一種便攜式電池管理系統(tǒng)診斷儀的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種便攜式電池管理系統(tǒng)診斷儀，屬于電池管理系統(tǒng)診斷監(jiān)測(cè)技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]動(dòng)力電池目前已經(jīng)在儲(chǔ)能、電動(dòng)汽車(chē)及智能電網(wǎng)中廣泛應(yīng)用，為保證電池安全長(zhǎng)效運(yùn)行，需要配備相應(yīng)的電池管理系統(tǒng)(Battery Management System，下文簡(jiǎn)稱BMS)，實(shí)時(shí)檢測(cè)電池的運(yùn)行狀態(tài)，并進(jìn)行充放電管理。電池管理系統(tǒng)一般情況下會(huì)被裝在電池箱體內(nèi)部，當(dāng)電池系統(tǒng)或BMS出現(xiàn)故障的時(shí)候，就出現(xiàn)了故障檢測(cè)和程序更新的難題。
[0003]目前常用的故障檢測(cè)和程序更新都必須要通過(guò)手提電腦和上位機(jī)軟件通過(guò)CAN總線實(shí)現(xiàn)，有些甚至需要通過(guò)拆開(kāi)BMS外殼通過(guò)專用的程序下載口實(shí)現(xiàn)程序的在線升級(jí)，非常不方便。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本實(shí)用新型正是針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，提供一種便攜式電池管理系統(tǒng)診斷儀，具有體積小、方便手持、便于現(xiàn)場(chǎng)的診斷調(diào)試的特點(diǎn)；本實(shí)用新型同時(shí)提供了一種便攜式電池管理系統(tǒng)診斷儀的工作方法，可通過(guò)CAN總線實(shí)現(xiàn)電池與BMS的信息讀取、BMS參數(shù)配置、故障診斷以及程序的在線更新等功能。
[0005]為解決上述問(wèn)題，本實(shí)用新型所采取的技術(shù)方案如下:
[0006]—種便攜式電池管理系統(tǒng)診斷儀，包括控制模塊，所述控制模塊包括用于接收信息、數(shù)據(jù)處理并發(fā)出信號(hào)的微控制單元，所述微控制單元通過(guò)一路串行外設(shè)接口連接有用于儲(chǔ)存電池信息、整車(chē)信息以及故障信息的TF儲(chǔ)存卡，所述微控制單元還連接用于與BMS進(jìn)行信息交互的第一路CAN通信，所述微控制單元還連接用于與整車(chē)控制器進(jìn)行信息交互的第二路CAN通信;所述TF儲(chǔ)存卡還連接有用于連接外部電腦的USB接口。
[0007]作為上述技術(shù)方案的改進(jìn)，還包括用于顯示控制模塊上傳的電池信息、BMS信息、整車(chē)信息以及相應(yīng)的故障代碼，并用于修改BMS相關(guān)保護(hù)參數(shù)和配置、輸入程序的在線更新指令的觸摸屏，所述觸摸屏與所述微控制單元通過(guò)RS485通信接口連接。
[0008]作為上述技術(shù)方案的改進(jìn)，還包括用為所述控制模塊、所述觸摸屏和BMS供電的充電電池，所述充電電池設(shè)置有外部充電器，且所述充電電池與所述微控制單元之間通過(guò)電壓檢測(cè)電路連接以檢測(cè)所述充電電池的總壓并估算其電量。
[0009]本實(shí)用新型所述的一種便攜式電池管理系統(tǒng)診斷儀，與現(xiàn)有技術(shù)相比，有益效果體現(xiàn)在:
[0010]第一、本實(shí)用新型可以實(shí)時(shí)顯示BMS和整車(chē)控制器上傳的電池信息和整車(chē)信息，對(duì)電池以及BMS進(jìn)行故障診斷，并實(shí)現(xiàn)BMS的參數(shù)配置以及程序的在線更新，功能齊全;第二、本實(shí)用新型可實(shí)時(shí)存儲(chǔ)電池信息、整車(chē)信息以及故障信息，便于后期分析;第三、本實(shí)用新型體積小，重量輕，便于電池管理系統(tǒng)的現(xiàn)場(chǎng)診斷與程序更新。
【附圖說(shuō)明】
[0011]圖1為本實(shí)用新型所述的一種便攜式電池管理系統(tǒng)診斷儀的電路原理圖；
[0012]圖2為本實(shí)用新型所述的一種便攜式電池管理系統(tǒng)診斷儀的故障診斷方法的流程示意圖；
[0013]圖3為本實(shí)用新型所述的一種便攜式電池管理系統(tǒng)診斷儀的程序在線升級(jí)方法的流程示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0014]下面將結(jié)合具體的實(shí)施例來(lái)說(shuō)明本實(shí)用新型的內(nèi)容。
[0015]如圖1所示，為本實(shí)用新型所述的一種便攜式電池管理系統(tǒng)診斷儀的電路原理圖。本實(shí)用新型所述一種便攜式電池管理系統(tǒng)診斷儀，包括控制模塊，所述控制模塊包括用于接收信息、數(shù)據(jù)處理并發(fā)出信號(hào)的MCU，所述MCU通過(guò)一路SPI連接有用于儲(chǔ)存電池信息、整車(chē)信息以及故障信息的TF儲(chǔ)存卡，所述M⑶還連接用于與BMS進(jìn)行信息交互的第一路CAN通信，所述M⑶還連接用于與整車(chē)控制器進(jìn)行信息交互的第二路CAN通信;所述TF儲(chǔ)存卡還連接有用于連接外部PC端的USB接口。
[0016]還包括用于顯示控制模塊上傳的電池信息、BMS信息、整車(chē)信息以及相應(yīng)的故障代碼，并用于修改電池管理系統(tǒng)相關(guān)保護(hù)參數(shù)和配置、輸入程序的在線更新指令的觸摸屏，所述觸摸屏與所述微控制單元通過(guò)RS485通信接口連接。
[0017]還包括用為所述控制模塊、所述觸摸屏和BMS供電的充電電池，所述充電電池設(shè)置有外部充電器，且所述充電電池與所述MCU之間通過(guò)電壓檢測(cè)電路連接以檢測(cè)所述充電電池的總壓并估算其電量;具體地，所述充電電池的電壓為12伏。
[0018]本實(shí)用新型所述的一種便攜式電池管理系統(tǒng)診斷儀的工作流程如下:
[0019]I)連接好診斷儀與電池管理系統(tǒng)以及整車(chē)控制器之間的CAN通信線以及電源線，診斷儀開(kāi)始工作。
[0020]2)BMS和整車(chē)控制器通過(guò)CAN通信將電池信息、故障信息以及整車(chē)信息上傳到診斷儀，診斷儀通過(guò)觸摸屏對(duì)這些信息進(jìn)行集中顯示，其中故障信息是以故障代碼的形式顯示。
[0021]觸摸屏還顯示BMS的一些參數(shù)配置信息，比如電池的過(guò)充過(guò)放保護(hù)閾值等，對(duì)不合理的保護(hù)參數(shù)，可通過(guò)觸摸屏對(duì)其進(jìn)行修改和配置。
[0022]通過(guò)CAN總線傳輸?shù)碾姵匦畔⑴c故障代碼等也會(huì)被保存在TF存儲(chǔ)卡中，便于后期進(jìn)行分析。
[0023]其中故障診斷具體流程如圖2所示:
[0024]a)當(dāng)診斷儀收到觸摸屏的讀取故障命令后，向電池管理系統(tǒng)的CAN網(wǎng)絡(luò)發(fā)送讀取故障代碼的指令。
[0025]b)電池管理系統(tǒng)的B⑶在收到讀取命令后，發(fā)送故障代碼給診斷儀。
[0026]c)診斷儀的程序接收線程接收到報(bào)文后，判斷是否是故障代碼報(bào)文。
[0027]d)當(dāng)接收到故障代碼報(bào)文后，根據(jù)SAE1939協(xié)議對(duì)報(bào)文進(jìn)行解析，獲取故障信息。
[0028]e)將故障信息傳至觸摸屏進(jìn)行顯示。
[0029]3)當(dāng)需要對(duì)BMS進(jìn)行程序的在線升級(jí)時(shí)，需首先將升級(jí)程序通過(guò)USB通信口保存在TF存儲(chǔ)卡中，控制模塊通過(guò)CAN總線對(duì)BMS進(jìn)行程序的在線升級(jí)。
[0030]程序升級(jí)流程分為“編程”、“進(jìn)入FBUFlash Bootloader)”和“重啟BMS”三個(gè)部分，具體如圖3所示:
[0031]a) “編程”部分:
[0032]當(dāng)診斷儀收到觸摸屏的開(kāi)始編程命令后，獲取需要編程的模塊類型和編號(hào)，并通過(guò)CCP協(xié)議與BMS模塊進(jìn)行連接。
[0033]呼叫CCP服務(wù)，然后對(duì)單片機(jī)進(jìn)行解密。
[0034]對(duì)單片機(jī)進(jìn)行擦除操作。
[0035]打開(kāi)可執(zhí)行文件，檢查文件的合法性，通過(guò)CCP協(xié)議，將可執(zhí)行文件下載到需要編程的單片機(jī)中。
[0036]診斷儀發(fā)送重啟單片機(jī)命令。
[0037]b) “進(jìn)入 FBL” 部分:
[0038]當(dāng)診斷儀收到觸摸屏的進(jìn)入FBUFlashBootloader)命令后，獲取需要編程的模塊類型和編號(hào)。
[0039]發(fā)送進(jìn)入FBL的指令，強(qiáng)制BMS從APP程序進(jìn)入Bootloader程序，重新進(jìn)行編程。
[0040]c) “重啟 BMS” 部分:
[0041]當(dāng)診斷儀收到觸摸屏的重啟BMS命令后，獲取需要編程的模塊類型和編號(hào)，并通過(guò)CCPCCAN Calibrat1n Protocol)協(xié)議與BMS模塊進(jìn)行連接。
[0042]診斷儀發(fā)送復(fù)位單片機(jī)命令，令BMS復(fù)位。
[0043]4)整個(gè)診斷儀以及BMS通過(guò)12V的可充電電池供電，控制模塊可實(shí)時(shí)檢測(cè)該電池電壓，估算其容量，并通過(guò)觸摸屏顯示;當(dāng)電量較低時(shí)，會(huì)通過(guò)觸摸屏提醒用戶及時(shí)進(jìn)行充電。
[0044]以上內(nèi)容是結(jié)合具體的實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型所作的詳細(xì)說(shuō)明，不能認(rèn)定本實(shí)用新型具體實(shí)施僅限于這些說(shuō)明。對(duì)于本實(shí)用新型所屬技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，在不脫離本實(shí)用新型構(gòu)思的前提下，還可以做出若干簡(jiǎn)單推演或替換，都應(yīng)當(dāng)視為屬于本實(shí)用新型保護(hù)的范圍。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種便攜式電池管理系統(tǒng)診斷儀，其特征是，包括控制模塊，所述控制模塊包括用于接收信息、數(shù)據(jù)處理并發(fā)出信號(hào)的微控制單元，所述微控制單元通過(guò)一路串行外設(shè)接口連接有用于儲(chǔ)存電池信息、整車(chē)信息以及故障信息的TF儲(chǔ)存卡，所述微控制單元還連接用于與電池管理系統(tǒng)進(jìn)行信息交互的第一路CAN通信，所述微控制單元還連接用于與整車(chē)控制器進(jìn)行信息交互的第二路CAN通信;所述TF儲(chǔ)存卡還連接有用于連接外部電腦的USB接口。2.如權(quán)利要求1所述的一種便攜式電池管理系統(tǒng)診斷儀，其特征是，還包括用于顯示控制模塊上傳的電池信息、電池管理系統(tǒng)信息、整車(chē)信息以及相應(yīng)的故障代碼，并用于修改電池管理系統(tǒng)相關(guān)保護(hù)參數(shù)和配置、輸入程序的在線更新指令的觸摸屏，所述觸摸屏與所述微控制單元通過(guò)RS485通信接口連接。3.如權(quán)利要求2所述的一種便攜式電池管理系統(tǒng)診斷儀，其特征是，還包括用為所述控制模塊、所述觸摸屏和電池管理系統(tǒng)供電的充電電池，所述充電電池設(shè)置有外部充電器，且所述充電電池與所述微控制單元之間通過(guò)電壓檢測(cè)電路連接以檢測(cè)所述充電電池的總壓并估算其電量。
【專利摘要】本實(shí)用新型公開(kāi)了一種便攜式電池管理系統(tǒng)診斷儀，包括控制模塊，所述控制模塊包括用于接收信息、數(shù)據(jù)處理并發(fā)出信號(hào)的微控制單元，所述微控制單元通過(guò)一路串行外設(shè)接口連接有用于儲(chǔ)存電池信息、整車(chē)信息以及故障信息的TF儲(chǔ)存卡，所述微控制單元還連接用于與BMS進(jìn)行信息交互的第一路CAN通信，所述微控制單元還連接用于與整車(chē)控制器進(jìn)行信息交互的第二路CAN通信；所述TF儲(chǔ)存卡還連接有用于連接外部電腦的USB接口。本實(shí)用新型所述的一種便攜式電池管理系統(tǒng)診斷儀，具有體積小、方便手持、便于現(xiàn)場(chǎng)的診斷調(diào)試的特點(diǎn)。
【IPC分類】G01R31/00
【公開(kāi)號(hào)】CN205333750
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201521017301
【發(fā)明人】劉新天, 何耀, 曾國(guó)建, 鄭昕昕
【申請(qǐng)人】安徽銳能科技有限公司, 合肥工業(yè)大學(xué)
【公開(kāi)日】2016年6月22日
【申請(qǐng)日】2015年12月10日