CN112622692B - 一种用于电动车的电池包认证方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种用于电动车的电池包认证方法，属于电动车动力设备技术领域。它解决了现有的电池产品在电动车上的应用不够安全的问题。本用于电动车的电池包认证方法包括如下步骤：电池BMS激活后向电动车中控发送电池包序列号；电动车中控对电池包序列号进行接收并根据电池包序列号向电池BMS发送ID分配指令，在ID分配成功时，进入下一步；在ID分配不成功时，返回上一步；电动车中控发送验证码给电池BMS，电池BMS对验证码进行加密运算后，将得出的检验码反馈给电动车中控，电动车中控根据检验码进行判断是否认证成功，在认证成功时，整车进入上电状态，电动车正常运行；在认证不成功时，电动车不允许运行。本发明能够提高电池包使用的安全性。

Description

一种用于电动车的电池包认证方法
技术领域
本发明属于电动车动力设备技术领域，涉及一种用于电动车的电池包认证方法。
背景技术
电动车，即电力驱动车，又名电驱车。通常说的电动车是以电池作为能量来源，通过控制器、电机等部件，将电能转化为机械能运动，以控制电流大小改变速度的车辆。
随着经济水平的不断提高，能源问题和环境问题也日益突出，电动车作为环保型交通工具越来越被人们所关注。而电池包作为提供电动车行走的动力源，其在电动车的安全使用过程中，起到了至关重要的作用。电动车基本都配备有与其自身相匹配的电池包，但是由于充放电周期或使用状态、保管环境等原因，电池包具有一定的使用寿命，在使用寿命到的时候需要对电池进行更换，然而现有的电池产品已出现了一些不合规的假冒产品，由于额定电功率等的差别，容易导致诸如电源不稳定之类的问题。若直接将这类电池产品应用到电动车上，可能会对用户造成潜在的危险，安全性有待提高。
发明内容
本发明的目的是针对现有技术存在的上述问题，提出了一种用于电动车的电池包认证方法，其所要解决的技术问题是：如何提高电池包使用的安全性。
本发明的目的可通过下列技术方案来实现：一种用于电动车的电池包认证方法，包括如下步骤：
A、电池BMS激活后向电动车中控发送电池包序列号；
B、电动车中控对电池BMS发送的电池包序列号进行接收并根据电池包序列号向电池BMS发送ID分配指令，在ID分配成功时，进入步骤C；在ID分配不成功时，返回步骤A；
C、电动车中控发送验证码给电池BMS，电池BMS对验证码进行加密运算后，将得出的检验码反馈给电动车中控，电动车中控根据检验码进行判断是否认证成功，在认证成功时，整车进入上电状态，电动车正常运行；在认证不成功时，电动车不允许运行。
本用于电动车的电池包认证方法中，在电池BMS激活后，电池BMS会自动向电动车中控发送电池包序列号，电动车中控则会根据接收到的电池包序列号进行分配ID，如有两个电池包时，电动车中控就会根据各电池BMS发送的电池包序列号分别对各电池包进行ID分配，两个电池包均将分配到各自对应的ID，便于车辆运行时对各电池包进行充放电控制，在ID分配成功时，还需要对电池包进行安全认证，即电动车中控发送验证码给电池BMS，电池BMS对验证码进行加密运算后反馈一个检验码给电动车中控，电动车中控对检验码进行判断以确认是否认证成功，保证在使用的是合规的电池包时才允许电动车正常运行，即在认证成功时，电动车才能够正常运用电池包的电量，整车才会进入上电状态，反之，则不允许电动车运行，这样的操作，避免了电池包型号不适配或者电池包质量不过关产品的使用，保证满足整车性能的电池包才能在车辆上运用，电池包使用安全性更高。
在上述的用于电动车的电池包认证方法中，在所述步骤A中，电动车中控首先唤醒，再通过CAN总线激活电池BMS；电动车中控唤醒的条件包括ACC信号、蓝牙钥匙信号、充电激活信号、后台唤醒信号以及车辆发生震动/位移的信号，在侦测到以上任意一项信号时电动车中控唤醒。电动车每次唤醒时都会通过CAN总线激活电池BMS，从而进入电池包ID分配和电池包安全认证，保证电池包的安全使用。
在上述的用于电动车的电池包认证方法中，在所述步骤B中，电动车中控对电池包序列号进行接收的操作包括：
首先判断电动车中控接收到的电池包序列号的数量是否为两个，在判断为是时，电动车中控根据电池包序列号分别向各电池BMS发送ID分配指令；
在判断为否时，等待预设的时间阈值，在超过时间阈值时判断是否只接收到一个电池包序列号，在判断为只接收到一个电池包序列号时，电动车中控根据电池包序列号向电池BMS发送ID分配指令；在判断为未接收到电池包序列号时，返回步骤A。此步骤的判断，可确定接入的电池包数量是两个还是一个或者接入的是不合规的，其中电池包序列号的数量就能确认电池包的数量，此步骤就能对不合规的电池包进行排除，安全认证效率高。
在上述的用于电动车的电池包认证方法中，在所述步骤B中，在判断未接收到电池包序列号时返回步骤A的操作次数设定为2～4次，在返回步骤A的操作次数内仍未接收到电池包序列号，则判定电动车不允许运行。在未接收到电池包序列号时，进行返回步骤A对电池包序列号进行发送，可保证ID分配的可靠性，避免未对电池包进行ID分配的情况出现，设定返回步骤A的操作次数，则能够保证ID分配的效率，更快确认ID分配是成功还是失败。
在上述的用于电动车的电池包认证方法中，在所述步骤B中，ID分配成功的判定操作包括：
电池BMS在接收到ID分配指令并获得电动车中控分配的ID时，反馈分配成功的信号给电动车中控，电动车中控在接收到分配成功的信号时则判定ID分配成功，否则，则判定ID分配不成功。
在上述的用于电动车的电池包认证方法中，在所述步骤B中，ID分配成功的判定操作还包括：
在电动车中控接收到电池包序列号的数量为两个时，判定为两个电池包接入，电动车中控对每个电池包进行ID分配，在判定其中一个电池包的ID分配成功，而另一个电池包的ID未分配成功时，控制ID分配成功的电池包进入步骤C，对ID未分配成功的电池包进行报警提醒。
在上述的用于电动车的电池包认证方法中，在所述步骤C中，电动车中控发送验证码给电池BMS的次数为多次，电池BMS对每次接收到的验证码进行加密运算并反馈检验码给电动车中控。发送多次验证码给电池BMS，可提高认证成功的准确性，避免单次发送验证码，出现反馈的检验码无法验证成功而直接导致车辆无法正常运行的情况。
在上述的用于电动车的电池包认证方法中，在所述步骤C中，电动车中控发送验证码给电池BMS的次数为三次。
在上述的用于电动车的电池包认证方法中，在所述步骤C中，电动车中控以预设间隔时间值对验证码进行发送一次。预设间隔时间值可提高安全认证的效率。
在上述的用于电动车的电池包认证方法中，在所述步骤C中，电动车中控根据检验码进行判断是否认证成功的操作包括：
设定预设时间值，判断在预设时间值内是否接收到检验码，在预设时间值内未接收到检验码时，判断为认证不成功；
在预设时间值内接收到检验码时根据检验码判断是否认证成功，在检验码验证成功时则判定为认证成功；在检验码验证不成功时则判定为认证不成功。设定预设时间值，可保证在预设时间值内确认认证是否成功，效率高，同时也可以根据预设时间值内是否接收到检验码来直接判断是否认证成功，判定更加高效。
在上述的用于电动车的电池包认证方法中，在所述步骤C中，电池BMS对验证码进行加密运算的操作为：通过AES128加密算法对验证码进行加密运算。AES加密算法是一种对称加密算法，能够高效地对验证码进行加密运算。
与现有技术相比，本用于电动车的电池包认证方法具有以下优点：
1、本发明的电池包与整车需要通过验证后才能正常使用，使电动车只能使用特定的电池，避免使用不合规的电池包而出现动力输出不稳定、不安全的问题，有效提高了电池包使用的安全性。
2、本发明能够同时对两个电池包进行验证，验证效率高，在两个电池包都认证成功时，进行双包运行，在单个电池包认证成功时，则进行单包运行，保证了电动车更有效地运行。
附图说明
图1是本发明的控制流程图。
具体实施方式
以下是本发明的具体实施例并结合附图，对本发明的技术方案作进一步的描述，但本发明并不限于这些实施例。
实施例一：
如图1所示，在本用于电动车的电池包认证方法中，在有ACC信号、蓝牙钥匙信号、充电激活信号、后台唤醒信号以及车辆发生震动/位移的信号中的任意一项信号出现时电动车中控唤醒，电动车中控再通过CAN总线激活电池BMS。在电池BMS激活后向电动车中控发送电池包序列号，电动车中控对电池BMS发送的电池包序列号进行接收，此时，首先判断电动车中控接收到的电池包序列号的数量是否为两个，在判断为两个时，电动车中控根据电池包序列号分别向各电池BMS发送ID分配指令；如两个电池包分别为电池包一和电池包二时，则电池包一对应的电池BMS为第一电池BMS，电池包二对应的电池BMS则为第二电池BMS，此时，电动车中控会分别根据第一电池BMS发送的电池包序列号和第二电池BMS发送的电池包序列号进行发送ID分配指令给对应的电池BMS。
各电池BMS在接收到ID分配指令并获得电动车中控分配的ID时，即第一电池BMS在接收到ID分配指令时会获得一个电动车中控分配的ID，此时第一电池BMS反馈分配成功的信号给电动车中控，电动车中控在接收到分配成功的信号时则判定第一电池包的ID分配成功，否则，则判定第一电池包的ID分配不成功；第二电池包的ID分配判定如第一电池包一样进行判定，第二电池BMS在接收到ID分配指令时会获得一个电动车中控分配的ID，此时第二电池BMS反馈分配成功的信号给电动车中控，电动车中控在接收到分配成功的信号时则判定第二电池包的ID分配成功，否则，则判定第二电池包的ID分配不成功，车辆不允许运行，发出报警信号告知用户。
在两个电池包的ID都分配成功时进入安全认证流程，电动车中控发送各自的验证码给各电池BMS，或者发送相同的验证码给各电池BMS，即第一电池BMS和第二电池BMS，其中发送的验证码的次数为多次，其每次发送验证码的间隔时间值可设定在90-110ms之间，作为优选可设定为100ms，作为优选，发送验证码的次数设定为3次，其每次发送的验证码可以是相同的验证码也可以是不同的验证码，以此可进一步提高安全认证的准确性，提高电动车运行的安全性,同时也可避免单次发送，出现收不到验证码的情况。在电动车中控每隔间隔时间值发送一次验证码给第一电池BMS和第二电池BMS时，第一电池BMS对每次接收到的验证码进行加密运算并反馈检验码给电动车中控，第二电池BMS同时也对每次接收到的验证码进行加密运算并反馈检验码给电动车中控，其中加密运算的方式采用AES128加密算法对验证码进行加密运算。
电动车中控对第一电池BMS和第二电池BMS发送的检验码分别进行接收，在次数不为1时，则对多次发送的检验码分别进行接收并判定是否认证成功，具体地，首先设定预设时间值，判断在预设时间值内是否接收到检验码，在预设时间值内未接收到检验码时，判断为认证不成功；其中，预设时间值可设定在400-600ms之间，优选为500ms。
在预设时间值内接收到检验码时根据检验码判断是否认证成功，在检验码验证成功时则判定为认证成功；在检验码验证不成功时则判定为认证不成功。其检验码验证成功与否操作，可以是，电池BMS和电动车中控采用相同的算法对验证码进行加密运算，在电动车中控进行加密运算后的验证码和电池BMS发送的检验码相同时，则说明认证成功，反之则不成功。其中，多次接收到的检验码中，在有检验码验证不成功时，则根据验证成功的次数与验证不成功的次数进行对比，在验证成功的次数多时，则判定为认证成功，整车进入上电状态，电动车正常运行；反之，则判定为认证不成功，电动车不允许运行。其中，在第一电池包认证成功而第二电池包认证不成功时，则第一电池包进行提供电动车所需的电能，整车进入上电状态，电动车正常运行；在第二电池包认证成功而第一电池包认证不成功时，则第二电池包进行提供电动车所需的电能，整车进入上电状态，电动车正常运行；在第一电池包和第二电池包都认证成功时，则第一电池包和第二电池包进行双包并联供电，整车进入上电状态，电动车正常运行。
实施例二：
本实施例中的技术方案与实施例一中的技术方案基本相同，不同之处在于，在判断电动车中控接收到的电池包序列号的数量不为两个时，等待预设的时间阈值，该时间阈值可设定为2.5s-4s之间，作为优选设定为3s，在超过时间阈值时判断是否只接收到一个电池包序列号，在判断为未接收到电池包序列号时，返回步骤A对电池包序列号进行发送，进一步的，返回步骤A的操作次数设定为2～4次，在返回步骤A的操作次数内仍未接收到电池包序列号，则判定电动车不允许运行，并发出报警提示，在返回步骤A的操作次数内接收到电池包序列号，则根据ID分配流程和安全认证流程对接收到的电池包序列号进行判断。
在超过时间阈值时判断为只接收到一个电池包序列号时，电动车中控根据电池包序列号向电池BMS发送ID分配指令，电池BMS在接收到ID分配指令并获得电动车中控分配的ID时，此时电池BMS反馈分配成功的信号给电动车中控，电动车中控在接收到分配成功的信号时则判定第一电池包的ID分配成功，否则，电池BMS未反馈分配成功的信号给电动车中控时，则判定第一电池包的ID分配不成功，车辆不允许运行，发出报警信号告知用户。
在电池包的ID分配成功时进入安全认证流程，电动车中控发送验证码给电池BMS，其中发送的验证码的次数为多次，其每次发送验证码的间隔时间值可设定在90-110ms之间，作为优选可设定为100ms，作为优选，发送验证码的次数设定为3次，其每次发送的验证码可以是相同的验证码也可以是不同的验证码，以此可进一步提高安全认证的准确性，提高电动车运行的安全性。在电动车中控每隔间隔时间值发送一次验证码给电池BMS时，电池BMS对每次接收到的验证码进行加密运算并反馈检验码给电动车中控，电池BMS同时也对每次接收到的验证码进行加密运算并反馈检验码给电动车中控，其中加密运算的方式采用AES128加密算法对验证码进行加密运算。
电动车中控对电池BM发送的检验码分别进行接收，在次数不为1时，则对多次发送的检验码分别进行接收并判定是否认证成功，具体地，首先设定预设时间值，判断在预设时间值内是否接收到检验码，在预设时间值内未接收到检验码时，判断为认证不成功；其中，预设时间值可设定在400-600ms之间，优选为500ms。
在预设时间值内接收到检验码时根据检验码判断是否认证成功，在检验码验证成功时则判定为认证成功；在检验码验证不成功时则判定为认证不成功。其中，多次接收到的检验码中，在有检验码验证不成功时，则根据验证成功的次数与验证不成功的次数进行对比，在验证成功的次数多时，则判定为认证成功，整车进入上电状态，电动车正常运行；反之，则判定为认证不成功，电动车不允许运行。
实施例三：
本实施例中的技术方案与实施例一中的技术方案基本相同，不同之处在于，在两个电池包的ID有一个分配成功而另一个未分配成功时，则分配成功的电池包进入安全认证流程，如在第一电池包的ID分配成功时，则电动车中控发送验证码给第一电池BMS，进入安全认证流程，对ID未分配成功的电池包进行报警提醒。
本文中所描述的具体实施例仅仅是对本发明精神作举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本发明的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。

Claims (9)

1.一种用于电动车的电池包认证方法，其特征在于，包括如下步骤：
A、电池BMS激活后向电动车中控发送电池包序列号；
B、电动车中控对电池BMS发送的电池包序列号进行接收，判断电动车中控接收到的电池包序列号的数量是否为两个，在判断为是时，电动车中控根据电池包序列号分别向各电池BMS发送ID分配指令，在判定其中一个电池包的ID分配成功，而另一个电池包的ID未分配成功时，控制ID分配成功的电池包进入步骤C，对ID未分配成功的电池包进行报警提醒；
在判断为否时，等待预设的时间阈值，在超过时间阈值时判断是否只接收到一个电池包序列号，在判断为只接收到一个电池包序列号时，电动车中控根据电池包序列号向电池BMS发送ID分配指令；在ID分配成功时，进入步骤C；在ID分配不成功时，返回步骤A；
在判断为未接收到电池包序列号时，返回步骤A；
C、电动车中控发送验证码给电池BMS，电池BMS对验证码进行加密运算后，将得出的检验码反馈给电动车中控，电动车中控根据检验码进行判断是否认证成功，在认证成功时，整车进入上电状态，电动车正常运行；在认证不成功时，电动车不允许运行。
2.根据权利要求1所述的用于电动车的电池包认证方法，其特征在于，在所述步骤A中，电动车中控首先唤醒，再通过CAN总线激活电池BMS；电动车中控唤醒的条件包括ACC信号、蓝牙钥匙信号、充电激活信号、后台唤醒信号以及车辆发生震动/位移的信号，在侦测到以上任意一项信号时电动车中控唤醒。
3.根据权利要求1所述的用于电动车的电池包认证方法，其特征在于，在所述步骤B中，在判断未接收到电池包序列号时返回步骤A的操作次数设定为2～4次，在返回步骤A的操作次数内仍未接收到电池包序列号，则判定电动车不允许运行。
4.根据权利要求3所述的用于电动车的电池包认证方法，其特征在于，在所述步骤B中，ID分配成功的判定操作包括：
电池BMS在接收到ID分配指令并获得电动车中控分配的ID时，反馈分配成功的信号给电动车中控，电动车中控在接收到分配成功的信号时则判定ID分配成功，否则，则判定ID分配不成功。
5.根据权利要求1所述的用于电动车的电池包认证方法，其特征在于，在所述步骤C中，电动车中控发送验证码给电池BMS的次数为多次，电池BMS对每次接收到的验证码进行加密运算并反馈检验码给电动车中控。
6.根据权利要求5所述的用于电动车的电池包认证方法，其特征在于，在所述步骤C中，电动车中控发送验证码给电池BMS的次数为三次。
7.根据权利要求5或6所述的用于电动车的电池包认证方法，其特征在于，在所述步骤C中，电动车中控以预设间隔时间值对验证码进行发送一次。
8.根据权利要求1或5或6所述的用于电动车的电池包认证方法，其特征在于，在所述步骤C中，电动车中控根据检验码进行判断是否认证成功的操作包括：
设定预设时间值，判断在预设时间值内是否接收到检验码，在预设时间值内未接收到检验码时，判断为认证不成功；
在预设时间值内接收到检验码时根据检验码判断是否认证成功，在检验码验证成功时则判定为认证成功，整车进入上电状态，电动车正常运行；在检验码验证不成功时则判定为认证不成功，电动车不允许运行。
9.根据权利要求1或5或6所述的用于电动车的电池包认证方法，其特征在于，在所述步骤C中，电池BMS对验证码进行加密运算的操作为：通过AES128加密算法对验证码进行加密运算。
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