CN109713756A - 一种电池管理***及电池管理方法 - Google Patents
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Abstract
本申请公开了一种电池管理***及电池管理方法，其中，所述电池管理***由主控模块和多个并联的电池单体模块构成，当所述电池单体模块处于工作模式时，可以向所述主控模块发送状态报文，所述状态报文包括所述电池单体模块的身份标识信息和状态信息，以使所述主控模块可以根据接收到的状态报文，确定处于工作状态的电池单体模块和电池控制策略，实现了在电池单体模块数量发生改变或某一电池单体模块出现故障时，电池管理***仍然能够适用的目的，提升了电池管理***的适用性和可扩展性。
Description
技术领域
本申请涉及车辆工程技术领域，更具体地说，涉及一种电池管理***及电池管理方法。
背景技术
随着机动车辆技术的不断发展，以电动机作为主要驱动力来源的新能源车辆的应用日益普遍，这类新能源车辆包括纯电动机动车辆、插电混动机动车辆和油电混动机动车辆等。
在这些种类的新能源车辆中，动力电池作为电能储备的装置，是这些机动车辆的重要组成部分。现有技术中，动力电池中的电池管理***一般根据给定的电池模组方案，设置相应的管理策略，例如电池安全模块、剩余电量(State of Charge，SOC)显示、动力电池功率边界(State of Power，SOP)设置等。但是在动力电池中的电池模组方案改变或某一电池模组发生故障时，当前的电池管理***即无法正常工作，适用性较差，可扩展性较低。
发明内容
为解决上述技术问题，本申请提供了一种电池管理***及电池管理方法，以实现在电池单体模块数量发生改变或某一电池单体模块出现故障时，电池管理***仍然能够适用的目的，以提升电池管理***的适用性和可扩展性。
为实现上述技术目的，本申请实施例提供了如下技术方案：
一种电池管理***，包括：主控模块和多个并联的电池单体模块；其中，
所述电池单体模块包括工作模式和非工作模式；当所述电池单体模块处于工作模式时，用于向所述主控模块发送状态报文，所述状态报文包括所述电池单体模块的身份标识信息和状态信息；
所述主控模块用于根据接收到的状态报文，确定处于工作状态的电池单体模块和电池控制策略。
可选的，所述状态信息包括：所述电池单体模块的单体电压信息和单体温度信息。
可选的，所述电池单体模块包括：单体控制单元和多个控制子单元；其中，
所述单体控制单元用于获取多个所述控制子单元的电压信息作为所述单体电压信息，并获取多个所述控制子单元的温度信息作为所述单体温度信息；和用于根据获取的所述单体电压信息、单体温度信息和存储的身份标识信息生成状态报文向所述主控模块发送。
可选的，所述主控模块根据接收到的状态报文，确定处于工作状态的电池单体模块和电池控制策略具体用于，
根据接收到的状态报文中的身份标识信息，确定处于工作状态的电池单体模块；
根据接收到的所有状态报文中的所有单体电压信息和所有单体温度信息，确定最大单体电压、最小单体电压、最大单体温度和最小单体温度；
根据所述最大单体电压和所述最小单体电压，确定过压和欠压保护策略；
根据所述最大单体温度和所述最小单体温度，确定过温保护策略；
根据处于工作状态的电池单体模块的数量，确定电池容量信息、最大充电电流和最小充电电流。
可选的，所述单体控制单元和多个控制子单元之间通过差分通信方式或CAN通信方式连接。
可选的，所述电池单体模块还包括异常状态模式；
当所述电池单体模块处于异常状态模式时，停止向所述主控模块发送状态报文，并向所述主控模块发送包含身份标识信息的故障报文。
可选的，所述主控模块还用于在接收到所述故障报文后，根据所述故障报文中的身份标识信息，停止与所述故障报文中的身份标识信息对应的电池单体模块工作，并根据接收到的所述故障报文，确定电池控制策略。
一种电池管理方法，应用于上述任一项所述的电池管理***，所述电池管理***包括主控模块和多个并联的电池单体模块；所述电池管理方法包括：
当所述电池单体模块处于工作模式时，向所述主控模块发送状态报文，所述状态报文包括所述电池单体模块的身份标识信息和状态信息，以使所述主控模块根据接收到的状态报文，确定处于工作状态的电池单体模块和电池控制策略。
可选的，所述状态信息包括：所述电池单体模块的单体电压信息和单体温度信息。
可选的，所述电池管理方法还包括：
当所述电池单体模块处于异常状态模式时，停止向所述主控模块发送状态报文，并向所述主控模块发送包含身份标识信息的故障报文，以使所述主控模块在接收到所述故障报文后，根据所述故障报文中的身份标识信息，停止与所述故障报文中的身份标识信息对应的电池单体模块工作，并根据接收到的所述故障报文，确定电池控制策略。
从上述技术方案可以看出，本申请实施例提供了一种电池管理***及电池管理方法，其中，所述电池管理***由主控模块和多个并联的电池单体模块构成，当所述电池单体模块处于工作模式时，可以向所述主控模块发送状态报文，所述状态报文包括所述电池单体模块的身份标识信息和状态信息，以使所述主控模块可以根据接收到的状态报文，确定处于工作状态的电池单体模块和电池控制策略，实现了在电池单体模块数量发生改变或某一电池单体模块出现故障时，电池管理***仍然能够适用的目的，提升了电池管理***的适用性和可扩展性。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。
图1为本申请的一个实施例提供的一种电池管理***的结构示意图；
图2为本申请的一个实施例提供的一种电池管理***的工作流程示意图；
图3为本申请的另一个实施例提供的一种电池管理***的结构示意图；
图4为本申请的另一个实施例提供的一种电池管理***的工作流程示意图；
图5为本申请的又一个实施例提供的一种电池管理***的结构示意图；
图6为本申请的又一个实施例提供的一种电池管理***的工作流程示意图；
图7为本申请的一个实施例提供的一种电池管理方法的流程示意图；
图8为本申请的另一个实施例提供的一种电池管理方法的流程示意图。
具体实施方式
正如背景技术所述，现有技术中，动力电池中的电池管理***一般根据给定的电池模组方案，设置相应的管理策略，例如电池安全模块、剩余电量(State of Charge，SOC)显示、动力电池功率边界(State of Power，SOP)设置等。但是在动力电池中的电池模组方案改变或某一电池模组发生故障时，当前的电池管理***即无法正常工作，适用性较差，可扩展性较低。
例如在中国专利CN201810712294.9中，公开了一种电动汽车以及其电池管理***，该***包括电池单体、主板和若干子板，各子板对应多个电池单体；各子板通过CAN总线与主板进行信息交互，各子板分别采集对应的各电池单体的温度信息和电压信息并传输给主板，主板/子板根据子板在某时间段内平均温度的方差和平均电压的方差分别经排序算法所得的评分参数计算得到子板的得分；主板/子板再根据子板的得分情况对子板的优先级进行动态调整。解决了传统电池管理***在通信时采用静态调度算法存在的较为重要的数据信息有时无法发送或者及时传送，进而造成电池管理***不能及时发现电池缺陷的问题，实现了各子板报文信息传送的可靠性和安全性，进而提高了电动汽车的性能。
该技术方案中，需要事先根据动力电池中电池单体数量个数确定子板个数，如果模组个数调整，整个电池管理***则无法正常工作，需要重新进行人工设定。
有鉴于此，本申请实施例提供了一种电池管理***，包括：主控模块和多个并联的电池单体模块；其中，
所述电池单体模块包括工作模式和非工作模式；当所述电池单体模块处于工作模式时，用于向所述主控模块发送状态报文，所述状态报文包括所述电池单体模块的身份标识信息和状态信息；
所述主控模块用于根据接收到的状态报文，确定处于工作状态的电池单体模块和电池控制策略。
所述电池管理***由主控模块和多个并联的电池单体模块构成，当所述电池单体模块处于工作模式时，可以向所述主控模块发送状态报文，所述状态报文包括所述电池单体模块的身份标识信息和状态信息，以使所述主控模块可以根据接收到的状态报文，确定处于工作状态的电池单体模块和电池控制策略，实现了在电池单体模块数量发生改变或某一电池单体模块出现故障时，电池管理***仍然能够适用的目的，提升了电池管理***的适用性和可扩展性。
下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
本申请实施例提供了一种电池管理***，如图1所示，包括：主控模块10和多个并联的电池单体模块20；其中，
所述电池单体模块20包括工作模式和非工作模式；当所述电池单体模块20处于工作模式时，用于向所述主控模块10发送状态报文，所述状态报文包括所述电池单体模块20的身份标识信息和状态信息；
所述主控模块10用于根据接收到的状态报文，确定处于工作状态的电池单体模块20和电池控制策略。
所述电池管理***的工作流程示意参考图2，从图1和图2中可以看出，多个并联的电池单体模块20只有在处于工作模式时，才向所述主控模块10发送状态报文，以使主控模块10可以根据接收到的状态报文，确定处于工作模式(即处于工作状态)的电池单体模块20，并根据处于工作模式的电池单体模块20的数量，确定电池控制策略。
需要说明的是，当电池单体模块20处于非工作模式时，并不参与动力电池的电量供应和充电过程，也不向所述主控模块10发送所述状态报文。
结合图1和图2可知，所述电池管理***由主控模块10和多个并联的电池单体模块20构成，当所述电池单体模块20处于工作模式时，可以向所述主控模块10发送状态报文，所述状态报文包括所述电池单体模块20的身份标识信息和状态信息，以使所述主控模块10可以根据接收到的状态报文，确定处于工作状态的电池单体模块20和电池控制策略，实现了在电池单体模块20数量发生改变或某一电池单体模块20出现故障时，电池管理***仍然能够适用的目的，提升了电池管理***的适用性和可扩展性。
在上述实施例的基础上，在本申请的一个实施例中，如图3所示，所述电池单体模块20包括：单体控制单元21和多个控制子单元22；其中，
所述单体控制单元21用于获取多个所述控制子单元22的电压信息作为所述单体电压信息，并获取多个所述控制子单元22的温度信息作为所述单体温度信息；和用于根据获取的所述单体电压信息、单体温度信息和存储的身份标识信息生成状态报文向所述主控模块10发送。
可选的，所述单体控制单元21和多个控制子单元22之间通过差分通信(TPL通信)方式或CAN通信方式连接。
在本申请的一个可选实施例中，为了降低所述电池管理***的成本，所述单体控制单元21和多个控制子单元22之间通过差分通信方式连接。
相应的，参考图4，所述主控模块10根据接收到的状态报文，确定处于工作状态的电池单体模块20和电池控制策略具体用于，
根据接收到的状态报文中的身份标识信息，确定处于工作状态的电池单体模块20；
根据接收到的所有状态报文中的所有单体电压信息和所有单体温度信息，确定最大单体电压、最小单体电压、最大单体温度和最小单体温度；
根据所述最大单体电压和所述最小单体电压，确定过压和欠压保护策略；
根据所述最大单体温度和所述最小单体温度，确定过温保护策略；
根据处于工作状态的电池单体模块20的数量，确定电池容量信息、最大充电电流和最小充电电流。
具体地，所述根据处于工作状态的电池单体模块20的数量，确定电池容量信息、最大充电电流和最小充电电流包括：
根据处于工作状态的电池单体模块20的数量，以处于工作状态的电池单体模块20的容量之和作为电池容量；
以处于工作状态的电池单体模块20的最大充电电流之和作为所述电池管理***的最大充电电流；
以处于工作状态的电池单体模块20的最小充电电流之和作为所述电池管理***的最小充电电流。
具体地，参考图5，图5中以3个并联的电池单体模块20为例进行说明，假设，这3个电池单体模块20的容量为50Ah(安时)，且每个电池单体模块20容许的最大充电电流为5A，最小充电电流为1A；则当图5中仅有电池单体模块20A处于工作模式时，电池容量信息为50Ah，最大充电电流为5A，最小充电电流为1A。当图5中的电池单体模块20B和电池单体模块20C也处于工作模式时，电池容量信息则为150Ah，最大充电电流为15A，最小充电电流为3A。
在上述实施例的基础上，在本申请的又一个实施例中，如图6所示，所述电池单体模块20还包括异常状态模式；
当所述电池单体模块20处于异常状态模式时，停止向所述主控模块10发送状态报文，并向所述主控模块10发送包含身份标识信息的故障报文。
相应的，所述主控模块10还用于在接收到所述故障报文后，根据所述故障报文中的身份标识信息，停止与所述故障报文中的身份标识信息对应的电池单体模块20工作，并根据接收到的所述故障报文，确定电池控制策略。
类似的，仍然以图5所示的结构为例，当正常情况下，3个电池单体模块20均处于工作模式；而某一电池单体模块20发生故障时(即处于异常状态模式时)，该电池单体模块20停止向所述主控模块10发送状态报文，并向所述主控模块10发送包含身份标识信息的故障报文；
所述主控模块10接收到该故障报文后，停止处于故障的电池单体模块20工作，并从电池容量信息中减去该电池单体模块20的容量，从最大充电电流中减去该电池单体模块20的最大充电电流，从最小充电电流中减去该电池单体模块20的最小充电电流。
下面对本申请实施例提供的电池管理方法进行描述，下文描述的电池管理方法与上文描述的电池管理***可相互对应参照。
相应的，本申请实施例提供了一种电池管理方法，应用于上述任一实施例所述的电池管理***，所述电池管理***包括主控模块和多个并联的电池单体模块；如图7所示，所述电池管理方法包括：
S101：当所述电池单体模块处于工作模式时，向所述主控模块发送状态报文，所述状态报文包括所述电池单体模块的身份标识信息和状态信息，以使所述主控模块根据接收到的状态报文，确定处于工作状态的电池单体模块和电池控制策略。
当所述电池单体模块处于非工作模式时，不向所述主控模块发送所述状态报文。
可选的，所述状态信息包括：所述电池单体模块的单体电压信息和单体温度信息。
在上述实施例的基础上，在本申请的另一个实施例中，如图8所示，所述电池管理方法包括：
S201：当所述电池单体模块处于工作模式时，向所述主控模块发送状态报文，所述状态报文包括所述电池单体模块的身份标识信息和状态信息，以使所述主控模块根据接收到的状态报文，确定处于工作状态的电池单体模块和电池控制策略。
S202：当所述电池单体模块处于异常状态模式时，停止向所述主控模块发送状态报文，并向所述主控模块发送包含身份标识信息的故障报文，以使所述主控模块在接收到所述故障报文后，根据所述故障报文中的身份标识信息，停止与所述故障报文中的身份标识信息对应的电池单体模块工作，并根据接收到的所述故障报文，确定电池控制策略。
综上所述，本申请实施例提供了一种电池管理***及电池管理方法，其中，所述电池管理***由主控模块和多个并联的电池单体模块构成，当所述电池单体模块处于工作模式时，可以向所述主控模块发送状态报文，所述状态报文包括所述电池单体模块的身份标识信息和状态信息，以使所述主控模块可以根据接收到的状态报文，确定处于工作状态的电池单体模块和电池控制策略，实现了在电池单体模块数量发生改变或某一电池单体模块出现故障时，电池管理***仍然能够适用的目的，提升了电池管理***的适用性和可扩展性。
本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。
对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本申请。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本申请的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本申请将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
Claims (10)
1.一种电池管理***，其特征在于，包括：主控模块和多个并联的电池单体模块；其中，
所述电池单体模块包括工作模式和非工作模式；当所述电池单体模块处于工作模式时，用于向所述主控模块发送状态报文，所述状态报文包括所述电池单体模块的身份标识信息和状态信息；
所述主控模块用于根据接收到的状态报文，确定处于工作状态的电池单体模块和电池控制策略。
2.根据权利要求1所述的电池管理***，其特征在于，所述状态信息包括：所述电池单体模块的单体电压信息和单体温度信息。
3.根据权利要求2所述的电池管理***，其特征在于，所述电池单体模块包括：单体控制单元和多个控制子单元；其中，
所述单体控制单元用于获取多个所述控制子单元的电压信息作为所述单体电压信息，并获取多个所述控制子单元的温度信息作为所述单体温度信息；和用于根据获取的所述单体电压信息、单体温度信息和存储的身份标识信息生成状态报文向所述主控模块发送。
4.根据权利要求3所述的电池管理***，其特征在于，所述主控模块根据接收到的状态报文，确定处于工作状态的电池单体模块和电池控制策略具体用于，
根据接收到的状态报文中的身份标识信息，确定处于工作状态的电池单体模块；
根据接收到的所有状态报文中的所有单体电压信息和所有单体温度信息，确定最大单体电压、最小单体电压、最大单体温度和最小单体温度；
根据所述最大单体电压和所述最小单体电压，确定过压和欠压保护策略；
根据所述最大单体温度和所述最小单体温度，确定过温保护策略；
根据处于工作状态的电池单体模块的数量，确定电池容量信息、最大充电电流和最小充电电流。
5.根据权利要求3所述的电池管理***，其特征在于，所述单体控制单元和多个控制子单元之间通过差分通信方式或CAN通信方式连接。
6.根据权利要求1所述的电池管理***，其特征在于，所述电池单体模块还包括异常状态模式；
当所述电池单体模块处于异常状态模式时，停止向所述主控模块发送状态报文，并向所述主控模块发送包含身份标识信息的故障报文。
7.根据权利要求6所述的电池管理***，其特征在于，所述主控模块还用于在接收到所述故障报文后，根据所述故障报文中的身份标识信息，停止与所述故障报文中的身份标识信息对应的电池单体模块工作，并根据接收到的所述故障报文，确定电池控制策略。
8.一种电池管理方法，其特征在于，应用于权利要求1-7任一项所述的电池管理***，所述电池管理***包括主控模块和多个并联的电池单体模块；所述电池管理方法包括：
当所述电池单体模块处于工作模式时，向所述主控模块发送状态报文，所述状态报文包括所述电池单体模块的身份标识信息和状态信息，以使所述主控模块根据接收到的状态报文，确定处于工作状态的电池单体模块和电池控制策略。
9.根据权利要求8所述的电池管理方法，其特征在于，所述状态信息包括：所述电池单体模块的单体电压信息和单体温度信息。
10.根据权利要求8所述的电池管理方法，其特征在于，所述电池管理方法还包括：
当所述电池单体模块处于异常状态模式时，停止向所述主控模块发送状态报文，并向所述主控模块发送包含身份标识信息的故障报文，以使所述主控模块在接收到所述故障报文后，根据所述故障报文中的身份标识信息，停止与所述故障报文中的身份标识信息对应的电池单体模块工作，并根据接收到的所述故障报文，确定电池控制策略。
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Legal Events
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| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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