一种基于功能安全的电池管理系统温度监控处理方法技术方案

本发明专利技术公开了一种基于功能安全的电池管理系统温度监控处理方法，采集电池包全部温度采样点的温度，设定温度阈值，若温度采样点采集的温度值超出温度阈值范围，则判定该温度采集点的功能不正常，如功能不正常数量超出设定的百分比，则输出报警信号至VCU，否则，删除功能不正常温度采集点的数据；监控温度随时间变化趋势判断功能正常温度采集点的数据是否失效，判断并调整温度数据有效的温度采集点的温度数据在设定的工作温度范围内；用冒泡法找出其中的最大值和最小值，并调整最大值和最小值之差≤5℃，使其满足电池包热均衡性要求，并输出电池包温度正常信号至VCU。本发明专利技术主要解决现有对动力电池的温度缺乏基于功能安全的功能诊断和监控的问题。

A temperature monitoring method for battery management system based on functional safety

The invention discloses a temperature monitoring and processing method of battery management system based on functional security, collecting the temperature of all the temperature sampling points of the battery pack and setting the temperature threshold. If the temperature value of the temperature sampling point is beyond the temperature threshold range, the work energy of the temperature collection point is not normal, for example, the function of abnormal quantity exceeds the normal quantity. When the percentage is set, the alarm signal is output to VCU, otherwise, the data of the abnormal temperature collection point is deleted, and the monitoring temperature is used to judge whether the data of the normal temperature collection point is invalid, and the temperature data of the temperature data acquisition point is determined and adjusted in the set working temperature range. Inside, the maximum and minimum values are found by the bubble method, and the difference between the maximum and the minimum is less than 5 degrees C, so that it meets the heat balance requirement of the battery pack and outputs the normal signal of the battery pack temperature to VCU. The invention mainly solves the problem of lack of functional diagnosis and monitoring of the temperature of the power battery at present.

【技术实现步骤摘要】
一种基于功能安全的电池管理系统温度监控处理方法
本专利技术涉及一种新能源汽车电池状态监控与管理，尤其涉及一种基于功能安全的电池管理系统温度监控处理方法。
技术介绍
随着新能源汽车的快速发展，电池包在新能源汽车上的应用逐渐增多。电池管理系统负责对电池包电压、电流和温度进行实时监控并进行管理。温度是反应电池包特性好坏的重要参数之一。电池包需要在一个理想的温度范围内进行工作以保持相对稳定的性能，输出稳定的电压值。如果超出理想的工作温度范围，电池包输出电压值下降，性能不稳定，严重时甚至导致电池漏液或起火，对汽车及相关人员的生命安全产生威胁。此外，如果电池包的热均衡性较差，会导致每个单体电池输出电压不一致，严重影响电池的寿命。因此，对电池温度状态的监控和管理是电池管理系统最重要的功能之一。当电池温度出现过温、过低等超过工作温度范围以及热均衡性较差的情况时，电池管理系统应当采取相应的措施来改善这种情况，尽量使电池在正常的温度范围和较好的热均衡性下工作。目前较为普遍的电池管理系统对于温度的监控和管理大多是针对当前温度和热均衡性的判断和处理，并未针对温度随时间的变化趋势的合理性进行监控判断。当温度随时间出现突变但仍在正常工作温度范围内时，现有的电池管理系统无法识别出这种不合理性。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种基于功能安全的电池管理系统温度监控处理方法，主要解决现有对电池包的温度缺乏基于功能安全的功能诊断和监控的问题。本专利技术利用从电池包采集的温度值，通过相应的功能诊断和监控判断以及相应的处理措施，诊断出温度采样功能不正常的温度采集点，监控判断温度随时间变化趋势的合理性，判断温度是否在工作温度范围，判断电池包温度热均衡性，进而采取相应的措施，保证了对电池包温度的有效监控和处理。为了解决上述技术问题，本专利技术提出一种基于功能安全的电池管理系统温度监控处理方法，包括以下步骤：步骤1)采集电池包全部温度采样点的温度，温度采样点的数量为A1，设定功能正常温度阈值范围T_LIMIT_MAX≥T≥T_LIMIT_MIN，若温度采样点采集的温度值在T的范围内，则判定该温度采集点的功能正常；若温度采样点采集的温度值超出T的范围，则判定该温度采集点的功能不正常，累加功能不正常温度采集点的数量记作A2；直至完成全部温度采集点的功能正常与否的判断；如A2≥INT(5％×A1)，执行步骤2)；否则，删除功能不正常温度采集点的数据，保留功能正常温度采集点的数据，执行步骤3)；步骤2)输出报警信号至VCU；步骤3)监控温度随时间变化趋势判断功能正常温度采集点的数据是否失效，即，对每一功能正常温度采集点按照采集时间前后顺序采集三个连续时刻的温度值，依次记为T1，T2和T3，若|T3-T2|≥|1.5×(T2-T1)|，则判断该温度采集点的温度数据失效，累加温度数据失效的采集点的数量记作A3，直至完成所有功能正常温度采集点的数据正常与否的判断；如A3≥INT(5％×(A1-A2))，执行步骤2)；否则，判定温度数据有效，并删除温度数据失效温度采集点的数据，执行步骤4)；步骤4)判断温度数据有效的温度采集点的温度数据是否在设定的工作温度范围内，对于温度数据超出设定的工作温度范围的温度采集点，采取升温或降温方法调节该采集点的温度，直至将所有温度数据有效的温度采集点的温度调控至设定的工作温度范围内；步骤5)在同一时刻所有在设定工作温度范围内的温度采集点的温度中，用冒泡法找出其中的最大值T_BAT_MAX和最小值T_BAT_MIN，若T_BAT_MAX-T_BAT_MIN≤5℃，则判定电池包热均衡性符合要求，执行步骤7)；否则判定电池包热均衡性不符合要求，执行步骤6)；步骤6)采取升温或降温方法调节采集点的温度，返回步骤5)，步骤7)输出电池包温度正常信号至VCU。与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：本专利技术提出的一种基于功能安全的电池管理系统温度监控处理方法，可以确保电池管理系统准确地监控电池信息，当出现过温、低温或者热均衡性较差时，针对不同情况采取处理措施，保障电动汽车可靠运营，切实保护人身安全。附图说明图1是本专利技术电池管理系统温度监控处理流程图；图2是本专利技术电池管理系统温度监控处理方法中功能诊断流程图；图3是本专利技术电池管理系统温度监控处理方法中监控判断流程图；图4是本专利技术电池管理系统温度监控处理方法中温度范围判断及处理流程图；图5是本专利技术电池管理系统温度监控处理方法中热均衡性判断及处理流程图。具体实施方式下面结合附图和具体实施例对本专利技术技术方案作进一步详细描述，所描述的具体实施例仅对本专利技术进行解释说明，并不用以限制本专利技术。本专利技术一种基于功能安全的电池管理系统温度监控处理方法的设计思路是，采用诊断、监控的基于功能安全概念的方法，可以诊断出温度采样功能不正常的采样点，监控判断温度随时间变化趋势的合理性，判断温度是否在工作温度范围，判断电池包各点温度热均衡性。当出现过温、低温等超出正常工作温度范围或者热均衡性较差的情况时，采取相应处理措施，保障电池包可靠运行，切实保证新能源汽车及人员安全。如图1所示，本专利技术一种基于功能安全的电池管理系统温度监控处理方法，包括如下步骤：步骤1)功能诊断：采集电池包全部温度采样点的温度，温度采样点的数量为A1；诊断电池包的全部温度采样点采集功能是否正常，判断原则为：设定功能正常温度阈值范围T_LIMIT_MAX≥T≥T_LIMIT_MIN，若温度采样点采集的温度值在T的范围内，即温度值大于或等于最小极限温度值T_LIMIT_MIN且小于或等于最大极限温度值T_LIMIT_MAX，则判定该温度采集点的功能正常；若温度采样点采集的温度值超出T的范围，则判定该温度采集点的功能不正常，若存在功能不正常的温度采样点，累加功能不正常温度采集点的数量记作A2；直至完成全部温度采集点的功能正常与否的判断；如A2≥INT(5％×A1)，执行步骤2)；否则，删除功能不正常温度采集点的数据，保留功能正常温度采集点的数据；或是全部温度采集点的功能均正常的话，执行步骤3)。步骤2)输出报警信号至VCU，如图1和图2所示。步骤3)监控判断：根据温度随时间变化趋势判断功能正常温度采集点的数据是否失效，即，对每一功能正常温度采集点按照采集时间前后顺序采集三个连续时刻的温度值，依次记为T1，T2和T3，若|T3-T2|≥|1.5×(T2-T1)|，则判断该温度采集点的温度数据失效，累加温度数据失效的采集点的数量记作A3，直至完成所有功能正常温度采集点的数据正常与否的判断；如A3≥INT(5％×(A1-A2))，执行步骤2)，即输出报警信号至VCU；否则，判定温度数据有效，并记为T_W，并删除温度数据失效温度采集点的数据，执行步骤4)，如图1和3所示。步骤4)设定工作合适的温度T1范围为：T_WORK_MAX≥T1≥T_WORK_MIN。判断温度数据有效的温度采集点的温度数据T_W是否在设定的工作温度T1范围内，对于温度数据T_W超出设定的工作温度T1范围的温度采集点，采取电阻丝加热等升温方法或风冷、液冷等降温方法调节该采集点的温度，直至将所有温度数据有效的温度采集点的温度调控至设定的工作温度T1范围内；然后输出有效温度值，如图1和图4所示。步骤5)监控本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于功能安全的电池管理系统温度监控处理方法，包括如下步骤：步骤1)采集电池包全部温度采样点的温度，温度采样点的数量为A1，设定功能正常温度阈值范围T_LIMIT_MAX≥T≥T_LIMIT_MIN，若温度采样点采集的温度值在T的范围内，则判定该温度采集点的功能正常；若温度采样点采集的温度值超出T的范围，则判定该温度采集点的功能不正常，累加功能不正常温度采集点的数量记作A2；直至完成全部温度采集点的功能正常与否的判断；如A2≥INT(5％×A1)，执行步骤2)；否则，删除功能不正常温度采集点的数据，保留功能正常温度采集点的数据，执行步骤3)；步骤2)输出报警信号至VCU；步骤3)监控温度随时间变化趋势判断功能正常温度采集点的数据是否失效，即，对每一功能正常温度采集点按照采集时间前后顺序采集三个连续时刻的温度值，依次记为T1，T2和T3，若|T3‑T2|≥|1.5×(T2‑T1)|，则判断该温度采集点的温度数据失效，累加温度数据失效的采集点的数量记作A3，直至完成所有功能正常温度采集点的数据正常与否的判断；如A3≥INT(5％×(A1‑A2))，执行步骤2)；否则，判定温度数据有效，并删除温度数据失效温度采集点的数据，执行步骤4)；步骤4)判断温度数据有效的温度采集点的温度数据是否在设定的工作温度范围内，对于温度数据超出设定的工作温度范围的温度采集点，采取升温或降温方法调节该采集点的温度，直至将所有温度数据有效的温度采集点的温度调控至设定的工作温度范围内；步骤5)在同一时刻所有在设定工作温度范围内的温度采集点的温度中，用冒泡法找出其中的最大值T_BAT_MAX和最小值T_BAT_MIN，若T_BAT_MAX‑T_BAT_MIN≤5℃，则判定电池包热均衡性符合要求，执行步骤7)；否则判定电池包热均衡性不符合要求，执行步骤6)；步骤6)采取升温或降温方法调节采集点的温度，返回步骤5)；步骤7)输出电池包温度正常信号至VCU。...

【技术特征摘要】
1.一种基于功能安全的电池管理系统温度监控处理方法，包括如下步骤：步骤1)采集电池包全部温度采样点的温度，温度采样点的数量为A1，设定功能正常温度阈值范围T_LIMIT_MAX≥T≥T_LIMIT_MIN，若温度采样点采集的温度值在T的范围内，则判定该温度采集点的功能正常；若温度采样点采集的温度值超出T的范围，则判定该温度采集点的功能不正常，累加功能不正常温度采集点的数量记作A2；直至完成全部温度采集点的功能正常与否的判断；如A2≥INT(5％×A1)，执行步骤2)；否则，删除功能不正常温度采集点的数据，保留功能正常温度采集点的数据，执行步骤3)；步骤2)输出报警信号至VCU；步骤3)监控温度随时间变化趋势判断功能正常温度采集点的数据是否失效，即，对每一功能正常温度采集点按照采集时间前后顺序采集三个连续时刻的温度值，依次记为T1，T2和T3，若|T3-T2|≥|1.5×(T2-T1)|，则判断该温度采集点的温度数据...

【专利技术属性】
技术研发人员：李艳文，孙辰，高继东，龚进峰，戎辉，刘波雨，李鸿鹏，朱仲文，李波，王喜样，
申请(专利权)人：中国汽车技术研究中心，
类型：发明
国别省市：天津,12