[发明专利]电动汽车以及其电池管理系统

说明书

本发明提供一种电动汽车以及其电池管理系统，该系统包括电池单体、主板和若干子板，各子板对应多个电池单体；各子板通过CAN总线与主板进行信息交互，各子板分别采集对应的各电池单体的温度信息和电压信息并传输给主板，主板/子板根据子板在某时间段内平均温度的方差和平均电压的方差分别经排序算法所得的评分参数计算得到子板的得分；主板/子板再根据子板的得分情况对子板的优先级进行动态调整。解决了传统电池管理系统在通信时采用静态调度算法存在的较为重要的数据信息有时无法发送或者及时传送，进而造成电池管理系统不能及时发现电池缺陷的问题，实现了各子板报文信息传送的可靠性和安全性，进而提高了电动汽车的性能。

技术领域

本发明涉及电池管理系统的通信技术领域，特别涉及一种用于电动汽车的电池管理系统以及采用该电池管理系统的电动汽车。

背景技术

电池管理系统(Battery Management System，BMS)是电动汽车的核心，是电动汽车各个部件的中控中心，电池管理系统的良好运行对保证驾驶安全性和延长电池使用寿命等都有至关重要的意义。从拓扑架构上看，BMS根据不同项目需求可分为集中式和分布式两类。集中式BMS上集中所有采集单元，主控芯片同时负责采集电池信息和数据计算处理等功能，此种形式结构简单，成本低，同时各单元易于通讯。但是集中式BMS由于资源有限，所能支持的通道有限，同时适用性较差，采集精度不高，所以应用越来越少。分布式BMS结构设计多个处理模块，结构适用性较强，移植方便，可以通过CAN总线完成信息交互，已成为主流BMS结构。

分布式电池管理系统中涉及有众多处理模块和电池单元，包括主板模块和子板模块。众所周知，电池组是影响电动汽车电池管理系统性能的重要参数，而高电压的电池组将会是今后的一个发展方向，其原因主要有三：一是能量/功耗损失小；二是电机驱动效率更高；三是在输出功率相同的情况下，增加电池组电压就可以降低工作电流，这可能会降低功率器件的成本，而且功率器件在低电流工况下的可靠性也会提高。电池总电压升高后，电池单体的串联数量也会增加。为了便于管理，电池管理系统采用主从管理的方式，使电池管理系统中的各个子板模块(以下简称子板)分别监控多个电池单体，最后通过主板模块(以下简称主板)与子板之间的通信，实现对电池组的高效管理。然而随着电池单体数量的增多，主板与子板之间交互的信息量也越来越大，CAN报文不断增多，当主板与子板之间的通讯网段上节点发送报文量超过一定程度时，容易产生网络拥堵、信号传输延迟，甚至导致报文传输丢失的问题，从而影响电池管理系统的安全有效的运行。

针对上述问题，现有技术的做法是采用在CAN协议中，对各个子板定义优先级，优先级高的先行发送报文信息，并根据优先级进行仲裁。然而现有CAN协议中定义的优先级为静态优先级，即按照固定优先级向主板发送消息，这种方法虽然一定程度上缓解了信号传输延迟，甚至导致报文传输丢失的问题，但是相应的也产生了另外一个问题，电池管理系统在运行时，各个电池单体的工作状态时刻都有可能不同，从而使得电池单元在各个不同的时刻产生的消息的重要程度也会不一样，相应各子板收发信息的重要程度也不一样。如果不同子板间还是以固定的优先级发送消息，有时消息比较重要的子板可能会因为优先级比较低，导致消息发送失败，主板未能接收到重要信息进而影响电动汽车的性能。

发明内容

为了解决现有的电池管理系统中主板与子板之间因交互信息量大，报文数量多，容易产生网络拥堵、信号传输延迟，重要报文信息不能及时传送，从而影响BMS系统的可靠性和安全性，进而影响电动汽车性能的问题，本发明提出一种新型的电池管理系统，由主板/子板进行控制并通过特定的算法动态调整各子板优先级，实现各子板报文信息传送的可靠性和安全性，进而提高电动汽车的性能。本发明还涉及一种采用该电池管理系统的电动汽车。

本发明的技术方案如下：