CN106199479B - 电动汽车电池模块bms检测精度校准装置及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种电动汽车电池模块BMS检测精度校准装置和方法，其是将电池模块、BMS从板、BMS主板置于恒温箱内，并利用精度高于BMS设备的充放电设备和温度采集设备与BMS从板同时采集各种环境温度下的电池模块的电流值、电压值、SOC值和温度值，进而利用充放电设备和温度采集设备所采集的电流值、电压值、SOC值和温度值对BMS从板采集的电流值、电压值、SOC值和温度值进行精度校准。本发明还采用‑40℃至85℃的宽温度范围，进而获得了高于行业标准的BMS检测精度，并且得到了电动汽车处于各种环境工况的BMS检测精度，从而为电动汽车的控制提供了更可靠准确的基础，提高了电动汽车的整体控制效果。
Description
技术领域
本发明涉及电动汽车测试领域，特别涉及一种电动汽车电池模块BMS检测精度校准装置，以及采用该装置的电动汽车电池模块BMS检测精度校准方法。
背景技术
BMS(BATTERY MANAGEMENT SYSTEM，电池管理系统)是电池与用户之间的纽带，BMS能够提高电池的利用率，防止电池出现过度充电和过度放电，延长电池的使用寿命，监控电池的状态。
BMS主要具备的功能包括：准确估测动力电池组的SOC(State of Charge，荷电状态)，即电池剩余电量，保证SOC维持在合理的范围内，防止由于过充电或过放电对电池造成损伤，并随时显示电动汽车储能电池的剩余能量，即储能电池的荷电状态；在电池充放电过程中，实时采集电动汽车蓄电池组中的每块电池的端电压和温度、充放电电流及电池包总电压，防止电池发生过充电或过放电现象；为动力电池组中的单体电池均衡充放电，使电池组中各个电池都达到均衡一致的状态。
电动汽车以其节能、环保、静音等优点，成为我国汽车发展的重要方向。而电动汽车中最为关键的技术之一就是动力电池和电池模块的BMS。优秀的BMS可延长电动汽车电池模块的使用寿命，防止电池模块的安全事故的发生，而劣质的BMS可导致电池模块使用寿命大幅缩短甚至会导致过充电、过放电造成的安全隐患的发生，给汽车乘员的生命财产安全造成严重的威胁。
因此，对于电动汽车电池模块的优秀BMS的设计就成为了电动汽车领域的重要研究课题。电动汽车电池模块的优秀的BMS中，BMS检测精度是非常重要的一环，精确的BMS检测精度会在各种细节方面将电动汽车电池模块的性能推升至很高的水平。
现有的电动汽车用电池管理系统(BMS)的校准方法一般依据现有的行业标准《QC/T897-2011电动汽车用电池管理系统技术条件》规定的方法进行校准。这种方法存在一定的弊端，比如：其精度的校准一般都是在耐高温和耐低温环境后并恢复到室温时进行，这就无法真正表述电动汽车电池的BMS模块处在真正高温和低温环境中的检测精度，在如炎热夏季和寒冷冬季等工况下BMS检测精度无法获知，从而影响控制系统的控制精度。
针对与此，需要对现有的电动汽车电池模块的BMS精度校准的方式进行新的修改，才能获得更宽温度范围内的BMS精度，符合真正的电动汽车环境运行工况。
发明内容
本发明的目的是提供一种电动汽车电池模块BMS检测精度校准装置，以及采用该装置的电动汽车电池模块BMS检测精度校准方法，以获得高于行业标准而符合电动汽车实际运行工况的BMS精度，从而为电动汽车的控制提供更可靠准确的基础，提高电动汽车的整体控制效果和运行可靠性。
本发明提供了一种电动汽车电池模块BMS检测精度校准装置，包括：
恒温箱；
电池模块，所述电池模块位于所述恒温箱中；
BMS温度采集探头，所述BMS温度采集探头位于所述恒温箱中，以采集所述恒温箱中的第一温度值；
BMS从板，所述BMS从板位于所述恒温箱中，所述BMS从板连接于所述电池模块中的各个单体电池，并且所述BMS从板连接于BMS温度采集探头，以获取所述电池模块的第一电压值、第一电流值、第一SOC值、以及所述第一温度值；
BMS主板，所述BMS主板位于所述恒温箱中，所述BMS主板连接于所述BMS从板，以从所述BMS从板获取所述第一电压值、第一电流值、第一SOC值和第一温度值；
温度监控探头，所述温度监控探头位于所述恒温箱中，以采集所述恒温箱中的第二温度值；
温度计，所述温度计位于所述恒温箱外，并电连接于所述温度监控探头，以接收并显示所述温度监控探头所采集的第二温度值；
充放电设备，所述充放电设备位于所述恒温箱外，并连接于所述电池模块和所述BMS从板，以对所述电池模块进行阶梯充放电，并获取所述电池模块的第二电流值、第二电压值和第二SOC值；
控制电脑，所述控制电脑位于所述恒温箱外，并连接于所述BMS主板，以从所述BMS主板接收并显示所述第一电压值、第一电流值、第一SOC值和第一温度值，修正BMS检测参数，并向所述BMS主板、BMS从板刷写修正后的BMS检测参数。
进一步，所述BMS温度采集探头和所述温度监控探头位于所述恒温箱中的同一个位置。
进一步，所述BMS从板、BMS主板和控制电脑通过CAN总线连接；
所述电动汽车电池模块BMS精度校准装置还包括：
CAN总线控制器，所述CAN总线控制器位于所述恒温箱外，并连接于所述控制电脑和BMS主板之间，以控制CAN总线的数据传输。
进一步，所述BMS从板通过BMS电压采集线连接于所述电池模块中的各个单体电池，以采集所述电池模块的第一电压值；
所述BMS从板中具有第一电流采集线，所述第一电流采集线的一端连接于所述电池模块，在所述电池模块进行充放电时，所述BMS从板通过采集流经所述第一电流采集线的电流以获取所述电池模块进行充放电时的第一电流值，并通过所述第一电流值对时间的积分获得所述第一SOC值。
进一步，所述充放电设备的一端通过主电缆连接于所述电池模块，所述充放电设备的另一端通过主电缆连接于所述BMS从板，并且，所述充放电设备通过充放电设备电压采集线连接于所述电池模块，以采集所述电池模块的第二电压值；其中，
所述主电缆中具有第二电流采集线，所述第二电流采集线连接于所述第一电流采集线的另一端，在所述电池模块进行充放电时，充放电电流顺次流经所述第一电流采集线和第二电流采集线，进而所述充放电设备通过采集流经所述第二电流采集线的电流以获取所述电池模块进行充放电时的第二电流值，并通过所述第二电流值对时间的积分获得所述第二SOC值。
进一步，所述充放电设备所检测的电流精度和电压精度比BMS检测精度高3至5倍，所述温度计的检测温度精度比所述BMS的温度检测精度高3至5倍。
本发明还提供了一种电动汽车电池模块BMS检测精度校准方法，采用如上任一项所述的电动汽车电池模块BMS检测精度校准装置，所述电动汽车电池模块BMS检测精度校准方法，包括：
在不高于所述电池模块的最低放电温度的第一温度区间内，不对所述电池模块进行充放电操作，对所述电池模块进行实时电压采集的步骤；
在所述第一温度区间内，不对所述电池模块进行充放电操作，对所述电池模块进行实时电流采集的步骤；
在不低于所述电池模块的最低放电温度且不高于所述电池模块的最低充电温度的第二温度区间内，对所述电池模块进行放电操作的过程中，对所述电池模块进行实时电压采集的步骤；
在所述第二温度区间内，对所述电池模块进行放电操作的过程中，对所述电池模块进行实时电流采集的步骤；
在不低于所述电池模块的最低充电温度且不高于所述电池模块的最高充电温度的第三温度区间内，对所述电池模块进行放电操作的过程中，对所述电池模块进行实时电压采集的步骤；
在所述第三温度区间内，对所述电池模块进行放电操作的过程中，对所述电池模块进行实时电流采集的步骤；
在所述第三温度区间内，对所述电池模块进行充电操作的过程中，对所述电池模块进行实时电压采集的步骤；
在所述第三温度区间内，对所述电池模块进行充电操作的过程中，对所述电池模块进行实时电流采集的步骤；
在不低于所述电池模块的最高充电温度且不高于所述电池模块的最高放电温度的第四温度区间内，对所述电池模块进行放电操作的过程中，对所述电池模块进行实时电压采集的步骤；
在所述第四温度区间内，对所述电池模块进行放电操作的过程中，对所述电池模块进行实时电流采集的步骤；
在不低于所述电池模块的最高放电温度的第五温度区间内，不对所述电池模块进行充放电操作，对所述电池模块进行实时电压采集的步骤；
在所述第五温度区间内，不对所述电池模块进行充放电操作，对所述电池模块进行实时电流采集的步骤；
在所述第一温度区间、第二温度区间、第三温度区间、第四温度区间、第五温度区间进行实时温度采集的步骤；
利用上述步骤所采集的第一电压值和第二电压值进行BMS电压校准的步骤；
利用上述步骤所采集的第一电流值和第二电流值进行BMS电流校准的步骤；
利用上述步骤所采集的第一电流值和第二电流值分别对时间的积分以获得第一SOC值和第二SOC值，并进行BMS的SOC值校准的步骤；
利用上述步骤所采集的第一温度值和第二温度值进行BMS温度校准的步骤；以及，
将校准后的BMS检测参数刷新至BMS主板和BMS从板的步骤。
进一步，对所述电池模块进行实时电压采集、实时电流采集、实时温度采集的数据采集间隔时间为不大于1S。
进一步，在所述第一温度区间、以及所述第五温度区间内，不对所述电池模块进行充放电操作，对所述电池模块进行实时电压采集的步骤，包括：
在所述第一温度区间、以及所述第五温度区间内，在每间隔ΔT的温度点处，不对所述电池模块进行充放电操作，并重复执行n次以下操作，以获取n组第一电压值和n组第二电压值：
在一固定长度的时间段内，从0时刻开始计时，并在相同时刻同时采集并记录所述第一电压值和第二电压值；
利用上述步骤所采集的第一电压值和第二电压值进行BMS电压校准的步骤，包括在所述第一温度区间、以及所述第五温度区间内，在每间隔ΔT的温度点处，进行BMS电压校准的步骤，该步骤包括：
将所有n组数据中的相同时刻所采集的n个第一电压值取平均值，获得第一电压平均值；
将所有n组数据中的相同时刻所采集的n个第二电压值取平均值，获得第二电压平均值；
将相同时刻的所述第一电压平均值和第二电压平均值取差值，并拟合电压平均值误差曲线和电压平均值误差公式，进而通过电压平均值误差曲线和电压平均值误差公式获得本温度点处的BMS电压修正参数；
其中，n不小于3。
进一步，在所述第一温度区间、以及所述第五温度区间内，不对所述电池模块进行充放电操作，对所述电池模块进行实时电流采集的步骤，包括：
在所述第一温度区间、以及所述第五温度区间内，在每间隔ΔT的温度点处，不对所述电池模块进行充放电操作，实时采集并记录第一电流值和第二电流值；
利用上述步骤所采集的第一电流值和第二电流值进行BMS电流校准的步骤，包括在所述第一温度区间、以及所述第五温度区间内，在每间隔ΔT的温度点处，进行BMS电流校准的步骤，该步骤包括：
将本温度点处采集的所有第一电流值取平均，获得第一电流平均值；
将本温度点处采集的所有第二电流值取平均，获得第二电流平均值；
将所述第一电流平均值和第二电流平均值取差值，进而通过该差值获得本温度点处的BMS电流修正参数。
进一步，在所述第二温度区间、所述第三温度区间、以及所述第四温度区间内，对所述电池模块进行放电操作的过程中，对所述电池模块进行实时电压采集的步骤，包括：
在所述第二温度区间、所述第三温度区间、以及所述第四温度区间内，在每间隔ΔT的温度点处，重复执行n次以下操作，以获取n组第一电压值和n组第二电压值：
从0时刻开始对已经充满电的所述电池模块所支持的最大放电电流ImaxD进行放电，并在每间隔Δt1时长后以ΔI的电流间隔依次减小放电电流直至I0，以进行电流的阶梯放电，在该过程中，在相同时刻同时采集并记录第一电压值和第二电压值，放电结束后，以最大充电电流ImaxC再将电池模块充满电；
利用上述步骤所采集的第一电压值和第二电压值进行BMS电压校准的步骤，包括在所述第二温度区间、所述第三温度区间、以及所述第四温度区间内，在每间隔ΔT的温度点处，进行BMS电压校准的步骤，该步骤包括：
将所有n组数据中的相同时刻所采集的n个第一电压值取平均值，获得第一电压平均值；
将所有n组数据中的相同时刻所采集的n个第二电压值取平均值，获得第二电压平均值；
将相同时刻的所述第一电压平均值和第二电压平均值取差值，并拟合电压平均值误差曲线和电压平均值误差公式，进而通过电压平均值误差曲线和电压平均值误差公式获得本温度点处放电时的BMS电压修正参数；
其中，n不小于3。
进一步，在所述第二温度区间、所述第三温度区间、以及所述第四温度区间内，对所述电池模块进行放电操作的过程中，对所述电池模块进行实时电流采集的步骤，包括：
在所述第二温度区间、所述第三温度区间、以及所述第四温度区间内，在每间隔ΔT的温度点处，执行以下操作：
从0时刻开始对已经充满电的所述电池模块所支持的最大放电电流ImaxD进行放电，并在每间隔Δt1时长后以ΔI的电流间隔依次减小放电电流直至I0，以进行电流的阶梯放电，在该过程中，在相同时刻同时采集并记录第一电流值和第二电流值；
利用上述步骤所采集的第一电流值和第二电流值进行BMS电流校准的步骤，包括在所述第二温度区间、所述第三温度区间、以及所述第四温度区间内，在每间隔ΔT的温度点处，对每个放电阶梯进行BMS电流校准的步骤，该步骤包括：
将本温度点处，本放电阶梯中所采集的第一电流值取平均，获得第一电流平均值；
将本温度点处，本放电阶梯中所采集的第二电流值取平均，获得第二电流平均值；
将所述第一电流平均值和第二电流平均值取差值，进而通过该差值获得本温度点处本放电阶梯的BMS电流修正参数。
进一步，在所述第三温度区间内，对所述电池模块进行充电操作的过程中，对所述电池模块进行实时电压采集的步骤，包括：
在所述第三温度区间内，在每间隔ΔT的温度点处，重复执行n次以下操作，以获取n组第一电压值和n组第二电压值：
从0时刻开始对尚未充电的具有特定截止电压值的所述电池模块所支持的最大充电电流ImaxC进行充电，并在每间隔Δt2时长后以ΔI的电流间隔依次减小充电电流直至I0，以进行电流的阶梯充电，在该过程中，在相同时刻同时采集并记录第一电压值和第二电压值；
利用上述步骤所采集的第一电压值和第二电压值进行BMS电压校准的步骤，包括在所述第三温度区间内，在每间隔ΔT的温度点处，进行BMS电压校准的步骤，该步骤包括：
将所有n组数据中的相同时刻所采集的n个第一电压值取平均值，获得第一电压平均值；
将所有n组数据中的相同时刻所采集的n个第二电压值取平均值，获得第二电压平均值；
将相同时刻的所述第一电压平均值和第二电压平均值取差值，并拟合电压平均值误差曲线和电压平均值误差公式，进而通过电压平均值误差曲线和电压平均值误差公式获得本温度点处充电时的BMS电压修正参数；
其中，n不小于3，n次操作中的0时刻的电池模块的特定截止电压值均相等。
进一步，在所述第三温度区间内，对所述电池模块进行充电操作的过程中，对所述电池模块进行实时电流采集的步骤，包括：
在所述第三温度区间内，在每间隔ΔT的温度点处，执行以下操作：
从0时刻开始对尚未充电的具有特定截止电压值的所述电池模块所支持的最大充电电流ImaxC进行充电，并在每间隔Δt2时长后以ΔI的电流间隔依次减小充电电流直至I0，以进行电流的阶梯充电，在该过程中，在相同时刻同时采集并记录第一电流值和第二电流值；
利用上述步骤所采集的第一电流值和第二电流值进行BMS电流校准的步骤，包括在所述第三温度区间内，在每间隔ΔT的温度点处，对每个充电阶梯进行BMS电流校准的步骤，该步骤包括：
将本温度点处，本充电阶梯中所采集的第一电流值取平均，获得第一电流平均值；
将本温度点处，本充电阶梯中所采集的第二电流值取平均，获得第二电流平均值；
将所述第一电流平均值和第二电流平均值取差值，进而通过该差值获得本温度点处本充电阶梯的BMS电流修正参数。
进一步，在所述第一温度区间、第二温度区间、第三温度区间、第四温度区间、第五温度区间进行实时温度采集的步骤，包括：
在所述第一温度区间、第二温度区间、第三温度区间、第四温度区间、以及第五温度区间内，在每间隔ΔT的温度点处，在相同时刻同时采集并记录所述第一温度值和第二温度值；
利用上述步骤所采集的第一温度值和第二温度值进行BMS温度校准的步骤，包括在所述第一温度区间、第二温度区间、第三温度区间、第四温度区间、以及第五温度区间内，在每间隔ΔT的温度点处，进行BMS温度校准的步骤，该步骤包括：
将本温度点处采集的所有第一温度值取平均，获得第一温度平均值；
将本温度点处采集的所有第二温度值取平均，获得第二温度平均值；
将所述第一温度平均值和第二温度平均值取差值，进而通过该差值获得本温度点处的BMS温度修正参数。
进一步，阶梯放电的最小电流I0为所述电池模块和充放电设备所支持的最小充放电电流。
从上述方案可以看出，本发明的电动汽车电池模块BMS检测精度校准装置及方法，利用精度高于BMS检测设备的充放电设备以及温度采集设备，对电池模块的电流值、电压值、SOC值和温度值进行校准，并采用-40℃至85℃的宽温度范围，获得了高于行业标准而符合电动汽车实际运行工况的BMS检测精度，从而为电动汽车的控制提供了更准确的基础，提高了电动汽车的整体控制效果和控制可靠性。
附图说明
以下附图仅对本发明做示意性说明和解释，并不限定本发明的范围。
图1为本发明的电动汽车电池模块BMS检测精度校准装置实施例结构示意图；
图2为本发明的方法实施例中的环境温度与电池模块的充放电电流的关系示意图；
图3为本发明的方法实施例中的阶梯方式充放电与时间的关系示意图。
标号说明
1、恒温箱
2、电池模块
3、BMS温度采集探头
4、BMS从板
5、BMS主板
6、温度监控探头
7、温度计
8、充放电设备
9、控制电脑
10、BMS电压采集线
11、主电缆
12、CAN总线
13、CAN总线控制器
14、充放电设备电压采集线
具体实施方式
为了对发明的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图说明本发明的具体实施方式，在各图中相同的标号表示相同的部分。
在本文中，“示意性”表示“充当实例、例子或说明”，不应将在本文中被描述为“示意性”的任何图示、实施方式解释为一种更优选的或更具优点的技术方案。
为使图面简洁，各图中的只示意性地表示出了与本发明相关部分，而并不代表其作为产品的实际结构。另外，以使图面简洁便于理解，在有些图中具有相同结构或功能的部件，仅示意性地绘示了其中的一个，或仅标出了其中的一个。
在本文中，“第一”、“第二”等仅用于彼此的区分，而非表示重要程度及顺序、以及互为存在的前提等。
在本文中，“相等”、“相同”等并非严格的数学和/或几何学意义上的限制，还包含本领域技术人员可以理解的且制造或使用等允许的误差。除非另有说明，本文中的数值范围不仅包括其两个端点内的整个范围，也包括含于其中的若干子范围。
图1示出了本发明的电动汽车电池模块BMS检测精度校准装置实施例示意图。本发明的电动汽车电池模块BMS检测精度校准装置，包括恒温箱1、电池模块2、BMS温度采集探头3、BMS从板4、BMS主板5、温度监控探头6、温度计7、充放电设备8和控制电脑9。其中，所述恒温箱1用于提供环境温度。所述电池模块2位于所述恒温箱1中，在恒温箱1提供的环境温度下进行充放电。所述BMS温度采集探头3位于所述恒温箱1中，以采集所述恒温箱1中的第一温度值。所述BMS从板4位于所述恒温箱1中，所述BMS从板4连接于所述电池模块2中的各个单体电池，并且所述BMS从板4连接于所述BMS温度采集探头3，以采集所述电池模块2的第一电压值和第一电流值、第一SOC值、以及所述第一温度值；具体地，所述BMS从板4通过BMS电压采集线10连接于所述电池模块2中的各个单体电池，以采集所述电池模块2的第一电压值，所述BMS从板4中具有第一电流采集线，所述第一电流采集线的一端连接于所述电池模块2，在所述电池模块2进行充放电时，充放电电流流经所述第一电流采集线，所述BMS从板4通过采集流经所述第一电流采集线的电流以获取所述电池模块2进行充放电时的第一电流值。所述BMS主板5位于所述恒温箱1中，所述BMS主板5连接于所述BMS从板4，以从所述BMS从板4获取所述第一电压值、第一电流值、第一SOC值和第一温度值。所述温度监控探头6位于所述恒温箱1中，以采集所述恒温箱1中的第二温度值。所述温度计7位于所述恒温箱1外，并电连接于所述温度监控探头6，以接收并显示所述温度监控探头6所采集的第二温度值，所述温度计7本身是一个高精度温度计，其检测精度高于该需要校准的BMS的检测精度的3～5倍。所述充放电设备8位于所述恒温箱1外，并连接于所述电池模块2和所述BMS从板4，以对所述电池模块2进行阶梯充放电，并且，所述充放电设备8用于获取所述电池模块2的第二电压值、第二电流值和第二SOC值，其检测精度比BMS的检测精度高3～5倍。所述控制电脑9位于所述恒温箱1外，并连接于所述BMS主板5，以从所述BMS主板5接收并显示所述第一电压值、第一电流值、第一SOC值和第一温度值，并且所述控制电脑9还用于修正BMS检测参数，并向所述BMS主板5、BMS从板4刷写修正后的BMS检测参数。
本发明中，利用充放电设备8对电池模块2进行充放电时，由充放电设备8采集的关于电池模块2的数据(电压值、电流值、SOC值)及温度计7及其温度监控探头6采集的温度值与BMS从板4所采集的关于电池模块2的数据(电压值、电流值、SOC值和温度值)进行对比，以对BMS进行精度校准，因此，要求充放电设备8所采集的电流精度和电压精度、以及温度计7和温度监控探头6检测的温度精度均需比BMS检测精度更高，这样才能保证校正后的BMS精度。为了以示区分，本发明实施例中，BMS检测的电流值、电压值、SOC值和温度值，分别称为第一电流值、第一电压值、第一SOC值和第一温度值；而由充放电设备8、温度计7和温度监控探头6(即用于校准BMS的设备)获取的电流值、电压值、SOC值和温度值，分别称为第二电流值、第二电压值、第二SOC值、第二温度值，即电池模块2充放电时由充放电设备8获取的电压值、电流值和SOC值分别称为第二电压值、第二电流值和第二SOC值，由温度计7和温度监控探头6检测的温度值称为第二温度值。进而本发明实施例是利用第二电压值、第二电流值、第二SOC值和第二温度值来校准第一电压值、第一电流值、第一SOC值和第一温度值，以实现BMS的精度校准。
本发明实施例中，所述充放电设备8通过主电缆11连接于所述电池模块2和BMS从板4。具体地，所述充放电设备8的一个连接端通过主电缆11连接于所述电池模块2，所述充放电设备8的另一个连接端通过主电缆11连接于所述BMS从板4；另外，所述充放电设备8还通过充放电设备电压采集线14连接于所述电池模块2，以采集所述电池模块2的第二电压值；所述主电缆11中具有第二电流采集线，所述第二电流采集线连接于所述第一电流采集线的另一端，在所述电池模块2进行充放电时，电池模块2的充放电电流顺次流经所述第一电流采集线和第二电流采集线，进而所述充放电设备8通过采集流经所述第二电流采集线的电流以获取所述电池模块2进行充放电时的第二电流值，进而通过所述第二电流值对时间的积分获得所述第二SOC值。
本发明实施例中，所述充放电设备8的输出电流精度和电压精度比BMS检测精度至少高3至5倍，所述温度计7的检测温度精度比BMS的温度检测精度高3至5倍，比如充放电设备8的电流电压精度为0.1％FS，温度计7的测温精度为±0.15℃，而BMS检测精度QC/T897要求为：总电压精度≤±2％FS，单体电压精度≤±0.5％FS，电流精度≤±3％FS，温度精度≤±2℃。
本发明实施例中，为了获得恒温箱1中最可靠的温度，需要在恒温箱1中的同一点进行温度采集，本发明中，所述BMS温度采集探头3和所述温度监控探头6位于所述恒温箱1中的同一个位置，这样，BMS温度采集探头3和温度监控探头6所采集的温度才具有可比性，为了防止BMS温度采集探头3和温度监控探头6在恒温箱1中分开，可将BMS温度采集探头3和温度监控探头6固定(例如捆绑)在一起。另外，本发明实施例中，温度监控探头6和温度计7组成的温度采集设备所采集温度的精度高于BMS检测精度。
本发明实施例中，为了实现数据传输，所述BMS从板4、BMS主板5和控制电脑9之间通过CAN总线12连接。另外，为了控制CAN总线12的数据传输，本发明实施例中的电动汽车电池模块BMS精度校准装置还包括CAN总线控制器13，所述CAN总线控制器13位于所述恒温箱1外，并连接于所述控制电脑9和BMS主板5之间，用以控制CAN总线12的数据传输。
本发明实施例还提供了一种电动汽车电池模块BMS检测精度校准方法，该方法采用上述电动汽车电池模块BMS检测精度校准装置。本发明的电动汽车电池模块BMS检测精度校准方法的思想是同步采集BMS数据和精度更高的校准参考数据(校准参考数据由精度比BMS更高的充放电设备和温度计获得)，数据获取范围涵盖整个电池模块所允许的充放电温度区间及其外延区间，需在电池模块不能进行充放电的温度区间的各个温度点处进行数据采集，在电池模块可进行放电的温度区间的各个温度点处进行阶梯放电的过程中进行数据采集，以及在电池模块可进行充电的温度区间的各个温度点处进行阶梯充电的过程中进行数据采集，进而方可进行BMS在各个温度下的各个充放电电流情况下的全方位的数据校准。本发明的电动汽车电池模块BMS检测精度校准方法，包括以下各个步骤：
在不高于所述电池模块的最低放电温度且不低于所述电池模块所承受的最低温度的第一温度区间内，不对所述电池模块进行充放电操作，对所述电池模块进行实时电压采集的步骤；
在所述第一温度区间内，不对所述电池模块进行充放电操作，对所述电池模块进行实时电流采集的步骤；
在不低于所述电池模块的最低放电温度且不高于所述电池模块的最低充电温度的第二温度区间内，对所述电池模块进行放电操作的过程中，对所述电池模块进行实时电压采集的步骤；
在所述第二温度区间内，对所述电池模块进行放电操作的过程中，对所述电池模块进行实时电流采集的步骤；
在不低于所述电池模块的最低充电温度且不高于所述电池模块的最高充电温度的第三温度区间内，对所述电池模块进行放电操作的过程中，对所述电池模块进行实时电压采集的步骤；
在所述第三温度区间内，对所述电池模块进行放电操作的过程中，对所述电池模块进行实时电流采集的步骤；
在所述第三温度区间内，对所述电池模块进行充电操作的过程中，对所述电池模块进行实时电压采集的步骤；
在所述第三温度区间内，对所述电池模块进行充电操作的过程中，对所述电池模块进行实时电流采集的步骤；
在不低于所述电池模块的最高充电温度且不高于所述电池模块的最高放电温度的第四温度区间内，对所述电池模块进行放电操作的过程中，对所述电池模块进行实时电压采集的步骤；
在所述第四温度区间内，对所述电池模块进行放电操作的过程中，对所述电池模块进行实时电流采集的步骤；
在不低于所述电池模块的最高放电温度且不高于所述电池模块所承受的最高温度的第五温度区间内，不对所述电池模块进行充放电操作，对所述电池模块进行实时电压采集的步骤；
在所述第五温度区间内，不对所述电池模块进行充放电操作，对所述电池模块进行实时电流采集的步骤；
在所述第一温度区间、第二温度区间、第三温度区间、第四温度区间、第五温度区间进行实时温度采集的步骤；
利用上述步骤所采集的第一电压值和第二电压值进行BMS电压校准的步骤；
利用上述步骤所采集的第一电流值和第二电流值进行BMS电流校准的步骤；
利用上述步骤所采集的第一电流值和第二电流值分别对时间的积分以获得第一SOC值和第二SOC值，并进行BMS的SOC值校准的步骤；
利用上述步骤所采集的第一温度值和第二温度值进行BMS温度校准的步骤；以及，
将校准后的BMS检测参数刷新至BMS主板和BMS从板的步骤。
图2示出了本发明的电动汽车电池模块BMS检测精度校准方法实施例中的环境温度(即恒温箱内温度)与电池模块的充放电电流的关系示意图，图3示出了本发明的电动汽车电池模块BMS检测精度校准方法实施例中的阶梯方式充放电与时间的关系示意图。
同时参见图2所示，本发明的实施例中，第一温度区间如图2中的T0至T1温度区间，第二温度区间如图2中的T1至T2温度区间，第三温度区间如图2中的T2至T3温度区间，第四温度区间如图2中的T3至T4温度区间，第五温度区间如图2中的T4至T5温度区间。其中，第三温度区间为电池模块所允许的充电温度区间，第二温度区间、第三温度区间和第四温度区间共同构成了电池模块所允许的放电温度区间，而第一温度区间和第五温度区间为电池模块无法进行充放电的温度区间，第一温度区间和第五温度区间的设置是考虑到电动汽车可能处于的严酷温度条件下的BMS检测精度的校准。其中，T0<T1<T2<T3<T4<T5。
本发明实施例中，恒温箱1的温度设置范围需包含电池模块所允许的充放电温度区间，并需大于电池模块所允许的充放电温度区间。
本发明实施例中，对所述电池模块进行实时电压采集、实时电流采集、实时温度采集的数据采集间隔时间为不大于1S(秒)，例如，数据采集间隔时间为以下各个值中的一个50ms(毫秒)、100ms、200ms、300ms、400ms、500ms、600ms、700ms、800ms、900ms、1S等等，需要进一步说明的是数据采集间隔时间不限于上述几个实例，但凡不大于1S的任意一个时间均可以作为数据采集间隔时间。
本发明实施例中，在所述第一温度区间、以及所述第五温度区间内，不对所述电池模块进行充放电操作，对所述电池模块进行实时电压采集的步骤，包括：
在所述第一温度区间、以及所述第五温度区间内，在每间隔ΔT的温度点处，不对所述电池模块进行充放电操作，并重复执行n次以下操作，以获取n组第一电压值和n组第二电压值：
在一固定长度的时间段内，从0时刻开始计时，并在相同时刻同时采集并记录所述第一电压值和第二电压值；
利用上述步骤所采集的第一电压值和第二电压值进行BMS电压校准的步骤，包括在所述第一温度区间、以及所述第五温度区间内，在每间隔ΔT的温度点处，进行BMS电压校准的步骤，该步骤包括：
将所有n组数据中的相同时刻所采集的n个第一电压值取平均值，获得第一电压平均值；
将所有n组数据中的相同时刻所采集的n个第二电压值取平均值，获得第二电压平均值；
将相同时刻的所述第一电压平均值和第二电压平均值取差值，并拟合电压平均值误差曲线和电压平均值误差公式，进而通过电压平均值误差曲线和电压平均值误差公式获得本温度点处的BMS电压修正参数；
其中，n不小于3。
在所述第一温度区间、以及所述第五温度区间内，不对所述电池模块进行充放电操作，对所述电池模块进行实时电流采集的步骤，包括：
在所述第一温度区间、以及所述第五温度区间内，在每间隔ΔT的温度点处，不对所述电池模块进行充放电操作，实时采集并记录第一电流值和第二电流值；
利用上述步骤所采集的第一电流值和第二电流值进行BMS电流校准的步骤，包括在所述第一温度区间、以及所述第五温度区间内，在每间隔ΔT的温度点处，进行BMS电流校准的步骤，该步骤包括：
将本温度点处采集的所有第一电流值取平均，获得第一电流平均值；
将本温度点处采集的所有第二电流值取平均，获得第二电流平均值；
将所述第一电流平均值和第二电流平均值取差值，进而通过该差值获得本温度点处的BMS电流修正参数。
在所述第二温度区间、所述第三温度区间、以及所述第四温度区间内，对所述电池模块进行放电操作的过程中，对所述电池模块进行实时电压采集的步骤，包括：
在所述第二温度区间、所述第三温度区间、以及所述第四温度区间内，在每间隔ΔT的温度点处，重复执行n次以下操作，以获取n组第一电压值和n组第二电压值：
从0时刻开始对已经充满电的所述电池模块所支持的最大放电电流ImaxD进行放电，并在每间隔Δt1时长后以ΔI的电流间隔依次减小放电电流直至I0，以进行电流的阶梯放电，在该过程中，在相同时刻同时采集并记录第一电压值和第二电压值，放电结束后，以最大充电电流ImaxC再将电池模块充满电；
利用上述步骤所采集的第一电压值和第二电压值进行BMS电压校准的步骤，包括在所述第二温度区间、所述第三温度区间、以及所述第四温度区间内，在每间隔ΔT的温度点处，进行BMS电压校准的步骤，该步骤包括：
将所有n组数据中的相同时刻所采集的n个第一电压值取平均值，获得第一电压平均值；
将所有n组数据中的相同时刻所采集的n个第二电压值取平均值，获得第二电压平均值；
将相同时刻的所述第一电压平均值和第二电压平均值取差值，并拟合电压平均值误差曲线和电压平均值误差公式，进而通过电压平均值误差曲线和电压平均值误差公式获得本温度点处放电时的BMS电压修正参数；
其中，n不小于3。
其中，放电结束后，以最大充电电流ImaxC再将电池模块充满电，其目的是保证每次放电初始时的电池模块的端电压一致，以使n次相同时刻采集第一电压值和第二电压值时所对应的电池模块的状态一致，进而使得第一电压平均值和第二电压平均值更具可信度。
在所述第二温度区间、所述第三温度区间、以及所述第四温度区间内，对所述电池模块进行放电操作的过程中，对所述电池模块进行实时电流采集的步骤，包括：
在所述第二温度区间、所述第三温度区间、以及所述第四温度区间内，在每间隔ΔT的温度点处，执行以下操作：
从0时刻开始对已经充满电的所述电池模块所支持的最大放电电流ImaxD进行放电，并在每间隔Δt1时长后以ΔI的电流间隔依次减小放电电流直至I0，以进行电流的阶梯放电，在该过程中，在相同时刻同时采集并记录第一电流值和第二电流值；
利用上述步骤所采集的第一电流值和第二电流值进行BMS电流校准的步骤，包括在所述第二温度区间、所述第三温度区间、以及所述第四温度区间内，在每间隔ΔT的温度点处，对每个放电阶梯进行BMS电流校准的步骤，该步骤包括：
将本温度点处，本放电阶梯中所采集的第一电流值取平均，获得第一电流平均值；
将本温度点处，本放电阶梯中所采集的第二电流值取平均，获得第二电流平均值；
将所述第一电流平均值和第二电流平均值取差值，进而通过该差值获得本温度点处本放电阶梯的BMS电流修正参数。
在所述第三温度区间内，对所述电池模块进行充电操作的过程中，对所述电池模块进行实时电压采集的步骤，包括：
在所述第三温度区间内，在每间隔ΔT的温度点处，重复执行n次以下操作，以获取n组第一电压值和n组第二电压值：
从0时刻开始对尚未充电的具有特定截止电压值的所述电池模块所支持的最大充电电流ImaxC进行充电，并在每间隔Δt2时长后以ΔI的电流间隔依次减小充电电流直至I0，以进行电流的阶梯充电，在该过程中，在相同时刻同时采集并记录第一电压值和第二电压值；
利用上述步骤所采集的第一电压值和第二电压值进行BMS电压校准的步骤，包括在所述第三温度区间内，在每间隔ΔT的温度点处，进行BMS电压校准的步骤，该步骤包括：
将所有n组数据中的相同时刻所采集的n个第一电压值取平均值，获得第一电压平均值；
将所有n组数据中的相同时刻所采集的n个第二电压值取平均值，获得第二电压平均值；
将相同时刻的所述第一电压平均值和第二电压平均值取差值，并拟合电压平均值误差曲线和电压平均值误差公式，进而通过电压平均值误差曲线和电压平均值误差公式获得本温度点处充电时的BMS电压修正参数；
其中，n不小于3，n次操作中的0时刻的电池模块的特定截止电压值均相等。
其中，每次从0时刻开始对尚未充电的所述电池模块所支持的最大充电电流ImaxC进行充电前，必须保证电池模块的端电压一致，或者说剩余容量一致，进而方可使得n次相同时刻采集第一电压值和第二电压值时所对应的电池模块的状态一致，进而使得第一电压平均值和第二电压平均值更具可信度，因此，本发明的方法中，n次操作中的每一次的0时刻的电池模块的电压值必须保持一致，即均保持相同的特定截止电压值，这样，n次操作中的相同时刻所采集的第一电压平均值和第二电压平均值才具有可比性。进一步地，n次操的每一次操作之后，都需将电池模块放电到特定截止电压值，并静置一段时间(n次操作中静置的时间相同，进而保证每一次操作的0时刻的电池模块的特定截止电压值稳定且相同。
在所述第三温度区间内，对所述电池模块进行充电操作的过程中，对所述电池模块进行实时电流采集的步骤，包括：
在所述第三温度区间内，在每间隔ΔT的温度点处，执行以下操作：
从0时刻开始对尚未充电的所述电池模块所支持的最大充电电流ImaxC进行充电，并在每间隔Δt2时长后以ΔI的电流间隔依次减小充电电流直至I0，以进行电流的阶梯充电，在该过程中，在相同时刻同时采集并记录第一电流值和第二电流值；
利用上述步骤所采集的第一电流值和第二电流值进行BMS电流校准的步骤，包括在所述第三温度区间内，在每间隔ΔT的温度点处，对每个充电阶梯进行BMS电流校准的步骤，该步骤包括：
将本温度点处，本充电阶梯中所采集的第一电流值取平均，获得第一电流平均值；
将本温度点处，本充电阶梯中所采集的第二电流值取平均，获得第二电流平均值；
将所述第一电流平均值和第二电流平均值取差值，进而通过该差值获得本温度点处本充电阶梯的BMS电流修正参数。
在所述第一温度区间、第二温度区间、第三温度区间、第四温度区间、第五温度区间进行实时温度采集的步骤，包括：
在所述第一温度区间、第二温度区间、第三温度区间、第四温度区间、以及第五温度区间内，在每间隔ΔT的温度点处，在相同时刻同时采集并记录所述第一温度值和第二温度值；
利用上述步骤所采集的第一温度值和第二温度值进行BMS温度校准的步骤，包括在所述第一温度区间、第二温度区间、第三温度区间、第四温度区间、以及第五温度区间内，在每间隔ΔT的温度点处，进行BMS温度校准的步骤，该步骤包括：
将本温度点处采集的所有第一温度值取平均，获得第一温度平均值；
将本温度点处采集的所有第二温度值取平均，获得第二温度平均值；
将所述第一温度平均值和第二温度平均值取差值，进而通过该差值获得本温度点处的BMS温度修正参数。
本发明实施例中，阶梯充放电的最小电流I0为所述电池模块和充放电设备所支持的最小充放电电流。
以下对上述方法进行具体说明。其中，充放电设备8的充放电电流间隔例如为ΔI＝10A(安培)。I0为电池模块和充放电设备支持的最小充放电电流。阶梯放电过程中，以图3所示的每个阶梯的放电时间为Δt1＝10S(秒)，每个阶梯的充电时间为Δt2＝10S。
在第一温度区间内，在T0温度点处，不对所述电池模块进行充放电操作，在一固定长度的时间段内，从0时刻开始计时，同时同步进行第一电压值和第二电压值的采集，采集数据间隔周期例如1S，即每1S采集并记录一次第一电压值和第二电压值数据，重复执行n次该过程，以获取n组第一电压值和n组第二电压值；将所有n组数据中的相同时刻所采集的n个第一电压值取平均值，获得第一电压平均值，将所有n组数据中的相同时刻所采集的n个第二电压值取平均值，获得第二电压平均值，将相同时刻的所述第一电压平均值和第二电压平均值取差值，并拟合电压平均值误差曲线和电压平均值误差公式，进而通过电压平均值误差曲线和电压平均值误差公式获得T0温度点处的BMS电压修正参数；其中，n不小于3。
在第一温度区间内，在T0+5℃温度点处，执行上述T0温度点处相同的操作，获得T0+5℃温度点处的BMS电压修正参数；……；在第一温度区间内，在T1温度点处，执行与上述T0温度点处相同的操作，获得T1温度点处的BMS电压修正参数。
在第一温度区间内，在T0温度点处，不对所述电池模块进行充放电操作，实时采集并记录第一电流值和第二电流值(例如在一固定长度的时间段内，从0时刻开始计时，同时同步进行第一电流值和第二电流值的采集，采集数据间隔周期例如1S)；将T0温度点处采集的所有第一电流值取平均，获得第一电流平均值；将T0温度点处采集的所有第二电流值取平均，获得第二电流平均值；将所述第一电流平均值和第二电流平均值取差值，进而通过该差值获得T0温度点处的BMS电流修正参数。
在第一温度区间内，在T0+5℃温度点处，执行上述T0温度点处相同的操作，获得T0+5℃温度点处的BMS电流修正参数；……；在第一温度区间内，在T1温度点处，执行与上述T0温度点处相同的操作，获得T1温度点处的BMS电流修正参数。
以上操作实际上是获得在第一温度区间内电压和电流的零点。
在第一温度区间内，在T0温度点处，实时采集并记录第一温度值和第二温度值(例如在一固定长度的时间段内，从0时刻开始计时，同时同步进行第一温度值和第二温度值的采集，采集数据间隔周期例如1S)；将T0温度点处采集的所有第一温度值取平均，获得第一温度平均值；将T0温度点处采集的所有第二温度值取平均，获得第二温度平均值；将所述第一温度平均值和第二温度平均值取差值，进而通过该差值获得T0温度点处的BMS温度修正参数。
在第一温度区间内，在T0+5℃温度点处，执行上述T0温度点处相同的操作，获得T0+5℃温度点处的BMS温度修正参数；……；在第一温度区间内，在T1温度点处，执行与上述T0温度点处相同的操作，获得T1温度点处的BMS温度修正参数。
在第二温度区间内，在T1温度点处，从0时刻开始对已经充满电的所述电池模块所支持的最大放电电流ImaxD进行放电，并在每间隔10S时长后以ΔI的电流间隔依次减小放电电流直至I0，以进行电流的阶梯放电，在该过程中，同时同步进行第一电压值和第二电压值的采集，采集数据间隔周期例如1S，即每1S采集并记录一次第一电压值和第二电压值数据，放电结束后，以最大充电电流ImaxC再将电池模块充满电，重复执行n次该过程，以获取n组第一电压值和n组第二电压值；将所有n组数据中的相同时刻所采集的n个第一电压值取平均值，获得第一电压平均值，将所有n组数据中的相同时刻所采集的n个第二电压值取平均值，获得第二电压平均值，将相同时刻的所述第一电压平均值和第二电压平均值取差值，并拟合电压平均值误差曲线和电压平均值误差公式，进而通过电压平均值误差曲线和电压平均值误差公式获得T1温度点处放电时的BMS电压修正参数；其中，n不小于3。
在第二温度区间内，在T1+5℃温度点处，执行上述T1温度点处相同的操作，获得T1+5℃温度点处放电时的BMS电压修正参数；……；在第二温度区间内，在T2温度点处，执行与上述T1温度点处相同的操作，获得T2温度点处放电时的BMS电压修正参数。
在第二温度区间内，在T1温度点处，从0时刻开始对已经充满电的所述电池模块所支持的最大放电电流ImaxD进行放电，并在每间隔10S时长后以ΔI的电流间隔依次减小放电电流直至I0，以进行电流的阶梯放电，在该过程中，同时同步采集并记录第一电流值和第二电流值，采集数据间隔周期例如1S，即每1S采集并记录一次第一电流值和第二电流值数据；
将T1温度点处，ImaxD放电阶梯中所采集的第一电流值取平均，获得第一电流平均值，将T1温度点处，ImaxD放电阶梯中所采集的第二电流值取平均，获得第二电流平均值，将所述第一电流平均值和第二电流平均值取差值，进而通过该差值获得T1温度点处ImaxD放电阶梯的BMS电流修正参数；将T1温度点处，ImaxD-10A(即ImaxD-ΔI)放电阶梯中所采集的第一电流值取平均，获得第一电流平均值，将T1温度点处，ImaxD-10A放电阶梯中所采集的第二电流值取平均，获得第二电流平均值，将所述第一电流平均值和第二电流平均值取差值，进而通过该差值获得T1温度点处ImaxD-10A放电阶梯的BMS电流修正参数；将T1温度点处，ImaxD-20A(即ImaxD-2ΔI)放电阶梯中所采集的第一电流值取平均，获得第一电流平均值，将T1温度点处，ImaxD-20A放电阶梯中所采集的第二电流值取平均，获得第二电流平均值，将所述第一电流平均值和第二电流平均值取差值，进而通过该差值获得T1温度点处ImaxD-20A放电阶梯的BMS电流修正参数；……；将T1温度点处，以I0放电阶梯中所采集的第一电流值取平均，获得第一电流平均值，将T1温度点处，I0放电阶梯中所采集的第二电流值取平均，获得第二电流平均值，将所述第一电流平均值和第二电流平均值取差值，进而通过该差值获得T1温度点处I0放电阶梯的BMS电流修正参数。
在第二温度区间内，在T1+5℃温度点处，执行上述T1温度点处相同的操作，获得T1+5℃温度点处的各个放电阶梯的BMS电流修正参数；……；在第二温度区间内，在T2温度点处，执行与上述T1温度点处相同的操作，获得T2温度点处的各个放电阶梯的BMS电流修正参数。
在第二温度区间内，在T1温度点处，实时采集并记录第一温度值和第二温度值(例如在一固定长度的时间段内，从0时刻开始计时，同时同步进行第一温度值和第二温度值的采集，采集数据间隔周期例如1S)；将T1温度点处采集的所有第一温度值取平均，获得第一温度平均值；将T1温度点处采集的所有第二温度值取平均，获得第二温度平均值；将所述第一温度平均值和第二温度平均值取差值，进而通过该差值获得T1温度点处的BMS温度修正参数。
在第二温度区间内，在T1+5℃温度点处，执行上述T1温度点处相同的操作，获得T1+5℃温度点处的BMS温度修正参数；……；在第二温度区间内，在T2温度点处，执行与上述T1温度点处相同的操作，获得T2温度点处的BMS温度修正参数。
在第三温度区间内，在T2温度点处，从0时刻开始对尚未充电的具有特定截止电压值的所述电池模块所支持的最大充电电流ImaxC进行充电，并在每间隔10S时长后以ΔI的电流间隔依次减小充电电流直至I0，以进行电流的阶梯充电，在该过程中，同时同步进行第一电压值和第二电压值的采集，采集数据间隔周期例如1S，即每1S采集并记录一次第一电压值和第二电压值数据，充电结束后，对电池模块放电到特定截至电压值并静置一段时间(如30分钟至1小时)，重复执行n次该过程，以获取n组第一电压值和n组第二电压值；将所有n组数据中的相同时刻所采集的n个第一电压值取平均值，获得第一电压平均值，将所有n组数据中的相同时刻所采集的n个第二电压值取平均值，获得第二电压平均值，将相同时刻的所述第一电压平均值和第二电压平均值取差值，并拟合电压平均值误差曲线和电压平均值误差公式，进而通过电压平均值误差曲线和电压平均值误差公式获得T2温度点处充电时的BMS电压修正参数；其中，n不小于3。
在第三温度区间内，在T2+5℃温度点处，执行上述T2温度点处相同的操作，获得T2+5℃温度点处充电时的BMS电压修正参数；……；在第三温度区间内，在T3温度点处，执行与上述T2温度点处相同的操作，获得T3温度点处充电时的BMS电压修正参数。
在第三温度区间内，在T2温度点处，从0时刻开始对尚未充电的所述电池模块所支持的最大充电电流ImaxC进行充电，并在每间隔10S时长后以ΔI的电流间隔依次减小充电电流直至I0，以进行电流的阶梯充电，在该过程中，同时同步采集并记录第一电流值和第二电流值，采集数据间隔周期例如1S(秒)，即每1S采集并记录一次第一电流值和第二电流值数据；
将T2温度点处，ImaxC充电阶梯中所采集的第一电流值取平均，获得第一电流平均值，将T2温度点处，ImaxC充电阶梯中所采集的第二电流值取平均，获得第二电流平均值，将所述第一电流平均值和第二电流平均值取差值，进而通过该差值获得T2温度点处ImaxC充电阶梯的BMS电流修正参数；将T2温度点处，ImaxC-10A(即ImaxC-ΔI)充电阶梯中所采集的第一电流值取平均，获得第一电流平均值，将T2温度点处，ImaxC-10A充电阶梯中所采集的第二电流值取平均，获得第二电流平均值，将所述第一电流平均值和第二电流平均值取差值，进而通过该差值获得T2温度点处ImaxC-10A充电阶梯的BMS电流修正参数；将T2温度点处，ImaxC-20A(即ImaxC-2ΔI)充电阶梯中所采集的第一电流值取平均，获得第一电流平均值，将T2温度点处，ImaxC-20A充电阶梯中所采集的第二电流值取平均，获得第二电流平均值，将所述第一电流平均值和第二电流平均值取差值，进而通过该差值获得T2温度点处ImaxC-20A充电阶梯的BMS电流修正参数；……；将T2温度点处，将I0充电阶梯中所采集的第一电流值取平均，获得第一电流平均值，将T2温度点处，I0充点阶梯中所采集的第二电流值取平均，获得第二电流平均值，将所述第一电流平均值和第二电流平均值取差值，进而通过该差值获得T2温度点处I0充电阶梯的BMS电流修正参数。
在第三温度区间内，在T2+5℃温度点处，执行上述T2温度点处相同的操作，获得T2+5℃温度点处的各个充电阶梯的BMS电流修正参数；……；在第三温度区间内，在T3温度点处，执行与上述T2温度点处相同的操作，获得T3温度点处的各个充电阶梯的BMS电流修正参数。
在第三温度区间内，在T2温度点处，实时采集并记录第一温度值和第二温度值(例如在一固定长度的时间段内，从0时刻开始计时，同时同步进行第一温度值和第二温度值的采集，采集数据间隔周期例如1S)；将T2温度点处采集的所有第一温度值取平均，获得第一温度平均值；将T2温度点处采集的所有第二温度值取平均，获得第二温度平均值；将所述第一温度平均值和第二温度平均值取差值，进而通过该差值获得T2温度点处的BMS温度修正参数。
在第三温度区间内，在T2+5℃温度点处，执行上述T2温度点处相同的操作，获得T2+5℃温度点处的BMS温度修正参数；……；在第三温度区间内，在T3温度点处，执行与上述T2温度点处相同的操作，获得T3温度点处的BMS温度修正参数。
在第三温度区间、第四温度区间内进行放电操作过程的BMS电压修正、BMS电流修正、BMS温度修正可参见上述第二温度区间内进行放电操作过程的BMS电压修正、BMS电流修正、BMS温度修正步骤，不再赘述。
在第五温度区间内的BMS电压修正、BMS电流修正、BMS温度修正可参见上述第一温度区间的BMS电压修正、BMS电流修正、BMS温度修正步骤，不再赘述。
关于SOC修正。第一SOC值和第二SOC值分别由第一电流值和第二电流值对时间的积分获得，属于本领域的已有技术，例如可参见《电池》杂志的文献《电动汽车SOC估计方法原理与应用》中的2.2AH(安时)计量法等现有文献资料，此处不再赘述。BMS的SOC修正可仿照上述BMS电流修正进行，此处不再赘述。
本发明的电动汽车电池模块BMS检测精度校准装置及方法，利用精度高于BMS检测设备的充放电设备以及温度采集设备，对电池模块的电流值、电压值、SOC值和温度值进行校准，并采用-40℃至85℃的宽温度范围，获得了高于行业标准的BMS检测精度，并且得到了电动汽车处于各种环境工况的BMS检测精度，从而为电动汽车的控制提供了更可靠准确的基础，提高了电动汽车的整体控制效果。
应当理解，在本文中所引证的文件仅供参考之用，且不包含任何其可能与本文的相冲突的内容。
应当理解，虽然本说明书是按照各个实施方式描述的，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施方式中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。
上文所列出的一系列的详细说明仅仅是针对本发明的可行性实施方式的具体说明，而并非用以限制本发明的保护范围，凡未脱离本发明技艺精神所作的等效实施方案或变更，如特征的组合、分割或重复，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (16)
1.一种电动汽车电池模块BMS检测精度校准装置，其特征在于，包括：
恒温箱(1)；
电池模块(2)，所述电池模块(2)位于所述恒温箱(1)中；
BMS温度采集探头(3)，所述BMS温度采集探头(3)位于所述恒温箱(1)中，以采集所述恒温箱(1)中的第一温度值；
BMS从板(4)，所述BMS从板(4)位于所述恒温箱(1)中，所述BMS从板(4)连接于所述电池模块(2)中的各个单体电池，并且所述BMS从板(4)连接于BMS温度采集探头(3)，以获取所述电池模块(2)的第一电压值、第一电流值、第一SOC值和所述第一温度值；
BMS主板(5)，所述BMS主板(5)位于所述恒温箱(1)中，所述BMS主板(5)连接于所述BMS从板(4)，以从所述BMS从板(4)获取所述第一电压值、第一电流值、第一SOC值和第一温度值；
温度监控探头(6)，所述温度监控探头(6)位于所述恒温箱(1)中，以采集所述恒温箱(1)中的第二温度值；
温度计(7)，所述温度计(7)位于所述恒温箱(1)外，并电连接于所述温度监控探头(6)，以接收并显示所述温度监控探头(6)所采集的第二温度值；
充放电设备(8)，所述充放电设备(8)位于所述恒温箱(1)外，并连接于所述电池模块(2)和所述BMS从板(4)，以对所述电池模块(2)进行阶梯充放电，并获取所述电池模块(2)的第二电流值、第二电压值和第二SOC值；
控制电脑(9)，所述控制电脑(9)位于所述恒温箱(1)外，并连接于所述BMS主板(5)，以从所述BMS主板(5)接收并显示所述第一电压值、第一电流值、第一SOC值和第一温度值，修正BMS检测参数，并向所述BMS主板(5)、BMS从板(4)刷写修正后的BMS检测参数。
2.根据权利要求1所述的电动汽车电池模块BMS检测精度校准装置，其特征在于，所述BMS温度采集探头(3)和所述温度监控探头(6)位于所述恒温箱(1)中的同一个位置。
3.根据权利要求1所述的电动汽车电池模块BMS检测精度校准装置，其特征在于：
所述BMS从板(4)、BMS主板(5)和控制电脑(9)通过CAN总线(12)连接；
所述电动汽车电池模块BMS精度校准装置还包括：
CAN总线控制器(13)，所述CAN总线控制器(13)位于所述恒温箱(1)外，并连接于所述控制电脑(9)和BMS主板(5)之间，以控制CAN总线(12)的数据传输。
4.根据权利要求1所述的电动汽车电池模块BMS检测精度校准装置，其特征在于：
所述BMS从板(4)通过BMS电压采集线(10)连接于所述电池模块(2)中的各个单体电池，以采集所述电池模块(2)的第一电压值；
所述BMS从板(4)中具有第一电流采集线，所述第一电流采集线的一端连接于所述电池模块(2)，在所述电池模块(2)进行充放电时，所述BMS从板(4)通过采集流经所述第一电流采集线的电流以获取所述电池模块(2)进行充放电时的第一电流值，并通过所述第一电流值对时间的积分获得所述第一SOC值。
5.根据权利要求4所述的电动汽车电池模块BMS检测精度校准装置，其特征在于：
所述充放电设备(8)的一端通过主电缆(11)连接于所述电池模块(2)，所述充放电设备(8)的另一端通过主电缆(11)连接于所述BMS从板(4)，并且，所述充放电设备(8)通过充放电设备电压采集线(14)连接于所述电池模块(2)，以采集所述电池模块(2)的第二电压值；其中，
所述主电缆(11)中具有第二电流采集线，所述第二电流采集线连接于所述第一电流采集线的另一端，在所述电池模块(2)进行充放电时，充放电电流顺次流经所述第一电流采集线和第二电流采集线，进而所述充放电设备(8)通过采集流经所述第二电流采集线的电流以获取所述电池模块(2)进行充放电时的第二电流值，并通过所述第二电流值对时间的积分获得所述第二SOC值。
6.根据权利要求1所述的电动汽车电池模块BMS检测精度校准装置，其特征在于：
所述充放电设备(8)所检测的电流精度和电压精度比BMS检测精度高3至5倍，所述温度计(7)的检测温度精度比所述BMS的温度检测精度高3至5倍。
7.一种电动汽车电池模块BMS检测精度校准方法，采用如权利要求1至6任一项所述的电动汽车电池模块BMS检测精度校准装置，所述电动汽车电池模块BMS检测精度校准方法，包括：
在不高于所述电池模块的最低放电温度且不低于所述电池模块所承受的最低温度的第一温度区间内，不对所述电池模块进行充放电操作，对所述电池模块进行实时电压采集的步骤；
在所述第一温度区间内，不对所述电池模块进行充放电操作，对所述电池模块进行实时电流采集的步骤；
在不低于所述电池模块的最低放电温度且不高于所述电池模块的最低充电温度的第二温度区间内，对所述电池模块进行放电操作的过程中，对所述电池模块进行实时电压采集的步骤；
在所述第二温度区间内，对所述电池模块进行放电操作的过程中，对所述电池模块进行实时电流采集的步骤；
在不低于所述电池模块的最低充电温度且不高于所述电池模块的最高充电温度的第三温度区间内，对所述电池模块进行放电操作的过程中，对所述电池模块进行实时电压采集的步骤；
在所述第三温度区间内，对所述电池模块进行放电操作的过程中，对所述电池模块进行实时电流采集的步骤；
在所述第三温度区间内，对所述电池模块进行充电操作的过程中，对所述电池模块进行实时电压采集的步骤；
在所述第三温度区间内，对所述电池模块进行充电操作的过程中，对所述电池模块进行实时电流采集的步骤；
在不低于所述电池模块的最高充电温度且不高于所述电池模块的最高放电温度的第四温度区间内，对所述电池模块进行放电操作的过程中，对所述电池模块进行实时电压采集的步骤；
在所述第四温度区间内，对所述电池模块进行放电操作的过程中，对所述电池模块进行实时电流采集的步骤；
在不低于所述电池模块的最高放电温度且不高于所述电池模块所承受的最高温度的第五温度区间内，不对所述电池模块进行充放电操作，对所述电池模块进行实时电压采集的步骤；
在所述第五温度区间内，不对所述电池模块进行充放电操作，对所述电池模块进行实时电流采集的步骤；
在所述第一温度区间、第二温度区间、第三温度区间、第四温度区间、第五温度区间进行实时温度采集的步骤；
利用上述步骤所采集的第一电压值和第二电压值进行BMS电压校准的步骤；
利用上述步骤所采集的第一电流值和第二电流值进行BMS电流校准的步骤；
利用上述步骤所采集的第一电流值和第二电流值分别对时间的积分以获得第一SOC值和第二SOC值，并进行BMS的SOC值校准的步骤；
利用上述步骤所采集的第一温度值和第二温度值进行BMS温度校准的步骤；以及，
将校准后的BMS检测参数刷新至BMS主板和BMS从板的步骤。
8.根据权利要求7所述的电动汽车电池模块BMS检测精度校准方法，其特征在于：
对所述电池模块进行实时电压采集、实时电流采集，以及对所述第一温度值和第二温度值进行实时温度采集的数据采集间隔时间不大于1S。
9.根据权利要求7所述的电动汽车电池模块BMS检测精度校准方法，其特征在于：
在所述第一温度区间和所述第五温度区间内，不对所述电池模块进行充放电操作，对所述电池模块进行实时电压采集的步骤，包括：
在所述第一温度区间和所述第五温度区间内，在每间隔ΔT的温度点处，不对所述电池模块进行充放电操作，并重复执行n次以下操作，以获取n组第一电压值和n组第二电压值：
在一固定长度的时间段内，从0时刻开始计时，并在相同时刻同时采集并记录所述第一电压值和第二电压值；
利用上述步骤所采集的第一电压值和第二电压值进行BMS电压校准的步骤，包括在所述第一温度区间和所述第五温度区间内，在每间隔ΔT的温度点处，进行BMS电压校准的步骤，该步骤包括：
将所有n组数据中的相同时刻所采集的n个第一电压值取平均值，获得第一电压平均值；
将所有n组数据中的相同时刻所采集的n个第二电压值取平均值，获得第二电压平均值；
将相同时刻的所述第一电压平均值和第二电压平均值取差值，并拟合电压平均值误差曲线和电压平均值误差公式，进而通过电压平均值误差曲线和电压平均值误差公式获得本温度点处的BMS电压修正参数；
其中，n不小于3。
10.根据权利要求7所述的电动汽车电池模块BMS检测精度校准方法，其特征在于：
在所述第一温度区间和所述第五温度区间内，不对所述电池模块进行充放电操作，对所述电池模块进行实时电流采集的步骤，包括：
在所述第一温度区间和所述第五温度区间内，在每间隔ΔT的温度点处，不对所述电池模块进行充放电操作，实时采集并记录第一电流值和第二电流值；
利用上述步骤所采集的第一电流值和第二电流值进行BMS电流校准的步骤，包括在所述第一温度区间和所述第五温度区间内，在每间隔ΔT的温度点处，进行BMS电流校准的步骤，该步骤包括：
将本温度点处采集的所有第一电流值取平均，获得第一电流平均值；
将本温度点处采集的所有第二电流值取平均，获得第二电流平均值；
将所述第一电流平均值和第二电流平均值取差值，进而通过该差值获得本温度点处的BMS电流修正参数。
11.根据权利要求7所述的电动汽车电池模块BMS检测精度校准方法，其特征在于：
在所述第二温度区间、所述第三温度区间和所述第四温度区间内，对所述电池模块进行放电操作的过程中，对所述电池模块进行实时电压采集的步骤，包括：
在所述第二温度区间、所述第三温度区间和所述第四温度区间内，在每间隔ΔT的温度点处，重复执行n次以下操作，以获取n组第一电压值和n组第二电压值：
从0时刻开始对已经充满电的所述电池模块所支持的最大放电电流ImaxD进行放电，并在每间隔Δt1时长后以ΔI的电流间隔依次减小放电电流直至I0，以进行电流的阶梯放电，在该过程中，在相同时刻同时采集并记录第一电压值和第二电压值，放电结束后，以最大充电电流ImaxC再将电池模块充满电；
利用上述步骤所采集的第一电压值和第二电压值进行BMS电压校准的步骤，包括在所述第二温度区间、所述第三温度区间和所述第四温度区间内，在每间隔ΔT的温度点处，进行BMS电压校准的步骤，该步骤包括：
将所有n组数据中的相同时刻所采集的n个第一电压值取平均值，获得第一电压平均值；
将所有n组数据中的相同时刻所采集的n个第二电压值取平均值，获得第二电压平均值；
将相同时刻的所述第一电压平均值和第二电压平均值取差值，并拟合电压平均值误差曲线和电压平均值误差公式，进而通过电压平均值误差曲线和电压平均值误差公式获得本温度点处放电时的BMS电压修正参数；
其中，n不小于3。
12.根据权利要求7所述的电动汽车电池模块BMS检测精度校准方法，其特征在于：
在所述第二温度区间、所述第三温度区间和所述第四温度区间内，对所述电池模块进行放电操作的过程中，对所述电池模块进行实时电流采集的步骤，包括：
在所述第二温度区间、所述第三温度区间和所述第四温度区间内，在每间隔ΔT的温度点处，执行以下操作：
从0时刻开始对已经充满电的所述电池模块所支持的最大放电电流ImaxD进行放电，并在每间隔Δt1时长后以ΔI的电流间隔依次减小放电电流直至I0，以进行电流的阶梯放电，在该过程中，在相同时刻同时采集并记录第一电流值和第二电流值；
利用上述步骤所采集的第一电流值和第二电流值进行BMS电流校准的步骤，包括在所述第二温度区间、所述第三温度区间和所述第四温度区间内，在每间隔ΔT的温度点处，对每个放电阶梯进行BMS电流校准的步骤，该步骤包括：
将本温度点处，本放电阶梯中所采集的第一电流值取平均，获得第一电流平均值；
将本温度点处，本放电阶梯中所采集的第二电流值取平均，获得第二电流平均值；
将所述第一电流平均值和第二电流平均值取差值，进而通过该差值获得本温度点处本放电阶梯的BMS电流修正参数。
13.根据权利要求7所述的电动汽车电池模块BMS检测精度校准方法，其特征在于：
在所述第三温度区间内，对所述电池模块进行充电操作的过程中，对所述电池模块进行实时电压采集的步骤，包括：
在所述第三温度区间内，在每间隔ΔT的温度点处，重复执行n次以下操作，以获取n组第一电压值和n组第二电压值：
从0时刻开始对尚未充电的具有特定截止电压值的所述电池模块所支持的最大充电电流ImaxC进行充电，并在每间隔Δt2时长后以ΔI的电流间隔依次减小充电电流直至I0，以进行电流的阶梯充电，在该过程中，在相同时刻同时采集并记录第一电压值和第二电压值；
利用上述步骤所采集的第一电压值和第二电压值进行BMS电压校准的步骤，包括在所述第三温度区间内，在每间隔ΔT的温度点处，进行BMS电压校准的步骤，该步骤包括：
将所有n组数据中的相同时刻所采集的n个第一电压值取平均值，获得第一电压平均值；
将所有n组数据中的相同时刻所采集的n个第二电压值取平均值，获得第二电压平均值；
将相同时刻的所述第一电压平均值和第二电压平均值取差值，并拟合电压平均值误差曲线和电压平均值误差公式，进而通过电压平均值误差曲线和电压平均值误差公式获得本温度点处充电时的BMS电压修正参数；
其中，n不小于3，n次操作中的0时刻的电池模块的特定截止电压值均相等。
14.根据权利要求7所述的电动汽车电池模块BMS检测精度校准方法，其特征在于：
在所述第三温度区间内，对所述电池模块进行充电操作的过程中，对所述电池模块进行实时电流采集的步骤，包括：
在所述第三温度区间内，在每间隔ΔT的温度点处，执行以下操作：
从0时刻开始对尚未充电的所述电池模块所支持的最大充电电流ImaxC进行充电，并在每间隔Δt2时长后以ΔI的电流间隔依次减小充电电流直至I0，以进行电流的阶梯充电，在该过程中，在相同时刻同时采集并记录第一电流值和第二电流值；
利用上述步骤所采集的第一电流值和第二电流值进行BMS电流校准的步骤，包括在所述第三温度区间内，在每间隔ΔT的温度点处，对每个充电阶梯进行BMS电流校准的步骤，该步骤包括：
将本温度点处，本充电阶梯中所采集的第一电流值取平均，获得第一电流平均值；
将本温度点处，本充电阶梯中所采集的第二电流值取平均，获得第二电流平均值；
将所述第一电流平均值和第二电流平均值取差值，进而通过该差值获得本温度点处本充电阶梯的BMS电流修正参数。
15.根据权利要求7所述的电动汽车电池模块BMS检测精度校准方法，其特征在于：
在所述第一温度区间、第二温度区间、第三温度区间、第四温度区间、第五温度区间进行实时温度采集的步骤，包括：
在所述第一温度区间、第二温度区间、第三温度区间、第四温度区间和第五温度区间内，在每间隔ΔT的温度点处，在相同时刻同时采集并记录所述第一温度值和第二温度值；
利用上述步骤所采集的第一温度值和第二温度值进行BMS温度校准的步骤，包括在所述第一温度区间、第二温度区间、第三温度区间、第四温度区间和第五温度区间内，在每间隔ΔT的温度点处，进行BMS温度校准的步骤，该步骤包括：
将本温度点处采集的所有第一温度值取平均，获得第一温度平均值；
将本温度点处采集的所有第二温度值取平均，获得第二温度平均值；
将所述第一温度平均值和第二温度平均值取差值，进而通过该差值获得本温度点处的BMS温度修正参数。
16.根据权利要求7所述的电动汽车电池模块BMS检测精度校准方法，其特征在于，阶梯充放电的最小电流I0为所述电池模块和充放电设备所支持的最小充放电电流。
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Denomination of invention: BMS detection precision calibration device and method for electric automobile battery module Effective date of registration: 20190513 Granted publication date: 20190405 Pledgee: Suzhou Trust Co., Ltd. Pledgor: BEIJING CHANGCHENG HUAGUAN AUTOMOBILE TECHNOLOGY CO., LTD. Registration number: 2019990000418 |
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