一种基于电动车的电池管理方法和系统技术方案

本发明专利技术涉及一种基于电动车的电池管理方法和系统，包括：初始化系统时钟、输入IO、输出IO、SPI通信、Uart通信、AD接口；通过串行外设接口SPI对模拟采集前端AFE进行配置；读取各电池组的上电估算电压、上电估算电流、上电估算温度和上电估算电量；判断上电估算电压、上电估算电流、上电估算温度和上电估算电量是否在预设的阈值范围内；如果在预设的阈值范围内，则定时采集电池包数据，根据电池包数据进行均衡控制、电池保护控制和计算电池剩余电量；如果不在预设的阈值范围内，则根据电池包数据的电池故障状态向MOS管发送相应的控制信号。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及电动车领域，特别是涉及一种基于电动车的电池管理方法和系统。
技术介绍
电动车一般采用高效率的充电电池作为动力源，因此，对充电电池进行充电的电池管理系统成为电动车不可缺少的部分。电池管理系统是与电池紧密结合在一起的，而通常电动车的电池管理系统不能对电池包数据进行过充、过放、过流、温度、均衡控制、工作模式等进行判断，以及在故障状态中进行自检，从而在电池出现问题时，不能及时通知用户，为用户造成不必要的损失。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是提供一种基于电动车的电池管理方法和系统。本专利技术解决上述技术问题的技术方案如下：一种基于电动车的电池管理方法，所述方法包括：步骤S1，初始化系统时钟、输入IO、输出IO、SPI通信、Uart通信、AD接口；步骤S2，通过串行外设接口SPI对模拟采集前端AFE进行配置；步骤S3，读取各电池组的上电估算电压、上电估算电流、上电估算温度和上电估算电量；步骤S4，判断所述上电估算电压、所述上电估算电流、所述上电估算温度和所述上电估算电量是否在预设的阈值范围内；步骤S5，如果在所述预设的阈值范围内，则定时采集电池包数据，根据所述电池包数据进行均衡控制、电池保护控制和计算电池剩余电量；步骤S6，如果不在所述预设的阈值范围内，则根据所述电池包数据的电池故障状态向MOS管发送相应的控制信号。本专利技术的有益效果是：通过判断上电估算电压、上电估算电流、上电估算温度和上电估算电量是否在预设的阈值范围内，如果在，则定时采集电池包数据，根据电池包数据进行均衡控制、电池保护控制和计算电池剩余电量，如果不在，则根据电池包数据的电池故障状态向MOS管发送相应的控制信号，从而实时检测电池包数据，同时还对电池组进行热管理、均衡管理、绝缘管理，并估算电池剩余电量，并通过故障状态自检充放电管理，故障警告信息，实时与整车系统通信交互实时状态。在上述技术方案的基础上，本专利技术还可以做如下改进。进一步，所述电池包数据包括电流和各组电池电压，所述步骤S5包括：将所述电流进行滤波得到滤波的电流；判断所述滤波的电流是否为所述上电估算电量；如果所述滤波的电流为所述上电估算电量，则将所述上电估算电量作为当前电池剩余电量；如果所述滤波的电流不为所述上电估算电量，则将所述滤波的电流进行电流积分得到第一电池剩余电量；从所述各组电池电压中选取最小单组电池电压；将所述最小单组电池电压对应模拟OCV模型得到第二电池剩余电量；将所述第一电池剩余电量和所述第二电池剩余电量通过卡尔曼滤波得到所述当前电池剩余电量。进一步，所述步骤S5还包括：判断所述电池包数据是否处于充电状态；如果所述电池包数据处于充电状态，则从所述电池包数据的各组电池电压中获取最大单组电池电压和最小单组电池电压；判断所述最大单组电池电压是否达到均衡电压；如果所述最大单组电池电压达到所述均衡电压，则遍历所述各组电池电压，并将所述各组电池电压分别与所述最小单组电池电压进行比较；从所述各组电池电压中选取与所述最小单组电池电压的电压差最小的电池电压，并开启该组电池电压的均衡。进一步，所述步骤S6包括：判断所述电池包数据是否处于所述电池故障状态；如果所述电池包数据处于所述电池故障状态，则根据所述电池故障状态向所述MOS管发送所述电池故障状态对应的控制信号。进一步，所述电池故障状态包括过充状态、过放状态、充电过流状态、放电过流状态、充电过温状态、放电过温状态、充电低温状态、放电低温状态、电池组开路状态和电池组短路状态。本专利技术解决上述技术问题的另一技术方案如下：一种基于电动车的电池管理系统，包括：模拟采集前端AFE单元，用于采集各组电池电压；温度采集单元，用于采集温度；总电压单元，用于采集总电压；电流采集单元，用于采集电流；主控制单元，用于根据所述各组电池电压、所述电流、所述总电压和所述温度进行均衡控制、电池保护控制和计算电池剩余电量，以及向MOS管发送相应的控制信号；MOS管，用于根据所述相应的控制信号执行相应的操作。进一步，所述主控制单元包括：将所述电流进行滤波得到滤波的电流；判断所述滤波的电流是否为所述上电估算电量；如果所述滤波的电流为所述上电估算电量，则将所述上电估算电量作为当前电池剩余电量；如果所述滤波的电流不为所述上电估算电量，则将所述滤波的电流进行电流积分得到第一电池剩余电量；从所述各组电池电压中选取最小单组电池电压；将所述最小单组电池电压对应模拟OCV模型得到第二电池剩余电量；将所述第一电池剩余电量和所述第二电池剩余电量通过卡尔曼滤波得到所述当前电池剩余电量。进一步，所述主控制单元还包括：判断所述电池包数据是否处于充电状态；如果所述电池包数据处于充电状态，则从所述电池包数据的各组电池电压中获取最大单组电池电压和最小单组电池电压；判断所述最大单组电池电压是否达到均衡电压；如果所述最大单组电池电压达到所述均衡电压，则遍历所述各组电池电压，并将所述各组电池电压分别与所述最小单组电池电压进行比较；从所述各组电池电压中选取与所述最小单组电池电压的电压差最小的电池电压，并开启该组电池电压的均衡。进一步，所述主控制单元还包括：判断所述电池包数据是否处于所述电池故障状态；如果所述电池包数据处于所述电池故障状态，则根据所述电池故障状态向所述MOS管发送所述电池故障状态对应的控制信号。进一步，所述电池故障状态包括过充状态、过放状态、充电过流状态、放电过流状态、充电过温状态、放电过温状态、充电低温状态、放电低温状态、电池组开路状态和电池组短路状态。附图说明图1为本专利技术实施例提供的一种基于电动车的电池管理方法流程图；图2为本专利技术实施例提供的计算电池剩余电量方法流程图；图3为本专利技术实施例提供的均衡控制方法流程图；图4为本专利技术实施例提供的MOS管执行相应操作方法流程图；图5为本专利技术实施例提供的一种基于电动车的电池管理系统示意图图。附图中，各标号所代表的部件列表如下：10、模拟采集前端AFE单元，20、温度采集单元，30、总电压单元，40、电流采集单元，50、主控制单元，60、MOS管，70、485接口。具体实施方式以下结合附图对本专利技术的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本专利技术，并非用于限定本专利技术的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于电动车的电池管理方法，其特征在于，所述方法包括：步骤S1，初始化系统时钟、输入IO、输出IO、SPI通信、Uart通信、AD接口；步骤S2，通过串行外设接口SPI对模拟采集前端AFE进行配置；步骤S3，读取各电池组的上电估算电压、上电估算电流、上电估算温度和上电估算电量；步骤S4，判断所述上电估算电压、所述上电估算电流、所述上电估算温度和所述上电估算电量是否在预设的阈值范围内；步骤S5，如果在所述预设的阈值范围内，则定时采集电池包数据，根据所述电池包数据进行均衡控制、电池保护控制和计算电池剩余电量；步骤S6，如果不在所述预设的阈值范围内，则根据所述电池包数据的电池故障状态向MOS管发送相应的控制信号。

【技术特征摘要】
1.一种基于电动车的电池管理方法，其特征在于，所述方法包括：
步骤S1，初始化系统时钟、输入IO、输出IO、SPI通信、Uart通信、
AD接口；
步骤S2，通过串行外设接口SPI对模拟采集前端AFE进行配置；
步骤S3，读取各电池组的上电估算电压、上电估算电流、上电估算温度
和上电估算电量；
步骤S4，判断所述上电估算电压、所述上电估算电流、所述上电估算温
度和所述上电估算电量是否在预设的阈值范围内；
步骤S5，如果在所述预设的阈值范围内，则定时采集电池包数据，根据
所述电池包数据进行均衡控制、电池保护控制和计算电池剩余电量；
步骤S6，如果不在所述预设的阈值范围内，则根据所述电池包数据的电
池故障状态向MOS管发送相应的控制信号。
2.根据权利要求1所述的一种基于电动车的电池管理方法，其特征在于，
所述电池包数据包括电流和各组电池电压，所述步骤S5包括：
将所述电流进行滤波得到滤波的电流；
判断所述滤波的电流是否为所述上电估算电量；
如果所述滤波的电流为所述上电估算电量，则将所述上电估算电量作为
当前电池剩余电量；
如果所述滤波的电流不为所述上电估算电量，则将所述滤波的电流进行
电流积分得到第一电池剩余电量；
从所述各组电池电压中选取最小单组电池电压；
将所述最小单组电池电压对应模拟OCV模型得到第二电池剩余电量；
将所述第一电池剩余电量和所述第二电池剩余电量通过卡尔曼滤波得

\t到所述当前电池剩余电量。
3.根据权利要求1所述的一种基于电动车的电池管理方法，其特征在于，
所述步骤S5还包括：
判断所述电池包数据是否处于充电状态；
如果所述电池包数据处于充电状态，则从所述电池包数据的各组电池电
压中获取最大单组电池电压和最小单组电池电压；
判断所述最大单组电池电压是否达到均衡电压；
如果所述最大单组电池电压达到所述均衡电压，则遍历所述各组电池电
压，并将所述各组电池电压分别与所述最小单组电池电压进行比较；
从所述各组电池电压中选取与所述最小单组电池电压的电压差最小的
电池电压，并开启该组电池电压的均衡。
4.根据权利要求1所述的一种基于电动车的电池管理方法，其特征在于，
所述步骤S6包括：
判断所述电池包数据是否处于所述电池故障状态；
如果所述电池包数据处于所述电池故障状态，则根据所述电池故障状态
向所述MOS管发送所述电池故障状态对应的控制信号。
5.根据权利要求4所述的一种基于电动车的电池管理方法，其特征在于，
所述电池故障状态包括过充状态、过放...

【专利技术属性】
技术研发人员：王洪亮，
申请(专利权)人：江苏小牛电动科技有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32