专利名称：一种动力电池包的诊断系统及其诊断方法
技术领域：
本发明属于电动汽车或混合动力车的零部件诊断技术领域，特别涉及到一种动力电池包的诊断系统及其诊断方法。
背景技术：
节约石油减排，减少温室气体排放和空气质量净化，是当今世界汽车工业面临的三大挑战。为应对挑战，世界各大汽车公司都在开展电动汽车的研制。电池为电动汽车的驱动电动机提供电能，电动机将电源的电能转化为机械能，通过传动装置或直接驱动车轮和工作装置。电动汽车本身不排放污染大气的有害气体，即使按所耗电量换算为发电厂的排放，除硫和微粒外，其它污染物也显著减少，由于电厂大多建于远离人口密集的城市，对人类伤害较少，而且电厂是固定不动的，集中的排放，清除各种有害排放物较容易，也已有了相关技术。由于电力可以从多种一次能源获得，如煤、核能、水力、风力、光、热等，解除人们对石油资源日见枯竭的担心。电动汽车还可以充分利用晚间用电低谷时富余的电力充电， 使发电设备日夜都能充分利用，大大提高其经济效益。动力电池包是电动车辆的能量源和关键部件，其状态好坏和寿命长短在很大程度上决定了整车性能的优劣，因此有必要对电池包实施有效的管理和监测。
发明内容
本发明的目的是提出一种动力电池包的诊断系统及其诊断方法，以对动力电池包实施有效的管理和监测。本发明的动力电池包的诊断系统中，动力电池包由若干个电池模块组成，每个电池模块包含多个单体电池，关键在于每个电池模块内均设置有用于监控单体电池电压及温度的电池管理单元，所述电池管理单元设置有CAN通讯模块；该动力电池包的诊断系统还包括上位机，所述上位机通过CAN总线与各个电池管理单元相连。本发明的动力电池包的诊断系统中采用分布式结构，利用各个电池模块内的电池管理单元对电池进行监控，并利用便于扩展的CAN总线将上位机与各个电池管理单元相连，使整个诊断系统能够根据具体电池包进行随意调整、剪裁和扩充，具有很大的灵活性、 适应性。具体来说，所述电池管理单元由控制模块、CAN通讯模块、采样芯片模块、电压采样模块、温度采样模块及用于向上述模块供电的电源模块组成，所述控制模块分别与CAN通讯模块、采样芯片模块连接，所述采样芯片模块分别与电压采样模块、温度采样模块连接。进一步地，所述电池管理单元中的控制模块与采样芯片模块之间通过SPI总线进行通讯，SPI是摩托罗拉公司推出的一种同步串行通讯方式，是一种四线同步总线，因其硬件功能很强，与SPI有关的软件就相当简单，使CPU有更多的时间处理其他事务。上述的动力电池包的诊断系统的诊断方法是上位机通过CAN总线向电池管理单元发送CAN请求报文；电池管理单元收到CAN请求报文后，根据CAN请求报文的内容进行相
3应的处理，并将处理的结果通过CAN应答报文发送给上位机；所述上位机根据CAN应答报文的内容对诊断结果进行确认、存储及显示。具体来说，所述CAN请求报文包括读故障码请求报文和清除故障码请求报文两种类型，所述CAN请求报文的内容包括模块地址和请求类型；所述CAN应答报文包括读故障码应答报文和清除故障码应答报文两种类型，所述CAN应答报文的内容包括模块地址、对请求报文的应答状态。进一步地，所述读故障码应答报文的内容还包括故障码数量信息，当故障码数量不为零时，读故障码应答报文的内容还包括故障码类型信息。为实现对电池管理单元自身的诊断，避免将带有故障的电池管理单元装入电池内使用，所述CAN请求报文还包括电池管理单元的自检命令，所述CAN应答报文还包括电池管理单元的自检结果。本发明的动力电池包的诊断系统具有很大的灵活性、适应性，可以同时实现对动力电池包及电池管理单元的故障诊断，便于工作人员对动力电池包及电池管理单元进行监控，从而保证动力电池包及电池管理单元的性能及功能正常。
图1是本发明的动力电池包的诊断系统的结构原理图。
具体实施例方式下面对照附图，通过对实施实例的描述，对本发明的具体实施方式
如所涉及的各构件的形状、构造、各部分之间的相互位置及连接关系、各部分的作用及工作原理等作进一步的详细说明。实施例1
如图1所示，本实施例的动力电池包的诊断系统中，动力电池包由若干个电池模块组成，每个电池模块包含多个单体电池，每个电池模块内均设置有用于监控单体电池电压及温度的电池管理单元，所述电池管理单元设置有CAN通讯模块；该动力电池包的诊断系统还包括上位机，所述上位机通过CAN总线与各个电池管理单元相连；电池管理单元由控制模块、CAN通讯模块、采样芯片模块、电压采样模块、温度采样模块及用于向上述模块供电的电源模块组成，所述控制模块分别与CAN通讯模块、采样芯片模块连接，所述采样芯片模块分别与电压采样模块、温度采样模块连接；其中，电池管理单元中的控制模块与采样芯片模块之间通过SPI总线进行通讯。(图中只画出两个电池管理单元，且未画出电池模块)。上述的动力电池包的诊断系统的诊断方法是上位机通过CAN总线向电池管理单元发送CAN请求报文；电池管理单元收到CAN请求报文后，根据CAN请求报文的内容进行相应的处理，并将处理的结果通过CAN应答报文发送给上位机；所述上位机根据CAN应答报文的内容对诊断结果进行确认、存储及显示。具体来说，所述CAN请求报文包括读故障码请求报文和清除故障码请求报文两种类型，所述CAN请求报文的内容包括模块地址和请求类型；所述CAN应答报文包括读故障码应答报文和清除故障码应答报文两种类型，所述CAN应答报文的内容包括模块地址、对请求报文的应答状态。
其中，CAN请求报文的格式如下表所示
权利要求
1.一种动力电池包的诊断系统，动力电池包由若干个电池模块组成，每个电池模块包含多个单体电池，其特征在于每个电池模块内均设置有用于监控单体电池电压及温度的电池管理单元，所述电池管理单元设置有CAN通讯模块；该动力电池包的诊断系统还包括上位机，所述上位机通过CAN总线与各个电池管理单元相连。
2.根据权利要求1所述的动力电池包的诊断系统，其特征在于所述电池管理单元由控制模块、CAN通讯模块、采样芯片模块、电压采样模块、温度采样模块及用于向上述模块供电的电源模块组成，所述控制模块分别与CAN通讯模块、采样芯片模块连接，所述采样芯片模块分别与电压采样模块、温度采样模块连接。
3.根据权利要求2所述的动力电池包的诊断系统，其特征在于所述电池管理单元中的控制模块与采样芯片模块之间通过SPi总线进行通讯。
4.根据权利要求1或2或3所述的动力电池包的诊断系统的诊断方法，其特征在于所述上位机通过CAN总线向电池管理单元发送CAN请求报文；电池管理单元收到CAN请求报文后，根据CAN请求报文的内容进行相应的处理，并将处理的结果通过CAN应答报文发送给上位机；所述上位机根据CAN应答报文的内容对诊断结果进行确认、存储及显示。
5.根据权利要求4所述的动力电池包的诊断系统的诊断方法，其特征在于所述CAN请求报文包括读故障码请求报文和清除故障码请求报文两种类型，所述CAN请求报文的内容包括模块地址和请求类型；所述CAN应答报文包括读故障码应答报文和清除故障码应答报文两种类型，所述CAN应答报文的内容包括模块地址、对请求报文的应答状态。
6.根据权利要求5所述的动力电池包的诊断系统的诊断方法，其特征在于所述读故障码应答报文的内容还包括故障码数量信息，当故障码数量不为零时，读故障码应答报文的内容还包括故障码类型信息。
7.根据权利要求5所述的动力电池包的诊断系统的诊断方法，其特征在于所述CAN请求报文还包括电池管理单元的自检命令，所述CAN应答报文还包括电池管理单元的自检结 果
全文摘要
本发明提出了一种动力电池包的诊断系统及其诊断方法，以对动力电池包实施有效的管理和监测。本发明的动力电池包的诊断系统中，动力电池包由若干个电池模块组成，每个电池模块包含多个单体电池，每个电池模块内均设置有用于监控单体电池电压及温度的电池管理单元，电池管理单元设置有CAN通讯模块；该动力电池包的诊断系统还包括上位机，上位机通过CAN总线与各个电池管理单元相连。其诊断方法是上位机通过CAN总线向电池管理单元发送CAN请求报文；电池管理单元收到CAN请求报文后，根据CAN请求报文的内容进行相应的处理，并将处理的结果通过CAN应答报文发送给上位机；上位机根据CAN应答报文的内容对诊断结果进行确认、存储及显示。
文档编号B60L11/18GK102275524SQ20111018048
公开日2011年12月14日 申请日期2011年6月30日 优先权日2011年6月30日
发明者乔旗红, 高楠 申请人:奇瑞汽车股份有限公司