依据充电电量变化判断电池充电过程异常的装置及方法制造方法及图纸

技术编号:13739684 阅读:115 留言:0更新日期:2016-09-22 15:40
本发明专利技术提供了一种依据充电电量变化判断电池充电过程异常的装置及方法,用于采用充电装置对电动车进行充电,在对电动车进行充电过程中,对比不同时刻的电池包特征值,如果不同时刻存在相同的电池包特征值,则充电数据异常。在充电机或BMS采样的数据中,电池包数据特征值是反映充电过程正常与否的重要数据。当电池电量增加后,电池包数据特征值一定会变化,基于此原理,本发明专利技术通过检测不同充电阶段充电机的充电电量ΔW,进而判断与ΔW相对应的ΔB的值是否变化,得出充电过程是否异常的结论。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于电动汽车充电
,涉及一种依据充电电量变化判断电池充电过程异常的装置及方法
技术介绍
现有的充电机在电动汽车充电过程中通常没有数据异常判断方法,少部分具备充电数据判断的,其数据判断方法是依据设定的时间段定时(例如每2分钟)采集并判断充电过程中的数据是否异常。此种判断方法在一定程度上可以判断充电数据异常并切断充电机的输出,但是在小电流充电时,单位时间内,例如10分钟内,电池包的数据特征值并不一定会发生变化,但据我方充电站实际工况下,BMS此时仍可能发生故障,如果充电机没能及时识别,最终发生电池过充。例如,中国台湾公开第201039480 A1号专利申请其通过对充电过程中的所述电子装置的电池进行侦测的时间间隔判断数据异常。此外,中国公开第104809246A号专利申请公开了一种充电数据的处理方法及装置,该方案提出根据充电桩地址从充电桩获取车辆充电数据;对车辆数据进行整合;对整合之后的车辆的充电数据进行处理,生产异常数据。该方案解决的问题是充电数据分散在各个交易记录表中,在处理充电数据时操作繁琐导致效率的问题。中国公告第103296708 B号专利公开了一种应用于直流充电系统的多方通讯控制系统及充电方法,电池管理系统每1秒会传送最新电池状态至多方通讯控制装置或者所述多方通讯控制装置与直流快速充电站于充电流程开始时,每100微秒会交换目前充电状态资料。以上两个相关文献均指出了充电桩在充电过程中可以对电动汽车上传的数据进行判断。但是目前由于BMS(电动汽车电池管理系统,battery management system)的自身设计问题或者运行故障,仍会导致BMS在故障情形下一直与充电机交互同样的数据帧,此时如果充电机如 果不设相应的判断逻辑,则无法及时识别上述问题采取相应措施,导致BMS故障情形下充电机无法识别故障状态,充电机仍持续为电池充电,造成电动汽车过充电,严重的最终引发充电事故。综上所述,就目前而言,就充电装置对电动车充电存在以下两个问题:(1)充电机定时采集BMS数据,无法有效避免电池过充;(2)BMS故障状态下,充电机无法识别BMS故障信息,无法及时终止充电。
技术实现思路
本专利技术提供了一种依据充电电量变化判断电池充电过程异常的装置及方法,通过对比不同时刻下BMS电池包特征值判断数据是否异常。本专利技术采用以下技术方案:一种依据充电电量变化判断电池充电过程异常的装置,包括:功率模块:用于将直流或交流电转换为电动汽车充电所需的电能;通信单元:用于与BMS进行通信,并获取电动汽车的电池包数据特征值;控制单元:用于接收通信单元获取的电池包数据特征值,并与其他时刻的电池包数据特征值进行对比,判断是否存在充电异常。进一步,所述装置包括辅助电源模块,用于在充电开始前,为BMS供电,使控制单元与BMS进行参数配置和握手。进一步,所述装置进一步包括计量模块,用于获取电动车的充电电量,该充电电量与同一时刻下的BMS电池包特征值对应,计量模块与控制单元连接。进一步,所述的计量模块为直流电表。进一步,所述的电池包数据特征值包括电池包总电压、电池单体电压、电池包最低温度、电池包最高温度、充电电流值,以及电池SOC值。一种依据充电电量变化判断电池充电过程异常的方法,用于采用充电装置对电动车进行充电,在对电动车进行充电过程中,对比不同时刻的电池包数据特征值,如果不同时刻存在相同的电池包数据特征值,则充电数据异常。进一步,每一时刻的电池包数据特征值与电动车的充电电量对应。进一步,电动车的电充电量通过计量模块获取。进一步,所述的计量模块为直流电表。进一步,所述的电池包数据特征值包括电池包总电压、电池单体电压、电池包最低温度、电池包最高温度、充电电流值,以及电池SOC值。进一步,本专利技术方法包括以下步骤:(1)充电装置与电动车配置完毕,开始充电;(2)在t=0时刻,采集BMS的电池特征值ΔB1和充电电量ΔW;(3)随着ΔW的增加,获取与ΔW对应的ΔB2,判断ΔB1和ΔB2的关系,如果二者相同,则认定充电异常,结束充电,如果二者不同,继续充电,直至满足充电结束条件。与现有技术相比,本专利技术至少具有以下有益效果:在充电机或BMS采样的数据中,电池包数据特征值是反映充电过程正常与否的重要数据。当电池电量增加后,电池包数据特征值一定会变化,基于此原理,本专利技术通过检测不同充电阶段充电机的充电电量ΔW,进而判断与ΔW相对应的ΔB的值是否变化,得出充电过程是否异常的结论。【附图说明】图1为本专利技术方法的流程图。图2为本专利技术装置的结构框图。【具体实施方式】本专利技术公开了一种依据充电电量变化判断电池充电过程异常的装置,主要包括:功率模块、 通信单元、控制单元、存储单元、辅助电源模块。所述功率模块用于将直流或交流电转换为电动汽车充电所需的电能,通信单元用于与BMS进行通信,并获取电动汽车的电池包数据特征值;控制单元的输入端与通信单元连接用于接收通信单元获取的电池包数据特征值,输出端与功率模块连接,用于控制功率模块的输出,控制模块将接收的电池包数据特征值与其他时刻的电池包数据特征值进行对比,判断是否存在充电异常。所述辅助电源模块用于在充电开始前,为BMS供电,使控制单元与BMS进行参数配置和握手。所述装置进一步包括有计量模块,具体地说,所述计量模块为直流电表,用于获取电动车的充电电量,该充电电量与同一时刻下的BMS电池包特征值对应。所述的电池包数据特征值包括电池包总电压、电池单体电压、电池包最低温度、电池包最高温度、充电电流的值,以及电池SOC值。当前充电过程中,充电机通过BMS采样的数据中,电池包数据特征值是反映充电过程正常与否的重要数据。当电池电量增加后,电池包数据特征值一定会变化,基于此原理,通过检测不同充电阶段充电机的充电电量ΔW,进而判断与ΔW相对应的ΔB的值是否变化,得出充电过程是否异常的结论。判断方法: 判断基础公式:N*SOC最小单位值=ΔWΔW为具备直流电表的充电桩或充电模块的充电机在特定时间间隔内为电动汽车充电的电量,该电量值由充电机的计量模块从充电机的上读取。SOC最小单位值即SOC的最精确的测量精度,依据现有技术条件,目前SOC最小单位为1%。在ΔW=0时,即电池充电电量为0时,此时充电机的通信单元与BMS通讯,获取电池数据特征值ΔB1,包括:电池包总电压ΔV1、电池单体电压ΔV2、电池包最低温度ΔT1,电池包 最高温度ΔT2、充电电流ΔI1、SOC值ΔSOC。随着充电机不断为电池包充电,ΔW的数据值会不断变化,与此对应的ΔB也会随之变化。因此,在ΔW的数值增加之后,例如ΔW=2时,充电机取此时的ΔB2,判断ΔB2与ΔB1数据值是否有变化。如果有,则充电数据正常,继续为电池充电,同时,将ΔB2设为基础对比数值,充电机继续采集电表电量ΔW,当ΔW继续增加时,取此时的ΔBN,充电机重复判断,直至达到正常充电结束条件;如果没有,则充电数据异常,充电机结束充电。本方法是依据单位时间内电动汽车电池SOC变化量与充电电量的相对关系,判断电池数据特征值有无变化,进而判断电池充电过程数据是否异常。下面对本专利技术方法的完整步骤予以说明:S1充电机与电动汽车数据配置完毕,进入充电阶段;S2控制单元记录充电开始时,通信单元与B本文档来自技高网
...

【技术保护点】
一种依据充电电量变化判断电池充电过程异常的装置,其特征在于,包括:功率模块:用于将直流或交流电转换为电动汽车充电所需的电能;通信单元:用于与BMS进行通信,并获取电动汽车的电池包数据特征值;控制单元:用于接收通信单元获取的电池包数据特征值,并与其他时刻的电池包数据特征值进行对比,判断是否存在充电异常。

【技术特征摘要】
1.一种依据充电电量变化判断电池充电过程异常的装置,其特征在于,包括:功率模块:用于将直流或交流电转换为电动汽车充电所需的电能;通信单元:用于与BMS进行通信,并获取电动汽车的电池包数据特征值;控制单元:用于接收通信单元获取的电池包数据特征值,并与其他时刻的电池包数据特征值进行对比,判断是否存在充电异常。2.根据权利要求1所述的一种依据充电电量变化判断电池充电过程异常的装置,其特征在于:进一步包括辅助电源模块,用于在充电开始前,为BMS供电,使控制单元与BMS进行参数配置和握手。3.根据权利要求1所述的一种依据充电电量变化判断电池充电过程异常的装置,其特征在于:进一步包括计量模块,用于获取电动车的充电电量,该充电电量与同一时刻下的BMS电池包特征值对应,计量模块与控制单元相连接。4.根据权利要求3所述的一种依据充电电量变化判断电池充电过程异常的装置,其特征在于:所述的计量模块为直流电表。5.根据权利要求1至4中任一项所述的一种依据充电电量变化判断电池充电过程异常的装置,其特征在于:所述的电池包数据特征值包括电池包总电压、电池单体电压、电池包最低温度、电池包最高温度、充电电流的值,以及电池SOC值。6.一种依据充电电量变化判断电池充电过程异常的方法,用于采用充电装置对电动车进行充电,其特征在于:在...

【专利技术属性】
技术研发人员:袁庆民茹永刚李宁赵刚刘强赵春雷
申请(专利权)人:西安特锐德智能充电科技有限公司
类型:发明
国别省市:陕西;61

网友询问留言 已有0条评论
  • 还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。

1