電池管理系統(tǒng)及電池單體的直流內(nèi)阻的測量方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及電動汽車技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種測量動力電池組中電池單體的直流 內(nèi)阻的電池管理系統(tǒng)W及一種動力電池組中電池單體的直流內(nèi)阻的測量方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 相關(guān)技術(shù)中的一種電動汽車的BMS(BatteirManagementSystem,電池管理系 統(tǒng)）的結(jié)構(gòu)拓?fù)淙鐖D1所示，該電動汽車的電池管理系統(tǒng)由1個BMC(Batte巧Management Controller,電池管理控制器)和N個BIC(BatteiyInformationCollector,電池信息米 集器）共同構(gòu)成，BMC和BIC之間通過CAN(ControllerAreaNetwork,控制器局域網(wǎng)）進(jìn) 行通信。該系統(tǒng)能夠?qū)﹄妱悠嚨膭恿﹄姵亟M的充放電電流、電池單體的電壓、電池組的溫 度進(jìn)行采樣，W使電動汽車工作在電池組的安全區(qū)域內(nèi)。
[0003] 其中，BIC負(fù)責(zé)采集電池組中的電池單體的電壓和溫度，BIC內(nèi)部主要包含BMS的 專用1CW及處理本身采樣數(shù)據(jù)的MCU;BMC負(fù)責(zé)采集充放電電流，并對整個系統(tǒng)進(jìn)行控制。 在測量電池單體的直流內(nèi)阻時，BMC接收BIC發(fā)送來的電壓信號，并用兩次采樣的電壓信號 差除W自身兩次采集到的電流信號差，W獲得相應(yīng)的電池單體的直流內(nèi)阻。
[0004] 但是，相關(guān)技術(shù)中的電動汽車的電池管理系統(tǒng)在計算電池單體的直流內(nèi)阻時會出 現(xiàn)比較大的誤差，測量不精確，需要進(jìn)行改進(jìn)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本申請是基于發(fā)明人對W下問題的認(rèn)識和發(fā)現(xiàn)作出的：
[0006] 相關(guān)技術(shù)中，電池管理系統(tǒng)在計算電池單體的直流內(nèi)阻時，BMC和每個BIC之間各 自獨立成為一個小系統(tǒng)運行，每個BIC每間隔Atv的時間發(fā)送測量電池單體的直流內(nèi)阻 的指令給對應(yīng)的專用1C，W對相應(yīng)的所測的電池單體的電壓采樣一次，并且將通過采樣獲 取的電壓數(shù)據(jù)保存到BIC自身的緩存中，而BMC每間隔Ati的時間進(jìn)行一次對電池單體的 電流的采樣，同時也將通過采樣獲取的電流數(shù)據(jù)保存到BMC自身的緩存中。因此，當(dāng)需要測 量電池單體的直流內(nèi)阻時，BMC發(fā)送讀取數(shù)據(jù)的指令W讀取BIC的緩存中的電壓數(shù)據(jù)，然而 BIC的緩存中的電壓數(shù)據(jù)至少為此刻Atv時間前的電壓數(shù)據(jù)，而此時BMC緩存中的電流數(shù) 據(jù)則為Ati前的，即用于測量電池單體的直流內(nèi)阻的電壓數(shù)據(jù)和電流數(shù)據(jù)的采樣時刻不 同步，導(dǎo)致計算所得的直流內(nèi)阻不準(zhǔn)確，無法為所有電池單體的健康狀態(tài)判斷提供準(zhǔn)確的 依據(jù)，不能很好地保證電動汽車運行的安全性。
[0007] 本發(fā)明的目的旨在至少在一定程度上解決上述的技術(shù)問題。
[0008] 為此，本發(fā)明的一個目的在于提出一種動力電池組中電池單體的直流內(nèi)阻的測量 方法，該測量方法能同步獲得電池單體的電流電壓數(shù)據(jù)，從而準(zhǔn)確測量電池單體的直流內(nèi) 阻。
[0009] 本發(fā)明的另一個目的在于提出一種測量動力電池組中電池單體的直流內(nèi)阻的電 池管理系統(tǒng)。
[0010] 為達(dá)到上述目的，本發(fā)明一方面實施例提出了一種動力電池組中電池單體的直流 內(nèi)阻的測量方法，其中，所述動力電池組包括多個電池單體，所述測量方法包括W下步驟： 在接收到測量每個所述電池單體的直流內(nèi)阻的指令時，電池管理控制器每隔預(yù)設(shè)時間將所 述指令發(fā)送至電池信息采樣器，所述電池信息采樣器采樣相應(yīng)的電池單體的電壓；所述電 池管理控制器在發(fā)送所述指令時采樣每個所述電池單體的電流；獲取每個所述電池單體的 多組采樣數(shù)據(jù)，其中，每組采樣數(shù)據(jù)包括所述電池單體在同一時刻的采樣電流和采樣電壓； 根據(jù)每個所述電池單體的多組采樣數(shù)據(jù)計算每個所述電池單體的直流內(nèi)阻。
[0011] 根據(jù)本發(fā)明實施例提出的動力電池組中電池單體的直流內(nèi)阻的測量方法，在接收 至IJ測量每個電池單體的直流內(nèi)阻的指令時，電池管理控制器每隔預(yù)設(shè)時間將該指令發(fā)送至 電池信息采樣器，電池信息采樣器采樣相應(yīng)的電池單體的電壓，同時電池管理控制器在發(fā) 送該指令時采樣每個電池單體的電流，該樣能保證電池單體的電流電壓數(shù)據(jù)同步采樣，從 而可W準(zhǔn)確測量電池單體的直流內(nèi)阻，提高了所有電池單體的直流內(nèi)阻測量精度，為所有 電池單體的健康狀態(tài)判斷提供準(zhǔn)確的依據(jù)，更好地保證電動汽車運行的安全性。
[0012] 本發(fā)明另一方面實施例提出的一種測量動力電池組中電池單體的直流內(nèi)阻的電 池管理系統(tǒng)，包括電池信息采樣器和電池管理控制器，其中，所述電池信息采樣器，用于采 樣相應(yīng)的電池單體的電壓；所述電池管理控制器在接收到測量每個所述電池單體的直流內(nèi) 阻的指令時，每隔預(yù)設(shè)時間將所述指令發(fā)送至所述電池信息采樣器，所述電池信息采樣器 采樣相應(yīng)的電池單體的電壓，并且所述電池管理控制器在發(fā)送所述指令時采樣每個所述電 池單體的電流，W及所述電池管理控制器獲取每個所述電池單體的多組采樣數(shù)據(jù)，并根據(jù) 每個所述電池單體的多組采樣數(shù)據(jù)計算每個所述電池單體的直流內(nèi)阻，其中，每組采樣數(shù) 據(jù)包括所述電池單體在同一時刻的采樣電流和采樣電壓。
[0013] 根據(jù)本發(fā)明實施例的測量動力電池組中電池單體的直流內(nèi)阻的電池管理系統(tǒng)，電 池管理控制器在接收到測量每個電池單體的直流內(nèi)阻的指令時，每隔預(yù)設(shè)時間將該指令發(fā) 送至電池信息采樣器，電池信息采樣器采樣相應(yīng)的電池單體的電壓，同時電池管理控制器 在發(fā)送該指令時采樣每個電池單體的電流，該樣能保證電池單體的電流電壓數(shù)據(jù)同步采 樣，從而可W準(zhǔn)確測量電池單體的直流內(nèi)阻，提高了所有電池單體的直流內(nèi)阻測量精度，為 所有電池單體的健康狀態(tài)判斷提供準(zhǔn)確的依據(jù)，更好地保證電動汽車運行的安全性。
[0014] 本發(fā)明附加的方面和優(yōu)點將在下面的描述中部分給出，部分將從下面的描述中變 得明顯，或通過本發(fā)明的實踐了解到。
【附圖說明】
[0015] 本發(fā)明上述的和/或附加的方面和優(yōu)點從下面結(jié)合附圖對實施例的描述中將變 得明顯和容易理解，其中：
[0016] 圖1為根據(jù)相關(guān)技術(shù)中的一種電池管理系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)拓?fù)鋱D；
[0017] 圖2為根據(jù)本發(fā)明實施例的動力電池組中電池單體的直流內(nèi)阻的測量方法的流 程圖；
[001引圖3為根據(jù)本發(fā)明一個實施例的電流和電壓同步采樣W及不同步采樣時的電壓 和電流曲線不意圖；
[0019] 圖4為根據(jù)本發(fā)明實施例的測量動力電池組中電池單體的直流內(nèi)阻的電池管理 系統(tǒng)的方框示意圖；w及
[0020] 圖5為根據(jù)本發(fā)明另一個實施例的測量動力電池組中電池單體的直流內(nèi)阻的電 池管理系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)拓?fù)鋱D。
【具體實施方式】
[0021] 下面詳細(xì)描述本發(fā)明的實施例，所述實施例的示例在附圖中示出，其中自始至終 相同或類似的標(biāo)號表示相同或類似的元件或具有相同或類似功能的元件。下面通過參考附 圖描述的實施例是示例性的，僅用于解釋本發(fā)明，而不能解釋為對本發(fā)明的限制。
[0022] 下文的公開提供了許多不同的實施例或例子用來實現(xiàn)本發(fā)明的不同結(jié)構(gòu)。為了簡 化本發(fā)明的公開，下文中對特定例子的部件和設(shè)置進(jìn)行描述。當(dāng)然，它們僅僅為示例，并且 目的不在于限制本發(fā)明。此外，本發(fā)明可W在不同例子中重復(fù)參考數(shù)字和/或字母。該種重 復(fù)是為了簡化和清楚的目的，其本身不指示所討論各種實施例和/或設(shè)置之間的關(guān)系。此 夕F，本發(fā)明提供了的各種特定的工藝和材料的例子，但是本領(lǐng)域普通技術(shù)人員可W意識到 其他工藝的可應(yīng)用于性和/或其他材料的使用。另外，W下描述的第一特征在第二特征之 "上"的結(jié)構(gòu)可W包括第一和第二特征形成為直接接觸的實施例，也可W包括另外的特征形 成在第一和第二特征之間的實施例，該樣第一和第二特征可能不是直接接觸。
[0023] 在本發(fā)明的描述中，需要說明的是，除非另有規(guī)定和限定，術(shù)語"安裝"、"相連"、 "連接"應(yīng)做廣義理解，例如，可W是機(jī)械連接或電連接，也可W是兩個元件內(nèi)部的連通，可 W是直接相連，也可W通過中間媒介間接相連，對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言，可W根據(jù) 具體情況理解上述術(shù)語的具體含義。
[0024] 下面在描述根據(jù)本發(fā)明實施例提出的動力電池組中電池單體的直流內(nèi)阻的測量 方法和測量動力電池組中電池單體的直流內(nèi)阻的電池管理系統(tǒng)之前，先來簡單描述一下準(zhǔn) 確測量電池單體的直流內(nèi)阻的重要性。
[00巧]動力電池組中電池單體的直流內(nèi)阻隨電池單體的S0H(StateofHealth,健康狀 態(tài)）的變化，對外表現(xiàn)為動力電池組中電池單體的直流內(nèi)阻隨電池老化嚴(yán)重程度而增大，因 此動力電池組中電池單體的直流內(nèi)阻是判斷電池單體的S0H的關(guān)鍵。同時，動力電池組中 電池單體的直流內(nèi)阻的阻值的大小也與電池單體的充放電功率能力有關(guān)。具體而言，當(dāng)電 池單體的直流內(nèi)阻的阻值越大，電池單體允許的使用功率越低，若電池單體的使用功率超 于電池單體功率的限定值，即超出了動力電池安全運行區(qū)域，則很可能導(dǎo)致電池單體內(nèi)部 正負(fù)極發(fā)生副反應(yīng)，損耗電池單體的正負(fù)極材料，加劇電池單體老化，甚至導(dǎo)致安全問題。 由此可知，動力電池組中電池單體的直流內(nèi)阻是動力電池安全運行區(qū)域劃定的一個重要參 數(shù)。
[0026] 通常對電池單體的直流內(nèi)阻的測量采用瞬態(tài)分析法，即用瞬變的電壓值除W瞬變 的電流值W計算電池單體的直流內(nèi)阻。為獲取準(zhǔn)確的電池單體的直流內(nèi)阻，要求采樣的電 壓和電流的時刻保持同步，如果采樣的電壓電流不同步，就會造成測量結(jié)果的不準(zhǔn)確。
[0027] 本發(fā)明正是基于上述問題，而提出了一種動力電池組中電池單體的直流內(nèi)阻的測 量方法與一種測量動力電池組中電池單體的直流內(nèi)阻的電池管理系統(tǒng)。
[0028] 下面就參