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

技术编号:36950605 阅读:17 留言:0更新日期:2023-03-22 19:11
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
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【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:

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