一种用于物流分拣车的防抛锚电池管理系统及控制方法与流程

本发明涉及电池技术领域，具体的说是涉及一种用于物流分拣车的防抛锚电池管理系统及控制方法。

背景技术：

随着物流系统的迅速发展,物流分拣车的应用范围也在不断扩展,目前常用的电池管理系统荷电状态校准方式为：单体电芯达到过放保护值时（或其他预设校准条件），自动校准荷电状态为0；单体电芯达到过充保护值时（或其他预设校准条件），自动校准荷电状态为100%。电池管理系统在物流分拣车等领域使用时，物流分拣车使用工况大致为：物流分拣车在放电（0.5c以下放电）至20%-40%，自动前往充电（2c以上充电），在充电至90%左右时，自动充电结束，进行作业，此运行策略仅以荷电状态为充电参考值，策略较为简单；在此特殊的工况下，物流分拣车每次充放电均未达到电池管理系统的荷电状态自动校准点，导致荷电状态计算误差的积累，且物流分拣车每天充放电循环达到4-5次，荷电状态误差积累较快，物流分拣车因荷电状态不准问题故障频发，如荷电状态在40%时，车辆在工作区域内馈电抛锚，阻碍运输通道，降低运输效率。

技术实现要素：

有鉴于此，本发明要解决的技术问题为提供一种用于物流分拣车的防抛锚电池管理系统及控制方法，通过电池的荷电状态与单体电压情况，结合物流分拣车的运行工况对电池和物流分拣车进行管理。

本发明技术方案为：

一种用于物流分拣车的防抛锚电池管理系统，包括动力电池和电池管理单元：

所述动力电池为能量来源，

所述电池管理单元监测动力电池状态，对动力电池进行充放电控制，所述动力电池在电池管理单元控制下与车辆的电机控制器连接，其特征在于，所述电池管理单元包括与动力电池串联的开关管回路，所述开关管回路连接所述动力电池的输出端并与电机控制器连接，电池管理模块通过an/485通讯与整车控制器进行信息交互，所述整车控制器通过an/485通讯与电机控制器进行信息交互，所述开关管回路包括两个串联的开关管组成，所述开关管从动力电池至电机控制器顺序分别为充电mos管和放电mos管，所述开关回路与动力电池均与电池管理模块连接。

进一步的，所述电池管理模块包括作用于动力电池的电压采集电路、温度采集电路和作用于电池管理单元的电流检测电路，三个部分分别对单体电压、单体电池温度和动力电池母线电流进行实时检测。

一种基于用于物流分拣车的防抛锚电池管理系统的控制方法：

1.将电池健康状态的程序定义，代码0表示电池健康无问题；代码1表示电池电芯存在故障，需返厂维修；代码2表示荷电状态误差大，需进行荷电状态校准及容量学习；代码3表示剩余电量较少，需进行优先充电；代码4表示剩余电量极少，需进行立即充电；

2.当电池管理单元检测到电池容量为50%-70%时，且电池单体之间电压压差大于400mv，则认为电池电芯存在故障，电池管理模块进行报警并给整车控制器发送电池健康状态1，物流分拣车停止目前的运输任务，直接开出工作区域，进入返厂维护区域，提示工作人员进行维修处理；

3.当电池管理系统检测到电池容量为50%-70%时，且电池单体之间电压压差在200mv-400mv之间，则认识目前荷电状态误差达到了极限，极有可能造成因荷电状态不准导致的异常抛锚，电池管理模块进行报警并给整车控制器发送电池健康状态2，物流分拣车停止目前的运输任务，进入校准区域，进行校准维护；

4.在电池组的任意容量下，电池管理系统检测到最低单体电池电压小于3.0v，或总压低于3.0*nv，所述n为电池串数，则认为目前物流分拣车目前剩余电量较少，需充电，电池管理模块进行报警并给整车控制器发送电池健康状态3，物流分拣车进行优先充电；

5.在电池组的任意容量下，有单体电池电压小于2.8v或总压低于2.8*nv，所述n为电池串数，则认为目前物流分拣车目前剩余电量极少，电池管理模块进行报警并给整车控制器发送电池健康状态4，物流分拣车进行立即充电。

进一步的，所述校准维护的流程为，物流分拣车先将电池容量放光至欠压保护，欠压保护触发，放电mos管被切断，此时无法继续放电，欠压保护激活电池管理系统的荷电状态校准及容量学习程序，然后物流分拣车以额定电流进行充电至过压保护，若单体电压值高于电池管理系统设置的单体电压过高保护值，过压保护触发，充电mos管被切断，校准及容量学习过程结束；

本发明的有益效果为：

可有效降低物流分拣车因荷电状态不准问题导致的抛锚概率，提高运输效率，可有效降低物流分拣车因荷电状态不准问题导致的抛锚概率，提高运输效率。

附图说明

图1为本发明系统架构；

图2为本发明中控制方法逻辑图。

图中：动力电池1，充电mos管2，放电mos管3，电池管理模块4，整车控制器5，电机控制器6。

具体实施方式

下面结合附图说明和具体实施方式对本发明进行进一步说明。

一种用于物流分拣车的防抛锚电池管理系统，包括动力电池和电池管理单元：

所述动力电池1为能量来源，

所述电池管理单元监测动力电池状态，对动力电池1进行充放电控制，所述动力电池在电池管理单元控制下与车辆的电机控制器连接，其特征在于，所述电池管理单元包括与动力电池串联的开关管回路，所述开关管回路连接所述动力电池的输出端并与电机控制器连接，电池管理模块4通过an/485通讯与整车控制器5进行信息交互，所述整车控制器5通过an/485通讯与电机控制器6进行信息交互，所述开关管回路包括两个串联的开关管组成，所述开关管从动力电池至电机控制器顺序分别为充电mos管2和放电mos管3，所述开关回路与动力电池均与电池管理模块连接，所述电池管理模块为深圳市智锂能源科技有限公司生产的c4_v8系列产品。

进一步的，所述电池管理模块4包括作用于动力电池的电压采集电路、温度采集电路和作用于电池管理单元的电流检测电路，三个部分分别对单体电压、单体电池温度和动力电池母线电流进行实时检测。

一种基于用于物流分拣车的防抛锚电池管理系统的控制方法：

1.将电池健康状态的程序定义，代码0表示电池健康无问题；代码1表示电池电芯存在故障，需返厂维修；代码2表示荷电状态误差大，需进行荷电状态校准及容量学习；代码3表示剩余电量较少，需进行优先充电；代码4表示剩余电量极少，需进行立即充电；

2.当电池管理单元检测到电池容量为50%-70%时，且电池单体之间电压压差大于400mv，则认为电池电芯存在故障，电池管理模块进行报警并给整车控制器发送电池健康状态1，物流分拣车停止目前的运输任务，直接开出工作区域，进入返厂维护区域，提示工作人员进行维修处理；

3.当电池管理系统检测到电池容量为50%-70%时，且电池单体之间电压压差在200mv-400mv之间，则认识目前荷电状态误差达到了极限，极有可能造成因荷电状态不准导致的异常抛锚，电池管理模块进行报警并给整车控制器发送电池健康状态2，物流分拣车停止目前的运输任务，进入校准区域，进行校准维护；

4.在电池组的任意容量下，电池管理系统检测到最低单体电池电压小于3.0v，或总压低于3.0*n（n为电池串数）v，则认为目前物流分拣车目前剩余电量较少，需充电，电池管理模块进行报警并给整车控制器发送电池健康状态3，物流分拣车进行优先充电；

5.在电池组的任意容量下，有单体电池电压小于2.8v或总压低于2.8*n（n为电池串数）v，则认为目前物流分拣车目前剩余电量极少，电池管理模块进行报警并给整车控制器发送电池健康状态4，物流分拣车进行立即充电。

进一步的，进一步的，所述校准维护的流程为，物流分拣车先将电池容量放光至欠压保护，若单体电压值低于电池管理系统设置的单体电压过低保护值，欠压保护触发，放电mos管被切断，此时无法继续放电，欠压保护激活电池管理系统的荷电状态校准及容量学习程序，容量学习为电池管理系统重新计算当前状态的电池组能够放出的最大容量，然后物流分拣车以额定电流进行充电至过压保护，若单体电压值高于电池管理系统设置的单体电压过高保护值，过压保护触发，充电mos管被切断，校准及容量学习过程结束；

充电mos管和放电mos管受电池管理系统控制，电池管理系统控制电路实时检测单体电压、电流和温度，对电池的电压、电流、温度、荷电状态等异常情况进行监控，如有重大故障，如电池过压、欠压、过温、过流等，及时关断充电mos管或放电mos管以达到保护电池管理系统电路及电池的目的，整车控制器通过can/485通讯，接收电池管理模块处理的电池相关信息，对电池管理模块发送的电池健康状态进行判断并相应处理。