防止BMS程序更新时蓄电池馈电的系统、方法及车辆与流程

防止bms程序更新时蓄电池馈电的系统、方法及车辆
技术领域
1.本发明属于电动汽车控制领域，具体涉及一种防止bms程序更新时蓄电池馈电的系统、方法及车辆。


背景技术：

2.在当前的整车系统应用方案中，在整车系统未上高压的情况下，整车用电器由蓄电池（即小电瓶）直接供电，当整车系统上高压后，由dcdc转换器将动力电池输出的高压转换为低压（比如12v电压）给整车用电器供电，并给蓄电池充电。
3.随着电动汽车续驶里程要求越来越长，其对bms（即电池管理系统）的功能要求越来越复杂，基于需求bms更新（软件）程序的频率越来越高。
4.如图1所示，现有的bms包括单片机11、继电器驱动芯片12和存储器13，单片机11与继电器驱动芯片12、存储器13连接，继电器驱动芯片12与高压继电器3的控制端连接，高压继电器3的被控端连接在动力电池6与dcdc转换器4之间，dcdc转换器4与蓄电池7连接，单片机11控制继电器驱动芯片12工作，继电器驱动芯片12驱动高压继电器3闭合/断开，高压继电器3闭合时dcdc转换器4能将动力电池6输出的高压电转换为低压电给整车用电器供电，并给蓄电池7充电。继电器驱动芯片12采用低边驱动芯片（比如ncv7520），具有spi通信端口、复位管脚和使能管脚；继电器驱动芯片12通过spi通信端口与单片机11连接进行通信；继电器驱动芯片12通过复位管脚、使能管脚与单片机11连接，受单片机11控制，单片机11复位就会导致继电器驱动芯片12自动复位。在bms程序更新过程中，会将bms程序擦除，单片机初始化复位，继电器驱动芯片自动复位，从而断开高压继电器，整车所有用电器都使用蓄电池进行供电，此时如果出现蓄电池馈电，会导致车辆不能使用，需要申请车辆救援，容易引起用户抱怨。
5.cn113771689a公开了一种车辆蓄电池馈电启动控制方法、装置及电动汽车。车辆蓄电池启动控制方法包括：当检测到蓄电池的当前电压低于预设阈值或馈电启动控制开关闭合时，将动力电池的高压电转换为低压电，向bms主控制器和dcdc转换器提供低压电，以唤醒所述bms主控制器和所述dcdc转换器；驱动所述bms主控制器闭合主负继电器和dcdc继电器，以通过所述动力电池向所述dcdc转换器提供高压电，并驱动所述bms主控制器触发所述dcdc转换器为所述蓄电池充电。其能够有效避免出现蓄电池馈电情况，以及对蓄电池馈电情况进行应急启动。但其未解决前述bms程序更新过程中的蓄电池馈电问题。
6.cn111319466a公开了一种蓄电池补电方法、装置及系统。其中，蓄电池补电方法包括：检测确认蓄电池馈电时，向汽车馈电提醒单元传输馈电状态信息；接收到汽车馈电提醒单元传输的允许补电指令时，获取各高压节点的故障状态；根据各故障状态确认满足上高压电条件时，执行整车上高压电、以对蓄电池进行补电。整车控制器可定时唤醒对整车蓄电池电压进行检测，当确认馈电时进行反馈提示，被授权允许后进行整车上高压电，以实现对蓄电池补电的目的。本技术中整车上高压电对蓄电池补电，通过馈电提醒获取确权、且实时监控故障状态，避免了蓄电池补电时的部件损坏，同时规避了蓄电池补电中的意外触电风
险，提高了安全性。但其未解决前述bms程序更新过程中的蓄电池馈电问题。


技术实现要素：

7.本发明的目的是提供一种防止bms程序更新时蓄电池馈电的系统、方法及车辆，以避免在bms程序更新时出现蓄电池馈电。
8.本发明所述的防止bms程序更新时蓄电池馈电的系统，包括bms、vcu（即整车控制器）、高压继电器和dcdc转换器，bms包括单片机、继电器驱动芯片和存储器，vcu、单片机、dcdc转换器通过总线进行通信，单片机与继电器驱动芯片、存储器连接，继电器驱动芯片与高压继电器的控制端连接，高压继电器的被控端连接在动力电池与dcdc转换器之间。单片机控制继电器驱动芯片工作，继电器驱动芯片驱动高压继电器闭合/断开，高压继电器闭合且dcdc转换器正常工作时，dcdc转换器将动力电池输出的高压电转换为低压电，给整车用电器供电，并给蓄电池充电。所述继电器驱动芯片由蓄电池进行常电供电，所述继电器驱动芯片需同时满足条件1a~条件1c；其中，条件1a为：支持低功耗模式，条件1b为：控制方式只通过写寄存器命令，条件1c为：无外部管脚控制；即继电器驱动芯片需要支持低功耗模式，并且除重新初始化和通过指令改写外都无法改变继电器驱动芯片的输出电平，单片机复位不会导致继电器驱动芯片复位。
9.优选的，所述继电器驱动芯片为低边驱动芯片。
10.优选的，所述继电器驱动芯片的型号为l9026。
11.本发明所述的防止bms程序更新时蓄电池馈电的方法，采用上述防止bms程序更新时蓄电池馈电的系统，该方法包括：在bms程序更新时，单片机控制继电器驱动芯片驱动高压继电器闭合，高压正常输出，dcdc转换器正常工作，将高压转换为低压给整车用电器供电，并给蓄电池充电。
12.优选的，防止bms程序更新时蓄电池馈电的方法中单片机、vcu、dcdc转换器的交互过程包括：单片机在收到bms程序更新请求时，判断当前车辆状态是否满足bms程序更新条件ⅰ。
13.如果满足bms程序更新条件ⅰ，则单片机向vcu发送请求bms程序更新且需要闭合高压继电器进入高压状态的指令。
14.vcu收到该指令（即请求程序更新且需要闭合高压继电器进入高压状态的指令）后判断当前车辆状态是否满足bms程序更新条件ⅱ，如果满足bms程序更新条件ⅱ，则vcu将车辆设置为程序更新模式，并向单片机反馈同意进行bms程序更新和进入高压状态信息，同时向dcdc转换器发送工作指令。
15.单片机收到该信息（即同意进行bms程序更新和进入高压状态信息）后，将程序更新标志位置位并存到存储器中，然后控制继电器驱动芯片驱动高压继电器闭合，并按照bms程序更新请求进行程序更新，同时向vcu反馈正在进行bms程序更新信息，dcdc转换器收到工作指令后，正常工作。bms程序更新过程中由于高压正常输出，dcdc转换器正常工作，因此一直给整车用电器供电，并给蓄电池充电，不会出现蓄电池馈电情况。
16.单片机判断是否bms程序更新完成，如果bms程序更新完成，则单片机进行初始化，并读取存储器中的数据。若读取到程序更新标志位置位，则不初始化继电器驱动芯片，将程
序更新完成信息发给vcu，并将存储器中的程序更新标准位清除，vcu收到程序更新完成信息后使车辆退出程序更新模式，之后vcu根据用户的操作进行对应功能和模式设置；若未读取到程序更新标志位置位，则初始化继电器驱动芯片，并将bms工作模式发送给vcu，之后vcu根据用户的操作进行对应功能和模式设置。
17.读取到程序更新标志位置位时不初始化继电器驱动芯片，是为了让继电器驱动芯片输出的状态一直保持在更新程序前的状态，一直要等到vcu发送指令后再改变状态。单片机初始化过程中识别程序更新标志位，是为了让单片机在初始化过程中去识别前一次单片机运行是不是在更新程序，若不是在更新程序（对应于未读取到程序更新标志位置位），就有可能出现前一次继电器驱动芯片已由于蓄电池被拔掉或者馈电导致复位，需要初始化才能够使继电器驱动芯片正常工作，继电器驱动芯片才能正常驱动高压继电器闭合/断开。
18.优选的，所述系统还包括车机，车机、vcu、单片机、dcdc转换器通过总线进行通信。
19.优选的，如果不满足bms程序更新条件ⅰ，则单片机将不能进行bms程序更新的原因发送给车机进行显示。vcu将车辆设置为程序更新模式后，会将车辆处于程序更新模式信息发送给车机进行显示。如果不满足bms程序更新条件ⅱ，则vcu将不能进行bms程序更新的原因发送给车机进行显示。
20.优选的，如果同时满足条件2a~条件2d，则表示满足bms程序更新条件ⅰ。其中，条件2a为：车辆处于静止状态，条件2b为：bms、动力电池和高压继电器无故障，条件2c为：动力电池未处于充电状态，条件2d为：车辆处于整车模式。
21.优选的，如果车辆处于p挡静止状态，且整车无影响bms程序更新故障，则表示满足bms程序更新条件ⅱ。
22.本发明所述的车辆，包括上述防止bms程序更新时蓄电池馈电的系统。
23.采用本发明能实现在bms程序更新时，单片机控制继电器驱动芯片驱动高压继电器闭合，高压正常输出，dcdc转换器正常工作，将高压转换为低压给整车用电器供电，并给蓄电池充电，从而避免了在bms程序更新时出现蓄电池馈电的问题，避免了此时车辆因不能使用而需要申请车辆救援的情况出现，提高了车辆的可靠性，有利于减少用户抱怨。
附图说明
24.图1为现有的车辆电源系统架构图。
25.图2为本实施例中防止bms程序更新时蓄电池馈电的系统架构图。
26.图3为本实施例中防止bms程序更新时蓄电池馈电的方法流程图。
具体实施方式
27.如图2所示，本实施例中的防止bms程序更新时蓄电池馈电的系统，包括bms 1、vcu（即整车控制器）2、高压继电器3、dcdc转换器4和车机5。bms 1包括单片机11、继电器驱动芯片12和存储器13；继电器驱动芯片12为低边驱动芯片，其型号为l9026；存储器13为eeprom（即带电可擦可编程只读存储器）。
28.在整车系统未上高压的情况下，整车用电器（包括vcu 2、bms 1、dcdc转换器4、车机5）由蓄电池7（即12v小电瓶）直接供电。当整车系统上高压后，由dcdc转换器4将动力电池6输出的高压转换为低压（12v电压）给整车用电器供电，并给蓄电池充电。
29.vcu 2、单片机11、dcdc转换器4、车机5通过can总线进行通信。单片机11会进行初始化逻辑优化，在初始化函数中将除eeprom外的外设初始化顺序调整至读取eeprom数据后面。单片机11与存储器13连接，继电器驱动芯片12具有spi通信端口，继电器驱动芯片12只通过spi通信端口与单片机11连接，继电器驱动芯片12的唯一控制方式是由单片机11通过spi通信控制，无其他控制方式，单片机11复位不会导致继电器驱动芯片12复位。继电器驱动芯片12与高压继电器3的控制端连接，高压继电器3的被控端连接在动力电池6与dcdc转换器4之间，dcdc转换器4与蓄电池7连接。单片机11控制继电器驱动芯片12工作，继电器驱动芯片12驱动高压继电器3闭合/断开，高压继电器3闭合时dcdc转换器4能将动力电池6输出的高压电转换为低压电，给整车用电器供电，并给蓄电池7充电。继电器驱动芯片12由蓄电池1进行常电供电，继电器驱动芯片12支持低功耗模式，并且除重新初始化和通过指令改写外都无法改变继电器驱动芯片12的输出电平。
30.如图3所示，本实施例中的防止bms程序更新时蓄电池馈电的方法，采用上述防止bms程序更新时蓄电池馈电的系统，该方法具体包括：第一步、单片机11在收到bms程序更新请求时，判断当前车辆状态是否满足bms程序更新条件ⅰ，如果是，则执行第三步，否则执行第二步。其中，bms程序更新请求由外部设备发出。如果同时满足条件2a~条件2d，则表示满足bms程序更新条件ⅰ。条件2a为：车辆处于静止状态，条件2b为：bms、动力电池和高压继电器无故障，条件2c为：动力电池未处于充电状态，条件2d为：车辆处于整车模式。
31.第二步、单片机11将不能进行bms程序更新的原因发送给车机5进行显示，然后结束。
32.第三步、单片机11向vcu 2发送请求bms程序更新且需要闭合高压继电器进入高压状态的指令，然后执行第四步。
33.第四步、vcu 2收到该指令（即收到请求程序更新且需要闭合高压继电器进入高压状态的指令）后判断当前车辆状态是否满足bms程序更新条件ⅱ，如果是，则执行第六步，否则执行第五步。其中，如果车辆处于p挡静止状态，且整车无影响bms程序更新故障，则表示满足bms程序更新条件ⅱ。
34.第五步、vcu 2将不能进行bms程序更新的原因发送给车机5进行显示，然后结束。
35.第六步、vcu 2将车辆设置为程序更新模式，发送给车机5进行显示，并向单片机11反馈同意进行bms程序更新和进入高压状态信息，同时向dcdc转换器4发送工作指令，然后执行第七步。
36.第七步、单片机11收到该信息（即收到同意进行bms程序更新和进入高压状态信息）后，将程序更新标志位置位（即使程序更新标志位为1）并存到存储器13中，然后控制继电器驱动芯片12驱动高压继电器3闭合，并按照bms程序更新请求进行程序更新，同时向vcu 2反馈正在进行bms程序更新信息，dcdc转换器4收到工作指令后，正常工作，然后执行第八步。bms程序更新过程中由于高压正常输出，dcdc转换器正常工作，因此一直给整车用电器供电，并给蓄电池充电，不会出现蓄电池馈电情况。
37.第八步、单片机11判断是否bms程序更新完成，如果是，则执行第九步，否则继续执行第八步。
38.第九步、单片机11进行初始化，并读取存储器13中的数据，然后执行第十步。
39.第十步、单片机11判断是否读取到程序更新标志位置位（即判断是否读取到的程序更新标志位为1），如果是，则执行第十一步，否则执行第十三步。
40.第十一步、不初始化继电器驱动芯片12，将程序更新完成信息发给vcu 2，并将存储器13中的程序更新标准位清除（即使程序更新标志位为0），然后执行第十二步。
41.第十二步、vcu 2收到程序更新完成信息后使车辆退出程序更新模式，然后结束。之后vcu 2根据用户的操作进行对应功能和模式设置。
42.第十三步、初始化继电器驱动芯片12，并将bms工作模式（比如准备模式、上高压模式、存在故障导致无法上高压模式）发送给vcu 2，然后结束。之后vcu 2根据用户的操作进行对应功能和模式设置。
43.本实施例还提供一种车辆，该车辆包括上述防止bms程序更新时蓄电池馈电的系统。

技术特征：
1.一种防止bms程序更新时蓄电池馈电的系统，包括bms（1）、vcu（2）、高压继电器（3）和dcdc转换器（4），bms（1）包括单片机（11）、继电器驱动芯片（12）和存储器（13），vcu（2）、单片机（11）、dcdc转换器（4）通过总线进行通信，单片机（11）与继电器驱动芯片（12）、存储器（13）连接，继电器驱动芯片（12）与高压继电器（3）的控制端连接，高压继电器（3）的被控端连接在动力电池与dcdc转换器（4）之间；其特征在于：所述继电器驱动芯片（12）由蓄电池进行常电供电，所述继电器驱动芯片需同时满足条件1a~条件1c；其中，条件1a为：支持低功耗模式，条件1b为：控制方式只通过写寄存器命令，条件1c为：无外部管脚控制。2.根据权利要求1所述的防止bms程序更新时蓄电池馈电的系统，其特征在于：所述继电器驱动芯片（12）为低边驱动芯片。3.根据权利要求2所述的防止bms程序更新时蓄电池馈电的系统，其特征在于：所述继电器驱动芯片（12）的型号为l9026。4.一种防止bms程序更新时蓄电池馈电的方法，采用如权利要求1至3任一项所述的防止bms程序更新时蓄电池馈电的系统，其特征在于，该方法包括：在bms程序更新时，单片机（11）控制继电器驱动芯片（12）驱动高压继电器（3）闭合，高压正常输出，dcdc转换器（4）正常工作，将高压转换为低压给整车用电器供电，并给蓄电池充电。5.根据权利要求4所述的防止bms程序更新时蓄电池馈电的方法，其特征在于：单片机（11）在收到bms程序更新请求时，判断当前车辆状态是否满足bms程序更新条件ⅰ；如果满足bms程序更新条件ⅰ，则单片机（11）向vcu（2）发送请求bms程序更新且需要闭合高压继电器进入高压状态的指令；vcu（2）收到该指令后判断当前车辆状态是否满足bms程序更新条件ⅱ，如果满足bms程序更新条件ⅱ，则vcu将车辆设置为程序更新模式，并向单片机反馈同意进行bms程序更新和进入高压状态信息，同时向dcdc转换器发送工作指令；单片机（11）收到该信息后，将程序更新标志位置位并存到存储器（13）中，然后控制继电器驱动芯片（12）驱动高压继电器（3）闭合，并按照bms程序更新请求进行程序更新，同时向vcu反馈正在进行bms程序更新信息，dcdc转换器收到工作指令后，正常工作；单片机（11）判断是否bms程序更新完成，如果bms程序更新完成，则单片机（11）进行初始化，并读取存储器（13）中的数据；若读取到程序更新标志位置位，则不初始化继电器驱动芯片（12），将程序更新完成信息发给vcu（2），并将存储器（13）中的程序更新标准位清除，vcu收到程序更新完成信息后使车辆退出程序更新模式；若未读取到程序更新标志位置位，则初始化继电器驱动芯片（12），并将bms工作模式发送给vcu（2）。6.根据权利要求5所述的防止bms程序更新时蓄电池馈电的方法，其特征在于：所述系统还包括车机（5），车机（5）、vcu、单片机、dcdc转换器（4）通过总线进行通信。7.根据权利要求6所述的防止bms程序更新时蓄电池馈电的方法，其特征在于：如果不满足bms程序更新条件ⅰ，则单片机（11）将不能进行bms程序更新的原因发送给车机（5）进行显示；vcu（2）将车辆设置为程序更新模式后，会将车辆处于程序更新模式信息发送给车机（5）进行显示；如果不满足bms程序更新条件ⅱ，则vcu将不能进行bms程序更新的原因发送给车机（5）
进行显示。8.根据权利要求5至7任一项所述的防止bms程序更新时蓄电池馈电的方法，其特征在于：如果同时满足条件2a~条件2d，则表示满足bms程序更新条件ⅰ；其中，条件2a为：车辆处于静止状态，条件2b为：bms、动力电池和高压继电器无故障，条件2c为：动力电池未处于充电状态，条件2d为：车辆处于整车模式。9.根据权利要求8所述的防止bms程序更新时蓄电池馈电的方法，其特征在于：如果车辆处于p挡静止状态，且整车无影响bms程序更新故障，则表示满足bms程序更新条件ⅱ。10.一种车辆，其特征在于：包括如权利要求1至3任一项所述的防止bms程序更新时蓄电池馈电的系统。

技术总结
本发明公开了一种防止BMS程序更新时蓄电池馈电的系统、方法及车辆，在BMS程序更新时，单片机控制继电器驱动芯片驱动高压继电器闭合，高压正常输出，DCDC转换器正常工作，将高压转换为低压给整车用电器供电，并给蓄电池充电，其能避免在BMS程序更新时出现蓄电池馈电的问题，避免此时车辆因不能使用而需要申请车辆救援的情况出现，提高车辆的可靠性，有利于减少用户抱怨。减少用户抱怨。减少用户抱怨。


技术研发人员：喻伟
受保护的技术使用者：深蓝汽车科技有限公司
技术研发日：2023.04.26
技术公布日：2023/6/27