基于混合动力系统的钛酸锂电池BMS的SOP控制系统及方法与流程

本发明涉及一种钛酸锂电池BMS的SOP控制系统及方法，特别是涉及一种基于混合动力系统的钛酸锂电池BMS的SOP控制系统及方法。

背景技术：

新能源汽车的三大核心是电池、电机和电控系统，而其中的关键是电池技术。过去几年来，以磷酸铁锂电池为主的新能源汽车在市场上表现欠佳，导致了新能源汽车应用遭遇信任危机。不过，随着钛酸锂电池的成功应用，新能源汽车正在重新找回正确方向。钛酸锂电池区别于现有磷酸铁锂电池与锰酸锂电池最大的优势在于其超长的循环寿命、优异的倍率充放电特性、更宽的工作温度范围以及更佳的安全性能。

混合动力汽车是指装有内燃机与电动机两种动力的汽车，其目的是减少汽车的污染，提高纯电动汽车的行驶里程。混合动力汽车有串联式和并联式两种结构形式。由于有两套动力系统，从而导致管理控制系统结构复杂、技术较难、且价格昂贵。

现阶段针对混合动力系统的钛酸锂电池管理系统(BMS)的功率状态(SOP)控制策略模型很少，一般都是根据SOP的定义即下一时刻比如下一个2秒、10秒、30秒以及持续的大电流的时候电池能够提供的最大的放电和被充电的功率来做功率限制，而并没有具体策略模型可循，常常导致BMS系统在电池单体电压良好温度正常等情况下不能给动力电机以强劲的驱动电流，或者电池性能不好的时候，比如单体压降过快，又不能很好的保护动力电池。

设计水箱蓄水池的出水口等于入水口，水箱蓄水池大小V_max及出入水口大小可调，当水闸全开时，出水口流出的水量等于入水口流入的水量；当水闸处于一定比例的关闭状态(如半关闭)时有两种情况：一、当水箱蓄水池里面水位大于V_流入*△T水量时，水箱蓄水池出水口就可以以最大的水流出水。二、当水箱蓄水池里面水位小于或等于V_流入*△T时，水箱蓄水池出水口只能根据流入水箱的水量V_流入*△t流出出水口；当水箱蓄水池出水口不需要出水时，水箱蓄水池里面的水位会持续上升直到水箱满水为止；当外部水量稀少不能给水箱蓄水池供水时，通过关闭水闸断绝水源的供应以保护外部水源。由上可知只要准确控制进水口水流大小(速度)V_流入、水箱蓄水池初始水位量V_init及水箱蓄水池容积的大小Vmax就可以很好的控制水箱蓄水池的出水情况。同理只要有一个类似水箱蓄水池模型策略，电池管理系统BMS利用此模型通过控制水箱蓄水池的容积V_max、初始水位量V_init和流入蓄水池的水流大小V_流入就可以很好的控制输出水流的大小V_流出，水流此处即电流，进而控制输出功率P＝UI_流出(I_流出＝V_流出)。

技术实现要素：

本发明所要解决的技术问题是提供一种基于混合动力系统的钛酸锂电池BMS的SOP控制系统及方法，其能够提高电池的利用效率，保证车在行驶过程中不会因为欠压或者过流保护而失去动力即使是在电池电荷量SOC很低的时候，操作方便，延迟使用寿命。

本发明是通过下述技术方案来解决上述技术问题的：一种基于混合动力系统的钛酸锂电池BMS的SOP控制系统，其包括钛酸锂电池组、电池组控制模块、温度控制模块、LECU中央控制器CPU块、整车控制模块VCU、发电机及电动机模块、充放电开关及电流控制模块、CAN(Controller Area Network，控制器局域网络)通信模块、BMU中央处理器CPU模块、母线电压HVB及HVP模块、母线电流模块、高压互锁模块、通信Key模块、冷却模块、存储模块、SOP软件算法模块、SOC软件算法模块、SOH软件算模块、电源模块，LECU中央控制器CPU模块、整车控制模块VCU都与CAN通信模块相连，LECU中央控制器CPU模块位于整车控制模块VCU的上方，电池组控制模块、温度控制模块都与LECU中央控制器CPU模块相连，钛酸锂电池组位于电池组控制模块和温度控制模块之间，整车控制模块VCU与发电机及电动机模块相连，发电机及电动机模块与充放电开关及电流控制模块相连，充放电开关及电流控制模块与BMU中央处理器CPU模块相连，CAN通信模块与BMU中央处理器CPU模块相连，电源模块与BMU中央处理器CPU模块相连，母线电压HVB及HVP模块、母线电流模块、高压互锁模块、通信Key模块、冷却模块、存储模块、SOP软件算法模块、SOC软件算法模块、SOH软件算模块都与BMU中央处理器CPU模块相连，母线电压HVB及HVP模块位于母线电流模块的上方，高压互锁模块位于母线电流模块的下方，高压互锁模块位于通信Key模块的上方，冷却模块位于通信Key模块的下方，存储模块位于冷却模块的下方，SOP软件算法模块位于存储模块的下方，SOC软件算法模块位于SOP软件算法模块的下方，SOH软件算模块位于SOC软件算法模块的下方。

本发明还提供一种基于混合动力系统的钛酸锂电池BMS的SOP控制方法，其由BMS时钟控制及中断服务ISR方法和蓄电池组管理控制单元BMU逻辑控制方法组成，其中：

BMS时钟控制及中断服务ISR方法包括以下步骤：

步骤一，ISR模块中启动100ms定时中断，分别记录两次单体最大电压和两次单体最小电压出现的时间间隔Tccnt和Tdisccnt；

步骤二，判断充电SOP水箱模型时间△tcmode是否大于0，△tcmode＝(Vinit-I电流流入△T)/(I电流流出-I电流流入)；

步骤三，如果△tcmode大于0说明充电水箱蓄水池限流已启动，在△tcmode时间后充电电流将受到限制，要小于等于充电保护电流Icsave，记录△tcmode时间到Climit并清零△tcmode以保护当前限流的启动时间点，如果△tcmode小于等于0则转步骤六；

步骤四，对Climit时间进行倒计时；

步骤五，如果Climit时间到达，那么打开充电限流标志EnChargeLimit＝1；

步骤六，判断放电SOP水箱模型时间△tdiscmode是否大于零，△tdiscmode＝(Vinit-I电流流入△T)/(I电流流出-I电流流入)；

步骤七，如果△tdiscmode大于0说明放电SOP水箱蓄水池限流启动，在△discmode时间后放电电流将被限制为以小于或等于放电保护电流Idiscsave进行放电，记录△discmode时间到Disclimit并清零△tdiscmode以保护当前放电限流启动的时间点，如果△tdiscmode小于等于0则转步骤一；

步骤八，对Disclimit时间倒计时；

步骤九，如果Disclimit时间到，那么使能放电电限流标志EnDischargeLimit＝1，如果Disclimit时间没到则转步骤一；

步骤十，ISR模块中启动500ms定时中断，分别为充电和放电记录60s的时间Tcave和Tdiscave，用于计算单体过压和单体欠压出现的频次；

步骤十一，当60s放电时间Tdiscave到达，计算两次最小单体电压出现的周期，并清零Tdiscave，以启动下次60s时间；

步骤十二，如果两次最小单体电压出现的周期小于24且放电SOP水箱模型保护DischargeLimit＝0关闭，那么使能放电SOP水箱模型功率方法SOPdiscmode＝1，并启动放电回路恢复检索定时开关Tdis_en＝1和清零检索标志Dflag＝0，否则SOPdiscmode＝0关闭，转步骤一；

步骤十三，当60s充电时间Tcave到达，计算两次最大单体电压出现的周期，并清零Tcave，以启动下次60s时间；

步骤十四，如果两次最大单体电压出现的周期小于60且充电SOP水箱模型保护ChargeLimit＝0关闭那么使能充电功率方法SOPcmode＝1，并启动充电回路恢复检索定时开关Tchg_en＝0和清零检索标志Cflags＝0，否则SOPcmode＝0关闭，转步骤一；

步骤十五，ISR模块中启动1000ms定时中断，用于控制温度采样频次；

步骤十六，如果秒钟计时Tsec到5s，使能标志Tflag＝1以启动SOP水箱模型状态监测和温度监测，每5s进行一次查询，并清零秒时计数Tsec＝0用于下次定时计数，否则转步骤一；

步骤十七，ISR模块中启动2000ms定时中断，用于放电及充电的限制以及关闭的恢复检索；

步骤十八，如果放电限制和关闭恢复检索标志使能Tdis_en＝1，启动放电回路恢复检索计时Tdischarge++，否则转步骤二十一；

步骤十九，当放电回路检索计时Tdischarge大于等于150，放电回路恢复检索使能Dflag＝1，也5分钟做一次放电回路限制或关闭的恢复检索；

步骤二十，如果充电限制或关闭恢复检索标志打开Tchg_en＝1，启动充电回路恢复检索计时Tcharge++，否则转步骤一；

步骤二十一，当充电回路检索计时Tcharge大于150，充电回路限制或断开的恢复检索使能Cflag＝1，也5分钟做一次充电回路限制或断开的恢复检索；

步骤二十二，进入下一次ISR等待；

蓄电池组管理控制单元BMU逻辑控制方法包括以下步骤：

步骤三十，判断放电水箱蓄水池模型SOPdiscmode是否被启动，如果没有被启动则转步骤三十二，如果启动则转步骤七十九；

步骤三十一，判断充电水箱蓄水池模型SOPcmode是否被启动，如果没有启动则转步骤三十二，如果启动则转步骤八十三；

步骤三十二，通过温度控制模块采集单体电池的温度并计算出最高电池温度Tsmp；

步骤三十三，判断最高电池温度是否高于45℃，是则转步骤三十四，否则转步骤三十五；

步骤三十四，判断由于温度过高报警引起的SOP水箱蓄水池模型限流保护开关TempLimit是否使能，如果没有使能，打开放电和充电SOP水箱蓄水池模型线程控制，转步骤七十九和步骤八十三，如果使能了则进入步骤三十七；

步骤三十五，放电水箱蓄水池模型和充电水箱蓄水池模型的SOP水箱蓄水池模型保护是否都关闭，如果关闭转步骤三十六，如果没有关闭则转步骤三十七；

步骤三十六，取消温度过高报警引起的SOP水箱蓄水池模型保护，此时当温度过高报警，则会引起的充放电SOP水箱蓄水池模型的建立以控制充放电电流；

步骤三十七，通过温度控制模块采集单体电池的温度并计算出最高电池温度Tsmp，并判断最高电池温度Tsmp是否大于上次记录到的单体最大温度，是则转步骤三十八，否则转步骤三十九；

步骤三十八，把当前采集到的最大单体电池的温度赋给最大温度存储变量Tmax，即Tmax＝Tsmp；

步骤三十九，采集电池组最小单体电压Vsmp和最大单体电压Vmsmp；

步骤四十，判断当前最小单体电压Vsmp小于1.5V或者电池电荷量SOC小于5％，是则转步骤四十一，否则转步骤四十五；

步骤四十一，判断放电回路是否断开，是则转步骤四十二，否则转步骤六十五；

步骤四十二，通知整车控制模块VCU电池电量已耗光，电池电量将不能继续供电将断开放电回路；

步骤四十三，整车响应30s后切断放电回路电路以保护电池；

步骤四十四，清零放电回路限制或关闭的检索计数器Tdischarge＝0，并启动放电回路限制或关闭的检测定时开关Tdis_en＝1，清零放电回路限制或断开的恢复检索标志Dflag＝0，进入步骤六十五；

步骤四十五，电池单体电压最小值Vmin，判断是否满足Vsm≤Vmin＜1.8V吗，是则转步骤五十六，否则转步骤五十二；

步骤四十六，判断放电回路是否闭合，是则转步骤四十七，否则转六十五；

步骤四十七，判断电池电荷容量SOC是否小于10％，是则转步骤四十八，否则转步骤六十五；

步骤四十八，记录最小电压值到存储变量Vmin＝Vsmp；

步骤四十九，记录两次最小电压出现的时间间隔Tdiscgap＝Tdisccnt，并清零Tdisccnt用于记录下次出现小于或等于当前最小电压的时间间隔；

步骤五十，判断Tdiscgap小于10，即两次单体最小电压出现的时间间隔小于10s，是则转步骤五十一，否则转步骤六十五；

步骤五十一，两次单体最小电压在小于规定时间内出现频次计数器DCounter加1，转步骤六十五；

步骤五十二，如果最大单体电压大于2.8v或电池电荷量SOC＝100％，是则转步骤五十三，否则转步骤五十八；

步骤五十三，判断充电回路是否闭合，是则转步骤五十四，否则转六十五；

步骤五十四，通知整车控制模块VCU充电已过压或电池已满充，将断开充电回路以保护钛酸锂电池组，转步骤五十六；

步骤五十六，整车响应后即切断充电回路，已确保电池的安全进而保障人和车辆的安全；

步骤五十七，清零充电回路限流或断开的恢复的检索计数器值Tcharge＝0，并启动充电回路限流或断开的恢复检测定时开关Tchg_en＝1，清零充电回路限流或断开的恢复检索标志Cflag＝0，转步骤六十五；

步骤五十八，判断充电回路是否闭合，是则转步骤五十九，否则转步骤六十五；

步骤五十九，判断电池电荷容量SOC是否大于90％，是则转步骤六十，否则转步骤六十五；

步骤六十，判断当前采集到的最大电池电压Vmsmp和上次记录的最大单体电压Vmax是否满足2.5V＜Vmax≤Vmsmp，是则转步骤六十一，否则转步骤六十五；

步骤六十一，记录最大单体电压到最大单体电压存储变量Vmax＝Vmsmp；

步骤六十二，记录两次最大单体电压出现的时间间隔Tcgap＝Tccnt，并清零Tccnt；

步骤六十三，判断两次最大单体电压出现时间间隔Tcgap是否小于5s，是则转步骤六十四，否则转步骤六十五；

步骤六十四，两次最大单体电压出现次数计数CCounter加1；

步骤六十五，判断放电回路检索标志Dflag是否使能，是则转步骤六十六，否则转步骤六十九；

步骤六十六，清零放电回路限流或断开的恢复的检查标志Dflag＝0，以等待下一个时间点对放电回路的检查；

步骤六十七，判断当前电池电荷容量SOC是否大于15％，是则转步骤六十八，否这转步骤六十九；

步骤六十八，关闭放电回路限流或断开的恢复的检索使能Tdis_en＝0，取消放电SOP水箱蓄水池模型的保护DischargeLimit＝0，清零以保护放电电流Idiscsave执行限流放电标志EndischargeLimit＝0，放电电流不再受限制；

步骤六十九，判断充电回路限流或断开的恢复的检索标志Cflag是否使能，是则转步骤七十，否则转步骤七十三；

步骤七十，清零Cflag＝0，以等待下一个时间点对充电回路恢复正常供电的检查；

步骤七十一，判断电池电荷容量是否小于90％，是则转步骤七十二，否则转七十三；

步骤七十二，关闭充电限流或断开的恢复的检索Tchg_en＝0，取消充电SOP水箱蓄水池模型的保护ChargeLimit＝0，清零以保护充电电流Icsave执行充电的标志EnchargeLimit＝0，充电电流不再受限制；

步骤七十三，判断温度采集使能Tflag是否等于1，是则转步骤七十四，否则转七十五；

步骤七十四，清零Tflag以供下次温度采集时间点计时，转步骤三十；

步骤七十五，判断充电限流执行标志EnchargeLimit是否使能，是则转步骤七十六，否则转步骤七十七；

步骤七十六，限制充电电流要小于或等于充电保护电流Icsave，转步骤七十七；

步骤七十七，判断放电限流执行标志EndischargeLimit是否使能，是则转步骤七十八，否则转步骤三十九

步骤七十八，电池系统只能以小于或等于保护放电电流Idiscsave的电流放电，转步骤三十九；

步骤七十九，关闭放电水箱蓄水池模型SOPdiscmode，即不使能放电SOP水箱蓄水池模型，以防止主进程的下次干扰；

步骤八十，BMS系统计算此状态下放电SOP水箱蓄水池模型的SOPdiscmode参数Vmax、计算放电保护电流Idiscsave、计算放电SOP水箱蓄水池模型初始水位量Vinit、计算关键时间△tdiscmode；

步骤八十一，打开放电SOP水箱蓄水池模型保护DischargeLimit＝1和由于温度引起的SOP放电水箱蓄水池的保护TempLimit＝1；

步骤八十二，返回步骤三十二继续主进行执行；

步骤八十三，关闭充电水箱蓄水池模型SOPcmode，即不使能充电SOP水箱蓄水池模型，以防止主进程的下次干扰；

步骤八十四，BMS系统计算此状态下充电SOP水箱蓄水池模型SOPcmode参数Vmax、计算充电保护电流Icsave、计算充电SOP水箱蓄水池模型初始水位量Vinit、计算关键时间△tcmode；

步骤八十五，使能充电SOP水箱蓄水池控制模型保护ChargeLimit＝1和使能由于温度过高报警引起的SOP充电水箱蓄水池的保护TempLimit＝1；

步骤八十六，返回步骤三十二继续主进行执行。

优选地，所述步骤八十中Vmax＝μ*C，其中C为电池组容量，μ为比例系数；Idiscsave满足J散热＞R内阻*Idiscsave^2，其中J散热为电池箱体单位时间的散热量，R内阻为钛酸锂电池组内阻和；Vinit＝f(Tcurr，△H，△V，φ)，其中Tcurr为当前电池平均温度，△H为两次相同的最小单体电压出现的时间差的平均值，φ为钛酸锂电池温升系数；△tdiscmode＝(Vinit-Idiscsave△T)/(I电流流出-Idiscsave)，其中△T为标定时间，在SOP水箱蓄水池模型中是根据水流流过水箱时间来定，I为电流流出为BMS系统额定最大输出电流。

优选地，所述步骤八十四中Vmax＝μ*C，其中C为电池组容量，μ为比例系数由实验数据得到；Icsave满足J散热＞R内阻*Idiscsave^2，其中J散热为电池箱体单位时间的散热量，R内阻为钛酸锂电池组内阻和；Vinit＝f(Tcurr，△H，△V，φ)，其中Tcurr为当前电池平均温度，△H为两次相同的最大单体电压出现的时间差的平均值，φ为钛酸锂电池温升系数；△tcmode＝(Vinit-Idiscsave△T)/(I电流流出-Icsave)，其中△T为标定时间，在SOP水箱蓄水池模型中是根据水流流过水箱时间来定，I电流流出为BMS系统额定最大充电电流。

本发明的积极进步效果在于：本发明能够提高电池的利用效率，比如在刹车时可以尽量多的吸收回馈的能量而不伤害电池，在加速时可以提供更大的功率获得更大的加速度而不伤害电池，同时也可以保证车在行驶过程中不会因为欠压或者过流保护而失去动力即使是在电池电荷量SOC很低的时候，并且本发明基于水箱蓄水池的大小等参数可方便调节以更有效的控制充放电。

附图说明

图1为本发明的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图给出本发明较佳实施例，以详细说明本发明的技术方案。

如图1所示，本发明基于混合动力系统的钛酸锂电池BMS的SOP控制系统包括钛酸锂电池组、电池组控制模块、温度控制模块、LECU(Local Electrical Control Unit，蓄电池模块管理控制单元)中央控制器CPU(Central Processing Uinit，中央处理器)模块、整车控制模块VCU(Vehicle Controller Unit，电子控制单元)、发电机及电动机模块、充放电开关及电流控制模块、CAN(Controller Area Network，控制器局域网络)通信模块、BMU(Battery Management Control Unit，蓄电池管理控制单元)中央处理器CPU模块、母线电压HVB(High-Voltage Battery，高压电池)及HVP(High-Voltage Pack，高压包)模块、母线电流模块、高压互锁模块、通信Key(键值)模块、冷却模块、存储模块、SOP(State of power，功率状态)软件算法模块、SOC(State of charge，电池电荷状态)软件算法模块、SOH(State of health，电池健康状态)软件算模块、电源模块，LECU中央控制器CPU模块、整车控制模块VCU都与CAN通信模块相连，LECU中央控制器CPU模块位于整车控制模块VCU的上方，电池组控制模块、温度控制模块都与LECU中央控制器CPU模块相连，钛酸锂电池组位于电池组控制模块和温度控制模块之间，整车控制模块VCU与发电机及电动机模块相连，发电机及电动机模块与充放电开关及电流控制模块相连，充放电开关及电流控制模块与BMU中央处理器CPU模块相连，CAN通信模块与BMU中央处理器CPU模块相连，电源模块与BMU中央处理器CPU模块相连，母线电压HVB及HVP模块、母线电流模块、高压互锁模块、通信Key模块、冷却模块、存储模块、SOP软件算法模块、SOC软件算法模块、SOH软件算模块都与BMU中央处理器CPU模块相连，母线电压HVB及HVP模块位于母线电流模块的上方，高压互锁模块位于母线电流模块的下方，高压互锁模块位于通信Key模块的上方，冷却模块位于通信Key模块的下方，存储模块位于冷却模块的下方，SOP软件算法模块位于存储模块的下方，SOC软件算法模块位于SOP软件算法模块的下方，SOH软件算模块位于SOC软件算法模块的下方。

本发明基于混合动力系统的钛酸锂电池BMS的SOP控制方法由BMS时钟控制及中断服务ISR方法和蓄电池组管理控制单元BMU逻辑控制方法组成，其中：

BMS时钟控制及中断服务ISR方法包括以下步骤：

步骤一，ISR(Interrupt Service Routines，中断服务程序)模块中启动100ms定时中断，分别记录两次单体最大电压和两次单体最小电压出现的时间间隔Tccnt和Tdisccnt；

步骤二，判断充电SOP水箱模型时间△tcmode是否大于0，△tcmode＝(Vinit-I电流流入△T)/(I电流流出-I电流流入)，其中Vinit是SOP水箱蓄水池模型中的初始水位大小，根据Tcurr为当前电池平均温度，△H为两次相同的最大单体电压出现的时间间隔的平均值，φ为钛酸锂电池温升系数计算得到，此处I电流流入与电池组限定的保护充电电流Icsave相等，此处I电流流出是BMS最大的额定充电电流，△T在SOP水箱模型中是指水流流过蓄水池所需要的时间，根据客户对功率需求进行标定；

步骤三，如果△tcmode大于0说明充电水箱蓄水池限流已启动，在△tcmode时间后充电电流将受到限制，要小于等于充电保护电流Icsave，记录△tcmode时间到Climit并清零△tcmode以保护当前限流的启动时间点，如果△tcmode小于等于0则转步骤六；

步骤四，对Climit时间进行倒计时；

步骤五，如果Climit时间到达，那么打开充电限流标志EnChargeLimit＝1；

步骤六，判断放电SOP水箱模型时间△tdiscmode是否大于零，△tdiscmode＝(Vinit-I电流流入△T)/(I电流流出-I电流流入)，其中Vinit是SOP水箱蓄水池模型中的当前水位大小，其是根据Tcurr为当前电池平均温度，△H为两次相同的最小单体电压出现的时间间隔的平均值，φ为钛酸锂电池温升系数计算得到，此处I电流流入与电池组保护放电电流Idiscsave相等，I电流流出是BMS系统钛酸锂电池组在额定功率范围内最大的供电电流，△T是SOP水箱模型中水流流过蓄水池所需要的时间，根据客户对功率需求进行标定；

步骤七，如果△tdiscmode大于0说明放电SOP水箱蓄水池限流启动，在△discmode时间后放电电流将被限制为以小于或等于放电保护电流Idiscsave进行放电，记录△discmode时间到Disclimit并清零△tdiscmode以保护当前放电限流启动的时间点，如果△tdiscmode小于等于0则转步骤一；

步骤八，对Disclimit时间倒计时；

步骤九，如果Disclimit时间到，那么使能放电电限流标志EnDischargeLimit＝1，如果Disclimit时间没到则转步骤一；

步骤十，ISR模块中启动500ms定时中断，分别为充电和放电记录60s的时间Tcave和Tdiscave，用于计算单体过压和单体欠压出现的频次；

步骤十一，当60s放电时间Tdiscave到达，计算两次最小单体电压出现的周期(频率)，并清零Tdiscave，以启动下次60s时间；

步骤十二，如果两次最小单体电压出现的周期小于24(即小于12s出现一次)且放电SOP水箱模型保护DischargeLimit＝0关闭，那么使能放电SOP水箱模型功率方法SOPdiscmode＝1，并启动放电回路恢复检索定时开关Tdis_en＝1和清零检索标志Dflag＝0，否则SOPdiscmode＝0关闭，转步骤一；

步骤十三，当60s充电时间Tcave到达，计算两次最大单体电压出现的周期(频率)，并清零Tcave，以启动下次60s时间；

步骤十四，如果两次最大单体电压出现的周期小于60(即小于30s出现一次)且充电SOP水箱模型保护ChargeLimit＝0关闭那么使能充电功率方法SOPcmode＝1，并启动充电回路恢复检索定时开关Tchg_en＝0和清零检索标志Cflags＝0，否则SOPcmode＝0关闭，转步骤一；

步骤十五，ISR模块中启动1000ms定时中断，用于控制温度采样频次；

步骤十六，如果秒钟计时Tsec到5s，使能标志Tflag＝1以启动SOP水箱模型状态监测和温度监测，即每5s进行一次查询，并清零秒时计数Tsec＝0用于下次定时计数，否则转步骤一；

步骤十七，ISR模块中启动2000ms定时中断，用于放电及充电的限制以及关闭的恢复检索；

步骤十八，如果放电限制和关闭恢复检索标志使能Tdis_en＝1，启动放电回路恢复检索计时Tdischarge++，否则转步骤二十一；

步骤十九，当放电回路检索计时Tdischarge大于等于150(即5分钟，时间可标定)，放电回路恢复检索使能Dflag＝1，也即5分钟做一次放电回路限制或关闭的恢复检索；

步骤二十，如果充电限制或关闭恢复检索标志打开Tchg_en＝1，启动充电回路恢复检索计时Tcharge++，否则转步骤一；

步骤二十一，当充电回路检索计时Tcharge大于150，充电回路限制或断开的恢复检索使能Cflag＝1，也即5分钟做一次充电回路限制或断开的恢复检索；

步骤二十二，进入下一次ISR等待；

蓄电池组管理控制单元BMU逻辑控制方法包括以下步骤：

步骤三十，判断放电水箱蓄水池模型SOPdiscmode是否被启动，如果没有被启动则转步骤三十二，如果启动则转步骤七十九；

步骤三十一，判断充电水箱蓄水池模型SOPcmode是否被启动，如果没有启动则转步骤三十二，如果启动则转步骤八十三；

步骤三十二，通过温度控制模块采集单体电池的温度并计算出最高电池温度Tsmp；

步骤三十三，判断最高电池温度是否高于45℃，是则转步骤三十四，否则转步骤三十五；

步骤三十四，判断由于温度过高报警引起的SOP水箱蓄水池模型限流保护开关TempLimit是否使能，如果没有使能(即TempLimit＝0)，打开放电和充电SOP水箱蓄水池模型线程控制，转步骤七十九和步骤八十三，如果使能了(即TempLimit＝1)则进入步骤三十七；

步骤三十五，放电水箱蓄水池模型和充电水箱蓄水池模型的SOP水箱蓄水池模型保护是否都关闭(即DischargeLimit＝ChargeLimit＝0)，如果关闭转步骤三十六，如果没有关闭则转步骤三十七；

步骤三十六，取消温度过高报警引起的SOP水箱蓄水池模型保护(即TempLimit＝0)，此时当温度过高报警，则会引起的充放电SOP水箱蓄水池模型的建立以控制充放电电流；

步骤三十七，通过温度控制模块采集单体电池的温度并计算出最高电池温度Tsmp，并判断最高电池温度Tsmp是否大于上次记录到的单体最大温度，是则转步骤三十八，否则转步骤三十九；

步骤三十八，把当前采集到的最大单体电池的温度赋给最大温度存储变量Tmax，即Tmax＝Tsmp；

步骤三十九，采集电池组最小单体电压Vsmp和最大单体电压Vmsmp；

步骤四十，判断当前最小单体电压Vsmp小于1.5V(三级欠压报警)或者电池电荷量SOC小于5％(SOC过低三级报警)，是则转步骤四十一，否则转步骤四十五；

步骤四十一，判断放电回路是否断开，是则转步骤四十二，否则转步骤六十五；

步骤四十二，通知整车控制模块VCU电池电量已耗光，电池电量将不能继续供电将断开放电回路；

步骤四十三，整车响应30s(时间根据客户接受的动力削弱程度来定，不可瞬间切断已确保驾驶安全)后切断放电回路电路以保护电池；

步骤四十四，清零放电回路限制或关闭的检索计数器Tdischarge＝0，并启动放电回路限制或关闭的检测定时开关Tdis_en＝1，清零放电回路限制或断开的恢复检索标志Dflag＝0，进入步骤六十五；

步骤四十五，电池单体电压最小值Vmin，判断是否满足Vsm≤Vmin＜1.8V吗，是则转步骤五十六，否则转步骤五十二；

步骤四十六，判断放电回路是否闭合，是则转步骤四十七，否则转六十五；

步骤四十七，判断电池电荷容量SOC是否小于10％，是则转步骤四十八，否则转步骤六十五；

步骤四十八，记录最小电压值到存储变量Vmin＝Vsmp；

步骤四十九，记录两次最小电压出现的时间间隔Tdiscgap＝Tdisccnt，并清零Tdisccnt用于记录下次出现小于或等于当前最小电压的时间间隔；

步骤五十，判断Tdiscgap小于10，即两次单体最小电压出现的时间间隔小于10s，是则转步骤五十一，否则转步骤六十五；

步骤五十一，两次单体最小电压在小于规定时间内出现频次计数器DCounter加1，转步骤六十五；

步骤五十二，如果最大单体电压大于2.8v(三级过压报警)或电池电荷量SOC＝100％(电池已满充)，是则转步骤五十三，否则转步骤五十八；

步骤五十三，判断充电回路是否闭合，是则转步骤五十四，否则转六十五；

步骤五十四，通知整车控制模块VCU充电已过压或电池已满充，将断开充电回路以保护钛酸锂电池组，转步骤五十六；

步骤五十六，整车响应后即切断充电回路，已确保电池的安全进而保障人和车辆的安全；

步骤五十七，清零充电回路限流或断开的恢复的检索计数器值Tcharge＝0，并启动充电回路限流或断开的恢复检测定时开关Tchg_en＝1，清零充电回路限流或断开的恢复检索标志Cflag＝0，转步骤六十五；

步骤五十八，判断充电回路是否闭合，是则转步骤五十九，否则转步骤六十五；

步骤五十九，判断电池电荷容量SOC是否大于90％，是则转步骤六十，否则转步骤六十五；

步骤六十，判断当前采集到的最大电池电压Vmsmp和上次记录的最大单体电压Vmax是否满足2.5V＜Vmax≤Vmsmp，是则转步骤六十一，否则转步骤六十五；

步骤六十一，记录最大单体电压到最大单体电压存储变量Vmax＝Vmsmp；

步骤六十二，记录两次最大单体电压出现的时间间隔Tcgap＝Tccnt，并清零Tccnt；

步骤六十三，判断两次最大单体电压出现时间间隔Tcgap是否小于5s，是则转步骤六十四，否则转步骤六十五；

步骤六十四，两次最大单体电压出现次数计数CCounter加1；

步骤六十五，判断放电回路检索标志Dflag是否使能，是则转步骤六十六，否则转步骤六十九；

步骤六十六，清零放电回路限流或断开的恢复的检查标志Dflag＝0，以等待下一个时间点对放电回路的检查；

步骤六十七，判断当前电池电荷容量SOC是否大于15％，是则转步骤六十八，否这转步骤六十九；

步骤六十八，关闭放电回路限流或断开的恢复的检索使能Tdis_en＝0，取消放电SOP水箱蓄水池模型的保护DischargeLimit＝0，清零以保护放电电流Idiscsave执行限流放电标志EndischargeLimit＝0，放电电流不再受限制；

步骤六十九，判断充电回路限流或断开的恢复的检索标志Cflag是否使能，是则转步骤七十，否则转步骤七十三；

步骤七十，清零Cflag＝0，以等待下一个时间点对充电回路恢复正常供电的检查；

步骤七十一，判断电池电荷容量是否小于90％，是则转步骤七十二，否则转七十三；

步骤七十二，关闭充电限流或断开的恢复的检索Tchg_en＝0，取消充电SOP水箱蓄水池模型的保护ChargeLimit＝0，清零以保护充电电流Icsave执行充电的标志EnchargeLimit＝0，充电电流不再受限制；

步骤七十三，判断温度采集使能Tflag是否等于1，是则转步骤七十四，否则转七十五；

步骤七十四，清零Tflag以供下次温度采集时间点计时，转步骤三十；

步骤七十五，判断充电限流执行标志EnchargeLimit是否使能，是则转步骤七十六，否则转步骤七十七；

步骤七十六，限制充电电流要小于或等于充电保护电流Icsave，转步骤七十七；

步骤七十七，判断放电限流执行标志EndischargeLimit是否使能，是则转步骤七十八，否则转步骤三十九

步骤七十八，电池系统只能以小于或等于保护放电电流Idiscsave的电流放电，转步骤三十九；

步骤七十九，关闭放电水箱蓄水池模型SOPdiscmode，即不使能放电SOP水箱蓄水池模型，以防止主进程的下次干扰；

步骤八十，BMS系统计算此状态下放电SOP水箱蓄水池模型的SOPdiscmode参数Vmax、计算放电保护电流Idiscsave、计算放电SOP水箱蓄水池模型初始水位量Vinit、计算关键时间(距离放电电流限制还剩的时间)△tdiscmode；

步骤八十一，打开放电SOP水箱蓄水池模型保护DischargeLimit＝1和由于温度引起的SOP放电水箱蓄水池的保护TempLimit＝1；

步骤八十二，返回步骤三十二继续主进行执行；

步骤八十三，关闭充电水箱蓄水池模型SOPcmode，即不使能充电SOP水箱蓄水池模型，以防止主进程的下次干扰；

步骤八十四，BMS系统计算此状态下充电SOP水箱蓄水池模型SOPcmode参数Vmax、计算充电保护电流Icsave、计算充电SOP水箱蓄水池模型初始水位量Vinit、计算关键时间(距离充电电流限制还剩的时间)△tcmode；

步骤八十五，使能充电SOP水箱蓄水池控制模型保护ChargeLimit＝1和使能由于温度过高报警引起的SOP充电水箱蓄水池的保护TempLimit＝1；

步骤八十六，返回步骤三十二继续主进行执行。

所述步骤八十中Vmax＝μ*C，其中C为电池组容量，μ为比例系数；Idiscsave满足J散热＞R内阻*Idiscsave^2，其中J散热为电池箱体单位时间的散热量，R内阻为钛酸锂电池组内阻和；Vinit＝f(Tcurr，△H，△V，φ)，其中Tcurr为当前电池平均温度，△H为两次相同的最小单体电压出现的时间差的平均值，φ为钛酸锂电池温升系数；△tdiscmode＝(Vinit-Idiscsave△T)/(I电流流出-Idiscsave)，其中△T为标定时间，在SOP水箱蓄水池模型中是根据水流流过水箱时间来定，I为电流流出为BMS系统额定最大输出电流。

所述步骤八十一为了防止再一次因为单体欠压而引起新的放电SOP水箱蓄水池模型控制SOPdiscmode请求，以保护现有的水箱模型，为了防止由于温度过高报警引起的SOP水箱蓄水池模型干扰现有SOP水箱蓄水池控制模型的工作。

所述步骤八十四中Vmax＝μ*C，其中C为电池组容量，μ为比例系数由实验数据得到；Icsave满足J散热＞R内阻*Idiscsave^2，其中J散热为电池箱体单位时间的散热量，R内阻为钛酸锂电池组内阻和；Vinit＝f(Tcurr，△H，△V，φ)，其中Tcurr为当前电池平均温度，△H为两次相同的最大单体电压出现的时间差的平均值，φ为钛酸锂电池温升系数；△tcmode＝(Vinit-Idiscsave△T)/(I电流流出-Icsave)，其中△T为标定时间，在SOP水箱蓄水池模型中是根据水流流过水箱时间来定，I电流流出为BMS系统额定最大充电电流。

所述步骤八十五为了防止再一次因为单体过压而引起新的充电水箱蓄水池SOP模型控制SOPcmode请求，以保护现有的水箱模型，为了防止由于温度过高引起的SOP水箱蓄水池模型干扰现有SOP水箱蓄水池控制模型的工作。

当钛酸锂电池组进行放电时，钛酸锂电池组供应的输出电流(I电流流入钛酸锂电池BMS系统母线放电电流)是可通过电流控制器控制的，在正常情况下可以在BMS系统最大额定供电电流范围内的电流供电(即0<＝I电流流入<＝IBMS放)(IBMS放为BMS系统钛酸锂电池组额定最大放电电流)，当在电池电荷量SOC小于10％时，判断电池单体最小电压在1.5V到1.8V之间且出现频率为小于12s以或当前电池温度接近报警阀值时(可标定)，BMS系统通过SOP水箱蓄水池模型控制启动，BMS系统通过SOP水箱蓄水池模型控制I电流流入(I电流流入<Idiscsave<IBMS放)(I电流流入钛酸锂电池BMS系统母线放电电流，Idiscsave为电池保护放电保护电流，IBMS放为BMS系统钛酸锂电池组额定最大放电电流)，当此条件下驾驶时间超过△tdiscmode＝(Vinit-Idiscsave△T)/(IBMS放-Idiscsave))(Vinit放电SOP模型当前水位量，Idiscsave为电池保护放电保护电流，IBMS放为BMS系统钛酸锂电池组额定最大放电电流，△T为标定时间，在SOP水箱蓄水池模型中是根据水流流过水箱时间来定)时，此时钛酸锂电池组只能以小于或等于Idiscsave的电流放电(0<I电流流入<Idiscsave)(I电流流入为BMS提供给电机的驱动电流)，此时由电芯内阻产生的热量应小于BMS散热热量(J散热>R内阻*Idiscsave^2)(J散热为BMS系统的单位时间散热，R内阻为钛酸锂电池组内组和，Idiscsave为放电保护电流)，实际项目应用中BMS散热量与钛酸锂内阻在单位时间产生的热量差值△Value＝J散热-(R内阻*Idiscsave^2)(J散热为BMS系统的单位时间散热，R内阻为钛酸锂电池组内组和，Idiscsave为放电保护电流)的大小根据钛酸锂电池系统散热性能和钛酸锂电池内阻大小及客户对功率要求来定，电机需要的电流(即图中I电流流出)是在电机额定功率范围内动态变动的，在正常情况下，BMS系统图控制SOP水箱蓄水池模型中的电流控制器(水闸)是全开的，混合动力汽车可以获得强劲的驱动电流；当长时间大电流加速等恶劣条件驾驶导致电池电压压降和温度过高接近报警时，若电池电荷量SOC小于10％，并当判断电池单体最小电压在1.5V到1.8V之间且出现频率为小于12s以或当前电池温度接近报警阀值时(可标定)，BMS系统控制SOP水箱蓄水池模型的电流控制器(水闸)将启动保护电芯系统，当急剧加速等恶劣驾驶时间超过△tdiscmode＝(Vinit-Idiscsave△T)/(IBMS放-Idiscsave))(Vinit放电SOP模型初始水位量，Idiscsave为电池保护放电保护电流，IBMS放为BMS系统钛酸锂电池组额定最大放电电流，△T为标定时间，在SOP水箱蓄水池模型中是根据水流流过水箱时间来定)时，驱动电机的电流只能以小于电芯保护的电流I电流流入((0<I电流流入<Idiscsave))(I电流流入为BMS提供给电机的驱动电流，Idiscsave为BMS通过限流器控制的对电芯的保护放电电流)来驱动电机；当判断电池SOC低至不能提供电流或单体最小电压小于1.5V时BMS由SOP水箱蓄水池模型控制电流控制器在整车响应后的30s断开电池对外的供电，此时BMS系统请求发动机给出更大驱动动力；当电池电荷容量大于15％时放电回路恢复(其中△tdiscmode时间和整车响应的30s时间很关键，这关系到车辆行驶的安全，比如车辆正在超车)。

当钛酸锂电池组进行充电时，在正常状态下，发电机对电池组输入的充电电流I电流流入在电池组可接受额定最大充电电流范围内是可以接受的，也即BMS系统钛酸锂电池组可接受的充电电流即图中I电流流出(供给BMS系统钛酸锂电池组的充电电流)是在电芯可接受充电功率范电流围内动态变动的，例如：当汽车制动或者匀速行驶的时候通过发电机流出的电流I电流流入(发电机提供的电流)是可以以BMS系统图额定最大可接受充电电流IBMS充(IBMS充为BMS额定最大充电电流)提供的；当长时间大电流充电在电池电荷容量SOC大于90％且单体最大电压Vmax大于2.5V出现的周期小于30s或者温度过高达到报警，且继续大电流充电时间超过△tcmode＝(Vinit-Icsave△T)/(IBMS充-Icsave))(Vinit充电SOP水箱模型初始水位量，Icsave为电池保护充电保护电流，IBMS充为BMS系统钛酸锂电池组额定最大充电电流，△T为标定时间，在SOP水箱蓄水池模型中是根据水流流过水箱时间来定)时，BMS系统通过SOP水箱蓄水池模型控制充电电流只能以小于电芯保护充电电流Icsavee(Icsave<IBMS充)(IBMS充为BMS系统钛酸锂电池组额定最大充电电流，Icsave为电池保护充电保护电流)充电，此时发电机以I电流流入(0<＝I电流流入<＝Isave)(I电流流入发电机供应电流，Icsave为电池保护充电保护电流)大小的电流给BMS系统钛酸锂电池组充电状态下由电芯内阻产生的热量应小于BMS散热热量(J散热＞R内阻*I电流流入^2)(J散热为BMS系统单位时间散热量，R内阻为钛酸锂电池组内组和，I电流流入发电机给电池组的充电电流)，实际项目应用中△Value＝J散热-(R内阻*I电流流入^2)(△Value为BMS系统与电池组产生的热量差值，J散热为BMS系统单位时间散热量，R内阻为钛酸锂电池组内组和，I电流流入发电机给电池组的充电电流)的大小根据BMS系统散热性能和钛酸锂电池组内阻大小及客户对功率要求来定，当电池充满BMS系统启动电流控制器S以阻止对电池的强暴充电，并且通知整车控制模块VCU进行发电机电流控制，当电荷容量SOC小于或等于90％充电回路恢复。

本发明的工作原理如下：钛酸锂电池组可由电池组控制模块控制，通过电池组控制模块可以采集到钛酸锂电池组的最小单体电压值Vsmp和最大单体电压值Vmsmp；温度控制模块可以检查并计算钛酸锂电池组的最高温度Tsmp及给出电池的平均温度Tcurr；LECU中央控制器CPU模块负责发送指令以控制电池组控制模块、温度控制模块和处理胸电池组控制模块、温度控制模块返回回来的数据，并将数据传送到CAN通信模块以发送相关数据到各个相关CAN节点；整车控制模块VCU负责整车系统的控制尤其是整车动力的管理分配，控制电动机、发动的模块启动、加速及停止；充放电开关及电流控制模块负责对充放电母线的充放电电流控制和充放电回路的断开；CAN通信模块是连接LECU中央控制器CPU模块、整车控制模块VCU、BMU中央处理器CPU模块的唯一通信方式，通过稳定的CAN通信可以实现无误差、实时、稳定、安全的数据传输；母线电压HVB及HVP模块负责检测BMS系统母线电压情况；母线电流模块负责检测母线充放电电流情况；高压互锁模块负责检查互锁开关状态；通信Key模块负责检查汽车启动后所处的状态(关闭、启动、自检、充电、放电等)；冷却模块负责使BMS系统散热最大化；存储模块会保存BMS系统关键信息(电池电压最大值Vmax、电池电压最小值Vmin、温度最大值Tmax、电池电荷容量SOC等)，与BMU中央处理器CPU模块以IIC(Inter-Integrated Circuit，集成电路总线)方式通信；BMU中央处理器CPU模块负责从母线电压HVB及HVP模块采集电池总压，从母线电流模块获取母线充放电流，根据高压互锁模块判断互锁装置连接状态，通过通信Key模块判断汽车处于何种状态，通过控制冷却模块控制BMS系统的散热，通过存储模块保存关键信息，并通过SOP软件算法模块、SOC软件算法模块和SOH软件算模块运算处理；电源模块负责为LECU中央控制器CPU模块的供电。

本发明公开了基于混合动力系统的钛酸锂电池BMS的SOP控制策略，对于混合动力汽车系统，长时间连续或频繁的大电流充放会使得钛酸锂电池组温度快速上升，甚至达到报警温度，为了即可以在有效时间内为汽车提供强劲动力，又能有效的保护电池，使电池不因过放、过充或电池温度过高而影响电池寿命，引用了SOP水箱蓄水池模型建立控制策略；水流具有可变性和连续性等特点，利用SOP水箱蓄水池原理可以有效控制流入水箱蓄水池的水量和流出蓄水池的水量，同理混合动力系统驱动电流也具有可变性和连续性，BMS系统以此为模型建立SOP控制策略，此方法简便易行，还可以应用到其它动力电池系统。

以上所述的具体实施例，对本发明的解决的技术问题、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施例而已，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。