一种协处理器独立运行SOC和SOH算法系统技术方案

本实用新型专利技术涉及一种协处理器独立运行SOC和SOH算法系统，包括电池模块、系统电源模块、协处理器模块、掉电检测模块、电流采集模块、主处理器模块。所述协处理器模块通过高速4线SPI以500KHz的频率和主处理器模块连接通讯；同时，所述协处理器模块为一片八位或者十六位单片机。本实用新型专利技术有益效果为：对于主控制器的硬件要求便不需要那么高，整体成本将大大的得到缩减；协处理所处理的事情较为单一，大大提升计算精确性；在产品更新时，也并不要需要移植SOC的核心算法，也不存在算法是否匹配系统的问题，减少了产品更新的难度和设计开发者的时间。

A coprocessor that runs SOC and SOH algorithm systems independently

The utility model relates to a co processor independent operation of SOC and SOH system, including battery module, power module, system coprocessor module, power module, data acquisition module, current detection module of main processor. The coprocessor module connects the communication with the main processor module through the high-speed 4 wire SPI at the frequency of 500KHz; meanwhile, the coprocessor module is a eight bit or sixteen bit microcontroller. The utility model has the advantages of: hardware requirements for the main controller does not need to be so high, the overall cost will be greatly reduced; the co processing deal is relatively single, greatly enhance the calculation accuracy; in product updates, and also one of the core algorithms don't need to transplant SOC, there is no matching algorithm the problem of the system, reduce the difficulty of product updates and design time developers.

【技术实现步骤摘要】
一种协处理器独立运行SOC和SOH算法系统
本技术涉及电池储能系统、电池动力系统领域，尤其涉及一种协处理器独立运行SOC和SOH算法系统。
技术介绍
目前，伴随着能源危机和环境污染的加重，应用电池组作为动力源的电动新能源汽车收到越来越多的关注。在使用电池作为储能或者动力系统时，需要用一定的技术手段预测电池的剩余电量和健康状态。这两个主要的参数可以保护电池使其不出现过放或者过充的不良情况。高精度的SOC和SOH估算不仅可以有效地保护电池，也能使电池效能最大层度得到发挥。现如今对电池的SOC和SOH的估算大都在同一片MCU或MPU上计算处理，虽然达到了计算SOC和SOH的功能，但却具有以下的几个明显缺陷：（1）、单一依赖主处理器的硬件性能提高估算精度，成本比较昂贵；（2）、由于主处器所运行的系统往往比较复杂，中断事件和其他事件也比较多。致使主处理器没法以非常高的实时性去调用剩余电量的算法，对电流的采样也同样很难做到固定采样率。这导致计算精度在一定层度上有所降低；（3）、跨平台和移植性往往比较差，对于产品的升级，往往需要更换主处理器，而SOC的算法传统方案并不能非常方便的移植，并且算法重新融入到了一个新的软件系统后也无法保证算法会不会受新系统的影响；（4）、掉电数据存储，传统方法需要检测外部掉电情况并把计算的结果保存至EEPROM或者FLASH中。恢复后读取EEPROM和FLASH中的结果再运行，此方法需要硬件检测掉电事件，软件配合迅速保存需要保存的数据。这样电路设计麻烦，保存数据也不容任何出错，方法较为繁琐容易数据丢失。因此，针对以上方面，需要对现有技术进行合理的改进。
技术实现思路
针对以上缺陷，本技术提供一种协处理器独立运行SOC和SOH算法系统，以解决现有技术的诸多不足。为实现上述目的，本技术采用以下技术方案：一种协处理器独立运行SOC和SOH算法系统，包括电池模块、系统电源模块、协处理器模块、掉电检测模块、电流采集模块、主处理器模块。所述协处理器模块通过高速4线SPI以500KHz的频率和主处理器模块连接通讯；同时，所述协处理器模块为一片八位或者十六位单片机。本技术所述的一种协处理器独立运行SOC和SOH算法系统的有益效果为：（1）通过技术的改进，其SOC和SOH的估算独立于主控制MCU、DSP等，对于主控制器的硬件要求便不需要那么高，整体成本将大大的得到缩减；（2）协处理器的独立运算也大大的减轻了主处理器的软件开发难度，主处理器内嵌软件上只需要通过高速SPI进行数据交换，而无须调用复杂的运算去估算SOC值，硬件只要支持SPI通讯的处理器均可以和协处理配合使用。其协处理所处理的事情较为单一，大大提升计算精确性；（3）在产品更新时，也并不要需要移植SOC的核心算法，也不存在算法是否匹配系统的问题，减少了产品更新的难度和设计开发者的时间。附图说明下面根据附图对本技术作进一步详细说明。图1是本技术实施例所述一种协处理器独立运行SOC和SOH算法系统的结构示意图；图2是本技术实施例所述一种协处理器独立运行SOC和SOH算法系统的主处理器和协处理器硬件连接示意图；图3是本技术实施例所述一种协处理器独立运行SOC和SOH算法系统的协处理器全速运行及休眠模式切换示意图。图中：1、电池模块；2、系统电源模块；3、协处理器模块；4、掉电检测模块；5、电流采集模块；6、主处理器模块。具体实施方式如图1-3所示，本技术实施例所述的一种协处理器独立运行SOC和SOH算法系统，包括,电池模块1、系统电源模2、协处理器模块3、掉电检测模块4、电流采集模块5、主处理器模块6。所述协处理器模块3通过高速4线SPI以500KHz的频率和主处理器模块6连接通讯；同时，所述协处理器模块3为一片八位或者十六位单片机。使用一片八位或者十六位单片机作为协处理器模块3，自身对电流I进行1000HZ的采样和滤波，也可以通过片外AD芯片采集。协处理器模块3通过高速4线SPI以500KHz的频率和主处理器模块6通讯，用来获取整个电池系统的各个电池的最高电压、最低电压值和最高温度、最低温度值。协处理模块3根据电压、电流、温度及其历史信息作为算法的输入参数，定时调用SOC算法处理，如果是基于安时算法将以1000Hz的频率积分计算。协处理模块3具有掉电保护功能，在整个系统断电后，协处理模块3的掉电检测模块5检测外部掉电后，协处理模块3停止运算，整个系统进入低功耗的休眠状态，此刻使用外部电池模块1（如纽扣电池）为协处理供电。直至外部供电恢复后，协处理模块3被唤醒继续进入正常模式运行。协处理模块3具有预警产生中断功能，主处理器模块6可以配置协处理模块3的SOC和SOH报警阈值、这样当SOC小于或者大于预置阈值后，协处理模块3的中断引脚将产生一个低电平中断通知主处理器模块6。中断信号将维持到主处理器模块6取消中断才结束。上述对实施例的描述是为了便于该
的普通技术人员能够理解和应用本案技术，熟悉本领域技术的人员显然可轻易对这些实例做出各种修改，并把在此说明的一般原理应用到其它实施例中而不必经过创造性的劳动。因此，本案不限于以上实施例，本领域的技术人员根据本案的揭示，对于本案做出的改进和修改都应该在本案的保护范围内。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种协处理器独立运行SOC和SOH算法系统，包括电池模块（1）、系统电源模块（2）、协处理器模块（3）、掉电检测模块（4）、电流采集模块（5）、主处理器模块（6），其特征在于：所述协处理器模块（3）通过高速4线SPI以500KHz的频率和主处理器模块（6）连接通讯。

【技术特征摘要】
1.一种协处理器独立运行SOC和SOH算法系统，包括电池模块（1）、系统电源模块（2）、协处理器模块（3）、掉电检测模块（4）、电流采集模块（5）、主处理器模块（6），其特征在于：所述协处理器模块（3...

【专利技术属性】
技术研发人员：庄立明，林伯璋，孔繁榕，姚俊纲，许凯评，
申请(专利权)人：江苏兴云新能源有限公司，
类型：新型
国别省市：江苏,32