一种微混48V系统用BMS系统及控制方法技术方案

本发明专利技术提供一种微混48V系统用BMS系统及控制方法，包括电池管理系统BMS和由多节电池组成的48V电池，通过BMS将最高电压、最低电压、最高温度、最低温度、SOC、当前总压上报至整车控制器VCU，同时BMS结合SOC使用窗口、系统最高电压、最低电压及故障信息进行降功率或零功率运行，通过CAN与整车控制器合理交互。实现根据电池实际能力动态调整电机扭矩和需求电流，避免电池过充过放，确保电池工作在安全范围内，从而延长电池使用寿命。

【技术实现步骤摘要】
一种微混48V系统用BMS系统及控制方法
本专利技术涉及电池管理系统(BMS)
，特别是涉及一种微混48V系统用BMS系统及控制方法。
技术介绍
近年来，迫于越来越重的环境压力，要求2020年，新车平均二氧化碳排放水平控制在95克/公里，在面临油耗和二氧化碳排放越来越严格、汽车科技配置越来越丰富、且时间紧迫的环境下，使用48V微混动力系统能够很好解决上述问题，且满足市场需求。目前，48V微混动力系统使用的电池管理系统主要以SOC为判定条件估算电池电量，VCU根据电池管理系统上传的电池电量执行相应指令，但SOC估算精度不高，致使电量估算误差大，影响用户体验。基于此，本专利技术提出依据SOC、单体电压、单体温度、故障类型四个因素综合判断电池电量，避免电池滥用，合理使用电池，延长电池寿命。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是：为了克服现有技术中的不足，本专利技术提供一种微混48V系统用BMS系统及控制方法，以解决实时监控和管理48V电池电压、温度、电流，实时诊断48V系统故障信息、估算SOC/SOH，使48V电池工作在安全范围内，更好地保护48V电池，避免48V电池过充过放。本专利技术解决其技术问题所要采用的技术方案是：一种微混48V系统用BMS系统，包括电池管理系统BMS和由多节电池组成的48V电池，所述电池管理系统BMS与整车控制器VCU通过CAN进行通讯，同时与48V电池连接，用于监控和管理48V电池。一种微混48V系统用BMS系统的控制方法，包括上述的控制系统，还包括以下步骤：步骤1：电池管理系统BMS上电自检，若自检无故障时，电池管理系统BMS采集电池单体电压、单体温度、48V系统总电压和48V系统电流，并估算SOC和SOH，若自检无故障，进入步骤3，若自检存在故障，进入步骤2；步骤2：电池管理系统BMS停止上电，并将故障类型及指令发送至整车控制器VCU，由VCU根据自身策略执行相应指令。步骤3：电池管理系统BMS通过步骤1获得的数据得到48V系统最高电压、最低电压、最高温度以及最低温度，通过CAN总线上传最高电压、最低电压、最高温度、最低温度、48V系统电流、SOC、故障类型至整车控制器VCU，进入步骤4；步骤4：整车控制器VCU根据电池管理系统BMS上传的信息，估算电机需求电流，将估算出的需求电流发送至电池管理系统BMS，进入步骤5；步骤5：电池管理系统BMS判断“48V系统当前的SOC≥SOC最高阈值SOCmaxthreshold”条件是否满足，若满足，进入步骤6，否则进入步骤7；步骤6：电池管理系统BMS判断“48V系统最高电压Vmax≥最高电压阈值Vmaxthreshold”条件是否满足，若满足，根据故障等级电池管理系统BMS降功率或零功率进行能量回馈；否则，电池管理系统BMS根据整车控制器VCU反馈的需求电流值输出，执行步骤8；步骤7：电池管理系统BMS判断“48V系统当前SOC≤SOC最低阈值SOCminthreshold”条件是否满足，若满足，进入步骤8，否则电池管理系统BMS根据整车控制器VCU反馈的需求电流值输出，结束本流程；步骤8：电池管理系统BMS判断“48V系统最低电压Vmin≤最低电压阈值Vminthreshold”条件是否满足，若满足，根据故障等级电池管理系统BMS降功率或零功率进行48V启动和48V助力；否则，电池管理系统BMS根据整车控制器VCU反馈的需求电流值输出，结束本流程。VCU根据上传的SOC、单体电压、单体温度及故障类型估算出电机需求电流，BMS接收VCU需求电流及指令后，根据48V系统故障类型(包括单体电压、单体温度、SOC等)判断降功率或零功率运行，根据电池实际状态调整需求电流。通过电池管理系统BMS采集14节电池单体电压、单体温度和系统电流，实现实时诊断功能，在线估算“SOC和SOH，”通过CAN总线将48V系统故障、最高电压Vmax、最低电压Vmin、最大允许充/放电电流、SOC和SOH、最高温度和最低温度上传至整车控制器，整车控制器根据BMS上传的信息估算出整车需求电流，确保电池工作在安全范围内，延迟电池循环寿命。上述控制方法的实现，BMS通过先判断SOC是否过高，若SOC过高，再判断系统最高电压是否大于最高电压阈值(Vmax≥Vmaxthreshold)，若大于等于，根据等级判断是降功率或零功率进行能量回馈，并将此指令发送至整车控制器；若SOC过高条件不满足，判断SOC过低是否满足，若SOC过低，再判断系统最低电压是否小于等于最低电压阈值(Vmin≤Vminthreshold)，若小于等于，根据等级判断是降功率或零功率进行48V启动、加速助力，将最终指令发送至整车控制器；否则在SOC正常使用窗口内，根据整车控制器反馈的需求电流进行输出。在整个过程中，需要BMS在线实时监测电池、诊断系统故障，根据故障处理机制将处理指令上传至整车控制器，整车控制器接收到BMS上传的指令后，估算出电机需求电流，将需求电流发送至整车控制器，使电池工作在安全合理范围内，延长电池使用寿命。本专利技术的有益效果是：(1)在电池使用过程中，该方法不仅根据SOC，并结合单体电压、故障类型，综合判断是否降功率或零功率能量回馈、启动、助力，更有效、准确地避免电池过充/过放；(2)BMS通过CAN总线与整车控制器通信，将有效信息(最高/低电压、最高/低温度、总电压、最大允许充/放电电流、SOC、故障类型/等级)发送至整车控制器，整车控制器根据BMS上传信息计算出需求电流，并将需求电流反馈至BMS，BMS根据需求电流及电池状态输出相应指令及有效信息，BMS与整车控制器的完美结合使48V电池发挥出最佳状态，提高系统利用率。实现上述功能其控制方法通过BMS将最高电压和最低电压、最高温度和最低温度、SOC、当前总压上报至整车控制器，同时BMS结合SOC使用窗口、系统最高/最低电压及故障信息进行降功率或零功率运行，通过CAN与整车控制器进行合理交互。附图说明下面结合附图和实施例对本专利技术作进一步说明。图1所示为本专利技术的BMS及48V电池连接示意图；图2为本专利技术的BMS控制流程图即控制方法。具体实施方式现在结合附图对本专利技术作详细的说明。此图为简化的示意图，仅以示意方式说明本专利技术的基本结构，因此其仅显示与本专利技术有关的构成。如图1所示为BMS及48V电池连接示意图，该微混48V系统用BMS系统，包括电池管理系统BMS和由多节电池组成的48V电池，所述电池管理系统BMS与整车控制器VCU通过CAN进行通讯，同时与48V电池连接，用于监控和管理48V电池。该系统BMS实时监控14节电池，能够检测单体电池电压、单体电池温度、48V系统电流，在线故障诊断，实时估算SOC和SOH；电池管理系统BMS通过CAN与整车控制器VCU通信，将系统最高电压Vmax、最低电压Vmin、最高温度、最低温度、最大允许充/放电电流、SOC、故障信息发送至整车控制器VCU，整车控制器VCU接收到BMS发送的信息后，整车控制器VCU计算出电机需求电流，整车控制器VCU将需求电流发送至电池管理系统BMS。如图2所示为电池管理系统BMS控制流程图，具体流程如下步骤：步骤1：电池管理系统BMS上电自检，若自检无故障时，电池管理系统BM本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种微混48V系统用BMS系统，其特征在于：包括池管理系统BMS和由多节电池组成的48V电池，所述电池管理系统BMS与整车控制器VCU通过CAN通讯，电池管理系统BMS与48V电池连接，用于监控和管理48V电池。

【技术特征摘要】
1.一种微混48V系统用BMS系统，其特征在于：包括池管理系统BMS和由多节电池组成的48V电池，所述电池管理系统BMS与整车控制器VCU通过CAN通讯，电池管理系统BMS与48V电池连接，用于监控和管理48V电池。2.一种微混48V系统用BMS系统控制方法，其特征在于：包括如权利要求1所述的控制系统，还包括以下步骤：步骤1：电池管理系统BMS上电自检，若自检无故障时，电池管理系统BMS采集电池单体电压、单体温度、48V系统总电压和48V系统电流，并估算SOC和SOH，若自检无故障，进入步骤3，若自检存在故障，进入步骤2；步骤2：电池管理系统BMS停止上电，并将故障类型及指令发送至整车控制器VCU；步骤3：电池管理系统BMS通过步骤1获得的数据得到48V系统最高电压、最低电压、最高温度以及最低温度，并通过CAN总线上传48V系统最高电压、最低电压、最高温度、最低温度、48V系统电流、SOH、SOC、故障类型及指令至整车控制器VCU，进入步骤4；步骤4：整车控制器VCU根据电池管理系统BMS上传信息，估算电机需求电流，将估算出...

【专利技术属性】
技术研发人员：薄丽丽，付书阁，王栋梁，吕超凡，
申请(专利权)人：中航锂电技术研究院有限公司，中航锂电洛阳有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32