一种基于数字孪生的电池管理系统、控制方法及电池总成技术方案

本发明专利技术涉及一种基于数字孪生的电池管理系统、控制方法及电池总成，系统包括电池BMS、数字双向孪生系统、数字BMS、镜像控制模块、大数据后台、控制数字池、历史问题模块、后台开发模块。数字双向孪生系统能分别对电池BMS、数字BMS进行单独控制；镜像控制模块与数字BMS控制连接；数字BMS能将故障问题及解决措施一起上传至历史问题模块；后台开发模块能将故障解决措施及更新的模块上传至大数据后台，大数据后台将其更新至控制数字池；控制数字池能接收BMS和数字BMS的请求下载相应的故障解决措施及模块；历史问题模块能将故障问题及解决措施上传至大数据后台。本发明专利技术系统BMS可远程更新、系统故障问题可实现共享。系统故障问题可实现共享。系统故障问题可实现共享。

【技术实现步骤摘要】
一种基于数字孪生的电池管理系统、控制方法及电池总成


[0001]本专利技术属于动力电池
，具体涉及一种基于数字孪生的电池管理系统、控制方法、电池总成及电动车辆。

技术介绍

[0002]动力电池是新能源电动车汽车的关键核心部件，其中电池管理系统BMS是动力电池的核心技术。目前，关于电池管理系统BMS存在两大问题：1.无法远程更新；2.系统故障问题无法共享。

技术实现思路

[0003]本专利技术的目的就在于提供一种基于数字孪生的电池管理系统，还提供一种包括上述电池管理系统的控制方法、电池总成及电动车辆，以解决现有技术中电池管理系统BMS无法远程更新、系统故障问题无法共享的问题。
[0004]本专利技术的目的是通过以下技术方案实现的：
[0005]一种基于数字孪生的电池管理系统，包括电池BMS1、数字双向孪生系统2、数字BMS3、镜像控制模块4、大数据后台5、控制数字池6、历史问题模块7、后台开发模块8。
[0006]所述数字双向孪生系统2两端分别与电池BMS1、数字BMS3控制连接，能够分别对电池BMS1、数字BMS3进行单独控制；所述镜像控制模块4与数字BMS3控制连接；所述数字BMS3与历史问题模块7相连，能够将故障问题及解决措施一起上传至历史问题模块7；所述后台开发模块8与大数据后台5相连，大数据后台5与控制数字池6相连，后台开发模块8能够将故障解决措施及更新的模块上传至大数据后台5，大数据后台5将其更新至控制数字池6；所述控制数字池6分别与电池BMS1、数字BMS3连接，能接收BMS1和数字BMS3的请求下载相应的故障解决措施及模块；所述历史问题模块7与大数据后台5相连，能够将故障问题及解决措施上传至大数据后台5。
[0007]进一步地，所述电池BMS1布置在电池包内部，能够实现正常BMS的信号采集、故障处理。
[0008]进一步地，所述数字BMS3布置在工程师客户端，布置形式与电池BMS1功能完全一样，一比一布置；数字BMS3的信号采集来源于数字双向孪生系统2，其他功能与电池BMS1一致。
[0009]进一步地，所述数字双向孪生系统2的数据为共享同步更新，对电池BMS1和数字BMS3的操作控制都可以相互影响，并且更新延后时间≤10ms；数字双向孪生系统2两端的电池BMS1和数字BMS3，当有其中一个被控制操作时，另一个处于锁定状态，500ms之内无法再进行控制操作。
[0010]进一步地，所述数字BMS3，包括仿真系统，所述仿真系统形式包括但不限于数值模型、大型游戏、仿真模型，数字BMS3的处理频率为200ms。
[0011]进一步地，所述大数据后台5布置在云端数据库。
[0012]进一步地，所述控制数字池6只能接收BMS1和数字BMS3的请求下载相应的故障解决措施及模块，无法操作控制。
[0013]进一步地，所述历史问题模块7包括有其他车辆9、实验室10的故障及解决措施。
[0014]进一步地，所述历史问题7、控制数字池6和大数据后台5为数据库模式。
[0015]一种基于数字孪生的电池管理系统控制方法，包括以下步骤：
[0016]A、信号接收：电池BMS1发送电池BMS的故障信号至数字双向孪生系统2传递至数字BMS3；
[0017]B、故障处理、执行处理：工程师根据传递至数字BMS3的故障信号处理BMS故障，分为两种情况：
[0018]B1、可以解决，工程师在镜像控制模块4中将故障解决，并且将故障问题及解决措施一起上传至历史问题模块7中，此时通过数字双向孪生系统2保证电池BMS1的故障解决，进入反馈分析；
[0019]B2、无法解决，工程师无法解决该故障问题，则需要后台开发模块8将故障解决措施及更新的模块上传至大数据后台5，大数据后台5将其更新至控制数字池6；工程师在镜像控制模块4中将后台开发模块8将故障解决措施及更新的模块下载至数字BMS3中，并且将故障问题及解决措施一起上传至历史问题模块7中；此时通过数字双向孪生系统2保证电池BMS1的故障解决，进入反馈分析；
[0020]C、反馈分析全程执行过程符合电池安全故障管理等级，如有故障反馈至信号接收。
[0021]一种电池总成，包括所述基于数字孪生的电池管理系统。
[0022]一种电动车辆，包括所述电池总成。
[0023]与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：
[0024]本专利技术提供一种基于数字孪生的电池管理系统、其控制方法、电池总成以及电动车辆，电池管理系统BMS可以轻松实现远程更新，并使系统故障问题顺利共享。
附图说明
[0025]为了更清楚地说明本专利技术实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本专利技术的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
[0026]图1基于数字孪生的电池管理系统控制方法的流程图。
[0027]1.电池BMS 2.数字双向孪生系统3.数字BMS 4.镜像控制模块5.大数据后台6.控制数字池7.历史问题模块8.后台开发模块9.其他车辆10.实验室。
具体实施方式
[0028]下面结合实施例对本专利技术作进一步说明：
[0029]下面结合附图和实施例对本专利技术作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本专利技术，而非对本专利技术的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本专利技术相关的部分而非全部结构。
[0030]应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。同时，在本专利技术的描述中，术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
[0031]本专利技术基于数字孪生的电池管理系统，包括电池BMS1、数字双向孪生系统2、数字BMS3、镜像控制模块4、大数据后台5、控制数字池6、历史问题模块7、后台开发模块8、其他车辆9和实验室10。
[0032]所述数字双向孪生系统2两端分别与电池BMS1、数字BMS3控制连接，能够分别对电池BMS1、数字BMS3进行单独控制；所述镜像控制模块4与数字BMS3控制连接；所述数字BMS3与历史问题模块7相连，能够将故障问题及解决措施一起上传至历史问题模块7；所述后台开发模块8与大数据后台5相连，大数据后台5与控制数字池6相连，后台开发模块8能够将故障解决措施及更新的模块上传至大数据后台5，大数据后台5将其更新至控制数字池6；所述控制数字池6分别与电池BMS1、数字BMS3连接，能接收BMS1和数字BMS3的请求下载相应的故障解决措施及模块；所述历史问题模块7与大数据后台5相连，能够将故障问题及解决措施上传至大数据后台5。
[0033]其中，所述电池BMS1为真实的电池BMS系统，布置在电池包内部，实现正常本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于数字孪生的电池管理系统，其特征在于：包括电池BMS(1)、数字双向孪生系统(2)、数字BMS(3)、镜像控制模块(4)、大数据后台(5)、控制数字池(6)、历史问题模块(7)和后台开发模块(8)；所述数字双向孪生系统(2)两端分别与电池BMS(1)、数字BMS3控制连接，能够分别对电池BMS(1)、数字BMS(3)进行单独控制；所述镜像控制模块(4)与数字BMS(3)控制连接；所述数字BMS(3)与历史问题模块(7)相连，能够将故障问题及解决措施一起上传至历史问题模块(7)；所述后台开发模块(8)与大数据后台(5)相连，大数据后台(5)与控制数字池(6)相连，后台开发模块(8)能够将故障解决措施及更新的模块上传至大数据后台(5)，大数据后台(5)将其更新至控制数字池(6)；所述控制数字池(6)分别与电池BMS(1)、数字BMS(3)连接，能接收BMS(1)和数字BMS(3)的请求下载相应的故障解决措施及模块；所述历史问题模块(7)与大数据后台(5)相连，能够将故障问题及解决措施上传至大数据后台(5)。2.根据权利要求1所述的一种基于数字孪生的电池管理系统，其特征在于：所述电池BMS(1)布置在电池包内部，能够实现正常BMS的信号采集、故障处理。3.根据权利要求1所述的一种基于数字孪生的电池管理系统，其特征在于：所述数字BMS(3)布置在工程师客户端，布置形式与电池BMS(1)功能完全一样，一比一布置；数字BMS(3)的信号采集来源于数字双向孪生系统(2)，其他功能与电池BMS(1)一致。4.根据权利要求1所述的一种基于数字孪生的电池管理系统，其特征在于：所述数字双向孪生系统(2)的数据为共享同步更新，对电池BMS(1)和数字BMS(3)的操作控制都可以相互影响，并且更新延后时间≤10ms；数字双向孪生系统(2)两端的电池BMS(1)和数字BMS(3)，当有其中一个被控制操作时，另一个处于锁定状态，500ms之内无法再进行控制操作。5.根据权利要求1...

【专利技术属性】
技术研发人员：于长虹，卢军，李黎黎，孙焕丽，南海，陈蓓娜，王锦标，杨晶博，
申请(专利权)人：中国第一汽车股份有限公司，
类型：发明
国别省市：