CN106696730A - 一种电动汽车电池模组匹配方法和系统 - Google Patents

Abstract

本发明实施方式公开了一种电动汽车电池模组匹配方法和系统。该方法包括：电动汽车动力电池组的多个电池模组分别在通信总线上发送包含各自的唯一标识符的报文；整车控制器通过通信总线接收各个电池模组发送的各自报文，从所述各自报文中解析出各个唯一标识符，并判断所述各个唯一标识符与在整车控制器中存储的多个电池模组合法标识符是否对应匹配，如果是，发出动力电池组高压上电指令，如果不是，不发出动力电池组高压上电指令。本发明实施方式可以提高安全性，防止非授权的电池模组替换行为。

Description

一种电动汽车电池模组匹配方法和系统

技术领域

本发明涉及电动汽车技术领域，特别涉及一种电动汽车电池模组匹配方法和系统。

背景技术

能源短缺、石油危机和环境污染愈演愈烈，给人们的生活带来巨大影响，直接关系到国家经济和社会的可持续发展。世界各国都在积极开发新能源技术。电动汽车作为一种降低石油消耗、低污染、低噪声的新能源汽车，被认为是解决能源危机和环境恶化的重要途径。混合动力汽车同时兼顾纯电动汽车和传统内燃机汽车的优势，在满足汽车动力性要求和续驶里程要求的前提下，有效地提高了燃油经济性，降低了排放，被认为是当前节能和减排的有效路径之一。

在电动汽车中，电池汽车动力电池组驱动电动机产生动力。电动汽车动力电池组由多个电源模组串联组成。图1为现有技术中电池模组组装成电动汽车动力电池组的示范性结构图。

由图1可见，首电池模组1、末电池模组13及在首电池模组1和末电池模组13之间的中间电池模组2共同组成了电动汽车动力电池组100。中间电池模组2可以包含多个电池模组，每个电池模组可以包含多个单体电池(CELL)。比如，电动轿车一般由96串的单体电池组成，如果采用包含12串单体电池的电池模组，那么就有8个电池模组。在动力电池组的使用过程中，当某电池模组出现失效时，存在失效的电池模组被更换的可能性。

在现有技术中，电动汽车的整车控制系统无法识别特定的电池模组。举例，假如车辆的第1个电池模组失效，可能会被一组同款车型的电池模组所替换。然而，车辆无法识别是否已经更换了一组新的电池模组。电池组是一个动态的会随时间变化的部件，不同的老化时间，不同的工作环境会使电池模组处在不同的老化状态，而且不同老化状态的电池模组又会有不同的功率特性、容量特性以及安全特性，无法识别特定的电池模组就为电池事故埋下了隐患，从而难以保证安全性。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的是提供一种电动汽车电池模组匹配方法和系统，从而提高安全性。

一种电动汽车电池模组匹配方法，该方法包括：

电动汽车动力电池组的多个电池模组分别在通信总线上发送包含各自的唯一标识符的报文；

整车控制器通过通信总线接收各个电池模组发送的各自报文，从所述各自报文中解析出各个唯一标识符，并判断所述各个唯一标识符与在整车控制器中存储的多个电池模组合法标识符是否对应匹配，如果是，发出动力电池组高压上电指令，如果不是，不发出动力电池组高压上电指令。

在一个实施方式中，所述电池模组的唯一标识符是在电池模组生产过程中所确定的，而且所述电池模组的唯一标识符包含流水号、产品生产日期和批次号。

在一个实施方式中，在电动汽车动力电池组的各个电池模组分别在通信总线上发送包含各自的唯一标识符的报文之前，该方法还包括：

电池管理系统基于唯一标识算法为电动汽车动力电池组的各个电池模组分别生成所述各自的唯一标识符。

在一个实施方式中，所述通信总线为控制器局域网总线。

在一个实施方式中，整车控制器还保存每个电池模组合法标识符与该电池模组合法标识符所相关的电池模组的安装位置之间的对应关系；

当判定所述各个唯一标识符与在整车控制器中存储的多个电池模组合法标识符不对应匹配时，该方法还包括：

确定不匹配的电池模组合法标识符；

基于所述对应关系，确定所述不匹配的电池模组合法标识符所相关的电池模组的安装位置；

发送报警消息，所述报警消息中包含所述安装位置；

显示所述报警消息。

一种电动汽车电池模组匹配系统，包含：

包含多个电池模组的电动汽车动力电池组，其中每个电池模组分别在通信总线上发送包含各自的唯一标识符的报文；

整车控制器，用于通过通信总线接收各个电池模组发送的各自报文，从所述各自报文中解析出各个唯一标识符，并判断所述各个唯一标识符与在整车控制器中存储的多个电池模组合法标识符是否对应匹配，如果是，发出动力电池组高压上电指令，如果不是，不发出动力电池组高压上电指令。

在一个实施方式中，所述电池模组的唯一标识符是在电池模组生产过程中所确定的，而且所述电池模组的唯一标识符包含流水号、产品生产日期和批次号。

在一个实施方式中，还包括：

电池管理系统，用于在电动汽车动力电池组的各个电池模组分别在通信总线上发送包含各自的唯一标识符的报文之前，基于唯一标识算法为电动汽车动力电池组的各个电池模组分别生成所述各自的唯一标识符。

在一个实施方式中，所述通信总线为控制器局域网总线。

在一个实施方式中，还包括显示模块：

整车控制器，还用于保存每个电池模组合法标识符与该电池模组合法标识符所相关的电池模组的安装位置之间的对应关系；当判定所述各个唯一标识符与在整车控制器中存储的多个电池模组合法标识符不对应匹配时，还用于确定不匹配的电池模组合法标识符，基于所述对应关系，确定所述不匹配的电池模组合法标识符所相关的电池模组的安装位置；发送报警消息，其中所述报警消息中包含所述安装位置；

显示模块，用于显示所述报警消息。

从上述技术方案可以看出，在本发明实施方式中，电动汽车动力电池组的多个电池模组分别在通信总线上发送包含各自的唯一标识符的报文；整车控制器通过通信总线接收各个电池模组发送的各自报文，从各自报文中解析出各个唯一标识符，并判断各个唯一标识符与在整车控制器中存储的多个电池模组合法标识符是否对应匹配，如果是，发出动力电池组高压上电指令，如果不是，不发出动力电池组高压上电指令。由此可见，本发明实施方式通过为电池模组设置唯一标识符并验证电池模组是否匹配，可以提高安全性，防止非授权的电池模组替换行为。

而且，本发明实施方式可以显示不匹配的电池模组的安装位置，便于用户快速发现被非授权替换的电池模组，从而可以提高检修效率。

附图说明

以下附图仅对本发明做示意性说明和解释，并不限定本发明的范围。

图1为现有技术中电池模组组装成电动汽车动力电池组的示范性结构图。

图2为本发明电动汽车电池模组匹配方法的流程图。

图3为本发明电动汽车电池模组匹配系统的结构图。

具体实施方式

为了对发明的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图说明本发明的具体实施方式，在各图中相同的标号表示相同的部分。

为了描述上的简洁和直观，下文通过描述若干代表性的实施方式来对本发明的方案进行阐述。实施方式中大量的细节仅用于帮助理解本发明的方案。但是很明显，本发明的技术方案实现时可以不局限于这些细节。为了避免不必要地模糊了本发明的方案，一些实施方式没有进行细致地描述，而是仅给出了框架。下文中，“包括”是指“包括但不限于”，“根据……”是指“至少根据……，但不限于仅根据……”。由于汉语的语言习惯，下文中没有特别指出一个成分的数量时，意味着该成分可以是一个也可以是多个，或可理解为至少一个。

本发明实施方式提出一种电动汽车电池模组匹配方法，可以自动识别车辆上的电池模组，从而防止非授权的电池模组替换行为，使车上的电池模组保持处于技术受控状态。

图2为本发明电动汽车电池模组匹配方法的流程图。

如图2所示，该方法包括：

步骤201：电动汽车动力电池组的多个电池模组分别在通信总线上发送包含各自的唯一标识符的报文。

在一个实施方式中，电池模组的唯一标识符是在电池模组生产过程中由生产厂家所预先设定的。每个电池模组的唯一标识符与其他电池模组的唯一标识符相互区分，并不相同。比如，电池模组的唯一标识符可以包含流水号、产品生产日期和批次号，等等。

在一个实施方式中，在电动汽车动力电池组的各个电池模组分别在通信总线上发送包含各自的唯一标识符的报文之前，该方法还包括：电池管理系统(BMS)基于唯一标识算法为电动汽车动力电池组的各个电池模组分别生成各自的唯一标识符。在这里，BMS需要将为各个电池模组分别生成的唯一标识符上报到整车控制器，以用于后续检测电池模组是否匹配。

步骤202：整车控制器通过通信总线接收各个电池模组发送的各自报文，从各自报文中解析出各个唯一标识符。

步骤203：整车控制器判断各个唯一标识符与在整车控制器中存储的多个电池模组合法标识符是否对应匹配，如果是，执行步骤204；如果不是，执行步骤205。

在这里，整车控制器中存储的多个电池模组合法标识符，可以是由生产厂家所预先设定的。此时，生产厂家将在电池模组生产过程中由生产厂家所预先设定的电池模组的唯一标识符，再复制到整车控制器中予以存储。

在这里，整车控制器中存储的多个电池模组合法标识符，可以是电动汽车首次启动时，从动力电池组的每个电池模组分别接收到的。

在这里，整车控制器中存储的多个电池模组合法标识符，还可以是由电池管理系统是提供的。此时，电池管理系统基于唯一标识算法为电动汽车动力电池组的各个电池模组分别生成各自的唯一标识符，并且将生成的唯一标识符发送到整车控制器。

整车控制器可以基于多种判定原则，判断各个电池模组分别发送的各个唯一标识符是否与在整车控制器中存储的多个电池模组合法标识符相匹配。

比如，整车控制器可以判断各个电池模组分别发送的各个唯一标识符是否被包含在整车控制器中存储的多个电池模组合法标识符之中，如果是，则认定匹配，如果不是，则认定不匹配。

比如，假定在整车控制器中存储的多个电池模组合法标识符分别为：ABC123、ABC124、ABC125、ABC126、ABC127、ABC128、ABC129、ABC130、ABC131、ABC132、ABC133、ABC134。而且，各个电池模组分别发送的唯一标识符为：ABC123、ABC124、ABC125、ABC126、ABC127、ABC128。由于各个电池模组分别发送的唯一标识符(ABC123、ABC124、ABC125、ABC126、ABC127、ABC128)被包含在在整车控制器中存储的多个电池模组合法标识符(ABC123、ABC124、ABC125、ABC126、ABC127、ABC128、ABC129、ABC130、ABC131、ABC132、ABC133、ABC134)之中，因此认定匹配。

再比如，整车控制器可以判断各个电池模组分别发送的各个唯一标识符是否与整车控制器中存储的多个电池模组合法标识符完全相同，如果是，则认定匹配，如果不是，则认定不匹配。

比如，假定在整车控制器中存储的多个电池模组合法标识符分别为：ABC123、ABC124、ABC125、ABC126、ABC127和ABC128。而且，各个电池模组分别发送的唯一标识符为：ABC123、ABC124、ABC125、ABC126、ABC127、ABC129。由于各个电池模组分别发送的唯一标识符(ABC123、ABC124、ABC125、ABC126、ABC127、ABC129)被与整车控制器中存储的多个电池模组合法标识符(ABC123、ABC124、ABC125、ABC126、ABC127和ABC128)不是完全相同，因此认定不匹配。

以上示范性描述了整车控制器判断各个电池模组分别发送的各个唯一标识符是否与在整车控制器中存储的多个电池模组合法标识符相匹配的判定原则，本领域技术人员可以意识到，这种描述仅是示范性的，并不用于限定本发明实施方式的保护范围。

步骤204：整车控制器发出动力电池组高压上电指令，退出本流程。

在这里，当整车控制器判定各个唯一标识符与在整车控制器中存储的多个电池模组合法标识符对应匹配时，整车控制器发出动力电池组高压上电指令，动力电池组可以正常输出高压电力，从而可以正常启动电动汽车。

步骤205：整车控制器不发出动力电池组高压上电指令。

在这里，当整车控制器判定各个唯一标识符与在整车控制器中存储的多个电池模组合法标识符不对应匹配时，整车控制器不发出动力电池组高压上电指令后，动力电池组不能够输出高压电力，并不能启动电动汽车，从而防止非授权的电池模组替换行为对电动汽车造成损害。

优选地，通信总线为控制器局域网总线。实际上，通信总线也可以实施为其他类型协议的总线。

在一个实施方式中，整车控制器还保存每个电池模组合法标识符与该电池模组合法标识符所相关的电池模组的安装位置之间的对应关系；

当判定各个唯一标识符与在整车控制器中存储的多个电池模组合法标识符不对应匹配时，该方法还包括：确定不匹配的电池模组合法标识符；基于对应关系，确定不匹配的电池模组合法标识符所相关的电池模组的安装位置；发送报警消息，报警消息中包含安装位置；显示报警消息。

在这里，整车控制器中进一步还保存每个电池模组的合法标识符与该电池模组的安装位置之间的对应关系。当动力电池组中存在不匹配的电池模组合法标识符时，整车控制器发送报警消息，其中在报警消息中包含不匹配的电池模组合法标识符所对应的电池模组的安装位置。显示模块(比如，显示屏等显示界面)通过显示报警消息，可以提醒用户不匹配的电池模组的具体位置。

可以在多种应用环境中具体实施图1所述的电动汽车电池模组匹配方法。

比如，可以在电池模组首次组装完成并安装到车辆后，电池模组即通过控制器局域网(CAN)总线等通信总线发送特定报文，激活车辆的整车控制器与电池模组的配对程序。而且，动力电池组的每个电池模组分别发送自身的唯一代码，整车控制器记录总线上每个电池模组总线报文节点的唯一代码，并存储各个电池模组所发送的各自唯一代码。在后续使用中，每次当车辆启动时，动力电池组的每个电池模组分别发送自身的唯一代码，当整车控制器判定所有电池模组的唯一代码与车辆上存储的代码对应，才初始化电池系统，进行高压上电动作，如果代码不匹配，则发送故障报文，并指示异常电池模组位置。

基于上述描述，本发明实施方式还提出了一种电动汽车电池模组匹配系统。

图3为本发明电动汽车电池模组匹配系统的结构图。

如图3所示，该系统包括：

包含多个电池模组(1，2，…13…n)的电动汽车动力电池组301，其中每个电池模组分别在通信总线上发送包含各自的唯一标识符的报文；

整车控制器302，用于通过通信总线接收各个电池模组发送的各自报文，从所述各自报文中解析出各个唯一标识符，并判断所述各个唯一标识符与在整车控制器中存储的多个电池模组合法标识符是否对应匹配，如果是，发出动力电池组高压上电指令，如果不是，不发出动力电池组高压上电指令。

在一个实施方式中，电池模组的唯一标识符是在电池模组生产过程中所确定的，而且所述电池模组的唯一标识符包含流水号、产品生产日期和批次号。

在一个实施方式中，还包括：

电池管理系统，用于在电动汽车动力电池组的各个电池模组分别在通信总线上发送包含各自的唯一标识符的报文之前，基于唯一标识算法为电动汽车动力电池组的各个电池模组分别生成各自的唯一标识符。

在一个实施方式中，通信总线为控制器局域网总线。

在一个实施方式中，还包括显示模块303：

整车控制器302，还用于保存每个电池模组合法标识符与该电池模组合法标识符所相关的电池模组的安装位置之间的对应关系；当判定所述各个唯一标识符与在整车控制器中存储的多个电池模组合法标识符不对应匹配时，还用于确定不匹配的电池模组合法标识符，基于所述对应关系，确定所述不匹配的电池模组合法标识符所相关的电池模组的安装位置；发送报警消息，其中所述报警消息中包含所述安装位置；

显示模块303，用于显示报警消息。

综上所述，在本发明实施方式中，电动汽车动力电池组的多个电池模组分别在通信总线上发送包含各自的唯一标识符的报文；整车控制器通过通信总线接收各个电池模组发送的各自报文，从所述各自报文中解析出各个唯一标识符，并判断所述各个唯一标识符与在整车控制器中存储的多个电池模组合法标识符是否对应匹配，如果是，发出动力电池组高压上电指令，如果不是，不发出动力电池组高压上电指令。本发明实施方式可以提高安全性，防止非授权的电池模组替换行为。

而且，本发明实施方式可以显示不匹配的电池模组的安装位置，便于用户快速发现被非授权替换的电池模组，从而可以提高检修效率。

在本文中，“示意性”表示“充当实例、例子或说明”，不应将在本文中被描述为“示意性”的任何图示、实施方式解释为一种更优选的或更具优点的技术方案。为使图面简洁，各图中的只示意性地表示出了与本发明相关部分，而并不代表其作为产品的实际结构。另外，以使图面简洁便于理解，在有些图中具有相同结构或功能的部件，仅示意性地绘示了其中的一个，或仅标出了其中的一个。在本文中，“一个”并不表示将本发明相关部分的数量限制为“仅此一个”，并且“一个”不表示排除本发明相关部分的数量“多于一个”的情形。在本文中，“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“内”、“外”等仅用于表示相关部分之间的相对位置关系，而非限定这些相关部分的绝对位置。

上文所列出的一系列的详细说明仅仅是针对本发明的可行性实施方式的具体说明，而并非用以限制本发明的保护范围，凡未脱离本发明技艺精神所作的等效实施方案或变更，如特征的组合、分割或重复，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种电动汽车电池模组匹配方法，其特征在于，该方法包括：

电动汽车动力电池组的多个电池模组分别在通信总线上发送包含各自的唯一标识符的报文；

整车控制器通过通信总线接收各个电池模组发送的各自报文，从所述各自报文中解析出各个唯一标识符，并判断所述各个唯一标识符与在整车控制器中存储的多个电池模组合法标识符是否对应匹配，如果是，发出动力电池组高压上电指令，如果不是，不发出动力电池组高压上电指令。

2.根据权利要求1所述的电动汽车电池模组匹配方法，其特征在于，所述电池模组的唯一标识符是在电池模组生产过程中所确定的，而且所述电池模组的唯一标识符包含流水号、产品生产日期和批次号。

3.根据权利要求1所述的电动汽车电池模组匹配方法，其特征在于，在电动汽车动力电池组的各个电池模组分别在通信总线上发送包含各自的唯一标识符的报文之前，该方法还包括：

电池管理系统基于唯一标识算法为电动汽车动力电池组的各个电池模组分别生成所述各自的唯一标识符。

4.根据权利要求1所述的电动汽车电池模组匹配方法，其特征在于，所述通信总线为控制器局域网总线。

5.根据权利要求1所述的电动汽车电池模组匹配方法，其特征在于，整车控制器还保存每个电池模组合法标识符与该电池模组合法标识符所相关的电池模组的安装位置之间的对应关系；

当判定所述各个唯一标识符与在整车控制器中存储的多个电池模组合法标识符不对应匹配时，该方法还包括：

确定不匹配的电池模组合法标识符；

基于所述对应关系，确定所述不匹配的电池模组合法标识符所相关的电池模组的安装位置；

发送报警消息，所述报警消息中包含所述安装位置；

显示所述报警消息。

6.一种电动汽车电池模组匹配系统，其特征在于，包含：

包含多个电池模组的电动汽车动力电池组，其中每个电池模组分别在通信总线上发送包含各自的唯一标识符的报文；

整车控制器，用于通过通信总线接收各个电池模组发送的各自报文，从所述各自报文中解析出各个唯一标识符，并判断所述各个唯一标识符与在整车控制器中存储的多个电池模组合法标识符是否对应匹配，如果是，发出动力电池组高压上电指令，如果不是，不发出动力电池组高压上电指令。

7.根据权利要求6所述的电动汽车电池模组匹配系统，其特征在于，所述电池模组的唯一标识符是在电池模组生产过程中所确定的，而且所述电池模组的唯一标识符包含流水号、产品生产日期和批次号。

8.根据权利要求6所述的电动汽车电池模组匹配系统，其特征在于，还包括：

电池管理系统，用于在电动汽车动力电池组的各个电池模组分别在通信总线上发送包含各自的唯一标识符的报文之前，基于唯一标识算法为电动汽车动力电池组的各个电池模组分别生成所述各自的唯一标识符。

9.根据权利要求6所述的电动汽车电池模组匹配系统，其特征在于，所述通信总线为控制器局域网总线。

10.根据权利要求6所述的电动汽车电池模组匹配系统，其特征在于，还包括显示模块：

整车控制器，还用于保存每个电池模组合法标识符与该电池模组合法标识符所相关的电池模组的安装位置之间的对应关系；当判定所述各个唯一标识符与在整车控制器中存储的多个电池模组合法标识符不对应匹配时，还用于确定不匹配的电池模组合法标识符，基于所述对应关系，确定所述不匹配的电池模组合法标识符所相关的电池模组的安装位置；发送报警消息，其中所述报警消息中包含所述安装位置；

显示模块，用于显示所述报警消息。