用于蓄电池管理系统操作的分布式反馈控制系统和逻辑技术方案

提出了一种用于监控蓄电池系统硬件的反馈控制系统、用于制造/操作这种系统的方法、以及具有通过分布式反馈控制管控的无线蓄电池管理系统（WBMS）的车辆。一种操作WBMS的方法包括无线启用的管理器装置选择WBMS内的一批电池模块组件（CMA）进行通信，以由此检索它们相应的蓄电池模块的数据。为所选CMA创建具有相应介质访问控制（MAC）地址和ID数据的管理器访问控制列表（ACL）。基于管理器ACL中对应的MAC地址和ID数据，针对每个所选CMA，在管理器装置和相应的电池监控单元（CMU）之间建立无线连接。管理器装置从每个所选CMA的CMU下载与所选CMA相关联的每个蓄电池模块的装置数据。管理器装置然后针对每个CMU切换操作模式。器装置然后针对每个CMU切换操作模式。器装置然后针对每个CMU切换操作模式。

【技术实现步骤摘要】
用于蓄电池管理系统操作的分布式反馈控制系统和逻辑
[0001]引言。


[0002]本公开总体上涉及蓄电池系统。更具体地，本公开的各方面涉及用于监控无线蓄电池管理系统的牵引蓄电池模块和伴随硬件的系统、方法和装置。

技术介绍

[0003]目前生产的机动车辆（诸如现代汽车）配备有动力系，动力系操作以推进车辆并为车辆的车载电子装置提供动力。例如，在汽车应用中，车辆动力系通常以原动机为代表，原动机通过自动或手动换档的动力传动装置将驱动扭矩传递给车辆的最终驱动系统（例如，差速器、半轴、负重轮等）。由于往复活塞式内燃机（ICE）组件容易的获得性且成本相对低廉、重量轻和整体效率，汽车在历史上一直由往复活塞式内燃机组件提供动力。作为一些非限制性示例，这种发动机包括压燃式（CI）柴油发动机、火花点火式（SI）汽油发动机、二冲程、四冲程和六冲程架构以及旋转式发动机。另一方面，混合电动和全电动（“电驱动”）车辆利用替代动力源来推进车辆，并且因此最小化或消除了对基于化石燃料的发动机的牵引动力的依赖。
[0004]全电动车辆（FEV）——俗称“电动汽车”——是一种电驱动汽车配置，它从动力系系统中完全去除了内燃机和伴随的外围部件，仅依靠可再充电能量存储系统（RESS）和牵引马达来用于车辆推进。在FEV中，基于ICE的车辆的发动机组件、燃料供应系统和排气系统经常被单个或多个牵引马达、牵引蓄电池组以及蓄电池冷却和充电硬件所取代。相比之下，混合动力电动车辆（HEV）动力系采用多个牵引动力源来推进车辆，最常见的是结合电池提供动力或燃料电池提供动力的牵引马达来操作内燃机组件。由于混合动力型电驱动车辆能够从发动机以外的源获得动力，所以HEV发动机可以全部或部分关闭，而车辆由电动马达推进。
[0005]大多数商用混合动力电动车辆和全电动车辆都采用可再充电牵引蓄电池组来储存和供应用于操作动力系的牵引马达所需的动力。为了生成具有足够的车辆行驶里程和速度的牵引动力，牵引蓄电池组比标准的12伏起动、照明和点火（SLI）蓄电池显著更大、更强大、且容量更高（安培小时）。当代的牵引蓄电池组（也称为“电动车辆蓄电池”或“EVB”）将蓄电池组电池的堆叠分组成安装到车辆底盘上的各个蓄电池模块，例如经由蓄电池外壳和/或支撑托盘。堆叠的电化学蓄电池电池可以通过使用电互连板（ICB）来串联或并联连接。从模块外壳伸出的各个蓄电池电池的电气接线片被弯曲并焊接到共享母线板。专用蓄电池组控制模块（BPCM）通过与动力系控制模块（PCM）的协同操作来调节蓄电池组接触器的断开和闭合，以管控蓄电池组为车辆牵引马达提供动力的操作。
[0006]为了帮助提高系统性能、延长电池寿命和增加车辆行驶里程，蓄电池管理系统（BMS）监控和调整牵引蓄电池组内各个模块的实时操作。对于一些BMS架构，专用的基于微处理器的电池监控单元（CMU）被集成到每个蓄电池模块中，以共同限定电池模块组件
（CMA）。驻留的BMS管理器装置连线到CMU装置并系统地收集针对蓄电池模块的操作状态信息（例如，蓄电池电池/模块电量状态（SOC）、温度、电压等）。蓄电池管理系统的使用有助于在蓄电池组的主动使用和休眠时段期间选择性地收集蓄电池数据用于车载数据存储。在将装配好的蓄电池模块或蓄电池组安装到主机系统之前，可能会经历休眠时段。例如，蓄电池模块可以在一个地方制造，并且然后包装和装运——可能经过很长的距离——到位于另一个地方的装配厂。蓄电池模块可以在装运之前或者在制造点和集成到主机系统的最终点之间入库。长时段的休眠可能会导致信息“黑洞”，如果不加以检查，这可能会降低模块的长期控制准确度和效率。

技术实现思路

[0007]本文提出了具有用于监控蓄电池系统硬件的伴随控制逻辑的分布式反馈控制系统、用于制造这种系统的方法和操作这种系统的方法、以及具有通过分布式反馈控制管控的无线蓄电池管理系统（WBMS）的电驱动车辆。举例来说，所公开的系统和过程允许远程监控无线启用的CMA、牵引蓄电池组和其他动力系装置，以例如导出每个装置的健康状态、操作模式、当前和过去的操作数据等的实时更新。开发了收集数据的数据库，以提供对WBMS装置信息的简化和加快访问。智能反馈控制系统无线监控一批WBMS装置——无论是在储存、装运或是在装配厂——而不需要手动将每个装置插入主控制装置中。
[0008]可以既在生产前又在生产后同时监控多个无线启用的电气化动力系装置，以调节和跟踪每个装置的位置、目的地、模式、SOH等。主机反馈控制系统可以利用具有库存软件的管理器装置，该库存软件能够实现基于定时器且连续的装置监控，这可以采用从WBMS数据库提取的介质访问控制（MAC）地址信息来实现ACL交换。在这点上，每个CMU可以被编程为用于独立的基于定时器的唤醒，并且当连接到管理器装置时用于连续监控。写入每个CMU的WBMS芯片的新软件使得数据能够在本地存储，并以不同的操作模式传输到管理器装置：定时唤醒模式，其具有唤醒CMU以收集和存储装置数据的可配置的定时器；用于连续装置监控的管理库存模式；以及管理器唤醒模式，在该模式中，管理器装置唤醒CMU、请求存储的数据、从装置的驻留存储器中读取并且然后删除数据，等等，与此同时管理器装置正在更新WBMS数据库。
[0009]所公开的概念中的至少一些概念的伴随的益处包括分布式反馈控制系统，用于主动地监控无线启用的装置的分布式网络，例如，以聚集存储、运送、生产、使用或服务中的装置的装置位置、目的地、SOH、SOC、MAC地址和/或历史数据。这可以提供一种方法来主动检测损坏和故障装置，包括那些有热传播问题的装置，以帮助防止有故障的装置和模块投入使用。除了提高客户信心和减少保修索赔之外，所公开的功能还有助于扩展CMA和蓄电池组存储能力，增加车辆行驶里程，并延长电池预期寿命。
[0010]本文提出了用于制造或使用任何所公开的监控系统、蓄电池管理系统和/或电驱动车辆的反馈控制方法。在示例中，提出了一种用于操作无线蓄电池管理系统的方法。WBMS管理多个电池模块组件，每个电池模块组件可由具有相应电池监控单元的蓄电池模块代表，电池监控单元帮助跟踪和管理模块内堆叠电池的操作参数。这种代表性的方法包括，以任何顺序并以与任何上面和下面公开的选项和特征的任何组合：选择（例如，经由用户输入、预定库存管理提醒或由无线启用的管理器装置接收的广播提示）一批CMA，管理器装置
将从该批CMA中检索它们相应的蓄电池模块的装置数据；生成（例如，经由远程主计算机）具有每个所选CMA的相应的MAC地址和ID数据（例如，序列号、品牌、型号等）的管理器访问控制列表；（例如，经由WiFi、射频（RF）、蜂窝网络、近场通信（NFC）、BLUETOOTH
®
等）基于管理器ACL中的对应的MAC地址和ID数据，在管理器装置和每个所选的CMA的相应的CMU之间建立无线连接；下载（例如，经由来自每个所选CMA的CMU的管理器装置）与该CMA相关联的每个蓄电池模块的装置数据；以及切换（例如，经由由管理器装置传输的命令提示）每个相应的CMU的操作模式本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种操作无线蓄电池管理系统（WBMS）的方法，所述WBMS包括多个电池模块组件（CMA），每个电池模块组件具有相应的蓄电池模块和相应的电池监控单元（CMU），所述方法包括：经由无线启用的管理器装置，选择一批CMA以与其通信，以由此检索它们相应的蓄电池模块的数据；为所选一批CMA生成具有相应介质访问控制（MAC）地址和识别（ID）数据的管理器访问控制列表（ACL）；基于所述管理器ACL中的所述MAC地址和所述ID数据，在所述管理器装置和所选CMA的相应CMU之间建立无线连接；经由管理器装置从所选CMA的相应CMU下载与所选CMA相关联的每个蓄电池模块的装置数据；以及针对每个相应的CMU切换操作模式。2.根据权利要求1所述的方法，还包括经由所述CMA向所述WBMS的WBMS数据库传输所述MAC地址和所述ID数据，其中，生成所述管理器ACL包括从所述WBMS数据库中检索针对每个所选CMA的相应的MAC地址和ID数据。3.根据权利要求2所述的方法，其中，生成所述管理器ACL还包括：经由检索相应的MAC地址和ID数据的远程计算装置，用所选CMA的相应MAC地址创建文本文件；以及将所述文本文件从所述远程计算装置上传到所述管理器装置。4.根据权利要求1所述的方法，其中，选择所述一批CMA包括经由在所述管理器装置上操作的无线接口库（WIL）接收用户输入选择，...

【专利技术属性】
技术研发人员：T，
申请(专利权)人：通用汽车环球科技运作有限责任公司，
类型：发明
国别省市：