CN117360328A - 一种电池管理系统的电量修正方法和系统 - Google Patents

Abstract

本申请涉及电动汽车的电池管理系统领域，具体地涉及一种电池管理系统的电量修正方法和系统。所述方法包括：MCU芯片接收到下电信号时，启动内置的RTC进行下电计时，并且MCU芯片进入低功耗模式运行，其中，在下电计时过程中，RTC判断下电计时的时长是否大于等于时间阈值；若时长大于等于时间阈值，则RTC唤醒MCU芯片退出低功耗模式；MCU芯片退出低功耗模式后，MCU芯片保存修正标志位；MCU芯片保存修正标志位后，MCU芯片发送第一反馈信号至电源芯片；MCU芯片被电源芯片恢复供电再次进入工作模式时，MCU芯片判断是否已经存储有修正标志位；若有，则MCU芯片进行电量修正。本申请提供的电池管理系统的修正方法和系统可以以较低的成本及功耗实现静态OCV修正。

Description

一种电池管理系统的电量修正方法和系统

技术领域

本申请涉及电动汽车的电池管理系统领域，具体地涉及一种电池管理系统的电量修正方法和系统。

背景技术

随着能源危机和环境污染的不断加剧，高效且低污染的电动汽车逐渐成为新的发展趋势。而且随着电动汽车续航能力的增加以及电子器件成本的下降，电动汽车的受欢迎率和普及率越来越高。

电池电量是评价电动汽车续航能力的一项重要指标。但电动汽车电池电量的计算通常会存在一定误差，为了降低该误差，可以对电池电量进行修正。相关技术中，通常采用静态OCV(Open Ci rcuit Voltage，开路电压)修正法。但静态OCV修正法存在占用MCU(微控制单元，Microcontrol ler Unit)资源以及成本及功耗也较高等问题。因此，如何以较低的成本及功耗实现静态OCV修正成为需要解决的问题。

发明内容

有鉴于此，本申请提供一种电池管理系统的电量修正方法和系统，以利于解决现有的静态OCV修正技术中存在占用MCU资源以及成本及功耗也较高的问题。

第一方面，本申请实施例提供了一种电池管理系统的电量修正方法，所述方法应用于MCU芯片，所述MCU芯片内置有RTC，所述方法包括：所述MCU芯片接收到下电信号时，启动内置的所述RTC进行下电计时，并且所述MCU芯片进入低功耗模式运行，其中，在所述下电计时过程中，所述RTC判断所述下电计时的时长是否大于等于时间阈值；若所述时长大于等于所述时间阈值，则所述RTC唤醒所述MCU芯片退出所述低功耗模式；所述MCU芯片退出所述低功耗模式后，所述MCU芯片保存修正标志位；所述MCU芯片保存所述修正标志位后，所述MCU芯片发送第一反馈信号至电源芯片，所述电源芯片用于根据所述第一反馈信号停止对所述MCU芯片供电；所述MCU芯片被所述电源芯片恢复供电再次进入工作模式时，所述MCU芯片判断是否已经存储有所述修正标志位；若有，则所述MCU芯片进行电量修正；否则，所述MCU芯片不进行电量修正。

在一种可能的实现方式中，MCU芯片除了包含所述RTC之外，还包含若干其他模块；所述MCU芯片接收到下电信号时，启动内置的所述RTC进行下电计时，并且所述MCU芯片进入低功耗模式运行，包括：所述MCU芯片接收到下电信号时，关闭所述MCU芯片内置的其他模块，仅保留所述RTC计时功能；其中，所述低功耗模式包括：所述MCU芯片中的所述RTC为工作状态，所述MCU芯片中的其他模块为非工作状态。

在一种可能的实现方式中，若所述时长大于等于所述时间阈值，则所述RTC唤醒所述MCU芯片退出所述低功耗模式，包括：若所述时长大于等于所述时间阈值，则所述RTC发送第二反馈信号至所述MCU芯片；所述MCU芯片接收所述第二反馈信号后，启动所述MCU芯片内置的其他模块，进入工作模式。

在一种可能的实现方式中，在所述下电计时过程中，所述RTC判断所述下电计时的时长是否大于等于时间阈值，还包括：在下电计时的所述时长小于时间阈值且所述MCU芯片在低功耗模式运行中，若所述MCU芯片从所述低功耗模式切换至工作模式，则所述MCU向所述RTC发送第三反馈信号；所述RTC接收到所述第三反馈信号时，所述RTC退出本次计时，所述MCU芯片不记录本次所述修正标志位。

在一种可能的实现方式中，MCU芯片被所述电源芯片恢复供电再次进入工作模式，包括：所述电源芯片接收到车辆本地的控制设备发送的上电信号或者接收到远程移动设备发送的唤醒信号时，所述电源芯片恢复对所述MCU芯片的供电，所述MCU芯片再次进入工作模式。

在一种可能的实现方式中，电源芯片接收到车辆本地的控制设备发送的上电信号时，所述电源芯片恢复对所述MCU芯片的供电，包括：车辆本地的控制设备控制车辆电池上电后，向所述电源芯片发送上电信号；响应于所述上电信号，所述电源芯片对所述MCU芯片进行供电，使得所述MCU芯片重新进入工作模式。

在一种可能的实现方式中，电源芯片接收到远程移动设备发送的唤醒信号时，所述电源芯片恢复对所述MCU芯片的供电，包括：整车CAN网络接收到远程移动设备发送的唤醒信号后，整车CAN网络通过CAN芯片向所述电源芯片发送唤醒信号；响应于所述唤醒信号，所述电源芯片对所述MCU芯片进行供电，使得所述MCU芯片重新进入工作模式。

在一种可能的实现方式中，电量修正，包括：所述MCU芯片确定OCV与SOC的关系曲线；所述MCU根据车辆电池的当前电压和温度参数，对照所述OCV与SOC的关系曲线确定车辆电池电量；根据所述MCU芯片被所述电源芯片恢复供电的时长以及预设修正系数对所述车辆电池电量进行修正。

第二方面，本申请实施例提供了一种电池管理系统，包括：MCU芯片、电源芯片和CAN芯片；MCU芯片和电源芯片电连接，CAN芯片和电源芯片电连接；所述MCU芯片内置有RTC，所述MCU芯片用于执行第一方面的任意一项所述的方法。

本申请实施例所提供的方案中，利用MCU芯片内置的RTC进行下电计时，在物理结构上可以省去独立RTC芯片、独立电源芯片以及用于对独立RTC芯片和独立电源芯片进行驱动的电路；而且，当MCU芯片保存修正标志位后，MCU芯片发送第一反馈信号至电源芯片，电源芯片根据所述第一反馈信号停止对MCU芯片供电，在降低功耗的同时又减少了MCU芯片的运行时间。因此，上述电池管理系统的电量修正方法能够较低的成本及功耗实现静态OCV修正。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。

图1为本申请实施例提供的一种电池管理系统的结构示意图；

图2为本申请实施例提供的一种电池管理系统的电量修正方法的流程图；

图3为本申请实施例提供的一种接收到车辆本地的控制设备发送的上电信号的流程图；

图4为本申请实施例提供的一种接收远程移动设备发送的唤醒信号的流程图。

具体实施方式

为了更好的理解本申请的技术方案，下面结合附图对本申请实施例进行详细描述。

应当明确，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本申请保护的范围。

在本申请实施例中使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的，而非旨在限制本申请。在本申请实施例和所附权利要求书中所使用的单数形式的“一种”、“所述”和“该”也旨在包括多数形式，除非上下文清楚地表示其他含义。

应当理解，本文中使用的术语“和/或”仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，甲和/或乙，可以表示：单独存在甲，同时存在甲和乙，单独存在乙这三种情况。另外，本文中字符“/”，一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。

现有技术中，电池管理系统的电量修正方法包括：当MCU芯片接收到下电信号时，独立RTC芯片记录下电时刻，同时MCU芯片发送反馈信号至电源芯片，电源芯片根据反馈信号停止对MCU芯片供电。当MCU芯片被电源芯片恢复供电再次进入工作模式时，独立RTC芯片计算当前时刻与下电时刻之间的差值，并判断差值是否满足设定的电量修正时间阈值，若满足，则MCU芯片进行电量修正；若不满足，MCU芯片则不进行电量修正。上述电池管理系统的电量修正方法，为了保证独立RTC芯片一直处于工作状态，需要独立电源芯片以及用于对独立RTC芯片和独立电源芯片进行驱动的电路，既占用MCU芯片资源又使得电池管理系统的功耗及成本较高。

针对上述问题，本申请实施例提供了一种电池管理系统的电量修正方法，所述方法应用于MCU芯片，所述MCU芯片内置有RTC，所述方法包括：所述MCU芯片接收到下电信号时，启动内置的所述RTC进行下电计时，并且所述MCU芯片进入低功耗模式运行，其中，在所述下电计时过程中，所述RTC判断所述下电计时的时长是否大于等于时间阈值；若所述时长大于等于所述时间阈值，则所述RTC唤醒所述MCU芯片退出所述低功耗模式；所述MCU芯片退出所述低功耗模式后，所述MCU芯片保存修正标志位；所述MCU芯片保存所述修正标志位后，所述MCU芯片发送第一反馈信号至电源芯片，所述电源芯片用于根据所述第一反馈信号停止对所述MCU芯片供电；所述MCU芯片被所述电源芯片恢复供电再次进入工作模式时，所述MCU芯片判断是否已经存储有所述修正标志位；若有，则所述MCU芯片进行电量修正；否则，所述MCU芯片不进行电量修正。

以下进行详细说明。

如图1所示，为本申请实施例提供的一种电池管理系统的结构示意图。如图1所示，电池管理系统100可以包括：12V电源101、电源芯片102、CAN芯片103、晶振104、MCU芯片105。MCU芯片105分别与电源芯片102和晶振104电连接，CAN芯片103分别与12V电源101和电源芯片102电连接，此外，12V电源101还和电源芯片102电连接。

其中，12V电源101，用于给电池管理系统100供电；电源芯片102，用于根据不同信号对MCU芯片105供断电；CAN芯片103，用于接收远程移动设备通过整车CAN网络发送的唤醒信号，以及用于将唤醒信号发送给电源芯片102；晶振104，用于提供电池管理系统100所需的时钟源；MCU芯片105，用于执行本发明提供的电池管理系统100的电量修正方法的各实施例中的部分或全部步骤。其中，MCU芯片105中内置有RTC，RTC用于MCU芯片105接收到下电信号时，进行下电计时并且实时判断下电计时的时长是否大于等于时间阈值。

此外，CAN芯片103与电池管理系统外部的整车CAN网络连接，整车CAN网络用于接收远程移动设备发送的唤醒信号，以及用于将唤醒信号发送至CAN芯片103。

在图1所示的电池管理系统100中，MCU芯片105接收到下电信号时，可以执行本发明实施例的电量修正方法，并基于本发明实施例的电量修正方法来决策是否对电池进行电量修正。

如图2所示，为本申请实施例提供的一种电池管理系统的电量修正方法的流程图。如图2所示，该方法的处理步骤包括：

步骤S201：MCU芯片105接收到下电信号时，启动内置的RTC进行下电计时，并且MCU芯片105进入低功耗模式运行。其中，MCU芯片105除了包含RTC之外，还包含若干其他模块。

当MCU芯片105接收到下电信号时，关闭MCU芯片205内置的其他模块，仅保留RTC计时功能。低功耗模式包括：MCU芯片105中的RTC为工作状态，MCU芯片105中的其他模块为非工作状态。

步骤S202：在下电计时过程中，RTC判断下电计时的时长是否大于等于时间阈值。当时长大于等于时间阈值时，执行步骤S203；否则，继续执行步骤S202。

步骤S203：当时长大于等于时间阈值时，则RTC唤醒MCU芯片105退出低功耗模式。

一种可能的实现方式是，若下电计时的时长大于等于时间阈值，则RTC发送第二反馈信号至MCU芯片105；MCU芯片105接收第二反馈信号后，启动MCU芯片105内置的其他模块，进入工作模式。MCU进入工作模式包括：MCU芯片105中内置的RTC以及其他模块均为工作状态。

步骤S204：MCU芯片105退出低功耗模式后，MCU芯片105保存修正标志位。其中，修正标志位用于标识车量电池需要进行电量修正。

步骤S205：MCU芯片105保存修正标志位后，MCU芯片105发送第一反馈信号至电源芯片102，电源芯片102用于根据第一反馈信号停止对MCU芯片105供电。

其中，第一反馈信号用于通知电源芯片102停止对MCU芯片105供电。一种可能的实现方式是，电源芯片102接收到第一反馈信号后，会断开与MCU芯片105的连接，使MCU芯片105进入非工作模式。MCU芯片105进入非工作模式包括：MCU芯片105中内置的RTC以及其他模块均为非工作状态。

步骤S206：MCU芯片105被电源芯片102恢复供电再次进入工作模式时，MCU芯片105判断是否已经存储有修正标志位。

其中，MCU芯片105被电源芯片102恢复供电再次进入工作模式，包括：电源芯片102接收到车辆本地的控制设备发送的上电信号或者接收到远程移动设备发送的唤醒信号时，电源芯片102恢复对MCU芯片105的供电，MCU芯片105再次就进入工作模式，如图3和图4所示。

步骤S207：当MCU芯片105中已经存储有修正标志位时，MCU芯片105进行电量修正。

其中，电量修正包括：MCU芯片105确定OCV与SOC的关系曲线；MCU芯片105根据车辆电池的当前电压和温度参数，对照OCV与SOC的关系曲线确定车辆电池电量；根据MCU芯片105被电源芯片102恢复供电的时长以及预设修正系数对车辆电池电量进行修正。

步骤S208：当MCU芯片105中无修正标志位时，MCU芯片105不进行电量修正。

上述步骤S202中，在下电计时的时长小于时间阈值且MCU芯片105在低功耗模式运行中，若MCU芯片105从低功耗模式切换至工作模式，则MCU芯片105向RTC发送第三反馈信号；RTC接收到第三反馈信号时，RTC退出本次计时，MCU芯片105不记录本次修正标志位。其中，第三反馈信号用于通知RTC退出本次计时。

本发明实施例的方法中，MCU芯片105内置有RTC，当MCU芯片105接收到下电信号时，启动内置的RTC进行下电计时，并且MCU芯片105进入低功耗模式运行。MCU芯片105根据RTC的计时时长是否大于等于时间阈值，判断是否退出低功耗模式；当时长大于等于时间阈值时，MCU芯片105退出低功耗模式，保存修正标志位，然后MCU芯片105发送第一反馈信号至电源芯片102，电源芯片102会根据接收到的第一反馈信号停止对MCU芯片105供电；当MCU芯片105被电源芯片102恢复供电再次进入工作模式时，MCU芯片105根据是否已经存储有修正标志位，判断是否进行电量修正。上述方法，通过MCU芯片105内置的RTC进行下电计时，无需独立RTC芯片、独立电源芯片以及用于对独立RTC芯片和独立电源芯片进行驱动的电路，可以降低成本。而且，MCU芯片105保存修正标志位后，电源芯片102停止对MCU芯片105供电，MCU芯片105进入非工作状态，降低功耗的同时又减少了MCU芯片105的运行时间，有助于保证MCU芯片105的寿命。

如图3所示，为本申请实施例提供的一种接收到车辆本地的控制设备发送的上电信号的流程图。如图3所示，该方法的处理步骤包括：

步骤S301：车辆本地的控制设备发起上电信号，并发送上电信号给电源芯片102。其中，车辆本地的控制设备，可以是车辆系统的开关、钥匙等。上电信号是用于控制车辆电池上电的型号。作为一种可能的实现方式，车辆本地的控制设备发起上电信号可以是车辆系统的钥匙开车门的信号。

步骤S302：电源芯片102接收到上电信号后，响应于上电信号，对MCU芯片105进行供电。

步骤S303：MCU芯片105接收电源芯片102的供电后，再次进入工作模式。

步骤S304：MCU芯片105再次进入工作模式后，判断是否已经存储有修正标志位。当MCU芯片105中已经存储有修正标志位时，执行步骤S305；否则，执行步骤S306。

步骤S305：当MCU芯片105中已经存储有修正标志位时，MCU芯片105进行电量修正。

一种可能的实现方式是，当MCU芯片105中已经存储有修正标志位时，MCU芯片105确定OCV与SOC的关系曲线；MCU芯片105根据车辆电池的当前电压和温度参数，对照OCV与SOC的关系曲线确定车辆电池电量；根据MCU芯片105被电源芯片102恢复供电的时长以及预设修正系数对车辆电池电量进行修正。

步骤S306：当MCU芯片105中无修正标志位时，则MCU芯片105不进行电量修正。

如图4所示，为本申请实施例提供的一种接收远程移动设备发送的唤醒信号的流程图。如图4所示，该方法的处理步骤包括：

步骤S401：远程移动设备发起唤醒信号，并将唤醒信号发送给整车CAN网络。其中，远程移动设备，可以是平板电脑、手机等具有唤醒信号发起功能的设备。作为一种可能实现的方式，唤醒信号可以是手机控制车辆开启车内空调的指令。

步骤S402：整车CAN网络接收到远程移动设备发送的唤醒信号后，整车CAN网络将唤醒信号发送给CAN芯片103。

步骤S403：CAN芯片103接收到唤醒信号后，将唤醒信号发送给电源芯片102。

步骤S404：电源芯片102接收到唤醒信号后，响应于唤醒信号，对MCU芯片105进行供电。

步骤S405：MCU芯片105接收电源芯片102的供电后，再次进入工作模式。

步骤S406：MCU芯片105再次进入工作模式后，判断是否已经存储有修正标志位。当MCU芯片105中已经存储有修正标志位时，执行步骤S407；否则，执行步骤S408。

步骤S407：当MCU芯片105中已经存储有修正标志位时，MCU芯片105进行电量修正。一种可能的实现方式是，当MCU芯片105中已经存储有修正标志位时，MCU芯片105确定OCV与SOC的关系曲线；MCU芯片105根据车辆电池的当前电压和温度参数，对照OCV与SOC的关系曲线确定车辆电池电量；根据MCU芯片105被电源芯片102恢复供电的时长以及预设修正系数对车辆电池电量进行修正。

步骤S408：当MCU芯片105中无修正标志位时，MCU芯片105不进行电量修正。

以上所述仅为本发明实施例的较佳实施例而已，并不用以限制本发明实施例，凡在本发明实施例的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明实施例保护的范围之内。

Claims (9)

1.一种电池管理系统的电量修正方法，其特征在于，所述方法应用于MCU芯片，所述MCU芯片内置有RTC，所述方法包括：

所述MCU芯片接收到下电信号时，启动内置的所述RTC进行下电计时，并且所述MCU芯片进入低功耗模式运行，其中，在所述下电计时过程中，所述RTC判断所述下电计时的时长是否大于等于时间阈值；

若所述时长大于等于所述时间阈值，则所述RTC唤醒所述MCU芯片退出所述低功耗模式；

所述MCU芯片退出所述低功耗模式后，所述MCU芯片保存修正标志位；

所述MCU芯片保存所述修正标志位后，所述MCU芯片发送第一反馈信号至电源芯片，所述电源芯片用于根据所述第一反馈信号停止对所述MCU芯片供电；

所述MCU芯片被所述电源芯片恢复供电再次进入工作模式时，所述MCU芯片判断是否已经存储有所述修正标志位；

若有，则所述MCU芯片进行电量修正；

否则，所述MCU芯片不进行电量修正。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述MCU芯片除了包含所述RTC之外，还包含若干其他模块；所述MCU芯片接收到下电信号时，启动内置的所述RTC进行下电计时，并且所述MCU芯片进入低功耗模式运行，包括：

所述MCU芯片接收到下电信号时，关闭所述MCU芯片内置的其他模块，仅保留所述RTC计时功能；

其中，所述低功耗模式包括：所述MCU芯片中的所述RTC为工作状态，所述MCU芯片中的其他模块为非工作状态。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，若所述时长大于等于所述时间阈值，则所述RTC唤醒所述MCU芯片退出所述低功耗模式，包括：

若所述时长大于等于所述时间阈值，则所述RTC发送第二反馈信号至所述MCU芯片；

所述MCU芯片接收所述第二反馈信号后，启动所述MCU芯片内置的其他模块，进入工作模式。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述在所述下电计时过程中，所述RTC判断所述下电计时的时长是否大于等于时间阈值，还包括：

在下电计时的所述时长小于时间阈值且所述MCU芯片在低功耗模式运行中，若所述MCU芯片从所述低功耗模式切换至工作模式，则所述MCU芯片向所述RTC发送第三反馈信号；

所述RTC接收到所述第三反馈信号时，所述RTC退出本次计时，所述MCU芯片不记录本次所述修正标志位。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述MCU芯片被所述电源芯片恢复供电再次进入工作模式，包括：

所述电源芯片接收到车辆本地的控制设备发送的上电信号或者接收到远程移动设备发送的唤醒信号时，所述电源芯片恢复对所述MCU芯片的供电，所述MCU芯片再次进入工作模式。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述电源芯片接收到车辆本地的控制设备发送的上电信号时，所述电源芯片恢复对所述MCU芯片的供电，包括：

车辆本地的控制设备控制车辆电池上电后，向所述电源芯片发送上电信号；

响应于所述上电信号，所述电源芯片对所述MCU芯片进行供电，使得所述MCU芯片重新进入工作模式。

7.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述电源芯片接收到远程移动设备发送的唤醒信号时，所述电源芯片恢复对所述MCU芯片的供电，包括：

整车CAN网络接收到远程移动设备发送的唤醒信号后，整车CAN网络通过CAN芯片向所述电源芯片发送唤醒信号；

响应于所述唤醒信号，所述电源芯片对所述MCU芯片进行供电，使得所述MCU芯片重新进入工作模式。

8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述电量修正，包括：

所述MCU芯片确定OCV与SOC的关系曲线；

所述MCU芯片根据车辆电池的当前电压和温度参数，对照所述OCV与SOC的关系曲线确定车辆电池电量；

根据所述MCU芯片被所述电源芯片恢复供电的时长以及预设修正系数对所述车辆电池电量进行修正。

9.一种电池管理系统，其特征在于，包括：MCU芯片、电源芯片和CAN芯片；MCU芯片和电源芯片电连接，CAN芯片和电源芯片电连接；

所述MCU芯片内置有RTC，所述MCU芯片用于执行权利要求1至8任意一项所述的方法。