一種新能源車遠程電池管理檢測方法及系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種新能源車遠程電池管理檢測方法及系統(tǒng)，屬于電池管理領(lǐng)域。本發(fā)明的方法包括以下步驟：充電樁從BMS獲取電池包ID號、剩余電量統(tǒng)計及預(yù)充電時間并上報給后臺服務(wù)器；充電完成，充電樁將電池包ID號、實際充電時間及總電量統(tǒng)計上報給后臺服務(wù)器，后臺服務(wù)器對比該電池包充放電曲線，輸出多次加權(quán)平均的校準參數(shù)；判斷校準參數(shù)是否在允許范圍內(nèi)，如果是，后臺服務(wù)器輸出校準參數(shù)到充電樁，然后通過充電樁與BMS的通訊校準BMS內(nèi)的電池包參數(shù)，如果否，后臺服務(wù)器發(fā)送預(yù)警信息給廠商或車主。本發(fā)明對新能源汽車的電池管理系統(tǒng)做有效的在線監(jiān)測和參數(shù)補償，從而大大提高電池的使用壽命和故障預(yù)判，降低維護成本。
【專利說明】
-種新能源車遠程電池管理檢測方法及系統(tǒng)
技術(shù)領(lǐng)域
[0001] 本發(fā)明設(shè)及電池管理領(lǐng)域，尤其設(shè)及一種新能源車遠程電池管理檢測方法及系 統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002] 隨著全球?qū)Νh(huán)境保護的認識越來越高，尤其是我們國家，深受改革開放快速發(fā)展 過程中所帶來的環(huán)境污染所害，節(jié)能環(huán)保的問題在早幾年就已經(jīng)成為國家發(fā)展戰(zhàn)略的核屯、 之一。近年來新能源車，特別是純電動車更是得W飛速發(fā)展，但是阻礙電動車快速普及的根 本核屯、問題是便利的充電粧建設(shè)、可靠的高能電池及高效的電池管理系統(tǒng)。
[0003] 作為電網(wǎng)配用電側(cè)的電動汽車充電粧(栓），其結(jié)構(gòu)的特殊性決定了自動化通信系 統(tǒng)的特點是被測點多且分散、覆蓋面廣、通信距離短。并且隨著城市的發(fā)展，網(wǎng)絡(luò)拓撲要求 具有靈活性和擴展性的結(jié)構(gòu)，因此，電動汽車充電粧(栓)通信方式的選擇需要考慮通訊的 可靠性、支持雙向通訊、多業(yè)務(wù)的數(shù)據(jù)傳輸速率、通訊的靈活性和可擴展性需求。
[0004] 當前，國內(nèi)新能源汽車的普及所帶來的問題即刻得W顯現(xiàn)，新能源汽車電池包所 帶來的充放電管理缺陷、電池故障工藝問題頻發(fā)，給用戶體驗帶來非常大的破壞。再加上充 電粧建設(shè)的普及力度還不是很廣泛，將會給國內(nèi)新能源電動汽車的推廣帶來很大的困擾。
[0005] 電池管理系統(tǒng)（BATTERY MANAGEMENT SYSTEM,簡稱BMS)，電動汽車電池管理系統(tǒng) 是連接車載動力電池和電動汽車的重要紐帶，其主要功能包括:電池物理參數(shù)實時監(jiān)測；電 池狀態(tài)估計;在線診斷與預(yù)警;充、放電與預(yù)充控制;均衡管理和熱管理等。
[0006] 目前現(xiàn)有的技術(shù)只能依賴于BMS本身來提高根本的解決方案，同時也依賴于前裝 汽車自帶移動通訊系統(tǒng)（即電動汽車電池遠程監(jiān)測裝置），將電池管理的參數(shù)實時發(fā)送給后 臺管理中屯、來進行遠程維護和判斷。但實際上當前的BMS自身的技術(shù)缺陷依然存在，遠程監(jiān) 測裝置的實現(xiàn)方法還是依賴于BMS本身的準確度能夠非常可靠，而實際應(yīng)用情況與BMS自身 給出的提示會有差別，運種差別會隨著電池使用的時限越長，故障率越高。運就給用戶和整 個管理機制帶來了很大的困擾。
[0007] 此外，對于突然性的電池故障，例如電池包脫節(jié)，部分電池出現(xiàn)完全使用故障，BMS 是很難知道的，運樣就有可能造成車輛在在行駛過程中沒有電力供給的困境，運就急需要 能夠通過場外的有效監(jiān)管系統(tǒng)來給予預(yù)警。

【發(fā)明內(nèi)容】

[000引為解決現(xiàn)有技術(shù)中的問題，本發(fā)明提供一種新能源車遠程電池管理檢測方法及實 現(xiàn)該方法的系統(tǒng)。
[0009] 本發(fā)明新能源車遠程電池管理檢測方法包括如下步驟：
[0010] SI:后臺服務(wù)器連接充電粧，當新能源車與充電粧連接充電時，充電粧從BMS獲取 電池包ID號、剩余電量統(tǒng)計及預(yù)充電時間并上報；
[0011] S2:后臺服務(wù)器接收并存儲電池包ID號、剩余電量統(tǒng)計及預(yù)充電時間；
[0012 ] S3:充電完成，充電粧上報電池包ID號、實際充電時間及總電量統(tǒng)計；
[0013] S4:后臺服務(wù)器接收并存儲步驟S3上報的信息，對比該電池包充放電曲線，輸出多 次加權(quán)平均的校準參數(shù)；
[0014] S5:判斷校準參數(shù)是否在允許范圍內(nèi)，如果是，后臺服務(wù)器輸出校準參數(shù)到充電 粧，然后通過充電粧與BMS的通訊校準BMS內(nèi)的電池包參數(shù)，如果否，后臺服務(wù)器生成異常記 錄，調(diào)用通信接口，發(fā)送預(yù)警信息給廠商或車主。
[0015] 本發(fā)明作進一步改進，在步驟Sl和步驟S3中，充電粧上報的信息發(fā)送到云平臺存 儲，后臺服務(wù)器從云平臺獲取充電粧上報的信息。
[0016] 本發(fā)明作進一步改進，在步驟Sl和步驟S3中，充電粧通過采集電池包ID號，來實現(xiàn) 該電池包的充電數(shù)據(jù)持續(xù)多次記錄。
[0017] 本發(fā)明作進一步改進，在步驟S4中，后臺服務(wù)器通過將多次充電數(shù)據(jù)的特性曲線， 與實際電池使用頻率的衰減曲線作對比，從而能夠預(yù)警突發(fā)性故障和判斷正常損耗故障。
[0018] 本發(fā)明作進一步改進，在步驟S5中，所述通訊接口包括郵件接口、微信接口、短信 接口。
[0019] 本發(fā)明還提供了一種實現(xiàn)上述方法的系統(tǒng)，包括新能源車、充電粧、通信模塊及后 臺服務(wù)器，所述新能源車內(nèi)設(shè)有電池管理系統(tǒng)BMS，所述電池管理系統(tǒng)BMS通過CAN總線與充 電粧通訊，所述后臺服務(wù)器通過通訊模塊與充電粧相連。
[0020] 本發(fā)明作進一步改進，所述后臺服務(wù)器內(nèi)設(shè)有在線監(jiān)測管理軟件，所述在線監(jiān)測 管理軟件的功能包括對新能源車電池包的數(shù)據(jù)統(tǒng)計、對比校準、預(yù)警發(fā)布及權(quán)限管理。
[0021] 本發(fā)明作進一步改進，所述在線監(jiān)測管理軟件針對可識別的電池包ID號碼，進行 數(shù)據(jù)歸類和統(tǒng)計、形成報表，并通過對比正常的電池包充放電特性曲線，來判定該電池包的 有效性。
[0022] 本發(fā)明作進一步改進，所述在線監(jiān)測管理軟件提供支持與BMS通訊的充電粧位置 信息，所述新能源車能夠查詢并通過與之能夠通訊的充電粧充電。結(jié)合定位信息，提供有效 服務(wù)的充電粧位置信息，供用戶查詢，方便對車輛用戶的在線監(jiān)測與預(yù)警。
[0023] 本發(fā)明作進一步改進，所述通訊模塊采用移動3G、4G無線通訊模塊。采用移動3G、 4G等無線通訊網(wǎng)絡(luò)制式，使得建設(shè)充電粧沒有通訊基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的顧慮，而且組網(wǎng)快捷。
[0024] 與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是:通過采用充電粧升級支持對應(yīng)新能源電 動車的電池管理系統(tǒng)協(xié)議，實時獲取電池包充電數(shù)據(jù)，與實際充電電量和時間的數(shù)據(jù)統(tǒng)計 和對比關(guān)系，通過后臺服務(wù)器的在線監(jiān)測管理軟件實現(xiàn)對新能源汽車的電池管理系統(tǒng)做有 效的在線監(jiān)測和參數(shù)補償，從而大大提高電池的使用壽命和故障預(yù)判，降低維護成本和提 高用戶安全使用需求。
【附圖說明】
[0025] 圖1為本發(fā)明系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖；
[00%]圖2為本發(fā)明方法流程圖。
【具體實施方式】
[0027]下面結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明做進一步詳細說明。
[0028] 如圖I所示，本發(fā)明針對當前的新能源電動汽車的使用狀況，結(jié)合充電粧和現(xiàn)有的 電池管理系統(tǒng)BMS，設(shè)計發(fā)明了一套新能源車遠程電池管理檢測系統(tǒng)，使得后臺服務(wù)器能夠 通過實時充電的基準信息，來對BMS進行有效補償，從而大大提高電池包實際使用狀況的在 線監(jiān)測和實時參數(shù)校準。并依賴于后臺服務(wù)器大數(shù)據(jù)的匯總與分析，給出非常有效的實時 預(yù)警，從而大大減少突發(fā)事故的發(fā)生，降低售后維護成本，提高車輛用戶的使用信屯、，從而 推動新能源車的快速普及。
[0029] 具體地，本發(fā)明的新能源車遠程電池管理檢測系統(tǒng)包括新能源車、充電粧、通信模 塊及后臺服務(wù)器，所述新能源車內(nèi)設(shè)有電池管理系統(tǒng)BMS，所述電池管理系統(tǒng)BMS通過CAN總 線與充電粧通訊，所述后臺服務(wù)器通過通訊模塊與充電粧通訊。
[0030] 本發(fā)明依托于汽車CAN(控制器局域網(wǎng)絡(luò)Controller Area化twork)總線的通訊 性能，在普通充電粧的基礎(chǔ)上，增加充電粧系統(tǒng)與汽車電池管理系統(tǒng)的實時通訊協(xié)議，讀取 電池包的唯一可識別號碼（ID號），W及剩余電量、預(yù)充電時間等相關(guān)重要參數(shù)，通過無線通 訊手段，與后臺服務(wù)器建立實時聯(lián)系。
[0031] 本例中，充電粧系統(tǒng)與汽車電池管理系統(tǒng)的實時通訊協(xié)議中的電池包通信協(xié)議基 于TCP(傳輸控制協(xié)議)或者UDP(用戶數(shù)據(jù)報協(xié)議），應(yīng)用層協(xié)議格式見表1。
[0032]
[
[0034] 表 1
[0035] 如無特殊說明，電池包通信協(xié)議中數(shù)值均為網(wǎng)絡(luò)字節(jié)序。協(xié)議采用一問一答方式， 發(fā)起方生成命令流水號，應(yīng)答包流水號與請求包相同。
[0036] 其中，命令字與協(xié)議的具體格式見表2。
[00；3 引
[0039] 表 2
[0040] 本例的后臺服務(wù)器內(nèi)設(shè)有在線監(jiān)測管理軟件，所述在線監(jiān)測管理軟件實現(xiàn)對新能 源車電池包的數(shù)據(jù)統(tǒng)計、對比校準、預(yù)警發(fā)布及權(quán)限管理等功能。
[0041] 其中，具體功能作用為：
[0042] 數(shù)據(jù)統(tǒng)計：統(tǒng)計實際充電電量和充電時間，與預(yù)估電量和預(yù)充電時間一并發(fā)送給 后臺管理中屯、，交由系統(tǒng)管理軟件來進行統(tǒng)計和分析；
[0043] 對比校準:針對可識別的電池包ID號碼，進行數(shù)據(jù)歸類和統(tǒng)計、形成報表，并通過 對比正常的電池包充放電特性曲線，來判定該電池包的有效性；
[0044] 預(yù)警性能:如果判定實際充放電曲線和BMS給出的預(yù)計時間有很大偏差，則可W提 前發(fā)出預(yù)警信息，預(yù)警的方式可W為微信、短信、語音電話等一切有效通訊手段；
[0045] 權(quán)限管理:采用類似對應(yīng)的汽車車架號的查詢方式，可W根據(jù)電池包ID號來自主 在線查詢充電監(jiān)測數(shù)據(jù)狀況。
[0046] 此外，所述在線監(jiān)測管理軟件提供支持與BMS通訊的充電粧位置信息，所述新能源 車能夠查詢并通過與之能夠通訊的充電粧充電。結(jié)合定位信息，提供有效服務(wù)的充電粧位 置信息，供用戶查詢，方便對車輛用戶的在線監(jiān)測與預(yù)警。
[0047] 本例的通訊模塊采用移動3G、4G無線通訊模塊。采用移動3G、4G等無線通訊網(wǎng)絡(luò)制 式，使得建設(shè)充電粧沒有通訊基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的顧慮，而且組網(wǎng)快捷。
[004引如圖2所示，本發(fā)明基于上述系統(tǒng)的檢測方法包括如下步驟：
[0049] SI:后臺服務(wù)器連接充電粧，當新能源車與充電粧連接充電時，充電粧從BMS獲取 電池包ID號、剩余電量統(tǒng)計及預(yù)充電時間并上報；
[0050] S2:后臺服務(wù)器接收并存儲電池包ID號、剩余電量統(tǒng)計及預(yù)充電時間；
[0051 ] S3:充電完成，充電粧上報電池包ID號、實際充電時間及總電量統(tǒng)計；
[0052] S4:后臺服務(wù)器接收并存儲步驟S3上報的信息，對比該電池包充放電曲線，輸出多 次加權(quán)平均的校準參數(shù)；
[0053] S5:判斷校準參數(shù)是否在允許范圍內(nèi)，如果是，后臺服務(wù)器輸出校準參數(shù)到充電 粧，然后通過充電粧與BMS的通訊校準BMS內(nèi)的電池包參數(shù)，如果否，后臺服務(wù)器生成異常記 錄，調(diào)用通信接口，發(fā)送預(yù)警信息給廠商或車主。
[0054] 其中，在步驟Sl和步驟S3中，充電粧上報的信息發(fā)送到云平臺存儲，后臺服務(wù)器從 云平臺獲取充電粧上報的信息。大大節(jié)省后臺服務(wù)器的存儲空間。充電粧通過采集電池包 ID號，來實現(xiàn)該電池包的充電數(shù)據(jù)持續(xù)多次記錄。
[0055] 在步驟S4中，后臺服務(wù)器通過將多次充電數(shù)據(jù)的特性曲線，與實際電池使用頻率 的衰減曲線作對比，從而能夠預(yù)警突發(fā)性故障和判斷正常損耗故障。
[0056] 在步驟S5中，所述通訊接口包括郵件接口、微信接口、短信接口等。
[0057] 本發(fā)明方法運用參數(shù)校準及預(yù)警功能，有效解決了現(xiàn)有其他方式的兩大缺陷:a、 電池管理系統(tǒng)(BMS)自身的校準，依賴于自身算法和對實際電池應(yīng)用的各種參數(shù)采集的準 確性，缺乏外部環(huán)境的輸入輸出和有效監(jiān)管;b、目前有考慮通過與充電粧的信息互動來進 行判定和校準。該種方法只能是臨時一次性的、單次數(shù)據(jù)的補償，因為實際充電對應(yīng)充電粧 的不確定性。單次補償存在很大的誤差與不確定性，而且并不能反饋電池使用的實際衰減 曲線。
[0058] 本發(fā)明系統(tǒng)能夠通過采集相對應(yīng)的電池包ID號，來實現(xiàn)數(shù)據(jù)的持續(xù)多次記錄，計 算加權(quán)值來更為精準的輸出BMS校準參數(shù)，從而提高BMS對電池電量的準確判斷和充放電控 審IJ，提高準確度與使用壽命;其次，通過分析多次數(shù)據(jù)的特性曲線，與實際電池使用頻率的 衰減曲線作對比，從而能夠預(yù)警突發(fā)性故障和判斷正常損耗故障，W此來大大減少售后維 護成本，提高安全性。
[0059] 本發(fā)明通過采用充電粧升級支持對應(yīng)新能源電動車的電池管理系統(tǒng)協(xié)議，實時獲 取預(yù)充電電量和時間，與實際充電電量和時間的數(shù)據(jù)統(tǒng)計和對比關(guān)系，通過后臺系統(tǒng)來對 整個數(shù)據(jù)進行有效分析，實現(xiàn)對新能源汽車的電池管理系統(tǒng)做有效的在線監(jiān)測和參數(shù)補 償，從而大大提高電池的使用壽命和故障預(yù)判，降低維護成本和提高用戶安全使用需求。
[0060] W上所述之【具體實施方式】為本發(fā)明的較佳實施方式，并非W此限定本發(fā)明的具體 實施范圍，本發(fā)明的范圍包括并不限于本【具體實施方式】，凡依照本發(fā)明所作的等效變化均 在本發(fā)明的保護范圍內(nèi)。
【主權(quán)項】
1. 一種新能源車遠程電池管理檢測方法，其特征在于包括如下步驟： S1:后臺服務(wù)器連接充電粧，當新能源車與充電粧連接充電時，充電粧從BMS獲取電池 包ID號、剩余電量統(tǒng)計及預(yù)充電時間并上報； S2:后臺服務(wù)器接收并存儲電池包ID號、剩余電量統(tǒng)計及預(yù)充電時間； S3:充電完成，充電粧上報電池包ID號、實際充電時間及總電量統(tǒng)計； S4:后臺服務(wù)器接收并存儲步驟S3上報的信息，對比該電池包充放電曲線，輸出多次加 權(quán)平均的校準參數(shù)； S5:判斷校準參數(shù)是否在允許范圍內(nèi)，如果是，后臺服務(wù)器輸出校準參數(shù)到充電粧，然 后通過充電粧與BMS的通訊校準BMS內(nèi)的電池包參數(shù)，如果否，后臺服務(wù)器生成異常記錄，調(diào) 用通信接口，發(fā)送預(yù)警信息給廠商或車主。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的新能源車遠程電池管理檢測方法，其特征在于:在步驟Sl和步 驟S3中，充電粧上報的信息發(fā)送到云平臺存儲，后臺服務(wù)器從云平臺獲取充電粧上報的信 息。3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的新能源車遠程電池管理檢測方法，其特征在于:在步驟Sl和步 驟S3中，充電粧通過采集電池包ID號，來實現(xiàn)該電池包的充電數(shù)據(jù)持續(xù)多次記錄。4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的新能源車遠程電池管理檢測方法，其特征在于:在步驟S4中， 后臺服務(wù)器通過將多次充電數(shù)據(jù)的特性曲線，與實際電池使用頻率的衰減曲線作對比，從 而能夠預(yù)警突發(fā)性故障和判斷正常損耗故障。5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的新能源車遠程電池管理檢測方法，其特征在于:在步驟S5中， 所述通訊接口包括郵件接口、微信接口、短信接口。6. -種實現(xiàn)根據(jù)權(quán)利要求1-5任一項所述的新能源車遠程電池管理檢測方法的系統(tǒng)， 其特征在于:包括新能源車、充電粧、通信模塊及后臺服務(wù)器，所述新能源車內(nèi)設(shè)有電池管 理系統(tǒng)BMS，所述電池管理系統(tǒng)BMS通過CAN總線與充電粧通訊，所述后臺服務(wù)器通過通訊模 塊與充電粧相連。7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的新能源車遠程電池管理檢測系統(tǒng)，其特征在于:所述后臺服務(wù) 器內(nèi)設(shè)有在線監(jiān)測管理軟件，所述在線監(jiān)測管理軟件的功能包括對新能源車電池包的數(shù)據(jù) 統(tǒng)計、對比校準、預(yù)警發(fā)布及權(quán)限管理。8. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的新能源車遠程電池管理檢測系統(tǒng)，其特征在于:所述在線監(jiān)測 管理軟件針對可識別的電池包ID號碼，進行數(shù)據(jù)歸類和統(tǒng)計、形成報表，并通過對比正常的 電池包充放電特性曲線，來判定該電池包的有效性。9. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的新能源車遠程電池管理檢測系統(tǒng)，其特征在于:所述在線監(jiān)測 管理軟件提供支持與BMS通訊的充電粧位置信息，所述新能源車能夠查詢并通過與之能夠 通訊的充電粧充電。10. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的新能源車遠程電池管理檢測系統(tǒng)，其特征在于:所述通訊模 塊采用移動3G、4G無線通訊模塊。
【文檔編號】B60L11/18GK105904986SQ201610265429
【公開日】2016年8月31日
【申請日】2016年4月26日
【發(fā)明人】黃齊雄, 馮波
【申請人】深圳市德傳技術(shù)有限公司