[发明专利]一种电池监管系统及其工作方法

说明书

技术领域

本发明涉及电池管理系统，尤其涉及电池监管系统的改进。

背景技术

随着能源危机的出现，清洁环保的电动汽车受到越来越多的关注，电动汽车的研究热情进入到了空前的高潮期，国内生产的电动汽车企业层出不穷。经实际使用后，人们发现电池使用寿命以及SOC（stata of charge，荷电状态，也叫剩余电量，代表的是电池使用一段时间或长期搁置不用后的剩余容量与其完全充电状态的容量的比值）成为了电动汽车稳定行驶的关键之处。对此，现有技术中提出了多种电池管理系统，其中多以电池充放电时的电性能曲线作为计算SOC的依据。然而，此类主动放电的测量形式，在一定程度上也额外增加了电池的负荷以及劳损，降低了电池的使用寿命。

发明内容

本发明针对以上问题，提出了一种结构精巧、逻辑有序、稳定性高且可靠性好，使用后可对电池当前的工作性能进行良好监管，从而有效提升电动汽车的使用稳定行以及行驶品质的电池监管系统及其工作方法。

本发明的技术方案为：用于监管电池，所述电池监管系统包括与电池固定连接的控制板，所述控制板包括MCU、电压测量模块、电流测量模块、并联保护电阻、外接开关和内循环开关；

所述电池的正、负极分别通过正极引线和负极引线与外部电路相连接，所述外接开关串接在正极引线或负极引线上；

所述电池的正极、并联保护电阻、内循环开关、电池的负极依次连接，从而形成内循环回路，所述电压测量模块、电流测量模块、MCU均连接在内循环回路上；

所述电压测量模块、电流测量模块、外接开关和内循环开关均与所述MCU相连通。

所述控制板中还包括串联保护电阻，所述串联保护电阻与电池串联、且电阻小于100mΩ，所述电流测量模块连接在串联保护电阻的前后两侧。

所述控制板中还包括温度检测模块和湿度检测模块，所述温度检测模块用于检测电池的温度，所述湿度检测模块用于检测电池的湿度。

所述电池和控制板具有若干个，所述电池监管系统还包括控制中心，若干所述控制板均通过通信模块与控制中心连通。

按以下步骤进行工作：

1）、出厂特性建立：

1.1）、判断电池是否正在充电：是，则进入步骤1.2）；否，则进入步骤1.6）；

1.2）、采样标准电压曲线：通过电压测量模块记录实时电压；

1.3）、采样标准电流曲线：通过电流测量模块记录实时电流；

1.4）、计算标准SOC：通过MCU结合电压、电流与时间的关系数据，并计算标准SOC；

1.5）、储存标准SOC：将步骤1.4）中算出的结果记录至MCU中；返回步骤1.1）；

1.6）、判断是否已静置24h：是，则进入步骤1.8）；否，则进入步骤1.7）；

1.7）、静置：静置0.5h，并返回步骤1.6）；

1.8）、接线：断开外接开关，闭合内循环开关；

1.9）、测量标准电压：通过电压测量模块测量当前电压；

1.10）、测量标准电流：通过电流测量模块记录当前电流；

1.11）、计算标准内阻：通过MCU结合当前的电压、电流，并计算电池的标准内阻；

1.12）、储存标准内阻：将步骤1.11）中算出的结果记录再MCU中；

1.13）、恢复接线：断开内循环开关，闭合外接开关，使电池恢复正常使用状态；

2）、电池监管：判断电池是否正在充电：是，则进入步骤2.1）；否，则进入步骤2.2）；

2.1）、计算SOC：

2.1.1）、采样电压曲线：通过电压测量模块记录实时电压；

2.1.2）、采样电流曲线：通过电流测量模块记录实时电流；

2.1.3）、计算当前SOC：通过MCU结合电压、电流与时间的关系数据，并计算当前SOC；

2.1.4）、对比SOC：将当前SOC与标准SOC进行对比，并判断是否超出规定范围，是则发信给控制中心，否则返回步骤2）；

2.2）、计算内阻：

2.2.1）、判断充电次数是否是20的整数倍：是，则进入步骤2.2.2）；否，则返回步骤2.2）；

2.2.2）、判断是否已静置2h：否，则进入步骤2.2.3）；是，则进入步骤2.2.4）；

2.2.3）、静置：静置0.5h，并返回步骤2.2.2）；

2.2.4）、接线：断开外接开关，闭合内循环开关；

2.2.5）、测量电压：通过电压测量模块测量当前电压；