CN102412426B - 一种电池管理系统标定方法及电池管理系统、标定系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种电池管理系统标定方法及电池管理系统、标定系统，属于汽车电子应用技术领域。所述方法包括：电池管理系统接收标定命令；以设定的采样周期在指定工作范围内采集电池的电流参数；并同步获取电池的标准电流参数；计算每个采样周期内所述电池的电流参数与所述电池的标准电流参数的差值，如果差值均相同，将指定工作范围划分为一个标定分段；记录标定分段内的差值，作为标定数据。本发明通过电池管理系统采集的电池的电流参数与电池的标准电流参数之间计算差值，在指定工作范围内差值均相同的划分为一个标定分段，记录每个标定分段内的差值，作为电池管理系统的标定数据，使得电池管理系统能够根据标定数据准确采集和处理电流参数。
Description
技术领域
本发明涉及汽车电子应用技术领域，特别涉及一种电池管理系统标定方法及电池管理系统、标定系统。
背景技术
蓄电池组是混合动力电动车辆的电源部件，其工作状态的好坏直接影响到整车的性能。为了延长蓄电池组的使用寿命，保证电池处于良好的工作状态，必须对蓄电池组进行合理有效的管理和控制。
现有技术中使用BCM（Battery Management System,电池管理系统）实现对蓄电池组进行有效的管理和控制。电池管理系统一般具备以下功能：实时检测电池组电压、电流和单体电池电压及温度；根据检测数据，估计电池荷电状态；选择适当的充电和放电模式，防止电池过充电和过放电等。
在实现本发明的过程中，发明人发现现有技术至少存在以下问题：
电池管理系统受到电池的使用条件、输出电流及其周围环境温度的影响，不能对电池的电流参数进行准确的采集和处理。
发明内容
为了使电池管理系统能够及时准确的采集和处理电池的电流参数，本发明实施例提供了一种电池管理系统标定方法及电池管理系统、标定系统。所述技术方案如下：
一种电池管理系统标定方法，所述方法包括：
电池管理系统接收标定命令；
根据所述标定命令以设定的采样周期在指定工作范围内采集电池的电流参数；
在所述指定工作范围内同步获取电池的标准电流参数；
计算每个采样周期内所述电池的电流参数与所述电池的标准电流参数的差值，如果所述每个采样周期内的差值均相同，将所述指定工作范围划分为一个标定分段；
记录所述标定分段内所述电池的电流参数与所述电池的标准电流参数的差值，作为标定数据；
其中，所述在所述指定工作范围内同步获取电池的标准电流参数，具体为：
在所述指定工作范围内，通过时间同步获取由标准充放电设备实时采集的所述电池的标准电流参数。
所述电池管理系统接收标定命令，具体为：
所述电池管理系统接收上位机发来的标定命令，并发送反馈消息给所述上位机。
所述电池为镍氢电池。
所述工作范围包括电流工作范围、电压工作范围或者温度工作范围。
一种电池管理系统，包括：
数据接收模块，用于电池管理系统接收标定命令；
数据采集模块，用于根据所述标定命令以设定的采样周期在指定工作范围内采集电池的电流参数；
数据获取模块，用于在所述指定工作范围内同步获取电池的标准电流参数；
数据计算模块，用于计算每个采样周期内所述电池的电流参数与所述电池的标准电流参数的差值，如果所述每个采样周期内的差值均相同，将所述指定工作范围划分为一个标定分段；
数据记录模块，用于记录所述标定分段内所述电池的电流参数与所述电池的标准电流参数的差值，作为标定数据；
其中，所述数据获取模块，具体用于：
在所述指定工作范围内，通过时间同步获取由标准充放电设备实时采集的所述电池的标准电流参数。
所述数据接收模块，具体用于：
所述电池管理系统接收上位机发来的标定命令，并发送反馈消息给所述上位机。
一种电池管理系统标定系统，包括：
上位机，用于向电池管理系统发送标定命令；
电池管理系统，电池管理系统接收标定命令；根据所述标定命令以设定的采样周期在指定工作范围内采集电池的电流参数；在所述指定工作范围内，通过时间同步获取由标准充放电设备实时采集的所述电池的标准电流参数；计算每个采样周期内所述电池的电流参数与所述电池的标准电流参数的差值，如果所述每个采样周期内的差值均相同，将所述指定工作范围划分为一个标定分段；记录所述标定分段内所述电池的电流参数与所述电池的标准电流参数的差值，作为标定数据；
标准充放电设备，用于向所述电池管理系统提供所述电池的标准电流参数。
所述上位机与所述电池管理系统、所述标准充放电设备之间通过控制器局域网进行通讯连接。
本发明实施例提供的技术方案带来的有益效果是：
通过对比电池管理系统采集的电流参数与标准电流参数，划分出标定分段，每一个标定分段内计算出一个电池管理系统采集的电流参数与标准电流参数的差值，作为电池管理系统的标定数据，使得电池管理系统能够根据标定数据准确采集和处理电流参数。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明实施例1提供的电池管理系统标定方法流程图；
图2是本发明实施例2提供的电池管理系统标定方法流程图；
图3是本发明实施例3提供的电池管理系统标定系统结构图；
图4是本发明实施例4提供的电池管理系统标定系统连接关系图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明实施方式作进一步地详细描述。
实施例1
如图1所示，本发明实施例提供了一种电池管理系统标定方法，所述标定方法包括：
101：电池管理系统接收标定命令；
102：根据标定命令以设定的采样周期在指定工作范围内采集电池的电流参数；
103：在指定工作范围内同步获取电池的标准电流参数；
104：计算每个采样周期内电池的电流参数与电池的标准电流参数的差值，如果每个采样周期内的差值均相同，将指定工作范围划分为一个标定分段；
105：记录标定分段内电池的电流参数与电池的标准电流参数的差值，作为标定数据。
本实施例通过对比电池管理系统采集的电流参数与获取的标准电流参数，划分出标定分段，每一个标定分段内给出一个电池管理系统采集的电流参数与获取的标准电流参数的差值，作为电池管理系统的标定数据，使得电池管理系统能够根据标定数据准确采集和处理电流参数。
实施例2
在本实施例中，给出了生产线上的多个电池管理系统，在生产下线时，需要将每个的电池管理系统进行记录标定数据，以便电池管理系统可以在实际采集电流参数的过程中，能够根据标定数据准确的采集和处理电流参数。本实施例采用上位机控制生产线上的电池管理系统的标定，采用标准充放电设备提供的标准电流参数，上位机与电池管理系统和标准充放电设备之间均采用CAN（Controller Area Network,控制器局域网）网络进行通讯，电池管理系统与标准充放电设备之间也采用CAN网络进行通讯。
如图2所示，本发明实施例提供了一种电池管理系统标定方法，所述方法包括：
201：上位机发送命令给电池管理系统，同时接收电池管理系统发来的反馈信息；
该步骤中，上位机通过CAN网络向电池管理系统发送标定命令，同时接收电池管理系统发来的反馈消息，反馈消息用于反馈电池管理系统的工作状态，工作状态包括是否进入标定模式并进行数据处理、是否存储标定数据。
具体地，上位机发送一个用于通知电池管理系统进入标定模式的上位机CAN ID消息，其中上位机CAN ID消息中包含了接收标定命令的电池管理系统的ID值（Identity，身份标识码），用于通知指定ID的电池管理系统进入标定工作模式，至于通知那些ID的电池管理系统进入标定工作模式，可以由上位机接收的各个电池管理系统发来的、用于反馈电池管理系统工作状态的电池管理系统CAN ID消息决定，电池管理系统CAN ID消息中包含了发送消息的电池管理系统的ID值，及发送消息的电池管理系统的工作状态，电池管理系统的工作状态包括是否已经开始进行数据处理或者是否开始进行存储标定数据。
202：电池管理系统接收标定命令，进入标定工作模式，以设定的采样周期在指定工作范围内进行采集电池的电流参数；
该步骤中，电池管理系统接收上位机发送的标定命令，进入标定工作模式，电池管理系统在指定的工作范围内以设定的采样周期开始采集电池的电流参数，同时根据接收的标定命令向上位机反馈电池管理系统的工作状态；电池管理系统对电流参数的采样周期可以根据电池的充放电方式进行设定，如果充放电较快，可以设定小的采样周期，如果采样周期较慢，可以设定较大的采样周期，在本实施例中对镍氢电池进行充放电，采样周期可以设为1s，指定的工作范围为0-5A。
203：电池管理系统指定工作范围内同步获取电池的标准电流参数；
该步骤为了对电池管理系统采集的电流参数进行标定，需要获取符合要求的电池的标准电流参数，电池的标准电流参数为一个标准充放电设备在设定工况下采集的电池的电流参数，标准充放电设备的设定工况包括充放电时间，充放电电流大小，同时考虑充放电的对称性，以防在标定过程中损伤电池，影响电池寿命。电池管理系统和标准充放电设备之间也通过CAN网络进行通讯，标准充放电设备实时采集电池的标准电流参数通过CAN网络发送到电池管理系统，电池管理系统以设定的采样周期采集电池的电流参数并同步获取标准充放电设备实时采集的标准电流参数，标准充放电设备将标准工况信息通过CAN网络反馈给上位机，用于协调控制电池管理系统和标准充放电设备的工作。
为了保证电池管理系统最后获取的标定数据的准确性，需要保证电池管理系统采集的电流参数和标准充放电设备采集的电流参数的同步性，可以通过控制获取数据的时间上的同步性实现。
204：将电池管理系统采集的电池的电流参数与标准充放电设备采集的电池的标准电流参数在每个采样周期内计算出差值，如果每个采样周期内的差值均相同的，将指定工作范围划分为一个标定分段；
该步骤中电池管理系统在每个采样周期采集的电流参数与时间同步的标准充放电设备采集的标准电流参数进行对比，计算出差值，如果电池管理系统采集的电流参数与标准充放电设备采集的标准电流参数在指定工作范围内的每个采样周期内的差值均一致，将这一指定工作范围划分为一个标定分段。
具体地，在需要的工作范围内，例如，工作电压范围8-12V内，工作电流0-5A范围内或者工作温度范围0-20℃内（可以进行设定），电池管理系统采集的电流参数与标准充放电设备采集的标准电流参数按照采样周期顺序进行一一对应，并计算出每个采样周期内的差值，如果指定工作范围内的差值均相等，就将指定工作范围划分为一个标定分段，在电池管理系统的所有工作范围内可以划分多个标定分段。
在划分标定分段时，可以根据测试经验来指定工作范围的段长，但是要保证在划分的段长内，电池管理系统采集的电流参数与标准充放电设备采集的电流参数保持差值相同，因为段长的划分，很大程度上会影响标定以后的实际使用效果，也就是修正的准确性。
205：记录标定分段内电池管理系统采集的电流参数与标准电流参数的差值，作为电池管理系统的标定数据。
该步骤在划分完标定分段后，在每个标定分段内计算出电池管理系统采集的电流参数与标准充放电设备采集的电流参数的差值，将该差值存储起来，作为该电池管理系统在实际采集电流参数时用于标定的标定数据。
在本实施例中，上位机用于根据当前的电池管理系统反馈的工作状态以及标准充放电设备的反馈的工况，协调两者之间的工作，或者直接发送命令，使电池管理系统进入标定工作模式。可以在上位机上设置人机交互界面，用于实现对标定过程的控制。
在本实施例中，电池管理系统通过安装的标定程序，对当前获得的上位机标定命令进行解析，进入标定工作模式，并退出正常工作模式，进行数据处理或者开始进行存储标定数据。进入标定工作模式以后，首先要根据当前工作状态，判断是否进行数据处理，以及是否进行数据保存。当有异常情况出现时，比如，标定程序中断、长时间无响应等，则滤除当前无效的数据。标定程序在设计上要考虑程序代码的执行效率和可移植性，以及控制获取数据的时间上的同步性，因为一方面是电池管理系统采集的电流参数，另一方面是从CAN网络上传输来的标准充放电设备采集的电流参数，两者如果不同步，标定数据的有效性无法保证。
本实施例通过电池管理系统采集的电流参数与标准电流参数进行同步对应取差值，划分出标定分段，在每一个标定分段内记录电池管理系统采集的电流参数与标准电流参数的差值，作为电池管理系统的标定数据，使得电池管理系统能够根据标定数据准确的采集和处理电池的电流参数，本实施例通过上位机控制整个生产线电池管理系统的标定过程，保证了电池管理系统采集的电流参数的准确性，同时减少人工的干预，加快下线标定和检测的速度。
实施例3
如图3所示，本发明实施例提供了一种电池管理系统，所述电池管理系统包括：
数据接收模块301，用于电池管理系统接收标定命令；
数据采集模块302，用于根据标定命令以设定的采样周期在指定工作范围内采集电池的电流参数；
数据获取模块303，用于在指定工作范围内同步获取电池的标准电流参数；
数据计算模块304，用于计算每个采样周期内电池的电流参数与电池的标准电流参数的差值，如果差值均相同，将指定工作范围划分为一个标定分段；
数据记录模块305，用于记录标定分段内电池的电流参数与电池的标准电流参数的差值，作为标定数据。
其中，所述数据接收模块，具体用于：
接收上位机发来的标定命令，并发送反馈消息给所述上位机。
数据获取模块，具体用于：
在所述指定工作范围内，通过时间同步获取由标准充放电设备实时采集的所述电池的标准电流参数。
本实施例通过对比电池管理系统采集的电流参数与获取的标准电流参数，划分出标定分段，每一个标定分段内给出一个电池管理系统采集的电流参数与标准电流参数的差值，作为电池管理系统的标定数据，使得电池管理系统能够根据标定数据准确采集和处理电流参数。
实施例4
如图4所示，本发明实施例提供了一种电池管理系统标定系统，所述电池管理系统标定系统包括：
上位机401，用于向电池管理系统发送标定命令；
电池管理系统402，用于电池管理系统接收标定命令；根据所述标定命令以设定的采样周期在指定工作范围内采集电池的电流参数；在所述指定工作范围内同步获取电池的标准电流参数；计算每个采样周期内所述电池的电流参数与所述电池的标准电流参数的差值，如果所述每个采样周期内的差值均相同，将所述指定工作范围划分为一个标定分段；记录所述标定分段内所述电池的电流参数与所述电池的标准电流参数的差值，作为标定数据。
标准充放电设备403，用于向所述电池管理系统提供所述电池的标准电流参数。
其中，上位机401与电池管理系统402、标准充放电设备403之间通过CAN网络进行通讯连接。上位机401通过CAN网络向电池管理系统402发送标定命令，并接收电池管理系统的反馈信息；电池管理系统402通过CAN网络获取标准电流参数；标准充放电设备403通过CAN网络向上位机401反馈工况信息。
本实施例通过电池管理系统采集的电流参数与标准电流参数的对比，划分出标定分段，在每一个标定分段内计算出一个电池管理系统采集的电流参数与标准电流参数的差值，作为电池管理系统的标定数据，使得电池管理系统能够根据标定数据准确的采集和处理电池的电流参数，本实施例通过上位机控制整个电池管理系统的标定过程，保证了电池管理系统采集的电流参数的准确性，同时减少人工的干预，加快标定和检测的速度。
需要说明的是：上述实施例提供的电池管理系统标定系统在进行标定时，仅以上述各功能模块的划分进行举例说明，实际应用中，可以根据需要而将上述功能分配由不同的功能模块完成，即将装置的内部结构划分成不同的功能模块，以完成以上描述的全部或者部分功能。另外，上述实施例提供的电池管理系统标定系统与电池管理系统标定方法实施例属于同一构思，其具体实现过程详见方法实施例，这里不再赘述。
本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例的全部或部分步骤可以通过硬件来完成，也可以通过程序来指令相关的硬件完成，所述的程序可以存储于一种计算机可读存储介质中，上述提到的存储介质可以是只读存储器，磁盘或光盘等。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (8)
1.一种电池管理系统标定方法，其特征在于，所述方法包括：
电池管理系统接收标定命令；
根据所述标定命令以设定的采样周期在指定工作范围内采集电池的电流参数；
在所述指定工作范围内同步获取电池的标准电流参数；
计算每个采样周期内所述电池的电流参数与所述电池的标准电流参数的差值，如果所述每个采样周期内的差值均相同，将所述指定工作范围划分为一个标定分段；
记录所述标定分段内所述电池的电流参数与所述电池的标准电流参数的差值，作为标定数据；
其中，所述在所述指定工作范围内同步获取电池的标准电流参数，具体为：
在所述指定工作范围内，通过时间同步获取由标准充放电设备实时采集的所述电池的标准电流参数。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述电池管理系统接收标定命令，具体为：
所述电池管理系统接收上位机发来的标定命令，并发送反馈消息给所述上位机。
3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述电池为镍氢电池。
4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述工作范围包括电流工作范围、电压工作范围或者温度工作范围。
5.一种电池管理系统，其特征在于，包括：
数据接收模块，用于电池管理系统接收标定命令；
数据采集模块，用于根据所述标定命令以设定的采样周期在指定工作范围内采集电池的电流参数；
数据获取模块，用于在所述指定工作范围内同步获取电池的标准电流参数；
数据计算模块，用于计算每个采样周期内所述电池的电流参数与所述电池的标准电流参数的差值，如果所述每个采样周期内的差值均相同，将所述指定工作范围划分为一个标定分段；
数据记录模块，用于记录所述标定分段内所述电池的电流参数与所述电池的标准电流参数的差值，作为标定数据；
其中，所述数据获取模块，具体用于：
在所述指定工作范围内，通过时间同步获取由标准充放电设备实时采集的所述电池的标准电流参数。
6.如权利要求5所述的系统，其特征在于，所述数据接收模块，具体用于：
所述电池管理系统接收上位机发来的标定命令，并发送反馈消息给所述上位机。
7.一种电池管理系统标定系统，其特征在于，包括：
上位机，用于向电池管理系统发送标定命令；
电池管理系统，电池管理系统接收标定命令；根据所述标定命令以设定的采样周期在指定工作范围内采集电池的电流参数；在所述指定工作范围内，通过时间同步获取由标准充放电设备实时采集的所述电池的标准电流参数；计算每个采样周期内所述电池的电流参数与所述电池的标准电流参数的差值，如果所述每个采样周期内的差值均相同，将所述指定工作范围划分为一个标定分段；记录所述标定分段内所述电池的电流参数与所述电池的标准电流参数的差值，作为标定数据；
标准充放电设备，用于向所述电池管理系统提供所述电池的标准电流参数。
8.如权利要求7所述的系统，其特征在于，所述上位机与所述电池管理系统、所述标准充放电设备之间通过控制器局域网进行通讯连接。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant |