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CN107884716A - 一种评估电池管理系统电压采集精度的方法 - Google Patents

一种评估电池管理系统电压采集精度的方法 Download PDF

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CN107884716A
CN107884716A CN201710923296.8A CN201710923296A CN107884716A CN 107884716 A CN107884716 A CN 107884716A CN 201710923296 A CN201710923296 A CN 201710923296A CN 107884716 A CN107884716 A CN 107884716A
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CN
China
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voltage
computer
battery management
error
management system
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Pending
Application number
CN201710923296.8A
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English (en)
Inventor
王德顺
田雷雷
饶睦敏
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Shenzhen OptimumNano Energy Co Ltd
Original Assignee
Shenzhen OptimumNano Energy Co Ltd
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Publication date
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    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R31/00—Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
    • G01R31/36—Arrangements for testing, measuring or monitoring the electrical condition of accumulators or electric batteries, e.g. capacity or state of charge [SoC]
    • G01R31/382—Arrangements for monitoring battery or accumulator variables, e.g. SoC

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  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Secondary Cells (AREA)

Abstract

本发明提供一种评估电池管理系统电压采集精度的方法，包括以下步骤：将电池管理系统的电压采集模块放置于常温常湿环境中或者其它特殊环境中，可供选择的特殊环境包括高温环境、低温环境、低气压环境及振动环境；将计算机与电压模拟源相连接，且安装于所述计算机内的程序能够控制所述电压模拟源输出静态电压或者动态电压；将所述电压采集模块与所述电压模拟源相连接，且所述电压采集模块采集所述电压模拟源的输出电压并把采集电压反馈给所述计算机；将程序控制输出的静态电压或者动态电压作为标准电压，通过所述计算机把采集电压与对应的标准电压进行对比并求取误差。

Description

一种评估电池管理系统电压采集精度的方法
【技术领域】
本发明涉及电池管理系统技术领域，尤其涉及一种评估电池管理系统电压采集精度的方法。
【背景技术】
电池管理系统的基本功能可分为检测、管理和安全保护三大块，其中，检测功能包括电压、电流及温度的数据采集和状态检测。数据采集是电池管理系统发挥其它功能的基础与前提，例如电池管理系统进行SOC(State of Charge)状态分析、均衡管理及热管理功能都是以数据采集获取的数据为基础进行分析。因此，数据采集的精度和速度能够反映电池管理系统的优劣，特别是电压数据的采集，其采集精度对于单体电池过压/欠压报警和保护、电池总压过压/欠压报警和保护、均衡功能的启动和关闭等起到关键性作用。
【发明内容】
本发明的目的是提供一种覆盖全面且效率高的评估电池管理系统电压采集精度的方法。
为了实现上述目的，本发明提供一种评估电池管理系统电压采集精度的方法，包括以下步骤：
将电池管理系统的电压采集模块放置于常温常湿环境中或者其它特殊环境中，可供选择的特殊环境包括高温环境、低温环境、低气压环境及振动环境；
将计算机与电压模拟源相连接，且安装于所述计算机内的程序能够控制所述电压模拟源输出静态电压或者动态电压；
将所述电压采集模块与所述电压模拟源相连接，且所述电压采集模块采集所述电压模拟源的输出电压并把采集电压反馈给所述计算机；
将程序控制输出的静态电压或者动态电压作为标准电压，通过所述计算机把采集电压与对应的标准电压进行对比并求取误差。
在一个优选实施方式中，所述电压采集模块包括单体电压采集模块及总体电压采集模块；所述电压模拟源包括单体电压模拟源及总体电压模拟源；所述单体电压采集模块用来采集所述单体电压模拟源在所述计算机的控制下输出的静态电压或者动态电压；所述总体电压采集模块用来采集所述总体电压模拟源在所述计算机的控制下输出的静态电压或者动态电压。
在一个优选实施方式中，所述单体电压模拟源能够模拟输出0-5V范围内的任意电压值；所述总体电压模拟源能够模拟输出0-800V范围内的任意电压值。
在一个优选实施方式中，对电池管理系统的静态单体电压采集精度进行评估时，安装于所述计算机内的程序控制所述单体电压模拟源输出静态电压；所述单体电压采集模块采集所述单体电压模拟源的输出电压并把采集电压反馈给所述计算机；所述计算机以程序控制输出的静态电压作为标准电压，并将采集电压与对应的标准电压按照下述公式求取误差：误差D1＝(采集电压V1-标准电压V01)/5，且误差单位为％FS。
在一个优选实施方式中，对电池管理系统的静态总体电压采集精度进行评估时，安装于所述计算机内的程序控制所述总体电压模拟源输出静态电压；所述总体电压采集模块采集所述总体电压模拟源的输出电压并把采集电压反馈给所述计算机；所述计算机以程序控制输出的静态电压作为标准电压，并将采集电压与对应的标准电压按照下述公式求取误差：误差D2＝(采集电压V2-标准电压V02)/800，且误差单位为％FS。
在一个优选实施方式中，对电池管理系统的动态单体电压采集精度进行评估时，安装于所述计算机内的程序控制所述单体电压模拟源输出动态电压；所述单体电压采集模块采集所述单体电压模拟源的输出电压并把采集电压反馈给所述计算机；所述计算机以程序控制输出的动态电压作为标准电压，并将采集电压与对应的标准电压按照下述公式求取误差：误差D3＝(采集电压V3-标准电压V03)/5，且误差单位为％FS。
在一个优选实施方式中，对电池管理系统的动态总体电压采集精度进行评估时，安装于所述计算机内的程序控制所述总体电压模拟源输出动态电压；所述总体电压采集模块采集所述总体电压模拟源的输出电压并把采集电压反馈给所述计算机；所述计算机以程序控制输出的动态电压作为标准电压，并将采集电压与对应的标准电压按照下述公式求取误差：误差D4＝(采集电压V4-标准电压V04)/800，且误差单位为％FS。
在一个优选实施方式中，还可以通过以下步骤对电池管理系统的静态单体电压采集精度进行评估：将所述单体电压采集模块与多串电池相连接并采集每串电池的单体电压；采用六位半万用表测量每串电池的输出电压并把测量电压反馈给所述计算机；所述计算机将采集的单体电压与对应的测量电压按照下述公式求取误差：误差D5＝(采集电压V5-测量电压V05)/5，且误差单位为％FS。
在一个优选实施方式中，还可以通过以下步骤对电池管理系统的静态总体电压采集精度进行评估：将所述总体电压采集模块与多串电池相连接并采集多串电池的总体电压；采用六位半万用表测量多串电池的输出电压并把测量电压反馈给所述计算机；所述计算机将采集的总体电压与对应的测量电压按照下述公式求取误差：误差D6＝(采集电压V6-测量电压V06)/800，且误差单位为％FS。
本发明提供的评估电池管理系统电压采集精度的方法覆盖全面，可以分别对电池管理系统的静态单体电压采集精度、电池管理系统的静态总体电压采集精度、电池管理系统的动态单体电压采集精度以及电池管理系统的动态总体电压采集精度进行评估，此外，还把测试环境分为常温常湿环境、高温环境、低温环境、低气压环境及振动环境，以满足电池管理系统在正常的自然环境下及其它条件严苛的环境下进行工作时的电压采集精度评估。
【附图说明】
图1为本发明提供的评估电池管理系统电压采集精度的方法的原理示意图。
【具体实施方式】
为了使本发明的目的、技术方案和有益技术效果更加清晰明白，以下结合附图和具体实施方式，对本发明进行进一步详细说明。应当理解的是，本说明书中描述的具体实施方式仅仅是为了解释本发明，并不是为了限定本发明。
请参阅图1，本发明提供一种评估电池管理系统电压采集精度的方法，能够用来评估电池管理系统的静态单体电压采集精度、电池管理系统的静态总体电压采集精度、电池管理系统的动态单体电压采集精度以及电池管理系统的动态总体电压采集精度。
本发明提供的评估电池管理系统电压采集精度的方法，包括以下步骤：
将电池管理系统的电压采集模块放置于常温常湿环境中或者其它特殊环境中，可供选择的特殊环境包括高温环境、低温环境、低气压环境及振动环境；
将计算机与电压模拟源相连接，且安装于所述计算机内的程序能够控制所述电压模拟源输出静态电压或者动态电压；
将所述电压采集模块与所述电压模拟源相连接，且所述电压采集模块采集所述电压模拟源的输出电压并把采集电压反馈给所述计算机；
将程序控制输出的静态电压或者动态电压作为标准电压，通过所述计算机把采集电压与对应的标准电压进行对比并求取误差。
具体的，采用恒温箱为所述电压采集模块提供高温环境或者低温环境；采用低气压箱为所述电压采集模块提供低气压环境；采用振动台为所述电压采集模块提供振动环境。
进一步的，所述电压采集模块包括单体电压采集模块及总体电压采集模块。所述电压模拟源包括单体电压模拟源及总体电压模拟源，所述单体电压模拟源能够模拟输出0-5V范围内的任意电压值；所述总体电压模拟源能够模拟输出0-800V范围内的任意电压值。所述单体电压采集模块用来采集所述单体电压模拟源在所述计算机的控制下输出的静态电压或者动态电压。所述总体电压采集模块用来采集所述总体电压模拟源在所述计算机的控制下输出的静态电压或者动态电压。
对电池管理系统的静态单体电压采集精度进行评估时，安装于所述计算机内的程序控制所述单体电压模拟源输出静态电压；所述单体电压采集模块采集所述单体电压模拟源的输出电压并把采集电压(V1)反馈给所述计算机；所述计算机以程序控制输出的静态电压作为标准电压(V01)，并将采集电压(V1)与对应的标准电压(V01)按照下述公式求取误差：误差D1＝(采集电压V1-标准电压V01)/5，且误差单位为％FS。可以理解的，单体电压满量程为5V。
对电池管理系统的静态总体电压采集精度进行评估时，安装于所述计算机内的程序控制所述总体电压模拟源输出静态电压；所述总体电压采集模块采集所述总体电压模拟源的输出电压并把采集电压(V2)反馈给所述计算机；所述计算机以程序控制输出的静态电压作为标准电压(V02)，并将采集电压(V2)与对应的标准电压(V02)按照下述公式求取误差：误差D2＝(采集电压V2-标准电压V02)/800，且误差单位为％FS。可以理解的，总体电压满量程为800V。
对电池管理系统的动态单体电压采集精度进行评估时，安装于所述计算机内的程序控制所述单体电压模拟源输出动态电压；所述单体电压采集模块采集所述单体电压模拟源的输出电压并把采集电压(V3)反馈给所述计算机；所述计算机以程序控制输出的动态电压作为标准电压(V03)，并将采集电压(V3)与对应的标准电压(V03)按照下述公式求取误差：误差D3＝(采集电压V3-标准电压V03)/5，且误差单位为％FS。
对电池管理系统的动态总体电压采集精度进行评估时，安装于所述计算机内的程序控制所述总体电压模拟源输出动态电压；所述总体电压采集模块采集所述总体电压模拟源的输出电压并把采集电压(V4)反馈给所述计算机；所述计算机以程序控制输出的动态电压作为标准电压(V04)，并将采集电压(V4)与对应的标准电压(V04)按照下述公式求取误差：误差D4＝(采集电压V4-标准电压V04)/800，且误差单位为％FS。
作为本发明提供的评估电池管理系统电压采集精度的方法的一种改进，还可以通过以下步骤对电池管理系统的静态单体电压采集精度进行评估：将所述单体电压采集模块与多串电池相连接并采集每串电池的单体电压，即采集电压(V5)；采用六位半万用表测量每串电池的输出电压并把测量电压(V05)反馈给所述计算机；所述计算机将采集的单体电压与对应的测量电压(V05)按照下述公式求取误差：误差D5＝(采集电压V5-测量电压V05)/5，且误差单位为％FS。
作为本发明提供的评估电池管理系统电压采集精度的方法的一种改进，还可以通过以下步骤对电池管理系统的静态总体电压采集精度进行评估：将所述总体电压采集模块与多串电池相连接并采集多串电池的总体电压，即采集电压(V6)；采用六位半万用表测量多串电池的输出电压并把测量电压(V06)反馈给所述计算机；所述计算机将采集的总体电压与对应的测量电压(V06)按照下述公式求取误差：误差D6＝(采集电压V6-测量电压V06)/800，且误差单位为％FS。
为了便于理解，所述电压采集模块通过采集线与所述电压模拟源相连接，即所述单体电压采集模块通过采集线与所述单体电压模拟源相连接、所述总体电压采集模块通过采集线与所述总体电压模拟源相连接。所述电压模拟源通过CAN通讯与所述计算机相连接，即所述单体电压模拟源与所述总体电压模拟源均通过CAN通讯与所述计算机相连接。所述电压采集模块通过采集线与多串电池相连接，即所述单体电压采集模块及所述总体电压采集模块均通过采集线与多串电池相连接。所述六位半万用表通过电压档测试线测量多串电池的总体电压及每串电池的单体电压。所述六位半万用表通过USB通讯与所述计算机相连接。
进一步的，对误差D1、D2、D3、D4、D5及D6进行多次/多轮测量并求取平均误差，能够更全面、准确的评估电池管理系统电压采集精度。可以理解的，平均误差越小，电池管理系统的采集精度越高。
本发明提供的评估电池管理系统电压采集精度的方法覆盖全面，可以分别对电池管理系统的静态单体电压采集精度、电池管理系统的静态总体电压采集精度、电池管理系统的动态单体电压采集精度以及电池管理系统的动态总体电压采集精度进行评估，此外，还把测试环境分为常温常湿环境、高温环境、低温环境、低气压环境及振动环境，以满足电池管理系统在正常的自然环境下及其它条件严苛的环境下进行工作时的电压采集精度评估。
本发明提供的评估电池管理系统电压采集精度的方法适用性广泛，稍作调整还可用于评估电池管理系统的电流采集精度或者温度采集精度以及电压/电流校准及校准后的精度。
本发明并不仅仅限于说明书和实施方式中所描述，因此对于熟悉领域的人员而言可容易地实现另外的优点和修改，故在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念的精神和范围的情况下，本发明并不限于特定的细节、代表性的设备和这里示出与描述的图示示例。

Claims (9)

1.一种评估电池管理系统电压采集精度的方法，其特征在于，包括以下步骤：
将电池管理系统的电压采集模块放置于常温常湿环境中或者其它特殊环境中，可供选择的特殊环境包括高温环境、低温环境、低气压环境及振动环境；
将计算机与电压模拟源相连接，且安装于所述计算机内的程序能够控制所述电压模拟源输出静态电压或者动态电压；
将所述电压采集模块与所述电压模拟源相连接，且所述电压采集模块采集所述电压模拟源的输出电压并把采集电压反馈给所述计算机；
将程序控制输出的静态电压或者动态电压作为标准电压，通过所述计算机把采集电压与对应的标准电压进行对比并求取误差。
2.权利要求1所述的评估电池管理系统电压采集精度的方法，其特征在于，所述电压采集模块包括单体电压采集模块及总体电压采集模块；所述电压模拟源包括单体电压模拟源及总体电压模拟源；所述单体电压采集模块用来采集所述单体电压模拟源在所述计算机的控制下输出的静态电压或者动态电压；所述总体电压采集模块用来采集所述总体电压模拟源在所述计算机的控制下输出的静态电压或者动态电压。
3.权利要求2所述的评估电池管理系统电压采集精度的方法，其特征在于，所述单体电压模拟源能够模拟输出0-5V范围内的任意电压值；所述总体电压模拟源能够模拟输出0-800V范围内的任意电压值。
4.权利要求3所述的评估电池管理系统电压采集精度的方法，其特征在于，对电池管理系统的静态单体电压采集精度进行评估时，安装于所述计算机内的程序控制所述单体电压模拟源输出静态电压；所述单体电压采集模块采集所述单体电压模拟源的输出电压并把采集电压反馈给所述计算机；所述计算机以程序控制输出的静态电压作为标准电压，并将采集电压与对应的标准电压按照下述公式求取误差：误差D1＝(采集电压V1-标准电压V01)/5，且误差单位为％FS。
5.权利要求3所述的评估电池管理系统电压采集精度的方法，其特征在于，对电池管理系统的静态总体电压采集精度进行评估时，安装于所述计算机内的程序控制所述总体电压模拟源输出静态电压；所述总体电压采集模块采集所述总体电压模拟源的输出电压并把采集电压反馈给所述计算机；所述计算机以程序控制输出的静态电压作为标准电压，并将采集电压与对应的标准电压按照下述公式求取误差：误差D2＝(采集电压V2-标准电压V02)/800，且误差单位为％FS。
6.权利要求3所述的评估电池管理系统电压采集精度的方法，其特征在于，对电池管理系统的动态单体电压采集精度进行评估时，安装于所述计算机内的程序控制所述单体电压模拟源输出动态电压；所述单体电压采集模块采集所述单体电压模拟源的输出电压并把采集电压反馈给所述计算机；所述计算机以程序控制输出的动态电压作为标准电压，并将采集电压与对应的标准电压按照下述公式求取误差：误差D3＝(采集电压V3-标准电压V03)/5，且误差单位为％FS。
7.权利要求3所述的评估电池管理系统电压采集精度的方法，其特征在于，对电池管理系统的动态总体电压采集精度进行评估时，安装于所述计算机内的程序控制所述总体电压模拟源输出动态电压；所述总体电压采集模块采集所述总体电压模拟源的输出电压并把采集电压反馈给所述计算机；所述计算机以程序控制输出的动态电压作为标准电压，并将采集电压与对应的标准电压按照下述公式求取误差：误差D4＝(采集电压V4-标准电压V04)/800，且误差单位为％FS。
8.权利要求4所述的评估电池管理系统电压采集精度的方法，其特征在于，还可以通过以下步骤对电池管理系统的静态单体电压采集精度进行评估：将所述单体电压采集模块与多串电池相连接并采集每串电池的单体电压；采用六位半万用表测量每串电池的输出电压并把测量电压反馈给所述计算机；所述计算机将采集的单体电压与对应的测量电压按照下述公式求取误差：误差D5＝(采集电压V5-测量电压V05)/5，且误差单位为％FS。
9.权利要求5所述的评估电池管理系统电压采集精度的方法，其特征在于，还可以通过以下步骤对电池管理系统的静态总体电压采集精度进行评估：将所述总体电压采集模块与多串电池相连接并采集多串电池的总体电压；采用六位半万用表测量多串电池的输出电压并把测量电压反馈给所述计算机；所述计算机将采集的总体电压与对应的测量电压按照下述公式求取误差：误差D6＝(采集电压V6-测量电压V06)/800，且误差单位为％FS。
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