一種便攜式電池管理系統診斷儀的制作方法
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及一種便攜式電池管理系統診斷儀，屬于電池管理系統診斷監測技術領域。
【背景技術】
[0002]動力電池目前已經在儲能、電動汽車及智能電網中廣泛應用，為保證電池安全長效運行，需要配備相應的電池管理系統(Battery Management System，下文簡稱BMS)，實時檢測電池的運行狀態，并進行充放電管理。電池管理系統一般情況下會被裝在電池箱體內部，當電池系統或BMS出現故障的時候，就出現了故障檢測和程序更新的難題。
[0003]目前常用的故障檢測和程序更新都必須要通過手提電腦和上位機軟件通過CAN總線實現，有些甚至需要通過拆開BMS外殼通過專用的程序下載口實現程序的在線升級，非常不方便。

【發明內容】

[0004]本實用新型正是針對現有技術存在的不足，提供一種便攜式電池管理系統診斷儀，具有體積小、方便手持、便于現場的診斷調試的特點；本實用新型同時提供了一種便攜式電池管理系統診斷儀的工作方法，可通過CAN總線實現電池與BMS的信息讀取、BMS參數配置、故障診斷以及程序的在線更新等功能。
[0005]為解決上述問題，本實用新型所采取的技術方案如下:
[0006]—種便攜式電池管理系統診斷儀，包括控制模塊，所述控制模塊包括用于接收信息、數據處理并發出信號的微控制單元，所述微控制單元通過一路串行外設接口連接有用于儲存電池信息、整車信息以及故障信息的TF儲存卡，所述微控制單元還連接用于與BMS進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控制器進行信息交互的第二路CAN通信;所述TF儲存卡還連接有用于連接外部電腦的USB接口。
[0007]作為上述技術方案的改進，還包括用于顯示控制模塊上傳的電池信息、BMS信息、整車信息以及相應的故障代碼，并用于修改BMS相關保護參數和配置、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RS485通信接口連接。
[0008]作為上述技術方案的改進，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電壓檢測電路連接以檢測所述充電電池的總壓并估算其電量。
[0009]本實用新型所述的一種便攜式電池管理系統診斷儀，與現有技術相比，有益效果體現在:
[0010]第一、本實用新型可以實時顯示BMS和整車控制器上傳的電池信息和整車信息，對電池以及BMS進行故障診斷，并實現BMS的參數配置以及程序的在線更新，功能齊全;第二、本實用新型可實時存儲電池信息、整車信息以及故障信息，便于后期分析;第三、本實用新型體積小，重量輕，便于電池管理系統的現場診斷與程序更新。
【附圖說明】
[0011]圖1為本實用新型所述的一種便攜式電池管理系統診斷儀的電路原理圖；
[0012]圖2為本實用新型所述的一種便攜式電池管理系統診斷儀的故障診斷方法的流程示意圖；
[0013]圖3為本實用新型所述的一種便攜式電池管理系統診斷儀的程序在線升級方法的流程示意圖。
【具體實施方式】
[0014]下面將結合具體的實施例來說明本實用新型的內容。
[0015]如圖1所示，為本實用新型所述的一種便攜式電池管理系統診斷儀的電路原理圖。本實用新型所述一種便攜式電池管理系統診斷儀，包括控制模塊，所述控制模塊包括用于接收信息、數據處理并發出信號的MCU，所述MCU通過一路SPI連接有用于儲存電池信息、整車信息以及故障信息的TF儲存卡，所述M⑶還連接用于與BMS進行信息交互的第一路CAN通信，所述M⑶還連接用于與整車控制器進行信息交互的第二路CAN通信;所述TF儲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、整車信息以及相應的故障代碼，并用于修改電池管理系統相關保護參數和配置、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，所述充電電池設置有外部充電器，且所述充電電池與所述MCU之間通過電壓檢測電路連接以檢測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]本實用新型所述的一種便攜式電池管理系統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以及整車控制器之間的CAN通信線以及電源線，診斷儀開始工作。
[0020]2)BMS和整車控制器通過CAN通信將電池信息、故障信息以及整車信息上傳到診斷儀，診斷儀通過觸摸屏對這些信息進行集中顯示，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的一些參數配置信息，比如電池的過充過放保護閾值等，對不合理的保護參數，可通過觸摸屏對其進行修改和配置。
[0022]通過CAN總線傳輸的電池信息與故障代碼等也會被保存在TF存儲卡中，便于后期進行分析。
[0023]其中故障診斷具體流程如圖2所示:
[0024]a)當診斷儀收到觸摸屏的讀取故障命令后，向電池管理系統的CAN網絡發送讀取故障代碼的指令。
[0025]b)電池管理系統的B⑶在收到讀取命令后，發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文后，判斷是否是故障代碼報文。
[0027]d)當接收到故障代碼報文后，根據SAE1939協議對報文進行解析，獲取故障信息。
[0028]e)將故障信息傳至觸摸屏進行顯示。
[0029]3)當需要對BMS進行程序的在線升級時，需首先將升級程序通過USB通信口保存在TF存儲卡中，控制模塊通過CAN總線對BMS進行程序的在線升級。
[0030]程序升級流程分為“編程”、“進入FBUFlash Bootloader)”和“重啟BMS”三個部分，具體如圖3所示:
[0031]a) “編程”部分:
[0032]當診斷儀收到觸摸屏的開始編程命令后，獲取需要編程的模塊類型和編號，并通過CCP協議與BMS模塊進行連接。
[0033]呼叫CCP服務，然后對單片機進行解密。
[0034]對單片機進行擦除操作。
[0035]打開可執行文件，檢查文件的合法性，通過CCP協議，將可執行文件下載到需要編程的單片機中。
[0036]診斷儀發送重啟單片機命令。
[0037]b) “進入 FBL” 部分:
[0038]當診斷儀收到觸摸屏的進入FBUFlashBootloader)命令后，獲取需要編程的模塊類型和編號。
[0039]發送進入FBL的指令，強制BMS從APP程序進入Bootloader程序，重新進行編程。
[0040]c) “重啟 BMS” 部分:
[0041]當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，并通過CCPCCAN Calibrat1n Protocol)協議與BMS模塊進行連接。
[0042]診斷儀發送復位單片機命令，令BMS復位。
[0043]4)整個診斷儀以及BMS通過12V的可充電電池供電，控制模塊可實時檢測該電池電壓，估算其容量，并通過觸摸屏顯示;當電量較低時，會通過觸摸屏提醒用戶及時進行充電。
[0044]以上內容是結合具體的實施例對本實用新型所作的詳細說明，不能認定本實用新型具體實施僅限于這些說明。對于本實用新型所屬技術領域的技術人員來說，在不脫離本實用新型構思的前提下，還可以做出若干簡單推演或替換，都應當視為屬于本實用新型保護的范圍。
【主權項】
1.一種便攜式電池管理系統診斷儀，其特征是，包括控制模塊，所述控制模塊包括用于接收信息、數據處理并發出信號的微控制單元，所述微控制單元通過一路串行外設接口連接有用于儲存電池信息、整車信息以及故障信息的TF儲存卡，所述微控制單元還連接用于與電池管理系統進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控制器進行信息交互的第二路CAN通信;所述TF儲存卡還連接有用于連接外部電腦的USB接口。2.如權利要求1所述的一種便攜式電池管理系統診斷儀，其特征是，還包括用于顯示控制模塊上傳的電池信息、電池管理系統信息、整車信息以及相應的故障代碼，并用于修改電池管理系統相關保護參數和配置、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RS485通信接口連接。3.如權利要求2所述的一種便攜式電池管理系統診斷儀，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供電的充電電池，所述充電電池設置有外部充電器，且所述充電電池與所述微控制單元之間通過電壓檢測電路連接以檢測所述充電電池的總壓并估算其電量。
【專利摘要】本實用新型公開了一種便攜式電池管理系統診斷儀，包括控制模塊，所述控制模塊包括用于接收信息、數據處理并發出信號的微控制單元，所述微控制單元通過一路串行外設接口連接有用于儲存電池信息、整車信息以及故障信息的TF儲存卡，所述微控制單元還連接用于與BMS進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控制器進行信息交互的第二路CAN通信；所述TF儲存卡還連接有用于連接外部電腦的USB接口。本實用新型所述的一種便攜式電池管理系統診斷儀，具有體積小、方便手持、便于現場的診斷調試的特點。
【IPC分類】G01R31/00
【公開號】CN205333750
【申請號】CN201521017301
【發明人】劉新天, 何耀, 曾國建, 鄭昕昕
【申請人】安徽銳能科技有限公司, 合肥工業大學
【公開日】2016年6月22日
【申請日】2015年12月10日