电动汽车电池模块BMS检测精度校准装置及方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种电动汽车电池模块BMS检测精度校准装置和方法，其是将电池模块、BMS从板、BMS主板置于恒温箱内，并利用精度高于BMS设备的充放电设备和温度采集设备与BMS从板同时采集各种环境温度下的电池模块的电流值、电压值、SOC值和温度值，进而利用充放电设备和温度采集设备所采集的电流值、电压值、SOC值和温度值对BMS从板采集的电流值、电压值、SOC值和温度值进行精度校准。本发明专利技术还采用‑40℃至85℃的宽温度范围，进而获得了高于行业标准的BMS检测精度，并且得到了电动汽车处于各种环境工况的BMS检测精度，从而为电动汽车的控制提供了更可靠准确的基础，提高了电动汽车的整体控制效果。

Device and method for calibrating BMS detection precision of electric vehicle battery module

The invention discloses an electric vehicle battery module BMS detection precision calibration device and method, which is a battery module, BMS board, BMS from the motherboard into the thermostat, the current and the precision is higher than that of BMS device charging and discharging device and temperature acquisition device with BMS from the board while collecting the battery module to various environmental temperatures. Value, voltage value, SOC value and temperature value, and then use the current charge discharge device and temperature acquisition equipment acquisition value, voltage value, SOC value and temperature value of the current BMS board from the acquisition value, voltage value, SOC value and temperature value of precision calibration. The present invention also uses a wide range of temperature 40 to 85 DEG C, and then get the detection precision of BMS is higher than the industry standard, and the detection precision of BMS electric vehicle is in various environmental conditions, so as to control the electric vehicles to provide a more reliable and accurate basis, improve the overall control effect of electric vehicles.

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及电动汽车测试领域，特别涉及一种电动汽车电池模块BMS检测精度校准装置，以及采用该装置的电动汽车电池模块BMS检测精度校准方法。
技术介绍
BMS(BATTERY MANAGEMENT SYSTEM，电池管理系统)是电池与用户之间的纽带，BMS能够提高电池的利用率，防止电池出现过度充电和过度放电，延长电池的使用寿命，监控电池的状态。BMS主要具备的功能包括：准确估测动力电池组的SOC(State of Charge，荷电状态)，即电池剩余电量，保证SOC维持在合理的范围内，防止由于过充电或过放电对电池造成损伤，并随时显示电动汽车储能电池的剩余能量，即储能电池的荷电状态；在电池充放电过程中，实时采集电动汽车蓄电池组中的每块电池的端电压和温度、充放电电流及电池包总电压，防止电池发生过充电或过放电现象；为动力电池组中的单体电池均衡充放电，使电池组中各个电池都达到均衡一致的状态。电动汽车以其节能、环保、静音等优点，成为我国汽车发展的重要方向。而电动汽车中最为关键的技术之一就是动力电池和电池模块的BMS。优秀的BMS可延长电动汽车电池模块的使用寿命，防止电池模块的安全事故的发生，而劣质的BMS可导致电池模块使用寿命大幅缩短甚至会导致过充电、过放电造成的安全隐患的发生，给汽车乘员的生命财产安全造成严重的威胁。因此，对于电动汽车电池模块的优秀BMS的设计就成为了电动汽车领域的重要研究课题。电动汽车电池模块的优秀的BMS中，BMS检测精度是非常重要的一环，精确的BMS检测精度会在各种细节方面将电动汽车电池模块的性能推升至很高的水平。现有的电动汽车用电池管理系统(BMS)的校准方法一般依据现有的行业标准《QC/T897-2011电动汽车用电池管理系统技术条件》规定的方法进行校准。这种方法存在一定的弊端，比如：其精度的校准一般都是在耐高温和耐低温环境后并恢复到室温时进行，这就无法真正表述电动汽车电池的BMS模块处在真正高温和低温环境中的检测精度，在如炎热夏季和寒冷冬季等工况下BMS检测精度无法获知，从而影响控制系统的控制精度。针对与此，需要对现有的电动汽车电池模块的BMS精度校准的方式进行新的修改，才能获得更宽温度范围内的BMS精度，符合真正的电动汽车环境运行工况。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种电动汽车电池模块BMS检测精度校准装置，以及采用该装置的电动汽车电池模块BMS检测精度校准方法，以获得高于行业标准而符合电动汽车实际运行工况的BMS精度，从而为电动汽车的控制提供更可靠准确的基础，提高电动汽车的整体控制效果和运行可靠性。本专利技术提供了一种电动汽车电池模块BMS检测精度校准装置，包括：恒温箱；电池模块，所述电池模块位于所述恒温箱中；BMS温度采集探头，所述BMS温度采集探头位于所述恒温箱中，以采集所述恒温箱中的第一温度值；BMS从板，所述BMS从板位于所述恒温箱中，所述BMS从板连接于所述电池模块中的各个单体电池，并且所述BMS从板连接于BMS温度采集探头，以获取所述电池模块的第一电压值、第一电流值、第一SOC值、以及所述第一温度值；BMS主板，所述BMS主板位于所述恒温箱中，所述BMS主板连接于所述BMS从板，以从所述BMS从板获取所述第一电压值、第一电流值、第一SOC值和第一温度值；温度监控探头，所述温度监控探头位于所述恒温箱中，以采集所述恒温箱中的第二温度值；温度计，所述温度计位于所述恒温箱外，并电连接于所述温度监控探头，以接收并显示所述温度监控探头所采集的第二温度值；充放电设备，所述充放电设备位于所述恒温箱外，并连接于所述电池模块和所述BMS从板，以对所述电池模块进行阶梯充放电，并获取所述电池模块的第二电流值、第二电压值和第二SOC值；控制电脑，所述控制电脑位于所述恒温箱外，并连接于所述BMS主板，以从所述BMS主板接收并显示所述第一电压值、第一电流值、第一SOC值和第一温度值，修正BMS检测参数，并向所述BMS主板、BMS从板刷写修正后的BMS检测参数。进一步，所述BMS温度采集探头和所述温度监控探头位于所述恒温箱中的同一个位置。进一步，所述BMS从板、BMS主板和控制电脑通过CAN总线连接；所述电动汽车电池模块BMS精度校准装置还包括：CAN总线控制器，所述CAN总线控制器位于所述恒温箱外，并连接于所述控制电脑和BMS主板之间，以控制CAN总线的数据传输。进一步，所述BMS从板通过BMS电压采集线连接于所述电池模块中的各个单体电池，以采集所述电池模块的第一电压值；所述BMS从板中具有第一电流采集线，所述第一电流采集线的一端连接于所述电池模块，在所述电池模块进行充放电时，所述BMS从板通过采集流经所述第一电流采集线的电流以获取所述电池模块进行充放电时的第一电流值，并通过所述第一电流值对时间的积分获得所述第一SOC值。进一步，所述充放电设备的一端通过主电缆连接于所述电池模块，所述充放电设备的另一端通过主电缆连接于所述BMS从板，并且，所述充放电设备通过充放电设备电压采集线连接于所述电池模块，以采集所述电池模块的第二电压值；其中，所述主电缆中具有第二电流采集线，所述第二电流采集线连接于所述第一电流采集线的另一端，在所述电池模块进行充放电时，充放电电流顺次流经所述第一电流采集线和第二电流采集线，进而所述充放电设备通过采集流经所述第二电流采集线的电流以获取所述电池模块进行充放电时的第二电流值，并通过所述第二电流值对时间的积分获得所述第二SOC值。进一步，所述充放电设备所检测的电流精度和电压精度比BMS检测精度高3至5倍，所述温度计的检测温度精度比所述BMS的温度检测精度高3至5倍。本专利技术还提供了一种电动汽车电池模块BMS检测精度校准方法，采用如上任一项所述的电动汽车电池模块BMS检测精度校准装置，所述电动汽车电池模块BMS检测精度校准方法，包括：在不高于所述电池模块的最低放电温度的第一温度区间内，不对所述电池模块进行充放电操作，对所述电池模块进行实时电压采集的步骤；在所述第一温度区间内，不对所述电池模块进行充放电操作，对所述电池模块进行实时电流采集的步骤；在不低于所述电池模块的最低放电温度且不高于所述电池模块的最低充电温度的第二温度区间内，对所述电池模块进行放电操作的过程中，对所述电池模块进行实时电压采集的步骤；在所述第二温度区间内，对所述电池模块进行放电操作的过程中，对所述电池模块进行实时电流采集的步骤；在不低于所述电池模块的最低充电温度且不高于所述电池模块的最高充电温度的第三温度区间内，对所述电池模块进行放电操作的过程中，对所述电池模块进行实时电压采集的步骤；在所述第三温度区间内，对所述电池模块进行放电操作的过程中，对所述电池模块进行实时电流采集的步骤；在所述第三温度区间内，对所述电池模块进行充电操作的过程中，对所述电池模块进行实时电压采集的步骤；在所述第三温度区间内，对所述电池模块进行充电操作的过程中，对所述电池模块进行实时电流采集的步骤；在不低于所述电池模块的最高充电温度且不高于所述电池模块的最高放电温度的第四温度区间内，对所述电池模块进行放电操作的过程中，对所述电池模块进行实时电压采集的步骤；在所述第四温度区间内，对所述电池模块进行放电操作的过程中，对所述电池模块进行实时电流采本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电动汽车电池模块BMS检测精度校准装置，其特征在于，包括：恒温箱(1)；电池模块(2)，所述电池模块(2)位于所述恒温箱(1)中；BMS温度采集探头(3)，所述BMS温度采集探头(3)位于所述恒温箱(1)中，以采集所述恒温箱(1)中的第一温度值；BMS从板(4)，所述BMS从板(4)位于所述恒温箱(1)中，所述BMS从板(4)连接于所述电池模块(2)中的各个单体电池，并且所述BMS从板(4)连接于BMS温度采集探头(3)，以获取所述电池模块(2)的第一电压值、第一电流值、第一SOC值、以及所述第一温度值；BMS主板(5)，所述BMS主板(5)位于所述恒温箱(1)中，所述BMS主板(5)连接于所述BMS从板(4)，以从所述BMS从板(4)获取所述第一电压值、第一电流值、第一SOC值和第一温度值；温度监控探头(6)，所述温度监控探头(6)位于所述恒温箱(1)中，以采集所述恒温箱(1)中的第二温度值；温度计(7)，所述温度计(7)位于所述恒温箱(1)外，并电连接于所述温度监控探头(6)，以接收并显示所述温度监控探头(6)所采集的第二温度值；充放电设备(8)，所述充放电设备(8)位于所述恒温箱(1)外，并连接于所述电池模块(2)和所述BMS从板(4)，以对所述电池模块(2)进行阶梯充放电，并获取所述电池模块(2)的第二电流值、第二电压值和第二SOC值；控制电脑(9)，所述控制电脑(9)位于所述恒温箱(1)外，并连接于所述BMS主板(5)，以从所述BMS主板(5)接收并显示所述第一电压值、第一电流值、第一SOC值和第一温度值，修正BMS检测参数，并向所述BMS主板(5)、BMS从板(4)刷写修正后的BMS检测参数。...

【技术特征摘要】
1.一种电动汽车电池模块BMS检测精度校准装置，其特征在于，包括：恒温箱(1)；电池模块(2)，所述电池模块(2)位于所述恒温箱(1)中；BMS温度采集探头(3)，所述BMS温度采集探头(3)位于所述恒温箱(1)中，以采集所述恒温箱(1)中的第一温度值；BMS从板(4)，所述BMS从板(4)位于所述恒温箱(1)中，所述BMS从板(4)连接于所述电池模块(2)中的各个单体电池，并且所述BMS从板(4)连接于BMS温度采集探头(3)，以获取所述电池模块(2)的第一电压值、第一电流值、第一SOC值、以及所述第一温度值；BMS主板(5)，所述BMS主板(5)位于所述恒温箱(1)中，所述BMS主板(5)连接于所述BMS从板(4)，以从所述BMS从板(4)获取所述第一电压值、第一电流值、第一SOC值和第一温度值；温度监控探头(6)，所述温度监控探头(6)位于所述恒温箱(1)中，以采集所述恒温箱(1)中的第二温度值；温度计(7)，所述温度计(7)位于所述恒温箱(1)外，并电连接于所述温度监控探头(6)，以接收并显示所述温度监控探头(6)所采集的第二温度值；充放电设备(8)，所述充放电设备(8)位于所述恒温箱(1)外，并连接于所述电池模块(2)和所述BMS从板(4)，以对所述电池模块(2)进行阶梯充放电，并获取所述电池模块(2)的第二电流值、第二电压值和第二SOC值；控制电脑(9)，所述控制电脑(9)位于所述恒温箱(1)外，并连接于所述BMS主板(5)，以从所述BMS主板(5)接收并显示所述第一电压值、第一电流值、第一SOC值和第一温度值，修正BMS检测参数，并向所述BMS主板(5)、BMS从板(4)刷写修正后的BMS检测参数。2.根据权利要求1所述的电动汽车电池模块BMS检测精度校准装置，其特征在于，所述BMS温度采集探头(3)和所述温度监控探头(6)位于所述恒温箱(1)中的同一个位置。3.根据权利要求1所述的电动汽车电池模块BMS检测精度校准装置，其特征在于：所述BMS从板(4)、BMS主板(5)和控制电脑(9)通过CAN总线(12)连接；所述电动汽车电池模块BMS精度校准装置还包括：CAN总线控制器(13)，所述CAN总线控制器(13)位于所述恒温箱(1)外，并连接于所述控制电脑(9)和BMS主板(5)之间，以控制CAN总线(12)的数据传输。4.根据权利要求1所述的电动汽车电池模块BMS精度校准装置，其特征在于：所述BMS从板(4)通过BMS电压采集线(10)连接于所述电池模块(2)中的各个单体电池，以采集所述电池模块(2)的第一电压值；所述BMS从板(4)中具有第一电流采集线，所述第一电流采集线的一端连接于所述电池模块(2)，在所述电池模块(2)进行充放电时，所述BMS从板(4)通过采集流经所述第一电流采集线的电流以获取所述电池模块(2)进行充放电时的第一电流值，并通过所述第一电流值对时间的积分获得所述第一SOC值。5.根据权利要求4所述的电动汽车电池模块BMS检测精度校准装置，其特征在于：所述充放电设备(8)的一端通过主电缆(11)连接于所述电池模块(2)，所述充放电设备(8)的另一端通过主电缆(11)连接于所述BMS从板(4)，并且，所述充放电设备(8)通过充放电设备电压采集线(14)连接于所述电池模块(2)，以采集所述电池模块(2)的第二电压值；其中，所述主电缆(11)中具有第二电流采集线，所述第二电流采集线连接于所述第一电流采集线的另一端，在所述电池模块(2)进行充放电时，充放电电流顺次流经所述第一电流采集线和第二电流采集线，进而所述充放电设备(8)通过采集流经所述第二电流采集线的电流以获取所述电池模块(2)进行充放电时的第二电流值，并通过所述第二电流值对时间的积分获得所述第二SOC值。6.根据权利要求1所述的电动汽车电池模块BMS检测精度校准装置，其特征在于：所述充放电设备(8)所检测的电流精度和电压精度比BMS检测精度高3至5倍，所述温度计(7)的检测温度精度比所述BMS的温度检测精度高3至5倍。7.一种电动汽车电池模块BMS检测精度校准方法，采用如权利要求1至6任一项所述的电动汽车电池模块BMS检测精度校准装置，所述电动汽车电池模块BMS检测精度校准方法，包括：在不高于所述电池模块的最低放电温度且不低于所述电池模块所承受的最低温度的第一温度区间内，不对所述电池模块进行充放电操作，对所述电池模块进行实时电压采集的步骤；在所述第一温度区间内，不对所述电池模块进行充放电操作，对所述电池模块进行实时电流采集的步骤；在不低于所述电池模块的最低放电温度且不高于所述电池模块的最低充电温度的第二温度区间内，对所述电池模块进行放电操作的过程中，对所述电池模块进行实时电压采集的步骤；在所述第二温度区间内，对所述电池模块进行放电操作的过程中，对所述电池模块进行实时电流采集的步骤；在不低于所述电池模块的最低充电温度且不高于所述电池模块的最高充电温度的第三温度区间内，对所述电池模块进行放电操作的过程中，对所述电池模块进行实时电压采集的步骤；在所述第三温度区间内，对所述电池模块进行放电操作的过程中，对所述电池模块进行实时电流采集的步骤；在所述第三温度区间内，对所述电池模块进行充电操作的过程中，对所述电池模块进行实时电压采集的步骤；在所述第三温度区间内，对所述电池模块进行充电操作的过程中，对所述电池模块进行实时电流采集的步骤；在不低于所述电池模块的最高充电温度且不高于所述电池模块的最高放电温度的第四温度区间内，对所述电池模块进行放电操作的过程中，对所述电池模块进行实时电压采集的步骤；在所述第四温度区间内，对所述电池模块进行放电操作的过程中，对所述电池模块进行实时电流采集的步骤；在不低于所述电池模块的最高放电温度且不高于所述电池模块所承受的最高温度的第五温度区间内，不对所述电池模块进行充放电操作，对所述电池模块进行实时电压采集的步骤；在所述第五温度区间内，不对所述电池模块进行充放电操作，对所述电池模块进行实时电流采集的步骤；在所述第一温度区间、第二温度区间、第三温度区间、第四温度区间、第五温度区间进行实时温度采集的步骤；利用上述步骤所采集的第一电压值和第二电压值进行BMS电压校准的步骤；利用上述步骤所采集的第一电流值和第二电流值进行BMS电流校准的步骤；利用上述步骤所采集的第一电流值和第二电流值分别对时间的积分以获得第一SOC值和第二SOC值，并进行BMS的SOC值校准的步骤；利用上述步骤所采集的第一温度值和第二温度值进行BMS温度校准的步骤；以及，将校准后的BMS检测参数刷新至BMS主板和BMS从板的步骤。8.根据权利要求7所述的电动汽车电池模块BMS检测精度校准方法，其特征在于：对所述电池模块进行实时电压采集、实时电流采集、实时温度采集的数据采集间隔时间不大于1S。9.根据权利要求7所述的电动汽车电池模块BMS检测精度校准方法，其特征在于：在所述第一温度区间、以及所述第五温度区间内，不对所述电池模块进行充放电操作，对所述电池模块进行实时电压采集的步骤，包括：在所述第一温度区间、以及所述第五温度区间内，在每间隔ΔT的温度点处，不对所述电池模块进行充放电操作，并重复执行n次以下操作，以获取n组第一电压值和n组第二电压值：在一固定长度的时间段内，从0时刻开始计时，并在相同时刻同时采集并记录所述第一电压值和第二电压值；利用上述步骤所采集的第一电压值和第二电压值进行BMS电压校准的步骤，包括在所述第一温度区间、以及所述第五温度区间内，在每间隔ΔT的...

【专利技术属性】
技术研发人员：陆群，陈殿领，
申请(专利权)人：北京长城华冠汽车科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11