依据电池特征值变化判断电池充电异常的装置的制造方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种依据电池特征值变化判断电池充电异常的装置，用于充电装置对电动车进行充电，在对电动车进行充电过程中，通过间隔Δt时间的电池包数据特征值是否变化判断充电异常。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，因此，本方法通过判断单位时间段内的电池包数据特征值，判断充电是否异常。由于当前充电电压和电流(ΔV和ΔI)在充电过程中是可变的，因此Δt的值同样是可变的。本方法依据SOC值的不断上升来确定充电数据是否变化，测量精度和数据异常判断准确便捷，能有效解决现有充电桩数据异常所带来的无法有效判别并及时结束充电的问题。
【专利说明】
依据电池特征值变化判断电池充电异常的装置【
技术领域
】
[0001]本实用新型属于电动汽车充电技术领域，涉及一种BMS通讯数据异常判断的装置。 【【背景技术】】
[0002]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，台湾公开第TW201039480A1号专利申请即公布了此种方法， 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。
[0003]此外，中国公开第CN 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粧地址从充电粧获取车辆充电数据;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。
[0004]中国公告第CN 103296708B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。
[0005]以上两个最相关文献均指出了充电粧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。
[0006]综上所述，现有技术存在以下两个问题:[〇〇〇7](1)充电机定时采集BMS数据，无法有效避免电池过充；[〇〇〇8](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。【【实用新型内容】】
[0009]本实用新型提供了一种依据电池特征值变化判断电池充电异常的装置，通过单位时间的电池包数据特征值是否变化判断充电是否异常。
[0010]本实用新型采用以下技术方案:
[0011]—种依据电池特征值变化判断电池充电异常的装置，包括:
[0012]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；
[0013]通信单元:用于与BMS进行通信，获取电池的总容量和电动汽车充电前及充电过程中的电池包数据特征值；
[0014]存储模块:用于存储电池包数据特征值，并记录充电过程中的充电数据；
[0015]控制单元:输入端分别与通信单元和存储模块连接以获取电池包数据特征值以及充电过程的数据，输出端与功率模块连接以控制功率模块为电动汽车进行充电。
[0016]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。[〇〇17]进一步，所述装置包括计量单元，用于采集充电电量和充电计费。
[0018]进一步，所述的电池包数据特征值包括以下一种或者多种特征值: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，以及电池S0C。
[0019]与现有技术相比，本实用新型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(包括:充电电流、电池包电压、单体电池电压、电池包最高温度、最低温度、电池S0C值)是反映充电过程正常与否的重要数据，因此，本方法通过判断单位时间段内的电池包数据特征值是否有变化，判断充电过程是否异常。由于当前充电电压和电流(A V和A I)在充电过程中是可变的，因此A t的值同样是可变的。本方法依据S0C值的不断上升来确定充电数据是否变化，测量精度和数据异常判断准确便捷，能有效解决现有充电技术所带来的无法有效判别并及时结束充电的问题。【【附图说明】】
[0020]图1是本实用新型的结构框图。【【具体实施方式】】[0021 ]充电过程中，充电机或BMS采样的数据中，电池包数据特征值(包括:充电电流、电池包电压、单体电池电压、电池包最高温度、最低温度、电池S0C值)是反映充电过程正常与否的重要数据，本实用新型专利通过判断特定时间段之前和之后的电池包数据特征值，判断充电是否异常。由于当前充电电压和电流(A V和A I)在充电过程中是可变的，因此At的值同样是可变的。本方法依据S0C值的不断上升来确定充电数据是否变化，测量精度和数据异常判断准确便捷，能有效解决现有充电技术所带来的无法有效判别并及时结束充电的问题。
[0022]本实用新型所采用的技术方案是:
[0023]—种依据电池特征值变化判断电池充电异常的装置，包括:控制单元、通信单元、 存储单元、辅助电源模块、功率模块、计量单元。
[0024]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，获取电池的总容量和电动汽车充电前及充电过程中的电池包数据特征值;控制单元用于接收通信单元获取的数据，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，并控制功率模块为电动汽车进行充电。存储模块用于存储采集的相关数据并记录充电过程中的充电数据。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，所述计量单元用于采集充电电量和充电计费。
[0025](1)判断方法:[〇〇26] 判断公式——N*S0C最小单位值*电池总容量/电压*电流=A t，即N倍S0C最小测量精度乘以电池包总电量的积除以当前充电功率(当前充电电压与电流的积)，得出时间变量Δ t，存储单元在充电开始时记录电池特征值Dl，在经过时间Δ t后记录此时电池数据特征值D2，控制单元依据时间△ t判断D2与Dl是否变化，如果变化，则充电过程正常，充电机继续为电动汽车充电；如果电池特征值没有变化，则认定充电异常，充电机停止充电。
[0027]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% O
[0028]本方法是依据单位时间内电动汽车电池SOC变化量与充电电量等量关系，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。
[0029]电池数据特征值包括:电池包总电压、单体电池电压、电池包最低温度、电池包最高温度、充电电流、SOC值。
[0030]下面结合附图和【具体实施方式】对本实用新型进行详细说明。
[0031]SI充电机与电动汽车在握手阶段获取电池包的总容量L;
[0032]S2充电机与电动汽车数据配置完毕；
[0033]S3进入充电阶段；
[0034]S4存储单元记录充电开始时的电池特征值Dl;
[0035]S5控制单元根据公式N*S0C最小单位礼/ Δ V* Δ I = Δ t，(例如设定N= I，或者N =1.5)计算Δ t，得出电池特征值D2，判断D2与Dl是否相同，如果相同，则停止充电；
[0036]S6在达到充电结束条件后，充电机停止充电。
[0037]在步骤S4中，如果D2与Dl不同，则继续充电，并以D2替代Dl，重复步骤S3，将经At后得出的D2与替代后的Dl判断。
[0038]优选地N取值1.5，当前电池SOC测量精度为I%，1.5倍的SOC单位值在一定程度上增加了充电数据异常的冗余值，即只要出现异常情况，采用此种方法即可判断出异常。
【主权项】
1.一种依据电池特征值变化判断电池充电异常的装置，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，获取电池的总容量和电动汽车充电前及充电过程中的 电池包数据特征值；存储模块:用于存储电池包数据特征值，并记录充电过程中的充电数据；控制单元:输入端分别与通信单元和存储模块连接以获取电池包数据特征值以及充电 过程的数据，输出端与功率模块连接以控制功率模块为电动汽车进行充电。2.根据权利要求1所述的一种依据电池特征值变化判断电池充电异常的装置，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所述的一种依据电池特征值变化判断电池充电异常的装置，其特征 在于:进一步包括计量单元，用于采集充电电量和充电计费。4.根据权利要求1所述的一种依据电池特征值变化判断电池充电异常的装置，其特征 在于:所述的电池包数据特征值包括以下一种或者多种特征值: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，以及电池SOC。
【文档编号】B60L11/18GK205668502SQ201620561234
【公开日】2016年11月2日
【申请日】2016年6月8日
【发明人】袁庆民, 茹永刚, 李宁, 赵刚, 刘强, 赵春雷
【申请人】西安特锐德智能充电科技有限公司