CN118191601A - 电池管理系统电流校准方法、装置及电子设备 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种电池管理系统电流校准方法、装置及电子设备,该方法包括:获取电池管理系统的充电请求电流、BMS采样电流和充电通道的充电输出电流;根据充电请求电流和充电输出电流确定是否启动参考电流更新策略;在启动参考电流更新策略之后,获取BMS采样电流在恒流充电阶段的第一采样数据集,及充电输出电流在恒流充电阶段的第二采样数据集;根据第一采样数据集和第二采样数据集计算参考电流;根据参考电流对BMS采样电流进行校准。本发明通过引入BMS充电请求电流和充电输出电流,结合恒流充电阶段的采样数据偏差计算电流校准的参考电流,对BMS采样电流进行自适应校准,策略简单实用,校准精度高。
Description
技术领域
本发明涉及电池管理技术领域,尤其涉及一种电池管理系统电流校准方法、装置及电子设备。
背景技术
电池管理系统(Battery Management System,简称BMS)是新能源车辆控制技术的重要组成部分。电池管理系统用于监控及管理电池参数,以识别过充、过放、过流和温度异常等情况,并对电池提供对应的保护策略。其中,电流监控是电池管理系统的核心功能之一。
电池管理系统通常采用电阻分流器或者霍尔电流传感器等元件采集电流,并基于传感器采集得到的电流计算荷电状态(State of Charge,简称SOC),但是,由于传感器老化等原因会导致产生采样误差,增加SOC计算误差。因此,需要对电池管理系统的采样数据进行校准。
现有的电池管理系统的数据校准方法通过建立校准数据与采样数据之间的函数关系,基于该函数关系对BMS采样数据进行校准,其存在以下问题:函数关系的准确性取决于采样数据的复杂性及校准数据的可靠性,现有的校准数据和采样数据均依靠传感器获取,易受传感器本身零飘和硬件电路误差影响,及采样时间不同步等因素影响,造成BMS电流精度偏低。
发明内容
本发明提供了一种电池管理系统电流校准方法、装置及电子设备,以解决现有的电池管理系统的电流监控及校准受传感器自身及硬件电路性能影响,导致采样数据误差较大的问题,能够提升BMS电流精度。
根据本发明的一方面,提供了一种电池管理系统电流校准方法,所述电池管理系统与充电设备之间设置有充电通道和通信通道,所述电流校准方法包括:获取所述电池管理系统的充电请求电流、BMS采样电流和所述充电通道的充电输出电流;根据所述充电请求电流和所述充电输出电流确定是否启动参考电流更新策略;在启动参考电流更新策略之后,获取所述BMS采样电流在恒流充电阶段的第一采样数据集,及所述充电输出电流在所述恒流充电阶段的第二采样数据集;根据所述第一采样数据集和所述第二采样数据集计算参考电流;根据所述参考电流对所述BMS采样电流进行校准。
可选地,所述根据所述充电请求电流和所述充电输出电流确定是否启动参考电流更新策略,包括:获取所述充电请求电流和所述充电输出电流之间的差值;在所述差值的绝对值小于或者等于第一阈值,或者,所述差值的绝对值与所述充电请求电流的比值小于或者等于第二阈值之时,启动参考电流更新策略。
可选地,所述获取所述BMS采样电流在恒流充电阶段的第一采样数据集,及所述充电输出电流在所述恒流充电阶段的第二采样数据集,包括:判断所述电池管理系统是否处于所述恒流充电阶段;基于预设采样窗口对同一时刻的所述BMS采样电流和所述充电输出电流进行数据采样;基于所述BMS采样电流在所述预设采样窗口内的所有数据建立所述第一采样数据集;基于所述充电输出电流在所述预设采样窗口内的所有数据建立所述第二采样数据集。
可选地,所述根据所述第一采样数据集和所述第二采样数据集计算参考电流,包括:获取所述第一采样数据集的第i个BMS采样电流数据及所述第二采样数据集的第i个充电输出电流数据;其中,i为大于或者等于1,且小于或者等于采样窗口长度的任一正整数;对所述第i个BMS采样电流数据与所述第i个充电输出电流数据的差值进行累加求和,得到数据偏差和;根据所述数据偏差和与所述采样窗口长度计算所述参考电流。
可选地,所述根据所述参考电流对所述BMS采样电流进行校准,包括:在所述电池管理系统处于充电阶段之时,基于所述充电阶段的采样数据对所述参考电流进行实时更新,并基于更新后的所述参考电流对所述充电阶段的所述BMS采样电流进行校准,并存储更新后的所述参考电流。
可选地,所述根据所述参考电流对所述BMS采样电流进行校准,包括:在所述电池管理系统进入放电阶段之时,获取充电阶段存储的最后一个参考电流,并基于所述最后一个参考电流对所述放电阶段的所述BMS采样电流进行校准。
可选地,在所述获取所述电池管理系统的充电请求电流、BMS采样电流和所述充电通道的充电输出电流之前,所述电流校准方法还包括:获取所述充电通道和所述通信通道的连接状态;在所述充电通道和所述通信通道连接成功之时,判定所述电池管理系统进入充电阶段。
可选地,在不启动参考电流更新策略之时,所述电流校准方法还包括:获取前一参考电流更新策略中计算得到的前一时刻参考电流,并根据所述前一时刻参考电流对所述BMS采样电流进行校准。
根据本发明的另一方面,提供了一种电池管理系统电流校准装置,所述电池管理系统与充电设备之间设置有充电通道和通信通道,所述电流校准装置包括:数据采集模块,用于获取所述电池管理系统的充电请求电流、BMS采样电流和所述充电通道的充电输出电流;参考电流评估模块,用于根据所述充电请求电流和所述充电输出电流确定是否启动参考电流更新策略;数据处理模块,用于在启动参考电流更新策略之后,获取所述BMS采样电流在恒流充电阶段的第一采样数据集,及所述充电输出电流在所述恒流充电阶段的第二采样数据集;计算模块,用于根据所述第一采样数据集和所述第二采样数据集计算参考电流;校准执行模块,用于根据所述参考电流对所述BMS采样电流进行校准。
根据本发明的另一方面,提供了一种电子设备,所述电子设备包括:至少一个处理器;以及与所述至少一个处理器通信连接的存储器;其中,所述存储器存储有可被所述至少一个处理器执行的计算机程序,所述计算机程序被所述至少一个处理器执行,以使所述至少一个处理器能够执行上述电池管理系统电流校准方法。
本发明实施例的技术方案,通过获取电池管理系统的充电请求电流、BMS采样电流和充电输出电流,根据充电请求电流和充电输出电流的比对结果确定是否启动参考电流更新策略,在参考电流更新策略中,在恒流充电阶段,同步获取BMS采样电流的第一采样数据集及充电输出电流的第二采集数据集,根据第一采样数据集和第二采样数据集计算参考电流,以对BMS采样电流进行校准,解决了现有的电池管理系统的电流监控及校准受传感器自身及硬件电路性能影响,导致采样数据误差较大的问题,通过引入BMS充电请求电流和充电输出电流,结合恒流充电阶段的采样数据偏差计算电流校准的参考电流,对BMS采样电流进行自适应校准,策略简单实用,校准精度高。
应当理解,本部分所描述的内容并非旨在标识本发明的实施例的关键或重要特征,也不用于限制本发明的范围。本发明的其它特征将通过以下的说明书而变得容易理解。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案,下面将对实施例描述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发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例一提供的一种电池管理系统电流校准方法的流程图;
图2为本发明实施例一提供的一种电池管理系统在充电状态下的安装结构的示意图;
图3为本发明实施例一提供的另一种电池管理系统电流校准方法的流程图;
图4为本发明实施例一提供的又一种电池管理系统电流校准方法的流程图;
图5为本发明实施例一提供的再一种电池管理系统电流校准方法的流程图;
图6为本发明实施例一提供的还一种电池管理系统电流校准方法的流程图;
图7为本发明实施例二提供的一种电池管理系统电流校准装置的结构示意图;
图8是实现本发明实施例的电池管理系统电流校准方法的电子设备的结构示意图。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案,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的实施例,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,都应当属于本发明保护的范围。
需要说明的是,本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象,而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换,以便这里描述的本发明的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外,术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形,意图在于覆盖不排他的包含,例如,包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元,而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
实施例一
图1为本发明实施例一提供的一种电池管理系统电流校准方法的流程图,图2为本发明实施例一提供的一种电池管理系统在充电状态下的安装结构的示意图,本实施例可适用于在电池充电或者放电过程中对BMS采样电流进行校准的应用场景,该方法可以由电池管理系统电流校准装置来执行,该电池管理系统电流校准装置可以采用硬件和/或软件的形式实现,该电池管理系统电流校准装置可配置于电池管理系统或者独立的电子设备中。
如图2所示,本申请的电池管理系统100与充电设备200之间设置有充电通道110和通信通道120。其中,充电设备200包括但不限于:车载充电机、非车载充电机或者其他用于给电池充电的储能设备。充电通道110用于将充电设备200提供的充电输出电流传输至电池管理系统100,经电池管理系统100分配后对电池模组进行充电。在一些实施例中,充电通道110内设置高压继电器,其中,高压继电器包括但不限于下述至少一项:主正继电器、主负继电器及预充继电器。通信通道120可采用CAN通信通道,用于对电池管理系统100与充电设备200之间的握手报文和数据进行双向传输。例如,电池管理系统100基于通信通道120对充电设备200发送充电请求报文,充电设备200基于通信通道120对电池管理系统100反馈充电设备端的采样数据。
如图2所示,电池管理系统100还与第一采集单元101连接,第一采集单元101用于采集电池模组的实时母线电流,并将该实时母线电流发送给电池管理系统100。充电设备200还与第二采集单元102连接,第二采集单元102用于采集充电设备200的充电输出电流,并将采集到的充电输出电流经通信通道120反馈至电池管理系统100。
参见图1和图2所示,本申请的电流校准方法包括以下步骤:
S1:获取电池管理系统的充电请求电流、BMS采样电流和充电通道的充电输出电流。
其中,充电请求电流为基于电池模组的实际充电需求确定的电流值。在本实施例中,电池管理系统可采用充电请求报文形式将充电请求电流发送至充电设备200。充电设备200基于充电请求电流和自身的输出能力限制对电池模组提供充电电流。充电输出电流为充电设备200对电池模组提供的实际充电电流。
参见图2所示,可将第一采集单元101采集得到的电流数据作为BMS采样电流;将第二采集单元102采集得到的电流数据作为充电输出电流。
S2:根据充电请求电流和充电输出电流确定是否启动参考电流更新策略。
其中,参考电流更新策略是指对电流校准所采用的参考电流进行更新的策略。参考电流用于补偿第一采集单元101的实测数据的偏差。
在本实施例中,当充电请求电流在充电设备200的输出能力范围内时,充电设备200能够按照充电请求电流提供充电电流,此时,充电输出电流能够作为电流校准的参考数据;当充电请求电流大于充电设备200的输出电流最大值时,充电设备200按照输出电流最大值提供充电输出电流,此时,充电输出电流无法作为电流校准的参考数据。
具体地,可基于充电请求电流和充电输出电流的数值偏差判断充电请求电流是否在充电设备200的输出能力范围内,若充电请求电流在充电设备200的输出能力范围内,则当前能够基于充电输出电流计算参考电流,启动参考电流更新策略;若充电请求电流超过充电设备200的输出能力范围,则当前无法采用充电输出电流计算参考电流,不启动参考电流更新策略。
S3:在启动参考电流更新策略之后,获取BMS采样电流在恒流充电阶段的第一采样数据集,及充电输出电流在恒流充电阶段的第二采样数据集。
其中,恒流充电阶段是指充电设备200基于恒定电流对电池模组进行充电的阶段。
第一采样数据集包括至少一个恒流充电阶段的BMS采样电流数据,第二采样数据集包括至少一个恒流充电阶段的充电输出电流数据。优选地,第一采样数据集中的BMS采样电流数据的数量与第二采样数据集中的充电输出电流的数量相同。在本实施例中,在电池模组充电过程中,通过控制第一采集单元101和第二采集单元102的采样周期,和/或,通过调节通信通道120的数据通讯周期,使第一采样数据集与第二采样数据集的采样数据保持同步。
S4:根据第一采样数据集和第二采样数据集计算参考电流。
在本实施例中,参考电流可基于第一采样数据集与第二采样数据集中对应数据的差值计算得到。在充电过程中,第一采样数据集和第二采样数据集随着BMS采样电流和充电通道的充电输出电流的变化而变化,参考电流的计算结果随着第一采样数据集和第二采样数据集中的数据变化实时更新。
S5:根据参考电流对BMS采样电流进行校准。
在本实施例中,根据参考电流对BMS采样电流进行校准,包括:根据参考电流对充电阶段的BMS采样电流进行校准,及根据参考电流对放电阶段的BMS采样电流进行校准。
具体地,在电池模组充电过程中,实时采集充电请求电流、BMS采样电流和充电输出电流,当充电请求电流处于充电设备200的输出能力范围内,即充电设备200能够按照充电请求电流提供充电输出电流时,启动参考电流更新策略,基于充电输出电流计算参考电流。同步采集恒流充电阶段的BMS采样电流数据和充电输出电流数据建立第一采样数据集和第二采样数据集,根据两个采样数据集在同一时刻的数据偏差计算参考电流。若定义参考电流为Ioffset,则BMS采样电流IBMS的校准电流IBMS'等于IBMS-Ioffset。通过引入BMS充电请求电流和充电输出电流,结合恒流充电阶段的采样数据偏差计算电流校准的参考电流,对BMS采样电流进行自适应校准,解决了现有的电池管理系统的电流监控及校准受传感器自身及硬件电路性能影响,导致采样数据误差较大的问题,策略简单实用,校准精度高。
可选地,图3为本发明实施例一提供的另一种电池管理系统电流校准方法的流程图,示例性地示出了一种启动参考电流更新策略的决策方法。参见图3所示,上述步骤S2记载的根据充电请求电流和充电输出电流确定是否启动参考电流更新策略,包括:
S201:获取充电请求电流和充电输出电流之间的差值。
其中,充电请求电流和充电输出电流之间的差值可用于衡量充电请求电流是否在充电设备200的输出能力范围内。例如,若充电请求电流和充电输出电流之间的差值之间的差值过大,则表明充电请求电流超过充电设备200的输出能力范围,即充电设备200无法按照充电请求电流提供充电输出电流;若充电请求电流和充电输出电流之间的差值之间的差值较小,则表明充电请求电流在充电设备200的输出能力范围内,即充电设备200能够按照充电请求电流提供充电输出电流。
S202:判断差值的绝对值是否小于或者等于第一阈值,和/或,判断差值的绝对值与充电请求电流的比值是否小于或者等于第二阈值。
其中,第一阈值表示充电请求电流和充电输出电流之间偏差绝对值的上限阈值;第二阈值表示充电请求电流和充电输出电流之间偏差率的上下阈值。需要说明的是,在本实施例中,第一阈值和第二阈值的数值可根据测试或者标定情况进行调整,对其具体数值不作限定。优选地,第一阈值可设置为2A;第二阈值可设置为0.01。
若差值的绝对值小于或者等于第一阈值(例如为2A),或者,差值的绝对值与充电请求电流的比值小于或者等于第二阈值(例如为0.01),则执行步骤S203;若差值的绝对值大于第一阈值(例如为2A),且差值的绝对值与充电请求电流的比值大于第二阈值(例如为0.01),则执行步骤S204。
S203:启动参考电流更新策略。
S204:不启动参考电流更新策略。
具体地,若启动参考电流更新策略,则根据充电过程中第一采集单元101和第二采集单元102的采样数据实时更新并存储参考电流;若不启动参考电流更新策略,则不对系统中存储的参考电流进行更新。
可选地,参见图3所示,在不启动参考电流更新策略之时,本申请电流校准方法还包括:
S205:获取前一参考电流更新策略中计算得到的前一时刻参考电流,并根据前一时刻参考电流对BMS采样电流进行校准。
其中,前一时刻参考电流表示距离当前采样时刻最近的时刻计算得到的参考电流,该参考电流基于前一参考电流更新策略中的采样数据计算得到。
示例性地,定义充电请求电流为Ireq,充电输出电流为Iout,定义第一阈值为2A,定义第二阈值为0.01。在充电过程中,对充电请求电流Ireq与充电输出电流Iout进行比较,当,或者,/>时,认定充电设备200能够按照充电请求电流提供充电输出电流,启动参考电流更新策略,根据充电过程中第一采集单元101和第二采集单元102的采样数据实时更新并存储参考电流;当/>,且时,认定BMS的充电请求电流Ireq与充电设备200提供的充电输出电流Iout之间差异较大,即充电设备200无法按照充电请求电流Ireq提供充电输出电流Iout,此时,不对系统中存储的参考电流进行更新,采用前一时刻参考电流对BMS采样电流进行校准。通过设置启动参考电流更新策略的决策方法,在充电设备能够按照充电请求电流提供充电输出电流时,将充电输出电流作为电流校准的参考数据;在充电设备无法按照充电请求电流提供充电输出电流时,不将充电输出电流作为电流校准的参考数据,剔除充电过程中的异常数据,提高校准精度。
可选地,图4为本发明实施例一提供的又一种电池管理系统电流校准方法的流程图,示例性地示出了一种参考电流的获取方法。参见图4所示,获取BMS采样电流在恒流充电阶段的第一采样数据集,及充电输出电流在恒流充电阶段的第二采样数据集,包括:
S301:执行参考电流更新策略。
在本实施例中,在启动参考电流更新策略之后,持续同步采集BMS采样电流和充电输出电流。
S302:判断电池管理系统是否处于恒流充电阶段。
在本实施例中,可基于充电请求电流、BMS采样电流或者充电输出电流中的至少一项判断系统是否处于恒流充电阶段。当充电请求电流、BMS采样电流或者充电输出电流中的至少一项的电流值维持在特定值,则判定系统处于恒流充电阶段。
若电池管理系统处于恒流充电阶段,则执行步骤S303;若电池管理系统未处于恒流充电阶段,则返回执行步骤S301。
S303:基于预设采样窗口对同一时刻的BMS采样电流和充电输出电流进行数据采样。
其中,预设采样窗口基于第一采集单元101和第二采集单元102的采样周期,及通信通道120的数据通讯周期建立,对其具体数值不做限定。
S304:基于BMS采样电流在预设采样窗口内的所有数据建立第一采样数据集,及基于充电输出电流在预设采样窗口内的所有数据建立第二采样数据集。
示例性地,若定义预设采样窗口的采样窗口长度为N,即单个预设采样窗口可采样N个数据,定义BMS采样电流为,充电输出电流为Iout,则第一采样数据集可表示为,第二采样数据集可表示为/>,其中,第一采样数据集中的BMS采样电流数据的数量与第二采样数据集中的充电输出电流的数量相同。
可选地,参见图4所示,根据第一采样数据集和第二采样数据集计算参考电流,包括:
S401:获取第一采样数据集的第i个BMS采样电流数据及第二采样数据集的第i个充电输出电流数据。
其中,i为大于或者等于1,且小于或者等于采样窗口长度N的任一正整数。
S402:对第i个BMS采样电流数据与第i个充电输出电流数据的差值进行累加求和,得到数据偏差和。
S403:根据数据偏差和与采样窗口长度计算参考电流。
在本实施例中,参考电流Ioffset等于数据偏差和A与采样窗口长度N之间的比值。
示例性地,若定义第i个BMS采样电流数据为,第i个充电输出电流数据为,参考电流/>可表示为:/>通过采集恒流充电阶段的电流数据,在时变性较强的场景下,降低同步采样难度,提高参考电流计算精度,提高电流校准精度。
可选地,图5为本发明实施例一提供的再一种电池管理系统电流校准方法的流程图,示例性地示出了一种BMS采样电流校准方法。参见图5所示,根据参考电流对BMS采样电流进行校准,包括:
S501:判断电池管理系统是否处于充电阶段。
若电池管理系统处于充电阶段,则执行步骤S502;若电池管理系统未处于充电阶段,则执行步骤S503。
S502:基于充电阶段的采样数据对参考电流进行实时更新,并基于更新后的参考电流对充电阶段的BMS采样电流进行校准,及存储更新后的参考电流。
S503:在电池管理系统进入放电阶段后,获取充电阶段存储的最后一个参考电流,并基于最后一个参考电流对放电阶段的BMS采样电流进行校准。
具体地,在充电过程中,BMS采样电流和充电输出电流的采样数据会发生波动,第一采样数据集和第二采样数据集中的数据随着预设采样窗口滑动发生变化,根据第一采样数据集和第二采样数据集中的数据变化对参考电流进行实时更新,并基于更新后的参考电流同步校准充电阶段的BMS采样电流(此时为BMS端的充电电流采样值)。在充电完成后,存储下最后一个参考电流。在进入放电阶段后,根据充电阶段存储的最后一个参考电流对放电阶段的BMS采样电流(此时为BMS端的放电电流采样值)进行校准。通过存储参考电流,可对BMS在不同工作状态下的采样电流进行自适应校准,策略简单,有效提高电流检测精度。
可选地,图6为本发明实施例一提供的还一种电池管理系统电流校准方法的流程图,参见图6所示,本申请的电流校准方法还包括:
S601:获取充电通道和通信通道的连接状态。
S602:判断充电通道和通信通道是否连接成功。
若充电通道和通信通道均连接成功,则执行步骤S603;若充电通道或者通信通道中任一项未连接成功,则返回继续步骤S601。
S603:进入充电阶段。
S604:获取电池管理系统的充电请求电流、BMS采样电流和充电通道的充电输出电流。
S605:判断充电请求电流和充电输出电流之间的差值的绝对值是否小于或者等于第一阈值,和/或,判断差值的绝对值与充电请求电流的比值是否小于或者等于第二阈值。
若差值的绝对值大于第一阈值(例如为2A),且差值的绝对值与充电请求电流的比值大于第二阈值(例如为0.01),则执行步骤S606;若差值的绝对值小于或者等于第一阈值(例如为2A),或者,差值的绝对值与充电请求电流的比值小于或者等于第二阈值(例如为0.01),则执行步骤S607。
S606:获取前一参考电流更新策略中计算得到的前一时刻参考电流,并根据前一时刻参考电流对BMS采样电流进行校准。
S607:获取BMS采样电流在恒流充电阶段的第一采样数据集,及充电输出电流在恒流充电阶段的第二采样数据集。
S608:根据第一采样数据集和第二采样数据集计算参考电流。
S609:根据参考电流对BMS采样电流进行校准。
具体地,本申请中参考电流的基于充电过程中的采样数据计算得到,因此,在电流校准之前,需要先检测系统是否满足充电条件。具体地,在电池管理系统100与充电设备200建立完整的通讯连接和高压连接之后,判定满足充电条件,系统进入充电阶段。在充电过程中,电池管理系统100发出的充电请求电流,充电设备200基于充电请求电流和自身输出能力限制向电池模组提供充电输出电流。当充电请求电流处于充电设备200的输出能力范围内,即充电设备200能够按照充电请求电流提供充电输出电流时,启动参考电流更新策略,基于采集到的BMS采样电流和充电输出电流之间的偏差实时更新参考电流,并同步校准充电阶段的BMS采样电流;当充电请求电流超过充电设备200的输出能力范围,即充电设备200无法按照充电请求电流提供充电输出电流时,不对系统中存储的参考电流进行更新,采用前一时刻参考电流对充电阶段的BMS采样电流进行校准。通过引入BMS充电请求电流,识别充电输出电流是否满足参考电流更新条件,结合恒流充电阶段的采样数据偏差计算电流校准的参考电流,对BMS采样电流进行自适应校准,策略简单实用,校准精度高。
在一些实施例中,该电池管理系统电流校准方法还包括:获取电池管理系统采集的温度数据,根据温度数据对第一采样数据集和第二采样数据集的采样数据进行温度补偿,并根据补偿后的数据计算参考电流;或者,根据温度数据直接对参考电流进行温度补偿。在另一些实施例中,该电池管理系统电流校准方法还包括:获取电池管理系统采集的温度数据,根据温度数据对校准后的BMS采样电流进行温度补偿。其中,温度补偿的方法包括但不限于:通过标定不同温度下的采样数据温漂值建立特定的补偿参数。通过引入温度补偿,提高电流检测精度。
实施例二
基于同一发明构思,本发明实施例二提供了一种电池管理系统电流校准装置,本发明实施例所提供的电池管理系统电流校准装置可执行本发明实施例一所提供的电池管理系统电流校准方法,具备执行方法相应的功能模块和有益效果。
图7为本发明实施例二提供的一种电池管理系统电流校准装置的结构示意图。如图7所示,该电池管理系统电流校准装置包括:数据采集模块701、参考电流评估模块702、数据处理模块703、计算模块704和校准执行模块705。
其中,数据采集模块701,用于获取电池管理系统的充电请求电流、BMS采样电流和充电通道的充电输出电流;参考电流评估模块702,用于根据充电请求电流和充电输出电流确定是否启动参考电流更新策略;数据处理模块703,用于在启动参考电流更新策略之后,获取BMS采样电流在恒流充电阶段的第一采样数据集,及充电输出电流在恒流充电阶段的第二采样数据集;计算模块704,用于根据第一采样数据集和第二采样数据集计算参考电流;校准执行模块705,用于根据参考电流对BMS采样电流进行校准。
可选地,参考电流评估模块702被配置为:获取充电请求电流和充电输出电流之间的差值;在差值的绝对值小于或者等于第一阈值,或者,差值的绝对值与充电请求电流的比值小于或者等于第二阈值之时,启动参考电流更新策略。
可选地,数据处理模块703被配置为:判断电池管理系统是否处于恒流充电阶段;基于预设采样窗口对同一时刻的BMS采样电流和充电输出电流进行数据采样;基于BMS采样电流在预设采样窗口内的所有数据建立第一采样数据集;基于充电输出电流在预设采样窗口内的所有数据建立第二采样数据集。
可选地,计算模块704被配置为:获取第一采样数据集的第i个BMS采样电流数据及第二采样数据集的第i个充电输出电流数据;其中,i为大于或者等于1,且小于或者等于采样窗口长度的任一正整数;对第i个BMS采样电流数据与第i个充电输出电流数据的差值进行累加求和,得到数据偏差和;根据数据偏差和与采样窗口长度计算参考电流。
可选地,校准执行模块705被配置为:在电池管理系统处于充电阶段之时,基于充电阶段的采样数据对参考电流进行实时更新,并基于更新后的参考电流对充电阶段的BMS采样电流进行校准,并存储更新后的参考电流。
可选地,校准执行模块705还被配置为:在电池管理系统进入放电阶段之时,获取充电阶段存储的最后一个参考电流,并基于最后一个参考电流对放电阶段的BMS采样电流进行校准。
可选地,该电池管理系统电流校准装置还被配置为:在获取电池管理系统的充电请求电流、BMS采样电流和充电通道的充电输出电流之前,获取充电通道和通信通道的连接状态;在充电通道和通信通道均连接成功之时,判定电池管理系统进入充电阶段。
可选地,该电池管理系统电流校准装置还被配置为:在不启动参考电流更新策略之时,获取前一参考电流更新策略中计算得到的前一时刻参考电流,并根据前一时刻参考电流对BMS采样电流进行校准。
实施例三
基于上述实施例一,本发明实施例三提供了一种电子设备,该电子设备包括:至少一个处理器;以及与至少一个处理器通信连接的存储器;其中,存储器存储有可被至少一个处理器执行的计算机程序,计算机程序被至少一个处理器执行,以使至少一个处理器能够执行上述电池管理系统电流校准方法。
图8示出了可以用来实施本发明的实施例的电子设备的结构示意图。电子设备旨在表示各种形式的数字计算机,诸如,膝上型计算机、台式计算机、工作台、个人数字助理、服务器、刀片式服务器、大型计算机、和其它适合的计算机。电子设备还可以表示各种形式的移动装置,诸如,个人数字处理、蜂窝电话、智能电话、可穿戴设备(如头盔、眼镜、手表等)和其它类似的计算装置。本文所示的部件、它们的连接和关系、以及它们的功能仅仅作为示例,并且不意在限制本文中描述的和/或者要求的本发明的实现。
如图8所示,电子设备10包括至少一个处理器11,以及与至少一个处理器11通信连接的存储器,如只读存储器(ROM)12、随机访问存储器(RAM)13等,其中,存储器存储有可被至少一个处理器执行的计算机程序,处理器11可以根据存储在只读存储器(ROM)12中的计算机程序或者从存储单元18加载到随机访问存储器(RAM)13中的计算机程序,来执行各种适当的动作和处理。在RAM 13中,还可存储电子设备10操作所需的各种程序和数据。处理器11、ROM 12以及RAM 13通过总线14彼此相连。输入/输出(I/O)接口15也连接至总线14。
电子设备10中的多个部件连接至I/O接口15,包括:输入单元16,例如键盘、鼠标等;输出单元17,例如各种类型的显示器、扬声器等;存储单元18,例如磁盘、光盘等;以及通信单元19,例如网卡、调制解调器、无线通信收发机等。通信单元19允许电子设备10通过诸如因特网的计算机网络和/或各种电信网络与其他设备交换信息/数据。
处理器11可以是各种具有处理和计算能力的通用和/或专用处理组件。处理器11的一些示例包括但不限于中央处理单元(CPU)、图形处理单元(GPU)、各种专用的人工智能(AI)计算芯片、各种运行机器学习模型算法的处理器、数字信号处理器(DSP)、以及任何适当的处理器、控制器、微控制器等。处理器11执行上文所描述的各个方法和处理,例如电池管理系统电流校准方法。
在一些实施例中,电池管理系统电流校准方法可被实现为计算机程序,其被有形地包含于计算机可读存储介质,例如存储单元18。在一些实施例中,计算机程序的部分或者全部可以经由ROM 12和/或通信单元19而被载入和/或安装到电子设备10上。当计算机程序加载到RAM 13并由处理器11执行时,可以执行上文描述的电池管理系统电流校准方法的一个或多个步骤。备选地,在其他实施例中,处理器11可以通过其他任何适当的方式(例如,借助于固件)而被配置为执行电池管理系统电流校准方法。
本文中以上描述的系统和技术的各种实施方式可以在数字电子电路系统、集成电路系统、场可编程门阵列(FPGA)、专用集成电路(ASIC)、专用标准产品(ASSP)、芯片上系统的系统(SOC)、负载可编程逻辑设备(CPLD)、计算机硬件、固件、软件、和/或它们的组合中实现。这些各种实施方式可以包括:实施在一个或者多个计算机程序中,该一个或者多个计算机程序可在包括至少一个可编程处理器的可编程系统上执行和/或解释,该可编程处理器可以是专用或者通用可编程处理器,可以从存储系统、至少一个输入装置、和至少一个输出装置接收数据和指令,并且将数据和指令传输至该存储系统、该至少一个输入装置、和该至少一个输出装置。
用于实施本发明的方法的计算机程序可以采用一个或多个编程语言的任何组合来编写。这些计算机程序可以提供给通用计算机、专用计算机或其他可编程数据处理装置的处理器,使得计算机程序当由处理器执行时使流程图和/或框图中所规定的功能/操作被实施。计算机程序可以完全在机器上执行、部分地在机器上执行,作为独立软件包部分地在机器上执行且部分地在远程机器上执行或完全在远程机器或服务器上执行。
在本发明的上下文中,计算机可读存储介质可以是有形的介质,其可以包含或存储以供指令执行系统、装置或设备使用或与指令执行系统、装置或设备结合地使用的计算机程序。计算机可读存储介质可以包括但不限于电子的、磁性的、光学的、电磁的、红外的、或半导体系统、装置或设备,或者上述内容的任何合适组合。备选地,计算机可读存储介质可以是机器可读信号介质。机器可读存储介质的更具体示例会包括基于一个或多个线的电气连接、便携式计算机盘、硬盘、随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、可擦除可编程只读存储器(EPROM或快闪存储器)、光纤、便捷式紧凑盘只读存储器(CD-ROM)、光学储存设备、磁储存设备、或上述内容的任何合适组合。
为了提供与用户的交互,可以在电子设备上实施此处描述的系统和技术,该电子设备具有:用于向用户显示信息的显示装置(例如,CRT(阴极射线管)或者LCD(液晶显示器)监视器);以及键盘和指向装置(例如,鼠标或者轨迹球),用户可以通过该键盘和该指向装置来将输入提供给电子设备。其它种类的装置还可以用于提供与用户的交互;例如,提供给用户的反馈可以是任何形式的传感反馈(例如,视觉反馈、听觉反馈、或者触觉反馈);并且可以用任何形式(包括声输入、语音输入或者、触觉输入)来接收来自用户的输入。
可以将此处描述的系统和技术实施在包括后台部件的计算系统(例如,作为数据服务器)、或者包括中间件部件的计算系统(例如,应用服务器)、或者包括前端部件的计算系统(例如,具有图形用户界面或者网络浏览器的用户计算机,用户可以通过该图形用户界面或者该网络浏览器来与此处描述的系统和技术的实施方式交互)、或者包括这种后台部件、中间件部件、或者前端部件的任何组合的计算系统中。可以通过任何形式或者介质的数字数据通信(例如,通信网络)来将系统的部件相互连接。通信网络的示例包括:局域网(LAN)、广域网(WAN)、区块链网络和互联网。
计算系统可以包括客户端和服务器。客户端和服务器一般远离彼此并且通常通过通信网络进行交互。通过在相应的计算机上运行并且彼此具有客户端-服务器关系的计算机程序来产生客户端和服务器的关系。服务器可以是云服务器,又称为云计算服务器或云主机,是云计算服务体系中的一项主机产品,以解决了传统物理主机与VPS服务中,存在的管理难度大,业务扩展性弱的缺陷。
应该理解,可以使用上面所示的各种形式的流程,重新排序、增加或删除步骤。例如,本发明中记载的各步骤可以并行地执行也可以顺序地执行也可以不同的次序执行,只要能够实现本发明的技术方案所期望的结果,本文在此不进行限制。
上述具体实施方式,并不构成对本发明保护范围的限制。本领域技术人员应该明白的是,根据设计要求和其他因素,可以进行各种修改、组合、子组合和替代。任何在本发明的精神和原则之内所作的修改、等同替换和改进等,均应包含在本发明保护范围之内。
Claims (10)
1.一种电池管理系统电流校准方法,其特征在于,所述电池管理系统与充电设备之间设置有充电通道和通信通道,所述电流校准方法包括:
获取所述电池管理系统的充电请求电流、BMS采样电流和所述充电通道的充电输出电流;
根据所述充电请求电流和所述充电输出电流确定是否启动参考电流更新策略;
在启动参考电流更新策略之后,获取所述BMS采样电流在恒流充电阶段的第一采样数据集,及所述充电输出电流在所述恒流充电阶段的第二采样数据集;
根据所述第一采样数据集和所述第二采样数据集计算参考电流;
根据所述参考电流对所述BMS采样电流进行校准。
2.根据权利要求1所述的电流校准方法,其特征在于,所述根据所述充电请求电流和所述充电输出电流确定是否启动参考电流更新策略,包括:
获取所述充电请求电流和所述充电输出电流之间的差值;
在所述差值的绝对值小于或者等于第一阈值,或者,所述差值的绝对值与所述充电请求电流的比值小于或者等于第二阈值之时,启动参考电流更新策略。
3.根据权利要求1所述的电流校准方法,其特征在于,所述获取所述BMS采样电流在恒流充电阶段的第一采样数据集,及所述充电输出电流在所述恒流充电阶段的第二采样数据集,包括:
判断所述电池管理系统是否处于所述恒流充电阶段;
基于预设采样窗口对同一时刻的所述BMS采样电流和所述充电输出电流进行数据采样;
基于所述BMS采样电流在所述预设采样窗口内的所有数据建立所述第一采样数据集;
基于所述充电输出电流在所述预设采样窗口内的所有数据建立所述第二采样数据集。
4.根据权利要求1所述的电流校准方法,其特征在于,所述根据所述第一采样数据集和所述第二采样数据集计算参考电流,包括:
获取所述第一采样数据集的第i个BMS采样电流数据及所述第二采样数据集的第i个充电输出电流数据;其中,i为大于或者等于1,且小于或者等于采样窗口长度的任一正整数;
对所述第i个BMS采样电流数据与所述第i个充电输出电流数据的差值进行累加求和,得到数据偏差和;
根据所述数据偏差和与所述采样窗口长度计算所述参考电流。
5.根据权利要求1所述的电流校准方法,其特征在于,所述根据所述参考电流对所述BMS采样电流进行校准,包括:
在所述电池管理系统处于充电阶段之时,基于所述充电阶段的采样数据对所述参考电流进行实时更新,并基于更新后的所述参考电流对所述充电阶段的所述BMS采样电流进行校准,并存储更新后的所述参考电流。
6.根据权利要求1所述的电流校准方法,其特征在于,所述根据所述参考电流对所述BMS采样电流进行校准,包括:
在所述电池管理系统进入放电阶段之时,获取充电阶段存储的最后一个参考电流,并基于所述最后一个参考电流对所述放电阶段的所述BMS采样电流进行校准。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的电流校准方法,其特征在于,在所述获取所述电池管理系统的充电请求电流、BMS采样电流和所述充电通道的充电输出电流之前,所述电流校准方法还包括:
获取所述充电通道和所述通信通道的连接状态;
在所述充电通道和所述通信通道均连接成功之时,判定所述电池管理系统进入充电阶段。
8.根据权利要求1至6中任一项所述的电流校准方法,其特征在于,在不启动参考电流更新策略之时,所述电流校准方法还包括:
获取前一参考电流更新策略中计算得到的前一时刻参考电流,并根据所述前一时刻参考电流对所述BMS采样电流进行校准。
9.一种电池管理系统电流校准装置,其特征在于,所述电池管理系统与充电设备之间设置有充电通道和通信通道,所述电流校准装置包括:
数据采集模块,用于获取所述电池管理系统的充电请求电流、BMS采样电流和所述充电通道的充电输出电流;
参考电流评估模块,用于根据所述充电请求电流和所述充电输出电流确定是否启动参考电流更新策略;
数据处理模块,用于在启动参考电流更新策略之后,获取所述BMS采样电流在恒流充电阶段的第一采样数据集,及所述充电输出电流在所述恒流充电阶段的第二采样数据集;
计算模块,用于根据所述第一采样数据集和所述第二采样数据集计算参考电流;
校准执行模块,用于根据所述参考电流对所述BMS采样电流进行校准。
10.一种电子设备,其特征在于,所述电子设备包括:
至少一个处理器;以及
与所述至少一个处理器通信连接的存储器;其中,
所述存储器存储有可被所述至少一个处理器执行的计算机程序,所述计算机程序被所述至少一个处理器执行,以使所述至少一个处理器能够执行权利要求1至8中任一项所述的电池管理系统电流校准方法。
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