依據電池特征值變化判斷電池充電異常的裝置的制造方法

依據電池特征值變化判斷電池充電異常的裝置的制造方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種依據電池特征值變化判斷電池充電異常的裝置，用于充電裝置對電動車進行充電，在對電動車進行充電過程中，通過間隔Δt時間的電池包數據特征值是否變化判斷充電異常。在充電機或BMS采樣的數據中，電池包數據特征值(是反映充電過程正常與否的重要數據，因此，本方法通過判斷單位時間段內的電池包數據特征值，判斷充電是否異常。由于當前充電電壓和電流(ΔV和ΔI)在充電過程中是可變的，因此Δt的值同樣是可變的。本方法依據SOC值的不斷上升來確定充電數據是否變化，測量精度和數據異常判斷準確便捷，能有效解決現有充電樁數據異常所帶來的無法有效判別并及時結束充電的問題。
【專利說明】
依據電池特征值變化判斷電池充電異常的裝置【
技術領域
】
[0001]本實用新型屬于電動汽車充電技術領域，涉及一種BMS通訊數據異常判斷的裝置。 【【背景技術】】
[0002]現有的充電機在電動汽車充電過程中通常沒有數據異常判斷方法，少部分具備充電數據判斷的，其數據判斷方法是依據設定的時間段定時(例如每2分鐘)采集并判斷充電過程中的數據是否異常。此種判斷方法在一定程度上可以判斷充電數據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，例如10分鐘內，電池包的數據特征值并不一定會發生變化，但據我方充電站實際工況下，BMS此時仍可能發生故障，如果充電機沒能及時識別，最終發生電池過充，例如，臺灣公開第TW201039480A1號專利申請即公布了此種方法， 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。
[0003]此外，中國公開第CN 104809246A號專利申請公開了一種充電數據的處理方法及裝置，該方案提出根據充電粧地址從充電粧獲取車輛充電數據;對車輛數據進行整合;對整合之后的車輛的充電數據進行處理，生產異常數據。該方案解決的問題是充電數據分散在各個交易記錄表中，在處理充電數據時操作繁瑣導致效率的問題。
[0004]中國公告第CN 103296708B號專利公開了一種應用于直流充電系統的多方通訊控制系統及充電方法，電池管理系統每1秒會傳送最新電池狀態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資料。
[0005]以上兩個最相關文獻均指出了充電粧在充電過程中可以對電動汽車上傳的數據進行判斷。但是目前由于BMS(電動汽車電池管理系統，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據幀，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，充電機仍持續為電池充電，造成電動汽車過充電，嚴重的最終引發充電事故。
[0006]綜上所述，現有技術存在以下兩個問題:[〇〇〇7](1)充電機定時采集BMS數據，無法有效避免電池過充；[〇〇〇8](2)BMS故障狀態下，充電機無法識別BMS故障信息，無法及時終止充電。【【實用新型內容】】
[0009]本實用新型提供了一種依據電池特征值變化判斷電池充電異常的裝置，通過單位時間的電池包數據特征值是否變化判斷充電是否異常。
[0010]本實用新型采用以下技術方案:
[0011]—種依據電池特征值變化判斷電池充電異常的裝置，包括:
[0012]功率模塊:用于將直流或交流電轉換為電動汽車充電所需的電能；
[0013]通信單元:用于與BMS進行通信，獲取電池的總容量和電動汽車充電前及充電過程中的電池包數據特征值；
[0014]存儲模塊:用于存儲電池包數據特征值，并記錄充電過程中的充電數據；
[0015]控制單元:輸入端分別與通信單元和存儲模塊連接以獲取電池包數據特征值以及充電過程的數據，輸出端與功率模塊連接以控制功率模塊為電動汽車進行充電。
[0016]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進行參數配置和握手。[〇〇17]進一步，所述裝置包括計量單元，用于采集充電電量和充電計費。
[0018]進一步，所述的電池包數據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S0C。
[0019]與現有技術相比，本實用新型至少具有以下有益效果:在充電機或BMS采樣的數據中，電池包數據特征值(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S0C值)是反映充電過程正常與否的重要數據，因此，本方法通過判斷單位時間段內的電池包數據特征值是否有變化，判斷充電過程是否異常。由于當前充電電壓和電流(A V和A I)在充電過程中是可變的，因此A t的值同樣是可變的。本方法依據S0C值的不斷上升來確定充電數據是否變化，測量精度和數據異常判斷準確便捷，能有效解決現有充電技術所帶來的無法有效判別并及時結束充電的問題。【【附圖說明】】
[0020]圖1是本實用新型的結構框圖。【【具體實施方式】】[0021 ]充電過程中，充電機或BMS采樣的數據中，電池包數據特征值(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S0C值)是反映充電過程正常與否的重要數據，本實用新型專利通過判斷特定時間段之前和之后的電池包數據特征值，判斷充電是否異常。由于當前充電電壓和電流(A V和A I)在充電過程中是可變的，因此At的值同樣是可變的。本方法依據S0C值的不斷上升來確定充電數據是否變化，測量精度和數據異常判斷準確便捷，能有效解決現有充電技術所帶來的無法有效判別并及時結束充電的問題。
[0022]本實用新型所采用的技術方案是:
[0023]—種依據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、 存儲單元、輔助電源模塊、功率模塊、計量單元。
[0024]功率模塊用于將直流或交流電轉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，獲取電池的總容量和電動汽車充電前及充電過程中的電池包數據特征值;控制單元用于接收通信單元獲取的數據，并與其他時刻的電池包數據特征值進行對比，判斷是否存在充電異常，并控制功率模塊為電動汽車進行充電。存儲模塊用于存儲采集的相關數據并記錄充電過程中的充電數據。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進行參數配置和握手，所述計量單元用于采集充電電量和充電計費。
[0025](1)判斷方法:[〇〇26] 判斷公式——N*S0C最小單位值*電池總容量/電壓*電流=A t，即N倍S0C最小測量精度乘以電池包總電量的積除以當前充電功率(當前充電電壓與電流的積)，得出時間變量Δ t，存儲單元在充電開始時記錄電池特征值Dl，在經過時間Δ t后記錄此時電池數據特征值D2，控制單元依據時間△ t判斷D2與Dl是否變化，如果變化，則充電過程正常，充電機繼續為電動汽車充電；如果電池特征值沒有變化，則認定充電異常，充電機停止充電。
[0027]SOC最小單位值即SOC的最精確的測量精度，依據現有技術條件，目前SOC最小單位為1% O
[0028]本方法是依據單位時間內電動汽車電池SOC變化量與充電電量等量關系，判斷電池數據特征值有無變化，進而判斷電池充電過程數據是否異常。
[0029]電池數據特征值包括:電池包總電壓、單體電池電壓、電池包最低溫度、電池包最高溫度、充電電流、SOC值。
[0030]下面結合附圖和【具體實施方式】對本實用新型進行詳細說明。
[0031]SI充電機與電動汽車在握手階段獲取電池包的總容量L;
[0032]S2充電機與電動汽車數據配置完畢；
[0033]S3進入充電階段；
[0034]S4存儲單元記錄充電開始時的電池特征值Dl;
[0035]S5控制單元根據公式N*S0C最小單位禮/ Δ V* Δ I = Δ t，(例如設定N= I，或者N =1.5)計算Δ t，得出電池特征值D2，判斷D2與Dl是否相同，如果相同，則停止充電；
[0036]S6在達到充電結束條件后，充電機停止充電。
[0037]在步驟S4中，如果D2與Dl不同，則繼續充電，并以D2替代Dl，重復步驟S3，將經At后得出的D2與替代后的Dl判斷。
[0038]優選地N取值1.5，當前電池SOC測量精度為I%，1.5倍的SOC單位值在一定程度上增加了充電數據異常的冗余值，即只要出現異常情況，采用此種方法即可判斷出異常。
【主權項】
1.一種依據電池特征值變化判斷電池充電異常的裝置，其特征在于:包括:功率模塊:用于將直流或交流電轉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，獲取電池的總容量和電動汽車充電前及充電過程中的 電池包數據特征值；存儲模塊:用于存儲電池包數據特征值，并記錄充電過程中的充電數據；控制單元:輸入端分別與通信單元和存儲模塊連接以獲取電池包數據特征值以及充電 過程的數據，輸出端與功率模塊連接以控制功率模塊為電動汽車進行充電。2.根據權利要求1所述的一種依據電池特征值變化判斷電池充電異常的裝置，其特征 在于:進一步包括輔助電源模塊，用于在充電開始前，為BMS供電，使控制單元與BMS進行參 數配置和握手。3.根據權利要求1所述的一種依據電池特征值變化判斷電池充電異常的裝置，其特征 在于:進一步包括計量單元，用于采集充電電量和充電計費。4.根據權利要求1所述的一種依據電池特征值變化判斷電池充電異常的裝置，其特征 在于:所述的電池包數據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。
【文檔編號】B60L11/18GK205668502SQ201620561234
【公開日】2016年11月2日
【申請日】2016年6月8日
【發明人】袁慶民, 茹永剛, 李寧, 趙剛, 劉強, 趙春雷
【申請人】西安特銳德智能充電科技有限公司