電動車輛中的電源管理的制作方法
【專利摘要】本文所描述的各種技術(shù)涉及用于管理電池組中的多個電池模塊的電動車輛電源管理系統(tǒng)。這種電動車輛電源管理系統(tǒng)可包括對應(yīng)于多個電池模塊的多個電池管理系統(tǒng)，以及用于管理所述多個電池管理系統(tǒng)的能量管理系統(tǒng)。所述能量管理系統(tǒng)和所述多個電池管理系統(tǒng)可采用主從無線通信，并且可使用單個無線頻道或多個分配的無線頻道。
【專利說明】電動車輛中的電源管理
[0001]相關(guān)申請的交叉引用
[0002]本申請是于2015年3月16日提交的題為“對電動車輛的改進(jìn)”的美國臨時專利申請?zhí)?2/133,991的非臨時專利申請并要求其優(yōu)先權(quán)。本申請還是于2015年4月22日提交的題為“對電動車輛的改進(jìn)”的美國臨時專利申請?zhí)?2/150,848的非臨時專利申請并要求其優(yōu)先權(quán)。申請?zhí)枮?2/133,991和62/150,848的臨時申請的全部內(nèi)容通過引用并入本文以用于到達(dá)本說明書所有目的、用途或要求。
技術(shù)領(lǐng)域
[0003]本發(fā)明涉及一種用于電池(例如在電動車輛馬達(dá)和其他電動裝置內(nèi)的電池)的電源管理系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0004]電池充電和電源管理技術(shù)是新的電池供電的裝置(如電動車輛)開發(fā)的重要部分。例如，多個電池模塊可以是電動車輛的電源且可在電動車輛的操作中發(fā)揮重要的作用。電池的有效管理和監(jiān)測可以是關(guān)鍵技術(shù)，因此電池管理系統(tǒng)成為電動車輛必不可少的部分。電動車輛中的電池管理系統(tǒng)可監(jiān)測為了確保電池的有效運(yùn)行所必需的電池電壓、電流、溫度以及其他電池參數(shù)和狀態(tài)。這種數(shù)據(jù)可進(jìn)行存儲并被提供至在電池組和/或在電動裝置內(nèi)的各種控制電路和系統(tǒng)(例如，電動車輛的車輛控制單元)。在一些情況下，電池組可使用多個可替換電池模塊，其為電池模塊的持續(xù)監(jiān)測和管理制造了復(fù)雜性和困難。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]鑒于以上問題，本發(fā)明涉及用于電動裝置，如電動車輛的電源管理系統(tǒng)。
[0006]本發(fā)明的某些方面涉及用于電動車輛的電源管理系統(tǒng)。電動車輛電源管理系統(tǒng)可用于管理多個電池模塊，并且多個電池模塊中的每個電池模塊可包括一個或多個電池單元。這種電動車輛電源管理系統(tǒng)可包括多個電池管理系統(tǒng)(BMS)，其中多個電池管理系統(tǒng)(BMS)中的每個電池管理系統(tǒng)與相應(yīng)的電池模塊相連以管理在相應(yīng)的電池模塊中的一個或多個電池單元。能量管理系統(tǒng)(EMS)可管理多個電池管理系統(tǒng)。電動車輛電源管理系統(tǒng)可進(jìn)一步包括無線數(shù)據(jù)通道，其由用于在能量管理系統(tǒng)和多個電池管理系統(tǒng)之間進(jìn)行數(shù)據(jù)通信的一個或多個無線頻道所組成。能量管理系統(tǒng)還可包括能量管理處理器和能量管理通信模塊。每個電池管理系統(tǒng)可包括電池管理處理器和電池管理通信模塊，且還可設(shè)有唯一的電池管理系統(tǒng)地址。能量管理通信模塊可使用無線頻道以同時將命令發(fā)送至電池管理系統(tǒng)中的每一個，并且命令可載有標(biāo)識當(dāng)前被選電池管理系統(tǒng)的地址。電池管理通信模塊中的每一個可從能量管理通信模塊接收命令，并且可使用其各自的電池管理處理器基于命令中的地址確定是否要對接收的命令進(jìn)行處理和應(yīng)答。當(dāng)前被選電池管理系統(tǒng)的電池管理處理器可確定是否需要對接收的命令進(jìn)行處理和應(yīng)答，并且可隨后對接收的命令進(jìn)行處理和響應(yīng)。
[0007]根據(jù)本發(fā)明的額外的方面，可提供電動車輛電源管理系統(tǒng)。電動車輛電源管理系統(tǒng)可用于管理多個電池模塊，其中多個電池模塊中的每個電池模塊包括一個或多個電池單元。電動車輛電源管理系統(tǒng)可包括多個電池管理系統(tǒng)(BMS)，其中多個電池管理系統(tǒng)(BMS)中的每個電池管理系統(tǒng)對應(yīng)于電池模塊，且每個電池管理系統(tǒng)可用于管理電池模塊中的一個或多個電池單元。能量管理系統(tǒng)(EMS)可管理多個電池管理系統(tǒng)。電動車輛電源管理系統(tǒng)可進(jìn)一步包括無線數(shù)據(jù)通道，無線數(shù)據(jù)通道是由多個無線頻道所組成的，且多個電池管理系統(tǒng)中的每個電池管理系統(tǒng)可使用多個無線頻道中的相應(yīng)的無線頻道以與能量管理系統(tǒng)進(jìn)行通信。能量管理系統(tǒng)可包括能量管理通信模塊，且多個電池管理系統(tǒng)(BMS)中的每個電池管理系統(tǒng)可包括電池管理通信模塊。能量管理通信模塊可使用無線頻道向多個電池管理系統(tǒng)中的一個電池管理系統(tǒng)或同時向多個電池管理系統(tǒng)中的多個電池管理系統(tǒng)發(fā)送命令。多個電池管理系統(tǒng)中的一個或多個電池管理系統(tǒng)可通過其各自的電池管理通信模塊接收命令并在接收命令后對命令進(jìn)彳丁處理和響應(yīng)。
[0008]根據(jù)本發(fā)明的進(jìn)一步的方面，可提供電池車輛的電池組。這種電池組可包括多個電池模塊，并且電池組可使用根據(jù)本文所述的實施例的電動車輛電源管理系統(tǒng)。
[0009]在本發(fā)明的更進(jìn)一步的方面，可提供電動車輛，電動車輛包括電動車輛的電池組和/或根據(jù)本文所述的實施例的電動車輛電源管理系統(tǒng)。
[0010]相對于現(xiàn)有技術(shù)，本文所述的各種實施例可具有某些優(yōu)點(diǎn)，例如，避免了電動車輛電池組內(nèi)的大量布線從而節(jié)省了這種電池組的空間。此外，在一些情況下，可需要更少或不需要通信線接頭，因此可更方便地替換電池模塊組，并且可有效防止由于與電池模塊的通信損耗而導(dǎo)致的車輛的穩(wěn)定性問題。
【附圖說明】
[0011]本發(fā)明將參照附圖進(jìn)一步地進(jìn)行詳細(xì)描述。
[0012]圖1A示出根據(jù)本發(fā)明的一個或多個實施例的電動車輛電源管理系統(tǒng)的數(shù)據(jù)交換圖。
[0013]圖1B示出根據(jù)本發(fā)明的一個或多個實施例的電動車輛電源管理系統(tǒng)的數(shù)據(jù)交換圖。
[0014]圖2示出根據(jù)本發(fā)明的一個或多個實施例的電動車輛電源管理系統(tǒng)的硬件模塊圖。
[0015]圖3A示出使用根據(jù)本發(fā)明的一個或多個實施例的電動車輛電源管理系統(tǒng)的電池組的內(nèi)部主通信流程圖。
[0016]圖3B示出使用根據(jù)本發(fā)明的一個或多個實施例的電動車輛電源管理系統(tǒng)的電池組的內(nèi)部實施流程圖。
[0017]圖4示出使用根據(jù)本發(fā)明的一個或多個實施例的電動車輛電源管理系統(tǒng)的電池組的內(nèi)部通信流程示意圖。
[0018]圖5示出可提供本發(fā)明的各種特性的計算系統(tǒng)的示例性方框圖。
【具體實施方式】
[0019]下面將參照附圖描述本發(fā)明的電動車輛電源管理系統(tǒng)的實施例。
[0020]在下列描述中，為了進(jìn)行解釋，闡述了許多特定的細(xì)節(jié)以提供對本發(fā)明的各種實施例的徹底理解。然而，對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說顯而易見的是，本發(fā)明的實施例可在不具有這些特定細(xì)節(jié)中的一些的情況下進(jìn)行實踐。在其他情況下，以方框圖的形式示出公知的結(jié)構(gòu)和裝置。
[0021]隨后的描述僅提供了示例性實施例且不旨在限制本公開的范圍、適用性或配置。相反地，示例性實施例的隨后的描述將向本領(lǐng)域中的技術(shù)人員提供用于實施示例性實施例的描述。應(yīng)當(dāng)理解的是，在不脫離如在所附權(quán)利要求中闡述的本發(fā)明的精神和范圍的前提下，可對元件的功能和布置做出各種改變。
[0022]在下列的描述中給出了具體的細(xì)節(jié)以提供對實施例的徹底理解。然而，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員將理解的是，實施例也可在不具有這些特定細(xì)節(jié)的情況下予以實踐。例如，可以以方框圖的形式將電路、系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)、過程和其他部件示為部件，從而避免以不必要的細(xì)節(jié)混淆實施例。在其他情況下，可在不具有不必要的細(xì)節(jié)的情況下示出公知的電路、過程、算法、結(jié)構(gòu)和技術(shù)以免混淆實施例。
[0023]另外，要注意的是，各個的實施例可被描述為過程，該過程被描述為流程表、流程圖、數(shù)據(jù)流圖、結(jié)構(gòu)圖或方框圖。盡管流程表可將操作描述成順序過程，但許多操作也可并行或同時地進(jìn)行。此外，操作的順序可進(jìn)行重新安排。當(dāng)其操作被完成時，過程終止，但可能具有未包括在圖中的額外步驟。過程可對應(yīng)于方法、函數(shù)、過程、子例程、子程序等。當(dāng)過程對應(yīng)于函數(shù)時，其終止可能對應(yīng)于使該函數(shù)返回至調(diào)用函數(shù)或主函數(shù)。
[0024]下面將參考構(gòu)成本說明書的一部分的附圖描述本發(fā)明的各種實施例。應(yīng)該理解的是，雖然在本發(fā)明中使用表示方向的術(shù)語，諸如“前”、“后”、“上”、“下”、“左”、“右”等描述本發(fā)明的各種示例性結(jié)構(gòu)部分和元件，但是在此使用這些術(shù)語只是為了方便說明的目的，是基于附圖中顯示的示例方位而確定的。由于本發(fā)明所公開的實施例可以按照不同的方向設(shè)置，所以這些表示方向的術(shù)語只是作為說明而不應(yīng)視作為限制。在可能的情況下，本發(fā)明中使用的相同或者相類似的附圖標(biāo)記指的是相同的部件。
[0025]術(shù)語“計算機(jī)可讀介質(zhì)”包括但不限于非臨時性介質(zhì)，如便攜式或固定存儲裝置、光存儲裝置和各種其他能夠存儲、包含或攜帶指令和/或數(shù)據(jù)的介質(zhì)。代碼段或計算機(jī)可執(zhí)行指令可表示過程、函數(shù)、子程序、程序、例程、子例程、模塊、軟件包、類或指令、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)或程序語句的任意組合?？赏ㄟ^傳遞和/或接收信息、數(shù)據(jù)、引數(shù)、參數(shù)或存儲器內(nèi)容而將代碼段聯(lián)接至另一個代碼段或硬件電路。信息、引數(shù)、參數(shù)、數(shù)據(jù)等可經(jīng)任何合適的手段，包括存儲器共享、消息傳遞、令牌傳遞、網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)冗M(jìn)行傳遞、轉(zhuǎn)發(fā)或傳輸。
[0026]此外，實施例可由硬件、軟件、固件、中間件、微代碼、硬件描述語言或其任意組合來實施。當(dāng)以軟件、固件、中間件或微代碼實施時，用于執(zhí)行必要任務(wù)的程序代碼或代碼段可被存儲在計算機(jī)可讀介質(zhì)中。處理器可執(zhí)行必要的任務(wù)。
[0027]本文描述了涉及用于管理在電池組中的多個電池模塊的電動車輛電源管理系統(tǒng)的各種技術(shù)(例如，存儲多個可由一個或多個處理器等執(zhí)行的指令的系統(tǒng)、電路、方法、非臨時性計算機(jī)可讀存儲器)。這種電動車輛電源管理系統(tǒng)可包括對應(yīng)于多個電池模塊的多個電池管理系統(tǒng)以及用于管理多個電池管理系統(tǒng)的能量管理系統(tǒng)。能量管理系統(tǒng)和多個電池管理系統(tǒng)可采用主從無線通信，并且可使用單個無線頻道或多個分配的無線頻道。
[0028]在本文所述的某些實施例中，對應(yīng)于多個電池模塊131.1、131.2、…、131.η的多個電池管理系統(tǒng)(BMS) 132.1、132.2、…、132.η可通過無線數(shù)據(jù)通道與能量管理系統(tǒng)(EMS) 111進(jìn)行通?目。
[0029]圖1A示出根據(jù)一個或多個實施例的電動車輛電源管理系統(tǒng)的數(shù)據(jù)交換圖，圖1B示出根據(jù)一個或多個實施例的電動車輛電源管理系統(tǒng)的數(shù)據(jù)交換圖的另一個實例。如在圖1A和IB中所示，本文所述的電源管理系統(tǒng)100可管理和監(jiān)測電池組101。電池組101可包括多個電池模塊 131.1、131.2、".、131.11，每個電池模塊131.1(1 = 1、2、...η)與一個BMS 132.1(i=1、2、...η)相連，以管理在相應(yīng)電池模塊131.1中的一個或多個電池單元。電池模塊131.1
及其相應(yīng)的BMS 132.1可組成可替換的電池模塊組112.1(i = l、2.....η)，并且在當(dāng)前使用的電池模塊組112.1發(fā)生故障時，其可使用替代的電池模塊組進(jìn)行替換。
[0030]電源管理系統(tǒng)100可進(jìn)一步包括能量管理系統(tǒng)(EMS)111，EMS 111可用于管理多個BMS 132.1、132.2、...、132.η，并且 EMS 111可通過無線數(shù)據(jù)通道 113、114 與 BMS 132.1、
132.2、…、132.η相連。由于通過無線數(shù)據(jù)通道113、114進(jìn)行連接，因此避免了大量布線且可減小電池組101的整體空間。同時，由于不需要通信線接頭，可潛在地避免電池模塊組112.1替換帶來的通信線接頭損耗的問題，并從而可增強(qiáng)穩(wěn)定性。
[0031]圖2示出根據(jù)各種實施例的電動車輛電源管理系統(tǒng)的硬件模塊圖。在這個實例中，每個BMS 132.丨設(shè)有電池管理處理器211.丨(丨=1、2、".11)、電池管理存儲器212.1(丨=1、
2、--11)、電池管理通信模塊213.1(1 = 1、2、-_11)、電壓檢測電路214.1(1 = 1、2^11)和溫度檢測電路215.1(1 = 1、2、-_10。每個81^ 132.1可通過電壓檢測電路214.1和溫度檢測電路215.1實時地檢測數(shù)據(jù)，如相應(yīng)的電池模塊131.1的電壓和溫度，并且可將該數(shù)據(jù)存儲在電池管理存儲器212.1中。EMS 111可設(shè)有能量管理處理器201、能量管理存儲器202以及能量管理通信模塊203。
[0032]在一些實施例中，當(dāng)使用無線數(shù)據(jù)通道113、114進(jìn)行電池組101的內(nèi)部通信時，可使用主從架構(gòu)的通信方式。例如，EMS 111可用作主控端且每個BMS 132.1可用作從屬端。充當(dāng)主控端的EMS 111可確定哪個BMS 132.1回復(fù)，從而避免因無法確定哪個BMS 132.1需要與EMS 111進(jìn)行通信而可能產(chǎn)生的沖突，從而避免信息阻塞。同時，由于主從架構(gòu)的通信方式，使得BMS 132.1、132.2、…、132.η之間不需要進(jìn)行相互通信且可以是相互獨(dú)立的，因此不會因為多個BMS中的一個發(fā)生異常而影響整個電源管理系統(tǒng)。
[0033]為了管理每個BMS 132.1,EMS 111可能需要周期性或連續(xù)地從每個BMS 132.1收集其相應(yīng)的電池模塊131.1的信息。在圖1A所示的實例中，EMS 111所使用的無線數(shù)據(jù)通道113由一個無線頻道組成，其可同時連接EMS 111和多個BMS 132.1、132.2、…、132.n，從而節(jié)省資源。每個BMS 132.丨可永久地設(shè)有唯一的81^地址10.丨(丨=1、2、...η)。通過在通信信息中設(shè)有標(biāo)識當(dāng)前被選的BMS的地址ID.1，EMS 11 —次I可與一個當(dāng)前被選的BMS通信，且在完成與當(dāng)前被選的BMS的通信后，其可與下一個被選BMS進(jìn)行通信直至多個BMS中的每個BMS都與EMS 111進(jìn)行了通信。在完成了一輪這樣的通信后，則可進(jìn)行下一輪通信。在一些實施例中，如果僅使用一個無線頻道，該通信方法可有效避免在多個BMS和EMS 111之間進(jìn)行同時通信而導(dǎo)致的沖突。
[0034]下面將參照圖1A、圖2和圖3A詳細(xì)地描述使用如在圖1A中所示實施例的電源管理系統(tǒng)的電池組101的內(nèi)部通信流程。然而，應(yīng)該理解的是，參照這些附圖描述的技術(shù)不限于圖1A和圖2中所示的特定系統(tǒng)，且可用于本文所述的各種其他實施例中。
[0035]在步驟301中，首先在通信前，可為每個BMS 132.1永久地提供唯一的BMS地址ID.1(i = 1、2、...!!)，且所有BMS的ID信息可被存儲在EMS 111的能量管理存儲器202中。
[0036]在步驟302中，在每一輪通信前，EMS 111可設(shè)置通信間隔時間，這里的通信間隔時間可指從能量管理系統(tǒng)111與當(dāng)前被選的BMS之間的通信完成時刻到能量管理系統(tǒng)111與下一個被選的BMS之間的通信開始時刻的時間間隔。
[0037]步驟303至步驟306示出在EMS111可將數(shù)據(jù)命令發(fā)送至當(dāng)前被選電池管理系統(tǒng)132.j (j = 1、2、…、n)前的異常驗證過程。
[0038]在步驟303中，EMS 111的能量管理處理器201可控制能量管理通信模塊203通過無線數(shù)據(jù)通道113同時向所有BMS 132.1、132.2、…132.η的電池管理通信模塊213.1、
213.2、…213.η發(fā)送載有標(biāo)識當(dāng)前被選BMS132.j的地址ID.j的驗證信號。
[0039]在步驟304中，在每個電池管理通信模塊213.1接收來自能量管理通信模塊203的驗證信號后，每個電池管理處理器211.1可根據(jù)驗證信號中的IDJ確定是否對驗證信號進(jìn)行應(yīng)答。具體而言，電池管理處理器211.1可比較/核對驗證信號中的ID.j是否和存儲器212.1中存儲的ID—致。如果一致，BMS.1則可進(jìn)入步驟305以充當(dāng)當(dāng)前被選BMS 132.j以向EMS 111回復(fù)驗證應(yīng)答信號。如果不一致，BMS.1則可拋棄驗證信號。
[0040]在步驟306中，EMS111可根據(jù)驗證應(yīng)答信號判斷/確定是否存在與BMS相關(guān)聯(lián)的異常。例如，異常情況可能是:EMS 111在預(yù)定時間內(nèi)沒有收到當(dāng)前被選BMS 132.j的驗證應(yīng)答信號，或EMS 111收到的驗證應(yīng)答信號為亂碼，或EMS 111收到的驗證應(yīng)答信號中有錯誤標(biāo)記等。如果EMS 111確定存在與BMS相關(guān)聯(lián)的一些異常，EMS 111可進(jìn)入故障診斷流程307。[0041 ]在故障診斷流程307中，EMS 111可先判斷故障類型，然后可基于故障類型確定是否需要啟動警告機(jī)制。如啟動了警告機(jī)制，EMS 111則可向車輛控制單元(VCU)發(fā)送警告信息，車輛控制單元(VCU)可進(jìn)行后續(xù)的故障處理，之后，EMS 111則可返回主通信流程以進(jìn)行步驟308。如果判斷不需要啟動警告機(jī)制，EMS 111則可終止故障診斷流程307并返回主通信流程。通過設(shè)置異常驗證過程，可有效監(jiān)測在使用無線數(shù)據(jù)通道的過程中所產(chǎn)生的問題，從而及時處理故障并避免對后續(xù)命令以及應(yīng)答處理的影響。
[0042]如果EMS 111驗證不存在異常，則可進(jìn)行步驟308至步驟310的請求數(shù)據(jù)發(fā)送流程。
[0043]具體而言，在步驟308中，EMS111的能量管理處理器201可控制能量管理通信模塊203通過無線數(shù)據(jù)通道113同時向所有BMS 132.1、132.2、…132.η的電池管理通信模塊
213.1、213.2、…213.η發(fā)送請求數(shù)據(jù)命令。請求數(shù)據(jù)命令可包括，例如開始標(biāo)記、標(biāo)識當(dāng)前被選BMS 132.j的ID.j、請求當(dāng)前被選BMS 132.j發(fā)送常用信息(如符合當(dāng)前被選ID.j的相應(yīng)的電池模塊131.j的電壓、電流、溫度等)的命令、和/或終止標(biāo)記。
[0044]在步驟309中，在每個電池管理通信模塊213.1收到來自于能量管理通信模塊203的請求數(shù)據(jù)命令后，每個電池管理處理器211.1可基于請求數(shù)據(jù)命令中的IDJ確定是否要對命令進(jìn)行處理和應(yīng)答。在操作期間，每個電池管理通信模塊213.1常常無需完整地接收請求數(shù)據(jù)命令且可能只需接收標(biāo)識當(dāng)前被選BMS 132.j的ID.j部分的命令。在電池管理處理器211.1確定ID.j與其ID—致后，電池管理處理器則可繼續(xù)接收命令直至命令結(jié)束和/或接收到終止標(biāo)記。如果IDJ與其ID不一致，電池管理處理器則無需繼續(xù)接收命令且可拋棄請求數(shù)據(jù)命令。這樣，可有效地提高通信效率。
[0045]在步驟310中，在確定需要對請求數(shù)據(jù)命令進(jìn)行處理和應(yīng)答后，當(dāng)前被選BMS132.j的電池管理處理器211.j可控制當(dāng)前被選電池管理通信模塊213.j通過無線數(shù)據(jù)通道113向EMS 111回復(fù)請求數(shù)據(jù)。在這些和其他實施例中，BMS 132的電池管理處理器211可通過硬件電路和/或通過存儲計算機(jī)可執(zhí)行軟件指令以執(zhí)行所述功能的計算機(jī)可讀介質(zhì)來執(zhí)行本文所述的各種功能。
[0046]在當(dāng)前被選BMS 132.j向EMS 111回復(fù)請求數(shù)據(jù)后，進(jìn)行步驟311，其中EMS 111的能量管理處理器201可確定是否對當(dāng)前被選BMS 132.j實施操作。如果實施操作，則可進(jìn)行如在步驟312中的實施流程。這里的實施操作是指EMS 111需要對當(dāng)前被選BMS 132.j的參數(shù)進(jìn)行修改，或者需要當(dāng)前被選BMS 132.j回復(fù)額外信息，例如電池設(shè)置參數(shù)紀(jì)錄等。額外信息可包括涉及被選BMS 132.j的之前或當(dāng)前狀態(tài)的任何信息，但無需包括之前傳輸?shù)某Ｓ眯畔?例如，電壓和溫度)。
[0047]在使用如圖3B中所示的第一個實施例的電池組的內(nèi)部實施流程圖中示出了步驟312的特定流程。在這個實例中，在步驟3121中，EMS可向每個BMS 132.1發(fā)送載有當(dāng)前被選BMS 132.j的地址ID.j的實施命令。在步驟3122中，每個BMS 132.1可根據(jù)ID各自確定是否需要對實施命令進(jìn)行應(yīng)答。這些各自確定可類似于如上面所討論的步驟309中的方法，其中BMS 132.1可根據(jù)ID確定是否需要對請求數(shù)據(jù)命令進(jìn)行應(yīng)答。在步驟3123中，當(dāng)前被選BMS132.j可接收并實施命令。在當(dāng)前被選BMS 132.j實施命令后，在步驟3124中，可再次進(jìn)行如在圖3A中所示的主通信流程。
[0048]在當(dāng)前被選BMS132.j已對為當(dāng)前被選BMS 132.j發(fā)送的命令進(jìn)行處理和應(yīng)答后，EMS 111與當(dāng)前被選BMS 132.j的通信則可被視為完成，且進(jìn)行步驟313。在步驟313中，EMS111的能量管理處理器201可確定是否已完成了向多個電池模塊131.1、131.2、…、131.n中的每一個發(fā)送相應(yīng)的命令。如果沒有完成，則進(jìn)行步驟314，其中EMS 111將標(biāo)識當(dāng)前被選BMS的地址ID更新為ID.j+Ι，從而選擇下一個當(dāng)前被選BMS 132.j+Ι。在等待了步驟302中設(shè)置的間隔時間后，則可在步驟303中開始與下一個當(dāng)前被選BMS 132.j+Ι的通信。因此，每個BMS 132.1的通信可由EMS 111確定，從而可有效地避免多個BMS同時回復(fù)EMS 111而帶來的沖突。
[0049]在一些情況下，EMS 111可連續(xù)和順序地更新當(dāng)前BMS的地址ID，從而不斷選擇下一個當(dāng)前被選BMS直至其已向多個BMS 132.1、132.2、…、132.η中的每一個發(fā)送相應(yīng)的命令。應(yīng)注意的是，這里的順序更新并不限定多個BMS132.1、132.2、需要按照某個固定的順序進(jìn)行排序以通信，而是指EMS在每一輪通信中不重復(fù)地與多個BMS中的每一個進(jìn)行通信。
[0050]當(dāng)EMS 111已完成向多個BMS 132.1、132.2、…、132.η中的每一個發(fā)送相應(yīng)的命令時，在步驟313中可確定其已完成了當(dāng)前一輪的通信。此時，過程可返回至步驟302以開始新一輪的通信。
[0051]圖1B示出了根據(jù)各種實施例的電動車輛電源管理系統(tǒng)的另一個數(shù)據(jù)交換圖。在這個實例中，也采用了主從架構(gòu)的通信方式。與圖1A所示的實施例不同的地方在于，在這個實例中，無線數(shù)據(jù)通道114由多個無線頻道114.1、114.2、…、114.η組成。無線頻道114.1、
114.2、…、114.η中的每一個可對應(yīng)于一個特定的BMS 132.i(i = 1、2、."n)，且EMS 111可使用與該81^132」(丨=1、2^"11)相應(yīng)的無線頻道114」(丨=1、2^"11)與每個813 132.1進(jìn)行通信。由于每個BMS 132.1可設(shè)有唯一的無線頻道114.1，即使多個BMS同時與EMS 111進(jìn)行通信，也可避免通信碰撞和/或沖突。此外，用于區(qū)分電池模塊的地址(ID.1)，其在這個實例中為可選的，且其可存儲在EMS 111中。EMS 111可將每個電池模塊的地址(ID.1)與其相應(yīng)的無線頻道114.1相關(guān)聯(lián)，且以這種方式，EMS 111可通過相應(yīng)的無線頻道將對電池模塊的命令發(fā)送至電池模塊。
[0052]下面將參照圖2和圖4詳細(xì)地描述使用如在圖1B中所示實施例的電池組101的內(nèi)部通信流程。然而，應(yīng)該理解的是，參照這些附圖描述的技術(shù)不限于圖1B和圖4中所示的特定系統(tǒng)，且可用于本文所述的各種其他實施例中。
[0053]在步驟401中，首先在通信前，每個BMS 132.1可永久地設(shè)有唯一的BMS地址ID.1(i=1、2、...η)和唯一的無線頻道114.1，且所有BMS的ID信息和相應(yīng)的無線頻道的信息可存儲在EMS 111的能量管理存儲器202中。
[0054]在步驟402中，在每一輪通信前，EMS 111可設(shè)置通信間隔時間，這里的通信間隔時間可指從EMS 111與BMS之間的當(dāng)前通信的完成時刻到EMS 111與BMS之間的下次通信的開始時刻的時間間隔。能量管理處理器201可根據(jù)需要控制時間間隔的長短。
[0055]步驟403至步驟405示出EMS 111從BMS 132.1收集其相應(yīng)的電池模塊131.1的信息前的異常驗證過程。具體而言，在步驟403中，EMS 111的能量管理處理器201可選擇多個需要通信的BMS同時與之進(jìn)行通信，能量管理通信模塊203可通過其各自的無線頻道向被選的BMS的電池管理通信模塊發(fā)送驗證信號。應(yīng)注意的是，這里的多個被選的BMS可以是或不是電池組101中的所有BMS。例如，EMS 111也可僅選擇一個BMS 132.1并通過其相應(yīng)的無線頻道114.1將驗證信號發(fā)送至BMS 132.1o
[0056]由于在這個實例中每個無線頻道114.1是與單個BMS132.1相對應(yīng)的，因此只有使用該無線頻道114.U^BMS 132.1才可收到通過該無線頻道114.1發(fā)送的驗證信號。在步驟404中，在接收驗證信號后，一個或多個電池管理通信模塊可通過其各自的無線頻道向EMS111回復(fù)其驗證應(yīng)答信號。如果EMS 111選擇多個BMS與之同時通信，EMS 111則可同時向這些BMS發(fā)送相同的驗證。當(dāng)這些BMS回復(fù)驗證應(yīng)答信號時，EMS 111可通過其相應(yīng)的無線頻道區(qū)分這些來自多個BMS的驗證應(yīng)答信號。當(dāng)然，在其他實施例中，也可以采用其它方法來區(qū)分來自多個BMS的驗證應(yīng)答信號。例如，EMS 111可向每個BMS.1發(fā)送添加了其相應(yīng)的地址ID.1的驗證信號，且每個BMS.1可向EMSl 11回復(fù)添加了其相應(yīng)的地址ID.1的驗證應(yīng)答信號。在其他實例中，EMS 111可向多個BMS發(fā)送相同的驗證信號，但每個BMS.1可向EMS 111回復(fù)添加了其相應(yīng)的地址ID.1的驗證應(yīng)答信號。
[0057]在步驟405中，EMS111可基于從BMS接收的驗證應(yīng)答信號確定是否存在與一個或多個BMS相關(guān)聯(lián)的異常。如果能量管理系統(tǒng)111確定存在異常，能量管理系統(tǒng)111則可進(jìn)入故障診斷流程406?？傮w的異常狀況和故障診斷流程406可與上面參照圖1A所討論的相同。
[0058]如果EMS 111驗證不存在異常，則可進(jìn)行步驟407至步驟408的請求數(shù)據(jù)發(fā)送流程。例如，EMS 111可通過BMS各自的無線頻道向之前被選的BMS發(fā)送請求數(shù)據(jù)命令，且被選的BMS可通過其各自無線頻道向EMS回復(fù)請求數(shù)據(jù)。EMS 111發(fā)送請求數(shù)據(jù)命令以及BMS向EMS111回復(fù)請求數(shù)據(jù)的方式與上述異常驗證過程所使用的方式類似。
[0059]在被選的BMS已通過其各自的無線頻道向EMS回復(fù)請求數(shù)據(jù)后，可進(jìn)行步驟409。在步驟409中，EMS 111的能量管理處理器201可確定是否需要對被選的BMS實施操作。如果需要實施操作，在步驟410和步驟411中，EMS 111可通過其各自的無線頻道114.1將實施命令發(fā)送至BMS，且BMS可接收并實施該實施命令。在這些和其他實施例中，EMS 111的能量管理處理器201可通過硬件電路和/或通過存儲計算機(jī)可執(zhí)行軟件指令以執(zhí)行所述功能的計算機(jī)可讀介質(zhì)來執(zhí)行本文所述的各種功能。
[0060]在被選的BMS 132.1已完成處理和應(yīng)答后，EMS 111與BMS的當(dāng)前通信被視為已完成，且在等待了步驟402中設(shè)置的間隔時間后，可從步驟402開始進(jìn)行EMS 111與BMS的下次通信。
[0061 ] 如在圖1A、圖1B和圖2中所示，電池組101可通過EMS 111與電池組的各種外部設(shè)備進(jìn)行通信。具體而言，EMS 111的能量管理通信模塊203可通過外部數(shù)據(jù)總線207向某個外部設(shè)備發(fā)送通信數(shù)據(jù)或可從外部設(shè)備接收通信數(shù)據(jù)。在這種情況下，外部設(shè)備可包括，例如，車輛控制單元(VCU)204、充電單元(充電器)206和用戶界面(UI)205。外部數(shù)據(jù)總線207可與這種外部設(shè)備的通信模塊相連。
[0062]在一些實施例中，外部數(shù)據(jù)總線207可采用高速有線數(shù)據(jù)通道，且通信模式可選擇CAN總線方式或類似方式。在其他實例中，外部數(shù)據(jù)總線207可采用無線通信通道。
[0063]在一些情況下，連接至電池組101內(nèi)部的無線數(shù)據(jù)通道113或114可與外部數(shù)據(jù)總線207相互獨(dú)立。因此，在這種情況下，可以有效保證電源管理系統(tǒng)與車輛控制單元(V⑶)的通信穩(wěn)定性，且可更有效地避免對VCU204與其他系統(tǒng)的通信穩(wěn)定性的干擾。
[0064]額外的實施例還提供了一種電動車輛的電池組101，其包括上述的多個電池模塊
131.1、131.2、...、131.η，且電池組101使用上述電動車輛電源管理系統(tǒng)。
[0065]進(jìn)一步的實施例還可提供一種包括上述電池組101、電池模塊131等的電動車輛。
[0066]現(xiàn)在參照圖5，其為可集成至或可操作地被連接至本文所述的電池管理系統(tǒng)(BMS)、能量管理系統(tǒng)(EMS)、車輛控制單元(VCU)，以及上述的任何其他部件的計算機(jī)系統(tǒng)或其他計算機(jī)裝置500的示例性方框圖。一個或多個計算機(jī)系統(tǒng)或其他計算機(jī)裝置500可控制上述的電動裝置和/或部件的一個或多個方面。例如，一個或多個計算機(jī)裝置500可用于實現(xiàn)上述的各種電池管理系統(tǒng)132和電池模塊組112、能量管理系統(tǒng)111、車輛控制單元204、用戶界面205、充電單元206。因此，這種部件可包括下面參照計算機(jī)裝置500所述特性中的一些或全部。在一些實例中，計算機(jī)系統(tǒng)或其他計算機(jī)裝置500可包括平板計算機(jī)、個人數(shù)據(jù)助理、智能電話、游戲機(jī)和/或用于控制電動車輛的專用計算機(jī)系統(tǒng)。前述計算裝置中的任何特定的一個可全部或至少部分地被配置成表現(xiàn)出類似于計算機(jī)系統(tǒng)500的特性。
[0067]所示的計算機(jī)裝置500包括硬件元件，其可經(jīng)總線502進(jìn)行電聯(lián)接(或可根據(jù)需要按其他方式進(jìn)行通信)O硬件元件可包括處理單元，其具有一個或多個處理器504，包括但不限于一個或多個通用處理器和/或一個或多個專用處理器(如數(shù)字信號處理芯片、圖形加速處理器和/或類似物)；一個或多個輸入裝置506，其可包括但不限于方向盤、氣候控制按鈕或其他用戶輸入接收按鈕和/或類似物；以及一個或多個輸出裝置508，其可包括但不限于展示裝置(例如，計算機(jī)屏幕)、GPS和/或類似物。
[0068]計算機(jī)系統(tǒng)500可進(jìn)一步地包括一個或多個非臨時性存儲裝置510(和/或與其通信)，非臨時性存儲裝置510可包括但不限于，本地和/或網(wǎng)絡(luò)可訪問存儲裝置和/或可包括但不限于磁盤驅(qū)動器、磁盤陣列(drive array)、光存儲裝置、固態(tài)存儲裝置，如隨機(jī)存取存儲器和/或只讀存儲器，其可以是可編程的、閃存可更新的和/或類似的。這種存儲裝置可被配置成實施任何適當(dāng)?shù)臄?shù)據(jù)存儲，包括但不限于各種文件系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫結(jié)構(gòu)和/或類似物。
[0069]計算機(jī)裝置500還可包括通信子系統(tǒng)512，其可包括但不限于調(diào)制解調(diào)器、網(wǎng)卡(無線和/或有線的)、紅外通信裝置、無線通信裝置和/或芯片組，如藍(lán)牙?裝置、802.11裝置、WiFi裝置、WiMax裝置、蜂窩通信設(shè)施，如GSM(全球移動通信系統(tǒng))、W-CDMA(寬帶碼分多址)、LTE(長期演進(jìn))等和/或類似物。通信子系統(tǒng)512可準(zhǔn)許與網(wǎng)絡(luò)(僅舉一例，如下述的網(wǎng)絡(luò))、其他計算機(jī)系統(tǒng)和/或本文所述的任何其他裝置進(jìn)行數(shù)據(jù)交換。在許多實施例中，計算機(jī)系統(tǒng)500將進(jìn)一步地包括工作存儲器514，其可包括隨機(jī)存取存儲器和/或只讀存儲器裝置，如上所述。
[0070]計算機(jī)裝置500可還包括軟件元件，其被示為當(dāng)前位于工作存儲器514內(nèi)，其包括操作系統(tǒng)516、裝置驅(qū)動器、可執(zhí)行庫和/或其他代碼，如一個或多個應(yīng)用程序518，其可包括通過各種實施例所提供的計算機(jī)程序和/或可被設(shè)計成實施方法和/或配置通過其他實施例所提供的系統(tǒng)，如本文所述。通過示例的方式，關(guān)于上面所討論的方法而描述的一個或多個過程和/或系統(tǒng)部件可被實施為可由計算機(jī)(和/或計算機(jī)內(nèi)的處理器)執(zhí)行的代碼和/或指令；在一個方面，這種代碼和/或指令可隨后用于配置和/或改裝通用計算機(jī)(或其他裝置)以根據(jù)所述的方法進(jìn)行一個或多個操作。
[0071]—組這些指令和/或代碼可被存儲在非臨時性計算機(jī)可讀存儲介質(zhì)，如上所述的存儲裝置510中。在一些情況下，存儲介質(zhì)可被并入在計算機(jī)系統(tǒng)，如計算機(jī)系統(tǒng)500內(nèi)。在其他實施例中，存儲介質(zhì)可與計算機(jī)系統(tǒng)相分離(例如，可移動介質(zhì)，如閃存)和/或被設(shè)置在安裝包中，從而可使用存儲介質(zhì)以用在其上存儲的指令/代碼對通用計算機(jī)進(jìn)行編程、配置和/或改裝。這些指令可采用可由計算機(jī)裝置500執(zhí)行的可執(zhí)行代碼的形式和/或可采用在編譯和/或安裝在計算機(jī)系統(tǒng)500上(例如，使用各種一般可用的編譯器、安裝程序、壓縮/解壓縮實用程序等中的任何一種)后采用可執(zhí)行代碼的形式的源和/或可安裝代碼的形式。
[0072]顯而易見的是，可根據(jù)特定要求進(jìn)行相當(dāng)大的變化。例如，也可使用定制的硬件，和/或可以在硬件、軟件(包括便攜式軟件，如小程序等)或兩者中實施特定的元件。進(jìn)一步地，也可采用至其他計算裝置，如網(wǎng)絡(luò)輸入/輸出裝置的連接。
[0073]如上面所提及的，在一個方面，一些實施例可采用計算機(jī)系統(tǒng)(如計算機(jī)裝置500)執(zhí)行根據(jù)本發(fā)明的各種實施例的方法。根據(jù)一組實施例，這種方法的程序中的一些或所有步驟是通過計算機(jī)系統(tǒng)500進(jìn)行的以響應(yīng)于處理器504執(zhí)行在工作存儲器514內(nèi)含有的一個或多個指令(其可被并入至操作系統(tǒng)516和/或其他代碼中，如應(yīng)用程序518)的一個或多個序列。這種指令可從另一個計算機(jī)可讀取介質(zhì)，如存儲裝置510中的一個或多個被讀取至工作存儲器514中。僅以示例的方式，執(zhí)行被包含在工作存儲器514中的指令的序列可使處理器504執(zhí)行本文所述方法的一個或多個步驟。
[0074]如本文所使用的術(shù)語“機(jī)器可讀介質(zhì)”和“計算機(jī)可讀介質(zhì)”可指任何參與提供使機(jī)器按特定方式進(jìn)行操作的數(shù)據(jù)的非臨時性介質(zhì)。在使用計算機(jī)裝置500實施的一個實施例中，各種計算機(jī)可讀介質(zhì)可能涉及將指令/代碼提供至處理器504以供執(zhí)行和/或可用于存儲和/或載有這種指令/代碼。在許多實施方式中，計算機(jī)可讀介質(zhì)是物理和/或有形的存儲介質(zhì)。這種介質(zhì)可采用非易失性介質(zhì)或易失性介質(zhì)的形式。非易失性介質(zhì)可包括，例如，光和/或磁盤，諸如存儲裝置510。易失性介質(zhì)可包括但不限于，動態(tài)存儲器，諸如工作存儲器 514。
[0075]物理和/或有形的計算機(jī)可讀介質(zhì)的示例形式可包括軟盤、軟磁盤、硬盤、磁帶或任何其他磁介質(zhì)、光盤，任何其它光學(xué)介質(zhì)、ROM、RAM等、任何其他存儲器芯片或磁片盒或計算機(jī)可從其讀取指令和/或代碼的任何其他介質(zhì)。計算機(jī)可讀介質(zhì)的各種形式可涉及將一個或多個指令的一個或多個序列運(yùn)送至處理器504以供執(zhí)行。舉例來說，指令最初可載于遠(yuǎn)程計算機(jī)的磁盤和/或光盤上。遠(yuǎn)程計算機(jī)可將指令加載到其動態(tài)存儲器中并通過傳輸介質(zhì)將指令作為待計算機(jī)系統(tǒng)500接收和/或執(zhí)行的信號進(jìn)行發(fā)送。
[0076]通信子系統(tǒng)512(和/或其部件)通常將接收信號，且總線502隨后可將信號(和/或由信號載有的數(shù)據(jù)、指令等)運(yùn)送至工作存儲器514，處理器504從該工作存儲器514檢索和執(zhí)行指令。可選地，通過工作存儲器514所接收的指令可在處理器504執(zhí)行之前或之后被存儲在非臨時性存儲裝置510上。
[0077]應(yīng)進(jìn)一步理解的是，計算機(jī)裝置500的部件可分布在網(wǎng)絡(luò)上。例如，可使用第一處理器在一個位置進(jìn)行一些處理，同時可通過遠(yuǎn)離第一處理器的另一個處理器進(jìn)行其他處理。計算機(jī)系統(tǒng)500的其他部件可按類似的方式進(jìn)行分布。因此，計算機(jī)裝置500可被解釋為在多個位置進(jìn)行處理的分布式計算系統(tǒng)。在一些情況下，取決于環(huán)境，計算機(jī)系統(tǒng)500可被解釋為單個計算裝置，如不同的筆記本電腦、臺式計算機(jī)或類似物。
[0078]某些實施例的實例
[0079]在第一示例性實施例中，可提供一種電動車輛電源管理系統(tǒng)(100)以管理多個電池模塊(131.1、131.2.....131.η)，其中多個電池模塊(131.1、131.2.....131.η)中的每個電池模塊(131.1)(i = l、2、...、n)包括一個或多個電池單元，電動車輛電源管理系統(tǒng)包括:
多個電池管理系統(tǒng)(BMS)(132.1、132.2.....132.η)，其中多個電池管理系統(tǒng)(BMS)(132.1、
132.2.....132.η)中的每個電池管理系統(tǒng)(132.1)(i = l、2.....η)與相應(yīng)的電池模塊
(131.1)相連以管理在相應(yīng)的電池模塊(131.1)中的一個或多個電池單元;能量管理系統(tǒng)
(EMS) (111)，其中能量管理系統(tǒng)(111)管理多個電池管理系統(tǒng)(131.1、131.2.....131.η),
其中電動車輛電源管理系統(tǒng)還包括:無線數(shù)據(jù)通道(113)、無線數(shù)據(jù)通道(113)由用于在能量管理系統(tǒng)(111)和多個電池管理系統(tǒng)(132.1、132.2.....132.η)之間進(jìn)行數(shù)據(jù)通信的一個無線頻道組成；能量管理系統(tǒng)(111)設(shè)有能量管理處理器(201)和能量管理通信模塊(203);每個電池管理系統(tǒng)(132.1)設(shè)有電池管理處理器(211.1)和電池管理通信模塊(213.1);每個電池管理系統(tǒng)(132.1)設(shè)有唯一的電池管理系統(tǒng)地址(ID.1);能量管理通信模塊(203)使用無線頻道向每個電池管理系統(tǒng)(132.1)同時發(fā)送命令，且命令載有標(biāo)識當(dāng)前被選電池管理系統(tǒng)(132.j) (j = 1、2.....η)的地址(ID.j);每個電池管理通信模塊(213.1)
從能量管理通信模塊(203)接收命令；每個電池管理處理器(211.1)根據(jù)命令中的地址(ID.j)判斷是否要對接收的命令進(jìn)行處理和應(yīng)答；當(dāng)前被選電池管理系統(tǒng)(132.j)的電池管理處理器(211.j)判斷是否需要對接收的命令進(jìn)行處理和應(yīng)答，并隨后對接收的命令進(jìn)行處理和應(yīng)答。
[0080]第二示例性實施例可包括第一示例性實施例的電動車輛電源管理系統(tǒng)，其中命令是請求數(shù)據(jù)命令;在當(dāng)前被選電池管理系統(tǒng)(132.j)的電池管理處理器(211.j)判斷需要對接收的命令進(jìn)行處理和應(yīng)答時，當(dāng)前被選電池管理系統(tǒng)(132.j)的電池管理通信模塊(213.j)使用無線頻道向能量管理系統(tǒng)(111)回復(fù)請求數(shù)據(jù)。
[0081 ]第三示例性實施例可包括第一示例性實施例的電動車輛電源管理系統(tǒng)，其中在當(dāng)前被選電池管理系統(tǒng)(132.j)完成對被發(fā)送至當(dāng)前被選電池管理系統(tǒng)(132.j)的命令的處理和應(yīng)答后，能量管理系統(tǒng)(111)更新標(biāo)識待選電池管理系統(tǒng)的地址(ID.j+Ι)并因此選擇下一個當(dāng)前被選電池管理系統(tǒng)(132.j+1)。
[0082]第四示例性實施例可包括第三示例性實施例的電動車輛電源管理系統(tǒng)，其中能量管理系統(tǒng)(111)連續(xù)且相繼地更新標(biāo)識待選電池管理系統(tǒng)的地址，從而不斷選擇下一個當(dāng)前被選電池管理系統(tǒng)直至已完成向多個電池管理系統(tǒng)(131.1、131.2、...、131.η)中的每一個發(fā)送相應(yīng)的命令。
[0083]第五示例性實施例可包括第一示例性實施例的電動車輛電源管理系統(tǒng)，其中在向電池管理系統(tǒng)(131.1、131.2、-^131.11)發(fā)送命令前，能量管理系統(tǒng)(111)將載有標(biāo)識當(dāng)前被選電池管理系統(tǒng)(132.j)(j = l、2.....η)的地址(ID.j)的驗證信號發(fā)送至電池管理系統(tǒng)
(131.1、131.2、-_、131.11)并根據(jù)當(dāng)前被選電池管理系統(tǒng)(132.」_)(」_ = 1、2.....η)所回復(fù)的驗證應(yīng)答信號判斷是否存在異常。
[0084]第六示例性實施例可包括第五示例性實施例的電動車輛電源管理系統(tǒng)，其中如果能量管理系統(tǒng)(111)判斷存在異常，能量管理系統(tǒng)(111)則進(jìn)入故障診斷流程。
[0085]第七示例性實施例可包括第三示例性實施例的電動車輛電源管理系統(tǒng)，其中能量管理系統(tǒng)(111)設(shè)置通信間隔時間，從而使能量管理系統(tǒng)(111)的處理器(201)控制從與當(dāng)前被選電池管理系統(tǒng)(132.j)的通信的完成時刻到與下一個被選電池管理系統(tǒng)(132.j+1)的通信的開始時刻的時間間隔。
[0086]在第八示例性實施例中，可提供一種用于管理多個電池模塊(131.1、131.2.....131.η)的電動車輛電源管理系統(tǒng)(100)，其中多個電池模塊(131.1、131.2.....131.η)中的每個電池模塊(I31.1) (i = 1、2.....η)包括一個或多個電池單元，電動車輛電源管理系統(tǒng)包括:多個電池管理系統(tǒng)(BMS)(131.1、131.2.....131.η)，其中多個電池管理系統(tǒng)(132.1、
132.2.....132.η)中的每個電池管理系統(tǒng)(132.1)(i = l、2.....η)對應(yīng)于電池模塊
(131.1)，且每個電池管理系統(tǒng)(132.1)用于管理電池模塊(131.1)中的一個或多個電池單元；能量管理系統(tǒng)(EMS) (111)，其中能量管理系統(tǒng)(111)管理多個電池管理系統(tǒng)(132.1、
132.2.....132.η)，其中電動車輛電源管理系統(tǒng)還包括:無線數(shù)據(jù)通道(114)，無線數(shù)據(jù)通道(114)由多個無線頻道(114.1、114.2.....114.η)所組成，且多個電池管理系統(tǒng)(132.1、
132.2.....132.η)中的每個電池管理系統(tǒng)(132.1)使用多個無線頻道(114.1、114.2.....114.η)中的相應(yīng)的無線頻道(114.1)與能量管理系統(tǒng)(111)進(jìn)行通信;能量管理系統(tǒng)(111)
設(shè)有能量管理通信模塊(203);多個電池管理系統(tǒng)(BMS) (132.1,132.2.....132.η)中的每個電池管理系統(tǒng)(132.1)設(shè)有電池管理通信模塊(213.1);能量管理通信模塊(203)使用無線頻道向多個電池管理系統(tǒng)中的一個電池管理系統(tǒng)(132.1)發(fā)送命令或同時向多個電池管理系統(tǒng)中的多個電池管理系統(tǒng)發(fā)送命令;多個電池管理系統(tǒng)中的一個或多個電池管理系統(tǒng)通過其各自的電池管理通信模塊接收命令并在接收命令后對該命令進(jìn)行處理和應(yīng)答。
[0087]第九示例性實施例可包括第八示例性實施例的電動車輛電源管理系統(tǒng)，其中多個無線頻道(114.1、114.2.....114.η)中的每一個對應(yīng)于唯一的電池管理系統(tǒng)地址(ID)。
[0088]第十示例性實施例可包括第八示例性實施例的電動車輛電源管理系統(tǒng)，其中在將命令發(fā)送至一個或多個電池管理系統(tǒng)前，能量管理系統(tǒng)(111)將驗證信號發(fā)送至一個或多個電池管理系統(tǒng)并根據(jù)一個或多個電池管理系統(tǒng)所回復(fù)的驗證應(yīng)答信號判斷是否存在異常。
[0089]第十一示例性實施例可包括第十或第八示例性實施例的電動車輛電源管理系統(tǒng)，其中如果能量管理系統(tǒng)(111)判斷存在異常，能量管理系統(tǒng)(111)則進(jìn)入故障診斷流程。
[0090]第十二示例性實施例可包括第一示例性實施例的電動車輛電源管理系統(tǒng)，其中能量管理系統(tǒng)(111)設(shè)置通信間隔時間，從而使能量管理系統(tǒng)(111)的處理器(201)控制從與電池管理系統(tǒng)的當(dāng)前通信到與電池管理系統(tǒng)的下一次通信的時間間隔。
[0091]第十三示例性實施例可包括第一至第十二示例性實施例中的任何一個的電動車輛電源管理系統(tǒng)，還包括:外部數(shù)據(jù)總線(207)，其中外部數(shù)據(jù)總線(207)與能量管理系統(tǒng)(111)相連以從能量管理系統(tǒng)(111)發(fā)送通信數(shù)據(jù)或從外部接收通信數(shù)據(jù);外部數(shù)據(jù)總線與車輛控制單元(204)、充電單元(206)和用戶界面(205)中的至少一個通信連接以進(jìn)行雙向數(shù)據(jù)通信。
[0092]第十四示例性實施例可包括一種電動車輛的電池組(101)，其中，電池組(101)包括:多個電池模塊(131.1、131.2.....131.η)，且電池組(101)使用第一至第十三示例性實施例中任何一個的電動車輛電源管理系統(tǒng)。
[0093]第十五示例性實施例可包括一種電動車輛，其包括第十四示例性實施例的電動車輛的電池組(101)。
[0094]盡管已參考附圖中所示的具體實施例對本發(fā)明進(jìn)行了描述，但是應(yīng)當(dāng)理解，在不背離本發(fā)明的精神、范圍和背景下，本發(fā)明所提供的充電系統(tǒng)和充電方法可具有許多變化。本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員仍將意識到，在本發(fā)明所公開的實施例中的參數(shù)可按不同的方式進(jìn)行改變，且這些改變均落在本發(fā)明和權(quán)利要求的精神和范圍內(nèi)。
【主權(quán)項】
1.一種用于管理多個電池模塊的電動車輛電源管理系統(tǒng)，所述電動車輛電源管理系統(tǒng)包括: 多個電池模塊； 多個電池管理系統(tǒng)，每個所述電池管理系統(tǒng)包括電池管理處理器、電池管理通信模塊和唯一的電池管理系統(tǒng)地址，其中所述多個電池管理系統(tǒng)中的每一個被連接至相應(yīng)的電池模塊且被配置成管理其相應(yīng)的電池模塊的一個或多個電池單元； 能量管理系統(tǒng)，其包括能量管理處理器和能量管理通信模塊，其中所述能量管理系統(tǒng)被配置成: 使用無線頻道向所述多個電池管理系統(tǒng)中的每一個傳輸命令，所述命令載有標(biāo)識第一被選電池管理系統(tǒng)的地址； 其中所述多個電池管理系統(tǒng)中的每一個被進(jìn)一步地配置成使用其各自的電池管理處理器和電池管理通信模塊以: 經(jīng)所述無線頻道從所述能量管理系統(tǒng)接收所述命令； 將所述命令中標(biāo)識所述第一被選電池管理系統(tǒng)的所述地址與其唯一的電池管理系統(tǒng)地址進(jìn)行比較； 基于所述比較確定其是否為所述第一被選電池管理系統(tǒng)；以及 在確定其為所述第一被選電池管理系統(tǒng)后，對從所述能量管理系統(tǒng)接收的所述命令進(jìn)行處理和響應(yīng)。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電動車輛電源管理系統(tǒng)，其中所述能量管理系統(tǒng)使用單個無線頻道以將所述命令同時傳輸至所述多個電池管理系統(tǒng)。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的電動車輛電源管理系統(tǒng)，其中所述命令為請求數(shù)據(jù)命令，且其中所述多個電池管理系統(tǒng)中的每一個被進(jìn)一步配置為使用其各自的電池管理處理器和電池管理通信模塊以: 在確定其為所述第一被選電池管理系統(tǒng)后，使用所述單個無線頻道以響應(yīng)從所述能量管理系統(tǒng)接收的所述命令。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電動車輛電源管理系統(tǒng)，其中所述能量管理系統(tǒng)被進(jìn)一步配置成: 從所述第一被選電池管理系統(tǒng)接收對所述命令的響應(yīng)； 在從所述第一被選電池管理系統(tǒng)接收所述響應(yīng)后，將所述地址更新為標(biāo)識第二被選電池管理系統(tǒng)的地址；以及 使用所述無線頻道向所述多個電池管理系統(tǒng)中的每一個同時傳輸?shù)诙?，所述第二命令載有標(biāo)識所述第二被選電池管理系統(tǒng)的所述更新的地址。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的電動車輛電源管理系統(tǒng)，其中所述能量管理系統(tǒng)被配置成連續(xù)并且順序地更新標(biāo)識待選的所述多個電池管理系統(tǒng)中的一個的所述地址，直至已傳輸了包括用于所述多個電池管理系統(tǒng)中的每一個的地址的命令。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電動車輛電源管理系統(tǒng)，其中所述能量管理系統(tǒng)被進(jìn)一步配置成: 在將所述命令傳輸至所述多個電池管理系統(tǒng)前，向所述多個電池管理系統(tǒng)中的每一個傳輸驗證信號，所述驗證信號載有標(biāo)識所述第一被選電池管理系統(tǒng)的所述地址； 從所述第一被選電池管理系統(tǒng)接收對所述驗證信號的響應(yīng)；以及基于所接收的對所述驗證信號的所述響應(yīng)確定是否存在與所述第一被選電池管理系統(tǒng)相關(guān)聯(lián)的異常。7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的電動車輛電源管理系統(tǒng)，其中所述能量管理系統(tǒng)被進(jìn)一步配置成: 在確定存在與所述第一被選電池管理系統(tǒng)相關(guān)聯(lián)的異常后，執(zhí)行故障診斷過程。8.根據(jù)權(quán)利要求4所述的電動車輛電源管理系統(tǒng)，其中所述能量管理系統(tǒng)被進(jìn)一步配置成: 設(shè)置通信間隔時間； 標(biāo)識對應(yīng)于所述能量管理系統(tǒng)和所述第一被選電池管理系統(tǒng)之間的通信終止的第一時間；以及 基于所述標(biāo)識的第一時間和所述通信間隔時間確定用于傳輸所述第二命令的時間。9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電動車輛電源管理系統(tǒng)，其還包括: 連接至所述能量管理系統(tǒng)的外部數(shù)據(jù)總線，所述外部數(shù)據(jù)總線被配置成傳輸來自所述能量管理系統(tǒng)的通信數(shù)據(jù)并接收用于所述能量管理系統(tǒng)的通信數(shù)據(jù)， 其中所述外部數(shù)據(jù)總線被配置成與車輛控制單元、充電單元或用戶界面中的至少一個進(jìn)行雙向通信。10.—種用于管理多個電池模塊的電動車輛電源管理系統(tǒng)，所述電動車輛電源管理系統(tǒng)包括: 多個電池模塊； 多個電池管理系統(tǒng)，每個所述電池管理系統(tǒng)包括電池管理處理器和被配置成通過獨(dú)有的無線頻道進(jìn)行通信的電池管理通信模塊，其中所述多個電池管理系統(tǒng)中的每一個被連接至相應(yīng)的電池模塊且被配置成管理其相應(yīng)的電池模塊的一個或多個電池單元； 能量管理系統(tǒng)，其包括能量管理處理器和能量管理通信模塊，其中所述能量管理系統(tǒng)被配置成: 從無線數(shù)據(jù)通道中的多個無線頻道確定第一無線頻道，所述確定的第一無線頻道對應(yīng)于第一被選電池管理系統(tǒng)的所述獨(dú)有的無線頻道； 使用所述確定的第一無線頻道將第一命令傳輸至所述第一被選電池管理系統(tǒng)； 其中所述多個電池管理系統(tǒng)中的每一個被進(jìn)一步地配置成使用其各自的電池管理處理器和電池管理通信模塊以: 從所述能量管理系統(tǒng)接收經(jīng)其各自獨(dú)有的無線頻道傳輸?shù)拿?；以及在從所述能量管理系統(tǒng)接收經(jīng)其各自獨(dú)有的無線頻道傳輸?shù)拿詈?，對所接收的命令進(jìn)行處理和響應(yīng)。11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的電動車輛電源管理系統(tǒng)，其中所述第一命令包括標(biāo)識所述第一被選電池管理系統(tǒng)的唯一地址。12.根據(jù)權(quán)利要求10所述的電動車輛電源管理系統(tǒng)，其中所述第一命令不包括與所述第一被選電池管理系統(tǒng)相關(guān)聯(lián)的唯一標(biāo)識符。13.根據(jù)權(quán)利要求10所述的電動車輛電源管理系統(tǒng)，其中所述多個無線頻道中的每一個對應(yīng)于與所述多個電池管理系統(tǒng)中的一個相關(guān)聯(lián)的唯一電池管理系統(tǒng)地址。14.根據(jù)權(quán)利要求10所述的電動車輛電源管理系統(tǒng)，其中所述能量管理系統(tǒng)被進(jìn)一步配置成: 在將所述第一命令傳輸至所述第一被選電池管理系統(tǒng)前，傳輸驗證信號； 從所述第一被選電池管理系統(tǒng)接收對所述驗證信號的響應(yīng)；以及 基于所接收的對所述驗證信號的所述響應(yīng)確定是否存在與所述第一被選電池管理系統(tǒng)相關(guān)聯(lián)的異常。15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的電動車輛電源管理系統(tǒng)，其中所述能量管理系統(tǒng)被進(jìn)一步配置成: 在確定存在與所述第一被選電池管理系統(tǒng)相關(guān)聯(lián)的異常后，執(zhí)行故障診斷過程。16.根據(jù)權(quán)利要求10所述的電動車輛電源管理系統(tǒng)，其中所述能量管理系統(tǒng)被進(jìn)一步配置成: 從所述第一被選電池管理系統(tǒng)接收對所述第一命令的響應(yīng)； 在從所述第一被選電池管理系統(tǒng)接收所述響應(yīng)后，從所述無線數(shù)據(jù)通道中的所述多個無線頻道確定第二無線頻道，所述確定的第二無線頻道對應(yīng)于第二被選電池管理系統(tǒng)的所述獨(dú)有的無線頻道;以及 使用所述確定的第二無線頻道將第二命令傳輸至所述第二被選電池管理系統(tǒng)。17.根據(jù)權(quán)利要求16所述的電動車輛電源管理系統(tǒng)，其中所述能量管理系統(tǒng)被進(jìn)一步配置成: 設(shè)置通信間隔時間； 標(biāo)識對應(yīng)于所述能量管理系統(tǒng)和所述第一被選電池管理系統(tǒng)之間的通信終止的第一時間；以及 基于所述標(biāo)識的第一時間和所述通信間隔時間確定用于傳輸所述第二命令的時間。18.根據(jù)權(quán)利要求10所述的電動車輛電源管理系統(tǒng)，其還包括: 連接至所述能量管理系統(tǒng)的外部數(shù)據(jù)總線，所述外部數(shù)據(jù)總線被配置成傳輸來自所述能量管理系統(tǒng)的通信數(shù)據(jù)并接收用于所述能量管理系統(tǒng)的通信數(shù)據(jù)， 其中所述外部數(shù)據(jù)總線被配置成與車輛控制單元、充電單元或用戶界面中的至少一個進(jìn)行雙向通信。19.一種用于管理多個電池模塊的電動車輛電源管理系統(tǒng)，包括權(quán)利要求1-9中的任意技術(shù)特征或技術(shù)特征的任意組合。20.—種用于管理多個電池模塊的電動車輛電源管理系統(tǒng)，包括權(quán)利要求10-18的任意技術(shù)特征或技術(shù)特征的任意組合。
【文檔編號】H01M10/42GK105895973SQ201610147372
【公開日】2016年8月24日
【申請日】2016年3月15日
【發(fā)明人】戴于珽
【申請人】中國新能源汽車有限公司