依據(jù)電池特征值變化判斷電池充電異常的裝置的制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種依據(jù)電池特征值變化判斷電池充電異常的裝置，用于充電裝置對(duì)電動(dòng)車進(jìn)行充電，在對(duì)電動(dòng)車進(jìn)行充電過程中，通過間隔Δt時(shí)間的電池包數(shù)據(jù)特征值是否變化判斷充電異常。在充電機(jī)或BMS采樣的數(shù)據(jù)中，電池包數(shù)據(jù)特征值(是反映充電過程正常與否的重要數(shù)據(jù)，因此，本方法通過判斷單位時(shí)間段內(nèi)的電池包數(shù)據(jù)特征值，判斷充電是否異常。由于當(dāng)前充電電壓和電流(ΔV和ΔI)在充電過程中是可變的，因此Δt的值同樣是可變的。本方法依據(jù)SOC值的不斷上升來確定充電數(shù)據(jù)是否變化，測(cè)量精度和數(shù)據(jù)異常判斷準(zhǔn)確便捷，能有效解決現(xiàn)有充電樁數(shù)據(jù)異常所帶來的無法有效判別并及時(shí)結(jié)束充電的問題。
【專利說明】
依據(jù)電池特征值變化判斷電池充電異常的裝置【
技術(shù)領(lǐng)域
】
[0001]本實(shí)用新型屬于電動(dòng)汽車充電技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種BMS通訊數(shù)據(jù)異常判斷的裝置。 【【背景技術(shù)】】
[0002]現(xiàn)有的充電機(jī)在電動(dòng)汽車充電過程中通常沒有數(shù)據(jù)異常判斷方法，少部分具備充電數(shù)據(jù)判斷的，其數(shù)據(jù)判斷方法是依據(jù)設(shè)定的時(shí)間段定時(shí)(例如每2分鐘)采集并判斷充電過程中的數(shù)據(jù)是否異常。此種判斷方法在一定程度上可以判斷充電數(shù)據(jù)異常并切斷充電機(jī)的輸出，但是在小電流充電時(shí)，單位時(shí)間內(nèi)，例如10分鐘內(nèi)，電池包的數(shù)據(jù)特征值并不一定會(huì)發(fā)生變化，但據(jù)我方充電站實(shí)際工況下，BMS此時(shí)仍可能發(fā)生故障，如果充電機(jī)沒能及時(shí)識(shí)別，最終發(fā)生電池過充，例如，臺(tái)灣公開第TW201039480A1號(hào)專利申請(qǐng)即公布了此種方法， 其通過對(duì)充電過程中的所述電子裝置的電池進(jìn)行偵測(cè)的時(shí)間間隔。
[0003]此外，中國(guó)公開第CN 104809246A號(hào)專利申請(qǐng)公開了一種充電數(shù)據(jù)的處理方法及裝置，該方案提出根據(jù)充電粧地址從充電粧獲取車輛充電數(shù)據(jù);對(duì)車輛數(shù)據(jù)進(jìn)行整合;對(duì)整合之后的車輛的充電數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，生產(chǎn)異常數(shù)據(jù)。該方案解決的問題是充電數(shù)據(jù)分散在各個(gè)交易記錄表中，在處理充電數(shù)據(jù)時(shí)操作繁瑣導(dǎo)致效率的問題。
[0004]中國(guó)公告第CN 103296708B號(hào)專利公開了一種應(yīng)用于直流充電系統(tǒng)的多方通訊控制系統(tǒng)及充電方法，電池管理系統(tǒng)每1秒會(huì)傳送最新電池狀態(tài)至多方通訊控制裝置或者所述多方通訊控制裝置與直流快速充電站于充電流程開始時(shí)，每100微秒會(huì)交換目前充電狀態(tài)資料。
[0005]以上兩個(gè)最相關(guān)文獻(xiàn)均指出了充電粧在充電過程中可以對(duì)電動(dòng)汽車上傳的數(shù)據(jù)進(jìn)行判斷。但是目前由于BMS(電動(dòng)汽車電池管理系統(tǒng)，battery management system)的自身設(shè)計(jì)問題或者運(yùn)行故障，仍會(huì)導(dǎo)致BMS在故障情形下一直與充電機(jī)交互同樣的數(shù)據(jù)幀，此時(shí)如果充電機(jī)如果不設(shè)相應(yīng)的判斷邏輯，則無法及時(shí)識(shí)別上述問題采取相應(yīng)措施，導(dǎo)致BMS 故障情形下充電機(jī)無法識(shí)別故障狀態(tài)，充電機(jī)仍持續(xù)為電池充電，造成電動(dòng)汽車過充電，嚴(yán)重的最終引發(fā)充電事故。
[0006]綜上所述，現(xiàn)有技術(shù)存在以下兩個(gè)問題:[〇〇〇7](1)充電機(jī)定時(shí)采集BMS數(shù)據(jù)，無法有效避免電池過充；[〇〇〇8](2)BMS故障狀態(tài)下，充電機(jī)無法識(shí)別BMS故障信息，無法及時(shí)終止充電?！尽緦?shí)用新型內(nèi)容】】
[0009]本實(shí)用新型提供了一種依據(jù)電池特征值變化判斷電池充電異常的裝置，通過單位時(shí)間的電池包數(shù)據(jù)特征值是否變化判斷充電是否異常。
[0010]本實(shí)用新型采用以下技術(shù)方案:
[0011]—種依據(jù)電池特征值變化判斷電池充電異常的裝置，包括:
[0012]功率模塊:用于將直流或交流電轉(zhuǎn)換為電動(dòng)汽車充電所需的電能；
[0013]通信單元:用于與BMS進(jìn)行通信，獲取電池的總?cè)萘亢碗妱?dòng)汽車充電前及充電過程中的電池包數(shù)據(jù)特征值；
[0014]存儲(chǔ)模塊:用于存儲(chǔ)電池包數(shù)據(jù)特征值，并記錄充電過程中的充電數(shù)據(jù)；
[0015]控制單元:輸入端分別與通信單元和存儲(chǔ)模塊連接以獲取電池包數(shù)據(jù)特征值以及充電過程的數(shù)據(jù)，輸出端與功率模塊連接以控制功率模塊為電動(dòng)汽車進(jìn)行充電。
[0016]進(jìn)一步，所述裝置包括輔助電源模塊，用于在充電開始前，為BMS供電，使控制單元與BMS進(jìn)行參數(shù)配置和握手。[〇〇17]進(jìn)一步，所述裝置包括計(jì)量單元，用于采集充電電量和充電計(jì)費(fèi)。
[0018]進(jìn)一步，所述的電池包數(shù)據(jù)特征值包括以下一種或者多種特征值:電池包總電壓、 電池單體電壓、電池包最低溫度、電池包最高溫度、充電電流，以及電池S0C。
[0019]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型至少具有以下有益效果:在充電機(jī)或BMS采樣的數(shù)據(jù)中，電池包數(shù)據(jù)特征值(包括:充電電流、電池包電壓、單體電池電壓、電池包最高溫度、最低溫度、電池S0C值)是反映充電過程正常與否的重要數(shù)據(jù)，因此，本方法通過判斷單位時(shí)間段內(nèi)的電池包數(shù)據(jù)特征值是否有變化，判斷充電過程是否異常。由于當(dāng)前充電電壓和電流(A V和A I)在充電過程中是可變的，因此A t的值同樣是可變的。本方法依據(jù)S0C值的不斷上升來確定充電數(shù)據(jù)是否變化，測(cè)量精度和數(shù)據(jù)異常判斷準(zhǔn)確便捷，能有效解決現(xiàn)有充電技術(shù)所帶來的無法有效判別并及時(shí)結(jié)束充電的問題?！尽靖綀D說明】】
[0020]圖1是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)框圖。【【具體實(shí)施方式】】[0021 ]充電過程中，充電機(jī)或BMS采樣的數(shù)據(jù)中，電池包數(shù)據(jù)特征值(包括:充電電流、電池包電壓、單體電池電壓、電池包最高溫度、最低溫度、電池S0C值)是反映充電過程正常與否的重要數(shù)據(jù)，本實(shí)用新型專利通過判斷特定時(shí)間段之前和之后的電池包數(shù)據(jù)特征值，判斷充電是否異常。由于當(dāng)前充電電壓和電流(A V和A I)在充電過程中是可變的，因此At的值同樣是可變的。本方法依據(jù)S0C值的不斷上升來確定充電數(shù)據(jù)是否變化，測(cè)量精度和數(shù)據(jù)異常判斷準(zhǔn)確便捷，能有效解決現(xiàn)有充電技術(shù)所帶來的無法有效判別并及時(shí)結(jié)束充電的問題。
[0022]本實(shí)用新型所采用的技術(shù)方案是:
[0023]—種依據(jù)電池特征值變化判斷電池充電異常的裝置，包括:控制單元、通信單元、 存儲(chǔ)單元、輔助電源模塊、功率模塊、計(jì)量單元。
[0024]功率模塊用于將直流或交流電轉(zhuǎn)換為電動(dòng)汽車充電所需的電能;通信單元用于與 BMS進(jìn)行通信，獲取電池的總?cè)萘亢碗妱?dòng)汽車充電前及充電過程中的電池包數(shù)據(jù)特征值;控制單元用于接收通信單元獲取的數(shù)據(jù)，并與其他時(shí)刻的電池包數(shù)據(jù)特征值進(jìn)行對(duì)比，判斷是否存在充電異常，并控制功率模塊為電動(dòng)汽車進(jìn)行充電。存儲(chǔ)模塊用于存儲(chǔ)采集的相關(guān)數(shù)據(jù)并記錄充電過程中的充電數(shù)據(jù)。輔助電源模塊用于在充電開始前，為BMS供電，使控制單元與BMS進(jìn)行參數(shù)配置和握手，所述計(jì)量單元用于采集充電電量和充電計(jì)費(fèi)。
[0025](1)判斷方法:[〇〇26] 判斷公式——N*S0C最小單位值*電池總?cè)萘?電壓*電流=A t，即N倍S0C最小測(cè)量精度乘以電池包總電量的積除以當(dāng)前充電功率(當(dāng)前充電電壓與電流的積)，得出時(shí)間變量Δ t，存儲(chǔ)單元在充電開始時(shí)記錄電池特征值Dl，在經(jīng)過時(shí)間Δ t后記錄此時(shí)電池?cái)?shù)據(jù)特征值D2，控制單元依據(jù)時(shí)間△ t判斷D2與Dl是否變化，如果變化，則充電過程正常，充電機(jī)繼續(xù)為電動(dòng)汽車充電；如果電池特征值沒有變化，則認(rèn)定充電異常，充電機(jī)停止充電。
[0027]SOC最小單位值即SOC的最精確的測(cè)量精度，依據(jù)現(xiàn)有技術(shù)條件，目前SOC最小單位為1% O
[0028]本方法是依據(jù)單位時(shí)間內(nèi)電動(dòng)汽車電池SOC變化量與充電電量等量關(guān)系，判斷電池?cái)?shù)據(jù)特征值有無變化，進(jìn)而判斷電池充電過程數(shù)據(jù)是否異常。
[0029]電池?cái)?shù)據(jù)特征值包括:電池包總電壓、單體電池電壓、電池包最低溫度、電池包最高溫度、充電電流、SOC值。
[0030]下面結(jié)合附圖和【具體實(shí)施方式】對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行詳細(xì)說明。
[0031]SI充電機(jī)與電動(dòng)汽車在握手階段獲取電池包的總?cè)萘縇;
[0032]S2充電機(jī)與電動(dòng)汽車數(shù)據(jù)配置完畢；
[0033]S3進(jìn)入充電階段；
[0034]S4存儲(chǔ)單元記錄充電開始時(shí)的電池特征值Dl;
[0035]S5控制單元根據(jù)公式N*S0C最小單位禮/ Δ V* Δ I = Δ t，(例如設(shè)定N= I，或者N =1.5)計(jì)算Δ t，得出電池特征值D2，判斷D2與Dl是否相同，如果相同，則停止充電；
[0036]S6在達(dá)到充電結(jié)束條件后，充電機(jī)停止充電。
[0037]在步驟S4中，如果D2與Dl不同，則繼續(xù)充電，并以D2替代Dl，重復(fù)步驟S3，將經(jīng)At后得出的D2與替代后的Dl判斷。
[0038]優(yōu)選地N取值1.5，當(dāng)前電池SOC測(cè)量精度為I%，1.5倍的SOC單位值在一定程度上增加了充電數(shù)據(jù)異常的冗余值，即只要出現(xiàn)異常情況，采用此種方法即可判斷出異常。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種依據(jù)電池特征值變化判斷電池充電異常的裝置，其特征在于:包括:功率模塊:用于將直流或交流電轉(zhuǎn)換為電動(dòng)汽車充電所需的電能；通信單元:用于與BMS進(jìn)行通信，獲取電池的總?cè)萘亢碗妱?dòng)汽車充電前及充電過程中的 電池包數(shù)據(jù)特征值；存儲(chǔ)模塊:用于存儲(chǔ)電池包數(shù)據(jù)特征值，并記錄充電過程中的充電數(shù)據(jù)；控制單元:輸入端分別與通信單元和存儲(chǔ)模塊連接以獲取電池包數(shù)據(jù)特征值以及充電 過程的數(shù)據(jù)，輸出端與功率模塊連接以控制功率模塊為電動(dòng)汽車進(jìn)行充電。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種依據(jù)電池特征值變化判斷電池充電異常的裝置，其特征 在于:進(jìn)一步包括輔助電源模塊，用于在充電開始前，為BMS供電，使控制單元與BMS進(jìn)行參 數(shù)配置和握手。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種依據(jù)電池特征值變化判斷電池充電異常的裝置，其特征 在于:進(jìn)一步包括計(jì)量單元，用于采集充電電量和充電計(jì)費(fèi)。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種依據(jù)電池特征值變化判斷電池充電異常的裝置，其特征 在于:所述的電池包數(shù)據(jù)特征值包括以下一種或者多種特征值:電池包總電壓、電池單體電 壓、電池包最低溫度、電池包最高溫度、充電電流，以及電池SOC。
【文檔編號(hào)】B60L11/18GK205668502SQ201620561234
【公開日】2016年11月2日
【申請(qǐng)日】2016年6月8日
【發(fā)明人】袁慶民, 茹永剛, 李寧, 趙剛, 劉強(qiáng), 趙春雷
【申請(qǐng)人】西安特銳德智能充電科技有限公司