CN103522911B - 一种带有系统评价功能的电动汽车电池管理系统 - Google Patents

一种带有系统评价功能的电动汽车电池管理系统 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种带有系统评价功能的电动汽车电池管理系统，该系统包括：实时评价模块，用于根据实时采集到的电池数据，并基于系统评价算法对电池进行评价，且将采集到的电池数据进行预处理后存储；历史评价模块，用于根据存储的电池数据，并基于系统评价算法对电池进行评价。通过采用本系统的技术方案，可实时获取电池点运行状态，并可在出现故障进行维修时，获取该电池的历史状态信息。

Description

一种带有系统评价功能的电动汽车电池管理系统
技术领域
本发明涉及电池管理技术领域，尤其涉及一种带有系统评价功能的电动汽车电池管理系统。
背景技术
在低碳环保的时代要求下，电动汽车作为一种新能源交通工具应运而生，锂离子电池作为其最有发展前景的动力来源，得到了人们的广泛关注。虽然锂离子电池具有极佳的性能，但是以电池作为主动力能源在工作中不可避免的会出现各种问题，如电池内部热累积、电池组的木桶效应等。这些问题不仅影响了电池的正常工作和寿命，同时对汽车的安全性也会产生影响，严重时还会引发安全问题。
利用电池管理系统向汽车驾驶员和电池管理系统维护人员及时反馈电池在运行过程中的故障信息，不仅能够有助于及时洞悉电池组的健康状况，而且可以为电动汽车的运行，电池组的维护与维修提供更加全面的指导。然而，现有技术中，对于这方面的研究较少。因此，一方面，使得驾驶员无法即时掌握电池组的整体运行状态；另一方面，当电池组发生故障或需要维护时，维修人员也无法获得电池的历史状态信息，无法快速、准确的查找故障原因。
发明内容
本发明的目的是提供一种带有系统评价功能的电动汽车电池管理系统，可实时获取电池点运行状态，并可在出现故障进行维修时，获取该电池的历史状态信息。
本发明的目的是通过以下技术方案实现的：
一种带有系统评价功能的电动汽车电池管理系统，该系统包括：
实时评价模块，用于根据实时采集到的电池数据，并基于系统评价算法对电池进行评价，且将采集到的电池数据进行预处理后存储；
历史评价模块，用于根据存储的电池数据，并基于系统评价算法对电池进行评价。
由上述本发明提供的技术方案可以看出，电动汽车在行驶过程中，通过实时评价模块，可使驾驶员对电池组的整体运行状态有一个宏观的了解，以便对车辆是否继续运行做出判断，避免由于电池组突发状况导致的行驶故障发生；此外，在电池发生故障时，维修点或厂家的维护工程师可以通过历史评价模块了解电池的历史状态，以便能够迅速找出故障原因，及时给予维修。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域的普通技术人员来讲，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附图。
图1为本发明实施例提供的一种带有系统评价功能的电动汽车电池管理系统的示意图；
图2为本发明实施例提供的系统评价算法的流程图。
具体实施方式
下面结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明的保护范围。
实施例
图1为本发明实施例提供的一种带有系统评价功能的电动汽车电池管理系统的示意图。如图1所示，本系统主要包括：
实时评价模块11，用于根据实时采集到的电池数据，并基于系统评价算法对电池进行评价，且将采集到的电池数据进行预处理后存储；
历史评价模块12，用于根据存储的电池数据，并基于系统评价算法对电池进行评价。
进一步的，所述实时评价模块11包括：数据采集模块111、电池评价模块单元112、数据存储模块113和评价信息显示模块114；
其中，所述数据采集模块111，用于实时采集电池数据；
所述电池评价模块112，用于根据采集到的电池数据，并基于系统评价算法对电池进行评价；
所述数据存储模块113，用于对所述实时采集的电池数据进行预处理，将预处理获得的电池关键性能参数存储于存储卡中。
所述评价信息显示模块114，用于显示当前电池的评价信息。
进一步的，所述数据采集模块111包括：霍尔电流传感器1111、电压监测芯片1112、温度传感器1113、绝缘检测电路1114和均衡监测电路1115。
进一步的，所述历史评价模块12包括：历史数据库121与历史数据评价模块122；
其中，所述历史数据库121，用于对电池数据进行汇总，并统一存储；
所述历史数据评价模块122，用于根据数据库121中的数据，并基于系统评价算法对电池进行评价。
本发明实施例中，为了便于驾驶员可以更为准确的获取电池的状态及时调整驾驶策略。当进行电池的实时评价计算后，还会根据评价结果在评价信息显示模块114中显示评价指数、评价等级和行驶建议等信息。另外，还可以对实时的电池数据进行预处理，并获得的电池关键性能参数（比如，电流、电压大小，电池温度等）存储于存储卡中，而存储卡中的数据又可以导入到历史评价模块12中的历史数据库121中，以便维护或维修时可以快速、准确的得知出车辆历史信息和历史评价。
本发明实施例中的系统评价算法可参见图2的计算流程，其主要包括如下步骤：
步骤21、根据电池数据确定异常状态的种类数量n，并确定每一异常状态的优先级因子（可根据异常状态发生的比例来确定）Pi与权重系数wi（i＝1，2，…，n）。
其中，异常状态包括但不限于包括：电压超过或低于阈值、充放电电流高于阈值、温度高于或低于阈值等。
步骤22、对实时电池数据或存储的历史数据进行时间段划分，获得m段时间区间：[t1,t2],[t2,t3],…,[tm,tm+1]。
步骤23、对每个时间区间内的电池数据进行故障诊断，获得每一异常状态出现的频率fij，其中i＝1，2，…，n，j＝1，2，…，m；
步骤24、计算每个时间区间内电池的评价指数Ij，其公式为：
I j = Σ i = 1 n P i · W i · f ij .
进一步的，还可以预先设置阈值区间（可以根据经验分布确定），当获得电池的评价指数后Ij，分析该评价指数所处的阈值区间，以便更为准确的获得不同时间段的综合评价指数、评价等级和行驶建议等信息。
本发明实施例中，当电动汽车在行驶过程时，通过实时评价模块，可使驾驶员对电池组的整体运行状态有一个宏观的了解，以便对车辆是否继续运行做出判断，避免由于电池组突发状况导致的行驶故障发生；此外，在电池发生故障时，维修点或厂家的维护工程师可以通过历史评价模块了解电池的历史状态，以便能够迅速找出故障原因，及时给予维修。
通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到上述实施例可以通过软件实现，也可以借助软件加必要的通用硬件平台的方式来实现。基于这样的理解，上述实施例的技术方案可以以软件产品的形式体现出来，该软件产品可以存储在一个非易失性存储介质（可以是CD-ROM，U盘，移动硬盘等）中，包括若干指令用以使得一台计算机设备（可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等）执行本发明各个实施例所述的方法。
所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，仅以上述各功能模块的划分进行举例说明，实际应用中，可以根据需要而将上述功能分配由不同的功能模块完成，即将系统的内部结构划分成不同的功能模块，以完成以上描述的全部或者部分功能。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明披露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求书的保护范围为准。

Claims (4)

1.一种带有系统评价功能的电动汽车电池管理系统，其特征在于，该系统包括：
实时评价模块，用于根据实时采集到的电池数据，并基于系统评价算法对电池进行评价，且将采集到的电池数据进行预处理后存储；
历史评价模块，用于根据存储的电池数据，并基于系统评价算法对电池进行评价；
所述系统评价算法包括：
根据电池数据确定异常状态的种类数量n，并确定每一异常状态的优先级因子Pi与权重系数wi；其中，i＝1，2，…，n；
对实时电池数据或存储的历史数据进行时间段划分，获得m段时间区间：[t1,t2],[t2,t3],…,[tm,tm+1]；
对每个时间区间内的电池数据进行故障诊断，获得每一异常状态出现的频率fij；其中，i＝1，2，…，n，j＝1，2，…，m；
计算每个时间区间内电池的评价指数Ij，其公式为：。
2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述实时评价模块包括：数据采集模块、电池评价模块单元、数据存储模块和评价信息显示模块；
其中，所述数据采集模块，用于实时采集电池数据；
所述电池评价模块，用于根据采集到的电池数据，并基于系统评价算法对电池进行评价；
所述数据存储模块，用于对所述实时采集的电池数据进行预处理，将预处理获得的电池关键性能参数存储于存储卡中；
所述评价信息显示模块，用于显示当前电池的评价信息。
3.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，所述数据采集模块包括：霍尔电流传感器、电压监测芯片、温度传感器、绝缘检测电路和均衡监测电路。
4.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述历史评价模块包括：历史数据库与历史数据评价模块；
其中，所述历史数据库，用于对电池数据进行汇总，并统一存储；
所述历史数据评价模块，用于根据数据库中的数据，并基于系统评价算法对电池进行评价。
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