CN110515538B - 一种动力锂电池soc存储方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及动力电池管理系统领域，尤其涉及一种动力锂电池SOC存储方法，该方法包括运行数据保存的步骤，所述运行数据保存的步骤为：首先判断电池管理系统BMS是否为下电状态，当不是为下电状态时，计算电池SOC的变化量，当电池SOC变化达到设定值时，在带电可擦可编程只读存储器(EEPROM)中的第一存储单元存储剩余容量，对于第一存储单元中的剩余容量，增加数据存储故障标志，每次存储后回读保存数据。当下电时，将剩余容量保存到第三存储单元中。该发明的优点在于：电池管理系统BMS正常运行中存储数据时，增加回读机制，保证存储数据的正确性。

Description

一种动力锂电池SOC存储方法
技术领域
本发明涉及动力电池管理系统领域，尤其涉及一种动力锂电池SOC存储方法。
背景技术
电动汽车动力电池的核电状态(State Of Charge，SOC)可以用来刻画电池当前的状态，对于车辆的运行至关重要。电池管理系统(Battery Management System，BMS)上电时，需要从存储介质中读出上次的SOC数据；下电时需要将SOC数据写入存储介质；车辆运行过程中，SOC一直在变化，满足一定条件时也需要将SOC数据写入存储介质。由于硬件故障或者数据保存过程中电池管理系统BMS断电等原因，电池管理系统BMS存储数据有可能出错。
发明内容
为了降低出错几率，减小存储故障对车辆正常运行的影响，本发明对电池管理系统BMS数据存取增加容错机制。为此，本发明提供一种动力锂电池SOC存储方法。
具体采用以下技术方案：
一种动力锂电池SOC存储方法，包括运行数据保存的步骤，所述运行数据保存的步骤如下：
SA1、计算电池SOC的变化量，当电池SOC变化达到设定值时，进入SA2，否则进入SA1；
SA2、在带电可擦可编程只读存储器(EEPROM)中的第一存储单元存储剩余容量，进入SA3；
SA3、回读第一存储单元中保存的数据，比较回读值和步骤SA2的存储值，如果存储值不等于回读值，进入SA4，否则进入SA6；
SA4、再次进行数据存储、回读、比较，如果多次循环存储值和回读值均不相等，设置数据保存故障状态，进入SA5；
SA5、在带电可擦可编程只读存储器(EEPROM)中第二存储单元记录故障状态标志，并在日志文件系统中记录一条数据，进入SA8；
SA6、判断第二存储单元中是否存储有故障状态标志，如果有故障状态标志则进入SA7，否则进入SA8；
SA7、复位第二存储单元中的故障状态标志，进入SA8；
SA8、判断电池管理系统BMS是否进入下电流程，如果进入下电流程则进入SA9，否则进入SA1；
SA9、在带电可擦可编程只读存储器(EEPROM)中第三存储单元中存储剩余容量；
SA10、结束。
具体地说，在步骤SA2中是第一存储单元以安·时的形式存储剩余容量，在步骤SA9中第三存储单元是以安·毫秒的形式存储剩余容量。
具体地说，在步骤SA1中计算电池SOC的变化量的方法为：在每个运行周期，将本周期电池SOC的变化量取绝对值后累加，当累加量达到设定值时，累加量清零。
具体地说，在步骤SA1中的设定值为1％。
具体地说，在步骤SA2和SA9存储时，对每种数据，每次保存原码、反码、备份原码、备份反码四份数据。
还包括上电数据恢复的步骤，具体如下：
SB1、电池管理系统BMS上电，获取第三存储单元中的剩余容量；
SB2、读取第二存储单元中的故障状态标志，根据故障状态标志确定要恢复的数据，如果存在故障状态标志，进入SB3，否则进入SB10；
SB3、在日志文件系统中记录一条数据，进入SB4；
SB4、判断电池管理系统BMS中是否有满放标志，如果存在满放标志，进入SB5，否则进入SB6；
SB5、将第一存储单元和第二存储单元中的剩余容量都恢复成0，进入SB9；
SB6、判断第三存储单元中的剩余容量是否为0，如果为0则进入SB7，否则进入SB8；
SB7、第一存储单元和第三存储单元中的剩余容量均出现存储错误，将两者都恢复成默认值，进入SB9；
SB8、使用第三存储单元中的剩余容量数据恢复第一存储单元中剩余容量数据，进入SB9；
SB9、设置剩余容量初始化出错故障状态保存在第二存储单元，并在日志文件系统中存储一条记录，进入SB15；
SB10、恢复第一存储单元的剩余容量数据；
SB11、对第一存储单元中剩余容量的有效性进行校验，如果有效性校验未通过，进入SB7，否则进入SB12；
SB12、根据第一存储单元和第三存储单元中数据的精度选择恢复方式，如果第一存储单元和第三存储单元中剩余容量差异<＝总容量/100，进入SB13，否则进入SB14；
SB13、使用第三存储单元中的剩余容量数据恢复第一存储单元中剩余容量数据，进入SB15；
SB14、使用第一存储单元中的剩余容量数据恢复第三存储单元中的剩余容量数据，进入SB15；
SB15、根据剩余容量计算电池SOC；
SB16、复位带电可擦可编程只读存储器(EEPROM)中第二存储单元中的存储错误标志；
SB17、结束。
具体地说，在步骤SB11中对第一存储单元中剩余容量的有效性进行校验的方法是利用原码、反码、原码备份和备份的反码校验数据的有效性。
具体地说，步骤SB7中的默认值为电池额定容量的一半。
本发明的优点在于：
(1)电池管理系统BMS正常运行中存储数据时，增加回读机制，保证存储数据的正确性。
(2)下电过程数据保存可能发生异常，在上电过程读取数据时有校验机制，对校验失败的数据，有必要的恢复机制，并在数据记录文件中记录该事件。
(3)下电过程可能未及时保存数据，有可能该数据需在每次运行时更新，在上电过程中应能判断所读数据的有效性，对无效数据，有必要的恢复机制，并在日志文件系统中记录该事件。
(4)下电存储数据使用合理的分辨率，避免上电读取时丢失精度，发生跳变。
(5)回读的步骤设置可以防止在给带电可擦可编程只读存储器(EEPROM)供电时出现电压较低导致数据存储到第一存储单元失败，这时保存在第一存储单元上的值是错误的，不是预期值，通过回读机制，判断保存在第一存储单元中的数据是否与预期值相等，从而保证数据的准确性。
附图说明
图1是本发明运行过程中数据存储的流程图。
图2是本发明上电数据恢复的流程图。
具体实施方式
一种动力锂电池SOC存储方法，包括运行数据保存的步骤和上电数据恢复的步骤。以下分别进行描述。
如图1所示，所述运行数据保存的步骤如下：
SA1、计算电池SOC的变化量，当电池SOC变化达到设定值时，进入SA2，否则进入SA1；在该实施例中，设定值以1％为例。其他设定值均在本发明的保护范围内。
具体的，计算电池SOC的变化量的方法为：每个运行周期，将本周期电池SOC的变化量取绝对值后累加，当累加量达到设定值时，累加量清零。
SA2、在带电可擦可编程只读存储器(EEPROM)中的第一存储单元以安·时(Ah)的形式存储剩余容量，进入SA3存储剩余容量；
SA3、回读第一存储单元中保存的数据，比较回读值和步骤SA2的存储值，如果存储值不等于回读值，进入SA4，否则进入SA6；
SA4、再次进行步骤S2的数据存储、回读、比较，如果多次循环存储值和回读值均不相等，设置数据保存故障状态，进入SA5；
SA5、在带电可擦可编程只读存储器(EEPROM)中第二存储单元记录故障状态标志，并在日志文件系统中记录一条数据，便于后续定位，进入SA8；
SA6、判断第二存储单元中是否存储有故障状态标志，如果有故障状态标志则进入SA7，否则进入SA8；
SA7、复位第二存储单元中的故障状态标志，进入SA8；
SA8、判断电池管理系统BMS是否进入下电流程，如果进入下电流程则进入SA9，否则进入SA1；
SA9、在带电可擦可编程只读存储器(EEPROM)中第三存储单元中存储剩余容量；第三存储单元以安·毫秒(Ams)的形式存储剩余容量。
SA10、结束。
在步骤SA2和SA9存储时，对每种数据，每次保存原码、反码、备份原码、备份反码四份数据。即分别在第一存储单元和第二存储单元中对应的四个地址中分别存储。
如图2所示，上电数据恢复的步骤具体如下：
SB1、电池管理系统BMS上电，获取第三存储单元中的剩余容量；
SB2、读取第二存储单元中的故障状态标志，说明上次下电第一存储单元中剩余容量保存出错，根据故障状态标志确定要恢复的数据，如果存在故障状态标志，进入SB3，否则进入SB10；
SB3、如果存在故障状态标志，说明上次下电第一存储单元中剩余容量保存出错，在日志文件系统中记录一条数据，进入SB4；
SB4、判断电池管理系统BMS中是否有满放标志，如果存在满放标志，进入SB5，否则进入SB6；
SB5、将第一存储单元和第二存储单元中的剩余容量都恢复成0，进入SB9；
SB6、判断第三存储单元中的剩余容量是否为0，如果为0则进入SB7，否则进入SB8；
SB7、如果不存在满放标志且第三存储单元中剩余容量为0，说明第一存储单元和第三存储单元中的剩余容量均出现存储错误，将两者都恢复成默认值，进入SB9；在该方案中，默认值均为电池额定容量的一半；
SB8、使用第三存储单元中的剩余容量数据恢复第一存储单元中剩余容量数据，进入SB9；
SB9、设置剩余容量初始化出错故障状态保存在第二存储单元，并在日志文件系统中存储一条记录，进入SB15；
SB10、恢复第一存储单元的剩余容量数据；
SB11、利用原码、反码、原码备份和备份的反码对第一存储单元中剩余容量的有效性进行校验，如果有效性校验未通过，说明存储故障状态标志时就已出错，此时第三存储单元中的数据也不可信，进入SB7，否则进入SB12；
SB12、根据第一存储单元和第三存储单元中数据的精度选择恢复方式，如果第一存储单元和第三存储单元中剩余容量差异<＝总容量/100，进入SB13，否则进入SB14；
SB13、使用第三存储单元中的剩余容量数据恢复第一存储单元中剩余容量数据，进入SB15；
SB14、使用第一存储单元中的剩余容量数据恢复第三存储单元中的剩余容量数据，进入SB15；
SB15、根据剩余容量计算电池SOC；
SB16、复位带电可擦可编程只读存储器(EEPROM)中第二存储单元中的存储错误标志；
SB17、结束。
本发明通过回读机制，保证了存储数据的正确性，并且将存储故障记录下来，便于后期分析定位问题。上电恢复时，无论是数据校验不通过，还是有效性判断失败，都有相应的恢复机制，避免了读取不到数据导致的趴车。数据恢复时，使用两份数据相互比较，选用精度更高的结果作为最终结果，不会因上下电丢失精度。
以上仅为本发明创造的较佳实施例而已，并不用以限制本发明创造，凡在本发明创造的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明创造的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种动力锂电池SOC存储方法，其特征在于，包括运行数据保存的步骤，所述运行数据保存的步骤如下：
SA1、计算电池SOC的变化量，当电池SOC变化达到设定值时，进入SA2，否则进入SA1；
SA2、在带电可擦可编程只读存储器(EEPROM)中的第一存储单元存储剩余容量，进入SA3；
SA3、回读第一存储单元中保存的数据，比较回读值和步骤SA2的存储值，如果存储值不等于回读值，进入SA4，否则进入SA6；
SA4、再次进行数据存储、回读、比较，如果多次循环存储值和回读值均不相等，设置数据保存故障状态，进入SA5；
SA5、在带电可擦可编程只读存储器(EEPROM)中第二存储单元记录故障状态标志，并在日志文件系统中记录一条数据，进入SA8；
SA6、判断第二存储单元中是否存储有故障状态标志，如果有故障状态标志则进入SA7，否则进入SA8；
SA7、复位第二存储单元中的故障状态标志，进入SA8；
SA8、判断电池管理系统BMS是否进入下电流程，如果进入下电流程则进入SA9，否则进入SA1；
SA9、在带电可擦可编程只读存储器(EEPROM)中第三存储单元中存储剩余容量；
SA10、结束；
还包括上电数据恢复的步骤，具体如下：
SB1、电池管理系统BMS上电，获取第三存储单元中的剩余容量；
SB2、读取第二存储单元中的故障状态标志，根据故障状态标志确定要恢复的数据，如果存在故障状态标志，进入SB3，否则进入SB10；
SB3、在日志文件系统中记录一条数据，进入SB4；
SB4、判断电池管理系统BMS中是否有满放标志，如果存在满放标志，进入SB5，否则进入SB6；
SB5、将第一存储单元和第二存储单元中的剩余容量都恢复成0，进入SB9；
SB6、判断第三存储单元中的剩余容量是否为0，如果为0则进入SB7，否则进入SB8；
SB7、第一存储单元和第三存储单元中的剩余容量均出现存储错误，将两者都恢复成默认值，进入SB9；
SB8、使用第三存储单元中的剩余容量数据恢复第一存储单元中剩余容量数据，进入SB9；
SB9、设置剩余容量初始化出错故障状态保存在第二存储单元，并在日志文件系统中存储一条记录，进入SB15；
SB10、恢复第一存储单元的剩余容量数据；
SB11、对第一存储单元中剩余容量的有效性进行校验，如果有效性校验未通过，进入SB7，否则进入SB12；
SB12、根据第一存储单元和第三存储单元中数据的精度选择恢复方式，如果第一存储单元和第三存储单元中剩余容量差异<＝总容量/100，进入SB13，否则进入SB14；
SB13、使用第三存储单元中的剩余容量数据恢复第一存储单元中剩余容量数据，进入SB15；
SB14、使用第一存储单元中的剩余容量数据恢复第三存储单元中的剩余容量数据，进入SB15；
SB15、根据剩余容量计算电池SOC；
SB16、复位带电可擦可编程只读存储器(EEPROM)中第二存储单元中的存储错误标志；
SB17、结束。
2.根据权利要求1所述的一种动力锂电池SOC存储方法，其特征在于，在步骤SA2中是第一存储单元以安·时的形式存储剩余容量，在步骤SA9中第三存储单元是以安·毫秒的形式存储剩余容量。
3.根据权利要求1所述的一种动力锂电池SOC存储方法，其特征在于，在步骤SA1中计算电池SOC的变化量的方法为：在每个运行周期，将本周期电池SOC的变化量取绝对值后累加，当累加量达到设定值时，累加量清零。
4.根据权利要求1所述的一种动力锂电池SOC存储方法，其特征在于，在步骤SA1中的设定值为1％。
5.根据权利要求1所述的一种动力锂电池SOC存储方法，其特征在于，在步骤SA2和SA9存储时，对每种数据，每次保存原码、反码、备份原码、备份反码四份数据。
6.根据权利要求1所述的一种动力锂电池SOC存储方法，其特征在于，在步骤SB11中对第一存储单元中剩余容量的有效性进行校验的方法是利用原码、反码、原码备份和备份的反码校验数据的有效性。
7.根据权利要求1所述的一种动力锂电池SOC存储方法，其特征在于，步骤SB7中的默认值为电池额定容量的一半。
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