CN107284272A - 一种动力电池监测装置及方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种动力电池监测装置及方法。该动力电池监测装置包括监听单元、微处理单元、数据传输单元、数据处理单元以及显示单元,所述监听单元用于监听充电桩与动力电池管理系统之间的CAN总线通讯报文,并将监听到的通讯报文传送至所述微处理单元;所述微处理单元用于接收、寄存和整理所述通讯报文;所述数据传输单元用于将所述通讯报文发送至所述数据处理单元;所述数据处理单元用于处理所述通讯报文并获得各单体电池的当前监测数据及当前性能状态;所述显示单元用于显示所述当前监测数据和所述当前性能状态。用户可以借助该动力电池监测装置及时发现单体电池存在的缺陷,从而避免动力电池整体性能下降以及存在的安全隐患。

Description

一种动力电池监测装置及方法
技术领域
本发明涉及电动汽车技术领域,具体涉及一种动力电池监测装置及方法。
背景技术
燃油汽车的排放物是大气污染的重要污染源之一,但电动汽车本身不排放污染大气的有害气体,废弃排出比燃油汽车减少92~98%,即使将消耗的电量换算为电厂的排放,其污染物也显著减少。而且,电厂大多建在远离人口密集的城市,排放比较集中,现有技术能将有害的排放物清除,对环境的污染较小。另外,电能可以从多种一次能源获得,如煤、核能、水力、风力,可缓解人类对石油资源的依赖。
电动汽车的核心部件包括驱动电机、动力电池和车载充电器。其中,动力电池的容量和使用状态决定了电动汽车的续航里程和寿命。因此,电动汽车均配备有电源管理系统,用以检测电池包内单体电池的电压及温度。通常电源管理系统将监测到的电压和温度数据传输至行车电脑,在充电过程中同时将这些数据传输至充电桩,然而这些数据仅在后台运行,只有专业技术人员才能获得这些数据,而用户不能直接获得这些数据,更无法了解电池包内各单体电池的当前性能,因此,无法及时发现单体电池存在的缺陷,导致动力电池整体性能下降以及造成安全隐患。
发明内容
本发明的目的在于提供一种动力电池监测装置,用以解决现有用户无法及时发现单体电池存在的缺陷,从而避免动力电池整体性能下降以及存在的安全隐患。
为实现上述目的,本发明提供一种动力电池监测装置,包括监听单元、微处理单元、数据传输单元、数据处理单元以及显示单元,其中,
所述监听单元用于监听充电桩与动力电池管理系统之间的CAN总线通讯报文,并将监听到的通讯报文传送至所述微处理单元;
所述微处理单元用于接收、寄存和整理所述通讯报文;
所述数据传输单元用于将所述通讯报文发送至所述数据处理单元;
所述数据处理单元用于处理所述通讯报文并获得各单体电池的当前监测数据及当前性能状态;
所述显示单元用于显示所述当前监测数据和所述当前性能状态。
优选地,所述数据处理单元包括报文解析模块和分析模块,其中,
所述报文解析模块用于解析所述通讯报文并获得解析数据;
所述分析模块用于根据所述解析数据获得各单体电池的当前监测数据,以及根据所述当前监测数据以及历史监测数据得到所述单体电池的当前性能状态。
其中,所述当前监测数据包括单体电池的电压、温度和充电状态。
其中,所述数据传输单元为蓝牙数据传输模块或Wifi数据传输模块。
优选地,所述动力电池监测装置还包括云端服务器,所述云端服务器根据所述单体电池的当前监测数据以及历史监测数据分析所述单体电池的当前性能状态提出动力电池的使用和维护方案。
其中,所述动力电池监测装置还包括供电单元,用于向所述监听单元、微处理单元和数据传输单元提供电能。
优选地,所述数据处理单元和所述显示单元集成于手机或平板电脑。
另外,本发明还提供一种动力电池监测方法,包括以下步骤:
步骤S1,监听充电桩与动力电池管理系统之间的CAN总线通讯报文获得通讯报文;
步骤S2,处理所述通讯报文并获得各单体电池的当前监测数据和当前性能状态;
步骤S3,显示所述当前监测数据。
其中,所述步骤S2包括:
步骤S21,解析所述通讯报文获得解析数据;
步骤S22,根据所述解析数据获得各单体电池的当前监测数据,以及根据所述当前监测数据以及历史监测数据得到单体电池的当前性能状态。
优选地,所述动力电池监测方法还包括:
步骤S23,根据所述当前监测数据和历史监测数据分析所述单体电池的性能状态并提出动力电池的使用和维护方案。
本发明具有如下优点:
本发明提供的动力电池监测装置通过监听单元监听充电桩与动力电池管理系统之间的CAN总线通讯报文,再由数据处理单元处理通讯报文获得各单体电池的当前监测数据和当前性能状态,并在显示单元显示当前监测数据和当前性能状态,用户可以直接从显示单元了解单体电池的当前性能和状态,及时发现单体电池存在的缺陷,并更换或修复存在缺陷的单体电池,从而避免动力电池整体性能下降以及存在的安全隐患。
附图说明
图1为本发明实施例一提供的动力电池监测装置的原理框图。
图2为本发明实施例二提供的动力电池监测装置的原理框图。
图3为本发明实施例三提供的动力电池监测方法的流程图。
图4为本发明实施例三提供的动力电池监测方法中处理通讯报文过程的流程图。
具体实施方式
以下实施例用于说明本发明,但不用来限制本发明的范围。
实施例1
如图1所示,动力电池监测装置包括监听单元11、微处理单元12、数据传输单元13、数据处理单元14以及显示单元15。
其中,监听单元11用于监听充电桩与动力电池管理系统之间的控制器局域网络(以下简称CAN)总线通讯报文,并将监听到的通讯报文传送至微处理单元12。本实施例将监听单元11插接在充电桩充电插头(充电枪)和电动汽车充电插座之间,相当于充电桩充电插头的延伸,可以完全避免监听单元11对电动汽车充电的影响,以及对充电桩与电池管理系统之间通讯的影响。
微处理单元12接收监听单元11监听到的通讯报文,将其暂时寄存并进行整理。
数据传输单元13用于将微处理单元12获得的通讯报文发送至数据处理单元14,数据传输单元13采用但不限于蓝牙数据传输模块或Wifi数据传输模块。
数据处理单元14通过数据传输单元13获得监听单元11监听到的通讯报文并对通讯报文进行处理,获得各单体电池的当前监测数据和当前性能状态。当前监测数据包括但不限于单体电池的电压、温度和充电状态。
本实施例数据处理单元14包括报文解析模块141和分析模块142,其中,报文解析模块141用于解析通讯报文并获得解析数据,这里报文解析模块141是通过《GB/T27930电动汽车非车载传导式充电机与电池管理系统之间的通信协议》对CAN总线通讯报文进行解析。分析模块142用于根据解析数据获得单体电池的当前监测数据,以及根据当前监测数据和历史监测数据得到该单体电池的当前性能状态。当前监测数据包括但不限于单体电池的电压、温度和充电状态。
显示单元15用于显示报文解析模块141解析得到的当前监测数据以及由分析模块142获得的当前性能状态。
另外,实施例1提供的动力电池监测装置还包括供电单元16,用于向监听单元11、微处理单元12和数据传输单元13提供电能。
作为本实施例的一个变形实施例,将数据处理单元14和显示单元15集成于手机或平板电脑,即利用手机和平板电脑已有的处理器和显示屏,微处理单元12通过数据传输单元13将监听单元11监听到的通讯报文传输至手机或平板电脑,在手机和平板电脑中安装相应的处理软件,利用已有的硬件设备完成数据处理单元14的功能并进行显示,用户直接从手机或平板电脑即可了解动力电池的性能状态,不再需要额外的附加设备,不仅节省了购置动力电池监测装置的费用,而且使用方便。
本实施例提供的动力电池监测装置通过监听单元监听充电桩与动力电池管理系统之间的CAN总线通讯报文,再由数据处理单元处理通讯报文获得各单体电池的当前监测数据和当前性能状态,并在显示单元显示当前监测数据和当前性能状态,用户可以直接从显示单元了解单体电池的当前性能状态,及时发现单体电池存在的缺陷,并更换或修复存在缺陷的单体电池,从而避免动力电池整体性能下降以及存在的安全隐患。
实施例2
如图2所示,动力电池监测装置包括动力电池监测装置包括监听单元21、微处理单元22、数据传输单元23、数据处理单元24、显示单元25、供电单元26和云端服务器27。
其中,监听单元21用于监听充电桩与动力电池管理系统之间的控制器局域网络(以下简称CAN)总线通讯报文,并将监听到的通讯报文传送至微处理单元22。本实施例将监听单元21设置在充电桩充电插头(充电枪)和电动汽车充电插座之间,可以完全避免监听单元21对电动汽车充电的影响,以及对充电桩与电池管理系统之间通讯的影响。
微处理单元22接收监听单元21监听到的通讯报文,将其暂时寄存并进行整理。
数据传输单元23用于将微处理单元22获得的通讯报文发送至数据处理单元24,数据传输单元23采用但不限于蓝牙数据传输模块或Wifi数据传输模块。
数据处理单元24通过数据传输单元23获得监听单元21监听到的通讯报文并对通讯报文进行处理,获得各单体电池的当前监测数据和当前性能状态。当前监测数据包括但不限于单体电池的电压、温度和充电状态。
本实施例数据处理单元24包括报文解析模块241和分析模块242,其中,报文解析模块241用于解析通讯报文并获得解析数据,这里报文解析模块241是通过《GB/T27930电动汽车非车载传导式充电机与电池管理系统之间的通信协议》对CAN总线通讯报文进行解析。分析模块242用于根据解析数据获得单体电池的当前监测数据,以及根据当前监测数据和历史监测数据得到该单体电池的当前性能状态。当前监测数据包括但不限于单体电池的电压、温度和充电状态。
显示单元25用于显示报文解析模块241解析得到的当前监测数据以及由分析模块242获得的当前性能状态。
供电单元26用于向监听单元21、微处理单元22和数据传输单元23提供电能。
云端服务器27根据数据处理单元24获得的单体电池的当前监测数据以及历史监测数据分析单体电池以及由单体电池组成的电池包,提出动力电池的使用和维护方案。由于动力电池的性能不仅取决于单体电池的性能,还取决于单体电池成组后的一致性,即电池包内各单体电池的一致性。云端服务器27的储存空间相对于微处理单元22和数据处理单元24的储存空间更大,能够储存电动汽车使用过程中动力电池的所有历史监测数据,依据这些历史数据可以提出更优化的使用和维护方案,并将这些方案推送给用户。
作为本实施例的一个变形实施例,将数据处理单元24和显示单元25集成于手机或平板电脑,即利用手机和平板电脑已有的处理器和显示屏。微处理单元22通过数据传输单元23将监听单元21监听到的通讯报文传输至手机或平板电脑,在手机和平板电脑中安装相应的处理软件,利用已有的硬件设备完成数据处理单元24的功能,并在手机和平板电脑的显示屏进行显示,这样用户直接从手机或平板电脑即可了解动力电池的性能状态,不再需要额外的附加设备,不仅节省了购置动力电池监测装置的费用,而且使用方便。
不难理解,动力电池监测装置是在动力电池充电时获得每个单体电池以及电池包的当前性能和状态,并不影响充电过程,也不影响电动汽车的使用。
本实施例提供的动力电池监测装置通过监听单元监听充电桩与动力电池管理系统之间的CAN总线通讯报文,再由数据处理单元处理通讯报文获得各单体电池的当前监测数据和当前性能状态,并在显示单元显示当前监测数据和当前性能状态,用户可以直接从显示单元了解单体电池的当前性能状态,及时发现单体电池存在的缺陷,并更换或修复存在缺陷的单体电池,从而避免动力电池整体性能下降以及存在的安全隐患。
实施例3
如图3所示,动力电池监测方法,包括以下步骤:
步骤S1,监听充电桩与动力电池管理系统之间的CAN总线通讯报文获得通讯报文。
本实施例通过设置充电桩与动力电池管理系统之间的CAN总线上的监听单元监听CAN总线通讯报文获得通讯报文。
步骤S2,处理通讯报文并获得各单体电池的当前监测数据和当前性能状态。
如图4所示,步骤S2具体包括以下步骤:
步骤S21,解析通讯报文获得解析数据。
本实施例通过报文解析模块解析通讯报文获得解析数据。
步骤S22,根据解析数据获得各单体电池的当前监测数据,以及根据当前监测数据以及历史监测数据得到单体电池的当前性能状态。
本实施例通过分析模块分析根据解析数据获得各单体电池的当前监测数据,以及根据当前监测数据以及历史监测数据得到单体电池的当前性能状态。
步骤S23,根据当前监测数据以及历史监测数据分析单体电池并提出动力电池的使用和维护方案。
由于云端服务器的计算功能和存储能力较强,其可以根据当前监测数据以及历史监测数据分析单体电池的当前性能状态并提出动力电池的使用和维护方案。
步骤S3,显示当前监测数据和当前性能状态。
当前监测数据可以在手机或平板电脑上显示。
实施例3提供的动力电池监测方法,首先通过监听充电桩与动力电池管理系统之间的CAN总线通讯报文获得通讯报文,然后处理所述通讯报文并获得各单体电池的当前监测数据和当前性能状态,最后显示当前监测数据和当前性能状态,用户可以直接了解单体电池的当前性能状态,及时发现单体电池存在的缺陷,并更换或修复存在缺陷的单体电池,从而避免动力电池整体性能下降以及存在的安全隐患。
虽然,上文中已经用一般性说明及具体实施例对本发明作了详尽的描述,但在本发明基础上,可以对之作一些修改或改进,这对本领域技术人员而言是显而易见的。因此,在不偏离本发明精神的基础上所做的这些修改或改进,均属于本发明要求保护的范围。

Claims (10)

1.一种动力电池监测装置,所述监测装置包括监听单元、微处理单元、数据传输单元、数据处理单元以及显示单元,其特征在于,
所述监听单元用于监听充电桩与动力电池管理系统之间的CAN总线通讯报文,并将监听到的通讯报文传送至所述微处理单元;
所述微处理单元用于接收、寄存和整理所述通讯报文;
所述数据传输单元用于将所述通讯报文发送至所述数据处理单元;
所述数据处理单元用于处理所述通讯报文并获得各单体电池的当前监测数据及当前性能状态;
所述显示单元用于显示所述当前监测数据和所述当前性能状态。
2.根据权利要求1所述的动力电池监测装置,其特征在于,所述数据处理单元包括报文解析模块和分析模块,其中,
所述报文解析模块用于解析所述通讯报文并获得解析数据;
所述分析模块用于根据所述解析数据获得各单体电池的当前监测数据,以及根据所述当前监测数据以及历史监测数据得到所述单体电池的当前性能状态。
3.根据权利要求2所述的动力电池监测装置,其特征在于,所述当前监测数据包括所述单体电池的电压、温度和充电状态。
4.根据权利要求1所述的动力电池监测装置,其特征在于,所述数据传输单元为蓝牙数据传输模块或Wifi数据传输模块。
5.根据权利要求1所述的动力电池监测装置,其特征在于,所述动力电池监测装置还包括云端服务器,所述云端服务器根据所述单体电池的当前监测数据以及历史监测数据分析所述单体电池的当前性能状态提出动力电池的使用和维护方案。
6.根据权利要求1所述的动力电池监测装置,其特征在于,所述动力电池监测装置还包括供电单元,用于向所述监听单元、微处理单元和数据传输单元提供电能。
7.根据权利要求1所述的动力电池监测装置,其特征在于,所述数据处理单元和所述显示单元集成于手机或平板电脑。
8.一种动力电池监测方法,其特征在于,包括以下步骤:
步骤S1,监听充电桩与动力电池管理系统之间的CAN总线通讯报文获得通讯报文;
步骤S2,处理所述通讯报文并获得各单体电池的当前监测数据和当前性能状态;
步骤S3,显示所述当前监测数据。
9.根据权利要求8所述的动力电池监测方法,其特征在于,所述步骤S2包括:
步骤S21,解析所述通讯报文获得解析数据;
步骤S22,根据所述解析数据获得各单体电池的当前监测数据,以及根据所述当前监测数据以及历史监测数据得到单体电池的当前性能状态。
10.根据权利要求8所述的动力电池监测方法,其特征在于,所述动力电池监测方法还包括:
步骤S23,根据所述当前监测数据和历史监测数据分析所述单体电池的性能状态并提出动力电池的使用和维护方案。
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