在SD卡的起始存儲(chǔ)位置覆蓋原有的數(shù)據(jù)。當(dāng)檢測(cè)到網(wǎng)絡(luò)信號(hào)后，且將所存儲(chǔ)的電池?cái)?shù)據(jù)上傳完成后，將清空SD卡，等待重新寫(xiě)入電池?cái)?shù)據(jù)信息。