CN113092852B - 一种车载bms功耗测试方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了电动汽车技术领域的一种车载BMS功耗测试方法，包括：步骤S10、充电桩与电动汽车建立连接后，程控电源给BMS供电，获取汽车型号；步骤S20、充电控制器采集程控电源的第一输出电压、第一输出电流计算第一输出功率；步骤S30、充电控制器预先存储功率对照表，基于功率对照表对第一输出功率进行检测；步骤S40、充电控制器预先存储电压对照表，基于电压对照表对BMS的极限功率进行检测；步骤S50、充电过程中充电控制器采集程控电源的第二输出电压、第二输出电流、电池包的电量值进而绘制功耗曲线；步骤S60、充电控制器利用功耗曲线对BMS功耗进行监控。本发明的优点在于：极大的提升了BMS运行的安全性以及运维的便利性。

Description

一种车载BMS功耗测试方法

技术领域

本发明涉及电动汽车技术领域，特别指一种车载BMS功耗测试方法。

背景技术

电动汽车(BEV)是指以车载电源为动力，用电机驱动车轮行驶，符合道路交通、安全法规各项要求的车辆，由于对环境影响相对传统汽车较小，其前景被广泛看好。随着电动汽车的发展，电动汽车的充电需求与日俱增，充电桩的建设数量呈现爆炸式增长。

充电桩在给电动汽车进行充电前，需要先给电动汽车的BMS进行供电，进而激活BMS，才能对电动汽车进行充电。然而，传统的充电桩是直接通过辅助电源(开关电源)给BMS供电，传统的辅助电源不受充电控制器控制，无法对辅助电源的输出电压电流进行控制，导致无法对BMS的功耗进行测试，无法掌握BMS的运行状况并进行故障分析，存在一定的安全隐患，并给BMS的运维带来诸多的不便。

因此，如何提供一种车载BMS功耗测试方法，实现提升BMS运行的安全性以及运维的便利性，成为一个亟待解决的问题。

发明内容

本发明要解决的技术问题，在于提供一种车载BMS功耗测试方法，实现提升BMS运行的安全性以及运维的便利性。

本发明是这样实现的：一种车载BMS功耗测试方法，包括如下步骤：

步骤S10、充电桩与电动汽车建立连接后，充电桩的程控电源给电动汽车的BMS供电，并获取电动汽车的汽车型号；

步骤S20、充电桩的充电控制器采集程控电源的第一输出电压以及第一输出电流，基于所述第一输出电压以及第一输出电流计算第一输出功率；

步骤S30、充电控制器预先存储一汽车型号与BMS消耗功率对应的功率对照表，基于所述功率对照表以及汽车型号对第一输出功率进行检测；

步骤S40、充电控制器预先存储一汽车型号与BMS供电电压对应的电压对照表，基于所述电压对照表以及汽车型号对BMS的极限功率进行检测；

步骤S50、充电桩给电动汽车进行充电的过程中，充电控制器采集程控电源的第二输出电压以及第二输出电流、电池包的电量值，基于所述第二输出电压、第二输出电流以及电量值绘制功耗曲线；

步骤S60、充电控制器利用所述功耗曲线对BMS功耗进行监控。

进一步地，所述步骤S20具体为：

充电桩的充电控制器通过CAN总线采集程控电源的第一输出电压以及第一输出电流，基于所述第一输出电压以及第一输出电流计算第一输出功率；第一输出功率＝第一输出电压*第一输出电流。

进一步地，所述步骤S30具体包括：

步骤S31、充电控制器预先存储一汽车型号与BMS消耗功率下限Px和BMS消耗功率上限Ps对应的功率对照表，设定一比例阈值；

步骤S32、充电控制器基于所述汽车型号查找功率对照表中对应的Px和Ps，判断所述第一输出功率是否处于[Px,Ps]区间内，若是，则通过显示屏提示BMS功耗正常，并进入步骤S40；若否，则进入步骤S33；

步骤S33、判断所述第一输出功率是否小于Px，若是，则进入步骤S34；若否，则进入步骤S35；

步骤S34、判断所述Px与第一输出功率的偏差比例是否小于比例阈值，若是，则通过显示屏提示BMS功耗过低，并提示用户是否进入步骤S40；若否，则通过显示屏提示BMS功耗过低，并结束流程；

步骤S35、判断所述第一输出功率与Ps的偏差比例是否小于比例阈值，若是，则通过显示屏提示BMS功耗过高，并提示用户是否进入步骤S40；若否，则通过显示屏提示BMS功耗过高，并结束流程。

进一步地，所述步骤S40具体包括：

步骤S41、充电控制器预先存储一汽车型号与BMS供电电压下限Ux和BMS供电电压上限Us对应的电压对照表；

步骤S42、充电控制器基于所述汽车型号查找电压对照表中对应的Ux和Us，并分别设为程控电源的输出电压，记录BMS对应的功率分别为Pdown和Pup；

步骤S43、判断所述Pdown和Pup是否处于[Px,Ps]区间内，若是，则通过显示屏提示极限功率检测合格，给电动汽车进行充电，并进入步骤S50；若否，则通过显示屏提示极限功率检测不合格，并结束流程。

进一步地，所述步骤S50具体包括：

步骤S51、预设一时间间隔，充电桩给电动汽车进行充电的过程中，每隔所述时间间隔，充电控制器采集程控电源的第二输出电压以及第二输出电流、电池包的电量值；

步骤S52、基于所述第二输出电压以及第二输出电流计算第二输出功率；

步骤S53、基于所述第二输出功率以及电量值绘制第一功耗曲线，基于所述第二输出功率以及时间间隔绘制第二功耗曲线，并将所述第一功耗曲线以及第二功耗曲线通过无线通信模块存储至云服务器。

进一步地，所述步骤S60具体为：

充电控制器基于所述汽车型号从云服务器下载对应的标准功耗曲线，通过比对所述标准功耗曲线与功耗曲线对BMS功耗进行监控，并通过显示屏实时展示比对结果。

本发明的优点在于：

通过充电控制器控制程控电源给BMS充电，充电控制器能够控制并采集程控电源输出的电压值以及电流值，充电控制器再通过BMS实时采集电池包的电量值，最终利用电量值、电压值以及电流值实时绘制功耗曲线，实时掌握BMS的运行状况，并可对比相同汽车型号BMS的功耗进行运维分析，即极大的提升了BMS运行的安全性以及运维的便利性。

附图说明

下面参照附图结合实施例对本发明作进一步的说明。

图1是本发明一种车载BMS功耗测试方法的流程图。

图2是本发明一种具有程控电源的充电桩的电路原理框图。

图3是本发明一种具有程控电源的充电桩的使用状态示意图。

标记说明：

100-一种具有程控电源的充电桩，1-交流电源，2-电源变换器，3-充电枪，4-程控电源，5-充电控制器，6-电源分配单元，7-显示屏,8-蜂鸣器,9-无线通信模块,10-储能变流器,11-锂电池组,12-绝缘检测仪,13-BMS，14-电池包,21-ACDC转换器，22-DCDC转换器，31-CAN接口，电动汽车-200。

具体实施方式

本申请实施例中的技术方案，总体思路如下：通过充电控制器控制程控电源给BMS充电，充电控制器控制并采集程控电源输出的电压值以及电流值，充电控制器再通过BMS实时采集电池包的电量值，最终利用电量值、电压值以及电流值实时绘制功耗曲线，通过功耗曲线对BMS的运行状态进行监控，以提升BMS运行的安全性以及运维的便利性。

请参照图2至图3所示，本发明需使用如下一种具有程控电源的充电桩100，包括：

交流电源1，用于给所述充电桩100供电；

电源变换器2，输入端与所述交流电源1的输出端连接，用于将所述交流电源1输出的交流电转换为直流电给电动汽车200充电；

充电枪3，输入端与所述电源变换器2的输出端连接，用于给电动汽车充电200以及信息交互；

程控电源4，输入端与所述交流电源1连接，输出端与所述充电枪3连接，用于给电动汽车200的BMS(电池管理系统)13供电；具体实施时，所述程控电源可直接与BMS13连接，以检测所述开关K3以及开关K4的工作状态；

充电控制器5，分别与所述充电枪3以及程控电源4连接，用于控制所述充电桩100的充放电以及对BMS13的功耗以及供电范围进行测试，对所述程控电源4进行自检，在具体实施时，只要从现有技术中选择能实现此功能的控制器即可，并不限于何种型号，且控制程序是本领域技术人员所熟知的，这是本领域技术人员不需要付出创造性劳动即可获得的；

电源分配单元(PDU)6，一端与所述电源变换器2连接，另一端与所述充电控制器5连接，用于控制所述电源变换器2的输出功率。

所述电源变换器2包括：

ACDC转换器21，输入端与所述交流电源1连接，用于将所述交流电源1输出的交流电转为直流电；

DCDC转换器22，输入端与所述ACDC转换器21的输出端连接，输出端与所述充电枪3连接，用于对所述ACDC转换器21输出的直流电进行升压，以满足电动汽车200的充电需求。

所述充电枪3设有：

开关K1，与所述电源变换器2的输出正极以及充电控制器5连接；

开关K2，与所述电源变换器2的输出负极以及充电控制器5连接；

开关K3，与所述程控电源4的输出正极以及充电控制器5连接；

开关K4，与所述程控电源4的输出负极以及充电控制器5连接；所述开关K1、开关K2、开关K3以及开关K4均为继电器；

CAN接口31，与所述充电控制器5连接，用于所述充电控制器5与电动汽车200的BMS13进行CAN总线通信。

还包括：

显示屏7，与所述充电控制器5连接，用于操作所述充电桩100并显示充电状态以及检测结果。

所述显示屏7为触摸显示屏，便于操作所述充电桩100。

还包括：

蜂鸣器8，与所述充电控制器5连接，用于所述充电桩100检测出现异常时进行报警。

还包括：

无线通信模块9，与所述充电控制器5连接，用于所述充电桩100检测出现异常时上报异常的检测数据。

所述无线通信模块9为2G通信模块、3G通信模块、4G通信模块、5G通信模块、NB-IOT通信模块、LORA通信模块、WIFI通信模块、蓝牙通信模块或者ZigBee通信模块。

还包括：

储能变流器10，输入端与所述交流电源1连接，用于控制所述锂电池组11的充电和放电；

锂电池组11，输入端与所述储能变流器10的输出端连接，输出端与所述充电枪3连接。

还包括：

绝缘检测仪12，一端与所述充电枪3的开关K1以及开关K2连接，另一端与所述充电控制器5连接，用于对所述充电枪3进行绝缘检测，以提升充电的安全性。

所述充电桩100的工作原理：

将所述充电枪3插入电动汽车200的充电口后，所述充电控制器5关闭开关K1、开关K2、开关K3以及开关K4，并利用所述绝缘检测仪12对开关K1以及开关K2进行绝缘检测；检测通过后，所述充电控制器5打开开关K3以及开关K4，控制所述程控电源4通过开关K3以及开关K4向BMS13输出预设的电压和电流，进而启动BMS13。

BMS13通过所述CAN接口31与充电控制器5进行握手交互后，所述充电控制器5开启开关K1以及开关K2，BMS13开启开关K5以及K6，进而给电动汽车200的电池包14充电。

请参照图1至图3所示，本发明一种车载BMS功耗测试方法的较佳实施例，包括如下步骤：

步骤S10、充电桩与电动汽车建立物理连接后，充电桩的程控电源给电动汽车的BMS供电，并通过BMS获取电动汽车的汽车型号；具体实施时，充电枪设有若干个电压监测点，用于检测与电动汽车的连接状态；

步骤S20、充电桩的充电控制器采集程控电源的第一输出电压以及第一输出电流，基于所述第一输出电压以及第一输出电流计算第一输出功率；程控电源的输出功率即为BMS消耗的功率(功耗)；

步骤S30、充电控制器预先存储一汽车型号与BMS消耗功率对应的功率对照表，基于所述功率对照表以及汽车型号对第一输出功率进行检测；

步骤S40、充电控制器预先存储一汽车型号与BMS供电电压对应的电压对照表，基于所述电压对照表以及汽车型号对BMS的极限功率进行检测；所述功率对照表和电压对照表可通过无线通信模块从云服务器获取；

步骤S50、充电桩给电动汽车进行充电的过程中，充电控制器采集程控电源的第二输出电压以及第二输出电流、电池包的电量值(SOC)，基于所述第二输出电压、第二输出电流以及电量值绘制功耗曲线；通过绘制功耗曲线能够直观的看出功耗的变化趋势；

步骤S60、充电控制器利用所述功耗曲线对BMS功耗进行监控，并生成监控报表；所述监控报表包含BMS功耗偏离正常值的时间段统计。当BMS功耗超出相同汽车型号的均值或标准值一定范围时，可通过显示屏、蜂鸣器、无线通信模块进行异常提醒，停止充电等操作，通过采集不同汽车型号的功耗曲线，便于进行大数据分析。

通过给电动汽车充电前，对BMS的第一输出功率以及极限功率进行检测，充电中实时采集数据并绘制功耗曲线，实现对BMS功耗的全方位监控，以提升BMS运行的安全性以及运维的便利性。

所述步骤S20具体为：

充电桩的充电控制器通过CAN总线采集程控电源的第一输出电压以及第一输出电流，基于所述第一输出电压以及第一输出电流计算第一输出功率；第一输出功率＝第一输出电压*第一输出电流。

所述步骤S30具体包括：

步骤S31、充电控制器预先存储一汽车型号与BMS消耗功率下限Px和BMS消耗功率上限Ps对应的功率对照表，设定一比例阈值；

步骤S32、充电控制器基于所述汽车型号查找功率对照表中对应的Px和Ps，判断所述第一输出功率是否处于[Px,Ps]区间内，若是，则通过显示屏提示BMS功耗正常，并进入步骤S40；若否，则进入步骤S33；

步骤S33、判断所述第一输出功率是否小于Px，若是，则进入步骤S34；若否，则进入步骤S35；

步骤S34、判断所述Px与第一输出功率的偏差比例是否小于比例阈值，若是，则通过显示屏提示BMS功耗过低，并提示用户是否进入步骤S40；若否，则通过显示屏提示BMS功耗过低，并结束流程；

步骤S35、判断所述第一输出功率与Ps的偏差比例是否小于比例阈值，若是，则通过显示屏提示BMS功耗过高，并提示用户是否进入步骤S40；若否，则通过显示屏提示BMS功耗过高，并结束流程。

例如设定比例阈值为20％，当所述第一输出功率不处于[Px,Ps]区间内，与Px或者Ps的偏差比例小于20％，则由用户选择是否继续，偏差比例大于20％则强制无法进入充电流程。

所述步骤S40具体包括：

步骤S41、充电控制器预先存储一汽车型号与BMS供电电压下限Ux和BMS供电电压上限Us对应的电压对照表；

步骤S42、充电控制器基于所述汽车型号查找电压对照表中对应的Ux和Us，并分别设为程控电源的输出电压，记录BMS对应的功率分别为Pdown和Pup；

步骤S43、判断所述Pdown和Pup是否处于[Px,Ps]区间内，若是，则通过显示屏提示极限功率检测合格，给电动汽车进行充电，并进入步骤S50；若否，则通过显示屏提示极限功率检测不合格，并结束流程。

所述步骤S50具体包括：

步骤S51、预设一时间间隔，充电桩给电动汽车进行充电的过程中，每隔所述时间间隔，充电控制器采集程控电源的第二输出电压以及第二输出电流、电池包的电量值；

步骤S52、基于所述第二输出电压以及第二输出电流计算第二输出功率；

步骤S53、基于所述第二输出功率以及电量值绘制第一功耗曲线，基于所述第二输出功率以及时间间隔绘制第二功耗曲线，并将所述第一功耗曲线以及第二功耗曲线通过无线通信模块存储至云服务器。

所述步骤S60具体为：

充电控制器基于所述汽车型号从云服务器下载对应的标准功耗曲线，通过比对所述标准功耗曲线与功耗曲线对BMS功耗进行监控，并通过显示屏实时展示比对结果。

综上所述，本发明的优点在于：

通过充电控制器控制程控电源给BMS充电，充电控制器能够控制并采集程控电源输出的电压值以及电流值，充电控制器再通过BMS实时采集电池包的电量值，最终利用电量值、电压值以及电流值实时绘制功耗曲线，实时掌握BMS的运行状况，并可对比相同汽车型号BMS的功耗进行运维分析，即极大的提升了BMS运行的安全性以及运维的便利性。

虽然以上描述了本发明的具体实施方式，但是熟悉本技术领域的技术人员应当理解，我们所描述的具体的实施例只是说明性的，而不是用于对本发明的范围的限定，熟悉本领域的技术人员在依照本发明的精神所作的等效的修饰以及变化，都应当涵盖在本发明的权利要求所保护的范围内。

Claims (5)

1.一种车载BMS功耗测试方法，其特征在于：包括如下步骤：

步骤S10、充电桩与电动汽车建立连接后，充电桩的程控电源给电动汽车的BMS供电，并获取电动汽车的汽车型号；

步骤S20、充电桩的充电控制器采集程控电源的第一输出电压以及第一输出电流，基于所述第一输出电压以及第一输出电流计算第一输出功率；

步骤S30、充电控制器预先存储一汽车型号与BMS消耗功率对应的功率对照表，基于所述功率对照表以及汽车型号对第一输出功率进行检测；

步骤S40、充电控制器预先存储一汽车型号与BMS供电电压对应的电压对照表，基于所述电压对照表以及汽车型号对BMS的极限功率进行检测；

步骤S50、充电桩给电动汽车进行充电的过程中，充电控制器采集程控电源的第二输出电压以及第二输出电流、电池包的电量值，基于所述第二输出电压、第二输出电流以及电量值绘制功耗曲线；

步骤S60、充电控制器利用所述功耗曲线对BMS功耗进行监控；

所述步骤S30具体包括：

步骤S31、充电控制器预先存储一汽车型号与BMS消耗功率下限Px和BMS消耗功率上限Ps对应的功率对照表，设定一比例阈值；

步骤S32、充电控制器基于所述汽车型号查找功率对照表中对应的Px和Ps，判断所述第一输出功率是否处于[Px,Ps]区间内，若是，则通过显示屏提示BMS功耗正常，并进入步骤S40；若否，则进入步骤S33；

步骤S33、判断所述第一输出功率是否小于Px，若是，则进入步骤S34；若否，则进入步骤S35；

步骤S34、判断所述Px与第一输出功率的偏差比例是否小于比例阈值，若是，则通过显示屏提示BMS功耗过低，并提示用户是否进入步骤S40；若否，则通过显示屏提示BMS功耗过低，并结束流程；

步骤S35、判断所述第一输出功率与Ps的偏差比例是否小于比例阈值，若是，则通过显示屏提示BMS功耗过高，并提示用户是否进入步骤S40；若否，则通过显示屏提示BMS功耗过高，并结束流程。

2.如权利要求1所述的一种车载BMS功耗测试方法，其特征在于：所述步骤S20具体为：

充电桩的充电控制器通过CAN总线采集程控电源的第一输出电压以及第一输出电流，基于所述第一输出电压以及第一输出电流计算第一输出功率；第一输出功率＝第一输出电压*第一输出电流。

3.如权利要求1所述的一种车载BMS功耗测试方法，其特征在于：所述步骤S40具体包括：

步骤S41、充电控制器预先存储一汽车型号与BMS供电电压下限Ux和BMS供电电压上限Us对应的电压对照表；

步骤S42、充电控制器基于所述汽车型号查找电压对照表中对应的Ux和Us，并分别设为程控电源的输出电压，记录BMS对应的功率分别为Pdown和Pup；

步骤S43、判断所述Pdown和Pup是否处于[Px,Ps]区间内，若是，则通过显示屏提示极限功率检测合格，给电动汽车进行充电，并进入步骤S50；若否，则通过显示屏提示极限功率检测不合格，并结束流程。

4.如权利要求1所述的一种车载BMS功耗测试方法，其特征在于：所述步骤S50具体包括：

步骤S51、预设一时间间隔，充电桩给电动汽车进行充电的过程中，每隔所述时间间隔，充电控制器采集程控电源的第二输出电压以及第二输出电流、电池包的电量值；

步骤S52、基于所述第二输出电压以及第二输出电流计算第二输出功率；

步骤S53、基于所述第二输出功率以及电量值绘制第一功耗曲线，基于所述第二输出功率以及时间间隔绘制第二功耗曲线，并将所述第一功耗曲线以及第二功耗曲线通过无线通信模块存储至云服务器。

5.如权利要求1所述的一种车载BMS功耗测试方法，其特征在于：所述步骤S60具体为：

充电控制器基于所述汽车型号从云服务器下载对应的标准功耗曲线，通过比对所述标准功耗曲线与功耗曲线对BMS功耗进行监控，并通过显示屏实时展示比对结果。