电池监视和控制系统及其使用方法

1.一种电池监视和控制系统，其包括：
至少一个电池单元，其可操作地与至少一个电子装置连接；
至少一个电池监视模块，其与所述至少一个电池单元中的每一个关联并具有主通信接口和冗余的次级通信接口；
系统控制器，其与每个电池监视模块可操作进行信号通信，并且被配置为监视和收集来自所述至少一个电池监视模块的数据，以及执行指令以控制所述至少一个电池单元的充电平衡；
主通信链路和次级通信链路，其被配置为将所述至少一个电池监视模块独立地电耦合到所述系统控制器，使得当仅在主通信链路或次级通信链路之一中出现开路或短路时，电池系统保持可工作；以及
没有两个来自所述主通信链路或次级通信链路之一的串行通信引脚直接相邻。
2.根据权利要求1所述的电池监视和控制系统，其中所述电池单元包括：
由锂离子电池、燃料电池中的一个或多于一个形成的电池组。
3.根据权利要求1所述的电池监视和控制系统，其中所述电池单元包括：
由电化学电池形成的电池组。
4.根据权利要求1所述的电池监视和控制系统，还包括：
至少一个电池监视芯片，其与所述至少一个电池监视模块关联。
5.根据权利要求1所述的电池监视和控制系统，其包括：
多个电池监视模块，每个电池监视模块与所述多个电池单元中的相应一个电池单元关联，其中所述多个电池监视模块中的每一个彼此以及与所述系统控制器以菊花链配置串行电耦合。
6.根据权利要求5所述的电池监视和控制系统，其中所述多个电池监视模块中的每一个将所述多个电池监视模块中的每一个之间的电压电势结合以调整所述多个电池监视模块中的每一个两端的电压。
7.根据权利要求1所述的电池监视和控制系统，所述电子装置包括：
电力、混合动力、混合电力或燃料电池车辆中的至少一个电子部件。
8.根据权利要求1所述的电池监视和控制系统，还包括：
定义所述主通信链路的串行外围接口串行通信链路即SPI串行通信链路；以及定义与所述至少一个电池监视模块关联的所述主通信接口的串行外围接口即SPI。
9.根据权利要求8所述的电池监视和控制系统，还包括：
与所述串行外围接口即SPI关联的至少四个主接口节点，其中所述主接口节点包括串行数据出SDO节点、串行数据入SDI节点、串行时钟SCLK节点以及片选CS节点。
10.根据权利要求9所述的电池监视和控制系统，还包括：
定义所述次级通信链路的UART串行通信链路；以及
定义与至少一个电池监视芯片关联的所述次级通信接口的UART接口，该至少一个电池监视芯片与所述至少一个电池监视模块关联。
11.根据权利要求10所述的电池监视和控制系统，还包括：
与所述UART接口关联的至少两个次级接口节点，其中所述次级接口节点包括：
至少一个发射TX节点和至少一个接收RX节点，其中所述四个主接口节点不与两个次级接口节点的任意一个相邻。
12.根据权利要求11所述的电池监视和控制系统，其中所述至少一个发射TX节点接口包括：
发射高引脚TXHn-1，其适于耦合到与串行菊花链中下一个更高电势的电池监视芯片关联的接收节点RXLn；以及
发射低引脚TXLn，其与所述下一个更高电势的电池监视芯片关联，并且适于耦合到与前一个更低电势的电池监视芯片关联的接收节点RXHn-1。
13.根据权利要求11所述的电池监视和控制系统，其中所述至少一个接收RX节点包括：
接收高引脚RXHn-1，其适于耦合到与下一个更高电势的电池监视芯片关联的发射节点接口TXLn；以及
接收低引脚RXLn，其与所述下一个更高电势的电池监视芯片关联，并且适于耦合到与前一个更低电势的电池监视芯片关联的发射节点接口TXHn-1。
14.根据权利要求11所述的电池监视和控制系统，其中所述UART接口和所述UART串行通信链路被配置为提供每个电池监视模块和所述系统控制器之间的冗余对称通信。
15.根据权利要求1所述的电池监视和控制系统，还包括：
多个串行外围接口SPI主接口节点，其与SPI关联，其中主接口节点包括串行数据出SDO节点、串行数据入SDI节点、串行时钟SCLK节点以及片选CS节点；
至少一个SDO、SDI、SCLK、CS节点；以及
多个UART次级接口节点，其包括至少一个发射接口节点和至少一个接收接口节点。
16.根据权利要求15所述的电池监视和控制系统，其中四个SPI主接口节点不与两个UART次级接口节点相邻。
17.根据权利要求1所述的电池监视和控制系统，其中所述次级通信接口被配置为进行由所述主通信接口进行的对称冗余操作，这些操作包括访问芯片寄存器、开始转换以及读取与电池监视芯片关联的数据。

电池监视和控制系统及其使用方法\n技术领域\n[0001] 本发明总体上涉及监视和控制电池系统以及提供多个电池之间的链路，且更具体地涉及监视电池和相关集成电路(IC)电池模块之间的冗余链路的方法。\n背景技术\n[0002] 用于与电力或混合动力车辆关联的电池的电池电子装置在管理电池之间的连接\n以及监视和管理电池输出方面呈现很多挑战。现有的IC电池监视芯片架构包括从电池监\n视芯片到系统控制器的串行或并行通信链路，系统控制器协调系统中的全部电池监视芯片并且从其收集数据，同时还控制单独电池的充电平衡。\n[0003] 电力或混合动力车辆通常包括多个电池，这些单独电池均被相关电池监视芯片管理。为了使多个电池呈现为单一的更大的电池，每个相应的电池监视芯片与系统控制器进行信号通信。\n[0004] 很多现代电池监视IC支持将电池监视芯片连接到一起的“串行菊花链(serial \ndaisy chain)”方法，由此避免系统控制器和每个电池监视芯片之间的串行隔离器的相关成本和复杂度。然而，通过利用“串行菊花链”，一个电路被创建在电池系统中，因而如果“串行菊花链”中的多个电池监视芯片的各个电池监视芯片之间的串行链路中包括的任何电\n连接形成到相邻节点的开路或短路，则该串行链上的每个电池监视芯片的串行通信出现故障。\n[0005] 在多个电池监视芯片的每个电池监视芯片之间没有冗余通信链路的情况下，每个电池监视芯片之间的串行链路中的故障可能导致整个电池系统的关闭。\n[0006] 尽管现有设备满足其期望目的，但需要的是对串行菊花链链路中的单点故障模式通过建立对称冗余的串行链路提供低成本和稳健(robust)的解决方案。\n发明内容\n[0007] 一种电池监视和控制系统包括：可操作地与至少一个电子设备连接的至少一个电池单元；至少一个电池监视模块，其与所述至少一个电池单元关联，并具有主通信接口和冗余次级通信接口；系统控制器，其与每个电池监控器模块可操作地进行信号通信，并被配置为监视和收集来自至少一个电池芯片的数据以及执行指令以控制至少一个电池单元的充\n电平衡；主通信链路和次级通信链路，其被配置为独立地将至少一个电池监视模块电耦合到系统控制器。\n[0008] 一种监视和控制电池监视和控制系统的方法包括：进行系统自检以确定系统功\n能；确定主串行通信链路的功能；确定冗余次级串行通信链路的功能；从主串行通信链路或次级串行通信链路中选择链路以在一个或多于一个电池监视模块和系统控制器之间通\n信；如果系统功能降低则向用户提供通知；以及如果系统功能降低则实施有限操作策略\n(LOS)。\n附图说明\n[0009] 图1图示说明现有技术中链接多个电池监视芯片的系统。\n[0010] 图2图示说明根据本发明的一个实施例的电池监视和控制系统，其包括与系统控制器串行通信以及彼此串行通信的多个电池监视模块和芯片。\n[0011] 图3图示说明根据本发明的一个实施例的两个电池监视芯片的详细视图，这两个电池监视芯片均具有分别链接到主电池通信链路和次级电池通信链路的主通信接口和次\n级通信接口。\n[0012] 图4是图示说明利用电池监视和控制系统的方法的流程图。\n[0013] 图5是图示说明根据本发明的一个实施例确定串行外围接口(SPI)的功能的方法\n的流程图。\n[0014] 图6是图示说明根据本发明的一个实施例确定通用异步接收机/发射机(UART)\n的功能的方法流程图。\n[0015] 图7是图示说明根据本发明的一个实施例选择通信链路的方法的流程图。\n[0016] 图8是图示说明根据本发明的一个实施例如果系统功能降低则向用户提供通知\n的方法的流程图。\n[0017] 图9是图示说明根据本发明的一个实施例实施有限操作策略(LOS)的方法的流程\n图。\n具体实施方式\n[0018] 与现有技术中已知的为了备份主通信接口而提供的专用硬件引脚相比，此处公开的本发明的电池监视和控制系统及其使用方法提供一种更稳健的通信接口。除了主串行总线外，该系统和方法提供冗余独立的对称次级串行总线。另外，没有两个串行通信引脚直接相邻，这两个串行通信引脚来自与相关主串行总线或次级串行总线之一可操作地通信的接口，由此当一系列电池监视模块中的单个引脚变为非操作故障时允许连续电池操作。此外，当仅在主串行总线或次级串行总线之一中出现开路或短路时电池系统保持可工作。\n[0019] 下面参照附图，特别是图1。图1图示说明现有技术中使多个电池监视芯片和系统控制器进行电通信和信号通信的系统。如图1所示，仅仅单个串行连接保持每个电池和系统控制器之间的通信。串行链路的任何部件中的非相容事件可能造成具有图1所示的系统的车辆不能工作。\n[0020] 图2图示说明根据本发明的一个实施例的电池监视系统10的框图。总体上，系统\n10包括：至少一个电子装置12；与所述至少一个电子装置40可操作地电通信以对所述至\n少一个电子装置40供电的多个电池单元14或电池16；至少一个或多个电池监视模块42，\n其每一个与多个电池单元14或电池16中对应的一个关联；系统控制器18，其与每个电池\n监视模块42可操作地进行信号通信；主电池通信链路20；以及独立于主电池通信链路20\n被对称冗余配置的次级电池通信链路22，其中主电池通信链路20和次级电池通信链路22\n的每一个分别与电池监视模块42和系统控制器18的每一个可操作地进行串行信号通信。\n[0021] 在本发明的一个实施例中，与一个或多于一个电池或电池组16关联的每个对应\n电池单元14可以是锂离子电池单元、燃料电池或电化学电池。总体上，彼此进行电化学通信的多个电池单元14在此可以被称为电池组16。\n[0022] 在本发明的一个实施例中，电子装置40可以是由电池单元14或电池组16供电\n的任何电子部件或装置。电子装置40可以与电力或混合动力车辆关联。该车辆可以包括\n但不限于：汽车、轻型卡车、重型卡车、摩托车或任何其他车辆，无论车辆是否被设计为意在承载乘客、货物或其任何组合。另外，该车辆可以是电力、混合动力、混合电力或燃料电池车辆。然而，本发明能够被用于任何混合或非混合系统而不偏离本发明的范围，包括由内燃发动机驱动的车辆、串联式混合电力车辆(SHEV)、并联式混合电力汽车(PHEV)、燃料电池车辆和电动车辆。\n[0023] 在本发明的一个实施例中，各个电池监视模块42的每一个可以包括硬件或软件\n的任意组合，其配合以监视和传递电池参数和状态到其他模块。\n[0024] 在本发明的另一个实施例中，各个电池监视模块42的每一个可以包括电池诊断\n模块26，该电池诊断模块可操作用于确定电池参数，该电池参数可以包括但不限于充电状态(SOC)、开路电压(OCV)、以及最大电流(current draw)。\n[0025] 主电池通信链路20和次级电池通信链路22的每一个被包括在系统控制器18和\n多个电池监视模块42之间，其中在本发明的实施例中，每个电池监视模块42还包括用于感测期望电池单元参数的传感器30、自备电源32和以电池单元终端37a、37b之间的电压作为输入的稳压器34以及用于处理所接收到和传输至通信链路之一的数据的集成处理器38。\n自备电源32可以被配置为向传感器30供电。\n[0026] 在本发明的一个实施例中，各个电池监视模块42的每一个可以包括经过一个或\n多于一个串行接口与系统控制器18通信的呈现为IC电池监视芯片24的串行控制器。\n[0027] 如图2所示，在工作中，多个电池监视芯片24彼此串行连接。参照图2，其图示说明了示例性电池监视芯片24n，其中n个电池监视芯片串行连接在一起，其中n是正整数。每个电池监视芯片24还与至少一个电池单元14或电池组16进行电通信和信号通信。\n[0028] 各个电池监视芯片24的每一个可以通过相邻的电池监视芯片24和系统控制器18\n与针对相关电池的相关电池诊断模块26进行信号通信和电通信。\n[0029] 在本发明的实施例中，至少一个电池监视模块42可以包括多个电池监视模块，高达“n”个模块，其中n是正整数，其中每个电池监视模块42具有相关的电池监视芯片24。\n每个电池监视模块24具有一对输入引线36a、36b，该对输入引线被耦合到电池组16中包括的对应电池单元14的终端37a和37b上。\n[0030] 在本发明的实施例中，每个电池监视芯片24包括至少一个主通信接口44和至少\n一个次级通信接口46，其中所述至少一个主通信接口44在此被称为串行外围接口(SPI)，其中所述至少一个次级通信接口46在此被称为通用异步接收机/发射机(UART)接口。\n[0031] 与各个电池监视芯片24的每一个关联的SPI接口44和UART接口46分别独立地\n与SPI通信链路20和UART通信链路24关联。\n[0032] SPI接口44和UART接口46的每一个适于提供各个电池监视芯片24的每一个之\n间的电通信和信号通信，以及使各个电池监视芯片24的每一个与系统控制器18进行电通\n信和信号通信。\n[0033] 来自每个电池单元14或电池组16的输出被连接到各个电池监视芯片24，并且进\n一步通过连接使能数字串行通信连接到系统控制器18，该连接使能数字串行通信包括传输经由主通信链路20或次级通信链路24发送的多个位组成的字节。\n[0034] 每个电池监视芯片24包括适于从一个或多于一个串行接口向电池监视芯片提供\n输入或输出的多个引脚，其中可以在之上由每个电池监视模块42中包括的集成处理器38\n进行计算。\n[0035] 在图2-3所示的本发明的实施例中，各个电池监视芯片24的每一个包括配合以形成SPI 44的多个引脚以及配合以形成UART接口46的多个引脚。\n[0036] 每个电池监视芯片24被菊花链式连接到一起(如图3更详细示出)。与连接到链\n条中下一个更高电势芯片的更低电压电势电池监视芯片关联的引脚用后缀“H”标记，与前一个更低电压电势电池监视芯片通信的下一个更高电势芯片关联的引脚用后缀“L”标记，其中每个“L”后缀引脚与来自链条中的前一个更低电势芯片的“H”后缀引脚连接。\n[0037] 图3是引脚和芯片24n-1和芯片24n之间的连接的详细视图。在如图3所示，在包括第一和第二电池监视芯片24n-1、24n的本发明的实施例中，可以看出第一电池监视芯片24n-1的每个“Hn-1”后缀的芯片被设置为与第二电池监视芯片24n的对应的“Ln”后缀的引脚通信。\n第二电池监视芯片24n的“Hn”后缀的引脚接着与下一个更高电势的芯片24n+1(未示出)或系统控制器18信号通信(如图2所示)，系统控制器18包括适于与一个或多于一个电池监\n视芯片24进行信号通信的引脚48a、48b、48c(如图2所示)。\n[0038] 在本发明的实施例中，主通信链路20是SPI串行通信链路或SPI总线，其中术语\n链路和总线在此可互换使用以定义一个或多于一个电装置或电子装置之间的数据通信路\n径。\n[0039] 在本发明的实施例中，每个电池监视芯片24可以是修改的超薄四方扁平封装\n(LQFP)集成电路芯片。\n[0040] 在本发明的实施例中，几个标准SPI引脚的名称可被改为：MOSI(主出从入)被称为SDO(串行数据出)；MISO(主入从出)被称为SDI(串行数据入)。然而，一些引脚名称\n保持标准SPI总线命名，包括CS为片选，以及SCLK为串行时钟。\n[0041] 电池监视芯片24n-1、24n的每一个包括SPI接口，该SPI接口包括但不限于至少四个SPI接口链路节点44(与芯片24n-1关联的44n-1以及与芯片24n关联的44n)：两个SPI\n串行时钟引脚SCLKHn、SCLKLn(SCLK节点)；至少两个串行数据入引脚SDIHn、SDILn(SDI节点)；至少两个串行数据出引脚SDOHn、SDOLn(SDO节点)；至少两个片选引脚CSHn、CSLn(CS节点)，其中与每个SPI接口链路节点即SCLK节点、SDI节点、SDO节点、CS节点关联的引\n脚与SPI串行通信链路20进行电信号通信。在工作中，取决于电池监视和控制系统10中\n设置的电池监视芯片的数量和每个电池监视芯片的工作状态，此处指定的每个SPI接口引脚可以或可以不与SPI通信链路20可操作地通信。\n[0042] 本领域技术人员将理解，这种引脚配置提供可操作的SPI，允许与一个或多于一个电池单元14通信的多达n个芯片的多个电池监视芯片24与系统控制器18之间的双向通\n信。\n[0043] 在本发明的实施例中，额外的转换启动引脚CNVST被用于启动数据转换。即使\nCNVST引脚以非兼容或非工作模式工作，转换仍然可以经过冗余串行通信链路即经过UART接口46和UART串行通信链路22在电池监视芯片24的菊花链中启动。\n[0044] 图3所示的电池监视芯片24n-1和24n的每一个还包括适于形成UART接口46的多\n个引脚。如上所述，UART串行通信链路22意欲在SPI或SPI通信链路的非兼容事件的情\n况下用作每个电池监视芯片24和系统控制器18之间的冗余通信路径。每个系统部件之间\n的期望的串行通信除了SPI外还可以通过利用UART接口和/或芯片部件来实现。\n[0045] 在图2-3所示的本发明的实施例中，电池监视和控制系统10包括UART接口46，\n该UART接口与至少一个UART通信链路22配合以进行系统控制器18和每个电池监视芯片\n24之间以及每个电池芯片24之间的各种双向通信。当传输数据时，UART接口46可以以比\nSPI 44更低的速率(BAUD速率)传输数据。然而，当利用UART接口46传输数据时，车辆\n50可以根据有限操作策略(LOS)状态进行操作。\n[0046] 系统控制器18和电池监视芯片24将以这样的方式合作，即使得冗余UART通信链\n路22将通过进行自检在正常操作中被周期地测试。如果主通信链路20不工作且UART通\n信链路是可工作的，则车辆可以继续在LOS状态或模式下工作。但是，如果UART串行通信链路22和主通信链路20均不可工作，则电池系统可以关闭。\n[0047] 经过主串行接口(SPI)46进行的诸如访问芯片寄存器、启动转换、从芯片读取数据等操作也可以被冗余UART接口44对称地执行。\n[0048] 控制器和串行通信方法领域的技术人员将理解在各个电池监视芯片24的每一个\n上使用UART串行接口46，其中对于标准UART串行通信，发射(TX)和接收(RX)引脚在相邻\n芯片24之间交叉耦合。\n[0049] 图2-3中以UART总线22示出的冗余UART通信链路22适于提供多个电池监视芯\n片24和系统控制器18之间的双向通信。UART通信路径可以被实施经由多个UART次级接\n口节点与多个电池监视芯片24的每一个和系统控制器18通信，所述多个UART次级接口\n节点是由分别位于多个电池监视芯片24的每一个(如在图3更详细示出)和系统控制器\n18(在图2示出)上的发射和接收引脚TX、RX形成的。\n[0050] 在本发明的实施例中，UART通信链路和接口22、46还可以接收来自系统控制器18中包括的精密片上振荡器的时间信号，并可以适于提供UART时钟信号以使UART通信链路\n内的操作同步。\n[0051] UART通信链路22形成多个电池监视芯片24的每一个之间的串行连接，因此，各个电池监视芯片24的每一个包括多个UART“入”引脚和UART“出”引脚，在此分别用以“L”和“H”后缀结尾的引脚名称指代。\n[0052] 在本发明的实施例中，每个电池监视芯片24上的UART接口46确保电压电平被正\n确处理，以便使位于更高电势电平的芯片24连接到位于更低电势电平的前一个芯片n-1。\n由此，每一个具有不同电压电势的芯片24n-1和24n可以被串行连接。到芯片24n-1、24n的额外UART通信链路22允许将位于更高电势电平的每个随后芯片(n)的电压电平正确联合到\n位于更低电势电平的前一个芯片(n-1)。因为电池单元串行连接，所以更低电势电池单元的电池监视芯片和更高电势电池单元的电池监视芯片之间存在电压偏移，该电压偏移需要通过电压校正来补偿，以使得能够进行位于不同电压电势的每个芯片之间的适当通信。可以按照SPI通信领域中的类似方式为更低电势电池监视芯片和更高电势电池监视芯片之间\n的通信指定电压校正因子，诸如通过利用与每个电池监视模块42关联的稳压器34来指定。\n[0053] 在本发明的实施例中，当电池监视芯片在稳态工作时，每个电池监视芯片24上的最大电流被调节为在预定公差之内大致相等。因此，在第一芯片上测量的电流和电压应当大致类似于在随后相邻的芯片上测量的电流和电压。\n[0054] 在本发明的实施例中，全部四个主SPI接口节点44n、44n-1和相关引脚即SDIHn、SDILn；CSHn、CSLn；SCLKHn、SCLKLn；以及SDOHn、SDOLn，SDIHn-1，SDILn-1；CSHn-1、CSLn-1；SCLKHn-1、SCLKLn-1；以及SDOHn-1、SDOLn-1分别位于电池监视芯片24n、24n-1上，使得与四个SPI主接口节点44n、44n-1关联的八个引脚均不与任何冗余串行UART节点46n、46n-1或相关接口引脚TXHn、RXLn；RXHn、TXLn和TXHn-1、RXLn-1；RXHn-1、TSLn-1相邻。因此，如果诸如焊桥或其他非相容事件的单点连接将电池监视芯片24n、24n-1上的任意两个相邻引脚短接，则两个主串行总线20、次级串行总线22中的至少一个将保持工作。图3示出的引脚配置允许SPI节点和UART接\n口节点分离，其将每组SPI或UART接口节点44、46之间的至少一个引脚(非TX或RX)标\n记为不是TX或RX引脚的引脚。然而，引脚可以是CNVST引脚。\n[0055] 本发明提供如图4所示的使用系统10的方法，该方法包括进行系统的自检以确定系统功能。总体上，该方法确定主串行通信链路的功能；确定冗余次级串行通信链路的功能；从主串行通信链路或次级串行通信链路中选择通信链路以在一个或多于一个电池监视芯片和系统控制器之间通信；如果系统功能减少则向用户提供通知；以及如果系统功能减少则实施有限操作策略(LOS)。\n[0056] 更具体地，参照图4的流程图，其图示说明的使用系统10的方法100，该方法包括用系统控制器进行系统10的自检(102)以确定其部件的功能；确定SPI功能(104)，其中\n该系统控制器确定SPI通信链路是否以减少的功能工作；确定UART功能(106)，其中该系\n统控制器确定UART通信链路是否以减少的功能工作；确定合适的通信链路(108)，其中该系统控制器确定是否使用主SPI通信链路或次级UART通信链路；如果系统功能减少则向用户提供通知(110)，其中该系统控制器工作以激活适用于向车辆用户提供系统功能减少的通知的用户通知系统；如果系统功能减少则实施LOS(112)，其中如果系统功能减少，则该系统控制器确定系统工作的合适LOS；在电池监视芯片和系统控制器之间通信(114)，其中该系统控制器工作以启动、发射、接收或终止与多个电池监视芯片的至少一个电池监视芯片的通信；以及操作车辆动力系统(116)，其中该系统控制器工作以从各个电池的每一个向车辆中央动力系统提供电力。\n[0057] 在图5所示的本发明的一个实施例中，更详细地示出确定SPI功能的方法(104)，该方法包括用系统控制器启动SPI功能测试(120)；验证多个电池监视芯片中的各个电池\n监视芯片的每一个和系统控制器之间的SPI链路在工作(122)；确定SPI通信链路是否\n起作用(124)；在系统控制器中记录以通知系统控制器SPI通信链路是否可工作(126)、\n(128)；以及当SPI通信链路可工作(126)或不可工作(128)时终止SPI功能测试(130)。\n[0058] 自检在由预定时间段定义的采集窗口内采集数据，在此期间通过采样被监视的一个或对于一个电池单元获得包括电压在内的参数。如果系统包括多于一个电池单元，则采样的参数被取平均，且针对多次获取的读数报告单个平均参数值。\n[0059] 在本发明的实施例中，采集窗口的范围在400ns到2ms内且包括400ns和2ms。另\n外，如果发生外部事件，则在预定时间进行系统10的检查。在本发明的实施例中，预定时间是在外部事件发生后的100us内。\n[0060] 在图6的流程图所示的本发明的一个实施例中，更详细地公了确定UART功能的方法(106)，该方法包括用系统控制器启动UART功能测试(140)；验证多个电池监视芯片的各个电池监视芯片的每一个与系统控制器之间的UART链路在工作(142)；确定UART通信链\n路是否起作用(144)；在系统控制器中记录UART通信链路是否工作(126)、(128)；以及当UART通信链路工作(146)或不工作(148)时，终止UART功能测试(150)。\n[0061] 在图7的流程图所示的本发明的一个实施例中，更详细地公开了确定适当通信链路的方法(108)，该方法包括用系统控制器确定是否每个SPI和UART通信链路都起作用\n(152)、(154)。如果系统控制器确定SPI通信链路起作用(156)，则系统控制器使用SPI启动通信(158)。如果系统控制器确定SPI以减少的功能工作(160)，则系统控制器进行操作以确定UART通信链路的功能(154)。如果系统控制器确定SPI以减少的功能工作，但UART\n以全功能工作(162)，则系统控制器使用UART通信链路启动通信(164)。如果系统控制器\n确定SPI和UART均以减少的功能工作(166)，则系统控制器终止通信(168)。\n[0062] 在图8的流程图所示的本发明的一个实施例中，更详细地公开了如果系统功能\n减少则向用户提供通知的方法(110)，该方法包括用系统控制器确定系统功能是否减少\n(170)；如果系统功能未减少(172)，则系统控制器进行操作以终止用户通知(174)。如果系统控制器确定系统功能减少(176)，则系统控制器确定UART功能是否减少(178)。如果系统控制器确定UART功能减少(180)，则系统控制器进行操作以向用户通知模块提供信号，该信号提醒用户通知模块向用户提供“要求维修”通知(182)。如果系统控制器确定UART功能未减少(184)，则系统控制器进行操作以确定SPI功能是否减少(186)。如果系统控制器确定SPI功能未减少(188)，则系统控制器进行操作以终止用户通知(174)。如果系统控制器确定SPI功能减少(190)，则系统控制器进行操作以提醒用户通知模块向用户提供“LOS”通知。\n[0063] 接着系统控制器可以进行操作以确定SPI和UAR通信链路是否均以减少的功能工\n作(194)。如果系统控制器确定仅仅SPI和UAR通信链路之一以减少的功能工作(196)，则\n系统控制器进行操作以终止用户通知(174)。如果系统控制器确定SPI和UAR通信链路均\n以减少的功能工作(198)，则系统控制器进行操作以提醒用户通知模块向用户提供“不能工作”通知(100)，接着进行操作以终止用户通知(174)。\n[0064] 在图9的流程图所示的本发明的一个实施例中，更详细地公开了如果系统功能减少则实施LOS的方法(112)，该方法包括启动诊断检查202，用系统控制器确定SPI功能是\n否减少(204)，以及如果SPI或UART功能减少则选择LOS(210)；如果SPI功能未减少(206)\n则确定UART功能是否减少(208)；如果SPI功能减少或UART功能减少则基于系统条件选\n择LOS(210)；以及如果SPI和UART功能都未减少则重启诊断检查(202)。\n[0065] 在本发明的另一个实施例中，系统控制器可以从多个LOS选择适当的LOS，在此\nLOS下基于系统条件操作系统。在车辆级别，当在LOS下工作时，可能需要降低一些性能参数，诸如针对电池公布的功率限制，以提供功率的允许余量，这需要根据与电池SOC和用于确定单元电压的潜在测量的采样频率有关的知识来降低。\n[0066] 应理解已经描述的具体方法和技术仅仅是本发明的原理的一个应用的例示。在不背离本发明的真实精神和范围的情况下，可以对所描述的方法和系统进行多种修改。