CN111762058A - 动力电池管理方法、装置和车辆 - Google Patents

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Abstract

本公开涉及一种动力电池管理方法、装置和车辆，应用于车辆，车辆上设置有第一控制器，第二控制器和电池管理***BMS，第一控制器与第二控制器按照第一连接方式连接，第一控制器与车辆的动力电池按照第二连接方式连接，第一控制器和第二控制器，分别与BMS按照第三连接方式连接，该方法包括：通过第一控制器获取BMS的第一工作状态，当第一工作状态为异常时，通过第一控制器向第二控制器发送控制信息，在接收到控制信息后，通过第二控制器根据控制信息获取动力电池的状态信息。本公开通过将第二控制器作为BMS的备份，在BMS不能正常工作的情况下，替代BMS监测动力电池，能够控制风险，降低安全隐患。

Description

动力电池管理方法、装置和车辆
技术领域
本公开涉及车辆控制领域，具体地，涉及一种动力电池管理方法、装置和车辆。
背景技术
在注重可持续发展的当下，绿色环保的电动汽车得到了广泛的应用。为确保电动汽车的动力电池能够安全、高效的运行，电动汽车上通常设置有BMS(英文：BatteryManagement System，中文：电池管理***)，BMS是连接汽车和动力电池的重要桥梁，其主要作用是负责监控动力电池的状态，并实时向VCU(英文：Vehicle Control Unit，中文：整车控制器)反馈相关信息。在电动汽车行驶的过程中，如果BMS不能正常工作，则电动汽车可能会出现立即下电或者无法下电的情况。现有技术中，主要是通过VCU直接控制动力电池进行上电或下电，但无法监测动力电池内部是否存在欠压、温度过高等异常情况，仍然存在安全隐患。
发明内容
本公开的目的是提供一种动力电池管理方法、装置和车辆，能够解决现有技术中电动汽车在BMS不能正常工作的情况下，无法监测动力电池内部情况的问题。
为了实现上述目的，根据本公开实施例的第一方面，提供一种动力电池管理方法，应用于车辆，所述车辆上设置有第一控制器，第二控制器和电池管理***BMS，所述第一控制器与所述第二控制器按照第一连接方式连接，所述第一控制器与所述车辆的动力电池按照第二连接方式连接，所述第一控制器和所述第二控制器，分别与所述BMS按照第三连接方式连接，所述方法包括：
通过所述第一控制器获取所述BMS的第一工作状态；
当所述第一工作状态为异常时，通过所述第一控制器向所述第二控制器发送控制信息；
在接收到所述控制信息后，通过所述第二控制器根据所述控制信息获取所述动力电池的状态信息。
可选地，在所述通过所述第二控制器根据所述控制信息获取所述动力电池的状态信息之后，所述方法还包括：
通过所述第二控制器向所述第一控制器发送所述状态信息；
通过所述第一控制器根据所述状态信息确定所述动力电池是否异常；
当所述动力电池为异常时，通过所述第一控制器发送第一提示信息，所述第一提示信息用于提示用户所述动力电池存在异常。
可选地，所述方法还包括：
当所述第一工作状态为异常时，通过所述第一控制器控制所述动力电池进行上电或下电。
可选地，所述方法还包括：
当所述第一工作状态为正常时，通过所述第一控制器向所述BMS发送上电指令或下电指令；
通过所述BMS根据所述上电指令或下电指令，控制所述动力电池进行上电或下电。
可选地，所述方法还包括：
当所述第一工作状态为正常时，通过所述第二控制器获取所述第一控制器的第二工作状态，所述第二工作状态用于指示所述第一控制器是否异常；
当所述第二工作状态为异常时，通过所述第二控制器发送第二提示信息，所述第二提示信息用于提示用户所述第一控制器存在异常。
根据本公开实施例的第二方面，提供一种动力电池管理装置，应用于车辆，所述装置包括：第一控制器，第二控制器和电池管理***BMS，所述第一控制器与所述第二控制器按照第一连接方式连接，所述第一控制器与所述车辆的动力电池按照第二连接方式连接，所述第一控制器和所述第二控制器，分别与所述BMS按照第三连接方式连接；
所述第一控制器，用于获取所述BMS的第一工作状态；
所述第一控制器，还用于当所述第一工作状态为异常时，向所述第二控制器发送控制信息；
所述第二控制器，用于在接收到所述控制信息后，根据所述控制信息获取所述动力电池的状态信息。
可选地，所述第二控制器，还用于在所述根据所述控制信息获取所述动力电池的状态信息之后，向所述第一控制器发送所述状态信息；
所述第一控制器，还用于根据所述状态信息确定所述动力电池是否异常；
所述第一控制器，还用于当所述动力电池为异常时，发送第一提示信息，所述第一提示信息用于提示用户所述动力电池存在异常。
可选地，所述第一控制器，还用于当所述第一工作状态为异常时，控制所述动力电池进行上电或下电。
可选地，所述第一控制器，还用于当所述第一工作状态为正常时，向所述BMS发送上电指令或下电指令；
所述BMS，用于根据所述上电指令或下电指令，控制所述动力电池进行上电或下电。
可选地，所述第二控制器，还用于当所述第一工作状态为正常时，获取所述第一控制器的第二工作状态，所述第二工作状态用于指示所述第一控制器是否异常；
所述第二控制器，还用于当所述第二工作状态为异常时，发送第二提示信息，所述第二提示信息用于提示用户所述第一控制器存在异常。
根据本公开实施例的第三方面，提供一种车辆，所述车辆上设置有第二方面所述的动力电池管理装置。
通过上述技术方案，本公开中首先通过第一控制器获取BMS的第一工作状态，当第一工作状态为异常时，再通过第一控制器向第二控制器发送控制信息，在第二控制器接收到控制信息后，通过第二控制器根据控制信息获取动力电池的状态信息。本公开通过将第二控制器作为BMS的备份，在BMS不能正常工作的情况下，替代BMS监测动力电池，能够控制风险，降低安全隐患。
本公开的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。
附图说明
附图是用来提供对本公开的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本公开，但并不构成对本公开的限制。在附图中：
图1是根据一示例性实施例示出的一种动力电池管理方法的流程图。
图2是根据一示例性实施例示出的另一种动力电池管理方法的流程图。
图3是根据一示例性实施例示出的另一种动力电池管理方法的流程图。
图4是根据一示例性实施例示出的另一种动力电池管理方法的流程图。
图5是根据一示例性实施例示出的又一种动力电池管理方法的流程图。
图6是根据一示例性实施例示出的一种动力电池管理装置的框图。
具体实施方式
这里将详细地对示例性实施例进行说明，其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本公开相一致的所有实施方式。相反，它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本公开的一些方面相一致的装置和方法的例子。
在介绍本公开提供的动力电池管理方法、装置和车辆之前，首先对本公开各个实施例所涉及的应用场景进行介绍。该应用场景可以包括一设置有第一控制器，第二控制器和电池管理***BMS的车辆，该车辆可以是任一种使用动力电池作为能源的车辆，例如可以是电动汽车，不限于纯电动汽车或混动汽车，还可以是电动列车或电动自行车等。
图1是根据一示例性实施例示出的一种动力电池管理方法的流程图。如图1所示，应用于车辆，车辆上设置有第一控制器，第二控制器和电池管理***BMS，第一控制器与第二控制器按照第一连接方式连接，第一控制器与车辆的动力电池按照第二连接方式连接，第一控制器和第二控制器，分别与BMS按照第三连接方式连接。
其中，第一控制器和第二控制器可以是两个不同的VCU，还可以是其他能够监控BMS和动力电池的装置。第一控制器与第二控制器按照第一连接方式连接，以使第一控制器和第二控制器能够传输数据，第一连接方式例如可以是通过CAN(英文：Controller AreaNetwork，中文：控制器局域网络)总线或LIN(英文：Local Interconnect Network，中文：局域互联网络)总线连接，也可以是通过SPI(英文：Serial Peripheral Interface，中文：串行外设接口)连接，还可以是通过硬线连接。第一控制器与车辆的动力电池按照第二连接方式连接，第二连接方式可以为硬线连接，以便第一控制器可以直接控制动力电池进行上电或下电。第一控制器和第二控制器，分别与BMS按照第三连接方式连接，第三连接方式可以是通过CAN总线连接，第一控制器和第二控制器都是通过CAN总线与BMS进行连接的，但第一控制器和第二控制器可以通过两条CAN总线分别与BMS进行连接，例如可以设置第一控制器通过CANA总线与BMS连接，第二控制器通过CANB总线与BMS连接。
需要说明的是，当车辆上设置的第一控制器为双核或多核VCU时，可以通过双核或多核VCU中的两个不同的CPU(英文：Central Processing Unit，中文：中央处理器)来分别实现上述第一控制器和第二控制器的功能，即可以通过双核或多核VCU中的两个不同的CPU来分别替代第一控制器和第二控制器。
该方法包括以下步骤：
在步骤101中，通过第一控制器获取BMS的第一工作状态。
在步骤102中，当第一工作状态为异常时，通过第一控制器向第二控制器发送控制信息。
在步骤103中，在接收到控制信息后，通过第二控制器根据控制信息获取动力电池的状态信息。
示例的，第一控制器与BMS通过CANA总线连接来进行通信，以获取BMS的第一工作状态，当第一控制器获取的BMS的第一工作状态为异常时，通过第一控制器向第二控制器发送控制信息。确定第一工作状态是否为异常的方式可以是通过判断第一控制器与BMS之间的通信情况来确定，当第一控制器与BMS不能正常通信或通信数据解析有误时，判断BMS的第一工作状态为异常(例如BMS失效或不受控制)，当第一控制器与BMS能正常通信且通信数据解析正常时，判断BMS的第一工作状态为正常。第二控制器在接收到控制信息后，根据控制信息获取动力电池的状态信息，例如可以是首先调用预先存储在第二控制器中的BMS的备份软件，以将第二控制器由监听状态切换为收发状态来获取动力电池的状态信息(监听状态为第二控制器通过CANB总线获取BMS采集的动力电池的状态信息的一种状态，收发状态为第二控制器直接获取动力电池的状态信息并发送给第一控制器的一种状态)，使第二控制器可以替代BMS监控动力电池。其中，状态信息例如可以包括：单体电压、模组温度、动力电池总电压和动力电池总电流等。
综上所述，本公开中首先通过第一控制器获取BMS的第一工作状态，当第一工作状态为异常时，再通过第一控制器向第二控制器发送控制信息，在第二控制器接收到控制信息后，通过第二控制器根据控制信息获取动力电池的状态信息。本公开通过将第二控制器作为BMS的备份，在BMS不能正常工作的情况下，替代BMS监测动力电池，能够控制风险，降低安全隐患。
图2是根据一示例性实施例示出的另一种动力电池管理方法的流程图。如图2所示，在步骤103之后，该方法还包括以下步骤：
在步骤104中，通过第二控制器向第一控制器发送状态信息。
在步骤105中，通过第一控制器根据状态信息确定动力电池是否异常。
在步骤106中，当动力电池为异常时，通过第一控制器发送第一提示信息，第一提示信息用于提示用户动力电池存在异常。
示例的，第二控制器在根据控制信息获取动力电池的状态信息之后，可以向第一控制器发送状态信息，第一控制器根据状态信息确定动力电池是否异常，例如可以通过状态信息是否处于预设范围来确定，当状态信息不处于预设范围内时，第一控制器确定动力电池为异常，当状态信息处于预设范围内时，第一控制器确定动力电池为正常。预设范围可以根据同一车型的车辆的动力电池正常工作时状态信息的波动范围来设定，以状态信息包括单体电压、模组温度、动力电池总电压和动力电池总电流四个参数为例，分别设置四个参数对应的正常范围，当四个参数中任一个超出对应的正常范围时，确定动力电池为异常，当四个参数都处于对应的正常范围内时，确定动力电池为正常。当动力电池为异常时，通过第一控制器发送第一提示信息，第一提示信息用于提示用户动力电池存在异常，发送第一提示信息的方式可以是通过在车辆的控制界面(例如：中控显示屏)上显示，也可以是通过车辆上的扬声器发出语音提示。
图3是根据一示例性实施例示出的另一种动力电池管理方法的流程图。如图3所示，该方法还包括以下步骤：
在步骤107中，当第一工作状态为异常时，通过第一控制器控制动力电池进行上电或下电。
示例的，第一控制器与车辆的动力电池通过硬线连接，当第一工作状态为异常时，第一控制器可以通过硬线控制高压继电器断开或闭合，以控制动力电池进行上电或下电(即第一控制器可以通过硬线来控制动力电池向车辆输出能量或停止输出能量)，使第一控制器可以替代BMS控制动力电池上电或下电。控制动力电池进行上电或下电，可以在第一控制器确定第一工作状态为异常之后，也可以在第二控制器根据控制信息获取动力电池的状态信息之后，本公开中不做限制。
图4是根据一示例性实施例示出的另一种动力电池管理方法的流程图。如图4所示，该方法还包括以下步骤：
在步骤108中，当第一工作状态为正常时，通过第一控制器向BMS发送上电指令或下电指令。
在步骤109中，通过BMS根据上电指令或下电指令，控制动力电池进行上电或下电。
示例的，当第一工作状态为正常时，第一控制器可以通过CANA总线向BMS发送上电指令或下电指令，BMS根据上电指令或下电指令来完成上电或下电流程，以控制动力电池进行上电或下电，即BMS根据上电指令或下电指令来控制动力电池向车辆输出能量或停止输出能量。第二控制器通过CANB总线与BMS连接，还可以获取BMS采集的动力电池的状态信息，以作为状态信息的备份采集，从而防止BMS不能正常工作导致存储的状态信息丢失。
图5是根据一示例性实施例示出的又一种动力电池管理方法的流程图。如图5所示，该方法还包括以下步骤：
在步骤110中，当第一工作状态为正常时，通过第二控制器获取第一控制器的第二工作状态，第二工作状态用于指示第一控制器是否异常。
在步骤111中，当第二工作状态为异常时，通过第二控制器发送第二提示信息，第二提示信息用于提示用户第一控制器存在异常。
示例的，当第一工作状态为正常时，可以通过第二控制器来监测第一控制器，以便在第一控制器出现异常时，能及时提醒用户，降低安全风险。例如可以通过第二控制器实时获取第一控制器的第二工作状态，第二工作状态用于指示第一控制器是否异常，当第二工作状态为异常时，通过第二控制器发送第二提示信息。判断第二工作状态是否为异常的方式例如可以是先通过第二控制器获取第一控制器的关键数据(例如车辆的加速数据和制动数据)，之后判断关键数据是否处于预设范围内，当关键数据处于预设范围内时，说明第二工作状态为正常，当关键数据超出预设范围内时，说明第二工作状态为异常。其中，第二提示信息用于提示用户第一控制器存在异常，发送第二提示信息的方式可以是通过在车辆的控制界面(例如：中控显示屏)上显示，也可以是通过车辆上的扬声器发出语音提示。
需要说明的是，图3-图5中所示的任一种动力电池管理方法中各个步骤的执行顺序，只是对本公开中的具体实施例进行举例说明，对本公开中的各步骤的具体执行顺序不做限定，例如在图3所示的动力电池管理方法中，步骤107可以放在步骤103之前，也可以放在步骤103之后，即步骤107中通过第一控制器控制动力电池进行上电或下电，可以在通过第二控制器根据控制信息获取动力电池的状态信息之前，也可以在通过第二控制器根据控制信息获取动力电池的状态信息之后，本公开对执行顺序不做具体限定。
综上所述，本公开中首先通过第一控制器获取BMS的第一工作状态，当第一工作状态为异常时，再通过第一控制器向第二控制器发送控制信息，在第二控制器接收到控制信息后，通过第二控制器根据控制信息获取动力电池的状态信息。本公开通过将第二控制器作为BMS的备份，在BMS不能正常工作的情况下，替代BMS监测动力电池，能够控制风险，降低安全隐患。
图6是根据一示例性实施例示出的一种动力电池管理装置的框图。如图6所示，应用于车辆，该装置200包括：第一控制器201，第二控制器202和电池管理***BMS 203，第一控制器201与第二控制器202按照第一连接方式连接，第一控制器201与车辆的动力电池204按照第二连接方式连接，第一控制器201和第二控制器202，分别与BMS 203按照第三连接方式连接。
第一控制器201，用于获取BMS 203的第一工作状态。
第一控制器201，还用于当第一工作状态为异常时，向第二控制器202发送控制信息。
第二控制器202，用于在接收到控制信息后，根据控制信息获取动力电池204的状态信息。
可选地，第二控制器202，还用于在根据控制信息获取动力电池204的状态信息之后，向第一控制器201发送状态信息。
第一控制器201，还用于根据状态信息确定动力电池204是否异常。
第一控制器201，还用于当动力电池204为异常时，发送第一提示信息，第一提示信息用于提示用户动力电池204存在异常。
可选地，第一控制器201，还用于当第一工作状态为异常时，控制动力电池204进行上电或下电。
可选地，第一控制器201，还用于当第一工作状态为正常时，向BMS 203发送上电指令或下电指令。
BMS 203，用于根据上电指令或下电指令，控制动力电池204进行上电或下电。
可选地，第二控制器202，还用于当第一工作状态为正常时，获取第一控制器201的第二工作状态，第二工作状态用于指示第一控制器201是否异常。
第二控制器202，还用于当第二工作状态为异常时，发送第二提示信息，第二提示信息用于提示用户第一控制器201存在异常。
关于上述实施例中的装置，其中各个模块执行操作的具体方式已经在有关该方法的实施例中进行了详细描述，此处将不做详细阐述说明。
综上所述，本公开中首先通过第一控制器获取BMS的第一工作状态，当第一工作状态为异常时，再通过第一控制器向第二控制器发送控制信息，在第二控制器接收到控制信息后，通过第二控制器根据控制信息获取动力电池的状态信息。本公开通过将第二控制器作为BMS的备份，在BMS不能正常工作的情况下，替代BMS监测动力电池，能够控制风险，降低安全隐患。
本公开还涉及一种车辆，车辆上设置有图6中所示的一种动力电池管理装置。
关于上述实施例中的动力电池管理装置，其中各个模块执行操作的具体方式已经在有关该方法的实施例中进行了详细描述，此处将不做详细阐述说明。
综上所述，本公开中首先通过第一控制器获取BMS的第一工作状态，当第一工作状态为异常时，再通过第一控制器向第二控制器发送控制信息，在第二控制器接收到控制信息后，通过第二控制器根据控制信息获取动力电池的状态信息。本公开通过将第二控制器作为BMS的备份，在BMS不能正常工作的情况下，替代BMS监测动力电池，能够控制风险，降低安全隐患。
以上结合附图详细描述了本公开的优选实施方式，但是，本公开并不限于上述实施方式中的具体细节，在本公开的技术构思范围内，可以对本公开的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本公开的保护范围。
另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合，为了避免不必要的重复，本公开对各种可能的组合方式不再另行说明。
此外，本公开的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本公开的思想，其同样应当视为本公开所公开的内容。

Claims (11)

1.一种动力电池管理方法，其特征在于，应用于车辆，所述车辆上设置有第一控制器，第二控制器和电池管理***BMS，所述第一控制器与所述第二控制器按照第一连接方式连接，所述第一控制器与所述车辆的动力电池按照第二连接方式连接，所述第一控制器和所述第二控制器，分别与所述BMS按照第三连接方式连接，所述方法包括：
通过所述第一控制器获取所述BMS的第一工作状态；
当所述第一工作状态为异常时，通过所述第一控制器向所述第二控制器发送控制信息；
在接收到所述控制信息后，通过所述第二控制器根据所述控制信息获取所述动力电池的状态信息。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述通过所述第二控制器根据所述控制信息获取所述动力电池的状态信息之后，所述方法还包括：
通过所述第二控制器向所述第一控制器发送所述状态信息；
通过所述第一控制器根据所述状态信息确定所述动力电池是否异常；
当所述动力电池为异常时，通过所述第一控制器发送第一提示信息，所述第一提示信息用于提示用户所述动力电池存在异常。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
当所述第一工作状态为异常时，通过所述第一控制器控制所述动力电池进行上电或下电。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
当所述第一工作状态为正常时，通过所述第一控制器向所述BMS发送上电指令或下电指令；
通过所述BMS根据所述上电指令或下电指令，控制所述动力电池进行上电或下电。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
当所述第一工作状态为正常时，通过所述第二控制器获取所述第一控制器的第二工作状态，所述第二工作状态用于指示所述第一控制器是否异常；
当所述第二工作状态为异常时，通过所述第二控制器发送第二提示信息，所述第二提示信息用于提示用户所述第一控制器存在异常。
6.一种动力电池管理装置，其特征在于，应用于车辆，所述装置包括：第一控制器，第二控制器和电池管理***BMS，所述第一控制器与所述第二控制器按照第一连接方式连接，所述第一控制器与所述车辆的动力电池按照第二连接方式连接，所述第一控制器和所述第二控制器，分别与所述BMS按照第三连接方式连接；
所述第一控制器，用于获取所述BMS的第一工作状态；
所述第一控制器，还用于当所述第一工作状态为异常时，向所述第二控制器发送控制信息；
所述第二控制器，用于在接收到所述控制信息后，根据所述控制信息获取所述动力电池的状态信息。
7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述第二控制器，还用于在所述根据所述控制信息获取所述动力电池的状态信息之后，向所述第一控制器发送所述状态信息；
所述第一控制器，还用于根据所述状态信息确定所述动力电池是否异常；
所述第一控制器，还用于当所述动力电池为异常时，发送第一提示信息，所述第一提示信息用于提示用户所述动力电池存在异常。
8.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述第一控制器，还用于当所述第一工作状态为异常时，控制所述动力电池进行上电或下电。
9.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述第一控制器，还用于当所述第一工作状态为正常时，向所述BMS发送上电指令或下电指令；
所述BMS，用于根据所述上电指令或下电指令，控制所述动力电池进行上电或下电。
10.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述第二控制器，还用于当所述第一工作状态为正常时，获取所述第一控制器的第二工作状态，所述第二工作状态用于指示所述第一控制器是否异常；
所述第二控制器，还用于当所述第二工作状态为异常时，发送第二提示信息，所述第二提示信息用于提示用户所述第一控制器存在异常。
11.一种车辆，其特征在于，所述车辆包括权利要求6-10中任一项所述的动力电池管理装置。
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