[发明专利]电池管理系统的同步采样方法和采样系统

说明书

技术领域

本发明涉及电池管理领域，具体涉及一种电池管理系统的同步采样方法和采样系统。

背景技术

随着经济的发展，也带来了能源危机和污染的负面影响。纯电动汽车的发展，成为了解决这一问题的最好途径。国家也在电动汽车领域投入了大量的人力和物力来解决制约的相关问题和瓶颈。纯电动汽车是指使用车载电源提供动力，用电机驱动车轮行驶，符合道路交通、安全法规各项要求的车辆。

车载能源系统通常采用锂离子电池系统，锂离子电池有很多优点，如使用寿命长、比能量高、组合比较灵活等。但是由于其能量较大，稳定性较差等原因，对监控、管理等安全方面的要求比较高。这也导致BMS(电池管理系统)在电动汽车中占据着非常重要的位置。BMS通过监控所有电池单体电压，依据同一时刻的最高电压和最低电压的差值来衡量电芯的性能状态，并依据此差值在满足条件时开启相应的均衡功能。但是由于连接电芯的铜排或保险(依据安全需求)存在电阻，该电阻在不同的电流下所呈现的电压并不相同，而在真实行车工况中电流的脉动性变化非常快，所以，依据电压差值来衡量电芯性能，该方法的准确性变得非常重要。

如图1所示，目前BMS通过子控制器直接采集电芯单体电压，而一个BMS通常包含多个子控制器分布在整个PACK内部。每个子控制器按照自己的采集周期循环采集电压并通过CAN向主控制器传递，主控制器依据子控制器上报的所有单体的电压值来衡量电芯状态。若两个子控制器采集电压的时刻不相同，根据行车工况IP的值则亦大不相同，所以根据整个PACK的最大最小电压值来衡量电芯状态就会出现比较大的测量误差甚至是错误。

发明内容

本发明旨在至少解决上述技术问题之一。

为此，本发明的第一个目的在于提出一种电池管理系统的同步采样方法。

本发明的第二个目的在于提出一种电池管理系统的同步采样系统。

为了实现上述目的，本发明的第一方面的实施例公开了一种电池管理系统的同步采样方法，至少同步采集一次电池管理系统中所有单体电池的电压，同步采集电池管理系统中所有单体电池的电压的方法包括以下步骤：将主控制器端的时钟电平设置为第一电平；将多个子控制器端的时钟状态设置为输入状态，并监测同步时钟线，其中，所述主控制器和分别所述多个子控制器通过CAN总线相连，所述主控制器还通过所述同步时钟线与所述多个子控制器分别相连，所述多个子控制器分别采集至少一个单体电池的电压；将所述主控制器端的时钟电平设置为第二电平；所述多个子控制器同步采集相应的单体电池在所述第一电平向所述第二电平变化时刻的电压；以及所述多个子控制器将自身采集的单体电池的电压反馈给所述主控制器。

根据本发明实施例的电池管理系统的同步采样方法，成本低，实现简单，只需增加同步时钟线束，无需变更PACK的配置；可以完全消除电阻及电池充、放电末端的电压变化的影响，精度高。

另外，根据本发明上述实施例的电池管理系统的同步采样方法，还可以具有如下附加的技术特征：

进一步地，所述多个子控制器将自身采集的单体电池的电压反馈给所述主控制器进一步包括：所述多个子控制器向所述主控制器分别发送所述多个子控制器自身采集的单体电池的电压；所述主控制器接收所述多个子控制器发送的单体电池的电压，并检测在预设时间内是否所有多个子控制器均向所述主控制器发送了所述单体电池的电压，如果是，则本次采样完成；如果否，则本次采样失败，所述主控制器发送采样失败信息。

进一步地，所述采样失败信息包括未向所述主控制器发送单体电池的电压的子控制器的编号和采样的时间点。

进一步地，同步采集电池管理系统中所有单体电池的电压的次数为两次，如果两次采样失败且存在某个子控制器向所述主控制器发送对应采集的单体电池的电压均失败，则所述主控制发送故障通信信息。