[发明专利]电池管理系统及方法

说明书

本发明提供了一种电池管理系统和方法，所述电池管理系统包括第一采样装置、第二采样装置集和第三采样装置，其中：第一采样装置、第二采样装置集和第三采样装置分别在多个采样周期内对第一信号、第二信号和第三信号进行采样，并将采样结果提供至第一采样装置进行处理；本发明在对现有的电池管理系统最小化硬件改动要求前提下，使用一种低成本的系统解决方案，仅使用电池管理系统中已有的CAN总线通讯来进行握手协调，实现多个系统监控对象的同步信息采集，采集同步性可以达到小于等于10ms以内。

技术领域

本发明涉及电动汽车技术领域，特别涉及一种电池管理系统及方法。

背景技术

图1为基于电池管理系统(BMS)控制的高压电池供电系统的典型架构图，BMS的主要功能是对当前高压电池剩余电量、可支持(高压回路)的功率输出能力、允许的电流输入输出能力等信号进行采样，并提供给车辆控制器，以及控制和诊断高压回路(即高压电池供电系统)的继电器K1，进一步给负载40供电；要完成这些功能，BMS需要实时采集高压回路的电流，电池包总电压以及电池单体的电压。

在目前的电池管理系统中，高压电池的功率输出能力计算准确度是行业中的一个较大的难题，很大程度上取决于高压电池剩余电量的估算精度，在电池管理系统中应用多种先进的滤波和自学习算法，进行关键参数的在线辨识是目前的一个技术应用趋势。但是高精度的滤波和自学习算法应用到嵌入式系统中，存在一个较为难达到的工程应用需求，即在线观测参数的采样精度和时域同步性，特别是时域同步性这一点，在某些电池类型下，会达到ms级别。

而现有产品上，为了满足高精度算法所需要的在线观测参数(高压回路电流，电池单体电压，电池包总电压等)达到同步性的要求，一般会采用较为昂贵的采集单元集成到一个系统组件的方式，如高压回路电流和电池包总电压都使用一个智能传感器实现，或者高压回路电流和电池单体电流都使用单体采集控制器(CMC)实现，这使得整个系统成本都大幅上升，在系统灵活性上也大大降低。

而如果采集信息的单元来自于不同的系统组件，如高压回路电流来自于电流传感器(CVS)，电池单体电压来自于单体信息采集单元CMC控制器，电池包总电压来自于电池管理系统BMC的总控制器，获取到的观测参数通过总线发送给电池管理系统的主控制器单元(BMC)，由BMC主控制器汇总。由于各个系统组件的采集系统需要根据自身控制系统时钟来制定采集和发送周期，且有的电池管理系统中单体信息采集单元CMC的数量最多可能能达到十多个，系统同步性很难实现，从而无法满足满足高精度的同步性要求，进而使用高精度算法得出精确的剩余电量评估。

发明内容

本发明的目的在于提供一种电池管理系统及方法，以实现电动汽车电池管理系统在线观测参数的时域同步性统一。

为解决上述技术问题，本发明提供一种电池管理系统，所述电池管理系统包括第一采样装置、第二采样装置集和第三采样装置，其中：

所述第一采样装置、所述第二采样装置集和所述第三采样装置分别在多个采样周期内对第一信号、第二信号和第三信号进行采样，并将采样结果提供至所述第一采样装置进行处理；在每个所述采样周期中：

在第一时刻，所述第一采样装置开始采集第一信号，形成第一采样信号，所述第一采样装置同时向所述第二采样装置集和所述第三采样装置发送采样触发同步通知；

在第二时刻，所述第二采样装置集收到所述采样触发同步通知，开始采集所述第二信号，形成第二采样信号；

在第三时刻，所述第三采样装置收到所述采样触发同步通知，开始采集所述第三信号，形成第三采样信号；

在第四时刻，所述第三采样装置结束对所述第三信号的采集，并向所述第一采样装置发送所述第三采样信号；

在第五时刻，所述第三采样装置结束向所述第一采样装置发送所述第三采样信号；