[发明专利]电池组存储数据同步方法

说明书

本发明涉及一种电池组存储数据同步方法，在不同延迟修正时间下，线性插值出新的平均电压和电流，进而得到电池差异电压，以所需内阻差异样本个数对记录时间进行递进平均划分后，利用电池差异电压和电流组成的数组进行奇异值分解计算，得到每个划分区域内的电池内阻差异，再对这些内阻差异值进行平均绝对差分计算（MAD）。在预设的延迟修正时间范围内，找出不同延时修正时间下的最小内阻差异MAD值，其所对应的延迟修正时间作为最优的延迟修正时间。通过延迟修正时间对单体电压的记录时间进行校准，校准后的数据可满足电池模型参数辨识、状态估计、故障诊断等研究计算的精度要求。为精准的计算电池内阻差异垫定了基础；提高了评价精准度。

技术领域

本发明涉及一种电动汽车电池管理技术，特别涉及一种电池组存储数据同步方法。

背景技术

为了改善大气环境，保障我国能源安全，提高我国汽车行业竞争力，国家和地方政府都对电动汽车出台了相关扶持政策，电动汽车市场显现出了勃勃生机。电池组作为电动汽车的动力源，一般是由十几个或者几十个电芯组成一个电池模组，十几个电池模组再组成电池组。电池组必须配有电池管理系统(BMS)来保证这些电池的高效和安全的工作，BMS又分为很多种，其中模块式BMS是目前厂家普遍采用的一种形式，如图1所示常见BMS结构图，BMS中的各个组成部分一般用线束连接，之间的信息通讯一般采用CAN总线网络技术。一般有一个主控制器作为控制中心负责整个电池组的管理工作，同时与整车控制器(VCU)进行信息交互。有一个电表负责电池组总电压和电流的采集工作，每个电池模组都有一个子控制器进行管理，进行单体电压的采集等操作，因为电流、总电压的信息比较重要，所以采集的频率要比单体电压要高好几倍(一般情况下是5倍)。还有一个数据记录器不间断的存储各子控制器和电表采集上来的电池状态信息，主要包括各单体电压、总电压、电流以及时间。数据记录器存储的数据将会用来进行电池模型参数辨识、状态估计、故障诊断等研究计算，这些工作对电池组的安全和BMS的高效管理具有重要意义。

在CAN总线网络中，当主控制器发出电流，总电压和单体电压的采集命令后，电表和各子控制器可以同时接收到命令消息。电表会立即采集电池组的总电压和电流，各子控制器也会同时立即采集下属各电池单体的电压。总电压和电流信息较少，可以放在一个CAN消息里面传输，而且因为电流信息较为重要，CAN消息的优先级也较高，故装有总电压和电流的CAN消息可以立即被数据记录器接收并将存储。但是由于下面所述的几种原因，单体电压不能与总电压、电流一起同时被接收存储：

1.由于电池单体数量较大，子控制器采集完所有单体电压也需要一定时间。

2.一个子控制器采集下属所有单体的电压，需要放入多条CAN消息内才能完全传输出去，数据记录器是需要一条条接收的，这会导致单体电压在传递过程中出现延迟。

3.因为BMS中有多个子控制器，数据记录器需要挨个对子控制器的消息进行接收，即每个子控制器的消息需要等待系统的调度才能发出，这样会导致单体电压信息的延迟。

4.如果采用目前兴起的无线(3G或4G)方式的云端存储，主控制器发送命令后云端存储接收的时间可能会有更大的延时。

单体电压信号的延迟导致不能与电流、总电压同时被记录下来，即各单体电压与电流、总电压会产生异步，如图2所示BMS存储数据异步现象示意图，因为电流和总电压可以放在一个CAN消息中，所以是同步的。将总电压除以电池单体个数得到单体电压，观察所有单体电压与平均电压的异步现象可以清晰的体会到单体电压与电流、总电压的异步现象。

异步严重时，甚至会出现某单体在放电时电压却在上升的现象，而实际上电压的上升是由于先前的充电导致的。那么在对电池模型参数辨识、状态估计、故障诊断等研究计算时，单体电压和电流异步则会导致运算出错误的结果。例如，如果各单体电压不同步，单体电压在同一时刻的差异也就不可信，那么单体一致性就无从谈起，BMS也就无法有效实现电池的均衡管理。因此需有一种能够对BMS中存储的数据进行离线同步的方法。

发明内容