本發(fā)明涉及電池狀態(tài)采集監(jiān)控領(lǐng)域，具體涉及一種全傳感單體電池檢測(cè)方法。

背景技術(shù)：

1、原有電池系統(tǒng)中電池組的每節(jié)電池都通過電壓采集線和溫度采集線連接到bms從控上進(jìn)行集中處理，一個(gè)bms從控可以同時(shí)采集幾路到幾十路以上的電池信息。帶來的弊端是：

2、1、采集線束傳輸電池電壓，電壓平臺(tái)越高采集線束帶的電壓就越高，對(duì)線束的安全性要求就越高；

3、2、bms從控采集各個(gè)電池電壓和溫度采用時(shí)分方式，信息采集頻率慢，對(duì)于脈沖電源應(yīng)用場(chǎng)合采集信息不準(zhǔn)確；

4、3、系統(tǒng)只估算整個(gè)電池組的sox，不能詳細(xì)了解各個(gè)電池的sox狀態(tài)；

5、4、電池均衡效果差；

6、5、不是每串電池都有獨(dú)立的溫度采集監(jiān)測(cè)，造成溫度的監(jiān)測(cè)不及時(shí)不準(zhǔn)確，存在安全隱患。

7、綜上，采用多路集中式采集處理模式，無法準(zhǔn)確無誤的對(duì)單體電池進(jìn)行有效采集監(jiān)測(cè)。

8、因此，亟需一種對(duì)單電芯的電壓、溫度采集和內(nèi)部狀態(tài)全面表征的方法。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明一種全傳感單體電池檢測(cè)方法，解決現(xiàn)有技術(shù)的問題。

2、第一方面，本發(fā)明提供一種全傳感單體電池檢測(cè)方法，包括：

3、將電池的正負(fù)極接入電壓采集電路，將溫度傳感器接到電池的正極或負(fù)極；

4、將電壓采集電路和溫度采集電路集成到一個(gè)監(jiān)測(cè)單元，形成電池傳感器；

5、電池傳感器中包含一個(gè)電池充電電路，稱為主動(dòng)均衡，和一個(gè)電池放電電路，稱為被動(dòng)均衡；

6、多個(gè)電池傳感器通過拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)接入到bms主控；

7、其中，所述拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)包括電源和rs485/can總線，用于電池傳感器的工作電源和接收/發(fā)送數(shù)據(jù)，同時(shí)實(shí)現(xiàn)對(duì)單節(jié)電池的主動(dòng)或被動(dòng)均衡；

8、電池傳感器的軟件含有多種算法，結(jié)合bms主控下發(fā)的充放電電流數(shù)據(jù)，通過運(yùn)算可以得到單體電池的sox狀態(tài)，用于全面表征電池的內(nèi)部狀態(tài)；

9、電池傳感器結(jié)合bms主控使用，還可以通過軟件算法得到電池內(nèi)阻、主線路阻抗、線束阻抗等關(guān)鍵的系統(tǒng)參數(shù)。

10、進(jìn)一步的，所述的電源采用12v電源，用于電池傳感器工作電源以及對(duì)電池進(jìn)行主動(dòng)或被動(dòng)均衡。

11、進(jìn)一步的，所述電池傳感器設(shè)計(jì)有rs485/can通信總線連接至bms主控，用于電池傳感器和bms主控之間傳遞數(shù)據(jù)。

12、進(jìn)一步的，所述電池傳感器采集到的數(shù)據(jù)，結(jié)合電池組充電/放電電流數(shù)據(jù)，運(yùn)算后得到電池的sox狀態(tài)用于表征電池的內(nèi)部狀態(tài)，通過rs485/can總線與bms主控交互數(shù)據(jù)。

13、進(jìn)一步的，所述bms主控基于接收到的電池傳感器對(duì)應(yīng)電池的電壓、電流、溫度、時(shí)間以及sox狀態(tài)，計(jì)算整個(gè)電池組的sox狀態(tài)。

14、進(jìn)一步的，所述拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)通過多級(jí)并、串聯(lián)連接所有電池形成電池組，每個(gè)電池上安裝一個(gè)電池傳感器，每個(gè)電池傳感器都將對(duì)應(yīng)電池的sox狀態(tài)通過rs485/can總線上傳到bms主控，bms主控通過數(shù)據(jù)對(duì)應(yīng)的電池編號(hào)，獲取所有電池的sox狀態(tài)，估算整個(gè)電池組的sox狀態(tài)，再將電池組sox狀態(tài)通過rs485/can總線發(fā)送給所有電池傳感器，每個(gè)電池傳感器根據(jù)對(duì)應(yīng)的電池的sox狀態(tài)對(duì)電池進(jìn)行主動(dòng)或被動(dòng)均衡。

15、進(jìn)一步的，所述拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)形成的電池組，電池傳感器能夠檢測(cè)電池組中每節(jié)電池的內(nèi)阻，每節(jié)電池間的連接電阻，以及每一個(gè)線束的連接電阻；

16、進(jìn)一步的，所述拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)電池組中，當(dāng)電池的sox狀態(tài)偏高時(shí)，對(duì)應(yīng)的電池傳感器進(jìn)入被動(dòng)均衡狀態(tài)，當(dāng)電池的sox狀態(tài)偏低時(shí)，對(duì)應(yīng)的電池傳感器進(jìn)入主動(dòng)均衡狀態(tài)。

17、進(jìn)一步的，主動(dòng)/被動(dòng)均衡的工作過程包括如下步驟：

18、a1、bms主控通過對(duì)所有電池的sox狀態(tài)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，結(jié)合電池組充電/放電電流數(shù)據(jù)，得到電池組的sox狀態(tài)、實(shí)時(shí)均衡效率；

19、a2、bms主控把電池組的sox狀態(tài)通過rs485/can總線發(fā)送給所有電池傳感器；

20、a3、每個(gè)電池傳感器對(duì)比對(duì)應(yīng)電池的sox狀態(tài)和電池組的sox狀態(tài)，計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)差，當(dāng)標(biāo)準(zhǔn)差小于預(yù)先設(shè)定的閾值時(shí)，不均衡；當(dāng)標(biāo)準(zhǔn)差偏低時(shí)，開啟主動(dòng)均衡；當(dāng)標(biāo)準(zhǔn)差偏高時(shí)，開啟被動(dòng)均衡；

21、a4、電池傳感器實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)對(duì)應(yīng)電池的sox狀態(tài)，并把sox狀態(tài)上傳到bms主控；

22、a5、重復(fù)a1、a2、a3、a4步驟，確保整個(gè)電池組中每節(jié)電池的sox狀態(tài)逐步趨向一致，小于預(yù)先設(shè)定的閾值。

23、進(jìn)一步的，所述bms主控以20ms時(shí)間間隔監(jiān)視拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)中電池組的所有電池。

24、本發(fā)明提供的一種全傳感單體電池檢測(cè)方法，能最大限度的提高對(duì)電池電壓、溫度的監(jiān)測(cè)速度，溫度監(jiān)測(cè)覆蓋每一節(jié)電池，保證在電池使用過程中能實(shí)時(shí)快速掌握每節(jié)電池的sox狀態(tài)，極大地提高了電池組的安全性和可靠性；

25、本發(fā)明中，bms不再管理電池的被動(dòng)均衡和主動(dòng)均衡；在同一組電池組中，電池傳感器根據(jù)對(duì)應(yīng)電池的sox狀態(tài)進(jìn)行不同的均衡，sox狀態(tài)偏高的電池開啟被動(dòng)均衡，sox狀態(tài)偏低的電池開啟主動(dòng)均衡，最重要的是可以在電池的充放電過程中就進(jìn)行均衡，極大的提高了電池組的均衡效率，保證了電池組中各節(jié)電池一致性，提高了電池的使用效率；

26、本發(fā)明中，每個(gè)電池傳感器具有獨(dú)立的485/can通信輸出，可以為所有的單節(jié)電池電壓、溫度監(jiān)測(cè)提供服務(wù)，可以廣泛應(yīng)用在電池、電容器、電解槽等應(yīng)用環(huán)境中。

27、電池傳感器的電壓和溫度采樣速度可達(dá)2ms，整個(gè)電池組的采樣速度可達(dá)20ms或更低，可以應(yīng)用在脈沖電源系統(tǒng)中，精準(zhǔn)地監(jiān)測(cè)脈沖電源系統(tǒng)中單節(jié)電池的電壓、溫度變化和電量變化。

技術(shù)特征：

1.一種全傳感單體電池檢測(cè)方法，其特征在于，包括：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種全傳感單體電池檢測(cè)方法，其特征在于，包括電源采用12v電源，用于電池傳感器工作電源及對(duì)電池進(jìn)行主動(dòng)或被動(dòng)均衡。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種全傳感單體電池檢測(cè)方法，其特征在于，所述電池傳感器設(shè)置有rs485/can通信總線連接至bms主控。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種全傳感單體電池檢測(cè)方法，其特征在于，所述電池傳感器采集到的數(shù)據(jù)，結(jié)合電池組充電/放電電流數(shù)據(jù)，運(yùn)算后得到電池的sox狀態(tài)用于表征電池的內(nèi)部狀態(tài)，通過rs485/can總線與bms主控交互數(shù)據(jù)。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種全傳感單體電池檢測(cè)方法，其特征在于，所述bms主控，包含主控芯片，主控芯片基于接收到的電池傳感器對(duì)應(yīng)電池的電壓、電流、溫度、時(shí)間以及sox數(shù)據(jù)，計(jì)算整個(gè)電池組的sox。

6.根據(jù)權(quán)利要求1、4和5所述的一種全傳感單體電池檢測(cè)方法，其特征在于，所述拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)通過多級(jí)并、串聯(lián)連接所有電池形成電池組，每個(gè)電池上安裝一個(gè)電池傳感器，電池傳感器將每個(gè)電池的sox狀態(tài)上傳到bms主控，主控芯片通過的數(shù)據(jù)對(duì)應(yīng)的電池編號(hào)，獲取所有電池的sox狀態(tài)，估算整個(gè)電池組的sox狀態(tài)，再將電池組sox狀態(tài)通過can總線發(fā)送給所有電池傳感器，每個(gè)電池傳感器根據(jù)對(duì)應(yīng)的電池的sox狀態(tài)對(duì)電池進(jìn)行主動(dòng)或被動(dòng)均衡。

7.根據(jù)權(quán)利要求1和6所述的一種全傳感單體電池檢測(cè)方法，其特征在于，所述拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)形成的電池組，電池傳感器能夠檢測(cè)電池組中每節(jié)電池的內(nèi)阻，每節(jié)電池間的連接電阻，以及每一個(gè)線束的連接電阻。

8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種全傳感單體電池檢測(cè)方法，其特征在于，所述拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，當(dāng)電池的sox偏高時(shí)，對(duì)應(yīng)的電池傳感器進(jìn)入被動(dòng)均衡狀態(tài)，當(dāng)電池的sox偏低時(shí)，對(duì)應(yīng)的電池傳感器進(jìn)入主動(dòng)均衡狀態(tài)。

9.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種全傳感單體電池檢測(cè)方法，其特征在于，主動(dòng)/被動(dòng)均衡的工作過程包括如下步驟：

10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的一種全傳感單體電池檢測(cè)方法，其特征在于，bms主控以20ms時(shí)間間隔監(jiān)視拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)中電池組的所有電池。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明公開了一種全傳感單體電池檢測(cè)方法，涉及電池狀態(tài)采集監(jiān)控領(lǐng)域，本發(fā)明包括，對(duì)每個(gè)電池的正負(fù)極接入電壓、溫度采集傳感器，在電池的正負(fù)極兩端接入電壓采集傳感器，在電池主體接入溫度采集傳感器；將輸出的溫度采集傳感器、電壓采集傳感器介入到一個(gè)監(jiān)測(cè)單元；對(duì)多個(gè)監(jiān)測(cè)單元經(jīng)過拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)框架接入到BMS主控；其中，所述拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)框架包括電源供電和CAN總線傳輸，用于接收數(shù)據(jù)調(diào)整單節(jié)電池的鏈接拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)充放電效率均衡。本發(fā)明極大的提高了電池系統(tǒng)的均衡效率，保障了電池系統(tǒng)的一致性，提高了電池的使用效率。

技術(shù)研發(fā)人員：王弘輝,張海東,頓勝輝,張園尚
受保護(hù)的技術(shù)使用者：四川勝立電氣有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/12/30