基于FLASH芯片的电池管理系统数据存储管理方法技术方案

本发明专利技术涉及一种基于FLASH芯片的电池管理系统数据存储管理方法，所述电池管理系统包括MCU、与MCU通信的FLASH存储芯片，FLASH芯片内以多个字节组成一页，以多页组成一个块，其包括如下步骤：(1)将FLASH芯片上一个以上的块空间定义为一个簇，作为对FLASH芯片管理的最小单元；(2)数据写入：MCU将电池运行数据划分为若干类型，包括电池簇数据、单体电压、单体温度、单体SOC、单体SOH，每类数据以数据包为单位写入到FLASH芯片中，数据包由时间标识、数据内容和校验码组成；(3)数据读取。本发明专利技术在整个存储过程中，MCU存储数据只需往FLASH内写入数据，如果满足换簇条件则擦除新簇，然后将FLASH的地址调整到新簇即可，没有其它冗余操作，提高了MCU的执行效率。高了MCU的执行效率。高了MCU的执行效率。

【技术实现步骤摘要】
基于FLASH芯片的电池管理系统数据存储管理方法


[0001]本专利技术涉及一种基于FLASH芯片的电池管理系统数据存储管理方法，主要应用于储能电池管理系统。

技术介绍

[0002]电池管理系统(BATTERY MANAGEMENT SYSTEM，简称为BMS)是管理电池安全稳定合理运行的软硬件系统，如电动汽车、储能电站等应用环境中管理大量电池，其主要功能包括：电池物理参数实时监测；电池状态估计；在线诊断与预警；充、放电管理与预充控制；均衡管理和热管理等。
[0003]BMS在监测电池组数据过程中，其一般要求需要保存一定数据量，可用来存储运行数据以及故障信息等，一般采用FLASH或SD卡。FLASH芯片作为BMS的“黑匣子”存储电池组的运行数据扮演着至关重要的作用。相对于SD卡等可移动的存储介质，首先FLASH芯片直接焊接在BMS主板更稳定可靠，且不易遗失；其次擦除次数也比可移动的存储介质高。是实现BMS数据存储低成本、高可靠的选择。
[0004]在BMS的MCU有限的处理速度和资源的情况下通过使用FLASH芯片可以实现更高效的数据存储。BMS运行过程中将电池组的各种状态数据存储到FLASH芯片内，然后通过BMS的通讯接口和约定的协议，使用上位机将运行数据导出分析。
[0005]现有电池管理系统数据存储管理方法的主要缺陷在于：
[0006]1、以文件系统的方式进行数据存储，由于单片机的主频有限，文件系统中大量的搜索操作降低单片机的执行效率，容易使单片机没有更多的时间处理其它任务；/>[0007]2、需要在FLASH上开辟单独的扇区作为数据索引，修改索引数据需先读出数据，再擦除整页数据，最后修改后重新写入，此操作占用单片机大量的RAM。

技术实现思路

[0008]本专利技术的目的在于针对上述电池管理系统数据存储管理方法的缺陷，提供一种不需要在FLASH芯片上建立数据索引，从而节省存储空间，以及提高MCU执行效率的电池管理系统数据存储管理方法。
[0009]为了达到目的，本专利技术提供的技术方案为：
[0010]一种基于FLASH芯片的电池管理系统数据存储管理方法，所述电池管理系统包括MCU、与MCU通信的FLASH存储芯片，FLASH芯片内以多个字节组成一页，以多页组成一个块，其包括如下步骤：
[0011](1)将FLASH芯片上一个以上的块空间定义为一个簇，作为对FLASH芯片管理的最小单元；
[0012](2)数据写入：MCU将电池运行数据划分为若干类型，包括电池簇数据、单体电压、单体温度、单体SOC、单体SOH，每类数据以数据包为单位写入到FLASH芯片中，数据包由时间标识、数据内容和校验码组成；当一簇FLASH空间的剩余空间小于一个数据包的字节数时，
则调整FLASH的地址指向下一新簇，先将新簇数据进行擦除，再将数据包写入，在FLASH全空间范围内实现循环存储；
[0013](3)数据读取：
[0014]3.1)上位机选取需要读取的数据类型，再根据选取的每一类数据向MCU请求读取数据索引，MCU将每簇的第一包数据的时间标识和该簇的地址结合形成一个簇记录，依次上传给上位机得到一个数据索引；
[0015]3.2)用户根据数据索引选取一个需要读取的簇记录；
[0016]3.3)上位机向MCU发出选取簇记录数据的上传指令，MCU接收到该指令后，将对应选取簇记录的详细数据上传给上位机；
[0017]3.4)上位机根据步骤3.1)选择的数据类型以及步骤3.3)接收到的详细数据，再根据最小时间标识进行数据拼接，对应时间标识没有的数据采用补充机制进行补偿，进而形成完整的数据集。
[0018]优选地，步骤3.1)具体为：MCU将FLASH当作一个栈空间，以当前的FLASH地址为栈顶，以退栈的方式检索每簇首地址的时间标识及对应的簇地址作为簇记录上传到上位机；如果当前簇没有数据或者退栈的地址与当前簇的地址相距一个簇的空间，则退栈结束，索引生成完毕。
[0019]优选地，步骤3.3)具体为：上位机将簇记录对应的FLASH地址传给MCU，MCU以该地址为起点将该簇的数据上传给上位机。
[0020]优选地，步骤(2)中，MCU将电池运行数据写入到FLASH芯片时采用阈值触发，即当电池运行数据变化达到某一阈值时，MCU将该电池运行数据写入到FLASH芯片中。
[0021]优选地，步骤(2)中，MCU将电池运行数据写入到FLASH芯片时采用时间触发，即每隔一定时间，MCU定时将电池运行数据写入到FLASH芯片中。
[0022]优选地，步骤(2)中，MCU将电池运行数据写入到FLASH芯片时采用阈值触发为主、时间触发为辅，即当电池运行数据变化达到某一阈值时，MCU将该电池运行数据写入到FLASH芯片中；但当电池运行大于某一时间间隔，电池运行数据变化仍未达到阈值触发条件导致没有数据点被存储的，此时MCU将电池运行数据写入到FLASH芯片中。
[0023]优选地，步骤3.4)中的补偿机制，对应时间标识没有的数据采用前一时间标识的数据进行补齐。
[0024]优选地，步骤3.4)中的补偿机制，对应时间标识没有的数据采用前一时间标识数据与后一时间标识的数据进行线性插值的方式补齐数据。
[0025]本专利技术提供的技术方案，与现有技术相比，具有如下有益效果：
[0026]1、在整个存储过程中，MCU存储数据只需往FLASH内写入数据，如果满足换簇条件则擦除新簇，然后将FLASH的地址调整到新簇即可，没有其它冗余操作，提高了MCU的执行效率；
[0027]2、在读取过程中，根据上位机指定的簇地址，按簇将数据上传给上位机，数据解析任务由上位机进行，避免了MCU的资源占用；
[0028]3、在FLASH芯片上不需要建立数据索引，从而节省了存储空间。
附图说明
[0029]图1是本专利技术电池管理系统的电路原理图；
[0030]图2是FLASH芯片的物理结构图；
[0031]图3是FLASH芯片上簇结构的示意图；
[0032]图4是本专利技术数据包的格式示意图；
[0033]图5是本专利技术数据包的循环存储示意图；
[0034]图6是实施例数据包的具体格式图。
[0035]图7是实施例上位机数据索引的格式示意图。
具体实施方式
[0036]为进一步了解本专利技术的内容，结合实施例对本专利技术作详细描述，以下实施例用于说明本专利技术，但不用来限制本专利技术的范围。
[0037]本实施例涉及一种基于FLASH芯片的电池管理系统数据存储管理方法，如图1－2所示，所述电池管理系统包括MCU、与MCU通信的FLASH存储芯片，FLASH芯片内以多个字节组成一页，以多页组成一个块，其包括如下步骤：
[0038](1)参照图3，将FLASH芯片上一个以上(n个)的块空间定义为一个簇，作为对FLASH芯片管理的最小单元；n≥1；
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于FLASH芯片的电池管理系统数据存储管理方法，所述电池管理系统包括MCU、与MCU通信的FLASH存储芯片，FLASH芯片内以多个字节组成一页，以多页组成一个块，其特征在于包括如下步骤：(1)将FLASH芯片上一个以上的块空间定义为一个簇，作为对FLASH芯片管理的最小单元；(2)数据写入：MCU将电池运行数据划分为若干类型，包括电池簇数据、单体电压、单体温度、单体SOC、单体SOH，每类数据以数据包为单位写入到FLASH芯片中，数据包由时间标识、数据内容和校验码组成；当一簇FLASH空间的剩余空间小于一个数据包的字节数时，则调整FLASH的地址指向下一新簇，先将新簇数据进行擦除，再将数据包写入，在FLASH全空间范围内实现循环存储；(3)数据读取：3.1)上位机选取需要读取的数据类型，再根据选取的每一类数据向MCU请求读取数据索引，MCU将每簇的第一包数据的时间标识和该簇的地址结合形成一个簇记录，依次上传给上位机得到一个数据索引；3.2)用户根据数据索引选取一个需要读取的簇记录；3.3)上位机向MCU发出选取簇记录数据的上传指令，MCU接收到该指令后，将对应选取簇记录的详细数据上传给上位机；3.4)上位机根据步骤3.1)选择的数据类型以及步骤3.3)接收到的详细数据，再根据最小时间标识进行数据拼接，对应时间标识没有的数据采用补充机制进行补偿，进而形成完整的数据集。2.根据权利要求1所述基于FLASH芯片的电池管理系统数据存储管理方法，其特征在于步骤3.1)具体为：MCU将FLASH当作一个栈空间，以当前的FLASH地址为栈顶，以退栈的方式检索每簇首地址的时间标识及对应的簇地址作为簇记录上传到上位机；如果当前簇没有数据或者退栈的地址与当前簇的...

【专利技术属性】
技术研发人员：潘红民，夏晨强，林咸芳，傅剑军，杨煜光，郑益，王浩，
申请(专利权)人：杭州高特电子设备股份有限公司，
类型：发明
国别省市：