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電動汽車電池模塊BMS檢測精度校準(zhǔn)裝置及方法與流程

文檔序號:11947031閱讀:1499來源:國知局
電動汽車電池模塊BMS檢測精度校準(zhǔn)裝置及方法與流程

本發(fā)明涉及電動汽車測試領(lǐng)域,特別涉及一種電動汽車電池模塊BMS檢測精度校準(zhǔn)裝置,以及采用該裝置的電動汽車電池模塊BMS檢測精度校準(zhǔn)方法。



背景技術(shù):

BMS(BATTERY MANAGEMENT SYSTEM,電池管理系統(tǒng))是電池與用戶之間的紐帶,BMS能夠提高電池的利用率,防止電池出現(xiàn)過度充電和過度放電,延長電池的使用壽命,監(jiān)控電池的狀態(tài)。

BMS主要具備的功能包括:準(zhǔn)確估測動力電池組的SOC(State of Charge,荷電狀態(tài)),即電池剩余電量,保證SOC維持在合理的范圍內(nèi),防止由于過充電或過放電對電池造成損傷,并隨時顯示電動汽車儲能電池的剩余能量,即儲能電池的荷電狀態(tài);在電池充放電過程中,實時采集電動汽車蓄電池組中的每塊電池的端電壓和溫度、充放電電流及電池包總電壓,防止電池發(fā)生過充電或過放電現(xiàn)象;為動力電池組中的單體電池均衡充放電,使電池組中各個電池都達到均衡一致的狀態(tài)。

電動汽車以其節(jié)能、環(huán)保、靜音等優(yōu)點,成為我國汽車發(fā)展的重要方向。而電動汽車中最為關(guān)鍵的技術(shù)之一就是動力電池和電池模塊的BMS。優(yōu)秀的BMS可延長電動汽車電池模塊的使用壽命,防止電池模塊的安全事故的發(fā)生,而劣質(zhì)的BMS可導(dǎo)致電池模塊使用壽命大幅縮短甚至?xí)?dǎo)致過充電、過放電造成的安全隱患的發(fā)生,給汽車乘員的生命財產(chǎn)安全造成嚴重的威脅。

因此,對于電動汽車電池模塊的優(yōu)秀BMS的設(shè)計就成為了電動汽車領(lǐng)域的重要研究課題。電動汽車電池模塊的優(yōu)秀的BMS中,BMS檢測精度是非常重要的一環(huán),精確的BMS檢測精度會在各種細節(jié)方面將電動汽車電池模塊的性能推升至很高的水平。

現(xiàn)有的電動汽車用電池管理系統(tǒng)(BMS)的校準(zhǔn)方法一般依據(jù)現(xiàn)有的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《QC/T897-2011電動汽車用電池管理系統(tǒng)技術(shù)條件》規(guī)定的方法進行校準(zhǔn)。這種方法存在一定的弊端,比如:其精度的校準(zhǔn)一般都是在耐高溫和耐低溫環(huán)境后并恢復(fù)到室溫時進行,這就無法真正表述電動汽車電池的BMS模塊處在真正高溫和低溫環(huán)境中的檢測精度,在如炎熱夏季和寒冷冬季等工況下BMS檢測精度無法獲知,從而影響控制系統(tǒng)的控制精度。

針對與此,需要對現(xiàn)有的電動汽車電池模塊的BMS精度校準(zhǔn)的方式進行新的修改,才能獲得更寬溫度范圍內(nèi)的BMS精度,符合真正的電動汽車環(huán)境運行工況。



技術(shù)實現(xiàn)要素:

本發(fā)明的目的是提供一種電動汽車電池模塊BMS檢測精度校準(zhǔn)裝置,以及采用該裝置的電動汽車電池模塊BMS檢測精度校準(zhǔn)方法,以獲得高于行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)而符合電動汽車實際運行工況的BMS精度,從而為電動汽車的控制提供更可靠準(zhǔn)確的基礎(chǔ),提高電動汽車的整體控制效果和運行可靠性。

本發(fā)明提供了一種電動汽車電池模塊BMS檢測精度校準(zhǔn)裝置,包括:

恒溫箱;

電池模塊,所述電池模塊位于所述恒溫箱中;

BMS溫度采集探頭,所述BMS溫度采集探頭位于所述恒溫箱中,以采集所述恒溫箱中的第一溫度值;

BMS從板,所述BMS從板位于所述恒溫箱中,所述BMS從板連接于所述電池模塊中的各個單體電池,并且所述BMS從板連接于BMS溫度采集探頭,以獲取所述電池模塊的第一電壓值、第一電流值、第一SOC值、以及所述第一溫度值;

BMS主板,所述BMS主板位于所述恒溫箱中,所述BMS主板連接于所述BMS從板,以從所述BMS從板獲取所述第一電壓值、第一電流值、第一SOC值和第一溫度值;

溫度監(jiān)控探頭,所述溫度監(jiān)控探頭位于所述恒溫箱中,以采集所述恒溫箱中的第二溫度值;

溫度計,所述溫度計位于所述恒溫箱外,并電連接于所述溫度監(jiān)控探頭,以接收并顯示所述溫度監(jiān)控探頭所采集的第二溫度值;

充放電設(shè)備,所述充放電設(shè)備位于所述恒溫箱外,并連接于所述電池模塊和所述BMS從板,以對所述電池模塊進行階梯充放電,并獲取所述電池模塊的第二電流值、第二電壓值和第二SOC值;

控制電腦,所述控制電腦位于所述恒溫箱外,并連接于所述BMS主板,以從所述BMS主板接收并顯示所述第一電壓值、第一電流值、第一SOC值和第一溫度值,修正BMS檢測參數(shù),并向所述BMS主板、BMS從板刷寫修正后的BMS檢測參數(shù)。

進一步,所述BMS溫度采集探頭和所述溫度監(jiān)控探頭位于所述恒溫箱中的同一個位置。

進一步,所述BMS從板、BMS主板和控制電腦通過CAN總線連接;

所述電動汽車電池模塊BMS精度校準(zhǔn)裝置還包括:

CAN總線控制器,所述CAN總線控制器位于所述恒溫箱外,并連接于所述控制電腦和BMS主板之間,以控制CAN總線的數(shù)據(jù)傳輸。

進一步,所述BMS從板通過BMS電壓采集線連接于所述電池模塊中的各個單體電池,以采集所述電池模塊的第一電壓值;

所述BMS從板中具有第一電流采集線,所述第一電流采集線的一端連接于所述電池模塊,在所述電池模塊進行充放電時,所述BMS從板通過采集流經(jīng)所述第一電流采集線的電流以獲取所述電池模塊進行充放電時的第一電流值,并通過所述第一電流值對時間的積分獲得所述第一SOC值。

進一步,所述充放電設(shè)備的一端通過主電纜連接于所述電池模塊,所述充放電設(shè)備的另一端通過主電纜連接于所述BMS從板,并且,所述充放電設(shè)備通過充放電設(shè)備電壓采集線連接于所述電池模塊,以采集所述電池模塊的第二電壓值;其中,

所述主電纜中具有第二電流采集線,所述第二電流采集線連接于所述第一電流采集線的另一端,在所述電池模塊進行充放電時,充放電電流順次流經(jīng)所述第一電流采集線和第二電流采集線,進而所述充放電設(shè)備通過采集流經(jīng)所述第二電流采集線的電流以獲取所述電池模塊進行充放電時的第二電流值,并通過所述第二電流值對時間的積分獲得所述第二SOC值。

進一步,所述充放電設(shè)備所檢測的電流精度和電壓精度比BMS檢測精度高3至5倍,所述溫度計的檢測溫度精度比所述BMS的溫度檢測精度高3至5倍。

本發(fā)明還提供了一種電動汽車電池模塊BMS檢測精度校準(zhǔn)方法,采用如上任一項所述的電動汽車電池模塊BMS檢測精度校準(zhǔn)裝置,所述電動汽車電池模塊BMS檢測精度校準(zhǔn)方法,包括:

在不高于所述電池模塊的最低放電溫度的第一溫度區(qū)間內(nèi),不對所述電池模塊進行充放電操作,對所述電池模塊進行實時電壓采集的步驟;

在所述第一溫度區(qū)間內(nèi),不對所述電池模塊進行充放電操作,對所述電池模塊進行實時電流采集的步驟;

在不低于所述電池模塊的最低放電溫度且不高于所述電池模塊的最低充電溫度的第二溫度區(qū)間內(nèi),對所述電池模塊進行放電操作的過程中,對所述電池模塊進行實時電壓采集的步驟;

在所述第二溫度區(qū)間內(nèi),對所述電池模塊進行放電操作的過程中,對所述電池模塊進行實時電流采集的步驟;

在不低于所述電池模塊的最低充電溫度且不高于所述電池模塊的最高充電溫度的第三溫度區(qū)間內(nèi),對所述電池模塊進行放電操作的過程中,對所述電池模塊進行實時電壓采集的步驟;

在所述第三溫度區(qū)間內(nèi),對所述電池模塊進行放電操作的過程中,對所述電池模塊進行實時電流采集的步驟;

在所述第三溫度區(qū)間內(nèi),對所述電池模塊進行充電操作的過程中,對所述電池模塊進行實時電壓采集的步驟;

在所述第三溫度區(qū)間內(nèi),對所述電池模塊進行充電操作的過程中,對所述電池模塊進行實時電流采集的步驟;

在不低于所述電池模塊的最高充電溫度且不高于所述電池模塊的最高放電溫度的第四溫度區(qū)間內(nèi),對所述電池模塊進行放電操作的過程中,對所述電池模塊進行實時電壓采集的步驟;

在所述第四溫度區(qū)間內(nèi),對所述電池模塊進行放電操作的過程中,對所述電池模塊進行實時電流采集的步驟;

在不低于所述電池模塊的最高放電溫度的第五溫度區(qū)間內(nèi),不對所述電池模塊進行充放電操作,對所述電池模塊進行實時電壓采集的步驟;

在所述第五溫度區(qū)間內(nèi),不對所述電池模塊進行充放電操作,對所述電池模塊進行實時電流采集的步驟;

在所述第一溫度區(qū)間、第二溫度區(qū)間、第三溫度區(qū)間、第四溫度區(qū)間、第五溫度區(qū)間進行實時溫度采集的步驟;

利用上述步驟所采集的第一電壓值和第二電壓值進行BMS電壓校準(zhǔn)的步驟;

利用上述步驟所采集的第一電流值和第二電流值進行BMS電流校準(zhǔn)的步驟;

利用上述步驟所采集的第一電流值和第二電流值分別對時間的積分以獲得第一SOC值和第二SOC值,并進行BMS的SOC值校準(zhǔn)的步驟;

利用上述步驟所采集的第一溫度值和第二溫度值進行BMS溫度校準(zhǔn)的步驟;以及,

將校準(zhǔn)后的BMS檢測參數(shù)刷新至BMS主板和BMS從板的步驟。

進一步,對所述電池模塊進行實時電壓采集、實時電流采集、實時溫度采集的數(shù)據(jù)采集間隔時間為不大于1S。

進一步,在所述第一溫度區(qū)間、以及所述第五溫度區(qū)間內(nèi),不對所述電池模塊進行充放電操作,對所述電池模塊進行實時電壓采集的步驟,包括:

在所述第一溫度區(qū)間、以及所述第五溫度區(qū)間內(nèi),在每間隔ΔT的溫度點處,不對所述電池模塊進行充放電操作,并重復(fù)執(zhí)行n次以下操作,以獲取n組第一電壓值和n組第二電壓值:

在一固定長度的時間段內(nèi),從0時刻開始計時,并在相同時刻同時采集并記錄所述第一電壓值和第二電壓值;

利用上述步驟所采集的第一電壓值和第二電壓值進行BMS電壓校準(zhǔn)的步驟,包括在所述第一溫度區(qū)間、以及所述第五溫度區(qū)間內(nèi),在每間隔ΔT的溫度點處,進行BMS電壓校準(zhǔn)的步驟,該步驟包括:

將所有n組數(shù)據(jù)中的相同時刻所采集的n個第一電壓值取平均值,獲得第一電壓平均值;

將所有n組數(shù)據(jù)中的相同時刻所采集的n個第二電壓值取平均值,獲得第二電壓平均值;

將相同時刻的所述第一電壓平均值和第二電壓平均值取差值,并擬合電壓平均值誤差曲線和電壓平均值誤差公式,進而通過電壓平均值誤差曲線和電壓平均值誤差公式獲得本溫度點處的BMS電壓修正參數(shù);

其中,n不小于3。

進一步,在所述第一溫度區(qū)間、以及所述第五溫度區(qū)間內(nèi),不對所述電池模塊進行充放電操作,對所述電池模塊進行實時電流采集的步驟,包括:

在所述第一溫度區(qū)間、以及所述第五溫度區(qū)間內(nèi),在每間隔ΔT的溫度點處,不對所述電池模塊進行充放電操作,實時采集并記錄第一電流值和第二電流值;

利用上述步驟所采集的第一電流值和第二電流值進行BMS電流校準(zhǔn)的步驟,包括在所述第一溫度區(qū)間、以及所述第五溫度區(qū)間內(nèi),在每間隔ΔT的溫度點處,進行BMS電流校準(zhǔn)的步驟,該步驟包括:

將本溫度點處采集的所有第一電流值取平均,獲得第一電流平均值;

將本溫度點處采集的所有第二電流值取平均,獲得第二電流平均值;

將所述第一電流平均值和第二電流平均值取差值,進而通過該差值獲得本溫度點處的BMS電流修正參數(shù)。

進一步,在所述第二溫度區(qū)間、所述第三溫度區(qū)間、以及所述第四溫度區(qū)間內(nèi),對所述電池模塊進行放電操作的過程中,對所述電池模塊進行實時電壓采集的步驟,包括:

在所述第二溫度區(qū)間、所述第三溫度區(qū)間、以及所述第四溫度區(qū)間內(nèi),在每間隔ΔT的溫度點處,重復(fù)執(zhí)行n次以下操作,以獲取n組第一電壓值和n組第二電壓值:

從0時刻開始對已經(jīng)充滿電的所述電池模塊所支持的最大放電電流ImaxD進行放電,并在每間隔Δt1時長后以ΔI的電流間隔依次減小放電電流直至I0,以進行電流的階梯放電,在該過程中,在相同時刻同時采集并記錄第一電壓值和第二電壓值,放電結(jié)束后,以最大充電電流ImaxC再將電池模塊充滿電;

利用上述步驟所采集的第一電壓值和第二電壓值進行BMS電壓校準(zhǔn)的步驟,包括在所述第二溫度區(qū)間、所述第三溫度區(qū)間、以及所述第四溫度區(qū)間內(nèi),在每間隔ΔT的溫度點處,進行BMS電壓校準(zhǔn)的步驟,該步驟包括:

將所有n組數(shù)據(jù)中的相同時刻所采集的n個第一電壓值取平均值,獲得第一電壓平均值;

將所有n組數(shù)據(jù)中的相同時刻所采集的n個第二電壓值取平均值,獲得第二電壓平均值;

將相同時刻的所述第一電壓平均值和第二電壓平均值取差值,并擬合電壓平均值誤差曲線和電壓平均值誤差公式,進而通過電壓平均值誤差曲線和電壓平均值誤差公式獲得本溫度點處放電時的BMS電壓修正參數(shù);

其中,n不小于3。

進一步,在所述第二溫度區(qū)間、所述第三溫度區(qū)間、以及所述第四溫度區(qū)間內(nèi),對所述電池模塊進行放電操作的過程中,對所述電池模塊進行實時電流采集的步驟,包括:

在所述第二溫度區(qū)間、所述第三溫度區(qū)間、以及所述第四溫度區(qū)間內(nèi),在每間隔ΔT的溫度點處,執(zhí)行以下操作:

從0時刻開始對已經(jīng)充滿電的所述電池模塊所支持的最大放電電流ImaxD進行放電,并在每間隔Δt1時長后以ΔI的電流間隔依次減小放電電流直至I0,以進行電流的階梯放電,在該過程中,在相同時刻同時采集并記錄第一電流值和第二電流值;

利用上述步驟所采集的第一電流值和第二電流值進行BMS電流校準(zhǔn)的步驟,包括在所述第二溫度區(qū)間、所述第三溫度區(qū)間、以及所述第四溫度區(qū)間內(nèi),在每間隔ΔT的溫度點處,對每個放電階梯進行BMS電流校準(zhǔn)的步驟,該步驟包括:

將本溫度點處,本放電階梯中所采集的第一電流值取平均,獲得第一電流平均值;

將本溫度點處,本放電階梯中所采集的第二電流值取平均,獲得第二電流平均值;

將所述第一電流平均值和第二電流平均值取差值,進而通過該差值獲得本溫度點處本放電階梯的BMS電流修正參數(shù)。

進一步,在所述第三溫度區(qū)間內(nèi),對所述電池模塊進行充電操作的過程中,對所述電池模塊進行實時電壓采集的步驟,包括:

在所述第三溫度區(qū)間內(nèi),在每間隔ΔT的溫度點處,重復(fù)執(zhí)行n次以下操作,以獲取n組第一電壓值和n組第二電壓值:

從0時刻開始對尚未充電的具有特定截止電壓值的所述電池模塊所支持的最大充電電流ImaxC進行充電,并在每間隔Δt2時長后以ΔI的電流間隔依次減小充電電流直至I0,以進行電流的階梯充電,在該過程中,在相同時刻同時采集并記錄第一電壓值和第二電壓值;

利用上述步驟所采集的第一電壓值和第二電壓值進行BMS電壓校準(zhǔn)的步驟,包括在所述第三溫度區(qū)間內(nèi),在每間隔ΔT的溫度點處,進行BMS電壓校準(zhǔn)的步驟,該步驟包括:

將所有n組數(shù)據(jù)中的相同時刻所采集的n個第一電壓值取平均值,獲得第一電壓平均值;

將所有n組數(shù)據(jù)中的相同時刻所采集的n個第二電壓值取平均值,獲得第二電壓平均值;

將相同時刻的所述第一電壓平均值和第二電壓平均值取差值,并擬合電壓平均值誤差曲線和電壓平均值誤差公式,進而通過電壓平均值誤差曲線和電壓平均值誤差公式獲得本溫度點處充電時的BMS電壓修正參數(shù);

其中,n不小于3,n次操作中的0時刻的電池模塊的特定截止電壓值均相等。

進一步,在所述第三溫度區(qū)間內(nèi),對所述電池模塊進行充電操作的過程中,對所述電池模塊進行實時電流采集的步驟,包括:

在所述第三溫度區(qū)間內(nèi),在每間隔ΔT的溫度點處,執(zhí)行以下操作:

從0時刻開始對尚未充電的具有特定截止電壓值的所述電池模塊所支持的最大充電電流ImaxC進行充電,并在每間隔Δt2時長后以ΔI的電流間隔依次減小充電電流直至I0,以進行電流的階梯充電,在該過程中,在相同時刻同時采集并記錄第一電流值和第二電流值;

利用上述步驟所采集的第一電流值和第二電流值進行BMS電流校準(zhǔn)的步驟,包括在所述第三溫度區(qū)間內(nèi),在每間隔ΔT的溫度點處,對每個充電階梯進行BMS電流校準(zhǔn)的步驟,該步驟包括:

將本溫度點處,本充電階梯中所采集的第一電流值取平均,獲得第一電流平均值;

將本溫度點處,本充電階梯中所采集的第二電流值取平均,獲得第二電流平均值;

將所述第一電流平均值和第二電流平均值取差值,進而通過該差值獲得本溫度點處本充電階梯的BMS電流修正參數(shù)。

進一步,在所述第一溫度區(qū)間、第二溫度區(qū)間、第三溫度區(qū)間、第四溫度區(qū)間、第五溫度區(qū)間進行實時溫度采集的步驟,包括:

在所述第一溫度區(qū)間、第二溫度區(qū)間、第三溫度區(qū)間、第四溫度區(qū)間、以及第五溫度區(qū)間內(nèi),在每間隔ΔT的溫度點處,在相同時刻同時采集并記錄所述第一溫度值和第二溫度值;

利用上述步驟所采集的第一溫度值和第二溫度值進行BMS溫度校準(zhǔn)的步驟,包括在所述第一溫度區(qū)間、第二溫度區(qū)間、第三溫度區(qū)間、第四溫度區(qū)間、以及第五溫度區(qū)間內(nèi),在每間隔ΔT的溫度點處,進行BMS溫度校準(zhǔn)的步驟,該步驟包括:

將本溫度點處采集的所有第一溫度值取平均,獲得第一溫度平均值;

將本溫度點處采集的所有第二溫度值取平均,獲得第二溫度平均值;

將所述第一溫度平均值和第二溫度平均值取差值,進而通過該差值獲得本溫度點處的BMS溫度修正參數(shù)。

進一步,階梯放電的最小電流I0為所述電池模塊和充放電設(shè)備所支持的最小充放電電流。

從上述方案可以看出,本發(fā)明的電動汽車電池模塊BMS檢測精度校準(zhǔn)裝置及方法,利用精度高于BMS檢測設(shè)備的充放電設(shè)備以及溫度采集設(shè)備,對電池模塊的電流值、電壓值、SOC值和溫度值進行校準(zhǔn),并采用-40℃至85℃的寬溫度范圍,獲得了高于行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)而符合電動汽車實際運行工況的BMS檢測精度,從而為電動汽車的控制提供了更準(zhǔn)確的基礎(chǔ),提高了電動汽車的整體控制效果和控制可靠性。

附圖說明

以下附圖僅對本發(fā)明做示意性說明和解釋,并不限定本發(fā)明的范圍。

圖1為本發(fā)明的電動汽車電池模塊BMS檢測精度校準(zhǔn)裝置實施例結(jié)構(gòu)示意圖;

圖2為本發(fā)明的方法實施例中的環(huán)境溫度與電池模塊的充放電電流的關(guān)系示意圖;

圖3為本發(fā)明的方法實施例中的階梯方式充放電與時間的關(guān)系示意圖。

標(biāo)號說明

1、恒溫箱

2、電池模塊

3、BMS溫度采集探頭

4、BMS從板

5、BMS主板

6、溫度監(jiān)控探頭

7、溫度計

8、充放電設(shè)備

9、控制電腦

10、BMS電壓采集線

11、主電纜

12、CAN總線

13、CAN總線控制器

14、充放電設(shè)備電壓采集線

具體實施方式

為了對發(fā)明的技術(shù)特征、目的和效果有更加清楚的理解,現(xiàn)對照附圖說明本發(fā)明的具體實施方式,在各圖中相同的標(biāo)號表示相同的部分。

在本文中,“示意性”表示“充當(dāng)實例、例子或說明”,不應(yīng)將在本文中被描述為“示意性”的任何圖示、實施方式解釋為一種更優(yōu)選的或更具優(yōu)點的技術(shù)方案。

為使圖面簡潔,各圖中的只示意性地表示出了與本發(fā)明相關(guān)部分,而并不代表其作為產(chǎn)品的實際結(jié)構(gòu)。另外,以使圖面簡潔便于理解,在有些圖中具有相同結(jié)構(gòu)或功能的部件,僅示意性地繪示了其中的一個,或僅標(biāo)出了其中的一個。

在本文中,“第一”、“第二”等僅用于彼此的區(qū)分,而非表示重要程度及順序、以及互為存在的前提等。

在本文中,“相等”、“相同”等并非嚴格的數(shù)學(xué)和/或幾何學(xué)意義上的限制,還包含本領(lǐng)域技術(shù)人員可以理解的且制造或使用等允許的誤差。除非另有說明,本文中的數(shù)值范圍不僅包括其兩個端點內(nèi)的整個范圍,也包括含于其中的若干子范圍。

圖1示出了本發(fā)明的電動汽車電池模塊BMS檢測精度校準(zhǔn)裝置實施例示意圖。本發(fā)明的電動汽車電池模塊BMS檢測精度校準(zhǔn)裝置,包括恒溫箱1、電池模塊2、BMS溫度采集探頭3、BMS從板4、BMS主板5、溫度監(jiān)控探頭6、溫度計7、充放電設(shè)備8和控制電腦9。其中,所述恒溫箱1用于提供環(huán)境溫度。所述電池模塊2位于所述恒溫箱1中,在恒溫箱1提供的環(huán)境溫度下進行充放電。所述BMS溫度采集探頭3位于所述恒溫箱1中,以采集所述恒溫箱1中的第一溫度值。所述BMS從板4位于所述恒溫箱1中,所述BMS從板4連接于所述電池模塊2中的各個單體電池,并且所述BMS從板4連接于所述BMS溫度采集探頭3,以采集所述電池模塊2的第一電壓值和第一電流值、第一SOC值、以及所述第一溫度值;具體地,所述BMS從板4通過BMS電壓采集線10連接于所述電池模塊2中的各個單體電池,以采集所述電池模塊2的第一電壓值,所述BMS從板4中具有第一電流采集線,所述第一電流采集線的一端連接于所述電池模塊2,在所述電池模塊2進行充放電時,充放電電流流經(jīng)所述第一電流采集線,所述BMS從板4通過采集流經(jīng)所述第一電流采集線的電流以獲取所述電池模塊2進行充放電時的第一電流值。所述BMS主板5位于所述恒溫箱1中,所述BMS主板5連接于所述BMS從板4,以從所述BMS從板4獲取所述第一電壓值、第一電流值、第一SOC值和第一溫度值。所述溫度監(jiān)控探頭6位于所述恒溫箱1中,以采集所述恒溫箱1中的第二溫度值。所述溫度計7位于所述恒溫箱1外,并電連接于所述溫度監(jiān)控探頭6,以接收并顯示所述溫度監(jiān)控探頭6所采集的第二溫度值,所述溫度計7本身是一個高精度溫度計,其檢測精度高于該需要校準(zhǔn)的BMS的檢測精度的3~5倍。所述充放電設(shè)備8位于所述恒溫箱1外,并連接于所述電池模塊2和所述BMS從板4,以對所述電池模塊2進行階梯充放電,并且,所述充放電設(shè)備8用于獲取所述電池模塊2的第二電壓值、第二電流值和第二SOC值,其檢測精度比BMS的檢測精度高3~5倍。所述控制電腦9位于所述恒溫箱1外,并連接于所述BMS主板5,以從所述BMS主板5接收并顯示所述第一電壓值、第一電流值、第一SOC值和第一溫度值,并且所述控制電腦9還用于修正BMS檢測參數(shù),并向所述BMS主板5、BMS從板4刷寫修正后的BMS檢測參數(shù)。

本發(fā)明中,利用充放電設(shè)備8對電池模塊2進行充放電時,由充放電設(shè)備8采集的關(guān)于電池模塊2的數(shù)據(jù)(電壓值、電流值、SOC值)及溫度計7及其溫度監(jiān)控探頭6采集的溫度值與BMS從板4所采集的關(guān)于電池模塊2的數(shù)據(jù)(電壓值、電流值、SOC值和溫度值)進行對比,以對BMS進行精度校準(zhǔn),因此,要求充放電設(shè)備8所采集的電流精度和電壓精度、以及溫度計7和溫度監(jiān)控探頭6檢測的溫度精度均需比BMS檢測精度更高,這樣才能保證校正后的BMS精度。為了以示區(qū)分,本發(fā)明實施例中,BMS檢測的電流值、電壓值、SOC值和溫度值,分別稱為第一電流值、第一電壓值、第一SOC值和第一溫度值;而由充放電設(shè)備8、溫度計7和溫度監(jiān)控探頭6(即用于校準(zhǔn)BMS的設(shè)備)獲取的電流值、電壓值、SOC值和溫度值,分別稱為第二電流值、第二電壓值、第二SOC值、第二溫度值,即電池模塊2充放電時由充放電設(shè)備8獲取的電壓值、電流值和SOC值分別稱為第二電壓值、第二電流值和第二SOC值,由溫度計7和溫度監(jiān)控探頭6檢測的溫度值稱為第二溫度值。進而本發(fā)明實施例是利用第二電壓值、第二電流值、第二SOC值和第二溫度值來校準(zhǔn)第一電壓值、第一電流值、第一SOC值和第一溫度值,以實現(xiàn)BMS的精度校準(zhǔn)。

本發(fā)明實施例中,所述充放電設(shè)備8通過主電纜11連接于所述電池模塊2和BMS從板4。具體地,所述充放電設(shè)備8的一個連接端通過主電纜11連接于所述電池模塊2,所述充放電設(shè)備8的另一個連接端通過主電纜11連接于所述BMS從板4;另外,所述充放電設(shè)備8還通過充放電設(shè)備電壓采集線14連接于所述電池模塊2,以采集所述電池模塊2的第二電壓值;所述主電纜11中具有第二電流采集線,所述第二電流采集線連接于所述第一電流采集線的另一端,在所述電池模塊2進行充放電時,電池模塊2的充放電電流順次流經(jīng)所述第一電流采集線和第二電流采集線,進而所述充放電設(shè)備8通過采集流經(jīng)所述第二電流采集線的電流以獲取所述電池模塊2進行充放電時的第二電流值,進而通過所述第二電流值對時間的積分獲得所述第二SOC值。

本發(fā)明實施例中,所述充放電設(shè)備8的輸出電流精度和電壓精度比BMS檢測精度至少高3至5倍,所述溫度計7的檢測溫度精度比BMS的溫度檢測精度高3至5倍,比如充放電設(shè)備8的電流電壓精度為0.1%FS,溫度計7的測溫精度為±0.15℃,而BMS檢測精度QC/T897要求為:總電壓精度≤±2%FS,單體電壓精度≤±0.5%FS,電流精度≤±3%FS,溫度精度≤±2℃。

本發(fā)明實施例中,為了獲得恒溫箱1中最可靠的溫度,需要在恒溫箱1中的同一點進行溫度采集,本發(fā)明中,所述BMS溫度采集探頭3和所述溫度監(jiān)控探頭6位于所述恒溫箱1中的同一個位置,這樣,BMS溫度采集探頭3和溫度監(jiān)控探頭6所采集的溫度才具有可比性,為了防止BMS溫度采集探頭3和溫度監(jiān)控探頭6在恒溫箱1中分開,可將BMS溫度采集探頭3和溫度監(jiān)控探頭6固定(例如捆綁)在一起。另外,本發(fā)明實施例中,溫度監(jiān)控探頭6和溫度計7組成的溫度采集設(shè)備所采集溫度的精度高于BMS檢測精度。

本發(fā)明實施例中,為了實現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸,所述BMS從板4、BMS主板5和控制電腦9之間通過CAN總線12連接。另外,為了控制CAN總線12的數(shù)據(jù)傳輸,本發(fā)明實施例中的電動汽車電池模塊BMS精度校準(zhǔn)裝置還包括CAN總線控制器13,所述CAN總線控制器13位于所述恒溫箱1外,并連接于所述控制電腦9和BMS主板5之間,用以控制CAN總線12的數(shù)據(jù)傳輸。

本發(fā)明實施例還提供了一種電動汽車電池模塊BMS檢測精度校準(zhǔn)方法,該方法采用上述電動汽車電池模塊BMS檢測精度校準(zhǔn)裝置。本發(fā)明的電動汽車電池模塊BMS檢測精度校準(zhǔn)方法的思想是同步采集BMS數(shù)據(jù)和精度更高的校準(zhǔn)參考數(shù)據(jù)(校準(zhǔn)參考數(shù)據(jù)由精度比BMS更高的充放電設(shè)備和溫度計獲得),數(shù)據(jù)獲取范圍涵蓋整個電池模塊所允許的充放電溫度區(qū)間及其外延區(qū)間,需在電池模塊不能進行充放電的溫度區(qū)間的各個溫度點處進行數(shù)據(jù)采集,在電池模塊可進行放電的溫度區(qū)間的各個溫度點處進行階梯放電的過程中進行數(shù)據(jù)采集,以及在電池模塊可進行充電的溫度區(qū)間的各個溫度點處進行階梯充電的過程中進行數(shù)據(jù)采集,進而方可進行BMS在各個溫度下的各個充放電電流情況下的全方位的數(shù)據(jù)校準(zhǔn)。本發(fā)明的電動汽車電池模塊BMS檢測精度校準(zhǔn)方法,包括以下各個步驟:

在不高于所述電池模塊的最低放電溫度且不低于所述電池模塊所承受的最低溫度的第一溫度區(qū)間內(nèi),不對所述電池模塊進行充放電操作,對所述電池模塊進行實時電壓采集的步驟;

在所述第一溫度區(qū)間內(nèi),不對所述電池模塊進行充放電操作,對所述電池模塊進行實時電流采集的步驟;

在不低于所述電池模塊的最低放電溫度且不高于所述電池模塊的最低充電溫度的第二溫度區(qū)間內(nèi),對所述電池模塊進行放電操作的過程中,對所述電池模塊進行實時電壓采集的步驟;

在所述第二溫度區(qū)間內(nèi),對所述電池模塊進行放電操作的過程中,對所述電池模塊進行實時電流采集的步驟;

在不低于所述電池模塊的最低充電溫度且不高于所述電池模塊的最高充電溫度的第三溫度區(qū)間內(nèi),對所述電池模塊進行放電操作的過程中,對所述電池模塊進行實時電壓采集的步驟;

在所述第三溫度區(qū)間內(nèi),對所述電池模塊進行放電操作的過程中,對所述電池模塊進行實時電流采集的步驟;

在所述第三溫度區(qū)間內(nèi),對所述電池模塊進行充電操作的過程中,對所述電池模塊進行實時電壓采集的步驟;

在所述第三溫度區(qū)間內(nèi),對所述電池模塊進行充電操作的過程中,對所述電池模塊進行實時電流采集的步驟;

在不低于所述電池模塊的最高充電溫度且不高于所述電池模塊的最高放電溫度的第四溫度區(qū)間內(nèi),對所述電池模塊進行放電操作的過程中,對所述電池模塊進行實時電壓采集的步驟;

在所述第四溫度區(qū)間內(nèi),對所述電池模塊進行放電操作的過程中,對所述電池模塊進行實時電流采集的步驟;

在不低于所述電池模塊的最高放電溫度且不高于所述電池模塊所承受的最高溫度的第五溫度區(qū)間內(nèi),不對所述電池模塊進行充放電操作,對所述電池模塊進行實時電壓采集的步驟;

在所述第五溫度區(qū)間內(nèi),不對所述電池模塊進行充放電操作,對所述電池模塊進行實時電流采集的步驟;

在所述第一溫度區(qū)間、第二溫度區(qū)間、第三溫度區(qū)間、第四溫度區(qū)間、第五溫度區(qū)間進行實時溫度采集的步驟;

利用上述步驟所采集的第一電壓值和第二電壓值進行BMS電壓校準(zhǔn)的步驟;

利用上述步驟所采集的第一電流值和第二電流值進行BMS電流校準(zhǔn)的步驟;

利用上述步驟所采集的第一電流值和第二電流值分別對時間的積分以獲得第一SOC值和第二SOC值,并進行BMS的SOC值校準(zhǔn)的步驟;

利用上述步驟所采集的第一溫度值和第二溫度值進行BMS溫度校準(zhǔn)的步驟;以及,

將校準(zhǔn)后的BMS檢測參數(shù)刷新至BMS主板和BMS從板的步驟。

圖2示出了本發(fā)明的電動汽車電池模塊BMS檢測精度校準(zhǔn)方法實施例中的環(huán)境溫度(即恒溫箱內(nèi)溫度)與電池模塊的充放電電流的關(guān)系示意圖,圖3示出了本發(fā)明的電動汽車電池模塊BMS檢測精度校準(zhǔn)方法實施例中的階梯方式充放電與時間的關(guān)系示意圖。

同時參見圖2所示,本發(fā)明的實施例中,第一溫度區(qū)間如圖2中的T0至T1溫度區(qū)間,第二溫度區(qū)間如圖2中的T1至T2溫度區(qū)間,第三溫度區(qū)間如圖2中的T2至T3溫度區(qū)間,第四溫度區(qū)間如圖2中的T3至T4溫度區(qū)間,第五溫度區(qū)間如圖2中的T4至T5溫度區(qū)間。其中,第三溫度區(qū)間為電池模塊所允許的充電溫度區(qū)間,第二溫度區(qū)間、第三溫度區(qū)間和第四溫度區(qū)間共同構(gòu)成了電池模塊所允許的放電溫度區(qū)間,而第一溫度區(qū)間和第五溫度區(qū)間為電池模塊無法進行充放電的溫度區(qū)間,第一溫度區(qū)間和第五溫度區(qū)間的設(shè)置是考慮到電動汽車可能處于的嚴酷溫度條件下的BMS檢測精度的校準(zhǔn)。其中,T0<T1<T2<T3<T4<T5

本發(fā)明實施例中,恒溫箱1的溫度設(shè)置范圍需包含電池模塊所允許的充放電溫度區(qū)間,并需大于電池模塊所允許的充放電溫度區(qū)間。

本發(fā)明實施例中,對所述電池模塊進行實時電壓采集、實時電流采集、實時溫度采集的數(shù)據(jù)采集間隔時間為不大于1S(秒),例如,數(shù)據(jù)采集間隔時間為以下各個值中的一個50ms(毫秒)、100ms、200ms、300ms、400ms、500ms、600ms、700ms、800ms、900ms、1S等等,需要進一步說明的是數(shù)據(jù)采集間隔時間不限于上述幾個實例,但凡不大于1S的任意一個時間均可以作為數(shù)據(jù)采集間隔時間。

本發(fā)明實施例中,在所述第一溫度區(qū)間、以及所述第五溫度區(qū)間內(nèi),不對所述電池模塊進行充放電操作,對所述電池模塊進行實時電壓采集的步驟,包括:

在所述第一溫度區(qū)間、以及所述第五溫度區(qū)間內(nèi),在每間隔ΔT的溫度點處,不對所述電池模塊進行充放電操作,并重復(fù)執(zhí)行n次以下操作,以獲取n組第一電壓值和n組第二電壓值:

在一固定長度的時間段內(nèi),從0時刻開始計時,并在相同時刻同時采集并記錄所述第一電壓值和第二電壓值;

利用上述步驟所采集的第一電壓值和第二電壓值進行BMS電壓校準(zhǔn)的步驟,包括在所述第一溫度區(qū)間、以及所述第五溫度區(qū)間內(nèi),在每間隔ΔT的溫度點處,進行BMS電壓校準(zhǔn)的步驟,該步驟包括:

將所有n組數(shù)據(jù)中的相同時刻所采集的n個第一電壓值取平均值,獲得第一電壓平均值;

將所有n組數(shù)據(jù)中的相同時刻所采集的n個第二電壓值取平均值,獲得第二電壓平均值;

將相同時刻的所述第一電壓平均值和第二電壓平均值取差值,并擬合電壓平均值誤差曲線和電壓平均值誤差公式,進而通過電壓平均值誤差曲線和電壓平均值誤差公式獲得本溫度點處的BMS電壓修正參數(shù);

其中,n不小于3。

在所述第一溫度區(qū)間、以及所述第五溫度區(qū)間內(nèi),不對所述電池模塊進行充放電操作,對所述電池模塊進行實時電流采集的步驟,包括:

在所述第一溫度區(qū)間、以及所述第五溫度區(qū)間內(nèi),在每間隔ΔT的溫度點處,不對所述電池模塊進行充放電操作,實時采集并記錄第一電流值和第二電流值;

利用上述步驟所采集的第一電流值和第二電流值進行BMS電流校準(zhǔn)的步驟,包括在所述第一溫度區(qū)間、以及所述第五溫度區(qū)間內(nèi),在每間隔ΔT的溫度點處,進行BMS電流校準(zhǔn)的步驟,該步驟包括:

將本溫度點處采集的所有第一電流值取平均,獲得第一電流平均值;

將本溫度點處采集的所有第二電流值取平均,獲得第二電流平均值;

將所述第一電流平均值和第二電流平均值取差值,進而通過該差值獲得本溫度點處的BMS電流修正參數(shù)。

在所述第二溫度區(qū)間、所述第三溫度區(qū)間、以及所述第四溫度區(qū)間內(nèi),對所述電池模塊進行放電操作的過程中,對所述電池模塊進行實時電壓采集的步驟,包括:

在所述第二溫度區(qū)間、所述第三溫度區(qū)間、以及所述第四溫度區(qū)間內(nèi),在每間隔ΔT的溫度點處,重復(fù)執(zhí)行n次以下操作,以獲取n組第一電壓值和n組第二電壓值:

從0時刻開始對已經(jīng)充滿電的所述電池模塊所支持的最大放電電流ImaxD進行放電,并在每間隔Δt1時長后以ΔI的電流間隔依次減小放電電流直至I0,以進行電流的階梯放電,在該過程中,在相同時刻同時采集并記錄第一電壓值和第二電壓值,放電結(jié)束后,以最大充電電流ImaxC再將電池模塊充滿電;

利用上述步驟所采集的第一電壓值和第二電壓值進行BMS電壓校準(zhǔn)的步驟,包括在所述第二溫度區(qū)間、所述第三溫度區(qū)間、以及所述第四溫度區(qū)間內(nèi),在每間隔ΔT的溫度點處,進行BMS電壓校準(zhǔn)的步驟,該步驟包括:

將所有n組數(shù)據(jù)中的相同時刻所采集的n個第一電壓值取平均值,獲得第一電壓平均值;

將所有n組數(shù)據(jù)中的相同時刻所采集的n個第二電壓值取平均值,獲得第二電壓平均值;

將相同時刻的所述第一電壓平均值和第二電壓平均值取差值,并擬合電壓平均值誤差曲線和電壓平均值誤差公式,進而通過電壓平均值誤差曲線和電壓平均值誤差公式獲得本溫度點處放電時的BMS電壓修正參數(shù);

其中,n不小于3。

其中,放電結(jié)束后,以最大充電電流ImaxC再將電池模塊充滿電,其目的是保證每次放電初始時的電池模塊的端電壓一致,以使n次相同時刻采集第一電壓值和第二電壓值時所對應(yīng)的電池模塊的狀態(tài)一致,進而使得第一電壓平均值和第二電壓平均值更具可信度。

在所述第二溫度區(qū)間、所述第三溫度區(qū)間、以及所述第四溫度區(qū)間內(nèi),對所述電池模塊進行放電操作的過程中,對所述電池模塊進行實時電流采集的步驟,包括:

在所述第二溫度區(qū)間、所述第三溫度區(qū)間、以及所述第四溫度區(qū)間內(nèi),在每間隔ΔT的溫度點處,執(zhí)行以下操作:

從0時刻開始對已經(jīng)充滿電的所述電池模塊所支持的最大放電電流ImaxD進行放電,并在每間隔Δt1時長后以ΔI的電流間隔依次減小放電電流直至I0,以進行電流的階梯放電,在該過程中,在相同時刻同時采集并記錄第一電流值和第二電流值;

利用上述步驟所采集的第一電流值和第二電流值進行BMS電流校準(zhǔn)的步驟,包括在所述第二溫度區(qū)間、所述第三溫度區(qū)間、以及所述第四溫度區(qū)間內(nèi),在每間隔ΔT的溫度點處,對每個放電階梯進行BMS電流校準(zhǔn)的步驟,該步驟包括:

將本溫度點處,本放電階梯中所采集的第一電流值取平均,獲得第一電流平均值;

將本溫度點處,本放電階梯中所采集的第二電流值取平均,獲得第二電流平均值;

將所述第一電流平均值和第二電流平均值取差值,進而通過該差值獲得本溫度點處本放電階梯的BMS電流修正參數(shù)。

在所述第三溫度區(qū)間內(nèi),對所述電池模塊進行充電操作的過程中,對所述電池模塊進行實時電壓采集的步驟,包括:

在所述第三溫度區(qū)間內(nèi),在每間隔ΔT的溫度點處,重復(fù)執(zhí)行n次以下操作,以獲取n組第一電壓值和n組第二電壓值:

從0時刻開始對尚未充電的具有特定截止電壓值的所述電池模塊所支持的最大充電電流ImaxC進行充電,并在每間隔Δt2時長后以ΔI的電流間隔依次減小充電電流直至I0,以進行電流的階梯充電,在該過程中,在相同時刻同時采集并記錄第一電壓值和第二電壓值;

利用上述步驟所采集的第一電壓值和第二電壓值進行BMS電壓校準(zhǔn)的步驟,包括在所述第三溫度區(qū)間內(nèi),在每間隔ΔT的溫度點處,進行BMS電壓校準(zhǔn)的步驟,該步驟包括:

將所有n組數(shù)據(jù)中的相同時刻所采集的n個第一電壓值取平均值,獲得第一電壓平均值;

將所有n組數(shù)據(jù)中的相同時刻所采集的n個第二電壓值取平均值,獲得第二電壓平均值;

將相同時刻的所述第一電壓平均值和第二電壓平均值取差值,并擬合電壓平均值誤差曲線和電壓平均值誤差公式,進而通過電壓平均值誤差曲線和電壓平均值誤差公式獲得本溫度點處充電時的BMS電壓修正參數(shù);

其中,n不小于3,n次操作中的0時刻的電池模塊的特定截止電壓值均相等。

其中,每次從0時刻開始對尚未充電的所述電池模塊所支持的最大充電電流ImaxC進行充電前,必須保證電池模塊的端電壓一致,或者說剩余容量一致,進而方可使得n次相同時刻采集第一電壓值和第二電壓值時所對應(yīng)的電池模塊的狀態(tài)一致,進而使得第一電壓平均值和第二電壓平均值更具可信度,因此,本發(fā)明的方法中,n次操作中的每一次的0時刻的電池模塊的電壓值必須保持一致,即均保持相同的特定截止電壓值,這樣,n次操作中的相同時刻所采集的第一電壓平均值和第二電壓平均值才具有可比性。進一步地,n次操的每一次操作之后,都需將電池模塊放電到特定截止電壓值,并靜置一段時間(n次操作中靜置的時間相同,進而保證每一次操作的0時刻的電池模塊的特定截止電壓值穩(wěn)定且相同。

在所述第三溫度區(qū)間內(nèi),對所述電池模塊進行充電操作的過程中,對所述電池模塊進行實時電流采集的步驟,包括:

在所述第三溫度區(qū)間內(nèi),在每間隔ΔT的溫度點處,執(zhí)行以下操作:

從0時刻開始對尚未充電的所述電池模塊所支持的最大充電電流ImaxC進行充電,并在每間隔Δt2時長后以ΔI的電流間隔依次減小充電電流直至I0,以進行電流的階梯充電,在該過程中,在相同時刻同時采集并記錄第一電流值和第二電流值;

利用上述步驟所采集的第一電流值和第二電流值進行BMS電流校準(zhǔn)的步驟,包括在所述第三溫度區(qū)間內(nèi),在每間隔ΔT的溫度點處,對每個充電階梯進行BMS電流校準(zhǔn)的步驟,該步驟包括:

將本溫度點處,本充電階梯中所采集的第一電流值取平均,獲得第一電流平均值;

將本溫度點處,本充電階梯中所采集的第二電流值取平均,獲得第二電流平均值;

將所述第一電流平均值和第二電流平均值取差值,進而通過該差值獲得本溫度點處本充電階梯的BMS電流修正參數(shù)。

在所述第一溫度區(qū)間、第二溫度區(qū)間、第三溫度區(qū)間、第四溫度區(qū)間、第五溫度區(qū)間進行實時溫度采集的步驟,包括:

在所述第一溫度區(qū)間、第二溫度區(qū)間、第三溫度區(qū)間、第四溫度區(qū)間、以及第五溫度區(qū)間內(nèi),在每間隔ΔT的溫度點處,在相同時刻同時采集并記錄所述第一溫度值和第二溫度值;

利用上述步驟所采集的第一溫度值和第二溫度值進行BMS溫度校準(zhǔn)的步驟,包括在所述第一溫度區(qū)間、第二溫度區(qū)間、第三溫度區(qū)間、第四溫度區(qū)間、以及第五溫度區(qū)間內(nèi),在每間隔ΔT的溫度點處,進行BMS溫度校準(zhǔn)的步驟,該步驟包括:

將本溫度點處采集的所有第一溫度值取平均,獲得第一溫度平均值;

將本溫度點處采集的所有第二溫度值取平均,獲得第二溫度平均值;

將所述第一溫度平均值和第二溫度平均值取差值,進而通過該差值獲得本溫度點處的BMS溫度修正參數(shù)。

本發(fā)明實施例中,階梯充放電的最小電流I0為所述電池模塊和充放電設(shè)備所支持的最小充放電電流。

以下對上述方法進行具體說明。其中,充放電設(shè)備8的充放電電流間隔例如為ΔI=10A(安培)。I0為電池模塊和充放電設(shè)備支持的最小充放電電流。階梯放電過程中,以圖3所示的每個階梯的放電時間為Δt1=10S(秒),每個階梯的充電時間為Δt2=10S。

在第一溫度區(qū)間內(nèi),在T0溫度點處,不對所述電池模塊進行充放電操作,在一固定長度的時間段內(nèi),從0時刻開始計時,同時同步進行第一電壓值和第二電壓值的采集,采集數(shù)據(jù)間隔周期例如1S,即每1S采集并記錄一次第一電壓值和第二電壓值數(shù)據(jù),重復(fù)執(zhí)行n次該過程,以獲取n組第一電壓值和n組第二電壓值;將所有n組數(shù)據(jù)中的相同時刻所采集的n個第一電壓值取平均值,獲得第一電壓平均值,將所有n組數(shù)據(jù)中的相同時刻所采集的n個第二電壓值取平均值,獲得第二電壓平均值,將相同時刻的所述第一電壓平均值和第二電壓平均值取差值,并擬合電壓平均值誤差曲線和電壓平均值誤差公式,進而通過電壓平均值誤差曲線和電壓平均值誤差公式獲得T0溫度點處的BMS電壓修正參數(shù);其中,n不小于3。

在第一溫度區(qū)間內(nèi),在T0+5℃溫度點處,執(zhí)行上述T0溫度點處相同的操作,獲得T0+5℃溫度點處的BMS電壓修正參數(shù);……;在第一溫度區(qū)間內(nèi),在T1溫度點處,執(zhí)行與上述T0溫度點處相同的操作,獲得T1溫度點處的BMS電壓修正參數(shù)。

在第一溫度區(qū)間內(nèi),在T0溫度點處,不對所述電池模塊進行充放電操作,實時采集并記錄第一電流值和第二電流值(例如在一固定長度的時間段內(nèi),從0時刻開始計時,同時同步進行第一電流值和第二電流值的采集,采集數(shù)據(jù)間隔周期例如1S);將T0溫度點處采集的所有第一電流值取平均,獲得第一電流平均值;將T0溫度點處采集的所有第二電流值取平均,獲得第二電流平均值;將所述第一電流平均值和第二電流平均值取差值,進而通過該差值獲得T0溫度點處的BMS電流修正參數(shù)。

在第一溫度區(qū)間內(nèi),在T0+5℃溫度點處,執(zhí)行上述T0溫度點處相同的操作,獲得T0+5℃溫度點處的BMS電流修正參數(shù);……;在第一溫度區(qū)間內(nèi),在T1溫度點處,執(zhí)行與上述T0溫度點處相同的操作,獲得T1溫度點處的BMS電流修正參數(shù)。

以上操作實際上是獲得在第一溫度區(qū)間內(nèi)電壓和電流的零點。

在第一溫度區(qū)間內(nèi),在T0溫度點處,實時采集并記錄第一溫度值和第二溫度值(例如在一固定長度的時間段內(nèi),從0時刻開始計時,同時同步進行第一溫度值和第二溫度值的采集,采集數(shù)據(jù)間隔周期例如1S);將T0溫度點處采集的所有第一溫度值取平均,獲得第一溫度平均值;將T0溫度點處采集的所有第二溫度值取平均,獲得第二溫度平均值;將所述第一溫度平均值和第二溫度平均值取差值,進而通過該差值獲得T0溫度點處的BMS溫度修正參數(shù)。

在第一溫度區(qū)間內(nèi),在T0+5℃溫度點處,執(zhí)行上述T0溫度點處相同的操作,獲得T0+5℃溫度點處的BMS溫度修正參數(shù);……;在第一溫度區(qū)間內(nèi),在T1溫度點處,執(zhí)行與上述T0溫度點處相同的操作,獲得T1溫度點處的BMS溫度修正參數(shù)。

在第二溫度區(qū)間內(nèi),在T1溫度點處,從0時刻開始對已經(jīng)充滿電的所述電池模塊所支持的最大放電電流ImaxD進行放電,并在每間隔10S時長后以ΔI的電流間隔依次減小放電電流直至I0,以進行電流的階梯放電,在該過程中,同時同步進行第一電壓值和第二電壓值的采集,采集數(shù)據(jù)間隔周期例如1S,即每1S采集并記錄一次第一電壓值和第二電壓值數(shù)據(jù),放電結(jié)束后,以最大充電電流ImaxC再將電池模塊充滿電,重復(fù)執(zhí)行n次該過程,以獲取n組第一電壓值和n組第二電壓值;將所有n組數(shù)據(jù)中的相同時刻所采集的n個第一電壓值取平均值,獲得第一電壓平均值,將所有n組數(shù)據(jù)中的相同時刻所采集的n個第二電壓值取平均值,獲得第二電壓平均值,將相同時刻的所述第一電壓平均值和第二電壓平均值取差值,并擬合電壓平均值誤差曲線和電壓平均值誤差公式,進而通過電壓平均值誤差曲線和電壓平均值誤差公式獲得T1溫度點處放電時的BMS電壓修正參數(shù);其中,n不小于3。

在第二溫度區(qū)間內(nèi),在T1+5℃溫度點處,執(zhí)行上述T1溫度點處相同的操作,獲得T1+5℃溫度點處放電時的BMS電壓修正參數(shù);……;在第二溫度區(qū)間內(nèi),在T2溫度點處,執(zhí)行與上述T1溫度點處相同的操作,獲得T2溫度點處放電時的BMS電壓修正參數(shù)。

在第二溫度區(qū)間內(nèi),在T1溫度點處,從0時刻開始對已經(jīng)充滿電的所述電池模塊所支持的最大放電電流ImaxD進行放電,并在每間隔10S時長后以ΔI的電流間隔依次減小放電電流直至I0,以進行電流的階梯放電,在該過程中,同時同步采集并記錄第一電流值和第二電流值,采集數(shù)據(jù)間隔周期例如1S,即每1S采集并記錄一次第一電流值和第二電流值數(shù)據(jù);

將T1溫度點處,ImaxD放電階梯中所采集的第一電流值取平均,獲得第一電流平均值,將T1溫度點處,ImaxD放電階梯中所采集的第二電流值取平均,獲得第二電流平均值,將所述第一電流平均值和第二電流平均值取差值,進而通過該差值獲得T1溫度點處ImaxD放電階梯的BMS電流修正參數(shù);將T1溫度點處,ImaxD-10A(即ImaxD-ΔI)放電階梯中所采集的第一電流值取平均,獲得第一電流平均值,將T1溫度點處,ImaxD-10A放電階梯中所采集的第二電流值取平均,獲得第二電流平均值,將所述第一電流平均值和第二電流平均值取差值,進而通過該差值獲得T1溫度點處ImaxD-10A放電階梯的BMS電流修正參數(shù);將T1溫度點處,ImaxD-20A(即ImaxD-2ΔI)放電階梯中所采集的第一電流值取平均,獲得第一電流平均值,將T1溫度點處,ImaxD-20A放電階梯中所采集的第二電流值取平均,獲得第二電流平均值,將所述第一電流平均值和第二電流平均值取差值,進而通過該差值獲得T1溫度點處ImaxD-20A放電階梯的BMS電流修正參數(shù);……;將T1溫度點處,以I0放電階梯中所采集的第一電流值取平均,獲得第一電流平均值,將T1溫度點處,I0放電階梯中所采集的第二電流值取平均,獲得第二電流平均值,將所述第一電流平均值和第二電流平均值取差值,進而通過該差值獲得T1溫度點處I0放電階梯的BMS電流修正參數(shù)。

在第二溫度區(qū)間內(nèi),在T1+5℃溫度點處,執(zhí)行上述T1溫度點處相同的操作,獲得T1+5℃溫度點處的各個放電階梯的BMS電流修正參數(shù);……;在第二溫度區(qū)間內(nèi),在T2溫度點處,執(zhí)行與上述T1溫度點處相同的操作,獲得T2溫度點處的各個放電階梯的BMS電流修正參數(shù)。

在第二溫度區(qū)間內(nèi),在T1溫度點處,實時采集并記錄第一溫度值和第二溫度值(例如在一固定長度的時間段內(nèi),從0時刻開始計時,同時同步進行第一溫度值和第二溫度值的采集,采集數(shù)據(jù)間隔周期例如1S);將T1溫度點處采集的所有第一溫度值取平均,獲得第一溫度平均值;將T1溫度點處采集的所有第二溫度值取平均,獲得第二溫度平均值;將所述第一溫度平均值和第二溫度平均值取差值,進而通過該差值獲得T1溫度點處的BMS溫度修正參數(shù)。

在第二溫度區(qū)間內(nèi),在T1+5℃溫度點處,執(zhí)行上述T1溫度點處相同的操作,獲得T1+5℃溫度點處的BMS溫度修正參數(shù);……;在第二溫度區(qū)間內(nèi),在T2溫度點處,執(zhí)行與上述T1溫度點處相同的操作,獲得T2溫度點處的BMS溫度修正參數(shù)。

在第三溫度區(qū)間內(nèi),在T2溫度點處,從0時刻開始對尚未充電的具有特定截止電壓值的所述電池模塊所支持的最大充電電流ImaxC進行充電,并在每間隔10S時長后以ΔI的電流間隔依次減小充電電流直至I0,以進行電流的階梯充電,在該過程中,同時同步進行第一電壓值和第二電壓值的采集,采集數(shù)據(jù)間隔周期例如1S,即每1S采集并記錄一次第一電壓值和第二電壓值數(shù)據(jù),充電結(jié)束后,對電池模塊放電到特定截至電壓值并靜置一段時間(如30分鐘至1小時),重復(fù)執(zhí)行n次該過程,以獲取n組第一電壓值和n組第二電壓值;將所有n組數(shù)據(jù)中的相同時刻所采集的n個第一電壓值取平均值,獲得第一電壓平均值,將所有n組數(shù)據(jù)中的相同時刻所采集的n個第二電壓值取平均值,獲得第二電壓平均值,將相同時刻的所述第一電壓平均值和第二電壓平均值取差值,并擬合電壓平均值誤差曲線和電壓平均值誤差公式,進而通過電壓平均值誤差曲線和電壓平均值誤差公式獲得T2溫度點處充電時的BMS電壓修正參數(shù);其中,n不小于3。

在第三溫度區(qū)間內(nèi),在T2+5℃溫度點處,執(zhí)行上述T2溫度點處相同的操作,獲得T2+5℃溫度點處充電時的BMS電壓修正參數(shù);……;在第三溫度區(qū)間內(nèi),在T3溫度點處,執(zhí)行與上述T2溫度點處相同的操作,獲得T3溫度點處充電時的BMS電壓修正參數(shù)。

在第三溫度區(qū)間內(nèi),在T2溫度點處,從0時刻開始對尚未充電的所述電池模塊所支持的最大充電電流ImaxC進行充電,并在每間隔10S時長后以ΔI的電流間隔依次減小充電電流直至I0,以進行電流的階梯充電,在該過程中,同時同步采集并記錄第一電流值和第二電流值,采集數(shù)據(jù)間隔周期例如1S(秒),即每1S采集并記錄一次第一電流值和第二電流值數(shù)據(jù);

將T2溫度點處,ImaxC充電階梯中所采集的第一電流值取平均,獲得第一電流平均值,將T2溫度點處,ImaxC充電階梯中所采集的第二電流值取平均,獲得第二電流平均值,將所述第一電流平均值和第二電流平均值取差值,進而通過該差值獲得T2溫度點處ImaxC充電階梯的BMS電流修正參數(shù);將T2溫度點處,ImaxC-10A(即ImaxC-ΔI)充電階梯中所采集的第一電流值取平均,獲得第一電流平均值,將T2溫度點處,ImaxC-10A充電階梯中所采集的第二電流值取平均,獲得第二電流平均值,將所述第一電流平均值和第二電流平均值取差值,進而通過該差值獲得T2溫度點處ImaxC-10A充電階梯的BMS電流修正參數(shù);將T2溫度點處,ImaxC-20A(即ImaxC-2ΔI)充電階梯中所采集的第一電流值取平均,獲得第一電流平均值,將T2溫度點處,ImaxC-20A充電階梯中所采集的第二電流值取平均,獲得第二電流平均值,將所述第一電流平均值和第二電流平均值取差值,進而通過該差值獲得T2溫度點處ImaxC-20A充電階梯的BMS電流修正參數(shù);……;將T2溫度點處,將I0充電階梯中所采集的第一電流值取平均,獲得第一電流平均值,將T2溫度點處,I0充點階梯中所采集的第二電流值取平均,獲得第二電流平均值,將所述第一電流平均值和第二電流平均值取差值,進而通過該差值獲得T2溫度點處I0充電階梯的BMS電流修正參數(shù)。

在第三溫度區(qū)間內(nèi),在T2+5℃溫度點處,執(zhí)行上述T2溫度點處相同的操作,獲得T2+5℃溫度點處的各個充電階梯的BMS電流修正參數(shù);……;在第三溫度區(qū)間內(nèi),在T3溫度點處,執(zhí)行與上述T2溫度點處相同的操作,獲得T3溫度點處的各個充電階梯的BMS電流修正參數(shù)。

在第三溫度區(qū)間內(nèi),在T2溫度點處,實時采集并記錄第一溫度值和第二溫度值(例如在一固定長度的時間段內(nèi),從0時刻開始計時,同時同步進行第一溫度值和第二溫度值的采集,采集數(shù)據(jù)間隔周期例如1S);將T2溫度點處采集的所有第一溫度值取平均,獲得第一溫度平均值;將T2溫度點處采集的所有第二溫度值取平均,獲得第二溫度平均值;將所述第一溫度平均值和第二溫度平均值取差值,進而通過該差值獲得T2溫度點處的BMS溫度修正參數(shù)。

在第三溫度區(qū)間內(nèi),在T2+5℃溫度點處,執(zhí)行上述T2溫度點處相同的操作,獲得T2+5℃溫度點處的BMS溫度修正參數(shù);……;在第三溫度區(qū)間內(nèi),在T3溫度點處,執(zhí)行與上述T2溫度點處相同的操作,獲得T3溫度點處的BMS溫度修正參數(shù)。

在第三溫度區(qū)間、第四溫度區(qū)間內(nèi)進行放電操作過程的BMS電壓修正、BMS電流修正、BMS溫度修正可參見上述第二溫度區(qū)間內(nèi)進行放電操作過程的BMS電壓修正、BMS電流修正、BMS溫度修正步驟,不再贅述。

在第五溫度區(qū)間內(nèi)的BMS電壓修正、BMS電流修正、BMS溫度修正可參見上述第一溫度區(qū)間的BMS電壓修正、BMS電流修正、BMS溫度修正步驟,不再贅述。

關(guān)于SOC修正。第一SOC值和第二SOC值分別由第一電流值和第二電流值對時間的積分獲得,屬于本領(lǐng)域的已有技術(shù),例如可參見《電池》雜志的文獻《電動汽車SOC估計方法原理與應(yīng)用》中的2.2AH(安時)計量法等現(xiàn)有文獻資料,此處不再贅述。BMS的SOC修正可仿照上述BMS電流修正進行,此處不再贅述。

本發(fā)明的電動汽車電池模塊BMS檢測精度校準(zhǔn)裝置及方法,利用精度高于BMS檢測設(shè)備的充放電設(shè)備以及溫度采集設(shè)備,對電池模塊的電流值、電壓值、SOC值和溫度值進行校準(zhǔn),并采用-40℃至85℃的寬溫度范圍,獲得了高于行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的BMS檢測精度,并且得到了電動汽車處于各種環(huán)境工況的BMS檢測精度,從而為電動汽車的控制提供了更可靠準(zhǔn)確的基礎(chǔ),提高了電動汽車的整體控制效果。

應(yīng)當(dāng)理解,在本文中所引證的文件僅供參考之用,且不包含任何其可能與本文的相沖突的內(nèi)容。

應(yīng)當(dāng)理解,雖然本說明書是按照各個實施方式描述的,但并非每個實施方式僅包含一個獨立的技術(shù)方案,說明書的這種敘述方式僅僅是為清楚起見,本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)將說明書作為一個整體,各實施方式中的技術(shù)方案也可以經(jīng)適當(dāng)組合,形成本領(lǐng)域技術(shù)人員可以理解的其他實施方式。

上文所列出的一系列的詳細說明僅僅是針對本發(fā)明的可行性實施方式的具體說明,而并非用以限制本發(fā)明的保護范圍,凡未脫離本發(fā)明技藝精神所作的等效實施方案或變更,如特征的組合、分割或重復(fù),均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。

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