[发明专利]基于FlexRay总线的电池信息同步采集装置

权利要求书

1.基于FlexRay总线的电池信息同步采集装置，外围设备为多个被测电池单体，所述多个电池单体为串联连接，其特征在于，包括一个以上的电池信息采集设备、一个中央电池管理设备和用于上述电池信息采集设备和中央电池管理设备通信的FlexRay总线； 

上述电池信息采集设备用于多个串联电池的电流采集以及所述多个串联电池中各个电池单体电压、温度的采集，所述电池信息采集设备包括中央处理器电路、FlexRay总线接口电路、实时时钟电路、电池单体电压采集电路、电池单体温度采集电路和串联电池电流采集电路； 

上述电池信息采集设备中，中央处理器电路用于为电池单体电压采集电路、电池单体温度采集电路和串联电池电流采集电路提供同步采样起始时间点并发出启动控制信号；电池单体电压采集电路、电池单体温度采集电路和串联电池电流采集电路在收到中央处理器电路发出的启动控制信号后，电池单体电压采集电路开始采集多个串联电池中各个电池单体电压信息并将采集结果送至中央处理器电路，电池单体温度采集电路开始采集多个串联电池中各个电池单体温度信息并将采集结果送至中央处理器电路，串联电池电流采集电路开始采集多个串联电池的电流信息并将采集结果送至中央处理器电路；中央处理器电路将获取的多个串联电池的电流信息以及所述多个串联电池中各个电池单体电压、单体温度信息按照FlexRay通信协议中数据帧的格式整理后通过FlexRay总线接口电路发送至中央电池管理设备； 

上述中央电池管理设备包括中央处理器电路、FlexRay总线接口电路和图像显示电路，其中中央处理器电路通过FlexRay总线接口电路接收各电池信息采集设备发送来的电池信息数据，对数据按照电池信息采集设备整理的数据帧格式进行提取后将数据结果由图像显示电路进行显示。 

2.根据权利要求1所述的基于FlexRay总线的电池信息同步采集装置，其特征在于，所述中央处理器电路将获取的多个串联电池的电流信息以及所述多个串联电池中各个电池单体电压、单体温度信息按照FlexRay通信协议中数据帧的格式整理的过程包括如下两个步骤： 

1）设定各信息的比例和偏移量并由此确定各信息所占的字节数； 

2）按照先后顺序依次在FlexRay的数据帧中放入串联电池的电流、各电池单体电压和各电池单体温度。 

3.根据权利要求2所述的基于FlexRay总线的电池信息同步采集装置，其特征在于，所述设定各信息的比例和偏移量并由此确定各信息所占的字节数的过程为：设定单体电压信息的比例为1000，偏移量为0，由此确定每个单体电压占2个字节，设定单体温度信息的比例为1，偏移量为40，由此确定每个单体温度占1个字节，设定串联电池的电流信息的比例为10，偏移量为-300，由此确定串联电池电流占2个字节。 

4.根据权利要求1、2或3所述的基于FlexRay总线的电池信息同步采集装置，其特征在于，所述电池信息采集设备中，中央处理器电路根据FlexRay总线的静态段中静态时隙为电池单体电压采集电路、电池单体温度采集电路和串联电池电流采集电路提供同步采样起始时间点并发出启动控制信号，用于实现各采集电路的同步采样。 

5.根据权利要求4所述的基于FlexRay总线的电池信息同步采集装置，其特征在于，所述FlexRay总线的静态段中静态时隙分配方法如下： 

1）在FlexRay总线的每个通信循环的静态段中划分出N+2个以上的静态时隙，其中N为所述电池信息同步采集装置中包含的电池信息采集设备的数量； 

2）在每个通信循环中第1个静态时隙到来的时刻，电池信息采集设备中的中央处理器电路会产生中断并捕获该时刻，此时中央处理器电路执行两种操作：一是将该时刻作为同步采样起始时间点，并在该时刻发出启动控制信号，控制电池单体电压采集电路、电池单体温度采集电路和串联电池电流采集电路开始各自的信息采集任务，二是读取实时时钟以获取当前时间； 

3）从第2个静态时隙开始，为每个电池信息采集设备分配至少1个静态时隙，用于中央处理器电路将采集到的电池信息数据以及当前时间发送至FlexRay总线并由中央电池管理设备读取； 

4）将最后1个静态时隙分配给中央电池管理设备，中央电池管理设备对此前收到的电池信息采集设备发送的信息进行确认，确认信息在该时隙发送至FlexRay总线并由每个电池信息采集设备进行读取； 

FlexRay总线每个通信循环的静态时隙的长度取值要高于t1、t2和t3中的最大值，其中t1为电池信息采集设备完成本次采样的时间，t2为电池信息采集设备完成将采集到的信息数据整理并发送至FlexRay总线的时间，t3为中央电池管理设备完成对电 池信息采集设备发送信息的确认的时间。