电池管理系统及电池单体的直流内阻的测量方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及电动汽车技术领域，特别涉及一种测量动力电池组中电池单体的直流 内阻的电池管理系统W及一种动力电池组中电池单体的直流内阻的测量方法。
【背景技术】
[0002] 相关技术中的一种电动汽车的BMS(BatteirManagementSystem,电池管理系 统）的结构拓扑如图1所示，该电动汽车的电池管理系统由1个BMC(Batte巧Management Controller,电池管理控制器)和N个BIC(BatteiyInformationCollector,电池信息米 集器）共同构成，BMC和BIC之间通过CAN(ControllerAreaNetwork,控制器局域网）进 行通信。该系统能够对电动汽车的动力电池组的充放电电流、电池单体的电压、电池组的温 度进行采样，W使电动汽车工作在电池组的安全区域内。
[0003] 其中，BIC负责采集电池组中的电池单体的电压和温度，BIC内部主要包含BMS的 专用1CW及处理本身采样数据的MCU;BMC负责采集充放电电流，并对整个系统进行控制。 在测量电池单体的直流内阻时，BMC接收BIC发送来的电压信号，并用两次采样的电压信号 差除W自身两次采集到的电流信号差，W获得相应的电池单体的直流内阻。
[0004] 但是，相关技术中的电动汽车的电池管理系统在计算电池单体的直流内阻时会出 现比较大的误差，测量不精确，需要进行改进。
【发明内容】
[0005] 本申请是基于发明人对W下问题的认识和发现作出的：
[0006] 相关技术中，电池管理系统在计算电池单体的直流内阻时，BMC和每个BIC之间各 自独立成为一个小系统运行，每个BIC每间隔Atv的时间发送测量电池单体的直流内阻 的指令给对应的专用1C，W对相应的所测的电池单体的电压采样一次，并且将通过采样获 取的电压数据保存到BIC自身的缓存中，而BMC每间隔Ati的时间进行一次对电池单体的 电流的采样，同时也将通过采样获取的电流数据保存到BMC自身的缓存中。因此，当需要测 量电池单体的直流内阻时，BMC发送读取数据的指令W读取BIC的缓存中的电压数据，然而 BIC的缓存中的电压数据至少为此刻Atv时间前的电压数据，而此时BMC缓存中的电流数 据则为Ati前的，即用于测量电池单体的直流内阻的电压数据和电流数据的采样时刻不 同步，导致计算所得的直流内阻不准确，无法为所有电池单体的健康状态判断提供准确的 依据，不能很好地保证电动汽车运行的安全性。
[0007] 本发明的目的旨在至少在一定程度上解决上述的技术问题。
[0008] 为此，本发明的一个目的在于提出一种动力电池组中电池单体的直流内阻的测量 方法，该测量方法能同步获得电池单体的电流电压数据，从而准确测量电池单体的直流内 阻。
[0009] 本发明的另一个目的在于提出一种测量动力电池组中电池单体的直流内阻的电 池管理系统。
[0010] 为达到上述目的，本发明一方面实施例提出了一种动力电池组中电池单体的直流 内阻的测量方法，其中，所述动力电池组包括多个电池单体，所述测量方法包括W下步骤： 在接收到测量每个所述电池单体的直流内阻的指令时，电池管理控制器每隔预设时间将所 述指令发送至电池信息采样器，所述电池信息采样器采样相应的电池单体的电压；所述电 池管理控制器在发送所述指令时采样每个所述电池单体的电流；获取每个所述电池单体的 多组采样数据，其中，每组采样数据包括所述电池单体在同一时刻的采样电流和采样电压； 根据每个所述电池单体的多组采样数据计算每个所述电池单体的直流内阻。
[0011] 根据本发明实施例提出的动力电池组中电池单体的直流内阻的测量方法，在接收 至IJ测量每个电池单体的直流内阻的指令时，电池管理控制器每隔预设时间将该指令发送至 电池信息采样器，电池信息采样器采样相应的电池单体的电压，同时电池管理控制器在发 送该指令时采样每个电池单体的电流，该样能保证电池单体的电流电压数据同步采样，从 而可W准确测量电池单体的直流内阻，提高了所有电池单体的直流内阻测量精度，为所有 电池单体的健康状态判断提供准确的依据，更好地保证电动汽车运行的安全性。
[0012] 本发明另一方面实施例提出的一种测量动力电池组中电池单体的直流内阻的电 池管理系统，包括电池信息采样器和电池管理控制器，其中，所述电池信息采样器，用于采 样相应的电池单体的电压；所述电池管理控制器在接收到测量每个所述电池单体的直流内 阻的指令时，每隔预设时间将所述指令发送至所述电池信息采样器，所述电池信息采样器 采样相应的电池单体的电压，并且所述电池管理控制器在发送所述指令时采样每个所述电 池单体的电流，W及所述电池管理控制器获取每个所述电池单体的多组采样数据，并根据 每个所述电池单体的多组采样数据计算每个所述电池单体的直流内阻，其中，每组采样数 据包括所述电池单体在同一时刻的采样电流和采样电压。
[0013] 根据本发明实施例的测量动力电池组中电池单体的直流内阻的电池管理系统，电 池管理控制器在接收到测量每个电池单体的直流内阻的指令时，每隔预设时间将该指令发 送至电池信息采样器，电池信息采样器采样相应的电池单体的电压，同时电池管理控制器 在发送该指令时采样每个电池单体的电流，该样能保证电池单体的电流电压数据同步采 样，从而可W准确测量电池单体的直流内阻，提高了所有电池单体的直流内阻测量精度，为 所有电池单体的健康状态判断提供准确的依据，更好地保证电动汽车运行的安全性。
[0014] 本发明附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变 得明显，或通过本发明的实践了解到。
【附图说明】
[0015] 本发明上述的和/或附加的方面和优点从下面结合附图对实施例的描述中将变 得明显和容易理解，其中：
[0016] 图1为根据相关技术中的一种电池管理系统的结构拓扑图；
[0017] 图2为根据本发明实施例的动力电池组中电池单体的直流内阻的测量方法的流 程图；
[001引图3为根据本发明一个实施例的电流和电压同步采样W及不同步采样时的电压 和电流曲线不意图；
[0019] 图4为根据本发明实施例的测量动力电池组中电池单体的直流内阻的电池管理 系统的方框示意图；w及
[0020] 图5为根据本发明另一个实施例的测量动力电池组中电池单体的直流内阻的电 池管理系统的结构拓扑图。
【具体实施方式】
[0021] 下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终 相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附 图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能解释为对本发明的限制。
[0022] 下文的公开提供了许多不同的实施例或例子用来实现本发明的不同结构。为了简 化本发明的公开，下文中对特定例子的部件和设置进行描述。当然，它们仅仅为示例，并且 目的不在于限制本发明。此外，本发明可W在不同例子中重复参考数字和/或字母。该种重 复是为了简化和清楚的目的，其本身不指示所讨论各种实施例和/或设置之间的关系。此 夕F，本发明提供了的各种特定的工艺和材料的例子，但是本领域普通技术人员可W意识到 其他工艺的可应用于性和/或其他材料的使用。另外，W下描述的第一特征在第二特征之 "上"的结构可W包括第一和第二特征形成为直接接触的实施例，也可W包括另外的特征形 成在第一和第二特征之间的实施例，该样第一和第二特征可能不是直接接触。
[0023] 在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有规定和限定，术语"安装"、"相连"、 "连接"应做广义理解，例如，可W是机械连接或电连接，也可W是两个元件内部的连通，可 W是直接相连，也可W通过中间媒介间接相连，对于本领域的普通技术人员而言，可W根据 具体情况理解上述术语的具体含义。
[0024] 下面在描述根据本发明实施例提出的动力电池组中电池单体的直流内阻的测量 方法和测量动力电池组中电池单体的直流内阻的电池管理系统之前，先来简单描述一下准 确测量电池单体的直流内阻的重要性。
[00巧]动力电池组中电池单体的直流内阻随电池单体的S0H(StateofHealth,健康状 态）的变化，对外表现为动力电池组中电池单体的直流内阻随电池老化严重程度而增大，因 此动力电池组中电池单体的直流内阻是判断电池单体的S0H的关键。同时，动力电池组中 电池单体的直流内阻的阻值的大小也与电池单体的充放电功率能力有关。具体而言，当电 池单体的直流内阻的阻值越大，电池单体允许的使用功率越低，若电池单体的使用功率超 于电池单体功率的限定值，即超出了动力电池安全运行区域，则很可能导致电池单体内部 正负极发生副反应，损耗电池单体的正负极材料，加剧电池单体老化，甚至导致安全问题。 由此可知，动力电池组中电池单体的直流内阻是动力电池安全运行区域划定的一个重要参 数。
[0026] 通常对电池单体的直流内阻的测量采用瞬态分析法，即用瞬变的电压值除W瞬变 的电流值W计算电池单体的直流内阻。为获取准确的电池单体的直流内阻，要求采样的电 压和电流的时刻保持同步，如果采样的电压电流不同步，就会造成测量结果的不准确。
[0027] 本发明正是基于上述问题，而提出了一种动力电池组中电池单体的直流内阻的测 量方法与一种测量动力电池组中电池单体的直流内阻的电池管理系统。
[0028] 下面就参