CN108973732B - 一种动力电池管理系统的控制方法 - Google Patents

一种动力电池管理系统的控制方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种动力电池管理系统的控制方法，其特征在于，包括如下步骤：（1）MCU主控模块设定动力电池测量信息数值界限值；（2）故障检测模块测量相应电力电池数据，并将检测到的数据传送至MCU主控模块；（3）将故障检测模块测量到的动力电池数据与MCU主控模块中设定的相应测量信息数值界限值比较；（4）MCU主控模块根据比较的信息判断动力电池是否发生故障，如动力电池及其电路发生故障，则将故障信息分别发送至MCU主控模块及用于存储历史故障信息的数据存储模块上，然后MCU主控模块通过通讯模块将故障信息发送至终端上。提供能够详细显示每一个故障有利于后续对每个故障进行排查定位和维修并能对故障信息进行存储的动力电池管理系统的控制方法。

Description

一种动力电池管理系统的控制方法
技术领域
本发明涉及一种汽车电池领域，尤其是涉及一种动力电池管理系统的控制方法。
背景技术
目前随着世界石油资源的越来越匮乏及带来的污染问题，国际、国内的各大汽车厂商都致力于发展新能源汽车，以倡导节能、减排及可持续发展；而以动力电池为驱动的新能源汽车越来越成为各大车企的主流选择。动力电池作为新能源汽车“三大电”中最为核心的零部件之一，这样对动力电池及其电路的故障检测就显得尤其的重要。现有技术中，BMS（动力电池管理系统，即Battery Management System）将检测到的故障采取CAN（Controller Area Network,控制器局域网总线）通讯的方式进行传输，但是，由于CAN通讯通信容量的限制，并不能显示每一个故障。为了准确定位故障，目前很多BMS常规显示故障的方法为只显示其中几个重要的故障、将故障分为几个等级或者将故障分为几个类别进行显示。在出现故障后，并不能详细显示每个故障，这就造成了无法精确定位故障，对于后续排查定位问题和维修车辆造成很大的困难。因此，如何令BMS详细显示每个故障是目前本领域技术人员亟待解决的技术问题。
发明内容
本本发明主要解决现有技术所存在的无法对故障内容进行精确定位等的技术问题，提供一种能够详细显示每一个故障，有利于后续对每个故障进行排查定位和维修并能对故障信息进行存储的动力电池管理系统的控制方法。
本发明的上述技术问题主要是通过下述技术方案得以解决的：一种动力电池管理系统的控制方法，其特征在于，包括如下步骤：
（1） MCU主控模块设定动力电池测量信息数值界限值；
（2）故障检测模块测量相应电力电池数据，并将检测到的数据传送至MCU主控模块；
（3）将故障检测模块测量到的动力电池数据与MCU主控模块中设定的相应测量信息数值界限值比较；
（4）MCU主控模块根据比较的信息判断动力电池是否发生故障，如动力电池及其电路发生故障，则将故障信息分别发送至MCU主控模块及用于存储历史故障信息的数据存储模块上，然后MCU主控模块通过通讯模块将故障信息发送至终端上。
作为优选，所述的故障检测模块包括如下特征：用于检测动力电池输出端电压的电压感应器；设于充电设备及动力电池之间的电流感应器；设于电路连接端的高温感应器。将动力电池满充分为两种状态一种是浮充状态还有一种是过冲状态过充会导致电池的使用寿命下降而且会导致动力电池的温度上升从而引发危险，所以如何判别是过充状态显得尤为的关键。首先在MCU主控模块上设定动力电池理论最大充电电压及在载荷电路中动力电池从浮充状态电压至理论最大充电电压的使用时间阈值，当动力电池每一次满充后电压感应器实时检测动力电池输出端的负载电压，并将检测到的负载电压传送至MCU主控模块上，将传送至MCU主控模块上实时监测的负载电压与电池理论最大电压比较，当负载电压达到电池理论最大电压时计算动力电池初始满充状态电压至电池理论最大电压的使用时间，将动力电池初始满充状态电压至电池理论最大电压的使用时间与在MCU主控模块上设定的在载荷电路中动力电池从浮充状态电压至理论最大充电电压的使用时间阈值比较，当计算到的使用时间大于在MCU主控模块上设定的使用时间阈值时MCU主控模块就会自动判断动力电池存在过充的情况，然后MCU主控模块就会将动力电池存在过充的情况分别发送至数据存储模块及通讯模块，通讯模块将动力电池存在过充的情况发送至终端上，最后操作人员再根据过充的提示提出对应的解决方案以避免动力电池寿命下降以及产生高温从而引发危险。电流感应器实时检测充电设备至动力电池之间的电流并将检测到的电流发送至MCU主控模块上，当没有充电设备至动力电池之间的电流发送至MCU主控模块上时MCU主控模块就自动判断充电设备存在异常，然后MCU主控模块就会将充电设备存在异常的情况分别发送至数据存储模块及通讯模块，通讯模块将充电设备存在异常的情况发送至终端上。高温感应器用来实时检测电力连接端的温度并将检测到的温度信息传送至MCU主控模块上，并与MCU主控模块上设定的温度上限值比较，因为当电路中存在连接松动的情况时会发生碰火的情况碰火以后电路的温度会瞬间升高，所以当检测到的温度大于MCU主控模块上设定的温度上限值是MCU主控模块就会自动判断电路中存在连接松动的情况然后MCU主控模块就会通过通讯模块将连接松动的情况发送到终端上。
作为优选，所述的高温感应器悬浮设于所述的电路连接端，所述的高温感应器距离所述的电路连接端1-3mm。所述的高温感应器悬浮设于所述的电路连接端的作用是这样只有在连接松动产生碰火的时候产生的高温才能检测到被检测到，而平常因为电流过大或其他原因产生电路高温是测量不到的，这样测量的准确性也会更加的高。
作为优选，所述的通讯模块为GPRS模块和/或WiFi模块。
本发明还提供了上述一种动力电池管理系统的控制方法，它包括如下过程：
1. 动力电池过充的判断方法
a. 在MCU主控模块上设定动力电池理论最大充电电压及在载荷电路中动力电池从浮充状态电压至理论最大充电电压的使用时间阈值；
b. 当动力电池每一次满充后电压感应器实时检测动力电池输出端的负载电压，并将检测到的负载电压传送至MCU主控模块上；
c. 将传送至MCU主控模块上实时监测的负载电压与电池理论最大电压比较，当负载电压达到电池理论最大电压时计算动力电池初始满充状态电压至电池理论最大电压的使用时间；
d. 将动力电池初始满充状态电压至电池理论最大电压的使用时间与在MCU主控模块上设定的在载荷电路中动力电池从浮充状态电压至理论最大充电电压的使用时间阈值比较，当计算到的使用时间大于在MCU主控模块上设定的使用时间阈值时MCU主控模块就会自动判断动力电池存在过充的情况，然后MCU主控模块就会将动力电池存在过充的情况分别发送至数据存储模块及通讯模块，通讯模块将动力电池存在过充的情况发送至终端上。
2. 充电设备异常的判断方法
a. 电流感应器实时检测充电设备至动力电池之间的电流并将检测到的电流发送至MCU主控模块上；
b. 当没有充电设备至动力电池之间的电流发送至MCU主控模块上时MCU主控模块就自动判断充电设备存在异常，然后MCU主控模块就会将充电设备存在异常的情况分别发送至数据存储模块及通讯模块，通讯模块将充电设备存在异常的情况发送至终端上。
3. 动力电池及其电路连接松动的判断方法
a. 在MCU主控模块上设定温度上限值；
b. 高温感应器实时检测电路连接端的温度并将检测到的温度信息传送至MCU主控模块上；
c. 将传送到MCU主控模块上的温度信息与电温度上限值比较当温度高于上限值时MCU主控模块就会自动判断电路中存在连接松动的情况，然后MCU主控模块就会将电路中存在连接松动的情况分别发送至数据存储模块及通讯模块，通讯模块将连接松动的情况发送至终端上。
本发明带来的有益效果是提供一种能够详细显示每一个故障，有利于后续对每个故障进行排查定位和维修并能对故障信息进行存储的动力电池管理系统的控制方法。
因此，本发明具有结构合理，使用方便等特点。
附图说明
附图1是本发明的一种线路示意图。
图中件号说明：（1）故障检测模块、（2）通讯模块、（3）MCU主控模块、（4）电压感应器、（5）电流感应器、（6）高温感应器、（7）数据储存模块、（8）GPRS模块、（9）WiFi模块。
具体实施方式
下面通过实施例，并结合附图，对本发明的技术方案作进一步具体的说明。
实施例：
根据图1所示的一种动力电池管理系统，其特征在于，所述的故障检测模块（1）包括如下特征：用于检测动力电池输出端电压的电压感应器（4）；设于充电设备及动力电池之间的电流感应器（5）；设于电路连接端的高温感应器（6）。所述的高温感应器（6）悬浮设于所述的电路连接端，所述的高温感应器（6）距离所述的电路连接端1-3mm。所述的通讯模块（2）为GPRS模块（8）和/或WiFi模块（9）。
将动力电池满充分为两种状态一种是浮充状态还有一种是过冲状态过充会导致电池的使用寿命下降而且会导致动力电池的温度上升从而引发危险，所以如何判别是过充状态显得尤为的关键。首先在MCU主控模块（3）上设定动力电池理论最大充电电压及在载荷电路中动力电池从浮充状态电压至理论最大充电电压的使用时间阈值，当动力电池每一次满充后电压感应器（4）实时检测动力电池输出端的负载电压，并将检测到的负载电压传送至MCU主控模块（3）上，将传送至MCU主控模块（3）上实时监测的负载电压与电池理论最大电压比较，当负载电压达到电池理论最大电压时计算动力电池初始满充状态电压至电池理论最大电压的使用时间，将动力电池初始满充状态电压至电池理论最大电压的使用时间与在MCU主控模块（3）上设定的在载荷电路中动力电池从浮充状态电压至理论最大充电电压的使用时间阈值比较，当计算到的使用时间大于在MCU主控模块（3）上设定的使用时间阈值时MCU主控模块（3）就会自动判断动力电池存在过充的情况，然后MCU主控模块（3）就会将动力电池存在过充的情况分别发送至数据存储模块（7）及通讯模块（2），通讯模块（2）将动力电池存在过充的情况发送至终端上，最后操作人员再根据过充的提示提出对应的解决方案以避免动力电池寿命下降以及产生高温从而引发危险。电流感应器实时检测充电设备至动力电池之间的电流并将检测到的电流发送至MCU主控模块（3）上，当没有充电设备至动力电池之间的电流发送至MCU主控模块（3）上时MCU主控模块（3）就自动判断充电设备存在异常，然后MCU主控模块（3）就会将充电设备存在异常的情况分别发送至数据存储模块（7）及通讯模块（2），通讯模块（2）将充电设备存在异常的情况发送至终端上。高温感应器（6）用来实时检测电力连接端的温度并将检测到的温度信息传送至MCU主控模块（3）上，并与MCU主控模块（3）上设定的温度上限值比较，因为当电路中存在连接松动的情况时会发生碰火的情况碰火以后电路的温度会瞬间升高，所以当检测到的温度大于MCU主控模块（3）上设定的温度上限值是MCU主控模块（3）就会自动判断电路中存在连接松动的情况然后MCU主控模块（3）就会通过通讯模块（2）将连接松动的情况发送到终端上。所述的MCU主控模块（3）与用于存储历史故障信息的数据存储模块（7）相连，所述的数据存储模块（7）与所述的通讯模块（2）相连的作用是这样可以将每次测量到的故障信息储存到数据储存模块以方便使用者将历史故障信息随时调处来查看以方便了解整个动力电池的具体情况。所述的高温感应器（6）悬浮设于所述的电路连接端的作用是这样只有在连接松动产生碰火的时候才能测量到温度这样测量的准确性也会更加的高。
本发明在使用过程中，包括如下控制过程：
1. 动力电池管理的控制方法
a.MCU主控模块（3）设定动力电池测量信息数值界限值；
b.故障检测模块（1）测量相应电力电池数据，并将检测到的数据传送至MCU主控模块（3）；
c.将故障检测模块（1）测量到的动力电池数据与MCU主控模块（3）中设定的相应测量信息数值界限值比较；
d.MCU主控模块（3）根据比较的信息判断动力电池是否发生故障，如动力电池及其电路发生故障，则将故障信息分别发送至MCU主控模（3）块及用于存储历史故障信息的数据存储模块（7）上，然后MCU主控模块（3）通过通讯模块（2）将故障信息发送至终端上。
2. 动力电池过充的判断方法
a. 在MCU主控模块（3）上设定动力电池理论最大充电电压及在载荷电路中动力电池从浮充状态电压至理论最大充电电压的使用时间阈值；
b. 当动力电池每一次满充后电压感应器（4）实时检测动力电池输出端的负载电压，并将检测到的负载电压传送至MCU主控模块（3）上；
c. 当动力电池每一次满充后电压感应器（4）实时检测动力电池输出端的负载电压，并将检测到的负载电压传送至MCU主控模块（3）上；
d. 将动力电池初始满充状态电压至电池理论最大电压的使用时间与在MCU主控模块（3）上设定的在载荷电路中动力电池从浮充状态电压至理论最大充电电压的使用时间阈值比较，当计算到的使用时间大于在MCU主控模块（3）上设定的使用时间阈值时MCU主控模块（3）就会自动判断动力电池存在过充的情况，然后MCU主控模块（3）就会将动力电池存在过充的情况分别发送至数据存储模块（7）及通讯模块（2），通讯模块（2）将动力电池存在过充的情况发送至终端上。
3. 充电设备异常的判断方法
a. 电流感应器实时检测充电设备至动力电池之间的电流并将检测到的电流发送至MCU主控模块（3）上；
b. 当没有充电设备至动力电池之间的电流发送至MCU主控模块（3）上时MCU主控模块（3）就自动判断充电设备存在异常，然后MCU主控模块（3）就会将充电设备存在异常的情况分别发送至数据存储模块（7）及通讯模块（2），通讯模块（2）将充电设备存在异常的情况发送至终端上。
4. 动力电池及其电路连接松动的判断方法
a. 在MCU主控模块（3）上设定温度上限值；
b. 高温感应器（6）实时检测电路连接端的温度并将检测到的温度信息传送至MCU主控模块（3）上；
c. 将传送到MCU主控模块（3）上的温度信息与电温度上限值比较当温度高于上限值时MCU主控模块（3）就会自动判断电路中存在连接松动的情况，然后MCU主控模块（3）就会将电路中存在连接松动的情况分别发送至数据存储模块（7）及通讯模块（2），通讯模块（2）将连接松动的情况发送至终端上。

Claims (6)

1.一种动力电池管理系统的控制方法，其特征在于，包括如下步骤：
(1)MCU主控模块设定动力电池测量信息数值界限值；
(2)故障检测模块测量相应电力电池数据，并将检测到的数据传送至MCU主控模块；
(3)将故障检测模块测量到的动力电池数据与MCU主控模块中设定的相应测量信息数值界限值比较；
(4)MCU主控模块根据比较的信息判断动力电池是否发生故障，如动力电池及其电路发生故障，则将故障信息分别发送至MCU主控模块及用于存储历史故障信息的数据存储模块上，然后MCU主控模块通过通讯模块将故障信息发送至终端上；
该控制方法还包括如下控制过程：
a.在MCU主控模块上设定动力电池理论最大充电电压及在载荷电路中动力电池从浮充状态电压至理论最大充电电压的使用时间阈值；
b.当动力电池每一次满充后电压感应器实时检测动力电池输出端的负载电压，并将检测到的负载电压传送至MCU主控模块上；
c.将传送至MCU主控模块上实时监测的负载电压与电池理论最大电压比较，当负载电压达到电池理论最大电压时计算动力电池初始满充状态电压至电池理论最大电压的使用时间；
d.将动力电池初始满充状态电压至电池理论最大电压的使用时间与在MCU主控模块上设定的在载荷电路中动力电池从浮充状态电压至理论最大充电电压的使用时间阈值比较，当计算到的使用时间大于在MCU主控模块上设定的使用时间阈值时MCU主控模块就会自动判断动力电池存在过充的情况，然后MCU主控模块就会将动力电池存在过充的情况分别发送至数据存储模块及通讯模块，通讯模块将动力电池存在过充的情况发送至终端上。
2.根据权利要求1所述的一种动力电池管理系统的控制方法，其特征在于，所述的故障检测模块包括如下特征：用于检测动力电池输出端电压的电压感应器；设于充电设备及动力电池之间的电流感应器；设于电路连接端的高温感应器。
3.根据权利要求1所述的一种动力电池管理系统的控制方法，其特征在于，所述的通讯模块为GPRS模块和/或WiFi模块。
4.根据权利要求2所述的一种动力电池管理系统的控制方法，其特征在于，所述的高温感应器悬浮设于所述的电路连接端，所述的高温感应器距离所述的电路连接端1-3mm。
5.根据权利要求1或2所述的一种动力电池管理系统的控制方法，其特征在于，包括如下过程：
a.电流感应器实时检测充电设备至动力电池之间的电流并将检测到的电流发送至MCU主控模块上；
b.当没有充电设备至动力电池之间的电流发送至MCU主控模块上时MCU主控模块就自动判断充电设备存在异常，然后MCU主控模块就会将充电设备存在异常的情况分别发送至数据存储模块及通讯模块，通讯模块将充电设备存在异常的情况发送至终端上。
6.根据权利要求1或2所述的一种动力电池管理系统的控制方法，其特征在于，包括如下过程：
a.在MCU主控模块上设定温度上限值；
b.高温感应器实时检测电路连接端的温度并将检测到的温度信息传送至MCU主控模块上；
c.将传送到MCU主控模块上的温度信息与电温度上限值比较当温度高于上限值时MCU主控模块就会自动判断电路中存在连接松动的情况，然后MCU主控模块就会将电路中存在连接松动的情况分别发送至数据存储模块及通讯模块，通讯模块将连接松动的情况发送至终端上。
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