一种电池包探测控制系统的通讯方法技术方案

本发明专利技术公开了一种电池包探测控制系统的通讯方法，包括如下步骤：1)在热失控探测单元中设置无线收发硬件电路；2)在热失控控制单元中设置无线收发硬件电路；3)将热失控探测单元与热失控控制单元之间采用无线网络进行数据通信，4)热失控控制单元再将热失控探测单元检测数据通过整车CAN通讯上传；在步骤3)中的无线网路包括高度可扩展的自形成多跃点无线节点网络和网络管理器，无线节点用于收集和中继数据，网络管理器用于监控和管理网络性能和安全，并与整车系统中的主机应用程序交换数据。有益效果：该通讯方法运用在电池包内探测单元与外部控制单元交互，保证了整个探测控制系统不再依赖复杂的线束连接，可以独立交互信息实现功能。现功能。

【技术实现步骤摘要】
一种电池包探测控制系统的通讯方法


[0001]本专利技术涉及电池包探测控制系统通讯
，具体涉及一种电池包探测控制系统的通讯方法。

技术介绍

[0002]基于新能源汽车的发展状况及国家政策导向，电动汽车锂离子动力电池风险控制已经成为公众安全及终端消费者的重点关注问题。所以高效、可靠、安全的探测控制系统愈发重要。相较于传统线束连接方式通讯，无线通讯方法的实现大大的减少了线束连接，减少了成本压力及人工介入的失误率，并可以有效的运用于其他工作环境。
[0003]目前使用的传统线束连接方式通讯，要针对线束有极强的要求才能保证整套系统的正常使用：
[0004]1.连接器的选型及线束制作。选型要求满足IP等级，设计方要考虑适配线材、线径及阻燃，配套件是否使用；线束厂需要严格规范生产作业流程；来料需管控检验质量。
[0005]2.线束装配。需保证工人可以有效的完成复杂的线束连接操作，一旦连接故障，需要耗费大量的人力物力进行排查和检修。
[0006]当前新能源汽车环境导致无线通讯存在不可靠性，许多情况会导致阻止一个已发送的数据包到达接收器。假如两个独立的发送器在同一个通道传送数据，它们就有可能在接收器的无线电路中损坏彼此的信号，这就要求发送器进行重发，代价就是时间和能源消耗的增加。因此在当前的新能源汽车环境中既存在各种有线连接的弊端，又存在无线连接的不可靠性，所以当下在新能源汽车环境中鉴于无线连接的不可靠性，仍然以有线连接为首。
[0007]为了避免有线通讯的各种弊端，亟需一种新的可靠性高的无线通讯。

技术实现思路

[0008]本专利技术的目的是克服现有技术的不足，提供一种电池包探测控制系统的通讯方法，该方法运用在电池包内探测单元与外部控制单元交互，保证了整个探测控制系统不再依赖复杂的线束连接，可以独立交互信息实现功能。探测单元与控制单元分别拥有一套无线收发功能，通过内部协议与内部自组网方式，建立连接，实现数据交互，完成热失控探测与控制的功能。
[0009]本专利技术的目的是通过以下技术措施达到的：一种电池包探测控制系统的通讯方法，包括如下步骤：1)在热失控探测单元中设置无线收发硬件电路；2)在热失控控制单元中设置无线收发硬件电路；3)将热失控探测单元与热失控控制单元之间采用无线网络进行数据通信，4)热失控控制单元再将热失控探测单元检测数据通过整车CAN通讯上传；在步骤3)中的无线网路包括高度可扩展的自形成多跃点无线节点网络和网络管理器，无线节点用于收集和中继数据，网络管理器用于监控和管理网络性能和安全，并与整车系统中的主机应用程序交换数据。
[0010]进一步地，所述通讯方法采用802.15.4系统芯片作为主芯片，并采用6LowPan协议栈，802.15.4系统芯片的无线标准在多个无需申请许可的频段中提供低功耗、低数据速率PHY，802.15.4系统芯片的无线标准定义了一个基于可靠性和经确认数据包的MAC层，具有任选的加密和验证功能，6LowPan协议栈具有一个802.15.42.4GHz PHY和一个基于802.15.4的链路层，为802.15.4系统芯片中无线标准的MAC层增添了同步、通道调频、优先级和基于时间的验证；6LowPan协议栈具有一个提供了路径和端到端安全性的网路层及一个不可靠/可靠网格传输层；在6LowPan协议栈中规定了时隙定时、设备保持同步的方法以及时隙式通道调频特性。
[0011]进一步地，所述无线网络采用时间同步以启用通道调频和调整无线电通讯的占空比。
[0012]进一步地，在步骤1)和步骤2)中，所述无线收发硬件电路包括无线集成芯片、电源芯片、硬件加密芯片及天线，无线收发硬件电路负责运行接入点无线电功能及网络管理算法，所述硬件加密芯片保证整个通讯不会被外人破解，电源芯片用于无线收发硬件电路中的供电。
[0013]进一步地，在热失控探测单元中所述无线集成芯片与热失控探测单元的传感器连接，并依靠无线网络的形成和优化，将传感器的检测数据传输至热失控控制单元应用，而热失控控制单元与其自身的无线集成芯片结合形成的网络管理器可以实现从几十到几千个设备的平稳调节，并根据上送的数据解析的内容进行相应处置方案。
[0014]进一步地，所述无线节点的无线集成芯片都具有代码空间，所述代码空间用于应用程序与协议写入，热失控探测单元的无线集成芯片收集各类传感器的数据，将数据通过内部算法整合后，并利用无线集成芯片上送到热失控控制单元的无线集成芯片，热失控控制单元再解析数据，根据数据进行相应的处置。
[0015]进一步地，在所述热失控探测单元中，每个无线节点都可以发送和接受消息，并支持双向数据，都可以由不同的数据报告速率；作为无线网络中的无线节点，它们连接传感器，路由其他节点数据的同时，接收并执行热失控控制单元下发的指令，或上送当前探测到的各类数据及状态。
[0016]进一步地，所述热失控控制单元作为无线节点的接入点，将无线网络连接到客户端应用，自动协调各个成对通信以便高效的路由流量，运行网络管理算法以保持整个无线网络的性能；将无线网络端数据整合后上送到客户端，同时将远端参数配置或升级程序下发至每一个无线节点中更新。
[0017]与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：该方法运用在电池包内探测单元与外部控制单元交互，保证了整个探测控制系统不再依赖复杂的线束连接，可以独立交互信息实现功能。探测单元与控制单元分别拥有一套无线收发功能，通过内部协议与内部自组网方式，建立连接，实现数据交互，完成热失控探测与控制的功能。本通讯方法关键点在于逐渐减少热失控行业对于线束的要求，减少有线连接，降低热失控发生时由于线束故障导致系统无法正常工作。同时，采用无线通讯方法，为后续换电工程及储能行业提供一种新的连接方案，可以避免很多技术方面的壁垒(换电的自动化、无人化、无插头化，储能的多点布置、减少施工拉线困难，降低线路干扰风险)。
[0018]下面具体实施方式对本专利技术作详细说明。
具体实施方式
[0019]一种电池包探测控制系统的通讯方法，包括如下步骤：1)在热失控探测单元中设置无线收发硬件电路；2)在热失控控制单元中设置无线收发硬件电路；3)将热失控探测单元与热失控控制单元之间采用无线网络进行数据通信，4)热失控控制单元再将热失控探测单元检测数据通过整车CAN通讯上传；在步骤3)中的无线网路包括高度可扩展的自形成多跃点无线节点网络和网络管理器，无线节点用于收集和中继数据，网络管理器用于监控和管理网络性能和安全，并与整车系统中的主机应用程序交换数据。
[0020]在目前得电池包环境中采用有线菊花链通讯接口来实现有线热失控探测控制管理内部通讯，但使用线束会增加电池重量，从而减少汽车续航能力，可靠性也会增加汽车成本，安全性也会下降。而根据市场调查情况，热失控探测控制单元失效较常见的故障为线束和连接器，线束故障成本高昂，保修费用高昂，一旦失效，整个系统将陷入瘫痪，所以系统的稳定运行是热失控方案的重要点，解决这个问题迫在眉睫。
[0021]无本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种电池包探测控制系统的通讯方法，其特征在于：包括如下步骤：1)在热失控探测单元中设置无线收发硬件电路；2)在热失控控制单元中设置无线收发硬件电路；3)将热失控探测单元与热失控控制单元之间采用无线网络进行数据通信，4)热失控控制单元再将热失控探测单元检测数据通过整车CAN通讯上传；在步骤3)中的无线网路包括高度可扩展的自形成多跃点无线节点网络和网络管理器，无线节点用于收集和中继数据，网络管理器用于监控和管理网络性能和安全，并与整车系统中的主机应用程序交换数据。2.根据权利要求1所述的电池包探测控制系统的通讯方法，其特征在于：所述通讯方法采用802.15.4系统芯片作为主芯片，并采用6LowPan协议栈，802.15.4系统芯片的无线标准在多个无需申请许可的频段中提供低功耗、低数据速率PHY，802.15.4系统芯片的无线标准定义了一个基于可靠性和经确认数据包的MAC层，具有任选的加密和验证功能，6LowPan协议栈具有一个802.15.42.4GHzPHY和一个基于802.15.4的链路层，为802.15.4系统芯片中无线标准的MAC层增添了同步、通道调频、优先级和基于时间的验证；6LowPan协议栈具有一个提供了路径和端到端安全性的网路层及一个不可靠/可靠网格传输层；在6LowPan协议栈中规定了时隙定时、设备保持同步的方法以及时隙式通道调频特性。3.根据权利要求2所述的电池包探测控制系统的通讯方法，其特征在于：所述无线网络采用时间同步以启用通道调频和调整无线电通讯的占空比。4.根据权利要求1所述的电池包探测控制系统的通讯方法，其特征在于：在步骤1)和步骤2)中，所述无线收发硬件电路包括无线集成芯片、电源芯片、硬件...

【专利技术属性】
技术研发人员：林昊，牛兴斌，田园园，吕洪涛，李海军，孙浩济，时晓彤，
申请(专利权)人：烟台创为新能源科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：