依據(jù)電池特征值變化判斷電池充電異常的裝置及方法制造方法及圖紙

本發(fā)明專(zhuān)利技術(shù)公開(kāi)了一種依據(jù)電池特征值變化判斷電池充電異常的裝置及方法，用于充電裝置對(duì)電動(dòng)車(chē)進(jìn)行充電，在對(duì)電動(dòng)車(chē)進(jìn)行充電過(guò)程中，通過(guò)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(guò)程正常與否的重要數(shù)據(jù)，因此，本方法通過(guò)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(guò)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(lái)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(lái)的無(wú)法有效判別并及時(shí)結(jié)束充電的問(wèn)題。

【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】

本專(zhuān)利技術(shù)屬于電動(dòng)汽車(chē)充電
，涉及一種BMS通訊數(shù)據(jù)異常判斷的裝置及方法。
技術(shù)介紹
現(xiàn)有的充電機(jī)在電動(dòng)汽車(chē)充電過(guò)程中通常沒(méi)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(guò)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(méi)能及時(shí)識(shí)別，最終發(fā)生電池過(guò)充，例如，臺(tái)灣公開(kāi)第TW201039480A1號(hào)專(zhuān)利申請(qǐng)即公布了此種方法，其通過(guò)對(duì)充電過(guò)程中的所述電子裝置的電池進(jìn)行偵測(cè)的時(shí)間間隔。此外，中國(guó)公開(kāi)第CN104809246A號(hào)專(zhuān)利申請(qǐng)公開(kāi)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(chē)輛充電數(shù)據(jù)；對(duì)車(chē)輛數(shù)據(jù)進(jìn)行整合；對(duì)整合之后的車(chē)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(wèn)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(wèn)題。中國(guó)公告第CN103296708B號(hào)專(zhuān)利公開(kāi)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(kāi)始時(shí)，每100微秒會(huì)交換目前充電狀態(tài)資料。以上兩個(gè)最相關(guān)文獻(xiàn)均指出了充電樁在充電過(guò)程中可以對(duì)電動(dòng)汽車(chē)上傳的數(shù)據(jù)進(jìn)行判斷。但是目前由于BMS(電動(dòng)汽車(chē)電池管理系統(tǒng)，batterymanagementsystem)的自身設(shè)計(jì)問(wèn)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(wú)法及時(shí)識(shí)別上述問(wèn)題采取相應(yīng)措施，導(dǎo)致BMS故障情形下充電機(jī)無(wú)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(chē)過(guò)充電，嚴(yán)重的最終引發(fā)充電事故。綜上所述，現(xiàn)有技術(shù)存在以下兩個(gè)問(wèn)題：(1)充電機(jī)定時(shí)采集BMS數(shù)據(jù)，無(wú)法有效避免電池過(guò)充；(2)BMS故障狀態(tài)下，充電機(jī)無(wú)法識(shí)別BMS故障信息，無(wú)法及時(shí)終止充電。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
本專(zhuān)利技術(shù)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及方法，通過(guò)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。本專(zhuān)利技術(shù)采用以下技術(shù)方案：一種依據(jù)電池特征值變化判斷電池充電異常的方法，用于充電裝置對(duì)電動(dòng)車(chē)進(jìn)行充電，在對(duì)電動(dòng)車(chē)進(jìn)行充電過(guò)程中，通過(guò)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。進(jìn)一步，Δt＝N*SOC最小單位*電池總?cè)萘?當(dāng)前功率，其中，N為自然數(shù)，當(dāng)前功率為電池的當(dāng)前充電功率。進(jìn)一步，電池SOC變化量與充電電量對(duì)應(yīng)。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SOC。進(jìn)一步，具體包括以下步驟：(1)控制單元獲取電池包的總?cè)萘縇；(2)存儲(chǔ)單元記錄充電開(kāi)始時(shí)刻的電池?cái)?shù)據(jù)特征值D1；(3)經(jīng)過(guò)時(shí)間Δt后，控制單元獲取電池?cái)?shù)據(jù)特征值D2；(4)控制單元判斷電池?cái)?shù)據(jù)特征值D2與電池?cái)?shù)據(jù)特征值D1是否相同，如果相同，則充電數(shù)據(jù)異常，停止充電；如果不同，繼續(xù)充電，直至滿(mǎn)足充電截止條件。進(jìn)一步，在步驟(4)中，如果電池?cái)?shù)據(jù)特征值D2與電池?cái)?shù)據(jù)特征值D1有一項(xiàng)或者多項(xiàng)不相同，則以D2替代D1，重復(fù)步驟(3)和步驟(4)，直至完成充電。進(jìn)一步，Δt＝N*SOC最小單位值*電池總?cè)萘?當(dāng)前功率，其中，N為自然數(shù)，當(dāng)前功率為電池的當(dāng)前充電功率。進(jìn)一步，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％。進(jìn)一步，充電截止條件包括：達(dá)到一定的SOC值、達(dá)到充電費(fèi)用和充電時(shí)間等。一種依據(jù)電池特征值變化判斷電池充電異常的裝置，包括：功率模塊：用于將直流或交流電轉(zhuǎn)換為電動(dòng)汽車(chē)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(chē)充電前及充電過(guò)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(chē)進(jìn)行充電。進(jìn)一步，所述裝置包括輔助電源模塊和計(jì)量單元，所述輔助電源模塊用于在充電開(kāi)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)。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。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本專(zhuān)利技術(shù)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SOC值)是反映充電過(guò)程正常與否的重要數(shù)據(jù)，因此，本方法通過(guò)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(guò)程是否異常。由于當(dāng)前充電電壓和電流(ΔV和ΔI)在充電過(guò)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(lái)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(lái)的無(wú)法有效判別并及時(shí)結(jié)束充電的問(wèn)題。【附圖說(shuō)明】圖1是本專(zhuān)利技術(shù)的流程圖。圖2是本專(zhuān)利技術(shù)的結(jié)構(gòu)框圖。【具體實(shí)施方式】充電過(guò)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SOC值)是反映充電過(guò)程正常與否的重要數(shù)據(jù)，本專(zhuān)利技術(shù)專(zhuān)利通過(guò)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(ΔV和ΔI)在充電過(guò)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(lái)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(lái)的無(wú)法有效判別并及時(shí)結(jié)束充電的問(wèn)題。本專(zhuān)利技術(shù)所采用的技術(shù)方案是：一種依據(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。功率模塊用于將直流或交流電轉(zhuǎn)換為電動(dòng)汽車(chē)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(chē)充電前及充電過(guò)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(chē)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(guò)程中的充電數(shù)據(jù)。輔助電源模塊用于在充電開(kāi)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)。(1)判斷方法：判斷公式——N*SOC最小單位*電池總?cè)萘?電壓*電流＝Δt，即N倍SOC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Δt，存儲(chǔ)單元在充電開(kāi)始時(shí)記錄電池特征值D1，在經(jīng)過(guò)時(shí)間Δt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Δt判斷D2與D1是否變化，如果變化，則充電過(guò)程正常，充電機(jī)繼續(xù)為電動(dòng)汽車(chē)充電；如果電池特征值沒(méi)有變化，則認(rèn)定充電異常，充電機(jī)停止充電。本方法是依據(jù)單位時(shí)間內(nèi)電動(dòng)汽車(chē)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(wú)變化，進(jìn)而判斷電池充電過(guò)程數(shù)據(jù)是本文檔來(lái)自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
一種依據(jù)電池特征值變化判斷電池充電異常的方法，用于充電裝置對(duì)電動(dòng)車(chē)進(jìn)行充電，其特征在于：在對(duì)電動(dòng)車(chē)進(jìn)行充電過(guò)程中，通過(guò)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。

【技術(shù)特征摘要】
1.一種依據(jù)電池特征值變化判斷電池充電異常的方法，用于充電裝置對(duì)電動(dòng)車(chē)進(jìn)行充電，其特征在于：在對(duì)電動(dòng)車(chē)進(jìn)行充電過(guò)程中，通過(guò)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。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方法，其特征在于：Δt＝N*SOC最小單位值*電池總?cè)萘?當(dāng)前功率，其中，N為自然數(shù)，當(dāng)前功率為電池的當(dāng)前充電功率。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方法，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。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種依據(jù)電池特征值變化判斷電池充電異常的方法，其特征在于：電池SOC變化量與充電電量對(duì)應(yīng)。5.根據(jù)權(quán)利要求1至4中任一項(xiàng)所述的一種依據(jù)電池特征值變化判斷電池充電異常的方法，其特征在于：包括以下步驟：(1)獲取電池包的總?cè)萘縇；(2)記錄充電開(kāi)始時(shí)刻的電池?cái)?shù)據(jù)特征值D1；(3)經(jīng)過(guò)時(shí)間Δt后，獲取電池?cái)?shù)據(jù)特征值D2；(4)判斷電池?cái)?shù)據(jù)特征值D2與電池?cái)?shù)據(jù)特征值D1是否相同，如果相同，則充電數(shù)據(jù)異常，停止充電；如果有一項(xiàng)或者多項(xiàng)不同，繼續(xù)充電，直至滿(mǎn)足充電截止條件。6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種依據(jù)電池特征值變化判斷電池充電異常的方法，其特征在...

【專(zhuān)利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：袁慶民，茹永剛，李寧，趙剛，劉強(qiáng)，趙春雷，
申請(qǐng)(專(zhuān)利權(quán))人：西安特銳德智能充電科技有限公司，
類(lèi)型：發(fā)明
國(guó)別省市：陜西;61