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電動汽車電池模塊BMS檢測精度校準裝置及方法與流程

文檔序號:11947031閱讀:來源:國知局

技術特征:

1.一種電動汽車電池模塊BMS檢測精度校準裝置,其特征在于,包括:

恒溫箱(1);

電池模塊(2),所述電池模塊(2)位于所述恒溫箱(1)中;

BMS溫度采集探頭(3),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;

BMS從板(4),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BMS溫度采集探頭(3),以獲取所述電池模塊(2)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(5),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;

溫度監(jiān)控探頭(6),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;

溫度計(7),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;

充放電設備(8),所述充放電設備(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,并獲取所述電池模塊(2)的第二電流值、第二電壓值和第二SOC值;

控制電腦(9),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,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)。

2.根據(jù)權利要求1所述的電動汽車電池模塊BMS檢測精度校準裝置,其特征在于,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。

3.根據(jù)權利要求1所述的電動汽車電池模塊BMS檢測精度校準裝置,其特征在于:

所述BMS從板(4)、BMS主板(5)和控制電腦(9)通過CAN總線(12)連接;

所述電動汽車電池模塊BMS精度校準裝置還包括:

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,以控制CAN總線(12)的數(shù)據(jù)傳輸。

4.根據(jù)權利要求1所述的電動汽車電池模塊BMS精度校準裝置,其特征在于:

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,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,并通過所述第一電流值對時間的積分獲得所述第一SOC值。

5.根據(jù)權利要求4所述的電動汽車電池模塊BMS檢測精度校準裝置,其特征在于:

所述充放電設備(8)的一端通過主電纜(11)連接于所述電池模塊(2),所述充放電設備(8)的另一端通過主電纜(11)連接于所述BMS從板(4),并且,所述充放電設備(8)通過充放電設備電壓采集線(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;其中,

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,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,并通過所述第二電流值對時間的積分獲得所述第二SOC值。

6.根據(jù)權利要求1所述的電動汽車電池模塊BMS檢測精度校準裝置,其特征在于:

所述充放電設備(8)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(7)的檢測溫度精度比所述BMS的溫度檢測精度高3至5倍。

7.一種電動汽車電池模塊BMS檢測精度校準方法,采用如權利要求1至6任一項所述的電動汽車電池模塊BMS檢測精度校準裝置,所述電動汽車電池模塊BMS檢測精度校準方法,包括:

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溫度校準的步驟;以及,

將校準后的BMS檢測參數(shù)刷新至BMS主板和BMS從板的步驟。

8.根據(jù)權利要求7所述的電動汽車電池模塊BMS檢測精度校準方法,其特征在于:

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)采集間隔時間不大于1S。

9.根據(jù)權利要求7所述的電動汽車電池模塊BMS檢測精度校準方法,其特征在于:

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。

10.根據(jù)權利要求7所述的電動汽車電池模塊BMS檢測精度校準方法,其特征在于:

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)。

11.根據(jù)權利要求7所述的電動汽車電池模塊BMS檢測精度校準方法,其特征在于:

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。

12.根據(jù)權利要求7所述的電動汽車電池模塊BMS檢測精度校準方法,其特征在于:

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)。

13.根據(jù)權利要求7所述的電動汽車電池模塊BMS檢測精度校準方法,其特征在于:

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。

14.根據(jù)權利要求7所述的電動汽車電池模塊BMS檢測精度校準方法,其特征在于:

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)。

15.根據(jù)權利要求7所述的電動汽車電池模塊BMS檢測精度校準方法,其特征在于:

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)。

16.根據(jù)權利要求7所述的電動汽車電池模塊BMS檢測精度校準方法,其特征在于,階梯充放電的最小電流I0為所述電池模塊和充放電設備所支持的最小充放電電流。

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