CN112180268A - 一种退役动力电池的快速检测方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种退役动力电池的快速检测方法，包括如下步骤：通过外围电路对退役动力电池的BMS进行驱动控制，使其正常工作；将上位机连接至BMS的CAN通讯接口，通过CAN通讯获取电池管理系统BMS中的数据，根据读取的电池管理系统BMS中的数据对电池包的性能和品质做出判断。本发明用于快速检测退役动力电池的参数数据，方便快速给出动力电池的检测并可以根据检测结果数据为电池包是否适合回收利用给出判断。
Description
技术领域
本发明涉及动力电池回收利用领域，特别涉及一种推理动力电池的快速检测方法。
背景技术
随着电动汽车的大量普及，电动汽车使用的动力蓄电池的处置问题日益突出，国内已就退役动力蓄电池的回收利用出台多项政策和法规。其中，退役动力蓄电池的梯次利用也是一个重要方向。退役动力蓄电池是指电池容量下降到标称容量的80％，不再适合做为动力电池使用的电池；这种电池虽然不适合做为动力电池继续使用，但其还有80％的剩余容量，仍然可以在储能或动力性要求较低的场景中继续使用，使电池的价值得到充分利用。
退役动力蓄电池的梯次利用分为：整包、电池模组和电芯3种利用方式，其中，整包利用是成本最低、利用率最高的一种梯次利用方式，不但可以利用电池，还可以充分利用电池包中的BMS和高压盒等已有资源；
虽然，整包利用有免拆解、成本低和综合利用率高等优点，但也存在检测耗时长，需要价值昂贵的专用检测设备等不利条件的制约；为了解决电池包的检测和筛选出适合梯次利用的电池包，有必要找到一种电池包的快速检测和性能评估的方法，从而进一步降低整包利用的技术门槛。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种退役动力电池的快速检测方法，用于快速检测退役动力电池的参数数据，方便快速给出动力电池的检测并可以根据检测结果数据为电池包是否适合回收利用给出判断。
为了实现上述目的，本发明采用的技术方案为：一种退役动力电池的快速检测方法，包括如下步骤：
通过外围电路对退役动力电池的BMS进行驱动控制，使其正常工作；
将上位机连接至BMS的CAN通讯接口，通过CAN通讯获取电池管理系统BMS中的数据，根据读取的电池管理系统BMS中的数据对电池包的性能和品质做出判断。
外围电路模拟电池管理系统BMS在车上工作时接收的驱动信号，使其正常工作。
所述外围电路用于模拟BMS安装在车辆上工作时所需的连锁信号，并将信号发送至BMS中使其正常工作；所述连锁信号为通过分析电池包主回路和控制回路的信号定义，找出BMS正常工作所需的连锁信号。
所述上位机通过CAN网络与BMS建立通信连接，上位机采用USB转CAN的通讯模块连接至BMS的CAN通讯接口读取电池包运行过程中的各种数据信息。
所述上位机通过内置的上位机软件利用BMS的通讯协议解析出获取的保温信息，获取BMS对于电池的检测数据。
所述上位机读取的BMS中的电池数据包括：电池包的故障信息、BMS检测电池包的状态信息；所述上位机对电池数据进行分析得到电池包一致性和健康状态的评估。
本发明的优点在于：用于快速检测退役动力电池的参数数据，方便快速给出动力电池的检测并可以根据检测结果数据为电池包是否适合回收利用给出判断，检测方法简单快速，而且实现方便，可以通过上位机直接读取BMS中的数据，根据数据来判断是否满足回收利用的标准，从而可以快速的对退役动力电池进行检测。
附图说明
下面对本发明说明书各幅附图表达的内容及图中的标记作简要说明：
图1为本发明检测方法对应的硬件结构原理图。
具体实施方式
下面对照附图，通过对最优实施例的描述，对本发明的具体实施方式作进一步详细的说明。
本发明利用电池包既有的BMS系统，实现数据采集并通过CAN通讯获取相关数据，通过对这些数据的分析可以对电池包的性能和品质做出快速的判断与评估；同时，这种方案也是一个投入最少，简便易行的检测方法。
如图1所示，首先需要搭建检测的连接结构，包括外围电路、CAN通信模块、上位机，外围电路用于模拟BMS在安装在车上的工作状态所需的各种连锁信号、驱动信号，外围电路将这些连锁信号、驱动信号送入到BMS上对应的接口处，BMS接口接收到这些信号后，BMS可以模拟车上正常工作状态而工作。BMS为退役的动力电池上自带的电池管理系统，其可以在工作时对动力电池的各种状态进行检测和监控并且其内还存有电池包工作的报警、故障等数据。BMS的CAN通讯接口经CAN通讯模块连接上位机，用于将CAN信号上传至上位机中，用于通过上位机进行读取解析BMS中检测、监控、存储的电池包的各种数据信息。上位机包括硬件和软件，软件用于对接收到的数据进行解析处理显示，硬件作为软件运行的基本条件。如上位机采用PC电脑，通过电脑端的软件对接收到的CAN信号进行解析处理获取对应的数据信息。上位机软件对接收到的CAN信号进行解析时需要其BMS中的通讯协议，一般为CAN通讯协议，通过通讯协议进行通信数据的获取和解析，得到对应的电池包的各种数据，包括故障数据、状态数据，故障数据包括BMS在运行时监控的故障代码以及各种数据数据信息，状态数据包括检测到的动力电池包运行过程中的状态数据包括:电池单体的电压、温度、电池电量、最大充放电电压、最小充放电电压、最大充放电电流、最小充放电电流等。基于上述结构搭建完成后采用如下方法进行电池包的数据采集，从而完成电池包的快速检测，具体方法为：
一种退役动力电池的快速检测方法，包括如下步骤：
通过外围电路对退役动力电池的BMS进行驱动控制，使其正常工作；将上位机连接至BMS的CAN通讯接口，通过CAN通讯获取电池管理系统BMS中的数据，根据读取的电池管理系统BMS中的数据对电池包的性能和品质做出判断。
其中，外围电路模拟电池管理系统BMS在车上工作时接收的驱动信号，使其正常工作。外围电路用于模拟BMS安装在车辆上工作时所需的连锁信号，并将信号发送至BMS中使其正常工作；连锁信号为通过分析电池包主回路和控制回路的信号定义，找出BMS正常工作所需的连锁信号。外围电路实现方式包括利用电池包的航空插头接口，将所需的DC12V电源和CAN通讯信号引出，分别接到DC12电源和USB转CAN通讯模块；放电回路闭锁信号可以直接插入相应的放电回路插头，通过放电回路插头中的闭锁插针接通闭锁信号；或者，也可以用导线直接短接闭锁信号插口，模拟实现闭锁信号。
上位机通过CAN网络与BMS建立通信连接，上位机采用USB转CAN的通讯模块连接至BMS的CAN通讯接口读取电池包运行过程中的各种数据信息。上位机通过内置的上位机软件利用BMS的通讯协议解析出获取的保温信息，获取BMS对于电池的检测数据。上位机读取的BMS中的电池数据包括：电池包的故障信息、BMS检测电池包的状态信息；上位机对电池数据进行分析得到电池包一致性和健康状态的评估。根据采集的电池包信息方便检测出这些信息后由检测人员直观查看到数据，从而方便检测人员根据数据对电池包的状态进行判断，判断是否可回收利用；另外回收利用的标准设定后可以通过上位机软件自动分析出电池包参数是否满足预先设置的回收利用的参数，然后给出报警信号，从而判断出电池包的状态以及是否满足要求。
本申请通过电脑+专用软件+外围电路模拟出整车控制器(VCU)和车上的连锁信号，使电池包中的BMS系统与装在电动汽车上时的工作状态完全相同；用电脑软件收集BMS的采集数据，通过分析BMS的采集数据对电池包的性能做出判断和评估。具体实现需要：
1.为BMS系统提供必需的联锁信号，使其能正常工作
通过分析电池包主回路和控制回路的信号定义，找出BMS正常工作所需的连锁信号；通过外部电路模拟出这些连锁信号，使BMS能够正常工作。
2.与BMS建立正确的通讯链接，对BMS系统通讯报文进行解析
为了与BMS建立正确的通讯链接，首先需要有CAN通讯接口；这可以购买USB转CAN的通讯模块实现
其次，需要知道BMS的通讯速率；通讯速率可以用示波器测量CAN总线的信号后，再根据信号波形分析计算出通讯速率
要正确解析通讯报文，就必须有BMS通讯协议；BMS通讯协议如果能由原厂提供最好，但有些厂家不能提供时只能通过获取的报文自行分析破解，这项工作也是工作量最大最为耗时的一项工作。
3.对获取的数据进行分析
根据获取的BMS相关数据(如故障信息、单体电池的电压和电池模组温度等)，对电池包内部的单体电池一致性及电池包的总体状态做出评估，判断电池包是否适合整包利用。采集的信息包括但不限于包括电池包故障信息、电池包总电压，SOC等以及单体电压检测：包括电池单体电压；计算单体电池最大压差。
显然本发明具体实现并不受上述方式的限制，只要采用了本发明的方法构思和技术方案进行的各种非实质性的改进，均在本发明的保护范围之内。
Claims (6)
1.一种退役动力电池的快速检测方法，其特征在于：包括如下步骤：
通过外围电路对退役动力电池的BMS进行驱动控制，使其正常工作；
将上位机连接至BMS的CAN通讯接口，通过CAN通讯获取电池管理系统BMS中的数据，根据读取的电池管理系统BMS中的数据对电池包的性能和品质做出判断。
2.如权利要求1所述的一种退役动力电池的快速检测方法，其特征在于：外围电路模拟电池管理系统BMS在车上工作时接收的驱动信号，使其正常工作。
3.如权利要求2所述的一种退役动力电池的快速检测方法，其特征在于：所述外围电路用于模拟BMS安装在车辆上工作时所需的连锁信号，并将信号发送至BMS中使其正常工作；所述连锁信号为通过分析电池包主回路和控制回路的信号定义，找出BMS正常工作所需的连锁信号。
4.如权利要求1或2所述的一种退役动力电池的快速检测方法，其特征在于：所述上位机通过CAN网络与BMS建立通信连接，上位机采用USB转CAN的通讯模块连接至BMS的CAN通讯接口读取电池包运行过程中的各种数据信息。
5.如权利要求1-4任一所述的一种退役动力电池的快速检测方法，其特征在于：所述上位机通过内置的上位机软件利用BMS的通讯协议解析出获取的保温信息，获取BMS对于电池的检测数据。
6.如权利要求5所述的一种退役动力电池的快速检测方法，其特征在于：所述上位机读取的BMS中的电池数据包括：电池包的故障信息、BMS检测电池包的状态信息；所述上位机对电池数据进行分析得到电池包一致性和健康状态的评估。
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