用于基于数据包的无线电池管理系统的增益控制技术方案

一种用于管理至少一个电池的设备包括：无线接收器设备，所述无线接收器设备接收并处理包括发射到所述无线接收器设备的数据包的至少一个预定义功率电平的电磁信号；功率检测器，所述功率检测器确定在所述无线接收器设备处接收到的所发射数据包的实际功率电平或所述实际功率电平相对于所述预定义功率电平的变化；以及手动增益控制处理器，所述手动增益控制处理器根据所述实际功率电平或所述实际功率电平的所述变化配置所述无线接收器设备的增益。的增益。的增益。

【技术实现步骤摘要】
用于基于数据包的无线电池管理系统的增益控制


[0001]本公开大体上涉及窄带无线技术，且更具体地说，涉及基于数据包的无线通信系统，所述基于数据包的无线通信系统根据包括传入数据包的电子信号的功率电平来配置无线接收器的增益。

技术介绍

[0002]电池管理系统(BMS)包括电子系统，所述电子系统用于工业或汽车应用中以管理锂化学物质电池单元、电池组等的阵列以确定其中电池组提供最佳性能的安全工作区域。BMS提供电子系统，用于完全控制电动车辆(EV)的高压组件的管理和安全的所有诊断和安全功能。例如，如果超过预定电压或温度限制，则BMS可使电池组与阵列断开连接。无线电池管理系统(WBMS)可用无线连接代替BMS的有线控制链路，由此消除对电池组中的布线和容量的需求。
[0003]需要WBMS的无线链路提供例如时延、吞吐量等类似的性能水平作为有线BMS。

技术实现思路

[0004]根据本专利技术的一个方面，提供一种用于管理至少一个电池的设备，包括：
[0005]无线接收器设备，所述无线接收器设备接收并处理包括发射到所述无线接收器设备的数据包的至少一个预定义功率电平的电磁信号；
[0006]功率检测器，所述功率检测器确定在所述无线接收器设备处接收到的所发射数据包的实际功率电平或所述实际功率电平相对于所述预定义功率电平的变化；以及
[0007]手动增益控制处理器，所述手动增益控制处理器根据所述实际功率电平或所述实际功率电平的所述变化配置所述无线接收器设备的增益。
[0008]根据一个或多个实施例，调整所述增益以匹配发射到所述无线接收器设备的至少一个后续数据包的所述实际功率电平。
[0009]根据一个或多个实施例，设备另外包括存储所述无线接收器设备与监测多个电池单元的多个电池单元控制器之间的时隙组织数据的表存储装置，其中所述时隙组织数据包括多个更多的电池单元控制器中的每一者与所述无线接收器设备之间的预定功率电平，从而准许电池管理系统的增益控制模式模块处理存储在具有下一消息的所述表存储装置中的预定功率电平以供所述无线接收器设备接收。
[0010]根据一个或多个实施例，所述增益控制模式模块将所述预定功率电平与所述实际功率电平或所述实际功率电平的所述变化进行比较，以预先调整所述增益，从而匹配接收到的电磁信号的所述实际功率电平。
[0011]根据一个或多个实施例，所述表存储装置存储对应于所述无线接收器设备与所述电池单元控制器之间的交织调度方案布置中的数据交换的发射和接收时隙阵列，以使得根据通信协议以消息间时间间隙最小的形式发送从所述电池单元控制器输出的消息。
[0012]根据一个或多个实施例，所述无线接收器设备依赖于手动增益控制器来设定传入
信号的所述增益，以使得所述传入信号根据传入数据包功率的值到达系统的模数转换器(ADC)。
[0013]根据一个或多个实施例，所述无线接收器设备跟踪总体时隙组织，且此时在所述表存储装置处存储关于待由所述无线接收器设备从其接收的一个或多个单播消息的已知功率电平的信息。
[0014]根据一个或多个实施例，所述手动增益控制处理器基于所述所发射数据包的sync地址字段而获取新数据包。
[0015]根据一个或多个实施例，通过调整所述手动增益控制处理器的所述增益以匹配所述所发射数据包的所述实际功率电平，根据预配置时隙布置在接收到所述数据包之前校准所述无线接收器设备的所述增益。
[0016]根据一个或多个实施例，该设备另外包括电池管理单元，所述电池管理单元在发射到所述无线接收器设备的两个连续数据包之间配置其增益。
[0017]根据一个或多个实施例，所述数据包不具有前导码。
[0018]根据一个或多个实施例，设备另外包括在所述无线接收器设备处执行获取过程以识别待接收的新数据包的专用计算机处理器，其中所述获取过程包括所述新数据包的报头与所述无线接收器设备事先已知的参考序列的比较。
[0019]根据本专利技术的第二方面，提供一种用于优化在电池组的元件之间交换的数据包结构的手动增益控制的方法，包括
[0020]在电池管理单元与至少一个电池单元控制器之间形成电子通信链路；
[0021]确定利用所述电子通信链路发射的不具有前导码的数据包的实际功率电平或所述实际功率电平相对于预定义功率电平的变化；以及
[0022]根据所述实际功率电平处理不具有所述前导码的所述数据包并配置所述无线接收器设备的增益。
[0023]根据一个或多个实施例，根据所述实际功率电平处理所述数据包包括调整所述增益，以匹配电池管理系统交换的至少一个后续数据包的所述实际功率电平。
附图说明
[0024]本专利技术通过举例示出且不受附图的限制，在附图中，类似标记指示类似元件。为了简单和清晰起见而示出图中的元件，并且这些元件不一定按比例绘制。
[0025]图1为其中可实施一个或多个所公开实施例的具有无线电池管理系统(WBMS)的电池组的例子的系统图。
[0026]图2为根据本公开的示例实施例的WBMS的电池管理单元(BMU)和电池单元控制器(BCC)的示意性框图。
[0027]图3为示出根据本公开的示例实施例的用于优化电池管理系统交换的数据包结构的手动增益控制的方法的流程图。
[0028]图4A为由电池管理系统的AGC处理的数据包的图式。
[0029]图4B为根据本公开的示例实施例的在电池管理系统的BMU与BCC之间交换的数据包的图式。
具体实施方式
[0030]例如蓝牙低功耗(BLE)、NXP专有通用频移键控(也称为“GenFSK”)等各种无线技术或例如2.4GHz窄带技术等其它无线电技术通常用于实现WBMS系统的无线连接。还可应用例如超宽带(UWB)等其它无线技术。然而，电池组通常包括相当大量的反射性材料，这会产生大量信号反射。这些信号反射继而产生高频率选择性响应，这对窄带发射来说可能是挑战。反射量和所产生的频率响应取决于电池外壳的几何形状、材料或其它设计参数。此外，在封闭式电池组环境中，由于增益控制设定不会随时间快速变化，因此预计无线信道特性会由于老化、温度变化、来自外部无线装置的干扰等而随时间缓慢变化。另一因素在于WBMS的电池管理单元(BMU)与电池单元控制器(BCC)之间的每一通信链路可能会由于天线放置而产生独特的无线信道特性。因此，两个不同的链路会呈现不同的频率响应曲线。
[0031]简而言之，本专利技术概念的实施例包括WBMS系统、设备和/或方法，其包括处理在例如BMU等主控器与例如通过单播消息连接的BCC等大量从属节点之间交换的单播消息的窄带多信道传感器系统，所述实施例会经历各种无线信道效果和特性。术语“BMU”一般是指无线网络星形或具有跳变拓扑的星形的主节点，且术语“BCC”一般是指从属连接节点。本文中所说明和描述的通信可符合具有形成于BMU的物理接口与大量BCC节点之间的物理层的通信协议。在一些实施例中，通信协议分别具有形成于BMU与BCC的物本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于管理至少一个电池的设备其特征在于，包括：无线接收器设备，所述无线接收器设备接收并处理包括发射到所述无线接收器设备的数据包的至少一个预定义功率电平的电磁信号；功率检测器，所述功率检测器确定在所述无线接收器设备处接收到的所发射数据包的实际功率电平或所述实际功率电平相对于所述预定义功率电平的变化；以及手动增益控制处理器，所述手动增益控制处理器根据所述实际功率电平或所述实际功率电平的所述变化配置所述无线接收器设备的增益。2.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，调整所述增益以匹配发射到所述无线接收器设备的至少一个后续数据包的所述实际功率电平。3.根据权利要求1或2所述的设备，其特征在于，另外包括存储所述无线接收器设备与监测多个电池单元的多个电池单元控制器之间的时隙组织数据的表存储装置，其中所述时隙组织数据包括多个更多的电池单元控制器中的每一者与所述无线接收器设备之间的预定功率电平，从而准许电池管理系统的增益控制模式模块处理存储在具有下一消息的所述表存储装置中的预定功率电平以供所述无线接收器设备接收。4.根据在前的任一项权利要求所述的设备，其特征在于，所述增益控制模式模块将所述预定功率电平与所述实际功率电平或所述实际功率电平的所述变化进行比较，以预先调整所述增益，从而匹配接收到的电磁信号的所述实际功率电平。5.根据权利要求3或4所述的设备，其特征在于，所述表存储装置存储对应于所述无线接收器设备与所述电池...

【专利技术属性】
技术研发人员：文森特，
申请(专利权)人：恩智浦有限公司，
类型：发明
国别省市：