CN103618354A - 电池管理系统及方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种电池管理系统和一种电池管理方法,用于对电池的充放电过程进行控制,所述电池管理系统包括主控制器和电流积分模块;其中,所述电流积分模块用于获取所述电池的电流信息和电流积分信息,并将所述电流信息和电流积分信息提供给所述主控制器;所述主控制器用于根据所述电流积分模块提供的电流信息和电流积分信息,对电池的充放电过程进行控制;所述主控制器和所述电流积分模块通过通信导线连接,以实现主控制器与电流积分模块之间的通信。本发明中,将控制部分和电流采样及积分部分分别独立为模块,以使得电流采样线束短,且电流采样精度准,抑制了连接导线的长度太长对电流采样精度的影响;并且提高了系统布置的灵活性。

Description

电池管理系统及方法
技术领域
本发明涉及电池技术领域,特别涉及一种电池管理系统及方法。
背景技术
随着石油能源的日益紧张和环境意识的日益提高,电能的使用日益扩展,而电池作为主要的储能设备的使用也日益广泛,为保证电池的安全有效地充放电,电池管理系统是不可或缺的,而电池管理系统的一个核心功能就是计算电池的荷电状态(SOC),荷电状态计算中的主要部分就是对电池的工作电流进行采样并进行电流积分的计算。通过计算的荷电状态,电池管理系统中的控制部分可以对电池的工作状态进行控制,例如,控制电池开始充电、停止充电、开始工作、或者停止工作等。
在现有的技术中,电池管理系统的控制部分与电流采样部分是集成在一起的,电池的工作电流的采样是通过将导线从电池连接到电池管理系统中来实现的,然而,电流采样精度会受到连接导线的长度的影响,连接导线越长,则采样精度越低。一方面,采样精度的降低会影响电池的荷电状态的计算,从而使得对电池工作状态的控制不够精确,会降低电池的寿命和电池所在的电路系统的安全性和耐用性。另外,为了避免连接导线的长度过长而对电流采样精度造成影响,在电路设计时需要尽可能的缩短电池管理系统与电池之间的距离,因此,也会使得电池所在的整个电路系统的空间布置受到限制,提高电路设计的难度以及影响整个电路系统的性能。
发明内容
本发明提供一种电池管理系统和电池管理方法,用于解决现有技术中的电池管理中由于控制部分与电流采样部分的集成设计所导致的电流采样的精度下降的问题。
为了实现上述发明目的,本发明提供了一种电池管理系统,用于对电池的充放电过程进行控制,所述电池管理系统包括主控制器和电流积分模块;其中,
所述电流积分模块用于获取所述电池的电流信息和电流积分信息,并将所述电流信息和电流积分信息提供给所述主控制器;
所述主控制器用于根据所述电流积分模块提供的电流信息和电流积分信息,对电池的充放电过程进行控制;
所述主控制器和所述电流积分模块通过通信导线连接,以实现主控制器与电流积分模块之间的通信。
优选地,所述主控制器包括电源通断控制电路和第一通信电路;所述电流积分模块包括采样芯片和第二通信电路;
所述电源通断控制电路用于控制所述电流积分模块的接通和关闭,以使得所述电流积分模块在接通状态下进行电流信息的采集和电流积分信息的计算;
所述采样芯片连接至所述第二通信电路,所述采样芯片用于对电池的电流信息进行采样,并且根据采集的电流信息完成电流积分信息的计算,并将获取的电流信息和计算得到的电流积分信息发送给所述第二通信电路;
所述第二通信电路用于与主控制器进行通信,从而将采样芯片获取的电流信息和电流积分信息发送给所述主控制器。
优选地,所述第一通信电路通过通信导线与第二通信电路相连接,以实现主控制器与电流积分模块之间的通信。
优选地,所述电流积分模块还包括电阻,所述电阻串联在所述电池的直流电回路中,所述采样芯片的两端分别连接至所述电阻的两端,从而通过所述电阻获取电池的工作电流的大小。
优选地,所述第一通信电路具体为LIN通信电路或CAN通信电路;
所述第二通信电路具体为LIN通信电路或CAN通信电路。
优选地,所述电源通断控制电路通过电源导线与所述电流积分模块相连接,从而控制所述电流积分模块的接通和关闭。
优选地,所述电源通断控制电路具体为电源开关。
为了实现上述发明目的,本发明还提供了一种电池管理方法,其特征在于,所述方法用于通过上述任一电池管理系统对电池的充放电过程进行控制,所述方法包括:
所述电流积分模块获取所述电池的电流信息和电流积分信息,并将所述电流信息和电流积分信息提供给所述主控制器;
其中,所述主控制器用于根据所述电流积分模块提供的电流信息和电流积分信息,对电池的充放电过程进行控制;所述电流积分模块与所述主控制器和通过通信导线连接,并通过通信导线将所述电流信息和电流积分信息提供给所述主控制器。
优选地,在所述电流积分模块获取所述电池的电流信息和电流积分信息之前,还包括:
所述电流积分模块在所述主控制器的控制下接通之后,进行上电自检;
如果所述上电自检成功,则开始进行电流信息的采集和电流积分信息的计算;如果所述上电自检失败,则不启动电流信息的采集和电流积分信息的计算。
优选地,所述电流积分模块在进行电流信息的采集和电流积分信息的计算后,将所述电流信息和电流积分信息实时地提供给所述主控制器。
本发明的有益效果包括:
在本发明提供的电池管理系统中,通过主控制器实现电池的控制部分,通过电流积分模块实现电流采样部分,以对电池的工作电流进行采样和积分,通过主控制器和电流积分模块的分开设计,以及主控制器和电流积分模块之间的实时通信,在实现电池管理系统应有的功能的前提下,可以将独立的电流积分模块设计在电池的附近,以使得电流采样线束短,且电流采样精度准,从而抑制了由于采样的连接导线的长度太长对电流采样精度所带来的不利影响;同时,主控制器则可以根据需要进行灵活的位置设置,并且独立的模块具有更小的体积,因此,整个电路系统的布置所受的空间限制较小,提高了系统布置的灵活性,并且能够提高整个电路系统的性能。
附图说明
图1为本发明实施例提供的一种电池管理系统的框图;
图2为本发明实施例提供的另一种电池管理系统的框图;
图3为本发明实施例提供的又一种电池管理系统的框图;
图4为本发明实施例提供的电池管理方法的流程图。
具体实施方式
为使本领域的技术人员更好地理解本发明的技术方案,下面结合附图对本发明实施例提供的电池管理系统和电池管理方法进行详细描述。
本发明实施例提供的电池管理系统用于对电池的充放电过程进行控制,从而提高电池的使用性能和使用寿命。
请参阅图1,为本发明实施例提供的一种电池管理系统的框图。如图1所示,该电池管理系统包括主控制器100和电流积分模块200;其中,
电流积分模块200用于获取所述电池的电流信息和电流积分信息,并将所述电流信息和电流积分信息提供给所述主控制器100;
主控制器100用于根据所述电流积分模块200提供的电流信息和电流积分信息,对电池的充放电过程进行控制;
主控制器100和所述电流积分模块200通过通信导线300连接,以实现主控制器100与电流积分模块200之间的通信。
本发明实施例中,电池管理系统包括主控制器和电流积分模块,通过主控制器和电流积分模块的分开的模块化设计,以及主控制器和电流积分模块之间的实时通信,在实现电池管理系统应有功能的前提下,将独立的电流积分模块设计在电池的附近,以使得电流采样线束短,且电流采样精度准,从而抑制了由于采样的连接导线的长度太长对电流采样精度所带来的不利影响,从而能够提高电池管理系统计算的电池荷电状态精度。
现有技术中,由于电池管理系统的控制部分与电流采样部分是集成在一起的,采样线束的长度通常在50cm以上,本发明实施例中,通过主控制器和电流积分模块的分开的模块化设计,采样线束的长度为0~50cm,优选地,采样线束的长度为0~5cm。本发明实施例中,采样线束的长度可以做到5cm之内,因此能够较好地抑制了由于采样的连接导线的长度太长对电流采样精度所带来的不利影响,并能够提高电池管理系统计算的电池荷电状态精度。
请参阅图2,为本发明实施例提供的另一种电池管理系统的框图。如图2所示,上述主控制器100包括电源通断控制电路110和第一通信电路120;所述电流积分模块200包括采样芯片210和第二通信电路220。
电源通断控制电路110用于控制所述电流积分模块200的接通和关闭,以使得所述电流积分模块200在接通状态下进行电流信息的采集和电流积分信息的计算。
采样芯片210连接至所述第二通信电路220,所述采样芯片210用于对电池的电流信息进行采样,并且根据采集的电流信息完成电流积分信息的计算,并将获取的电流信息和计算得到的电流积分信息发送给所述第二通信电路220。
具体地,采样芯片210实时地对电流信息进行采集,且采集的电流大小为I(t),根据采集的电流信息I(t),按照算法
Figure BDA0000424804860000051
计算电流积分信息IS,从而能够实时获取电流信息和电流积分信息。
所述第二通信电路220用于与主控制器100进行通信,从而将采样芯片210获取的电流信息和电流积分信息发送给所述主控制器100。
本发明实施例中,所述第一通信电路120通过通信导线300与第二通信电路220相连接,以实现主控制器100与电流积分模块200之间的通信。优选地,第一通信电路120具体为LIN通信电路;所述第二通信电路220具体为LIN通信电路。另外,第一通信电路120和第二通信电路220也可以通过CAN通信电路实现。
本发明实施例中,所述电源通断控制电路110通过电源导线400与所述电流积分模块200相连接,从而控制所述电流积分模块200的接通和关闭。
本发明实施例中,采样芯片210可以采用集成的采样芯片ADUC7033实现,其采样与计算集成化程度高、成本低、且运行稳定,尤其对于车用电池的管理,本发明实施例提供的电池管理系统对新能源技术的发展和新能源汽车成本的降低有重大的意义。
本发明实施例中,电源通断控制电路110具体为电源开关。通过该电源开关,主控制器100能够控制所述电流积分模块200的接通和关闭。当开关导通时,电源导线400导通,电源通断控制电路110能够通过电源导线400为电流积分模块200提供电能,电流积分模块200处于接通状态。当开关断开时,电源通断控制电路110无法通过电源导线400为电流积分模块200提供电能,电流积分模块200处于关闭状态。
请参阅图3,为本发明实施例提供的另一种电池管理系统的框图。本示例中,给出了电流积分模块200的具体实现方案。如图3所示,在图2所示的电流积分模块200的基础上,所述电流积分模块200还包括电阻230,电阻230串联在所述电池的直流电回路中,电阻230的两端连接直流点回路的采样线,所述采样芯片210的两端分别连接至电阻230的两端,也就是说,采样芯片210的采样端的两个引脚分别连接至电阻230两端的采样线,通过这样的电路连接,能够通过该电阻230获取电池的工作电流的大小。
本发明实施例中,电阻230串联在所述电池的直流电回路中,采样芯片210的两个引脚分别连接至电池的直流电回路中,采样芯片210的两个引脚与直流电回路中连接点之间的连接线即为采样线束,由于采样芯片210与直流电回路相连接的连接点的位置可以灵活的设定,因此可以使得采样线束的距离做到很小,从而较好地提高了采样精度。
本发明实施例中,通过把电池管理系统的控制与电流积分部分分开设计的方式,使电流采样不受电池管理系统安装位置的影响,保证了电流采集的精度,因为电流采样实现的模块化,电流采样线束可以做得很短,采样过程中,线束上的分压越小,采样精度就越准。而通过提高电流采样的准确性,能够进一步提高电池管理系统计算的电池荷电状态精度,从而能够提高电池管理的准确性,能够改善电池的使用性能,并提高电池的使用寿命;同时,通过LIN通信或CAN通信把采集的电流信息和电流积分发给电池管理系统中的主控制器,通讯速率快,实时性好,进一步提高了电池管理系统的性能。
基于与上述装置实施例相同或者相似的构思,本发明实施例还提供一种电池管理方法,用于通过上述任一电池管理系统对电池的充放电过程进行控制。请参阅图4,为本发明实施例提供的电池管理方法的流程图,如图4所示,该电池管理方法包括:
步骤S100、所述主控制器接通与电流积分模块之间的电源导线的连接,以给电流积分模块供电;
步骤S200、所述电流积分模块在所述主控制器的接通控制之后,进行上电自检;
步骤S300、判断上电自检是否成功,如果所述上电自检失败,则不启动电流信息的采集和电流积分信息的计算,并结束流程。如果所述上电自检成功,则执行步骤S400。
步骤S400,所述电流积分模块获取所述电池的电流信息和电流积分信息,并将所述电流信息和电流积分信息提供给所述主控制器;其中,
所述电流积分模块与所述主控制器和通过通信导线连接,并通过通信导线将所述电流信息和电流积分信息提供给所述主控制器。具体地,电流积分模块中可以设置采样芯片,并通过采样芯片实时地对电流信息进行采集,且采集的电流大小为I(t),电流信息为根据时间而变化的动态值,根据采集的电流信息I(t),按照算法计算电流积分信息IS,从而能够实时获取电流信息和电流积分信息。
其中,所述电流积分模块在进行电流信息的采集和电流积分信息的计算时,将所述电流信息和电流积分信息实时地提供给所述主控制器。实时通信可以通过设置的通信协议来实现,也就是说,在主控制器接通与电流积分模块中分别设置通信电路,并在通信电路中设置对应的通信协议,从而完成信息的实时传递。
可以理解的是,以上实施方式仅仅是为了说明本发明的原理而采用的示例性实施方式,然而本发明并不局限于此。对于本领域内的普通技术人员而言,在不脱离本发明的精神和实质的情况下,可以做出各种变型和改进,这些变型和改进也视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种电池管理系统,用于对电池的充放电过程进行控制,其特征在于,所述电池管理系统包括主控制器和电流积分模块;其中,
所述电流积分模块用于获取所述电池的电流信息和电流积分信息,并将所述电流信息和电流积分信息提供给所述主控制器;
所述主控制器用于根据所述电流积分模块提供的电流信息和电流积分信息,对电池的充放电过程进行控制;
所述主控制器和所述电流积分模块通过通信导线连接,以实现主控制器与电流积分模块之间的通信。
2.如权利要求1所述的电池管理系统,其特征在于,
所述主控制器包括电源通断控制电路和第一通信电路;所述电流积分模块包括采样芯片和第二通信电路;
所述电源通断控制电路用于控制所述电流积分模块的接通和关闭,以使得所述电流积分模块在接通状态下进行电流信息的采集和电流积分信息的计算;
所述采样芯片连接至所述第二通信电路,所述采样芯片用于对电池的电流信息进行采样,并且根据采集的电流信息完成电流积分信息的计算,并将获取的电流信息和计算得到的电流积分信息发送给所述第二通信电路;
所述第二通信电路用于与主控制器进行通信,从而将采样芯片获取的电流信息和电流积分信息发送给所述主控制器。
3.如权利要求2所述的电池管理系统,其特征在于,所述第一通信电路通过通信导线与第二通信电路相连接,以实现主控制器与电流积分模块之间的通信。
4.如权利要求2所述的电池管理系统,其特征在于,所述电流积分模块还包括电阻,所述电阻串联在所述电池的直流电回路中,所述采样芯片的两端分别连接至所述电阻的两端,从而通过所述电阻获取电池的工作电流的大小。
5.如权利要求2所述的电池管理系统,其特征在于,
所述第一通信电路具体为LIN通信电路或CAN通信电路;
所述第二通信电路具体为LIN通信电路或CAN通信电路。
6.如权利要求2所述的电池管理系统,其特征在于,所述电源通断控制电路通过电源导线与所述电流积分模块相连接,从而控制所述电流积分模块的接通和关闭。
7.如权利要求2所述的电池管理系统,其特征在于,所述电源通断控制电路具体为电源开关。
8.一种电池管理方法,其特征在于,所述方法用于通过权利要求1-7任一项所述的电池管理系统对电池的充放电过程进行控制,所述方法包括:
所述电流积分模块获取所述电池的电流信息和电流积分信息,并将所述电流信息和电流积分信息提供给所述主控制器;
其中,所述主控制器用于根据所述电流积分模块提供的电流信息和电流积分信息,对电池的充放电过程进行控制;所述电流积分模块与所述主控制器和通过通信导线连接,并通过通信导线将所述电流信息和电流积分信息提供给所述主控制器。
9.如权利要求8所述的电池管理方法,其特征在于,在所述电流积分模块获取所述电池的电流信息和电流积分信息之前,还包括:
所述电流积分模块在所述主控制器的控制下接通之后,进行上电自检;
如果所述上电自检成功,则开始进行电流信息的采集和电流积分信息的计算;如果所述上电自检失败,则不启动电流信息的采集和电流积分信息的计算。
10.如权利要求8所述的电池管理方法,其特征在于,所述电流积分模块在进行电流信息的采集和电流积分信息的计算后,将所述电流信息和电流积分信息实时地提供给所述主控制器。
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Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101308172A (zh) * 2008-06-02 2008-11-19 杭州震古科技有限公司 电流积分型功率检测装置及功率检测模块
US7489108B2 (en) * 2005-01-13 2009-02-10 Sanyo Electric Co., Ltd. Method of controlling battery current limit values
CN101916883A (zh) * 2010-07-12 2010-12-15 北京科易动力科技有限公司 电池组及其成组方法、电动车
CN102738525A (zh) * 2012-06-14 2012-10-17 沈阳中科正方新能源技术有限公司 一种车载锂动力电池的电池管理系统

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7489108B2 (en) * 2005-01-13 2009-02-10 Sanyo Electric Co., Ltd. Method of controlling battery current limit values
CN101308172A (zh) * 2008-06-02 2008-11-19 杭州震古科技有限公司 电流积分型功率检测装置及功率检测模块
CN101916883A (zh) * 2010-07-12 2010-12-15 北京科易动力科技有限公司 电池组及其成组方法、电动车
CN102738525A (zh) * 2012-06-14 2012-10-17 沈阳中科正方新能源技术有限公司 一种车载锂动力电池的电池管理系统

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