CN106324514B - 车辆电池性能试验方法及其系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种车辆电池性能试验方法及其系统，该方法包括以下步骤：S1，车载终端检测到高压连接完成，准备在车载终端上记录数据；S2，当车载终端检测到车辆充电或正常行驶时，在充电管理表或运行管理表中记录；S3，车载终端将数据记录完成后，将数据打包发送到远程车辆数据库服务器；S4，服务器接收到数据后检查该数据是否有效可靠，若可靠，则更新服务器数据库；否则舍弃该数据；S5，监控中心分析电池状态，得到安全工作范围，当不在安全工作范围内时，执行下一步；否则保持在安全工作范围内；S6，若某辆车不在安全工作范围内时，采取相应的措施。本发明能够对电动车电池性能进行综合分析，为电动车提供更好的性能保证。
Description
技术领域
本发明涉及一种电池性能测试技术领域，特别是涉及一种车辆电池性能试验方法及其系统。
背景技术
随着纯电动车准入门槛的降低，越来越多的企业参与纯电动车辆的研发生产。纯电动车受电池条件限制，在温度、大功率充放电、充放电循环次数等因素的影响下电池性能易衰减，电动车的动力、续航等性能将会降低。车辆上市前的各种试验确认有助于研发人员全面了解车辆性能。为减少试验人员的工作量，研发人员通过远程监控中心读取车辆数据，并通过特定算法获取/计算电池性能参数，了解车辆电池性能变化。
在现有的远程监控领域中，中华人民共和国国家知识产权局发布的申请号为CN201310326642专利——《试验车远程监测管理系统及其控制方法》，技术原理为：通过该系统使得试验车能够自动通过远程监测，实时记录试验数据。该专利优点：为新开发车辆示范运行提供了有效的管理方法，提高了新车试验水平和测试质量，也为新车的质量持续改良即时、准确提供了重要的参考数据；该专利缺点：只能采集试验数据，不能自动、便捷分析电池性能。
在现有的电动车性能测试领域中，中华人民共和国国家知识产权局发布的申请号为CN201310105084专利——《电动车行驶过程电池性能测试装置及其测试方法》，技术原理为：所述装置通过传感器采集电动车行驶过程的电流数据、电压数据和车速数据，主控电路接收并分析传感器所采集到的数据，得出电动车行驶过程中电池的实际性能，主控电路可以控制为电流传感器供电的时间和自身接收电流传感器数据的时间，在接收到电流传感器数据的同时，还能有效降低测试过程中所消耗的电量。该专利优点：只需在路测时完成一次电池的放电测试，其余测试工作均可以在试验室中将待测电池接入负载就可以完成，降低了电池性能测试过程中所耗费的人力和物力；该专利缺点：采集数据的硬件设备只能将数据存储在存储设备中，不能实现远程读取数据。
而通过远程监控记录获取的电动车运行数据及充电数据，服务器端读取相关数据，如何分析得到电池性能变化情况并相应的采取措施，是现目前我们亟待解决的问题。
发明内容
本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题，特别创新地提出了一种车辆电池性能试验方法及其系统。
为了实现本发明的上述目的，本发明提供了一种车辆电池性能试验方法，该方法包括以下步骤：
S1，车载终端检测到高压连接完成，准备在车载终端上记录数据；
S2，当车载终端检测到车辆充电，在充电管理表中记录充电开始信息，该充电开始信息包括车辆识别代码、充电开始时刻、当前里程、充电前电池剩余电量、充电环境温度并自动编写此行信息ID；若在车辆充电时，检测到高压断开、高压继电器安全断开或充电完成，此时，在同一行记录充电结束信息，该充电结束信息包括充电结束时刻、充电后电池剩余量、充电后电池健康状态和充电后故障代码，记录结束；
当车载终端检测到车辆正常行驶时，在运行管理表中记录运行开始信息，该运行开始信息包括车辆识别代码、运行开始时刻、运行前里程、运行前电池剩余电量、运行环境温度并自动编写此行信息ID；若在车辆行驶时，检测到高压断开、高压继电器安全断开或运行结束，此时，在同一行记录运行结束信息，该运行结束信息包括运行结束时刻、运行后里程、运行后电池剩余电量、运行后电池健康状态和运行后故障代码，记录结束；
当车载终端检测到高压断开或高压继电器安全断开，车载终端不记录数据；
S3，车载终端将数据记录完成后，将数据打包发送到远程车辆数据库服务器；
S4，服务器接收到数据后检查该数据是否有效可靠，若可靠，则更新服务器数据库；否则舍弃该数据；
S5，监控中心分析温度对电池的影响、速度对电池的影响、充电次数对电池的影响、发生故障次数四者之一或者任意组合并对电池状态进行监控，得到安全工作范围，当不在安全工作范围内时，执行下一步；否则保持在安全工作范围内；
温度对电池的影响的确定方法为：
查找运行管理表中温度区间段下的运行记录，将温度区间段分割为M个温度段，所述M为大于2的正整数；计算第m个温度段内的第x辆车的百公里能耗，所述m为不大于M的正整数；其中，
为第x辆车在y温度条件下运行后里程；
为第x辆车在y温度条件下运行前里程；
为第x辆车在y温度条件下运行前电池剩余电量；
为第x辆车在y温度条件下运行后电池剩余电量；
为第x辆车在y温度条件下运行后电池健康状态；
Cx为第x辆车的电池电量；
所述x为正整数，y为实数；
求出第m个温度段内百公里能耗平均值，其中，第m个温度段内百公里能耗平均值＝第m个温度段内所有车辆的百公里能耗的总和/车辆总数；
查找出最小的百公里能耗平均值作为安全工作范围，并绘制各个温度段内的柱状图，有利于直观的查看百公里能耗平均值；
速度对电池的影响的确定方法为：
计算第x辆车的平均速率，其中，
平均速率＝(milage_ex-milage_sx)/(time_ex-time_sx)并将其保存在相对应的车辆识别代码下；其中，
milage_ex为第x辆车运行后里程；
milage_sx为第x辆车运行前里程；
time_ex为第x辆车运行结束时刻；
time_sx为第x辆车运行开始时刻；
查找运行管理表中平均速率区间段下的运行记录，将平均速率区间段分割为N个平均速率段，所述N为大于2的正整数；
计算第n个平均速率段内的第x辆车的百公里能耗′，所述n为不大于N的正整数；其中，
其中，
为第x辆车在z平均速率条件下运行后里程；
为第x辆车在z平均速率条件下运行前里程；
为第x辆车在z平均速率条件下运行前电池剩余电量；
为第x辆车在z平均速率条件下运行后电池剩余电量；
为第x辆车在z平均速率条件下电池健康状态；
z为正数；
求出第n个平均速率段百公里能耗平均值′，其中，第n个平均速率段百公里能耗平均值′＝第n个平均速率段内所有车辆的百公里能耗的总和/车辆总数；
查找出最小的百公里能耗平均值′作为安全工作范围，并绘制各个平均速度段内的柱状图，有利于直观的查看百公里能耗平均值′；
充电次数对电池的影响的确定方法为：
求出第k次充电后第x辆车的百公里能耗″，其中，
所述k为充电次数，k为不小于2的正整数；其中，
为第x辆车在第k+1次充电前当前里程；
为第x辆车在第k次充电前当前里程；
为第x辆车在第k次充电前电池剩余电量；
为第x辆车在第k+1次充电后电池剩余电量；
为第x辆车在第k次充电后电池健康状态；
查找出某个充电范围内损耗百公里能耗″非最高作为安全工作范围，并绘制充电次数-百公里能耗″曲线图，有利于直观的查看百公里能耗″在那个充电次数范围内，需要更换或者维修电池；
发生故障次数的确定方法为：
分别从充电管理表和运行管理表中查找故障代码，根据车辆识别代码将车辆故障按时间排序，记录故障里程；
查找某个里程区间范围内发生故障次数非最多作为安全工作范围，并绘制故障次数-行驶里程散点图，有利于直观的查看里程区间范围内发生故障次数；
S6，若某辆车的电池温度不在安全工作范围内时，则将电池升温或者降温使其温度保持在安全工作范围内；若某辆车运行前电池电量低于20％时，且其平均速率不在安全工作范围内时，则改变速度使平均速率保持在安全工作范围内；若某辆车充电次数不在安全工作范围内时，则更换或者维修电池；若某辆车的里程不在安全工作范围内时，则更换或者维修保养电池。
本发明对电动车电池性能进行综合分析，得出温度、速度、充电次数、发生故障次数这四个因素对电池的影响，不仅考虑了独立的因素影响，还在四种因素结合的情况下，给出了电池所受的影响，本发明远程自动去读取数据，自动分析影响因素对电池的影响，并分局影响采取相应的措施，为电动车提供更好的性能保障。
在本发明的一种优选实施方式中，将温度区间段分割为M个相差K的温度段，所述K为正数。
通过温度分割，得出在某一个小温度区间内温度对电池性能的影响最小，即在此连续温度区间内电动车性能更佳，是检测效果更佳。
在本发明的一种更加优选实施方式中，M为8，K为10。
将温度的相差分得越小，更加的有利于电动车性能的提升，最终有利于电池的耐久使用。
在本发明的一种更加优选实施方式中，将温度区间段分割为-40℃到-31℃、-30℃到-21℃、-20℃到-11℃、-10℃到-1℃、0℃到9℃、10℃到19℃、20℃到29℃和30℃到40℃这8个温度段。
将温度区间分割为这样连续的小温度区间，将得出的性能最佳值保持在相应的温度区间内，电动车就能保持最佳的性能状态，有利于电池的耐久使用。
在本发明的一种优选实施方式中，将平均速率区间段分割为N个相差K′的平均速率段，所述K′为正数。
将一个连续的大平均速率区间分割成多个连续的小平均速率区间，容易得出在那一个小平均速率区间内平均速率对电池性能的影响小，即在此连续平均速率区间内电动车性能更佳。
在本发明的一种更加优选实施方式中，N为6，K′为20。
将大平均速率的相差分得越小，更加的有利于电动车性能的提升，最终有利于电池的耐久使用。
在本发明的一种更加优选实施方式中，将平均速率区间段分割为1km/h到20km/h、21km/h到40km/h、41km/h到60km/h、61km/h到80km/h、81km/h到100km/h、101km/h到120km/h这6个平均速率段。
将平均速率区间分割为这样连续的小平均速率区间，将得出的性能最佳值保持在相应的平均速率区间内，电动车就能保持最佳的性能状态，有利于电池的耐久使用。
在本发明的一种优选实施方式中，车辆故障包括电池、电机、充电机、直流变换器四者之一或者组合的故障。
有利于及时对电动车进行维修。
本发明还公开了一种车辆电池性能试验系统，该系统包括多个车载终端、远程车辆数据库服务器及监控中心，车载终端双向与远程车辆数据库服务器相连，远程车辆数据库服务器双向与监控中心相连；
每台电动车上对应至少安装有一台车载终端，车载终端通过CAN总线采集车辆数据：
当车载终端检测到车辆充电，在充电管理表中记录充电开始信息，该充电开始信息包括车辆识别代码、充电开始时刻、当前里程、充电前电池剩余电量、充电环境温度并自动编写此行信息ID；若在车辆充电时，检测到高压断开、高压继电器安全断开或运行结束，此时，在同一行记录运行结束信息，该运行结束信息包括充电结束时刻、充电后电池剩余电量、电池健康状态和充电后故障代码，记录结束；
当车载终端检测到车辆正常行驶，在运行管理表中记录运行开始信息，该运行开始信息包括车辆识别代码、运行开始时刻、运行前里程、运行前电池剩余电量、运行环境温度并自动编写此行信息ID；若在车辆行驶时，检测到高压断开、高压继电器安全断开或运行结束，此时，在同一行记录运行结束信息，该运行结束信息包括运行结束时刻、运行后里程、运行后电池剩余电量、电池健康状态和运行后故障代码，记录结束；
当车载终端检测到高压断开或高压继电器安全断开，车载终端不记录数据；
并将该数据通过无线网络发送到远程车辆数据库服务器，服务器接收到数据后检查该数据是否有效可靠，若可靠，则更新服务器数据库；否则舍弃该数据；监控中心通过远程车辆数据库服务器进行以下操作之一或者组合：
操作一：查找运行管理表中温度区间段下的运行记录，将温度区间段分割为-40℃到-31℃、-30℃到-21℃、-20℃到-11℃、-10℃到-1℃、0℃到9℃、10℃到19℃、20℃到29℃和30℃到40℃这8个温度段；
计算第m个温度段内的第x辆车的百公里能耗，并求出第m个温度区间段内的百公里能耗平均值，所述m为不大于8的正整数；其中，
为第x辆车在y温度条件下运行后里程；
为第x辆车在y温度条件下运行前里程；
为第x辆车在y温度条件下运行前电池剩余电量；
为第x辆车在y温度条件下运行后电池剩余电量；
为第x辆车在y温度条件下运行后电池健康状态；
Cx为第x辆车的电池电量；
所述x为正整数，y为实数；
第m个温度段内百公里能耗平均值＝第m个温度段内所有车辆的百公里能耗的总和/车辆总数；
查找出最小的百公里能耗平均值作为安全工作范围，若某辆车的电池温度不在安全工作范围内时，则将电池升温或者降温使其温度保持在安全工作范围内；
操作二：计算第x辆车的平均速率，其中，
平均速率＝(milage_ex-milage_sx)/(time_ex-time_sx)并将其保存在相对应的车辆识别代码下；其中，
milage_ex为第x辆车运行后里程；
milage_sx为第x辆车运行前里程；
time_ex为第x辆车运行结束时刻；
time_sx为第x辆车运行开始时刻；
查找运行管理表中平均速率区间段下的运行记录，将平均速率区间段分割为1km/h到20km/h、21km/h到40km/h、41km/h到60km/h、61km/h到80km/h、81km/h到100km/h、101km/h到120km/h这6个平均速率段；
计算第n个平均速率段内的第x辆车的百公里能耗′，并求出第n个平均速率区间段内的百公里能耗平均值′，所述n为不大于6的正整数；其中，
其中，
为第x辆车在z平均速率条件下运行后里程；
为第x辆车在z平均速率条件下运行前里程；
为第x辆车在z平均速率条件下运行前电池剩余电量；
为第x辆车在z平均速率条件下运行后电池剩余电量；
为第x辆车在z平均速率条件下运行后电池健康状态；
z为正数；
百公里能耗平均值′＝第n个平均速率段内所有车辆的百公里能耗的总和/车辆总数；
查找出最小的百公里能耗平均值′作为安全工作范围，若某辆车运行前电池剩余电量低于20％时，且其平均速率不在安全工作范围内时，则改变速度使平均速率保持在安全工作范围内；
操作三：计算第k次充电后第x辆车的百公里能耗″，
其中，
为第x辆车在第k+1次充电前当前里程；
为第x辆车在第k次充电前当前里程；
为第x辆车在第k次充电前电池剩余电量；
为第x辆车在第k+1次充电后电池剩余电量；
为第x辆车在第k次充电后电池健康状态；
查找出某个充电范围内损耗百公里能耗″非最高作为安全工作范围，若某辆车充电次数不在安全工作范围内时，则更换或者维修电池；
操作四：分别从充电管理表和运行管理表中查找故障代码，根据车辆识别代码将电池、电机、充电机和直流变换器之一或者组合的故障按时间排序，记录故障里程，查找某个里程区间范围内发生故障次数非最多作为安全工作范围，若某辆车的里程不在安全工作范围内时，则更换或者维修保养电池。
通过车载终端对电动车的数据采集，监控中心对电动车电池性能进行综合分析，得出温度对电池的影响、速度对电池的影响、充电次数对电池的影响、发生故障次数对电池的影响，并相应的及时采取措施，为电动车提供更好的性能保障。
在本发明的一种优选实施方式中，车载终端双向与远程车辆数据库服务器通过3G、4G、GPRS三者之一或者组合进行无线连接。
方便、快捷的将数据进行传输，及时了解电动车的状况。
综上所述，由于采用了上述技术方案，本发明的有益效果是：本发明能够对电动车电池性能进行综合分析，为电动车提供更好的性能保证。
附图说明
图1是本发明流程示意图。
图2是本发明系统连接示意图。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
在本发明的描述中，除非另有规定和限定，需要说明的是，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是机械连接或电连接，也可以是两个元件内部的连通，可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。
本发明提供了一种车辆电池性能试验方法，如图1所示，该方法包括以下步骤：
第一步，车载终端检测到高压连接完成，准备在车载终端上记录数据；
第二步，当车载终端检测到车辆充电，在充电管理表中记录充电开始信息，该充电开始信息包括车辆识别代码、充电开始时刻、当前里程、充电前电池剩余电量、充电环境温度并自动编写此行信息ID；若在车辆充电时，检测到高压断开、高压继电器安全断开或充电完成，此时，在同一行记录充电结束信息，该充电结束信息包括充电结束时刻、充电后电池剩余量、充电后电池健康状态和充电后故障代码，记录结束；
当车载终端检测到车辆正常行驶时，在运行管理表中记录运行开始信息，该运行开始信息包括车辆识别代码、运行开始时刻、运行前里程、运行前电池剩余电量、运行环境温度并自动编写此行信息ID；若在车辆行驶时，检测到高压断开、高压继电器安全断开或运行结束，此时，在同一行记录运行结束信息，该运行结束信息包括运行结束时刻、运行后里程、运行后电池剩余电量、运行后电池健康状态和运行后故障代码，记录结束；
当车载终端检测到高压断开或高压继电器安全断开，车载终端不记录数据；
第三步，车载终端将数据记录完成后，将数据打包发送到远程车辆数据库服务器；
第四步，服务器接收到数据后检查该数据是否有效可靠，若可靠，则更新服务器数据库；否则舍弃该数据；
第五步，监控中心分析温度对电池的影响、速度对电池的影响、充电次数对电池的影响、发生故障次数四者之一或者任意组合并对电池状态进行监控，得到安全工作范围，当不在安全工作范围内时，执行第六步；否则保持在安全工作范围内；
温度对电池的影响的确定方法为：
查找运行管理表中温度区间段下的运行记录，将温度区间段分割为M个温度段，M为大于2的正整数；计算第m个温度段内的第x辆车的百公里能耗，m为不大于M的正整数；其中，
为第x辆车在y温度条件下运行后里程；
为第x辆车在y温度条件下运行前里程；
为第x辆车在y温度条件下运行前电池剩余电量；
为第x辆车在y温度条件下运行后电池剩余电量；
为第x辆车在y温度条件下运行后电池健康状态；
Cx为第x辆车的电池电量；在本实施方式中，电池电量可以为但不限于为21kwh；
x为正整数，y为实数；
求出第m个温度段内百公里能耗平均值，其中，第m个温度段内百公里能耗平均值＝第m个温度段内所有车辆的百公里能耗的总和/车辆总数；
查找出最小的百公里能耗平均值作为安全工作范围；
速度对电池的影响的确定方法为：
计算第x辆车的平均速率，其中，
平均速率＝(milage_ex-milage_sx)/(time_ex-time_sx)并将其保存在相对应的车辆识别代码下；其中，
milage_ex为第x辆车运行后里程；
milage_sx为第x辆车运行前里程；
time_ex为第x辆车运行结束时刻；
time_sx为第x辆车运行开始时刻；
查找运行管理表中平均速率区间段下的运行记录，将平均速率区间段分割为N个平均速率段，N为大于2的正整数；
计算第n个平均速率段内的第x辆车的百公里能耗′，n为不大于N的正整数；其中，
其中，
为第x辆车在z平均速率条件下运行后里程；
为第x辆车在z平均速率条件下运行前里程；
为第x辆车在z平均速率条件下运行前电池剩余电量；
为第x辆车在z平均速率条件下运行后电池剩余电量；
为第x辆车在z平均速率条件下电池健康状态；
z为正数；
求出第n个平均速率段百公里能耗平均值′，其中，第n个平均速率段百公里能耗平均值′＝第n个平均速率段内所有车辆的百公里能耗的总和/车辆总数；
查找出最小的百公里能耗平均值′作为安全工作范围；
充电次数对电池的影响的确定方法为：
求出第k次充电后第x辆车的百公里能耗″，其中，
k为充电次数，k为不小于2的正整数；其中，
为第x辆车在第k+1次充电前当前里程；
为第x辆车在第k次充电前当前里程；
为第x辆车在第k次充电前电池剩余电量；
为第x辆车在第k+1次充电后电池剩余电量；
为第x辆车在第k次充电后电池健康状态；
查找出某个充电范围内损耗百公里能耗″非最高作为安全工作范围；
发生故障次数的确定方法为：
分别从充电管理表和运行管理表中查找故障代码，根据车辆识别代码将车辆故障按时间排序，记录故障里程；
查找某个里程区间范围内发生故障次数非最多作为安全工作范围；
第六步，若某辆车的电池温度不在安全工作范围内时，则将电池升温或者降温使其温度保持在安全工作范围内，即在车辆运行时控制电池内部加热器或冷却风扇给电池升温或降温使其温度保持在安全工作范围内，车辆未运行时无需给电池升温或者降温，有利于节约能源；若某辆车运行前电池电量低于20％时，且该车辆平均速率不在安全工作范围内时，则运行时改变速度使平均速率保持在安全工作范围内；若某辆车充电次数不在安全工作范围内时，则更换或者维修电池；若某辆车的里程不在安全工作范围内时，则更换或者维修保养电池。在本实施方式中，通过计算出的安全工作范围通过无线或者CAN接口导入到整车控制器中，使本批电动车或者生产中的电动车工作在安全工作范围内；如果道路允许行驶速度低于安全工作范围的平均速率(例如道路允许行驶速度为5km/h，而计算出来的安全工作范围的平均速率为40km/h)，则应该按照道路允许行驶速度进行行驶，例如设置一个按钮，则不按照安全工作范围内的平均速率行驶。
在本发明的一种优选实施方式中，将温度区间段分割为M个相差K的温度段，K为正数。在本实施方式中，也可以将温度区间分割为M个相差不完全相等的温度段，例如，-40℃到-31℃、-30℃到-28℃、-27℃到-11℃、-10℃到-5℃、-4℃到9℃、10℃到12℃、13℃到29℃、30℃到33℃和34℃到40℃这9个温度段；或者也可以将温度区间分割为M个依次成等差或者等比。
在本发明的一种更加优选实施方式中，M为8，K为10。
在本发明的一种更加优选实施方式中，将温度区间段分割为-40℃到-31℃、-30℃到-21℃、-20℃到-11℃、-10℃到-1℃、0℃到9℃、10℃到19℃、20℃到29℃和30℃到40℃这8个温度段，即这8个温度段均相差10。在本实施方式中，如果统计的温度区间段不能够被温度段整除，那么舍去两头的温度区间或者一头的温度区间，例如统计到的温度区间段为-29℃到33℃，需要将温度区间段平均分为5个，则除去两头温度区间-29℃到-27℃，29℃到33℃，那么这5个温度段为-26℃到-16℃、-15℃到-5℃、-4℃到6℃、7℃到17℃和18℃到28℃。
在本发明的一种优选实施方式中，将平均速率区间段分割为N个相差K′的平均速率段，K′为正数。在本实施方式中，也可以将平均速率区间分割为M个相差成等差数列，例如，1km/h到20km/h、21km/h到41km/h、42km/h到63km/h、64km/h到86km/h、87km/h到110km/h、111km/h到135km/h和136km/h到161km/h这7个平均速率段；或者也可以将平均速率区间分割为M个依次成等比或者不完全相等。
在本发明的一种更加优选实施方式中，N为6，K′为20。
在本发明的一种更加优选实施方式中，将平均速率区间段分割为1km/h到20km/h、21km/h到40km/h、41km/h到60km/h、61km/h到80km/h、81km/h到100km/h、101km/h到120km/h这6个平均速率段，即这6个平均速率段均相差20。在本实施方式中，如果统计的平均速率区间段不能够被平均速率段整除，那么舍去两头的平均速率区间或者一头的平均速率区间，例如统计到的平均速率区间段为1km/h到143km/h，需要将平均速率区间段平均分为8个，则除去一头平均速率区间137km/h到143km/h，那么这8个平均速率为1km/h到17km/h、18km/h到34km/h、35km/h到51km/h、52km/h到68km/h、69km/h到85km/h、86km/h到102km/h、103km/h到119km/h和120km/h到136km/h。
在本发明的一种优选实施方式中，车辆故障包括电池、电机、充电机、直流变换器四者之一或者组合的故障。
本发明还公开了一种车辆电池性能试验系统，如图2所示，该系统包括多个车载终端、远程车辆数据库服务器及监控中心，车载终端双向与远程车辆数据库服务器相连，远程车辆数据库服务器双向与监控中心相连；
每台电动车上对应至少安装有一台车载终端(一般情况下，都是一台电动车对应一台车载终端，有利于后面的计算)，车载终端通过CAN总线采集车辆数据：
当车载终端检测到车辆充电，在充电管理表中记录充电开始信息，该充电开始信息包括车辆识别代码、充电开始时刻、当前里程、充电前电池剩余电量、充电环境温度并自动编写此行信息ID；若在车辆充电时，检测到高压断开、高压继电器安全断开或运行结束，此时，在同一行记录运行结束信息，该运行结束信息包括充电结束时刻、充电后电池剩余电量、电池健康状态和充电后故障代码，记录结束；
当车载终端检测到车辆正常行驶，在运行管理表中记录运行开始信息，该运行开始信息包括车辆识别代码、运行开始时刻、运行前里程、运行前电池剩余电量、运行环境温度并自动编写此行信息ID；若在车辆行驶时，检测到高压断开、高压继电器安全断开或运行结束，此时，在同一行记录运行结束信息，该运行结束信息包括运行结束时刻、运行后里程、运行后电池剩余电量、电池健康状态和运行后故障代码，记录结束；
当车载终端检测到高压断开或高压继电器安全断开，车载终端不记录数据；
并将该数据通过无线网络发送到远程车辆数据库服务器，服务器接收到数据后检查该数据是否有效可靠，若可靠，则更新服务器数据库；否则舍弃该数据；监控中心通过远程车辆数据库服务器进行以下操作之一或者组合：
操作一：查找运行管理表中温度区间段下的运行记录，将温度区间段分割为-40℃到-31℃、-30℃到-21℃、-20℃到-11℃、-10℃到-1℃、0℃到9℃、10℃到19℃、20℃到29℃和30℃到40℃这8个温度段；
计算第m个温度段内的第x辆车的百公里能耗，并求出第m个温度区间段内的百公里能耗平均值，m为不大于8的正整数；其中，
为第x辆车在y温度条件下运行后里程；
为第x辆车在y温度条件下运行前里程；
为第x辆车在y温度条件下运行前电池剩余电量；
为第x辆车在y温度条件下运行后电池剩余电量；
为第x辆车在y温度条件下运行后电池健康状态；
Cx为第x辆车的电池电量；
x为正整数，y为实数；
第m个温度段内百公里能耗平均值＝第m个温度段内所有车辆的百公里能耗的总和/车辆总数；
查找出最小的百公里能耗平均值作为安全工作范围，若某辆车的电池温度不在安全工作范围内时，则将电池升温或者降温使其温度保持在安全工作范围内；
操作二：计算第x辆车的平均速率，其中，
平均速率＝(milage_ex-milage_sx)/(time_ex-time_sx)并将其保存在相对应的车辆识别代码下；其中，
milage_ex为第x辆车运行后里程；
milage_sx为第x辆车运行前里程；
time_ex为第x辆车运行结束时刻；
time_sx为第x辆车运行开始时刻；
查找运行管理表中平均速率区间段下的运行记录，将平均速率区间段分割为1km/h到20km/h、21km/h到40km/h、41km/h到60km/h、61km/h到80km/h、81km/h到100km/h、101km/h到120km/h这6个平均速率段；
计算第n个平均速率段内的第x辆车的百公里能耗′，并求出第n个平均速率区间段内的百公里能耗平均值′，n为不大于6的正整数；其中，
其中，
为第x辆车在z平均速率条件下运行后里程；
为第x辆车在z平均速率条件下运行前里程；
为第x辆车在z平均速率条件下运行前电池剩余电量；
为第x辆车在z平均速率条件下运行后电池剩余电量；
为第x辆车在z平均速率条件下运行后电池健康状态；
z为正数；
百公里能耗平均值′＝第n个平均速率段内所有车辆的百公里能耗的总和/车辆总数；
查找出最小的百公里能耗平均值′作为安全工作范围，若某辆车运行前电池电量低于20％时，且该车辆的平均速率不在安全工作范围内时，则运行时改变速度使平均速率保持在安全工作范围内；
操作三：计算第k次充电后第x辆车的百公里能耗″，
其中，
为第x辆车在第k+1次充电前当前里程；
为第x辆车在第k次充电前当前里程；
为第x辆车在第k次充电前电池剩余电量；
为第x辆车在第k+1次充电后电池剩余电量；
为第x辆车在第k次充电后电池健康状态；
查找出某个充电范围内损耗百公里能耗″非最高作为安全工作范围，若某辆车充电次数不在安全工作范围内时，则更换或者维修电池；
操作四：分别从充电管理表和运行管理表中查找故障代码，根据车辆识别代码将电池、电机、充电机和直流变换器之一或者组合的故障按时间排序，记录故障里程，查找某个里程区间范围内发生故障次数非最多作为安全工作范围，若某辆车的里程不在安全工作范围内时，则更换或者维修保养电池。
在本发明的一种优选实施方式中，车载终端双向与远程车辆数据库服务器通过3G、4G、GPRS三者之一或者组合进行无线连接，载终端还可以双向通过有线方式与远程车辆数据库服务器相连。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的段由权利要求及其等同物限定。
Claims (10)
1.一种车辆电池性能试验方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1，车载终端检测到高压连接完成，准备在车载终端上记录数据；
S2，当车载终端检测到车辆充电，在充电管理表中记录充电开始信息，该充电开始信息包括车辆识别代码、充电开始时刻、当前里程、充电前电池剩余电量、充电环境温度并自动编写此行信息ID；若在车辆充电时，检测到高压断开、高压继电器安全断开或充电完成，此时，在同一行记录充电结束信息，该充电结束信息包括充电结束时刻、充电后电池剩余量、充电后电池健康状态和充电后故障代码，记录结束；
当车载终端检测到车辆正常行驶时，在运行管理表中记录运行开始信息，该运行开始信息包括车辆识别代码、运行开始时刻、运行前里程、运行前电池剩余电量、运行环境温度并自动编写此行信息ID；若在车辆行驶时，检测到高压断开、高压继电器安全断开或运行结束，此时，在同一行记录运行结束信息，该运行结束信息包括运行结束时刻、运行后里程、运行后电池剩余电量、运行后电池健康状态和运行后故障代码，记录结束；
当车载终端检测到高压断开或高压继电器安全断开，车载终端不记录数据；
S3，车载终端将数据记录完成后，将数据打包发送到远程车辆数据库服务器；
S4，服务器接收到数据后检查该数据是否有效可靠，若可靠，则更新服务器数据库；否则舍弃该数据；
S5，监控中心分析温度对电池的影响、速度对电池的影响、充电次数对电池的影响、发生故障次数四者之一或者任意组合并对电池状态进行监控，得到安全工作范围，当不在安全工作范围内时，执行下一步；否则保持在安全工作范围内；
温度对电池的影响的确定方法为：
查找运行管理表中温度区间段下的运行记录，将温度区间段分割为M个温度段，所述M为大于2的正整数；计算第m个温度段内的第x辆车的百公里能耗，所述m为不大于M的正整数；其中，
为第x辆车在y温度条件下运行后里程；
为第x辆车在y温度条件下运行前里程；
为第x辆车在y温度条件下运行前电池剩余电量；
为第x辆车在y温度条件下运行后电池剩余电量；
为第x辆车在y温度条件下运行后电池健康状态；
Cx为第x辆车的电池电量；
所述x为正整数，y为实数；
求出第m个温度段内百公里能耗平均值，其中，第m个温度段内百公里能耗平均值＝第m个温度段内所有车辆的百公里能耗的总和/车辆总数；
查找出最小的百公里能耗平均值作为安全工作范围；
速度对电池的影响的确定方法为：
计算第x辆车的平均速率，其中，
平均速率＝(milage_ex-milage_sx)/(time_ex-time_sx)并将其保存在相对应的车辆识别代码下；其中，
milage_ex为第x辆车运行后里程；
milage_sx为第x辆车运行前里程；
time_ex为第x辆车运行结束时刻；
time_sx为第x辆车运行开始时刻；
查找运行管理表中平均速率区间段下的运行记录，将平均速率区间段分割为N个平均速率段，所述N为大于2的正整数；
计算第n个平均速率段内的第x辆车的百公里能耗′，所述n为不大于N的正整数；其中，
其中，
为第x辆车在z平均速率条件下运行后里程；
为第x辆车在z平均速率条件下运行前里程；
为第x辆车在z平均速率条件下运行前电池剩余电量；
为第x辆车在z平均速率条件下运行后电池剩余电量；
为第x辆车在z平均速率条件下电池健康状态；
z为正数；
求出第n个平均速率段百公里能耗平均值′，其中，第n个平均速率段百公里能耗平均值′＝第n个平均速率段内所有车辆的百公里能耗的总和/车辆总数；
查找出最小的百公里能耗平均值′作为安全工作范围；
充电次数对电池的影响的确定方法为：
求出第k次充电后第x辆车的百公里能耗″，其中，
所述k为充电次数，k为不小于2的正整数；其中，
为第x辆车在第k+1次充电前当前里程；
为第x辆车在第k次充电前当前里程；
为第x辆车在第k次充电前电池剩余电量；
为第x辆车在第k+1次充电后电池剩余电量；
为第x辆车在第k次充电后电池健康状态；
查找出某个充电范围内损耗百公里能耗″非最高作为安全工作范围；
发生故障次数的确定方法为：
分别从充电管理表和运行管理表中查找故障代码，根据车辆识别代码将车辆故障按时间排序，记录故障里程；
查找某个里程区间范围内发生故障次数非最多作为安全工作范围；
S6，若某辆车的电池温度不在安全工作范围内时，则将电池升温或者降温使其温度保持在安全工作范围内；若当某辆车运行前电池剩余电量低于20％时，且其平均速率不在安全工作范围内时，则改变速度使平均速率保持在安全工作范围内；若某辆车充电次数不在安全工作范围内时，则更换或者维修电池；若某辆车的里程不在安全工作范围内时，则更换或者维修保养电池。
2.根据权利要求1所述的车辆电池性能试验方法，其特征在于，将温度区间段分割为M个相差K的温度段，所述K为正数。
3.根据权利要求2所述的车辆电池性能试验方法，其特征在于，M为8，K为10。
4.根据权利要求3所述的车辆电池性能试验方法，其特征在于，将温度区间段分割为-40℃到-31℃、-30℃到-21℃、-20℃到-11℃、-10℃到-1℃、0℃到9℃、10℃到19℃、20℃到29℃和30℃到40℃这8个温度段。
5.根据权利要求1所述的车辆电池性能试验方法，其特征在于，将平均速率区间段分割为N个相差K′的平均速率段，所述K′为正数。
6.根据权利要求5所述的车辆电池性能试验方法，其特征在于，N为6，K′为20。
7.根据权利要求6所述的车辆电池性能试验方法，其特征在于，将平均速率区间段分割为1km/h到20km/h、21km/h到40km/h、41km/h到60km/h、61km/h到80km/h、81km/h到100km/h、101km/h到120km/h这6个平均速率段。
8.根据权利要求1所述的车辆电池性能试验方法，其特征在于，车辆故障包括电池、电机、充电机、直流变换器四者之一或者组合的故障。
9.一种车辆电池性能试验系统，其特征在于，包括多个车载终端、远程车辆数据库服务器及监控中心，车载终端双向与远程车辆数据库服务器相连，远程车辆数据库服务器双向与监控中心相连；
每台电动车上对应至少安装有一台车载终端，车载终端通过CAN总线采集车辆数据：
当车载终端检测到车辆充电，在充电管理表中记录充电开始信息，该充电开始信息包括车辆识别代码、充电开始时刻、当前里程、充电前电池剩余电量、充电环境温度并自动编写此行信息ID；若在车辆充电时，检测到高压断开、高压继电器安全断开或运行结束，此时，在同一行记录运行结束信息，该运行结束信息包括充电结束时刻、充电后电池剩余电量、电池健康状态和充电后故障代码，记录结束；
当车载终端检测到车辆正常行驶，在运行管理表中记录运行开始信息，该运行开始信息包括车辆识别代码、运行开始时刻、运行前里程、运行前电池剩余电量、运行环境温度并自动编写此行信息ID；若在车辆行驶时，检测到高压断开、高压继电器安全断开或运行结束，此时，在同一行记录运行结束信息，该运行结束信息包括运行结束时刻、运行后里程、运行后电池剩余电量、电池健康状态和运行后故障代码，记录结束；
当车载终端检测到高压断开或高压继电器安全断开，车载终端不记录数据；
并将该数据通过无线网络发送到远程车辆数据库服务器，服务器接收到数据后检查该数据是否有效可靠，若可靠，则更新服务器数据库；否则舍弃该数据；监控中心通过远程车辆数据库服务器进行以下操作之一或者组合：
操作一：查找运行管理表中温度区间段下的运行记录，将温度区间段分割为-40℃到-31℃、-30℃到-21℃、-20℃到-11℃、-10℃到-1℃、0℃到9℃、10℃到19℃、20℃到29℃和30℃到40℃这8个温度段；
计算第m个温度段内的第x辆车的百公里能耗，并求出第m个温度区间段内的百公里能耗平均值，所述m为不大于8的正整数；其中，
为第x辆车在y温度条件下运行后里程；
为第x辆车在y温度条件下运行前里程；
为第x辆车在y温度条件下运行前电池剩余电量；
为第x辆车在y温度条件下运行后电池剩余电量；
为第x辆车在y温度条件下运行后电池健康状态；
Cx为第x辆车的电池电量；
所述x为正整数，y为实数；
第m个温度段内百公里能耗平均值＝第m个温度段内所有车辆的百公里能耗的总和/车辆总数；
查找出最小的百公里能耗平均值作为安全工作范围，若某辆车的电池温度不在安全工作范围内时，则将电池升温或者降温使其温度保持在安全工作范围内；
操作二：计算第x辆车的平均速率，其中，
平均速率＝(milage_ex-milage_sx)/(time_ex-time_sx)并将其保存在相对应的车辆识别代码下；其中，
milage_ex为第x辆车运行后里程；
milage_sx为第x辆车运行前里程；
time_ex为第x辆车运行结束时刻；
time_sx为第x辆车运行开始时刻；
查找运行管理表中平均速率区间段下的运行记录，将平均速率区间段分割为1km/h到20km/h、21km/h到40km/h、41km/h到60km/h、61km/h到80km/h、81km/h到100km/h、101km/h到120km/h这6个平均速率段；
计算第n个平均速率段内的第x辆车的百公里能耗′，并求出第n个平均速率区间段内的百公里能耗平均值′，所述n为不大于6的正整数；其中，
其中，
为第x辆车在z平均速率条件下运行后里程；
为第x辆车在z平均速率条件下运行前里程；
为第x辆车在z平均速率条件下运行前电池剩余电量；
为第x辆车在z平均速率条件下运行后电池剩余电量；
为第x辆车在z平均速率条件下运行后电池健康状态；
z为正数；
百公里能耗平均值′＝第n个平均速率段内所有车辆的百公里能耗的总和/车辆总数；
查找出最小的百公里能耗平均值′作为安全工作范围，若某辆车运行前电池剩余电量低于20％时，且其平均速率不在安全工作范围内时，则改变速度使平均速率保持在安全工作范围内；
操作三：计算第k次充电后第x辆车的百公里能耗″，
其中，
为第x辆车在第k+1次充电前当前里程；
为第x辆车在第k次充电前当前里程；
为第x辆车在第k次充电前电池剩余电量；
为第x辆车在第k+1次充电后电池剩余电量；
为第x辆车在第k次充电后电池健康状态；
查找出某个充电范围内损耗百公里能耗″非最高作为安全工作范围，若某辆车充电次数不在安全工作范围内时，则更换或者维修电池；
操作四：分别从充电管理表和运行管理表中查找故障代码，根据车辆识别代码将电池、电机、充电机和直流变换器之一或者组合的故障按时间排序，记录故障里程，查找某个里程区间范围内发生故障次数非最多作为安全工作范围，若某辆车的里程不在安全工作范围内时，则更换或者维修保养电池。
10.根据权利要求9所述的车辆电池性能试验系统，其特征在于，车载终端双向与远程车辆数据库服务器通过3G、4G、GPRS三者之一或者组合进行无线连接。
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Legal Events
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| GR01 | Patent grant | ||
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| CP03 | Change of name, title or address |
Address after: 401320 Yudong street, Banan District, Chongqing Patentee after: Chongqing lingyao Automobile Co.,Ltd. Address before: 401321 Yudong Town, Banan District, Chongqing Patentee before: CHONGQING CHANG'AN SUZUKI AUTOMOBILE Co.,Ltd. |
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| CP03 | Change of name, title or address |