[发明专利]一种基于主动同步的电池管理单元采样及数据上送方法

说明书

本发明公开了一种基于主动同步的电池管理单元采样及数据上送方法，包括通过电池簇管理单元（BCMU）向连接在CAN总线上的电池管理单元（BMU）全局广播发送同步报文，电池管理单元收到同步报文后与电池簇管理单元同步采样时刻，电池管理单元根据同步后的采样时刻进行电芯电压采集。电池管理单元设有拨码开关，用于设定本电池管理单元所在电池插箱在电池簇中的序号，并根据需要确定本电池管理单元上送数据至CAN总线的时刻，实现20个以上电池管理单元轮流发送，每个电池管理单元占用不超过2ms，提高CAN总线通信效率。本发明可以保证所有电池管理单元采集到的电芯电压数据同步性，同时可以实现20个以上电池管理单元轮流上送数据至CAN总线，提高电池管理系统CAN总线通信效率。

技术领域

本发明涉及储能电站电池管理系统领域，具体涉及一种基于主动同步的电池管理单元采样及数据上送方法。

背景技术

储能电站电池管理系统（BMS）是针对储能领域的特殊要求提出的新系统，是用于监测、评估及保护电池运行状态的电子设备的集合，具有检测与计算、电池均衡管理、高压管理、统计存储、充放电管理、报警和通信功能。电池管理单元作为储能电站电池管理系统的底层，是电池管理系统中最基本的单元，主要完成电芯电压采集、电池温度采集、电池均衡管理，并采用CAN总线和电池簇管理单元交互信息。

BMS从电池管理单元获取的电压和温度信息是否准确可靠，直接决定BMS对于系统控制策略的设计，因此电池管理单元对于电芯电压、温度信息采集的准确性、实时性和可靠性严重影响电池管理系统运行的稳定和安全。电池管理单元同时采集相应电池插箱内所有电芯电压后相加即可得到相应电池插箱的当前电压，进而通过CAN总线上送给电池簇管理单元。当前多采用全局时钟以控制电池管理单元同步采样电压，然而，电池插箱内的电池相互独立，储能电站的电池簇内的电池插箱数量较多，采用全局时钟进行同步采样很可能导致序号差距较大的电池单元之间采样电压不是同一采样周期内的，造成电池管理系统控制策略执行异常，从而影响电池管理系统的正常运行。

发明内容

本发明所解决的技术问题在于采用全局时钟或电池管理单元本地时钟无法保证电池组内的所有电芯的电压采集同步，提供一种基于主动同步的电池管理单元采样及数据上送方法，用于同步采样电池插箱内所有电芯的电压值，并将采样数据按照电池管理单元所在插箱在电池簇中的顺序上送至电池簇管理单元，避免了上送报文在CAN总线发生冲突，从而提高电池管理系统的准确性，具有良好的应用前景。

为了达到上述目的，本发明所采用的技术方案是一种基于主动同步的电池管理单元采样及数据上送方法，其特征在于：包括以下步骤：

步骤（1），广播同步报文：通过电池簇管理单元向连接在CAN总线上的电池管理单元全局广播发送同步报文；

步骤（2），同步采样时刻：连接在CAN总线上的各个电池管理单元收到同步报文后通过CAN波形的边沿触发同步信号进而与电池簇管理单元同步采样时刻；同步成功以后，连接在CAN总线上的各个电池管理单元修正本地时钟；

步骤（3），周期采集电芯电压：连接在CAN总线上的各个电池管理单元根据同步后的采样时刻进行电芯电压采集，连接在CAN总线上的各个电池管理单元采样同步；

步骤（4），上送采样数据：连接在CAN总线上的各个电池管理单元还设有拨码开关，用于确定本电池管理单元所在电池插箱在电池簇中的序号，该序号为唯一编码，设置完成以后存储在相应的电池管理单元的寄存器内，根据拨码开关设置的序号来确定本电池管理单元在电池插箱的位序号及上送数据的顺序，预设一个单位延时时长，连接在CAN总线上的各个电池管理单元的拨码开关的序号和单位延时时长的乘积作为对应电池管理单元上送报文延时时长，避免了不同电池管理单元上送报文在CAN总线发生冲突。由此，可实现20个以上电池管理单元轮流发送，每个电池管理单元占用CAN总线不超过2ms，提高CAN总线通信效率。