本實用新型屬于電動汽車充電技術領域，涉及一種根據(jù)電池包數(shù)據(jù)特征值判斷電池充電過程異常的裝置。

背景技術：

現(xiàn)有的充電機在電動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)設定的時間段定時(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)異常并切斷充電機的輸出，但是在小電流充電時，單位時間內(nèi)，例如10分鐘內(nèi)，電池包的數(shù)據(jù)特征值并不一定會發(fā)生變化，但據(jù)我方充電站實際工況下，BMS此時仍可能發(fā)生故障，如果充電機沒能及時識別，最終發(fā)生電池過充。例如，臺灣公開第201039480 A1號專利申請其通過對充電過程中的所述電子裝置的電池進行偵測的時間間隔判斷數(shù)據(jù)異常。

此外，中國公開第104809246A號專利申請公開了一種充電數(shù)據(jù)的處理方法及裝置，該方案提出根據(jù)充電樁地址從充電樁獲取車輛充電數(shù)據(jù)；對車輛數(shù)據(jù)進行整合；對整合之后的車輛的充電數(shù)據(jù)進行處理，生產(chǎn)異常數(shù)據(jù)。該方案解決的問題是充電數(shù)據(jù)分散在各個交易記錄表中，在處理充電數(shù)據(jù)時操作繁瑣導致效率的問題。

中國公告第103296708 B號專利公開了一種應用于直流充電系統(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，每100微秒會交換目前充電狀態(tài)資料。

以上兩個相關文獻均指出了充電樁在充電過程中可以對電動汽車上傳的數(shù)據(jù)進行判斷。但是目前由于BMS(電動汽車電池管理系統(tǒng)，battery management system)的自身設計問題或者運行故障，仍會導致BMS在故障情形下一直與充電機交互同樣的數(shù)據(jù)幀，此時如果充電機如果不設相應的判斷邏輯，則無法及時識別上述問題采取相應措施，導致BMS故障情形下充電機無法識別故障狀態(tài)，充電機仍持續(xù)為電池充電，造成電動汽車過充電，嚴重的最終引發(fā)充電事故。

綜上所述，就目前而言，就充電裝置對電動車充電存在以下兩個問題：

(1)充電機定時采集BMS數(shù)據(jù)，無法有效避免電池過充；

(2)BMS故障狀態(tài)下，充電機無法識別BMS故障信息，無法及時終止充電。

技術實現(xiàn)要素：

本實用新型提供了一種根據(jù)電池包數(shù)據(jù)特征值判斷電池充電過程異常的裝置。

本實用新型采用以下技術方案：

一種依據(jù)充電電量變化判斷電池充電過程異常的裝置，包括：

功率模塊：用于將直流或交流電轉(zhuǎn)換為電動汽車充電所需的電能；

通信單元：用于與BMS進行通信，并獲取電動汽車的電池包數(shù)據(jù)特征值；

控制單元：用于接收通信單元獲取的電池包數(shù)據(jù)特征值，并與其他時刻的電池包數(shù)據(jù)特征值進行對比，判斷是否存在充電異常。

進一步，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進行參數(shù)配置和握手。

進一步，所述裝置進一步包括計量模塊，用于獲取電動車的充電電量，該充電電量與同一時刻下的BMS電池包特征值對應，計量模塊與控制單元連接。

進一步，所述的計量模塊為直流電表。

進一步，所述的電池包數(shù)據(jù)特征值包括電池包總電壓、電池單體電壓、電池包最低溫度、電池包最高溫度、充電電流值，以及電池SOC值。

與現(xiàn)有技術相比，本實用新型至少具有以下有益效果：在充電機或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)。當電池電量增加后，電池包數(shù)據(jù)特征值一定會變化，基于此原理，本實用新型通過檢測不同充電階段充電機的充電電量ΔW，進而判斷與ΔW相對應的ΔB的值是否變化，得出充電過程是否異常的結(jié)論。

【附圖說明】

圖1為本實用新型的框圖。

【具體實施方式】

本實用新型公開了一種根據(jù)電池包數(shù)據(jù)特征值判斷電池充電過程異常的裝置，主要包括：功率模塊、通信單元、控制單元、輔助電源模塊。

所述功率模塊用于將直流或交流電轉(zhuǎn)換為電動汽車充電所需的電能，通信單元用于與BMS進行通信，并獲取電動汽車的電池包數(shù)據(jù)特征值；控制單元的輸入端與通信單元連接用于接收通信單元獲取的電池包數(shù)據(jù)特征值，輸出端與功率模塊連接，用于控制功率模塊的輸出，控制模塊將接收的電池包數(shù)據(jù)特征值與其他時刻的電池包數(shù)據(jù)特征值進行對比，判斷是否存在充電異常。所述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進行參數(shù)配置和握手。

所述裝置進一步包括有計量模塊，具體地說，所述計量模塊為直流電表，用于獲取電動車的充電電量，該充電電量與同一時刻下的BMS電池包特征值對應，計量模塊與控制單元連接。

所述的電池包數(shù)據(jù)特征值包括電池包總電壓、電池單體電壓、電池包最低溫度、電池包最高溫度、充電電流的值，以及電池SOC值。

當前充電過程中，充電機通過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)。當電池電量增加后，電池包數(shù)據(jù)特征值一定會變化，基于此原理，通過檢測不同充電階段充電機的充電電量ΔW，進而判斷與ΔW相對應的ΔB的值是否變化，得出充電過程是否異常的結(jié)論。

判斷方法：

判斷基礎公式：N*SOC最小單位值＝ΔW

ΔW為具備直流電表的充電樁或充電模塊的充電機在特定時間間隔內(nèi)為電動汽車充電的電量，該電量值由充電機的計量模塊從充電機的上讀取。SOC最小單位值即SOC的最精確的測量精度，依據(jù)現(xiàn)有技術條件，目前SOC最小單位為1％。

在ΔW＝0時，即電池充電電量為0時，此時充電機的通信單元與BMS通訊，獲取電池數(shù)據(jù)特征值ΔB1,包括：電池包總電壓ΔV1、電池單體電壓ΔV2、電池包最低溫度ΔT1，電池包最高溫度ΔT2、充電電流ΔI1、SOC值ΔSOC。

隨著充電機不斷為電池包充電，ΔW的數(shù)據(jù)值會不斷變化，與此對應的ΔB也會隨之變化。

因此，在ΔW的數(shù)值增加之后，例如ΔW＝2時，充電機取此時的ΔB2，判斷ΔB2與ΔB1數(shù)據(jù)值是否有變化。如果有，則充電數(shù)據(jù)正常，繼續(xù)為電池充電，同時，將ΔB2設為基礎對比數(shù)值，充電機繼續(xù)采集電表電量ΔW，當ΔW繼續(xù)增加時，取此時的ΔBN,充電機重復判斷，直至達到正常充電結(jié)束條件；如果沒有，則充電數(shù)據(jù)異常，充電機結(jié)束充電。

本方法是依據(jù)單位時間內(nèi)電動汽車電池SOC變化量與充電電量的相對關系，判斷電池數(shù)據(jù)特征值有無變化，進而判斷電池充電過程數(shù)據(jù)是否異常。

下面對本實用新型方法的完整步驟予以說明：

S1充電機與電動汽車數(shù)據(jù)配置完畢，進入充電階段；

S2控制單元記錄充電開始時，通信單元與BMS通信，采集電池特征值ΔB1,并采集直流電表的電量ΔW；

S3當ΔW數(shù)值增加時，取此時的ΔB2，并與充電開始時的ΔB1相比較；

S4當ΔB2＝ΔB1時，則認定充電過程異常，結(jié)束充電；

S5當ΔB2與不等于ΔB1時，則認定充電過程正常，以ΔB2為基礎對比值，在ΔW數(shù)值增加時,繼續(xù)采集相對應的ΔB，然后與基礎數(shù)值ΔB2進行比較(重復S3-S5)

S6在達到正常充電結(jié)束條件時，充電機結(jié)束充電。

以下結(jié)合實施例對本實用新型方法介紹：

充電開始時，充電電量為0，則ΔW＝0，此時充電機的控制處理單元通過通信單元與BMS通信讀取該ΔW，同時采集此時的電池包特征值ΔB1，當充電電量為2KW時，ΔW＝2，同時采集此時的電池包特征值ΔB2，數(shù)據(jù)處理單元判斷ΔB2與ΔB1是否相等，如果相等則充電數(shù)據(jù)異常，如果不相等則繼續(xù)充電，重復上述判斷，直至電動汽車達到正常充電截止條件。