CN116774091B - 一种高精度动力电池组soh在线测量系统及其方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种高精度动力电池组SOH在线测量系统及其方法,属于新能源汽车动力电池技术领域，包括：电压基准模块；程控DAC模块；单体电池开路电压测量电路，用于测量单体电池的单体开路电压值；第一比较器，用于将单体开路电压值与程控DAC模块输出的比较电压相比较；磁通门电流测量模块，用于测量电池组的工作电流；第二比较器，用于根据工作电流对应的第二电压值与程控DAC模块输出的比较电压相比较；温度测量模块，用于测量电池组的温度值；第三比较器；MCU模块；该高精度动力电池组SOH在线测量系统通过得到的高精度的开路电压、温度值以及工作电流，得到了最精确的SOH值。

Description

一种高精度动力电池组SOH在线测量系统及其方法

技术领域

本发明属于新能源汽车动力电池技术领域，具体涉及一种高精度动力电池组SOH在线测量系统以其方法。

背景技术

动力电池的SOH是新能源汽车最重要的参数之一，其数据的准确性关系到电动汽车的行驶里程、电池的使用安全与寿命等重要指标；

动力电池有多种SOH估计方法，如直接测量法、等效电路模型法、电化学模型法、经验拟合模型法、特性模型法、基于数据的方法等，其中直接测量法可以很好地得到电池的SOH，而且对所有的电池都适用，其估计动力电池SOH的原理是基于动力电池的开路电压（OCV）大小及其随温度的变化关系、电池内阻等参数与动力电池老化之间的关系，但此方法对电压、电流与温度的测量值的准确度要求极高，目前车载动力电池管理系统中动力电池的开路电压、温度与电流参数的测量系统无法满足直接测量法计算动力电池SOH的要求，目前测量新能源汽车的电池管理系统中主要还是采用安时积分法对电流进行积分，计算出动力电池的SOC后再估算出SOH，而直接测量法在新能源汽车上采用的较少；

汽车的工作环境较为恶劣，所以直接测量电池组参数时容易受到环境的影响，如易受到电磁干扰、测量环境温度变化大、机械振动较大等因素的影响，一般的高精度测量仪器无法直接对在线的车载动力电池组进行测量，另外，高精度的测量仪表价格较为昂贵的问题也限制了直接测量法在电动汽车中的应用。动力电池组的直接测量法需要对电池的OCV电压与温度进行高精度的测量，最重要的部件为高稳定性的电压基准与DAC的分压电路，其中，高精度的电压基准是保证准确测量开路电压的必要器件；

在实验室测量中的电学计量中，作为电气测量标准使用的直流电压基准大都采用标准电池、超导（JVS）标准与固态标准，标准电池具有高稳定度的优点，但是它的缺点也是显而易见的：首先是温度系数很大，使用的时候必须放在恒温油槽中进行精密控温才行；其次其抗震动和冲击能力比较差，轻微的震动和冲击都会造成电池输出值的较大变化，非常不易运输；还有一个最致命的缺点，标准电池不能短路，一旦短路就有可能造成损坏，另外标准电池的放电电流不能大于0.1uA，而且只有单一的1.018V 电压输出，由上述原因可以看到，实验室中的标准电池是无法在车载的高精度电压测量的环境中直接使用的；

超导（JVS）标准，任何时候复现精度都在0.01ppm甚至更好，没有老化，但此类电压标准设备一般价格约200万元人民币，使用维护费用昂贵，只适用于国家与省级的计量单位使用；

近年来，国外已经开始使用固态基准替代标准电池来保存直流电压基准，固态基准比如FLUKE的732系列，7000系列等，国内有实力的实验室也开始使用固态基准代替标准电池来保存直流电压，但是由于我国还没有一款满足要求的固态基准电压产品推向市场，此类的设备都是从国外进口的，要花费大量的资金，进口的单台固态基准电压标准目前一般都要10万元左右，另外由于固态电压基准体积较大也无法直接在车载的环境下直接使用；

目前，车辆的工作温度范围特别宽，如从-40度到+80度，导致车载的电池温度测量系统、电池单体电压测量系统与电流测量系统的精度误差特别大，由于获取开路电路、环境温度、工作电流的数据误差较大，得出的SOC误差较大，因此需要研发一种高精度动力电池组SOH在线测量系统及其方法来解决现有的问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种高精度动力电池组SOH在线测量系统及其方法，以解决车载的电池电压测量方案中开路电压测量精度误差较大且无法实现直接测量法计算电池的SOH值的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种高精度动力电池组SOH在线测量系统，包括：

电压基准模块；用于提供基准电压；

程控DAC模块，用于将电压基准模块的数字信号转换成模拟比较电压信号输出；

单体电池开路电压测量电路，用于测量单体电池的单体开路电压值；

第一比较器，用于将单体开路电压值与程控DAC模块输出的比较电压相比较；

磁通门电流测量模块，用于测量电池组的工作电流；

第二比较器，用于将工作电流对应的第二电压值与程控DAC模块输出的比较电压相比较；

温度测量模块，用于测量电池组的温度值；

第三比较器，用于将温度值对应的第三电压值与程控DAC模块输出的比较电压相比较；

MCU模块，用于获取所述第一比较器、第二比较器、第三比较器输出极性以及比较次数，分别得出单体电压值、工作电流值以及当前温度值，并根据单体电压值计算出电池组的开路电压,将开路电压以及当前温度值和标准的开路电压、温度值与电池容量的数据表格比对得出SOC，并由保存的电池循环充放电次数，计算得到SOH值。

优选的，所述得出SOC的另一种方法包括：将开路电压以及当前温度值与开路电压、温度值与电池容量通过拟合公式(1)得出SOC；拟合公式(1)如下：

(1)

式中：为开路电压，/>为当前温度值，/>为电池组的额定容量；

根据安时积分法得到电池组的SOC值C_C，通过公式(2)计算出电池组的SOH值，公式(2)如下所示：

(2)；

C_C表示电池组的测量容量。

优选的，所述第一比较器、第二比较器以及第三比较器的同相端分别与单体电池开路电压测量电路、磁通门电流测量模块、温度测量模块的输出端相连接，且所述第一比较器、第二比较器以及第三比较器的反相端与程控DAC模块相连接，所述第一比较器、第二比较器、第三比较器的输出端连接MCU模块。

优选的，所述程控DAC模块包括缓冲器以及与20位DAC芯片相连接的10进制分压器；

所述10进制分压器包括至少一个金属封装箔电阻；10进制分压器使用具有低热电势触点的磁保持继电器作为开关。

优选的，所述磁通门电流测量模块测量电池组的工作电流，当工作电流小于设定电流值且持续时间大于2小时，则单体电池开路电压测量电路开始测量单体开路电压值。

优选的，所述电压基准模块设置有使电压基准模块保持恒温的加热器。

优选的，所述程控DAC模块与记录电池循环充放电次数的车载电池管理系统相连接，将所述电池循环充放电次数、开路电压以及当前温度值与标准的开路电压、温度值与电池容量的数据表格比对得出SOC。

优选的，所述第一比较器通过PHOTOMOS固态继电器与电池组相连接，所述PHOTOMOS固态继电器与MCU模块相连接；

所述PHOTOMOS固态继电器的控制端IO口为高电平时，单体电池电压正极接入到第一比较器的正极端进行单体开路电压的比较测量；所述 MCU模块的IO口按单体电池排列顺序控制电池组的电压接到第一比较器正极测量端CE+上。

优选的，所述单体开路电压值的测量方法包括：所述程控DAC模块输出第一比较电压值通过第一比较器与单体开路电压值相比较，若第一比较电压值小于单体开路电压值，则记录标记为1,若第一比较电压值大于单体开路电压值，则记录标记为0，再次输出前一次比较电压值50%的电压作为第二比较电压值与单体开路电压值再次比较，若第二比较电压值小于单体开路电压值，则记录标记为1；若第一比较电压值大于单体开路电压值，则记录标记为0，根据设定的记录次数，多次记录的标记形成二进制值，得出单体开路电压值。

本发明另提供一种高精度动力电池组SOH在线测量系统的SOC测量方法，包括：

磁通门电流测量模块持续测量工作电流，当工作电流小于设定工作电流并满足持续时间大于2小时后；

MCU发送控制信号给单体电池开路电压测量电路获取单体开路电压值，并将单体开路电压值通过第一比较器与程控DAC模块输出的比较电压进行比较，得到开路电压；

MCU发送控制信号给温度测量模块获取温度值，根据温度值对应的第三电压值与程控DAC模块输出的比较电压相比较，得到当前温度值；

根据单体电压值计算出电池组的开路电压；将开路电压以及当前温度值与标准的开路电压、温度值与电池容量的关系曲线、拟合公式或图表比对得出SOC；

其中，单体开路电压值通过第一比较器与程控DAC模块输出的基准标准电压进行比较的方法包括：

所述程控DAC模块输出第一比较电压值通过第一比较器与单体开路电压值相比较，若第一比较电压值小于单体开路电压值，则记录标记为1,若第一标准电压值大于单体开路电压值，则记录标记为0，再次输出前一次比较电压值50%的电压作为第二比较电压值与单体开路电压值比较若第二比较电压值第二比较电压值小于单体开路电压值，则记录标记为1；若第二比较电压值大于单体开路电压值，则记录标记为0，根据设定的记录次数，多次记录的标记形成二进制值，得出单体开路电压值。

本发明的技术效果和优点：该高精度动力电池组SOH在线测量系统及其方法，利用高精度的电压基准模块，不易受外界环境温度的影响；自身的基准电压精度高，且老化小；匹配外围高精度元件后，能够得到较大范围内的任意电压值，这些高精度电压值可用于其它传感器值的测量或比较，电压基准模块采用高精度的LTZ1000基准芯片，其是目前已知精度最高、老化最小的常规电压基准芯片，仅次于JVS量子电压基准，设置了恒温工作电路系统，使其在电动汽车工作的全温度范围内不受环境温度的影响，适用于车载测量电池的OCV电压，利用MCU的程序控制DAC发生器的电压，利用电压比较器，实现对温度传感器数值与电流传感器数值的高精度测量，构成车载的在线式DAC模块，并由MCU模块控制程控DAC模块测量电池的开路电压，解决车载的电池电压测量方案中开路电压测量精度误差较大无法实现直接测量法计算电池的SOH值的问题；实现车载高精度的开路电压与温度测量，而无需离线测量开路电压，应用于在线的动力电池组的SOH的在线测量，实现动力电池模块的开路电压、环境温度与工作电流的高准确度在线测量，采用直接测量法估算动力电池的SOH值，通过得到的高精度的开路电压、温度值以及工作电流，得到了最精确的SOH值。

附图说明

图1为本发明实施例2的原理框图；

图2为本发明单体电池开路电压测量电路原理图；

图3为本发明单体电池开路电压测量电路与程控DAC模块配合的原理图；

图4是本发明的磁通门电流测量模块原理图；

图5是本发明的温度测量模块原理图；

图6是本发明的工作流程图；

图7是本发明的DAC比较电压发生电路图；

图8是本发明的程控DAC模块电路图。

图中：1、MCU模块；2、单体电池开路电压测量电路；3、磁通门电流测量模块；4、温度测量模块；5、第一比较器；6、第二比较器；7、第三比较器；8、程控DAC模块。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明提供了如图1所示，一种高精度动力电池组SOH在线测量系统，包括电压基准模块，用于提供基准电压；单体电池开路电压测量电路2、磁通门电流测量模块3、温度测量模块4、第一比较器5、第二比较器6、第三比较器7、程控DAC模块8，第一比较器5、第二比较器6、第三比较器7为运算放大器,单体电池开路电压测量电路2、磁通门电流测量模块3、温度测量模块4的输出端分别连接第一比较器5、第二比较器6、第三比较器7同相端（如图1-图5所示的CE+、Vix、PT100x），程控DAC模块8输出端连接第一比较器5、第二比较器6、第三比较器7反相端（如图1-图5所示的DACvx、DACix、DACtx），第一比较器5、第二比较器6、第三比较器7输出端连接MCU模块1，MCU模块1输出端连接程控DAC模块8，程控DAC模块8输出端还连接单体电池开路电压测量电路2；

程控DAC模块8，用于将电压基准模块的数字信号转换成模拟比较电压信号输出；

单体电池开路电压测量电路2，用于测量单体电池的单体开路电压值；

第一比较器5,用于将所述单体开路电压值与程控DAC模块8输出的比较电压相比较；

磁通门电流测量模块3，用于测量电池组的工作电流；

第二比较器6，用于根据将所述工作电流对应的第二电压值与程控DAC模块8输出的比较电压相比较；

温度测量模块4，用于测量电池组的温度值；

第三比较器7，用于根据将所述温度值对应的第三电压值与程控DAC模块8输出的比较电压相比较；

MCU模块1，用于获取所述第一比较器5、第二比较器6、第三比较器7输出极性以及比较次数，分别得出单体电压值、工作电流值以及当前温度值，并根据单体电压值计算出电池组的开路电压,将开路电压以及当前温度值和标准的开路电压、温度值与电池容量的数据表格比对得出SOC，并由保存的电池循环充放电次数，计算得到SOH值。

本实施例中所述程控DAC模块8包括缓冲器以及与20位DAC芯片相连接的10进制分压器；

所述10进制分压器包括至少一个金属封装箔电阻；

所述电压基准模块设置有保持恒温的加热器。

本发明电压基准模块采用凌特公司的LTZ1000A，在目前8位半数表和国外进口固态电压基准中广泛使用，输出电压在7V左右，噪音1.2μVp-p，老化2μV/sqrt(kh)，温度漂移0.05ppm/℃，这些指标保证给后续电路提供最佳的长期稳定性和最低的噪声性能，其集成了温度传感器和加热器，使它的温度系数达到0.05ppm/℃，由于它的温度控制部分在片外，因此温度可以随意设置，应用更加灵活，并采用了深埋技术，PN结在硅片表面以下一定深度处，免受外界污染，取得了非常高的电压稳定度，达到了1ppm/年，LTZ1000A的输出电压一般为7.1V左右，为了方便输出任意的DAC电压，在输出电压后部设计了由低温度系数的高精度电阻升压电路转换成10V的电压，为了提高测量精度，将LTZ1000A输出的7V电压升压到10V使用，电路原理如附图7中所示，还包括其他的一些辅助电路，其中7V是LTZ1000A的输出电压，R1和R2是升压电阻，采用的VISHAY金属箔电阻，将7V电压升到10V输出。

10V基准电压后接高位DAC，产生0V~100V的可调比较电压，DAC由金属封装箔电阻构成的10进制分压器和20位DAC芯片构成，如附图8，其中箔电阻部分指标2ppm/年，开关控制部分1ppm/年，20位DAC芯片因处于后一级电路指标有弱化可以认为有2ppm/年的变化，此部分电路的年指标可认为优于5ppm/年，如果再加上LTZ1000A引入的误差，那么0-10档指标保证有10ppm，20bit的DAC具有10进制6位的分辨率，加上第一级的十进制分压，可以获得7位的分辨率，除了基准电压10V以外，对于100V 电路，采用同样的高稳定性金属封装箔电阻，构成10倍放大电路，产生0V-100V比较电压输出，考虑到功率和电压效应，该部分稳定性指标为5ppm，加上10V档的10ppm指标，故0V~100V档位的指标为15ppm。

而1000V电路，考虑成本的情况下使用普通封装箔电阻多个串并联，构成100倍放大电路产生0V～1000V基准输出，该类型电阻温度系数5ppm/摄氏度，年稳定性25ppm，故指标定为35ppm。

对于0.1V档，涉及到降压电路，高稳定性金属封装箔电阻将基准10V电压分压，构成0.1倍放大电路，产生0V～0.1V基准输出，该部分稳定性指标为2ppm，故0.1V档位的指标为12ppm；本系统在设计时由MCU模块1实现程序自动校正，实现不开盖校准的优点。

10进制分压器使用具有低热电势触点的磁保持继电器作为开关，可以有效避免继电器线圈发热而产生的热电势同时能获得优秀的接触稳定性；

本发明程控DAC模块8可以在输出范围0V～1000V范围内输出达到7位半的任意电压，电压的基本精度年稳定性不超过10ppm，温度系数1ppm/摄氏度；程控DAC模块8的电压输出范围内共分5档，0.1V、1V、10V、100V、1000V，其中0.1V档位稳定性指标为12ppm/年，1V档15ppm/年，10V档10ppm/年，100V档15ppm/年。

其中，MCU模块1为单片机，如图2所示，本发明利用MCU模块1控制PHOTOMOS固态继电器，本实施例中，PHOTOMOS固态继电器，型号为AQW214S，实现多个单体电池的开路电压测量；在单体电池的开路电压测量过程中，开路电压即OCV，由MCU模块1的IO口按顺序控制电池组的电压接到图3中的比较器正极测量端CE+上，各个电池模组首先连接到图2对应插线座Header11的CE1+、CE2+、CE3+等等，当MCU模块1的IO口给相应PHOTOMOS固态继电器AQW214S的输入端Port1、Port2或Port3等高电平，继电器吸合，则CE1+、CE2+、CE3+与CE+接通，对应电池组的电压被采集到第一比较器5，并与由MCU模块1程序控制的程控DAC模块8输出的比较电压DACvx进行比较，由MCU模块1测量比较器的输出极性及比较次数即可以得出动力电池的单体精确电压值，准确度可以达到DAC的输出精度，即7位半的电压准确度；其中Port表示MCU模块1的控制PHOTOMOS固态继电器开关的IO口，正极测量端CE+与CE-表示本文图1中比较器的接入口。

磁通门电流测量电路包括磁通门电流测量模块3,电流的测量精度较高，用于电池组开路电压测量条件的判断，其工作原理与单体电压的测量电路类似，如图4中所示,在电路设计时，相同的电气网络部分是相互连通的，其中PORT表示MCU的控制PHOTOMOS开关的IO口，CE+与CE-表示本文图1中比较器的接入口；

电压测量、磁通门电流测量、PT100测量电路均在系统MCU的控制下按测量顺序循环执行，

高精度电池组环境温度的测量，由于上述高精度的测量电路，利用分布式PT100温度高精度测量模块实时测量得到电池组的环境温度值，为计算动力电池SOH提供了温度参数，其工作原理与单体电压的测量电路类似，如图5中所示。

动力电池在线直接测量法SOH估算，基于动力电池的开路电压与环境温度、开路电压变化率、电池充放电次数等参数之间的数学模型，在测量得到以上参数后按附图6的工作流程即可以计算得出直接测量法方式下的动力电池SOH值。

本系统通过安装在车载电池管理系统中高精度的程控DAC模块8，如流程图6中顺序，先由高精度的磁通门电流测量电路持续测量系统母线的工作电流，当电流小于特定的设定电流并满足持续时间大于2小时后，即系统中的电池电压即为电池的开路电压，由于有了准确的电池开路电压即OCV与实时温度值，即可以利用OCV与温度值计算出电池的SOH值；MCU模块1的IO口控制下顺序协同运行所有电路。

利用高精度的电压基准模块，构成车载的在线式DAC模块，并由MCU模块1控制程控DAC模块8测量电池的开路电压，解决车载的电池电压测量方案中开路电压测量精度误差较大无法实现直接测量法计算电池的SOH值的问题；实现车载高精度的开路电压与温度测量，而无需离线测量开路电压，应用于在线的动力电池组的SOH的在线测量，实现动力电池模块的开路电压、环境温度与工作电流的高准确度在线测量，采用直接测量法估算动力电池的SOH值。

基于动力电池的开路电压OCV与环境温度、OCV变化率、电池充放电次数等参数之间的数学模型，本发明在测量得到以上参数后按附图6的工作流程即可以计算得出直接测量法方式下的动力电池SOH值；

所述得出SOC的另一种方法包括：将开路电压以及当前温度值与开路电压、温度值与电池容量通过拟合公式(1)得出SOC；拟合公式(1)如下：

(1)

式中：为开路电压，/>为当前温度值，/>为电池组的额定容量；

根据安时积分法得到电池组的SOC值C_C（电池组的测量容量），通过公式(2)计算出电池组的SOH值，公式(2)如下所示：

(2)。

每一个动力电池的厂家都会对不同环境温度下、不同循环充放电次数的动力电池开路电压(OCV)与SOC进行详细测试，并做成一组多参数的关系曲线（或者是数据表格、函数关系等）提供给用户使用，车载系统中有记录电池循环充放电次数的数据；本申请利用高精度的电压精准与程控DAC实现电池OCV的测量；利用高精度的电压精准与程控DAC与PT100温度传感器实现高精度环境温度的测量；利用高精度的电压精准与程控DAC与磁通门电流传感器实现高精度系统工作电流的测量，本发明可以将厂家提供相关数据或表格存储在测量系统中，随时调用得出测量SOC。

本发明另提供一种高精度动力电池组SOH在线测量系统的SOC测量方法，包括：

磁通门电流测量模块3持续测量系统母线的工作电流，当工作电流小于设定工作电流并满足持续时间大于2小时后；

MCU模块1发送控制信号给单体电池开路电压测量电路2获取单体开路电压值，并将单体开路电压值通过第一比较器5与程控DAC模块8输出的比较电压进行比较，得到开路电压；

MCU模块1发送控制信号给温度测量模块4获取温度值，根据温度值对应的第三电压值与程控DAC模块8输出的比较电压相比较，得到当前温度值；

根据单体电压值计算出电池组的开路电压；将开路电压以及当前温度值和电池厂家给出电池开路电压与电池容量的关系曲线、拟合公式或图表比对得出SOC；

其中，单体开路电压值通过第一比较器5与程控DAC模块8输出的比较电压进行比较的方法包括：

所述程控DAC模块8输出第一比较电压值通过第一比较器5与单体开路电压值相比较，若第一标准电压值小于单体开路电压值，则记录标记为1,若第一标准电压值大于单体开路电压值，则记录标记为0，再次输出前一次标准电压值50%的电压作为第二标准电压值与单体开路电压值比较若第二标准电压值第二比较电压值小于单体开路电压值，则记录标记为1；若第二比较电压值大于单体开路电压值，则记录标记为0，根据设定的记录次数，多次记录的标记形成二进制值，得出单体开路电压值。

该高精度动力电池组SOH在线测量系统及其方法，利用高精度的电压基准模块，不易受外界环境温度的影响；自身的基准电压精度高，且老化小；匹配外围高精度元件后，能够得到较大范围内的任意电压值，这些高精度电压值可用于其它传感器值的测量或比较，电压基准模块采用高精度的LTZ1000基准芯片，其是目前已知精度最高、老化最小的常规电压基准芯片，仅次于JVS量子电压基准，设置了恒温工作电路系统，使其在电动汽车工作的全温度范围内不受环境温度的影响，适用于车载测量电池的OCV电压，利用MCU的程序控制DAC发生器的电压，利用电压比较器，实现对温度传感器数值与电流传感器数值的高精度测量，构成车载的在线式DAC模块，并由MCU模块控制程控DAC模块8测量电池的开路电压，解决车载的电池电压测量方案中开路电压测量精度误差较大无法实现直接测量法计算电池的SOH值的问题；实现车载高精度的开路电压与温度测量，而无需离线测量开路电压，应用于在线的动力电池组的SOH的在线测量，实现动力电池模块的开路电压、环境温度与工作电流的高准确度在线测量，采用直接测量法估算动力电池的SOH值。

最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换,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 (9)

1.一种高精度动力电池组SOH在线测量系统，其特征在于：包括：

电压基准模块，用于提供基准电压；

程控DAC模块，用于将电压基准模块的数字信号转换成模拟比较电压信号输出；

单体电池开路电压测量电路，用于测量单体电池的单体开路电压值；

第一比较器,用于将所述单体开路电压值与程控DAC模块输出的比较电压相比较；

磁通门电流测量模块，用于测量电池组的工作电流；

第二比较器，用于将所述工作电流对应的第二电压值与程控DAC模块输出的比较电压相比较；

温度测量模块，用于测量电池组的温度值；

第三比较器，用于将所述温度值对应的第三电压值与程控DAC模块输出的比较电压相比较；

MCU模块，用于获取所述第一比较器、第二比较器、第三比较器输出极性以及比较次数，分别得出单体电压值、工作电流值以及当前温度值，并根据单体电压值计算出电池组的开路电压,将开路电压以及当前温度值和标准的开路电压、温度值与电池容量的数据表格比对得出SOC，并由保存的电池循环充放电次数，计算得到SOH值；

所述单体开路电压值的测量方法包括：所述程控DAC模块输出第一比较电压值通过第一比较器与单体开路电压值相比较，若第一比较电压值小于单体开路电压值，则记录标记为1；若第一比较电压值大于单体开路电压值，则记录标记为0，再次输出前一次比较电压值50%的电压作为第二比较电压值与单体开路电压值再次比较，若第二比较电压值小于单体开路电压值，则记录标记为1；若第一比较电压值大于单体开路电压值，则记录标记为0，根据设定的记录次数，多次记录的标记形成二进制值，得出单体开路电压值。

2.根据权利要求1所述的一种高精度动力电池组SOH在线测量系统，其特征在于：所述得出SOC的另一种方法包括：将开路电压以及当前温度值与开路电压、温度值与电池容量通过拟合公式(1)得出SOC；拟合公式(1)如下：

(1)

式中： 为开路电压，/> 为当前温度值，/> 为电池组的额定容量；

根据安时积分法得到电池组的SOC值C_C ，通过公式(2)计算出电池组的SOH值，公式(2)如下所示：

(2)；

其中，C_C 表示电池组的测量容量。

3.根据权利要求1所述的一种高精度动力电池组SOH在线测量系统，其特征在于：所述第一比较器、第二比较器以及第三比较器的同相端分别与单体电池开路电压测量电路、磁通门电流测量模块、温度测量模块的输出端相连接，且所述第一比较器、第二比较器以及第三比较器的反相端与程控DAC模块相连接，所述第一比较器、第二比较器、第三比较器的输出端连接MCU模块。

4.根据权利要求1所述的一种高精度动力电池组SOH在线测量系统，其特征在于：所述程控DAC模块包括缓冲器以及与20位DAC芯片相连接的10进制分压器；

所述10进制分压器包括至少一个金属封装箔电阻；10进制分压器使用具有低热电势触点的磁保持继电器作为开关。

5.根据权利要求1所述的一种高精度动力电池组SOH在线测量系统，其特征在于：所述磁通门电流测量模块测量电池组的工作电流，当工作电流小于设定电流值且持续时间大于2小时，则单体电池开路电压测量电路开始测量单体开路电压值。

6.根据权利要求1所述的一种高精度动力电池组SOH在线测量系统，其特征在于：所述电压基准模块设置有保持恒温的加热器。

7.根据权利要求1所述的一种高精度动力电池组SOH在线测量系统，其特征在于：所述程控DAC模块与记录电池循环充放电次数的车载电池管理系统相连接，将所述电池循环充放电次数、开路电压以及当前温度值与标准的开路电压、温度值与电池容量的数据表格比对得出SOC。

8.根据权利要求1所述的一种高精度动力电池组SOH在线测量系统，其特征在于：所述第一比较器通过PHOTOMOS固态继电器与电池组相连接，所述PHOTOMOS固态继电器与MCU模块相连接；

所述PHOTOMOS固态继电器的控制端IO口为高电平时，单体电池电压正极接入到第一比较器的正极端进行单体开路电压的比较测量；所述MCU模块的IO口按单体电池排列顺序控制电池组的电压接到第一比较器正极测量端CE+上。

9.基于权利要求1-8中任一项所述的高精度动力电池组SOH在线测量系统的SOC测量方法，其特征在于：包括：

磁通门电流测量模块持续测量工作电流，当工作电流小于设定工作电流并满足持续时间大于2小时后；

MCU模块发送控制信号给单体电池开路电压测量电路获取单体开路电压值，并将单体开路电压值通过第一比较器与程控DAC模块输出的比较电压进行比较，得到开路电压；

MCU模块发送控制信号给温度测量模块获取温度值，根据温度值对应的第三电压值与程控DAC模块输出的比较电压相比较，得到当前温度值；

根据单体电压值计算出电池组的开路电压；将开路电压以及当前温度值和标准的开路电压、温度值与电池容量的关系曲线、拟合公式或图表比对得出SOC；

其中，单体开路电压值通过第一比较器与程控DAC模块输出的比较电压进行比较的方法包括：

所述程控DAC模块输出第一比较电压值通过第一比较器与单体开路电压值相比较，若第一比较电压值小于单体开路电压值，则记录标记为1；若第一比较电压值大于单体开路电压值，则记录标记为0，再次输出前一次比较电压值50%的电压作为第二比较电压值与单体开路电压值比较若第二比较电压值小于单体开路电压值，则记录标记为1；若第二比较电压值大于单体开路电压值，则记录标记为0，根据设定的记录次数，多次记录的标记形成二进制值，得出单体开路电压值。