本發(fā)明涉及電池技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種同口雙電池的管理方法。

背景技術(shù)：

能源問題日益成為國際社會關(guān)注的焦點。電池作為一種電能的儲能載體，對改變能源構(gòu)成，發(fā)揮著重要作用，在實際日常生活中，由于某個電池設(shè)備長期不用，導(dǎo)致電池設(shè)備里面的電池過期、漏液，腐蝕了電池設(shè)備的線路和電路板，造成電池設(shè)備的損壞。如果是充電電池，則長期虧電狀態(tài)下對電池的損傷也比較嚴(yán)重。

在實現(xiàn)本發(fā)明的過程中，本發(fā)明人通過調(diào)查研究發(fā)現(xiàn)，現(xiàn)有技術(shù)的電池管理系統(tǒng)至少存在以下問題：電池管理的方式以硬件為主，主要用于管理電池的充電、放電，測量電池的充放電效率和電池的故障檢測，檢測方式也僅限于一次被測量對象，無法對電池在使用周期內(nèi)的全程監(jiān)測，現(xiàn)有的電池管理方式對BMS（電池管理系統(tǒng)）工作時出現(xiàn)雙電池互充現(xiàn)象發(fā)生無法解決，電池充電MOS管和放電MOS管的開啟與關(guān)閉管理不科學(xué)，因此，創(chuàng)新的提出一種同口雙電池的管理方法，對電池進(jìn)行全壽命管理，提高電池管理的效率，非常必要。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明實施例所要解決的一個技術(shù)問題是：提供一種同口雙電池的管理方法，以解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的管理方法不科學(xué)，管理程序過分簡化或復(fù)雜，管理效率低下，無法進(jìn)行全壽命管理的問題。

根據(jù)本發(fā)明實施例的一個方面，提供的一種電池管理方法，包括：

上電初始化，BMS通過對外接口連接電池，MCU初始化內(nèi)部工作時鐘、配置輸入輸出IO口狀態(tài)、配置ADC采集寄存器、設(shè)置系統(tǒng)定時器、設(shè)置看門狗和相應(yīng)外部中斷服務(wù)函數(shù)；

配置BMS參數(shù)，充放電MOS管是否開啟狀態(tài)、初始化程序運行變量、配置電池保護(hù)參數(shù)；

檢測電池信息，通過COM口識別電池工作狀態(tài)信息和電池工作參數(shù)信息；

充放電管理，MCU根據(jù)COM連接狀態(tài)來判斷是否開啟充放電MOS管，所述充放電MOS管在打開之前必須先檢查保護(hù)信息標(biāo)志位是否已置位，若是保護(hù)信息標(biāo)志位未置位，不可開啟充放電MOS管；

休眠管理，主控MCU根據(jù)電池工作狀態(tài)信息自動運行低功耗動作，BMS根據(jù)報警信息，喚醒MCU以處理電池保護(hù)事件，并根據(jù)事件變化，再次自動運行低功耗動作。

基于本發(fā)明上述同口雙電池的管理方法的另一個實施例中，所述BMS通過對外接口連接電池包括：B+、P-、COM端口；

所述B+是連接電池的正極，P-是連接電池放電或者充電的負(fù)極，COM端口為連接狀態(tài)公共引腳，BMS通過COM端口的電壓值識別電池的連接狀態(tài)，BMS的MCU會定期的對COM端口的電壓進(jìn)行采樣，同時對COM端口電壓信號進(jìn)行處理。

基于本發(fā)明上述同口雙電池的管理方法的另一個實施例中，所述檢測電池信息，通過COM口識別電池工作狀態(tài)信息和電池工作參數(shù)信息包括：

開啟電路電源，采集電池包的電池溫度、電池電壓、電池充電電流、電池放電電流和電池COM連接狀態(tài)電壓信息；

判斷電池溫度是否超過設(shè)定的電池最高工作溫度閾值和/或低于設(shè)定的電池最低工作溫度閾值；

如果是，則設(shè)置電池過溫標(biāo)志位和/或設(shè)置電池欠溫標(biāo)志位；

如果否，則清除電池過溫標(biāo)志位和/或清除電池欠溫標(biāo)志位；

判斷電池電壓是否超過設(shè)定的電池最高工作電壓閾值和/或低于設(shè)定的電池最低工作電壓閾值；

如果是，則設(shè)置電池過壓標(biāo)志位和/或設(shè)置電池欠壓標(biāo)志位；

如果否，則清除電池過壓標(biāo)志位和/或清除電池欠壓標(biāo)志位；

判斷電池充電電流是否超過設(shè)定的電池最高充電電流閾值和/或放電電流是否超過設(shè)定的電池最高放電電流閾值

如果是，則設(shè)置電池充電過流標(biāo)志位和/或設(shè)置電池放電過流標(biāo)志位；

如果否，則清除電池充電過流標(biāo)志位和/或清除電池放電過流標(biāo)志位；

通過COM口判斷電池工作狀態(tài)信息，并關(guān)閉電路電源。

基于本發(fā)明上述同口雙電池的管理方法的另一個實施例中，所述充放電管理包括：

判斷系統(tǒng)的電池有無保護(hù)措施；

如果有，則關(guān)閉充電MOS管，關(guān)閉放電MOS管，并結(jié)束；

如果無，則判斷系統(tǒng)的電池組是否為單電池；

如果是，則關(guān)閉充電MOS管，關(guān)閉放電MOS管，并結(jié)束；

如果否，則判斷系統(tǒng)是否為單電池和充電器配套方式；

如果是，則開啟充電MOS管，開啟放電MOS管，并結(jié)束；

如果否，則判斷系統(tǒng)是否為單電池、雙電池和控制器、充電器配套方式；

如果是，開啟充電MOS管，關(guān)閉放電MOS管，并結(jié)束；

如果否，則判斷系統(tǒng)是否為單電池和控制器配套方式；

如果是，開啟充電MOS管，開啟放電MOS管，并結(jié)束；

如果否，則判斷系統(tǒng)是否為雙電池和控制器配套方式；

如果是，開啟充電MOS管，開啟放電MOS管，并結(jié)束。

基于本發(fā)明上述同口雙電池的管理方法的另一個實施例中，所述休眠管理包括：

判斷BMS的保護(hù)位無變化時間是否超過設(shè)定時間閾值；

如果否，則保持現(xiàn)有工作模式，BMS重新計算休眠時間；

如果是，則BMS自動進(jìn)入低速模式，BMS為休眠狀態(tài)；

判斷BMS是否觸發(fā)喚醒機(jī)制，所述喚醒機(jī)制為BMS在設(shè)定的喚醒時間閾值喚醒MCU一次的RTC時鐘喚醒機(jī)制；

如果是，則BMS喚醒，進(jìn)入正常工作模式；

如果否，等待BMS被喚醒。

基于本發(fā)明上述同口雙電池的管理方法的另一個實施例中，所述喚醒機(jī)制包括兩種：外部中斷喚醒和系統(tǒng)自動喚醒。

基于本發(fā)明上述同口雙電池的管理方法的另一個實施例中，所述保護(hù)位無變化時間是否超過設(shè)定時間閾值為1分鐘。

基于本發(fā)明上述同口雙電池的管理方法的另一個實施例中，所述BMS在設(shè)定的喚醒時間閾值為1秒鐘。

基于本發(fā)明上述同口雙電池的管理方法的另一個實施例中，所述MCU使用芯片為STM8S003F2芯片。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明包括以下優(yōu)點：

本發(fā)明采用連接狀態(tài)識別技術(shù)，使得同口雙電池安全使用得以實現(xiàn)，BMS自動識別與外部設(shè)備的連接狀態(tài)，根據(jù)連接狀態(tài)，判斷當(dāng)前電池工作狀態(tài)，通過連接狀態(tài)的識別，BMS實現(xiàn)電池充電MOS管和放電MOS管的開啟與關(guān)閉，同時兩種連接狀態(tài)之間切換時而不出現(xiàn)兩個電池互充現(xiàn)象，該方法對雙電池的使用更安全，更簡單。

附圖說明

為了更清楚地說明本發(fā)明實施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所使用的附圖做一簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖是本發(fā)明的一些實施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。

圖1是本發(fā)明的一個實施例的流程圖。

圖2是本發(fā)明的另一個實施例的流程圖。

圖3是本發(fā)明的又一個實施例的流程圖。

圖4是本發(fā)明的又一個實施例的流程圖。

具體實施方式

為使本發(fā)明實施例的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點更加清楚，下面將結(jié)合本發(fā)明實施例中的附圖，對本發(fā)明實施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例只是本發(fā)明一部分實施例，而不是全部的實施例?；诒景l(fā)明中的實施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。

下面結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明提供的一種同口雙電池的管理方法進(jìn)行更詳細(xì)地說明。

圖1是本發(fā)明的一個實施例的流程圖，如圖1所示，該實施例的同口雙電池的管理方法包括：

10，上電初始化，BMS通過對外接口連接電池，MCU初始化內(nèi)部工作時鐘、配置輸入輸出IO口狀態(tài)、配置ADC采集寄存器、設(shè)置系統(tǒng)定時器、設(shè)置看門狗和相應(yīng)外部中斷服務(wù)函數(shù)；

20，配置BMS參數(shù)，充放電MOS管是否開啟狀態(tài)、初始化程序運行變量、配置電池保護(hù)參數(shù)；

30，檢測電池信息，通過COM口識別電池工作狀態(tài)信息和電池工作參數(shù)信息；通過MCU的數(shù)據(jù)采集模塊去采集電池溫度、電池電壓、充電電流、放電電流、COM連接狀態(tài)的電壓模擬值，且通過轉(zhuǎn)化比例運算獲得實際的電池溫度、電池電壓、電池充電電流、電池放電電流、電池外部連接狀態(tài)的電壓，通過實時的電池信息與BMS已經(jīng)配置的電池保護(hù)參數(shù)相比，若其中某項實時電池信息已超出電池的保護(hù)參數(shù)范圍，則置位相應(yīng)保護(hù)信息的標(biāo)志位，否則清除相應(yīng)的保護(hù)信息標(biāo)志位；

40，充放電管理，MCU根據(jù)COM連接狀態(tài)來判斷是否開啟充放電MOS管，所述充放電MOS管在打開之前必須先檢查保護(hù)信息標(biāo)志位是否已置位，若是保護(hù)信息標(biāo)志位未置位，不可開啟充放電MOS管；

50，休眠管理，主控MCU根據(jù)電池工作狀態(tài)信息自動運行低功耗動作，BMS根據(jù)報警信息，喚醒MCU以處理電池保護(hù)事件，并根據(jù)事件變化，再次自動運行低功耗動作。

BMS獲取所有的輸入信號，包括數(shù)字量、模擬量、時間量，通過對采集的輸入信號進(jìn)行分析，控制相應(yīng)的輸出量，該BMS的輸入信號即是電池溫度、電池電壓、電池電流、充電MOS管狀態(tài)、放電MOS管狀態(tài)、COM電壓信號、充電器檢測，輸出量為控制充電MOS管和放電MOS管動作。

所述BMS通過對外接口連接電池包括：B+、P-、COM端口；

所述B+是連接電池的正極，P-是連接電池放電或者充電的負(fù)極，COM端口為連接狀態(tài)公共引腳，BMS通過COM端口的電壓值識別電池的連接狀態(tài)，BMS的MCU會定期的對COM端口的電壓進(jìn)行采樣，同時對COM端口電壓信號進(jìn)行處理。

BMS通過COM的電壓值識別電池處于什么連接狀態(tài)下，COM電路中電池處于不同的連接狀態(tài)下COM電壓有所不同，以不同的電壓范圍可區(qū)分電池BMS處于什么樣連接狀態(tài)，故BMS對于COM 的電壓值要做一定的處理，BMS的MCU會定期的對COM的電壓進(jìn)行采樣，同時對COM電壓信號進(jìn)行處理，如濾波處理，誤差處理。

圖2是本發(fā)明的另一個實施例的流程圖，如圖2所示，所述檢測電池信息，通過COM口識別電池工作狀態(tài)信息和電池工作參數(shù)信息包括：

101，開啟電路電源，采集電池包的電池溫度、電池電壓、電池充電電流、電池放電電流和電池COM連接狀態(tài)電壓信息；

102，判斷電池溫度是否超過設(shè)定的電池最高工作溫度閾值和/或低于設(shè)定的電池最低工作溫度閾值；

103，如果是，則設(shè)置電池過溫標(biāo)志位和/或設(shè)置電池欠溫標(biāo)志位；

104，如果否，則清除電池過溫標(biāo)志位和/或清除電池欠溫標(biāo)志位；

105，判斷電池電壓是否超過設(shè)定的電池最高工作電壓閾值和/或低于設(shè)定的電池最低工作電壓閾值；

106，如果是，則設(shè)置電池過壓標(biāo)志位和/或設(shè)置電池欠壓標(biāo)志位；

107，如果否，則清除電池過壓標(biāo)志位和/或清除電池欠壓標(biāo)志位；

108，判斷電池充電電流是否超過設(shè)定的電池最高充電電流閾值和/或放電電流是否超過設(shè)定的電池最高放電電流閾值；

109，如果是，則設(shè)置電池充電過流標(biāo)志位和/或設(shè)置電池放電過流標(biāo)志位；

110，如果否，則清除電池充電過流標(biāo)志位和/或清除電池放電過流標(biāo)志位；

111，通過COM口判斷電池工作狀態(tài)信息，并關(guān)閉電路電源。

檢測BMS電池信息時需開啟相關(guān)電路的電源，而開啟電路供電電源會增加BMS自身的功耗，故在BMS系統(tǒng)中需嚴(yán)格控制各部分電路的功耗，為了有效降低BMS功耗，需在獲取電池信息時才開啟相關(guān)電路的電源，采集完電池信息后應(yīng)立即關(guān)閉電源，故MCU是先開啟電路電源后再依次采集電池溫度、電池電壓、電池充電電流、電池放電電流、電池COM端口連接狀態(tài)電壓，同時將實時采集的相關(guān)電池信息與配置的電池保護(hù)參數(shù)相比較，以便設(shè)置相關(guān)標(biāo)志位。

圖3是本發(fā)明的又一個實施例的流程圖，如圖3所示，所述充放電管理包括：

201，判斷系統(tǒng)的電池有無保護(hù)措施；

202，如果有，則關(guān)閉充電MOS管，關(guān)閉放電MOS管，并結(jié)束；

203，如果無，則判斷系統(tǒng)的電池組是否為單電池；

如果是，則關(guān)閉充電MOS管，關(guān)閉放電MOS管，并結(jié)束；

204，如果否，則判斷系統(tǒng)是否為單電池和充電器配套方式；

205，如果是，則開啟充電MOS管，開啟放電MOS管，并結(jié)束；

206，如果否，則判斷系統(tǒng)是否為單電池、雙電池和控制器、充電器配套方式；

如果是，開啟充電MOS管，關(guān)閉放電MOS管，并結(jié)束；

207，如果否，則判斷系統(tǒng)是否為單電池和控制器配套方式；

如果是，開啟充電MOS管，開啟放電MOS管，并結(jié)束；

208，如果否，則判斷系統(tǒng)是否為雙電池和控制器配套方式；

如果是，開啟充電MOS管，開啟放電MOS管，并結(jié)束。

雙電池管理需考慮與單電池充電和放電的不同，如電池的充放電控制需考慮雙電池是否處于相互充電問題；雙電池管理既需要進(jìn)行電池本身相關(guān)保護(hù)，又要進(jìn)行雙電池工作時防止高電壓電池對低電壓電池充電的情況，同時雙電池工作時需要處理只有一個電池出現(xiàn)保護(hù)事件的保護(hù)處理，BMS充放電MOS管的管理需根據(jù)不同電池連接狀態(tài)，即COM電壓值來判斷，否則有可能出現(xiàn)危險情況。

圖4是本發(fā)明的又一個實施例的流程圖，如圖4所示，所述休眠管理包括：

301，判斷BMS的保護(hù)位無變化時間是否超過設(shè)定時間閾值；

302，如果否，則保持現(xiàn)有工作模式，BMS重新計算休眠時間；

303，如果是，則BMS自動進(jìn)入低速模式，BMS為休眠狀態(tài)；

304，判斷BMS是否觸發(fā)喚醒機(jī)制，所述喚醒機(jī)制為BMS在設(shè)定的喚醒時間閾值喚醒MCU一次的RTC時鐘喚醒機(jī)制；

305，如果是，則BMS喚醒，進(jìn)入正常工作模式；

306，如果否，等待BMS被喚醒。

若BMS的保護(hù)狀態(tài)無變化并且持續(xù)超過設(shè)定時間閾值，在本發(fā)明的實施例中，所述保護(hù)位無變化時間是否超過設(shè)定時間閾值為1分鐘，BMS自動進(jìn)入低速模式， BMS長時間處于低速模式下，此時，BMS即處于休眠狀態(tài)，為了充分降低功耗，MCU進(jìn)入休眠前需關(guān)閉BMS相關(guān)電源和重新配置MCU引腳功能，如：關(guān)閉運放電源、電壓檢測使能腳、關(guān)閉MCU內(nèi)部的電壓調(diào)節(jié)器和使MCU內(nèi)部FLASH掉電，降低BMS功耗，休眠模式下BMS設(shè)置MCU內(nèi)部的自動喚醒模塊，例如，設(shè)置一個喚醒時間閾值，在本發(fā)明的實施例中，所述BMS在設(shè)定的喚醒時間閾值為1秒鐘，如果達(dá)到喚醒時間閾值時間即喚醒MCU一次的RTC時鐘喚醒機(jī)制，喚醒還包括設(shè)置外部中斷喚醒，因此，所述喚醒機(jī)制包括兩種：外部中斷喚醒和系統(tǒng)自動喚醒。MCU在喚醒之后應(yīng)做相應(yīng)的處理，因為在休眠模式下，系統(tǒng)的TICK計數(shù)器時處于關(guān)閉狀態(tài)，定時器停止工作，只有低速RC振蕩器處于工作，所以休眠模式下喚醒后應(yīng)重新調(diào)整系統(tǒng)的TICK計時器的計算值，防止TICK計時器不準(zhǔn)確，因此，BMS計時要加上休眠期間的時間，否則會造成TICK計時不準(zhǔn)確，影響系統(tǒng)計時功能。

所述MCU使用芯片為STM8S003F2芯片。

以上對本發(fā)明所提供的一種同口雙電池的管理方法進(jìn)行了詳細(xì)介紹，本文中應(yīng)用了具體個例對本發(fā)明的原理及實施方式進(jìn)行了闡述，以上實施例的說明只是用于幫助理解本發(fā)明的方法及其核心思想；同時，對于本領(lǐng)域的一般技術(shù)人員，依據(jù)本發(fā)明的思想，在具體實施方式及應(yīng)用范圍上均會有改變之處，綜上所述，本說明書內(nèi)容不應(yīng)理解為對本發(fā)明的限制。

最后應(yīng)說明的是：以上所述僅為本發(fā)明的優(yōu)選實施例而已，并不用于限制本發(fā)明，盡管參照前述實施例對本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)的說明，對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說，其依然可以對前述各實施例所記載的技術(shù)方案進(jìn)行修改，或者對其中部分技術(shù)特征進(jìn)行等同替換,凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。