基于单电芯前端模拟芯片的电池管理系统、方法、介质、程序产品及终端与流程

本申请涉及领域，特别是涉及基于单电芯前端模拟芯片的电池管理方法、系统、介质、程序产品及终端。

背景技术：

1、随着电子计算机、信息通讯、大数据和云计算等技术的不断发展，电池管理系统(battery management system,bms)相关软件算法不断优化，以及新能源汽车动力电池性能不断提升，bms在数据监测精度、可靠性、状态的估算进度和安全管理等诸多方面将会呈现不断的改进与提高。bms逐步朝着高集成化、高精度估算、智能化的趋势发展，成为连接电池组和整车控制系统最重要的纽带，关乎电动汽车行业健康持续发展的关键环节。

2、采用无线单电芯的bms设计革新了传统的串联多芯的bms系统架构，对电池的安全性、能量密度和设计灵活性上的提升，深刻改变了电池管理系统的行业生态。在电池均衡技术领域，存在两种技术方案：被动均衡和主动均衡。目前在电动汽车领域，被动均衡仍占主导地位，主要原因在于成本和技术成熟度。尽管主动均衡技术在能量均衡效率和精度方面具有优势，但其仍然存在技术复杂、元件体积大、能耗成本高和计算时间长等方面的问题，因此高效率的转移式实时电池均衡器尚未得到广泛应用。

3、此外，现有的电动汽车对电池进行主动均衡的方式，受制于系统架构的原因，需要整车处于高压状态才能开启均衡功能，而均衡启动触发条件也相对严苛。这一限制导致电池均衡作用进一步受到削弱，例如，长时间使用过程中如果未能将电池均衡到同一状态，可能会加剧电池状态的恶化。

技术实现思路

1、鉴于以上所述现有技术的缺点，本申请的目的在于提供，用于解决现有电动汽车电池均衡技术中存在的技术复杂性高、成本高、效率受限，以及受到系统架构的限制导致需整车处于高压状态才可完成电芯均衡的问题。

2、为实现上述目的及其他相关目的，本申请的第一方面提供一种基于单电芯前端模拟芯片的电池管理系统，包括控制节点、数据接入节点、电池管理模块以及多个测试节点，其中每个测试节点与一单点芯相连，所述系统的交互过程包括：所述控制节点向每个测试节点发送数据读取指令；每个所述测试节点基于所述数据读取指令读取与之相连单点芯的电池剩余容量，并将每个单点芯的电池剩余容量发送至所述数据接入节点；所述数据接入节点将每个单点芯的电池剩余容量发送至电池管理模块；所述电池管理模块在接收到每个单点芯的电池剩余容量后，基于每个单电芯的电池剩余容量，从所有单电芯中筛选一个或多个待均衡单电芯，并分别计算每个待均衡单电芯的均衡时长；根据每个待均衡单电芯的均衡时长，分别生成每个待均衡单电芯的电池均衡指令，并将所述电池均衡指令发送至所述控制节点；所述控制节点将接收到的所述电池均衡指令发送至与待均衡单电芯相连的测试节点，以使与待均衡单电芯相连的测试节点对待均衡单电芯执行电池均衡操作。

3、为实现上述目的及其他相关目的，本申请的第二方面提供一种基于无线基于单电芯前端模拟芯片的电池管理方法，所述方法应用于电池管理模块，所述方法包括：接收数据接入节点发回的每个单点芯的电池剩余容量；其中，每个单电芯与一测试节点相连；基于每个单电芯的电池剩余容量，从所有单电芯中筛选一个或多个待均衡单电芯，并分别计算每个待均衡单电芯的均衡时长；根据每个待均衡单电芯的均衡时长，分别生成每个待均衡单电芯的电池均衡指令；将所述电池均衡指令发送至所述控制节点，以令所述控制节点将接收到的所述电池均衡指令发送至与待均衡单电芯相连的测试节点，使与待均衡单电芯相连的测试节点对待均衡单电芯执行电池均衡操作。

4、于本申请的第二方面的一些实施例中，接收数据接入节点发回的每个单点芯的电池剩余容量的过程包括：控制节点向每个测试节点发送数据读取指令；每个测试节点基于预设滤波算法，分别对与之相连的单电芯执行分布式电池容量估计操作，以得到每个单电芯的电池剩余容量，并将每个单电芯的电池剩余容量发送至所述数据接入节点。

5、于本申请的第二方面的一些实施例中，所述预设滤波算法包括基于二阶等效电路模型的扩展卡尔曼滤波算法。

6、于本申请的第二方面的一些实施例中，基于每个单电芯的电池剩余容量，从所有单电芯中筛选一个或多个待均衡单电芯的过程包括：按电池剩余容量对所有单电芯从大到小进行排序，从队列头部提取预设数量的单电芯作为待均衡单电芯。

7、于本申请的第二方面的一些实施例中，计算每个待均衡单电芯的均衡时长的过程包括：删除位于所述队列首部和尾部的所述预设数量的单电芯，并计算队列中剩余单电芯的电池剩余容量的平均值；根据电池剩余容量的平均值、待均衡单电芯对应的电池剩余容量以及均衡参数，计算得到每个待均衡单电芯的均衡时长。

8、于本申请的第二方面的一些实施例中，所述测试节点由与之相连的单电芯独立供电。

9、为实现上述目的及其他相关目的，本申请的第三方面提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现所述基于无线基于单电芯前端模拟芯片的电池管理方法。

10、为实现上述目的及其他相关目的，本申请的第四方面提供一种计算机程序产品，所述计算机程序产品中包括计算机程序代码，当所述计算机程序代码在计算机上运行时，使得所述计算机实现所述基于无线基于单电芯前端模拟芯片的电池管理方法。

11、为实现上述目的及其他相关目的，本申请的第五方面提供一种电子终端/电子终端，包括存储器、处理器及存储在存储器上的计算机程序；所述处理器执行所述计算机程序以实现所述基于无线基于单电芯前端模拟芯片的电池管理方法。

12、如上所述，本申请的基于单电芯前端模拟芯片的电池管理系统、方法、介质、程序产品及终端，具有以下有益效果：

13、1.简化技术复杂性:避免了传统方法中复杂的集中式均衡方案，降低了技术难度。

14、2.降低成本:通过无线通信和分布式架构，减少了线缆和连接器数量，降低了系统成本。

15、3.提高均衡效率:独立测试节点可以针对性地对特定电芯进行均衡，提高了均衡效率。

16、4.解除高压限制:无需整车处于高压状态即可完成电芯均衡，提高了安全性。

技术特征：

1.一种基于单电芯前端模拟芯片的电池管理系统，其特征在于，包括控制节点、数据接入节点、电池管理模块以及多个测试节点，其中每个测试节点与一单点芯相连，所述系统的交互过程包括：

2.一种基于无线基于单电芯前端模拟芯片的电池管理方法，其特征在于，所述方法应用于电池管理模块，所述方法包括：

3.根据权利要求2所述的基于单电芯前端模拟芯片的电池管理方法，其特征在于，接收数据接入节点发回的每个单点芯的电池剩余容量的过程包括：

4.根据权利要求3所述的基于单电芯前端模拟芯片的电池管理方法，其特征在于，所述预设滤波算法包括基于二阶等效电路模型的扩展卡尔曼滤波算法。

5.根据权利要求2所述的基于单电芯前端模拟芯片的电池管理方法，其特征在于，基于每个单电芯的电池剩余容量，从所有单电芯中筛选一个或多个待均衡单电芯的过程包括：

6.根据权利要求5所述的基于单电芯前端模拟芯片的电池管理方法，其特征在于，计算每个待均衡单电芯的均衡时长的过程包括：

7.根据权利要求2所述的基于无线基于单电芯前端模拟芯片的电池管理系统，其特征在于，所述测试节点由与之相连的单电芯独立供电。

8.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现权利要求2至7中任一项所述基于无线基于单电芯前端模拟芯片的电池管理方法。

9.一种计算机程序产品，其特征在于，所述计算机程序产品中包括计算机程序代码，当所述计算机程序代码在计算机上运行时，使得所述计算机实现如权利要求2至7中任一项所述的方法。

10.一种电子终端，包括存储器、处理器及存储在存储器上的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序以实现权利要求2至7中任一项所述基于无线基于单电芯前端模拟芯片的电池管理方法。

技术总结本申请提供基于单电芯前端模拟芯片的电池管理系统、方法、介质、程序产品及终端，提供了一种基于单电芯前端模拟芯片的电池管理系统、方法、介质、程序产品及终端，本申请为每个单电芯设置独立的测试节点，并对测试节点进行独立供电，并在此基础上通过无线单点芯前端模拟芯片分布式地获取每个单电芯的剩余容量信息，将数据反馈至电池管理系统，使电池管理系统根据剩余容量信息筛选出待均衡电芯及其均衡时长，再通过测试节点对这些电芯进行均衡。从而有效地解决了现有电动汽车电池均衡技术中存在的技术复杂性高、成本高、效率受限，以及受系统架构限制需整车处于高压状态才能完成电芯均衡的问题。技术研发人员：匡亚洲,许刚受保护的技术使用者：四川巨微集成电路有限公司技术研发日：技术公布日：2024/9/9