带二级故障诊断和处理机制的锂电池模组采集系统及方法技术方案
Lithium battery module acquisition system and method with two stage fault diagnosis and treatment mechanism
The invention relates to a battery management system of a lithium battery module, in particular to a lithium battery module collecting system and method with a two stage fault diagnosis and processing mechanism. Includes a data acquisition unit, a data processing unit and the two data processing unit; the data acquisition unit comprises a voltage acquisition module, current acquisition module, temperature acquisition module; a data processing unit comprises a processor and a processor connected with the MCU MCU communication real-time clock and CAN communication module; two level data processing unit including two CPU processor and a communication interface connected with the level two processor CPU communication. The invention can stably and rapidly deal with serious accidents and share processor load.
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及锂电池模组的电池管理系统，具体的说是一种带二级故障诊断和处理机制的锂电池模组采集系统及方法。
技术介绍
电池供电电子设备在现代社会的应用越来越普及。手持设备的快速扩张和电动汽车等类似应用的普及导致了对电池技术的需求越来越高。然而电池在应用扩展的同时也带来了相应的安全问题，除了在电池设计、生产时考虑安全因素，电池供电设备的可靠运行也离不开电池管理系统，它包括充电控制，电池容量监控，剩余运行时间估计，均衡和寿命估测等功能，而所有这些功能的前提是尽可能准确的采集电池模组的各项参数，如电压，温度等。现有很多电池管理系统采用分级的结构，即控制板与采集板在结构和功能上分开，采集板使用采集芯片进行差分电压采样，并通过总线上传至控制板，控制板上的上位机进行储存、处理、诊断等工作。由于涉及电池安全的事件如热失控等现象发生时往往非常迅速，即使短时间的通讯干扰或通讯中断也可能会导致系统对电池故障的响应不及时，进而造成严重后果。并且单纯将采集数据上传至上位机，缺乏时间和故障信息并不足以反映电池模组的全部状态，如果将参数估算、故障诊断、增加时间信息等工作全部交给上位机处理，...
【技术保护点】
一种附带二级故障诊断和处理机制的锂电池模组采集系统，其特征在于：包括数据采集单元、一级数据处理单元以及二级数据处理单元；所述数据采集单元包括用于测量电池模组中电池单体差分电压的电压采集模块、电流采集模块以及用于采集同一电池单体表面和内部两个温度的温度采集模块；所述一级数据处理单元包括一级处理器MCU以及与一级处理器MCU通讯连接的实时时钟和CAN通信模块，在一级处理器MCU中存储有一组电池故障时表面温度和内部温度的对比数据，用于供一级处理器MCU根据接收到的温度信息判断电池模组故障类型；所述二级数据处理单元包括二级处理器CPU以及与二级处理器CPU通讯连接的通信接口；所述一...
【技术特征摘要】
1.一种附带二级故障诊断和处理机制的锂电池模组采集系统，其特征在于：包括数据采集单元、一级数据处理单元以及二级数据处理单元；所述数据采集单元包括用于测量电池模组中电池单体差分电压的电压采集模块、电流采集模块以及用于采集同一电池单体表面和内部两个温度的温度采集模块；所述一级数据处理单元包括一级处理器MCU以及与一级处理器MCU通讯连接的实时时钟和CAN通信模块，在一级处理器MCU中存储有一组电池故障时表面温度和内部温度的对比数据，用于供一级处理器MCU根据接收到的温度信息判断电池模组故障类型；所述二级数据处理单元包括二级处理器CPU以及与二级处理器CPU通讯连接的通信接口；所述一级处理器MCU的输入端分别与电压采集模块、电流采集模块、温度采集模块以及实时时钟通讯连接，一级处理器MCU与CAN通信模块之间通过I/O接口进行交互，一级处理器MCU上I/O接口中一个输出引脚直接与通信接口输入端相连，CAN通信模块的输出端通过故障信息总线和采集信息总线与通信接口的输入端相连。2.根据权利要求1所述的一种附带二级故障诊断和处理机制的锂电池模组采集系统，其特征在于：所述电压采集模块、电流采集模块和温度采集模块分别通过电缆和设置于电池模组上的外部接口与电池模组相连；电压采集模块提供不少于十二路的电压采集通道，电流采集模块提供不少于两路的电流采集通道，温度采集模块提供不少于六路的温度采集通道。3.根据权利要求2所述的一种附带二级故障诊断和处理机制的锂电池模组采集系统，其特征在于：所述电压采集模块包括第一电压采集芯片和第二电压采集芯片，第一电压采集芯片和第二电压采集芯片均为高精度电池监控和保护芯片，第一电压采集芯片和第二电压采集芯片分别通过接口与电池模组中的串联单体直接连接并用于测量每一个单体的差分电压，其中第一电压采集芯片用于测量高电位电池电压，第二电压采集芯片用于测量低电位电压，在第一电压采集芯片和第二电压采集芯片之间以及第二电压采集芯片与一级处理器MCU之间分别设有一组总线进行交互，每组总线均包括数据总线和状态总线。4.根据权利要求2所述的一种附带二级故障诊断和处理机制的锂电池模组采集系统，其特征在于：所述温度采集模块包括用于分别测量电池模组表面温度和内部温度的第一温度传感器和第二温度传感器，第一温度传感器设置在电池模组的外壳上，第二温度传感器设置在电池模组单体内的两个电池软包之间...
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