CN115932587A - 一种基于动力域的哨兵模式电池状态监控方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于动力域的哨兵模式电池状态监控方法及装置，涉及电池监控技术领域，主要目的在于实现在车载控制器是处于休眠状态时，通过不同工况的哨兵模式监控电池状态，提高监控准性。本发明主要的技术方案为：当车载控制器处于休眠状态时，同时运行压力传感器监测哨兵模式、AFE反向唤醒哨兵模式和定时唤醒哨兵模式分别基于采集到的电池目标安全数据监控所述电池状态；其中，所述电池目标安全数据至少包括电池单体电压、电池模组温度、电池包绝缘电阻、电池包压力和电池包总压中的一种或几种。本发明用于电池状态监控。

Description

一种基于动力域的哨兵模式电池状态监控方法及装置

技术领域

本发明涉及电池监控技术领域，尤其涉及一种基于动力域的哨兵模式电池状态监控方法及装置。

背景技术

随着新能源电动汽车的发展，电动汽车的安全性对于客户用户体验而言越来越重要。由于电动汽车电池的安全性能直接影响电动汽车的安全性能，因此，电动汽车需要能够及时监控到电池是否出现故障，以便及时进行提醒和维护，但是，在非驾驶或非充电的情况下，电动汽车的车载控制器处于休眠状态，无法及时监控电池是否出现故障。

目前，在非驾驶或非充电的情况下，采用单一主动控制单元动力域控制器或单一被动控制单元电池管理控制器为基础的监控方法进行对电池状态的监控。

但是，上述监控方法复杂度较高导致监控电池状态的准确性较低。

发明内容

鉴于上述问题，本发明提供一种基于动力域的哨兵模式电池状态监控方法及装置，主要目的是为了实现在车载控制器是处于休眠状态时，通过不同工况的哨兵模式监控电池状态，提高监控准性。

为解决上述技术问题，本发明提出以下方案：

第一方面，本发明提供一种基于动力域的哨兵模式电池状态监控方法，所述方法包括：

当车载控制器处于休眠状态时，同时运行压力传感器监测哨兵模式、AFE反向唤醒哨兵模式和定时唤醒哨兵模式分别基于采集到的电池目标安全数据监控所述电池状态；其中，所述电池目标安全数据至少包括电池单体电压、电池模组温度、电池包绝缘电阻、电池包压力和电池包总压中的一种或几种。

优选地，所述压力传感器监测哨兵模式，包括：

通过BPS实时监测电池包压力；

当所述电池包压力大于预设安全压力阈值时，则利用预设唤醒规则唤醒HVM；

所述HVM根据所述BPS发送的CAN报文和电池热失控故障报警策略判断所述电池热失控故障报警是否被触发，所述BPS发送的CAN报文至少包括电池包压力、压力增长斜率、电池单体电压和电池模组温度；

当所述电池热失控故障报警被触发时，则所述HVM输出预设信号唤醒PDCS，且利用PDCS基于所述电池热失控故障报警对应的故障信息进行报警，所述电池热失控故障报警对应的故障信息是通过内网CAN报文发送给所述PDCS；

当所述电池热失控故障报警未被触发时，则所述HVM储存所述电池包压力的异常数据，且进入休眠模式。

优选地，所述AFE反向唤醒哨兵模式，包括：

所述AFE通过周期性唤醒过程采集电池单体电压和电池模组温度；

当所述电池单体电压小于预设阈值和或所述电池模组温度不位于预设温度范围时，则利用预设唤醒规则唤醒所述HVM；

所述HVM基于通过TPL获取的所述AFE采集的所述电池单体电压和所述电池模组温度利用预设诊断规则判断AFE反向唤醒故障报警是否被触发，所述AFE反向唤醒故障至少包括所述电池单体电压的异常故障和所述电池模组温度的异常故障；

当所述AFE反向唤醒故障报警被触发时，则所述HVM输出预设信号唤醒所述PDCS，且利用所述PDCS基于所述AFE反向唤醒故障报警对应的故障信息进行报警，所述AFE反向唤醒故障报警对应的故障信息是通过内网CAN报文发送给所述PDCS；

当所述AFE反向唤醒故障报警未被触发时，则所述HVM进入休眠模式。

优选地，所述定时唤醒哨兵模式，包括：

按照预设时间周期利用RTC唤醒所述PDCS，且所述PDCS进一步唤醒所述HVM；

所述HVM获取目标安全数据，所述目标安全数据至少包括电池包电池单体电压、电池模组温度、电池包绝缘电阻、电池包压力和电池包总压；

所述HVM基于所述目标安全数据判断是否出现预设电池安全隐患故障，所述预设电池安全隐患故障至少包括所述电池热失控故障、所述电池单体电压的异常故障和所述电池模组温度的异常故障；

当所述电池出现预设电池安全隐患故障时，则利用所述PDCS进行报警；

当所述电池未出现预设电池安全隐患故障时，则所述HVM进入休眠模式。

优选地，所述当所述电池包压力大于预设安全压力阈值时，则利用预设唤醒规则唤醒HVM，包括：

当所述电池包压力大于所述预设安全压力阈值时，所述BPS通过向PMIC发送预设信号唤醒所述PMIC；

所述PMIC通过供电给MCU唤醒所述HVM。

优选地，所述当所述电池单体电压小于预设阈值和或所述电池模组温度不位于预设温度范围时，则利用预设唤醒规则唤醒所述HVM，包括：

当所述电池单体电压小于预设阈值和或所述电池模组温度不位于预设温度范围时，所述AFE通过向TPL发送唤醒脉冲信号激活所述TPL，所述唤醒脉冲信号是所述AFE在TPL总线上产生的；

所述被激活的TPL通过向所述PMIC发送预设信号唤醒所述PMIC；

所述PMIC通过供电给所述MCU唤醒所述HVM。

优选地，所述按照预设时间周期利用RTC唤醒所述PDCS，且所述PDCS进一步唤醒所述HVM，包括：

按照预设时间周期，所述RTC通过向所述PMIC发送预设唤醒信号唤醒所述PMIC；

所述PMIC通过供电给所述MCU唤醒所述PDCS；

所述PDCS输出预设信号唤醒所述HVM。

第二方面，本发明提供一种基于动力域的哨兵模式电池状态监控装置，所述装置包括：

监控单元，用于当车载控制器处于休眠状态时，同时运行压力传感器监测哨兵模式、AFE反向唤醒哨兵模式和定时唤醒哨兵模式分别基于采集到的电池目标安全数据监控所述电池状态；其中，所述电池目标安全数据至少包括电池单体电压、电池模组温度、电池包绝缘电阻、电池包压力和电池包总压中的一种或几种。

优选地，所述压力传感器监测哨兵模式，所述监控单元，包括：

监测模块，用于通过BPS实时监测电池包压力；

第一唤醒模块，用于当所述电池包压力大于预设安全压力阈值时，则利用预设唤醒规则唤醒HVM；

判断模块，用于所述HVM根据所述BPS发送的CAN报文和电池热失控故障报警策略判断所述电池热失控故障报警是否被触发，所述BPS发送的CAN报文至少包括电池包压力、压力增长斜率、电池单体电压和电池模组温度；

报警模块，用于当所述电池热失控故障报警被触发时，则所述HVM输出预设信号唤醒PDCS，且利用PDCS基于所述电池热失控故障报警对应的故障信息进行报警，所述电池热失控故障报警对应的故障信息是通过内网CAN报文发送给所述PDCS；

储存模块，用于当所述电池热失控故障报警未被触发时，则所述HVM储存所述电池包压力的异常数据，且进入休眠模式。

优选地，所述AFE反向唤醒哨兵模式，所述监控单元，用于包括：

采集模块，用于所述AFE通过周期性唤醒过程采集电池单体电压和电池模组温度；

第二唤醒模块，用于当所述电池单体电压小于预设阈值和或所述电池模组温度不位于预设温度范围时，则利用预设唤醒规则唤醒所述HVM；

第二判断模块，用于所述HVM基于通过TPL获取的所述AFE采集的所述电池单体电压和所述电池模组温度利用预设诊断规则判断AFE反向唤醒故障报警是否被触发，所述AFE反向唤醒故障至少包括所述电池单体电压的异常故障和所述电池模组温度的异常故障；

第二报警模块，用于当所述AFE反向唤醒故障报警被触发时，则所述HVM输出预设信号唤醒所述PDCS，且利用所述PDCS基于所述AFE反向唤醒故障报警对应的故障信息进行报警，所述AFE反向唤醒故障报警对应的故障信息是通过内网CAN报文发送给所述PDCS；

所述第二报警模块，还用于当所述AFE反向唤醒故障报警未被触发时，则所述HVM进入休眠模式。

优选地，所述定时唤醒哨兵模式，所述监控单元，包括：

第三唤醒模块，用于按照预设时间周期利用RTC唤醒所述PDCS，且所述PDCS进一步唤醒所述HVM；

获取模块，用于所述HVM获取目标安全数据，所述目标安全数据至少包括电池包电池单体电压、电池模组温度、电池包绝缘电阻、电池包压力和电池包总压；

第三判断模块，用于所述HVM基于所述目标安全数据判断是否出现预设电池安全隐患故障，所述预设电池安全隐患故障至少包括所述电池热失控故障、所述电池单体电压的异常故障和所述电池模组温度的异常故障；

第三报警模块，用于当所述电池出现预设电池安全隐患故障时，则利用所述PDCS进行报警；

所述第三报警模块，还用于当所述电池未出现预设电池安全隐患故障时，则所述HVM进入休眠模式。

优选地，所述第一唤醒模块，包括：

第一唤醒子模块，用于当所述电池包压力大于所述预设安全压力阈值时，所述BPS通过向PMIC发送预设信号唤醒所述PMIC；

第二唤醒子模块，用于所述PMIC通过供电给MCU唤醒所述HVM。

优选地，所述第二唤醒模块，包括：

激活子模块，用于当所述电池单体电压小于预设阈值和或所述电池模组温度不位于预设温度范围时，所述AFE通过向TPL发送唤醒脉冲信号激活所述TPL，所述唤醒脉冲信号是所述AFE在TPL总线上产生的；

第一唤醒子模块，用于所述被激活的TPL通过向所述PMIC发送预设信号唤醒所述PMIC；

第二唤醒子模块，用于所述PMIC通过供电给所述MCU唤醒所述HVM。

优选地，所述第三唤醒模块，包括：

第一唤醒子模块，用于按照预设时间周期，所述RTC通过向所述PMIC发送预设唤醒信号唤醒所述PMIC；

第二唤醒子模块，用于所述PMIC通过供电给所述MCU唤醒所述PDCS；

第三唤醒子模块，用于所述PDCS输出预设信号唤醒所述HVM。

为了实现上述目的，根据本发明的第三方面，提供了一种存储介质，所述存储介质包括存储的程序，其中，在所述程序运行时控制所述存储介质所在设备执行上述第一方面所述基于动力域的哨兵模式电池状态监控方法。

为了实现上述目的，根据本发明的第四方面，提供了一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述程序时实现如第二方面所述用于基于动力域的哨兵模式电池状态监控装置的全部或部分步骤。

借由上述技术方案，本发明提供的基于动力域的哨兵模式电池状态监控方法及装置，是由于在非驾驶或非充电的情况下，采用单一主动控制单元动力域控制器或单一被动控制单元电池管理控制器为基础的监控电池状态方法存在复杂度较高导致监控电池状态的准确性较低的问题。为此，本发明通过当车载控制器处于休眠状态时，同时运行压力传感器监测哨兵模式、AFE反向唤醒哨兵模式和定时唤醒哨兵模式分别基于采集到的电池目标安全数据监控所述电池状态；其中，所述预设哨兵模式至少包括压力传感器监测哨兵模式、AFE反向唤醒哨兵模式和定时唤醒哨兵模式；所述电池目标安全数据至少包括电池单体电压、电池模组温度、电池包绝缘电阻、电池包压力和电池包总压中的一种或几种。本发明可以应用在电动汽车上跨域电子电气架构(EEA)平台；并且通过主动控制单元动力域控制器和被动控制单元电池管理控制器的协同运行，实现三种电池哨兵模式协作在在电动汽车非驾驶或非充电的情况下共同监控电池状态，由于本发明的三种电池哨兵模式是基于双控制器设计的，其复杂度低于基于单一控制器的监控模式，因此，提高了监控电池状态的准确性。

上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本发明的上述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举本发明的具体实施方式。

附图说明

通过阅读下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本发明的限制。而且在整个附图中，用相同的参考符号表示相同的部件。在附图中：

图1示出了本发明实施例提供的一种基于动力域的哨兵模式电池状态监控方法流程图；

图2示出了本发明实施例提供的另一种基于动力域的哨兵模式电池状态监控方法流程图；

图3示出了本发明实施例提供的另一种基于动力域的哨兵模式电池状态监控方法流程图；

图4示出了本发明实施例提供的另一种基于动力域的哨兵模式电池状态监控方法流程图；

图5示出了本发明实施例提供的一种基于动力域的哨兵模式电池状态监控装置的组成框图；

图6示出了本发明实施例提供的另一种基于动力域的哨兵模式电池状态监控装置的组成框图；

图7示出本发明实施例提供的一种基于动力域的哨兵模式电池状态监控装置的结构示意图。

具体实施方式

下面将参照附图更详细地描述本公开的示例性实施例。虽然附图中显示了本公开的示例性实施例，然而应当理解，可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施例所限制。相反，提供这些实施例是为了能够更透彻地理解本公开，并且能够将本公开的范围完整的传达给本领域的技术人员。

术语解释：

电子电气架构：英文全称：Electrical/Electronic Architecture，英文简称：EEA。

电池管理***：英文全称：Battery Management System，英文简称：BMS。

主板高压管理单元：英文全称：High Voltage Management，英文简称：HVM。

从板电芯监控单元：英文全称：Cell Monitoring Unit，英文简称：CMU。

时钟芯片：英文全称：Real_Time Clock，英文简称：RTC。

整流/回馈单元的功能：中文全称：英文全称：Active Front End，英文简称：AFE。

大气压力传感器：英文全称：Barometric Pressure Sensor，英文简称：BPS。

动力域控制器：英文全称：Powertrain Domain Controller System，英文简称：PDCS。

电源管理芯片：英文全称：Power Management IC，英文简称：PMIC。

单片机：英文全称：Microcontroller Unit，英文简称：MCU。

菊花链通信芯片：英文全称：Transmission Line Pulse，英文简称：TLP。

统一的诊断服务：英文全称：Unified Diagnostic Services，英文简称：UDS。

对于目前在非驾驶或非充电的情况下，采用单一主动控制单元动力域控制器或单一被动控制单元电池管理控制器为基础的监控电池状态方法存在的复杂度较高的情况，该情况导致监控电池状态的准确性较低。针对此问题，发明人想到通过主动控制单元动力域控制器和被动控制单元电池管理控制器的协同运行，实现电池哨兵模式监控电池状态，提高监控准确性。

为此，本发明实施例提供了一种基于动力域的哨兵模式电池状态监控方法，通过该方法实现在车载控制器是处于休眠状态时，通过不同工况的哨兵模式监控电池状态，以便及时告警，其具体执行步骤如图1所示，包括：

101、当车载控制器处于休眠状态时，同时运行压力传感器监测哨兵模式、AFE反向唤醒哨兵模式和定时唤醒哨兵模式分别基于采集到的电池目标安全数据监控所述电池状态。

其中，所述电池目标安全数据至少包括电池单体电压、电池模组温度、电池包绝缘电阻、电池包压力和电池包总压中的一种或几种。如图7所示，本发明的***构架图是基于跨域电子电气架构(EEA)平台设计的电池管理***(BMS)，在本发明中以HVM子***零部件来统称。HVM子***零部件主要由2个部分组成，即主板高压管理单元(HVM)和从板电芯监控单元(CMU)。主板HVM和从板CMU搭配方式为1主4从；共同实现对电池包电池单体电压、电池模组温度、电池包绝缘电阻、电池包压力、电池包总压等电池目标安全数据的数据采集。

驾驶员在没有开车或者没有充电的情况下，电动汽车的车载控制器是处于休眠状态的。此时HVM子***零部件对电池包的相关参数监控，通过哨兵模式功能实现。哨兵模式功能，主要分为3个部分功能模块，分别是压力传感器(BPS)监测哨兵模式、AFE反向唤醒哨兵模式、定时唤醒(RTC)哨兵模式。

其中，所述压力传感器(BPS)监测哨兵模式、所述AFE反向唤醒哨兵模式、所述定时唤醒(RTC)哨兵模式可以同时运行，在业务需求的情况下，也可以选择其中的任意两个或一个运行。

其中，所述压力传感器(BPS)监测哨兵模式是基于BPS检测到电池包压力异常时唤醒HVM进一步确定电池是否出现异常，并且通过PDCS进行提醒的监测方案；所述AFE反向唤醒哨兵模式是基于AFE的周期性唤醒过程检测电池单体电压和电池模组温度，当所述电池单体电压和或所述电池模组温度出现异常时唤醒HVM进一步确定电池是否出现异常，并且通过PDCS进行提醒的监测方案；所述定时唤醒(RTC)哨兵模式是通过RTC的自唤醒功能唤醒PDCS，再通过PDCS唤醒HVM进行电池包的相关参数的全部监测，再通过PDCS进行提醒的监测方案。所述三种哨兵模式HVM与PDCS之间时通过内网CAN进行传输，传输速度快。

所述压力传感器(BPS)监测哨兵模式是在电池包压力出现异常时才唤醒HVM，可以减少HVM的功耗；所述AFE反向唤醒哨兵模式是AFE周期性唤醒监测电池单体电压和电池模组温度，只有在所述电池单体电压和或电池模组温度出现异常时才唤醒HVM，也可以减少HVM的功耗；所述定时唤醒(RTC)哨兵模式是对电池状态的全部监测，可以保证监控电池状态的全面性，并且这三种哨兵模型共同协作的同时又相互冗余。能实现不同工况的哨兵模式监控，可以实现有效地告警提醒或人员安全保护方案。

基于上述图1实施例的实现方式可以看出，本发明提供一种基于动力域的哨兵模式电池状态监控方法，本发明通过当车载控制器处于休眠状态时，同时运行压力传感器监测哨兵模式、AFE反向唤醒哨兵模式和定时唤醒哨兵模式分别基于采集到的电池目标安全数据监控所述电池状态；其中，所述预设哨兵模式至少包括压力传感器监测哨兵模式、AFE反向唤醒哨兵模式和定时唤醒哨兵模式；所述电池目标安全数据至少包括电池单体电压、电池模组温度、电池包绝缘电阻、电池包压力和电池包总压中的一种或几种。本发明可以应用在电动汽车上跨域电子电气架构(EEA)平台；并且通过主动控制单元动力域控制器和被动控制单元电池管理控制器的协同运行，实现三种电池哨兵模式协作在在电动汽车非驾驶或非充电的情况下共同监控电池状态，由于本发明的三种电池哨兵模式是基于双控制器设计的，其复杂度低于基于单一控制器的监控模式，因此，提高了监控电池状态的准确性。

进一步的，作为对图1所示实施例中所述压力传感器监测哨兵模式的细化及扩展，本发明实施例还提供了另一种基于动力域的哨兵模式电池状态监控方法，如图2所示，其具体步骤如下：

201、通过BPS实时监测电池包压力。

驾驶员在没有开车或者没有充电的情况下，电动汽车的车载控制器是处于休眠状态的。此时HVM子***零部件对电池包的相关参数监控，通过哨兵模式功能实现。本实施例的哨兵模式为所述压力传感器监测哨兵模式。

如图7所示，所述BPS外挂与所述HVM，所述BPS实时监测到电池包压力，进而获取所述电池包压力的数据。

202、当电池包压力大于预设安全压力阈值时，则利用预设唤醒规则唤醒HVM。

当所述电池包压力大于所述预设安全压力阈值时，所述BPS通过向PMIC发送预设信号唤醒所述PMIC；所述PMIC通过供电给MCU唤醒所述HVM；其中，所述预设安全压力阈值为软件监控算法设定的安全压力阈值；所述预设信号可以为12V硬线信号。根据步骤201可知，所述BPS实时监测电池包压力，所述电池包压力异常大于软件监控算法设定的安全压力阈值时，所述BPS输出12V硬线信号给电源管理芯片(PMIC)，然后所述PMIC输出3.3V供电给单片机(MCU)唤醒所述HVM。

203、HVM根据BPS发送的CAN报文和电池热失控故障报警策略判断电池热失控故障报警是否被触发。

其中，BPS发送的CAN报文至少包括电池包压力、压力增长斜率、电池单体电压和电池模组温度。

所述HVM被唤醒后，会根据所述BPS发送的CAN报文结合所述HVM软件的电池热失控故障报警策略分析，确认电池热失控故障报警是否被触发；其中，需要说明的是所述HVM得到的信息是“当监测到压力异常时，同时监测到压力增长斜率过高、电池单体电压离群、电池模组温度离群等子故障中的一种或几种时”可以确定电池热失控故障报警被触发；反之，则确定电池热失控故障报警未被触发。

204、当电池热失控故障报警被触发时，则HVM输出预设信号唤醒PDCS，且利用PDCS基于电池热失控故障报警对应的故障信息进行报警。

其中，所述电池热失控故障报警对应的故障信息是通过内网CAN报文发送给所述PDCS；

根据步骤203可得，如果所述HVM确认触发了电池热失控故障报警，则所述HVM输出12V硬线信号(HVM-Wakeup-PDCS)来唤醒所述PDCS，同时在内网CAN(Internal-CAN)报文上发送电池热失控故障报警对应的故障信息给所述PDCS，所述PDCS会立即告警提醒驾驶员和乘客有电池热失控安全隐患，便于人员安全出逃。报警方式可以是声音报警和或文字报警，本实施例不做具体限定。

205、当电池热失控故障报警未被触发时，则HVM储存电池包压力的异常数据，且进入休眠模式。

根据步骤203可知，所述HVM确认没有触发电池热失控故障报警，只是电池包压力出现异常，则所述HVM记录所述电池包压力的异常故障快照信息(DTC)后，下电进入休眠模式。

进一步的，作为对图1所示实施例中所述AFE反向唤醒哨兵模式的细化及扩展，本发明实施例还提供了另一种基于动力域的哨兵模式电池状态监控方法，如图3所示，其具体步骤如下：

301、AFE通过周期性唤醒过程采集电池单体电压和电池模组温度。

驾驶员在没有开车或者没有充电的情况下，主板高压管理单元HVM处于休眠模式，从板电芯监控单元CMU的前端采集芯片(AFE，比如NXP的MC33775A)与电池直接地连接，但处于低功耗休眠模式。由于菊花链通信芯片(TPL)具备总线唤醒功能，所以在休眠模式下AFE通过周期性唤醒过程，采集电池单体电压和电池模组温度。302、当电池单体电压小于预设阈值和或电池模组温度不位于预设温度范围时，则利用预设唤醒规则唤醒所述HVM。

当所述电池单体电压小于预设阈值和或所述电池模组温度不位于预设温度范围时(即检查所述电池单体电压是否欠压、所述电池模组温度是否过高或过低)，所述AFE通过向TPL发送唤醒脉冲信号激活所述TPL，所述唤醒脉冲信号是所述AFE在TPL总线上产生的；所述被激活的TPL通过向所述PMIC发送预设信号唤醒所述PMIC；所述PMIC通过供电给所述MCU唤醒所述HVM。其中，所述预设信号可以为3.3V高电平；所述供电的电压可以为3.3V，本实施例不做具体限定。例如：NCM电池单体电压，正常值为3.73V，过压值4.3V，欠压值2.2V；电池模组温度，正常值为35℃，过温值60℃，欠温度-30℃；所述预设阈值可以设置为2.2V，所述预设温度范围可以设置为35℃-55℃。

303、HVM基于通过TPL获取的AFE采集的电池单体电压和电池模组温度利用预设诊断规则判断AFE反向唤醒故障报警是否被触发。

其中，所述AFE反向唤醒故障至少包括所述电池单体电压的异常故障和所述电池模组温度的异常故障；

所述HVM被唤醒后，通过TPL获取到CMU的AFE采集的电池单体电压和电池模组温度，所述HVM根据软件设定的电池单体电压和电池模组温度故障的使能条件、触发阈值、Debounce时间(防抖时间)进行UDS(英文全称：Unified Diagnostic Services，中文全称：统一的诊断服务)诊断，以此确认AFE反向唤醒故障报警是否被触发。

304、当AFE反向唤醒故障报警被触发时，则HVM输出预设信号唤醒PDCS，且利用PDCS基于AFE反向唤醒故障报警对应的故障信息进行报警。

其中，所述AFE反向唤醒故障报警对应的故障信息是通过内网CAN报文发送给所述PDCS；

如果所述HVM确认触发了所述AFE反向唤醒故障报警，则所述HVM输出12V硬线信号(HVM-Wakeup-PDCS)来唤醒所述PDCS，同时在内网CAN(Internal-CAN)报文上发送AFE反向唤醒故障报警对应的故障信息给所述PDCS，然后所述PDCS会立即告警提醒驾驶员和乘客有电池热失控安全隐患，便于人员安全出逃。305、当AFE反向唤醒故障报警未被触发时，则HVM进入休眠模式。

如果所述HVM确认没有触发所述AFE反向唤醒报警故障，则继续进入休眠模式等待下一个AFE周期性唤醒。

进一步的，作为对图1所示实施例中所述定时唤醒哨兵模式的细化及扩展，本发明实施例还提供了另一种基于动力域的哨兵模式电池状态监控方法，如图4所示，其具体步骤如下：

401、按照预设时间周期利用RTC唤醒PDCS，且PDCS进一步唤醒HVM。

按照预设时间周期，所述RTC通过向所述PMIC发送预设唤醒信号唤醒所述PMIC；所述PMIC通过供电给所述MCU唤醒所述PDCS；所述PDCS输出预设信号唤醒所述HVM。

驾驶员在没有开车或者没有充电的情况下，主板高压管理单元HVM处于睡眠模式，从板电芯监控单元CMU处于休眠模式，动力域控制器PDCS也处于休眠模式。

所述PDCS的实时时钟唤醒(RTC)电路具备自唤醒功能，每间隔30min就有一次RTC自唤醒以实现对整车12V铅酸小电池的智能补电功能。

所述RTC实现智能补电自唤醒时输出3.3V高电平唤醒信号给电源管理芯片(PMIC)，然后所述PMIC输出3.3V供电给单片机(MCU)唤醒所述PDCS；所述PDCS被所述RTC唤醒实现智能补电的同时，输出12V硬线信号(PDCS-Wakeup-HVM)来唤醒HVM。

402、HVM获取目标安全数据。

其中，所述目标安全数据至少包括电池包电池单体电压、电池模组温度、电池包绝缘电阻、电池包压力和电池包总压；

在所述HVM被所述PDCS唤醒后，会***性的快速检查电池包电池单体电压、电池模组温度、电池包绝缘电阻、电池包压力、电池包总压等目标安全数据，用以确认是否会出现电池的安全隐患的故障。

403、HVM基于目标安全数据判断是否出现预设电池安全隐患故障。

其中，所述预设电池安全隐患故障至少包括所述电池热失控故障、所述电池单体电压的异常故障和所述电池模组温度的异常故障。可详见步骤203和303。

404、当电池出现预设电池安全隐患故障时，则利用PDCS进行报警。

根据步骤403可得，电池出现预设电池安全隐患故障时，则所述HV将所述故障信息通过内网CAN发送故障给所述PDCS，然后所述PDCS会立即告警提醒驾驶员和乘客有电池热失控安全隐患，便于人员安全出逃。

405、当电池未出现预设电池安全隐患故障时，则HVM进入休眠模式。

根据步骤403可得所述HVM被所述PDCS唤醒后没有检测到相应预设电池安全隐患故障，则进入休眠模式。

基于上述图2-图4的实现方式可以看出，本发明提供一种基于动力域的哨兵模式电池状态监控方法，本发明是基于跨域电子电气架构的动力总成哨兵模式设计，HVM在低功耗休眠条件下，能减少车辆控制器对整车12V铅酸蓄电池的电量消耗，同时HVM可以通过PDCS的内网CAN通信路由设计，实现电池包大数据监控、智能标定、云计算分析等，有利于后台及时监控和预知电池安全隐患，并通过算法分析给出最有效的告警提醒或人员安全保护方案。并且HVM内部的BPS、AFE和TPL、PDCS内部的RTC各自独立工作且相互冗余，能实现不同工况的哨兵模式监控，减少了HVM和PDCS各自哨兵模式设计的复杂度，有利于电池包状态监控的可靠性。

进一步的，作为对上述图1所示方法的实现，本发明实施例还提供了一种基于动力域的哨兵模式电池状态监控装置，用于对上述图1所示的方法进行实现。该装置实施例与前述方法实施例对应，为便于阅读，本装置实施例不再对前述方法实施例中的细节内容进行逐一赘述，但应当明确，本实施例中的装置能够对应实现前述方法实施例中的全部内容。如图5所示，该装置包括：

监控单元51，用于当车载控制器处于休眠状态时，同时运行压力传感器监测哨兵模式、AFE反向唤醒哨兵模式和定时唤醒哨兵模式分别基于采集到的电池目标安全数据监控所述电池状态；其中，所述预设哨兵模式至少包括压力传感器监测哨兵模式、AFE反向唤醒哨兵模式和定时唤醒哨兵模式；所述电池目标安全数据至少包括电池单体电压、电池模组温度、电池包绝缘电阻、电池包压力和电池包总压中的一种或几种。

进一步的，作为对上述图2-图4所示方法的实现，本发明实施例还提供了另一种基于动力域的哨兵模式电池状态监控装置，用于对上述图2-图4所示的方法进行实现。该装置实施例与前述方法实施例对应，为便于阅读，本装置实施例不再对前述方法实施例中的细节内容进行逐一赘述，但应当明确，本实施例中的装置能够对应实现前述方法实施例中的全部内容。如图6所示，该装置包括：

监控单元51，用于当车载控制器处于休眠状态时，同时运行压力传感器监测哨兵模式、AFE反向唤醒哨兵模式和定时唤醒哨兵模式分别基于采集到的电池目标安全数据监控所述电池状态；其中，所述电池目标安全数据至少包括电池单体电压、电池模组温度、电池包绝缘电阻、电池包压力和电池包总压中的一种或几种。

进一步的，所述压力传感器监测哨兵模式，所述监控单元51，包括：

监测模块511，用于通过BPS实时监测电池包压力；

第一唤醒模块512，用于当从所述监测模块511得到的所述电池包压力大于预设安全压力阈值时，则利用预设唤醒规则唤醒HVM；

判断模块513，用于从所述第一唤醒模块512唤醒的所述HVM根据所述BPS发送的CAN报文和电池热失控故障报警策略判断所述电池热失控故障报警是否被触发，所述BPS发送的CAN报文至少包括电池包压力、压力增长斜率、电池单体电压和电池模组温度；

报警模块514，用于当从所述判断模块513得到的所述电池热失控故障报警被触发时，则所述HVM输出预设信号唤醒PDCS，且利用PDCS基于所述电池热失控故障报警对应的故障信息进行报警，所述电池热失控故障报警对应的故障信息是通过内网CAN报文发送给所述PDCS；

储存模块515，用于当从所述判断模块513得到的所述电池热失控故障报警未被触发时，则所述HVM储存所述电池包压力的异常数据，且进入休眠模式。

进一步的，所述AFE反向唤醒哨兵模式，所述监控单元51，用于包括：

采集模块516，用于所述AFE通过周期性唤醒过程采集电池单体电压和电池模组温度；

第二唤醒模块517，用于当从所述采集模块516得到的所述电池单体电压小于预设阈值和或所述电池模组温度不位于预设温度范围时，则利用预设唤醒规则唤醒所述HVM；

第二判断模块518，用于从所述第二唤醒模块517唤醒的所述HVM基于通过TPL获取的所述AFE采集的所述电池单体电压和所述电池模组温度利用预设诊断规则判断AFE反向唤醒故障报警是否被触发，所述AFE反向唤醒故障至少包括所述电池单体电压的异常故障和所述电池模组温度的异常故障；

第二报警模块519，用于当从所述第二判断模块518得到的所述AFE反向唤醒故障报警被触发时，则所述HVM输出预设信号唤醒所述PDCS，且利用所述PDCS基于所述AFE反向唤醒故障报警对应的故障信息进行报警，所述AFE反向唤醒故障报警对应的故障信息是通过内网CAN报文发送给所述PDCS；

所述第二报警模块519，还用于当从所述第二判断模块518得到的所述AFE反向唤醒故障报警未被触发时，则所述HVM进入休眠模式。

进一步的，所述定时唤醒哨兵模式，所述监控单元51，包括：

第三唤醒模块520，用于按照预设时间周期利用RTC唤醒所述PDCS，且所述PDCS进一步唤醒所述HVM；

获取模块521，用于从所述第三唤醒模块520唤醒的所述HVM获取目标安全数据，所述目标安全数据至少包括电池包电池单体电压、电池模组温度、电池包绝缘电阻、电池包压力和电池包总压；

第三判断模块522，用于所述HVM基于从所述获取模块521得到的所述目标安全数据判断是否出现预设电池安全隐患故障，所述预设电池安全隐患故障至少包括所述电池热失控故障、所述电池单体电压的异常故障和所述电池模组温度的异常故障；

第三报警模块523，用于当从所述第三判断模块522得到的所述电池出现预设电池安全隐患故障时，则利用所述PDCS进行报警。

所述第三报警模块523，还用于当从所述第三判断模块522得到的所述电池未出现预设电池安全隐患故障时，则所述HVM进入休眠模式。

进一步的，所述第一唤醒模块512，包括：

第一唤醒子模块5121，用于当所述电池包压力大于所述预设安全压力阈值时，所述BPS通过向PMIC发送预设信号唤醒所述PMIC；

第二唤醒子模块5122，用于从所述第一唤醒子模块5121得到的所述PMIC通过供电给MCU唤醒所述HVM。

进一步的，所述第二唤醒模块517，包括：

激活子模块5171，用于当所述电池单体电压小于预设阈值和或所述电池模组温度不位于预设温度范围时，所述AFE通过向TPL发送唤醒脉冲信号激活所述TPL，所述唤醒脉冲信号是所述AFE在TPL总线上产生的；

第一唤醒子模块5172，用于从所述激活子模块5171得到的所述被激活的TPL通过向所述PMIC发送预设信号唤醒所述PMIC；

第二唤醒子模块5173，用于从所述第一唤醒子模块5172得到的所述PMIC通过供电给MCU唤醒所述HVM。

进一步的，所述第三唤醒模块520，包括：

第一唤醒子模块5201，用于按照预设时间周期，所述RTC通过向所述PMIC发送预设唤醒信号唤醒所述PMIC；

第二唤醒子模块5202，用于从所述第一唤醒子模块5201唤醒的所述PMIC通过供电给MCU唤醒所述PDCS；

第三唤醒子模块5203，用于从所述第二唤醒子模块5202唤醒的所述PDCS输出预设信号唤醒所述HVM。

进一步的，本发明实施例还提供一种处理器，所述处理器用于运行程序，其中，所述程序运行时执行上述图1-2中所述的基于动力域的哨兵模式电池状态监控方法。

进一步的，本发明实施例还提供一种存储介质，所述存储介质用于存储计算机程序，其中，所述计算机程序运行时控制所述存储介质所在设备执行上述图1-2中所述的基于动力域的哨兵模式电池状态监控方法。

在上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述的部分，可以参见其他实施例的相关描述。

可以理解的是，上述方法及装置中的相关特征可以相互参考。另外，上述实施例中的“第一”、“第二”等是用于区分各实施例，而并不代表各实施例的优劣。

所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的***，装置和单元的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。

在此提供的算法和显示不与任何特定计算机、虚拟***或者其它设备固有相关。各种通用***也可以与基于在此的示教一起使用。根据上面的描述，构造这类***所要求的结构是显而易见的。此外，本发明也不针对任何特定编程语言。应当明白，可以利用各种编程语言实现在此描述的本发明的内容，并且上面对特定语言所做的描述是为了披露本发明的最佳实施方式。

此外，存储器可能包括计算机可读介质中的非永久性存储器，随机存取存储器(RAM)和/或非易失性内存等形式，如只读存储器(ROM)或闪存(flash RAM)，存储器包括至少一个存储芯片。

本领域内的技术人员应明白，本申请的实施例可提供为方法、***、或计算机程序产品。因此，本申请可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本申请可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。

本申请是参照根据本申请实施例的方法、设备(***)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。

这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。

这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。

在一个典型的配置中，计算设备包括一个或多个处理器(CPU)、输入/输出接口、网络接口和内存。

存储器可能包括计算机可读介质中的非永久性存储器，随机存取存储器(RAM)和/或非易失性内存等形式，如只读存储器(ROM)或闪存(flash RAM)。存储器是计算机可读介质的示例。

计算机可读介质包括永久性和非永久性、可移动和非可移动媒体可以由任何方法或技术来实现信息存储。信息可以是计算机可读指令、数据结构、程序的模块或其他数据。计算机的存储介质的例子包括，但不限于相变内存(PRAM)、静态随机存取存储器(SRAM)、动态随机存取存储器(DRAM)、其他类型的随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、电可擦除可编程只读存储器(EEPROM)、快闪记忆体或其他内存技术、只读光盘只读存储器(CD-ROM)、数字多功能光盘(DVD)或其他光学存储、磁盒式磁带，磁带磁磁盘存储或其他磁性存储设备或任何其他非传输介质，可用于存储可以被计算设备访问的信息。按照本文中的界定，计算机可读介质不包括暂存电脑可读媒体(transitory media)，如调制的数据信号和载波。

还需要说明的是，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、商品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、商品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括要素的过程、方法、商品或者设备中还存在另外的相同要素。

本领域技术人员应明白，本申请的实施例可提供为方法、***或计算机程序产品。因此，本申请可采用完全硬件实施例、完全软件实施例或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本申请可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。

以上仅为本申请的实施例而已，并不用于限制本申请。对于本领域技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原理之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的权利要求范围之内。

Claims (10)

1.一种基于动力域的哨兵模式电池状态监控方法，其特征在于，所述方法包括：

当车载控制器处于休眠状态时，同时运行压力传感器监测哨兵模式、AFE反向唤醒哨兵模式和定时唤醒哨兵模式分别基于采集到的电池目标安全数据监控所述电池状态；其中，所述电池目标安全数据至少包括电池单体电压、电池模组温度、电池包绝缘电阻、电池包压力和电池包总压中的一种或几种。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述压力传感器监测哨兵模式，包括：

通过BPS实时监测电池包压力；

当所述电池包压力大于预设安全压力阈值时，则利用预设唤醒规则唤醒HVM；

所述HVM根据所述BPS发送的CAN报文和电池热失控故障报警策略判断所述电池热失控故障报警是否被触发，所述BPS发送的CAN报文至少包括电池包压力、压力增长斜率、电池单体电压和电池模组温度；

当所述电池热失控故障报警被触发时，则所述HVM输出预设信号唤醒PDCS，且利用PDCS基于所述电池热失控故障报警对应的故障信息进行报警，所述电池热失控故障报警对应的故障信息是通过内网CAN报文发送给所述PDCS；

当所述电池热失控故障报警未被触发时，则所述HVM储存所述电池包压力的异常数据，且进入休眠模式。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述AFE反向唤醒哨兵模式，包括：

所述AFE通过周期性唤醒过程采集电池单体电压和电池模组温度；

当所述电池单体电压小于预设阈值和或所述电池模组温度不位于预设温度范围时，则利用预设唤醒规则唤醒所述HVM；

所述HVM基于通过TPL获取的所述AFE采集的所述电池单体电压和所述电池模组温度利用预设诊断规则判断AFE反向唤醒故障报警是否被触发，所述AFE反向唤醒故障至少包括所述电池单体电压的异常故障和所述电池模组温度的异常故障；

当所述AFE反向唤醒故障报警被触发时，则所述HVM输出预设信号唤醒所述PDCS，且利用所述PDCS基于所述AFE反向唤醒故障报警对应的故障信息进行报警，所述AFE反向唤醒故障报警对应的故障信息是通过内网CAN报文发送给所述PDCS；

当所述AFE反向唤醒故障报警未被触发时，则所述HVM进入休眠模式。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述定时唤醒哨兵模式，包括：

按照预设时间周期利用RTC唤醒所述PDCS，且所述PDCS进一步唤醒所述HVM；

所述HVM获取目标安全数据，所述目标安全数据至少包括电池包电池单体电压、电池模组温度、电池包绝缘电阻、电池包压力和电池包总压；

所述HVM基于所述目标安全数据判断是否出现预设电池安全隐患故障，所述预设电池安全隐患故障至少包括所述电池热失控故障、所述电池单体电压的异常故障和所述电池模组温度的异常故障；

当所述电池出现预设电池安全隐患故障时，则利用所述PDCS进行报警；

当所述电池未出现预设电池安全隐患故障时，则所述HVM进入休眠模式。

5.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述当所述电池包压力大于预设安全压力阈值时，则利用预设唤醒规则唤醒HVM，包括：

当所述电池包压力大于所述预设安全压力阈值时，所述BPS通过向PMIC发送预设信号唤醒所述PMIC；

所述PMIC通过供电给MCU唤醒所述HVM。

6.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述当所述电池单体电压小于预设阈值和或所述电池模组温度不位于预设温度范围时，则利用预设唤醒规则唤醒所述HVM，包括：

当所述电池单体电压小于预设阈值和或所述电池模组温度不位于预设温度范围时，所述AFE通过向TPL发送唤醒脉冲信号激活所述TPL，所述唤醒脉冲信号是所述AFE在TPL总线上产生的；

所述被激活的TPL通过向所述PMIC发送预设信号唤醒所述PMIC；

所述PMIC通过供电给所述MCU唤醒所述HVM。

7.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述按照预设时间周期利用RTC唤醒所述PDCS，且所述PDCS进一步唤醒所述HVM，包括：

按照预设时间周期，所述RTC通过向所述PMIC发送预设唤醒信号唤醒所述PMIC；

所述PMIC通过供电给所述MCU唤醒所述PDCS；

所述PDCS输出预设信号唤醒所述HVM。

8.一种用于基于动力域的哨兵模式电池状态监控装置，其特征在于，包括：

监控单元，用于当车载控制器处于休眠状态时，同时运行压力传感器监测哨兵模式、AFE反向唤醒哨兵模式和定时唤醒哨兵模式分别基于采集到的电池目标安全数据监控所述电池状态；其中，所述电池目标安全数据至少包括电池单体电压、电池模组温度、电池包绝缘电阻、电池包压力和电池包总压中的一种或几种。

9.一种存储介质，所述存储介质包括存储的程序，其特征在于，在所述程序运行时控制所述存储介质所在设备执行权利要求1至权利要求7中任一项所述基于动力域的哨兵模式电池状态监控方法。

10.一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述程序时实现如权利要求1至权利要求7中任一项所述基于动力域的哨兵模式电池状态监控方法。

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