一种动力电池状态信号获取方法、获取系统及电动汽车与流程

本申请涉及新能源汽车技术领域，更具体地说，涉及一种动力电池状态信号获取方法、获取系统及电动汽车。

背景技术：

近年来，随着机动车辆的普及，传统机动车辆的尾气排放对环境造成了很大影响。为了解决由于传统机动车辆排放的尾气对环境污染的问题，普及新能源汽车是一种很好的解决方式。纯电动汽车、插电式混合动力汽车等电动汽车是以动力电池为动力，用电机驱动车轮运行的一种新能源汽车。电动汽车的尾气排放较少，因此其前景被广泛看好。

所述电动汽车的动力电池是其主要的动力来源，所述动力电池由多个电池单体构成，在电动汽车实际运行过程或研发过程中通常需要获取构成所述动力电池的所有电池单体的状态信号，这个获取过程通常通过电池管理系统完成。所述电池管理系统包括电池管理系统主板和多个电池管理系统分板，所述电池管理系统分板负责采集一定数量的电池单体的状态信号，多个所述电池管理系统分板将构成所述动力电池的所有电池单体的状态信号发送给所述动力电池主板，所述动力电池主板在获取所有电池单体的状态信号后进行动力电池剩余电量的计算等应用。所述电池单体的种类包括磷酸铁锂电池和三元材料电池等，由于电池单体种类的不同以及电动汽车的型号的不同，导致不同的电动汽车的动力电池的电池单体的数量一般不同，这样在对不同的电动汽车设计状态信号获取方法时，需要根据不同的电池单体数量设计不同的状态信号获取方法，大大增加了设计人员的工作强度。

因此，亟需一种适用于具有不同数量电池单体的电动汽车的动力电池状态信号获取方法。

技术实现要素：

为解决上述技术问题，本发明提供了一种动力电池状态信号获取方法、获取系统及电动汽车，以解决需要针对具有不同数量电池单体的电动汽车设计不同的动力电池状态信号获取方法的问题。

为解决上述技术问题，本发明实施例提供了如下技术方案：

一种动力电池状态信号获取方法，应用于电动汽车，所述动力电池状态信号获取方法包括：

向所述电动汽车的电池管理系统发送配置信息，所述配置信息用于配置多个所述电动汽车的电池管理系统分板采集的电池单体数目；

每个所述电池管理系统分板采集配置数目个所述电动汽车的电池单体的状态信号，并发送第一预设数量的状态信号，所述第一预设数量的状态信号包括采集的配置数目的状态信号以及第二预设数量的无效状态信号，所述第一预设数量为所述电池管理系统分板所能采集的状态信号的最大数目，所述第二预设数量为所述第一预设数量与所述配置数目的差值；

汇总多个所述电池管理系统分板发送的状态信号，剔除其中的无效状态信号，获得所述电动汽车的动力电池所有电池单体的状态信号。

优选的，汇总多个所述电池管理系统分板发送的状态信号，剔除其中的无效状态信号，获得所述电动汽车的动力电池所有电池单体的状态信号之后还包括：

依次显示所述动力电池所有电池单体的状态信号。

优选的，所述状态信号包括所述电池单体的电压信号和/或所述电池单体的温度信号和/或所述电池单体的均衡信号。

优选的，所述无效状态信号为零电平信号或非零非正常值信号。

优选的，汇总多个所述电池管理系统分板发送的状态信号，剔除其中的无效状态信号，获得所述电动汽车的动力电池所有电池单体的状态信号之后还包括：

根据所述动力电池所有电池单元的状态信号计算所述动力电池的剩余电量和/或电池健康状态。

一种动力电池状态信号获取系统，应用于电动汽车，所述动力电池管理系统包括：

配置信息发送模块，用于向所述电池管理系统发送配置信息，所述配置信息用于配置多个所述电动汽车的电池管理系统分板采集的电池单体数目；

状态信号采集模块，包括多个所述电池管理系统分板，每个所述电池管理系统分板用于采集配置数目个所述电动汽车的电池单体的状态信号，并发送第一预设数量的状态信号，所述第一预设数量的状态信号包括采集的配置数目的状态信号以及第二预设数量的无效状态信号，所述第一预设数量为所述电池管理系统分板所能采集的状态信号的最大数目，所述第二预设数量为所述第一预设数量与所述配置数目的差值；

电池信息汇总模块，用于汇总多个所述电池管理系统分板发送的状态信号，剔除其中的无效状态信号，获得所述电动汽车的动力电池所有电池单体的状态信号。

优选的，所述动力电池管理系统还包括：

显示模块，用于依次显示所述动力电池所有电池单体的状态信号。

优选的，所述状态信号包括所述电池单体的电压信号和/或所述电池单体的温度信号和/或所述电池单体的均衡信号。

优选的，所述无效状态信号为零电平信号或非零非正常值信号。

优选的，所述动力电池状态信号获取系统还包括：

计算模块，用于根据所述动力电池所有电池单元的状态信号计算所述动力电池的剩余电量和/或电池健康状态。

一种电动汽车，包括上述任一实施例所述的动力电池状态信号获取系统。

从上述技术方案可以看出，本发明实施例提供了一种动力电池状态信号获取方法、获取系统及电动汽车，其中，所述动力电池状态信号获取方法通过向所述电动汽车的电池管理系统发送配置信息的方式配置多个所述电动汽车的电池管理系统分板采集的电池单体数目；然后不论所述电池管理系统分板各自的配置数目是否为第一预设数量(即所述电池管理系统分板能够采集的状态信号的最大数目)都向外发送第一预设数量的状态信号，这些状态信号中包括第二预设数量的无效状态信号；最后在汇总了多个所述电池管理系统分板发送的状态信号后将其中的无效状态信号剔除掉，实现对所述电动汽车所有的电池单体的状态信号的获取。从上述描述可以看出，不论所述电动汽车的动力电池由多少个电池单体构成，都可以通过设置不同的配置信息实现对所述电动汽车所有的电池单体的状态信号的获取，从而解决了需要针对具有不同数量电池单体的电动汽车设计不同的动力电池状态信号获取方法的问题。

附图说明

为了更清楚地说明本发明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发明的实施例，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动力电池状态信号获取方法的流程示意图；

图2为本申请的另一个实施例提供的一种动力电池状态信号获取方法的流程示意图；

图3为本申请的又一个实施例提供的一种动力电池状态信号获取方法的流程示意图；

图4为本申请的一个实施例提供的一种动力电池状态信号获取系统的结构示意图；

图5为本申请的另一个实施例提供的一种动力电池状态信号获取系统的结构示意图；

图6为本申请的又一个实施例提供的一种动力电池状态信号获取系统的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明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发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，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，都属于本发明保护的范围。

本申请实施例提供了一种动力电池状态信号获取方法，如图1所示，应用于电动汽车，所述动力电池状态信号获取方法包括：

S101：向所述电动汽车的电池管理系统发送配置信息，所述配置信息用于配置多个所述电动汽车的电池管理系统分板采集的电池单体数目；

S102：每个所述电池管理系统分板采集配置数目个所述电动汽车的电池单体的状态信号，并发送第一预设数量的状态信号，所述第一预设数量的状态信号包括采集的配置数目的状态信号以及第二预设数量的无效状态信号，所述第一预设数量为所述电池管理系统分板所能采集的状态信号的最大数目，所述第二预设数量为所述第一预设数量与所述配置数目的差值；

S103：汇总多个所述电池管理系统分板发送的状态信号，剔除其中的无效状态信号，获得所述电动汽车的动力电池所有电池单体的状态信号。

需要说明的是，向所述电动汽车的电池管理系统发送配置信息的装置可以是上位机，也可以是电动汽车内部的整车控制器或电池控制器等。本申请对此并不做限定，具体视实际情况而定。

为了更清楚的表明本申请实施例提供的所述动力电池状态信号获取方法的具体实施过程，下面以一个实施例说明所述动力电池状态信号获取方法的具体实施过程：

在本实施例中，假设所述电动汽车的动力电池由N个电池单体构成，假设所述第一预设数量为A，所述配置信息包括X、Y、Z三个信号，信号X用于配置序号为1的电池管理系统分板的配置数目x，信号Y用于配置序号为2的电池管理系统分板的配置数目y，信号Z用于配置序号为3的电池管理系统分板的配置数目z，其中A≥x/y/z，x+y+z＝N，这样序号分别为1、2、3的电池管理系统分板即可实现对N个电池单体的状态信号的采集。

所述电池管理系统在接收到所述配置信息后，内部序号分别为1、2、3的三个电池管理系统分板分别采集x、y、z个所述电动汽车的电池单体的状态信号，并发送A个状态信号，这样的话，序号为1的电池管理系统分板需要发送采集的x个所述电动汽车的电池单体的状态信号以及A-x个无效状态信号；序号为2的电池管理系统分板需要发送采集的y个所述电动汽车的电池单体的状态信号以及A-y个无效状态信号，序号为3的电池管理系统分板需要发送采集的z个所述电动汽车的电池单体的状态信号以及A-z个无效状态信号；这些电池管理系统分板发送的状态信号在被电池管理系统主板或上位机或电动汽车的整车控制器汇总后，根据所述配置信息剔除其中的无效状态信号。

以所述电池管理系统主板为例，当所述电池管理系统主板接收到序号为1、2、3的电池管理系统分板发送的状态信号后，根据所述配置信息可知，序号为1的电池管理系统分板采集的所述电池单体的状态信号为x，因此其发送的A个状态信号中存在A-x个无效状态信号，需要将A-x个不可能为电池单体的状态信号的无效信号剔除掉；序号为2的电池管理系统分板采集的所述电池单体的状态信号为y，因此其发送的A个状态信号中存在A-y个无效状态信号，需要将A-y个不可能为电池单体的状态信号的无效状态信号剔除掉；同样的，序号为3的电池管理系统分板发送的A个状态信号中存在A-z个无效状态信号，需要将A-z个不可能为电池单体的状态信号的无效状态信号剔除掉。

根据上面的描述可以发现，所述无效状态信号只要是电池单体不可能出现的状态信号即可，例如零电平信号或者非零非正常值信号(例如无穷大电平信号等)，在本申请的一个实施例中，所述无效状态信号优选为零电平信号。本申请对所述无效状态信号的具体内容并不做限定，具体视实际情况而定。

在上述实施例的基础上，在本申请的一个实施例中，如图2所示，汇总多个所述电池管理系统分板发送的状态信号，剔除其中的无效状态信号，获得所述电动汽车的动力电池所有电池单体的状态信号之后还包括：

S104：依次显示所述动力电池所有电池单体的状态信号。

需要说明的是，所述状态信号可以包括所述电池单体的电压信号和所述电池单体的温度信号和所述电池单体的均衡信号；也可以包括所述电池单体的电压信号或所述电池单体的温度信号或所述电池单体的均衡信号的任意一项或多项；当然还可以包括其他代表所述电池单体状态的信号。本申请对此并不做限定，具体视实际情况而定。

在本实施例中，依次显示所述动力电池所有电池单体的状态信号的目的是便于在电动汽车的研发实验过程中实时掌控所述动力电池所有电池单体的状态。

同样的，为了更好的了解依次显示所述动力电池所有电池单体的状态信号的过程，下面进行举例说明。

在本实施例中，以电压信号为例，假设所述第一预设数量为12，所述电动汽车的动力电池由30个电池单体构成；所述配置信息配置后的序号分别为1、2、3的电池管理系统分板的配置数目均为10。则序号为1的电池管理系统分板采集所述动力电池中编号为1-10的电池单体的电压信号，但依然发送12个电压信号(依次编号为1-12)，其中编号为11和12的电压信号为零电平信号；相应的，序号为2的电池管理系统分板采集所述动力电池中编号为11-20的电池单体的电压信号，发送12个电压信号(依次编号为13-24)，其中编号为23和24的电压信号为零电平信号；相应的，序号为3的电池管理系统分板采集所述动力电池中编号为21-30的电池单体的电压信号，发送12个电压信号(依次编号为25-36)，其中编号为35和36的电压信号为零电平信号。

所述电池管理系统主板或上位机在接收到这36个电压信号后，剔除掉其中的6个零电平信号，将序号为2的电池管理系统分板采集的编号为13-22的电压信号的编号同时减2，重新形成编号为11-20的电压信号；同样的，将序号为3的电池管理系统分板采集的编号为25-34的电压信号的编号同时减4，重新形成编号为21-30的电压信号。经过上述处理后编号为1-30的电压信号对应于编号为1-30的电池单体，对编号为1-30的电压信号进行显示即可了解各个电池单体的电压状态。这些电压信号可以用于计算动力电池的剩余电量以及估算地动力电池的健康状态等应用。

相应的，所述电池单体的温度信号或其他代表所述电池单体状态的信号的采集以及显示过程与所述电池单体的电压信号的采集以及显示过程类似，本申请在此不做赘述。另外所述电池单体的采集和显示可以用来对各个电池单体的状态进行热管理、能量限制和故障诊断等；

其中，所述热管理为：当某个或某些电池单体的温度过高时对其进行降温处理，当某个电池单体的温度过低时对其进行升温处理，以保证每个电池单体工作于较为适宜的温度。

所述能量限制是指：当某个或某些电池单体的电压过低或温度过高时限制其最大输出功率，以降低其温度。

所述故障诊断是指：当某个或某些电池单体的电压或温度超过正常值时，可以诊断其发生故障，从而对其进行禁止使用或发出警报等处理，避免故障的电池单体持续运行而发生漏液、爆炸等情况。

在上述实施例的基础上，在本申请的又一个实施例中，如图3所示，汇总多个所述电池管理系统分板发送的状态信号，剔除其中的无效状态信号，获得所述电动汽车的动力电池所有电池单体的状态信号之后还包括：

S105：根据所述动力电池所有电池单元的状态信号计算所述动力电池的剩余电量和/或电池健康状态。

需要说明的是，在本申请的其他实施例中，根据所述动力电池所有电池单元的状态信号还可以计算出表示所述动力电池状态的其他参数，例如所述动力电池的均衡状态等。本申请对此并不做限定，具体视实际情况而定。

相应的，本申请实施例还提供了一种动力电池状态信号获取系统，如图4所示，应用于电动汽车，所述动力电池管理系统包括：

配置信息发送模块100，用于向所述电池管理系统发送配置信息，所述配置信息用于配置多个所述电动汽车的电池管理系统分板采集的电池单体数目；

状态信号采集模块200，包括多个所述电池管理系统分板，每个所述电池管理系统分板用于采集配置数目个所述电动汽车的电池单体的状态信号，并发送第一预设数量的状态信号，所述第一预设数量的状态信号包括采集的配置数目的状态信号以及第二预设数量的无效状态信号，所述第一预设数量为所述电池管理系统分板所能采集的状态信号的最大数目，所述第二预设数量为所述第一预设数量与所述配置数目的差值；

电池信息汇总模块300，用于汇总多个所述电池管理系统分板发送的状态信号，剔除其中的无效状态信号，获得所述电动汽车的动力电池所有电池单体的状态信号。

需要说明的是，向所述电动汽车的电池管理系统发送配置信息的装置可以是上位机，也可以是电动汽车内部的整车控制器或电池控制器等。本申请对此并不做限定，具体视实际情况而定。

为了更清楚的表明本申请实施例提供的所述动力电池状态信号获取系统的具体实施过程，下面以一个实施例说明所述动力电池状态信号获取系统的具体工作过程：

在本实施例中，假设所述电动汽车的动力电池由N个电池单体构成，假设所述第一预设数量为A，所述配置信息发送模块100发送的配置信息包括X、Y、Z三个信号，信号X用于配置序号为1的电池管理系统分板的配置数目x，信号Y用于配置序号为2的电池管理系统分板的配置数目y，信号Z用于配置序号为3的电池管理系统分板的配置数目z，其中，A≥x/y/z，x+y+z＝N，这样序号分别为1、2、3的电池管理系统分板即可实现对N个电池单体的状态信号的采集。

所述电池管理系统在接收到所述配置信息后，内部序号分别为1、2、3的三个电池管理系统分板分别采集x、y、z个所述电动汽车的电池单体的状态信号，并发送A个状态信号，这样的话，序号为1的电池管理系统分板需要发送采集的x个所述电动汽车的电池单体的状态信号以及A-x个无效状态信号；序号为2的电池管理系统分板需要发送采集的y个所述电动汽车的电池单体的状态信号以及A-y个无效状态信号，序号为3的电池管理系统分板需要发送采集的z个所述电动汽车的电池单体的状态信号以及A-z个无效状态信号；这些电池管理系统分板发送的状态信号在被电池管理系统中的电池管理系统主板或上位机或电动汽车的整车控制器汇总后，根据所述配置信息剔除其中的无效状态信号。

以所述电池管理系统主板为例，当所述电池管理系统主板接收到序号为1、2、3的电池管理系统分板发送的状态信号后，根据所述配置信息可知，序号为1的电池管理系统分板采集的所述电池单体的状态信号为x，因此其发送的A个状态信号中存在A-x个无效状态信号，需要将A-x个不可能为电池单体的状态信号的无效信号剔除掉；序号为2的电池管理系统分板采集的所述电池单体的状态信号为y，因此其发送的A个状态信号中存在A-y个无效状态信号，需要将A-y个不可能为电池单体的状态信号的无效状态信号剔除掉；同样的，序号为3的电池管理系统分板发送的A个状态信号中存在A-z个无效状态信号，需要将A-z个不可能为电池单体的状态信号的无效状态信号剔除掉。

根据上面的描述可以发现，所述无效状态信号只要是电池单体不可能出现的状态信号即可，例如零电平信号或者非零非正常值信号(例如无穷大电平信号等)，在本申请的一个实施例中，所述无效状态信号优选为零电平信号。本申请对所述无效状态信号的具体内容并不做限定，具体视实际情况而定。

在上述实施例的基础上，在本申请的一个实施例中，如图5所示，所述动力电池管理系统还包括：

显示模块400，用于依次显示所述动力电池所有电池单体的状态信号。

需要说明的是，所述状态信号可以包括所述电池单体的电压信号、所述电池单体的温度信号和所述电池单体的均衡信号；也可以包括所述电池单体的电压信号或所述电池单体的温度信号或所述电池单体的均衡信号的任意一项或多项；当然还可以包括其他代表所述电池单体状态的信号。本申请对此并不做限定，具体视实际情况而定。

在本实施例中，依次显示所述动力电池所有电池单体的状态信号的目的是便于在电动汽车的研发实验过程中实时掌控所述动力电池所有电池单体的状态。

同样的，为了更好的了解依次显示所述动力电池所有电池单体的状态信号的过程，下面进行举例说明。

在本实施例中，以电压信号为例，假设所述第一预设数量为12，所述电动汽车的动力电池由30个电池单体构成；所述配置信息配置后的序号分别为1、2、3的电池管理系统分板的配置数目均为10。则序号为1的电池管理系统分板采集所述动力电池中编号为1-10的电池单体的电压信号，但依然发送12个电压信号(依次编号为1-12)，其中编号为11和12的电压信号为零电平信号；相应的，序号为2的电池管理系统分板采集所述动力电池中编号为11-20的电池单体的电压信号，发送12个电压信号(依次编号为13-24)，其中编号为23和24的电压信号为零电平信号；相应的，序号为3的电池管理系统分板采集所述动力电池中编号为21-30的电池单体的电压信号，发送12个电压信号(依次编号为25-36)，其中编号为35和36的电压信号为零电平信号。

所述电池管理系统主板或上位机在接收到这36个电压信号后，剔除掉其中的6个零电平信号，将序号为2的电池管理系统分板采集的编号为13-22的电压信号的编号同时减2，重新形成编号为11-20的电压信号；同样的，将序号为3的电池管理系统分板采集的编号为25-34的电压信号的编号同时减4，重新形成编号为21-30的电压信号。经过上述处理后编号为1-30的电压信号对应于编号为1-30的电池单体，所述上位机可以将编号为1-30的电压信号通过所述显示模块400进行显示，这样即可了解各个电池单体的电压状态。这些电压信号可以用于计算动力电池的剩余电量以及估算地动力电池的健康状态等应用。

相应的，所述电池单体的温度信号或其他代表所述电池单体状态的信号的采集以及显示过程与所述电池单体的电压信号的采集以及显示过程类似，本申请在此不做赘述。另外所述电池单体的采集和显示可以用来对各个电池单体的状态进行热管理、能量限制和故障诊断等；

其中，所述热管理为：当某个或某些电池单体的温度过高时对其进行降温处理，当某个电池单体的温度过低时对其进行升温处理，以保证每个电池单体工作于较为适宜的温度。

所述能量限制是指：当某个或某些电池单体的电压过低或温度过高时限制其最大输出功率，以降低其温度。

所述故障诊断是指：当某个或某些电池单体的电压或温度超过正常值时，可以诊断其发生故障，从而对其进行禁止使用或发出警报等处理，避免故障的电池单体持续运行而发生漏液、爆炸等情况。

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，所述动力电池状态信号获取系统还包括：

计算模块500，用于根据所述动力电池所有电池单元的状态信号计算所述动力电池的剩余电量和/或电池健康状态。

需要说明的是，在本申请的其他实施例中，所述计算模块500还可以根据所述动力电池所有电池单元的状态信号计算出表示所述动力电池状态的其他参数，例如所述动力电池的均衡状态等。本申请对此并不做限定，具体视实际情况而定。

相应的，本申请实施例还提供了一种电动汽车，包括如上述任一实施例所述的动力电池状态信号获取系统。

综上所述，本申请实施例提供了一种动力电池状态信号获取方法、获取系统及电动汽车，其中，所述动力电池状态信号获取方法通过向所述电动汽车的电池管理系统发送配置信息的方式配置多个所述电动汽车的电池管理系统分板采集的电池单体数目；然后不论所述电池管理系统分板各自的配置数目是否为第一预设数量(即所述电池管理系统分板能够采集的状态信号的最大数目)都向外发送第一预设数量的状态信号，这些状态信号中包括第二预设数量的无效状态信号；最后在汇总了多个所述电池管理系统分板发送的状态信号后将其中的无效状态信号剔除掉，实现对所述电动汽车所有的电池单体的状态信号的获取。从上述描述可以看出，不论所述电动汽车的动力电池由多少个电池单体构成，都可以通过设置不同的配置信息实现对所述电动汽车所有的电池单体的状态信号的获取，从而解决了需要针对具有不同数量电池单体的电动汽车设计不同的动力电池状态信号获取方法的问题。

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发明。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发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明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。