本發(fā)明涉及一種電動(dòng)汽車充電設(shè)施主控制器對(duì)BMS保護(hù)需求響應(yīng)的量化方法，主要針對(duì)電動(dòng)汽車充電安全測(cè)試與評(píng)估。

背景技術(shù)：

能源危機(jī)與環(huán)境污染的日益加劇促使電動(dòng)汽車快速發(fā)展。隨著電動(dòng)汽車數(shù)量的快速增加，電動(dòng)汽車充電樁(站)的大量投入運(yùn)行，電動(dòng)汽車的充電安全問(wèn)題日益突出。根據(jù)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，動(dòng)力電池發(fā)生安全事故時(shí)，BMS故障診斷后并向充電設(shè)施主控制器發(fā)送停止充電指令，充電設(shè)施主控制器應(yīng)可靠控制充電機(jī)停止充電，防止事故擴(kuò)大。但是近年來(lái)，電動(dòng)汽車充電過(guò)程中電池發(fā)生爆炸的新聞時(shí)有出現(xiàn)，充電過(guò)程中電池爆炸多由短路引起電池發(fā)熱造成，而引起短路的原因則是電池過(guò)充，正負(fù)極對(duì)接等動(dòng)力電池本體的安全事故。

可見，當(dāng)動(dòng)力電池發(fā)生故障，BMS發(fā)出保護(hù)需求時(shí)，充電設(shè)施主控制器并非完全可靠做出響應(yīng)。

本發(fā)明正是基于此，提出一種電動(dòng)汽車充電設(shè)施主控制器對(duì)BMS保護(hù)需求響應(yīng)的量化方法，作為電動(dòng)汽車充電安全測(cè)試與評(píng)估指標(biāo)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明提供一種電動(dòng)汽車充電設(shè)施主控制器對(duì)BMS保護(hù)需求響應(yīng)的量化方法，即電動(dòng)汽車充電過(guò)程中充電設(shè)施主控制器對(duì)BMS保護(hù)需求響應(yīng)率。

電動(dòng)汽車充電過(guò)程中充電設(shè)施主控制器對(duì)BMS保護(hù)需求響應(yīng)率的獲取步驟如下：

1)分析并列舉BMS保護(hù)需求；

2)定義充電設(shè)施主控制器對(duì)BMS保護(hù)需求響應(yīng)率；

3)針對(duì)附圖1所示的測(cè)試系統(tǒng)，對(duì)充電設(shè)施主控制器、動(dòng)力電池、BMS、可調(diào)直流源等構(gòu)成的充電系統(tǒng)進(jìn)行響應(yīng)率測(cè)試

4)采用層次分析法，分析各項(xiàng)BMS保護(hù)需求對(duì)響應(yīng)率的影響權(quán)重；

5)計(jì)算充電設(shè)施主控制器對(duì)BMS保護(hù)需求響應(yīng)率。

所述步驟1)中：BMS保護(hù)需求分為兩方面：動(dòng)力電池故障和BMS在非正常條件下運(yùn)行。動(dòng)力電池故障具體可分為：電池溫度高(低)、電池單體電壓高(低)、電池單體一致性偏差、充電電流大、絕緣薄弱、SOC高、總電壓高、外部(內(nèi)部)通信接口故障、電池系統(tǒng)溫差大、內(nèi)部通信總線掉落、電池連接松動(dòng)；BMS非正常條件下運(yùn)行具體可分為：過(guò)電壓、欠電壓、高溫、低溫。

所述步驟3)中：通過(guò)附圖1中電池(2)來(lái)模擬動(dòng)力電池故障，此時(shí)BMS(4)應(yīng)能檢測(cè)并做出故障診斷，并向充電設(shè)施主控制器(1)發(fā)出保護(hù)動(dòng)作需求，測(cè)試充電設(shè)施主控制器(1)是否發(fā)出響應(yīng)信號(hào)；通過(guò)調(diào)節(jié)可調(diào)直流源(3)來(lái)模擬BMS非正常運(yùn)行條件，此時(shí)BMS(4)應(yīng)能檢測(cè)非正常條件，并向充電設(shè)施主控制器(1)發(fā)出保護(hù)動(dòng)作需求，測(cè)試充電設(shè)施主控制器(1)是否發(fā)出響應(yīng)信號(hào)。

所述步驟4)中，采用層次分析法時(shí)，需要對(duì)BMS保護(hù)需求進(jìn)行分層，層次結(jié)構(gòu)見附圖2。

所述步驟5)中，基于步驟3)中測(cè)試試驗(yàn)結(jié)果和步驟4)中采用層次分析法確定的權(quán)重，計(jì)算充電設(shè)施主控制器對(duì)BMS保護(hù)需求響應(yīng)率：

其中：i為附圖2中A層指標(biāo)種類數(shù)；j為附圖2中A層某個(gè)指標(biāo)下的B層指標(biāo)種類數(shù)；Q_j為附圖2中B層某指標(biāo)下測(cè)試充電設(shè)施主控制器能否可靠響應(yīng)時(shí)，所做試驗(yàn)總次數(shù)；w_i為附圖2中A層第i種指標(biāo)所占權(quán)重；w_j為附圖2中A層第i種指標(biāo)下，B層第j個(gè)指標(biāo)所占權(quán)重；q_j為Q_j次實(shí)驗(yàn)中，充電設(shè)施主控制器能夠可靠響應(yīng)的次數(shù)。

本發(fā)明提到的充電設(shè)施主控制器對(duì)BMS保護(hù)需求響應(yīng)率，量化了電動(dòng)汽車充電安全，為電動(dòng)汽車充電設(shè)施主控制器充電安全性能檢測(cè)與安全評(píng)估提供了量化方法。

附圖說(shuō)明

圖1是充電設(shè)施主控制器對(duì)BMS保護(hù)需求響應(yīng)率測(cè)試系統(tǒng)示意圖。

附圖1所示的系統(tǒng)主要包括充電設(shè)施主控制器(1)、動(dòng)力電池(2)、可調(diào)直流源(3)、BMS(4)構(gòu)成；其中動(dòng)力電池(2)與充電設(shè)施主控制器(1)之間為電氣連接；BMS(4)與可調(diào)直流源(3)之間為電氣連接；BMS(4)與充電設(shè)施主控制器(1)、BMS(4)與動(dòng)力電池(2)之間為通信連接。

圖2是采用層次分析法計(jì)算各BMS保護(hù)需求所占權(quán)重時(shí)的層次結(jié)構(gòu)圖。

附圖2中，目標(biāo)層為充電設(shè)施主控制器對(duì)BMS保護(hù)需求響應(yīng)率(_η)；A層指標(biāo)為動(dòng)力電池故障(A1)和BMS在非正常條件下運(yùn)行(A2)；B層指標(biāo)為電池溫度高(B1)、電池溫度低(B2)、單體電壓高(B3)、單體電壓高低(B4)、單體一致性偏差(B5)、充電電流大(B6)、絕緣薄弱(B7)、SOC高(B8)、總電壓高(B9)、通信接口故障(B10)、電池系統(tǒng)溫差大(B11)、內(nèi)部通信總線掉落(B12)、電池連接松動(dòng)(B13)、過(guò)電壓(B14)、欠電壓(B15)、高溫(B16)、低溫(B17)。

具體實(shí)施方式

電動(dòng)汽車充電過(guò)程中充電設(shè)施主控制器對(duì)BMS保護(hù)需求響應(yīng)率的獲取步驟如下：

1)分析并列舉BMS保護(hù)需求；

2)定義充電設(shè)施主控制器對(duì)BMS保護(hù)需求響應(yīng)率；

3)針對(duì)附圖1所示的測(cè)試系統(tǒng)，對(duì)充電設(shè)施主控制器、動(dòng)力電池、BMS、可調(diào)直流源等構(gòu)成的充電系統(tǒng)進(jìn)行響應(yīng)率測(cè)試

4)采用層次分析法，分析各項(xiàng)BMS保護(hù)需求對(duì)響應(yīng)率的影響權(quán)重；

5)計(jì)算充電設(shè)施主控制器對(duì)BMS保護(hù)需求響應(yīng)率。

所述步驟1)中：BMS保護(hù)需求分為兩方面：動(dòng)力電池故障和BMS在非正常條件下運(yùn)行。動(dòng)力電池故障具體可分為：電池溫度高(低)、電池單體電壓高(低)、電池單體一致性偏差、充電電流大、絕緣薄弱、SOC高、總電壓高、外部(內(nèi)部)通信接口故障、電池系統(tǒng)溫差大、內(nèi)部通信總線掉落、電池連接松動(dòng)；BMS非正常條件下運(yùn)行具體可分為：過(guò)電壓、欠電壓、高溫、低溫。

所述步驟3)中：通過(guò)附圖1中電池(2)來(lái)模擬動(dòng)力電池故障，此時(shí)BMS(4)應(yīng)能檢測(cè)并做出故障診斷，并向充電設(shè)施主控制器(1)發(fā)出保護(hù)動(dòng)作需求，測(cè)試充電設(shè)施主控制器(1)是否發(fā)出響應(yīng)信號(hào)；通過(guò)調(diào)節(jié)可調(diào)直流源(3)來(lái)模擬BMS非正常運(yùn)行條件，此時(shí)BMS(4)應(yīng)能檢測(cè)非正常條件，并向充電設(shè)施主控制器(1)發(fā)出保護(hù)動(dòng)作需求，測(cè)試充電設(shè)施主控制器(1)是否發(fā)出響應(yīng)信號(hào)。

所述步驟4)中，采用層次分析法時(shí)，需要對(duì)BMS保護(hù)需求進(jìn)行分層，分層結(jié)果見附圖2。

所述步驟5)中，基于步驟3)中測(cè)試試驗(yàn)結(jié)果和步驟4)中采用層次分析法確定的權(quán)重，計(jì)算充電設(shè)施主控制器對(duì)BMS保護(hù)需求響應(yīng)率：

其中：i為附圖2中A層指標(biāo)種類數(shù)；j為附圖2中A層某個(gè)指標(biāo)下的B層指標(biāo)種類數(shù)；Q_j為附圖2中B層某指標(biāo)下測(cè)試充電設(shè)施主控制器能否可靠響應(yīng)時(shí)，所做試驗(yàn)總次數(shù)；w_i為附圖2中A層第i種指標(biāo)所占權(quán)重；w_j為附圖2中A層第i種指標(biāo)下，B層第j個(gè)指標(biāo)所占權(quán)重；q_j為Q_j次實(shí)驗(yàn)中，充電設(shè)施主控制器能夠可靠響應(yīng)的次數(shù)。

本發(fā)明提到的充電設(shè)施主控制器對(duì)BMS保護(hù)需求響應(yīng)率，量化了電動(dòng)汽車充電安全，為電動(dòng)汽車充電設(shè)施主控制器充電安全性能檢測(cè)與安全評(píng)估提供了量化方法。