CN113561836A - 一种动力电池信息的监控方法、装置及电动汽车 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种动力电池信息的监控方法、装置及电动汽车,涉及电动汽车技术领域,所述动力电池信息的监控方法,包括:获取目标动力电池的工作模式;所述工作模式包括:行车模式、换电站充电模式或者换电站监控模式;根据所述目标动力电池的工作模式,发送电池信息至换电控制器或换电站充电机。本发明的方案针对不同的工作模式的动力电池具有不同的监控方式,有利于换电站安全风险提前预判,减少更换上故障电池的风险,缩短换电时间。
Description
技术领域
本发明属于电动汽车技术领域,尤其是涉及一种动力电池信息的监控方法、装置及电动汽车。
背景技术
电动汽车换电系统是指通过换电站对大量电池系统集中存储和充电,用户可以在1分钟,甚至更短的时间内实现电动汽车电池系统更换,解决了电池系统充电时间长的问题。传统的换电站工作模式如图1所示,每个电池系统对应一个充电机,换电站只有在电池系统充电时才可以收到电池信息,信息内容基于GB/T 27930-2015,而电池系统在充电站内存储,或者行车时,换电站无法知悉电池系统内包括单体电压、温度、绝缘阻值及一系列故障信息等,不利于换电站信息收集和安全,有把故障的电池系统更换上电动汽车风险,电动汽车上电后电池系统才会把故障上报,仍需把电池系统重新更换,增加换电时间。
发明内容
本发明实施例的目的在于提供一种动力电池信息的监控方法、装置及电动汽车,从而解决现有技术中换电站无法掌握动力电池信息的问题。
为了实现上述目的,本发明实施例提供了一种动力电池信息的监控方法,应用于电动汽车的电池管理系统,包括:
获取目标动力电池的工作模式;所述工作模式包括:行车模式、换电站充电模式或者换电站监控模式;
根据所述目标动力电池的工作模式,发送电池信息至换电控制器或换电站充电机。
可选地,获取目标动力电池的工作模式,包括:
通过车身控制器局域网,获取到整车控制器发送的报文信息或者检测到所述整车控制器发送的点火信号,确定所述目标动力电池为行车模式;或者
在通过车身控制器局域网,未获取到整车控制器发送的报文信息或者未检测到所述整车控制器发送的点火信号时,通过快充控制器局域网,获取到换电站充电机发送的第一指令,确定所述目标动力电池为换电站充电模式;或者
在通过车身控制器局域网,未获取到整车控制器发送的报文信息或者未检测到所述整车控制器发送的点火信号时,通过快充控制器局域网,获取到换电站充电机发送的第二指令,确定所述目标动力电池为换电站监控模式。
可选地,根据所述目标动力电池的工作模式,发送电池信息至换电控制器或换电站充电机,包括:
在所述工作模式为行车模式时,发送所述工作模式和电池信息至换电控制器。
可选地,在获取到所述工作模式为行车模式之后,还包括:
在获取到整车控制器发送的快充模式指令或者检测到充电枪的快充连接确认信号时,停止发送电池信息,根据预设充电信息进行充电,并将所述预设充电信息发送至换电控制器。
可选地,根据所述目标动力电池的工作模式,发送电池信息至换电控制器或换电站充电机,包括:
在所述工作模式为换电站充电模式或者换电站监控模式时,通过快充控制器局域网,发送电池信息至换电站充电机。
可选地,所述电池信息包括:
单体电池电压信息、温度信息、绝缘阻抗信息、电池系统编码信息以及故障信息中的至少一个。
本发明实施例提供了一种动力电池信息的监控方法,应用于电动汽车的换电控制器,包括:
通过快充控制器局域网,接收电动汽车的电池管理系统根据目标动力电池的工作模式发送的电池信息;所述工作模式包括:行车模式、换电站充电模式或者换电站监控模式;
将所述电池信息,通过无线网络上传至换电站服务器。
可选地,在所述工作模式为行车模式时,接收所述电池管理系统发送的电池信息。
可选地,在所述工作模式为行车模式之后,包括:
在获取到整车控制器发送的快充模式指令或者检测到充电枪的快充连接确认信号时,获取预设充电信息进行充电,并将所述预设充电信息发送至换电站服务器。
本发明实施例提供了一种动力电池信息的监控方法,应用于换电站充电机,包括:
通过快充控制器局域网,发送第一指令或者第二指令至目标动力电池;
通过所述快充控制器局域网,获取到所述目标动力电池对所述第一指令或者所述第二指令反馈的电池信息,并通过诊断控制器局域网转发至换电站服务器。
可选地,通过快充控制器局域网,发送第一指令至目标动力电池时,所述目标动力电池的工作模式为换电站充电模式。
可选地,通过快充控制器局域网,发送第二指令至目标动力电池时,所述目标动力电池的工作模式为换电站监控模式。
本发明实施例提供了一种动力电池信息的监控装置,应用于电动汽车的电池管理系统,包括:
第一获取模块,用于获取目标动力电池的工作模式;所述工作模式包括:行车模式、换电站充电模式或者换电站监控模式;
第一发送模块,用于根据所述目标动力电池的工作模式,发送电池信息至换电控制器或换电站充电机。
本发明实施例提供了一种动力电池信息的监控装置,应用于电动汽车的换电控制器,包括:
第二获取模块,用于通过快充控制器局域网,接收电动汽车的电池管理系统根据目标动力电池的工作模式发送的电池信息;所述工作模式包括:行车模式、换电站充电模式或者换电站监控模式;
上传模块,用于将所述电池信息,通过无线网络上传至换电站服务器。
本发明实施例提供了一种动力电池信息的监控装置,应用于换电站充电机,包括:
第二发送模块,用于通过快充控制器局域网,发送第一指令或者第二指令至目标动力电池;
转发模块,用于通过所述快充控制器局域网,获取到所述目标动力电池对所述第一指令或者所述第二指令反馈的电池信息,并通过诊断控制器局域网转发至换电站服务器。
本发明实施例还提供了一种电动汽车,包括电池管理系统、整车控制器、动力电池、蓄电池、车身控制器局域网、快充控制器局域网以及诊断控制器局域网,还包括如上所述的动力电池信息的监控装置。
本发明的上述技术方案至少具有如下有益效果:
本发明实施例的上述方案中,所述动力电池信息的监控方法包括:获取目标动力电池的工作模式;所述工作模式包括:行车模式、换电站充电模式或者换电站监控模式;根据所述目标动力电池的工作模式,发送电池信息至换电控制器或换电站充电机。本发明的方案可将动力电池分为不同工作模式,针对不同工作模式,动力电池具有不同的监控方式,不仅有利于动力电池大数据收集分析,而且有利于换电站安全风险提前预判,缩短换电时间。
附图说明
图1为换电站内充电系统工作网络的示意图;
图2为本发明实施例的动力电池信息的监控方法的一步骤图;
图3为本发明实施例的动力电池信息的监控方法的一工作网络图;
图4为本发明实施例的动力电池信息的监控方法的另一工作网络图;
图5为本发明实施例的动力电池信息的监控方法的又一工作网络图;
图6为本发明实施例的动力电池信息的监控方法的另一步骤图;
图7为本发明实施例的动力电池信息的监控方法的又一步骤图。
具体实施方式
为使本发明要解决的技术问题、技术方案和优点更加清楚,下面将结合附图及具体实施例进行详细描述。
本发明实施例针对现有技术中换电站无法掌握动力电池信息的问题,提供一种动力电池信息的监控方法、装置及电动汽车。
如图2所示,本发明的一实施例提供了一种动力电池信息的监控方法,应用于电动汽车的BMS(Battery Management System,电池管理系统),包括:
步骤S21,获取目标动力电池的工作模式;所述工作模式包括:行车模式、换电站充电模式或者换电站监控模式;
步骤S22,根据所述目标动力电池的工作模式,发送电池信息至换电控制器或换电站充电机。
本发明的该实施例中,所述方法可针对动力电池的不同工作模式,对电池信息整个生命周期进行监控和分析,提前预判电池的寿命,提高换电站工作的安全性,减少电动汽车更换上故障电池的风险,缩短换电时间。
本发明一可选的实施例中,步骤S21,获取目标动力电池的工作模式,包括:
通过EV CAN(Electric Vehicle Controller Area Network,车身控制器局域网),获取到VCU(Vehicle Control Unit,整车控制器)发送的报文信息或者检测到所述VCU发送的IG(Ignition,点火)信号,确定所述目标动力电池为行车模式;或者
在通过EV CAN,未获取到VCU发送的报文信息或者未检测到所述VCU发送的IG信号时,通过FC CAN(Fast Charge Controller Area Network,快充控制器局域网),获取到换电站充电机发送的第一指令,确定所述目标动力电池为换电站充电模式;或者
在通过EV CAN,未获取到VCU发送的报文信息或者未检测到所述VCU发送的IG信号时,通过FC CAN,获取到换电站充电机发送的第二指令,确定所述目标动力电池为换电站监控模式。
本发明的该实施例中,BMS通过EV CAN收到的VCU发送的任一帧报文信息或者检测到IG信号时,进入行车模式;BMS未处于行车模式且通过FC CAN收到的换电站内充电机发送的“电池工作模式=换电站监控模式”后进入换电站监控模式;BMS未处于行车模式且通过FC CAN收到的换电站内充电机发送的“电池工作模式=换电站充电模式”后进入换电站充电模式。
需要说明的是,换电站默认发送“电池工作模式=换电站监控模式”给BMS。当需要开启充电时,换电站会发送“电池工作模式=换电站充电模式”;当需要终止充电或监测到充电完成时,换电站会发送“电池工作模式=换电站监控模式”,确保换电站可以掌握动力电池全生命周期的电池信息。
本发明一可选的实施例中,步骤S22,根据所述目标动力电池的工作模式,发送电池信息至换电控制器或换电站充电机,包括:
在所述工作模式为行车模式时,发送所述工作模式和电池信息至换电控制器。
本发明的该实施例中,电动汽车上增加换电控制器,该换电控制器由电动汽车内的蓄电池进行供电,与BMS连接。当电动汽车安装了换电控制器时的工作网络如图3所示,BMS通过EV CAN收到的VCU发送的任一帧报文信息或者检测到IG信号点火信号时,进入行车模式,并通过FC CAN上报BMS的工作模式为“行车模式”给换电控制器,换电控制器将目标动力电池的工作模式及电池信息通过无线网络上传换电站服务器,实现远程监控目标动力电池的电池信息。
本发明一可选的实施例中,在获取到所述工作模式为行车模式之后,还包括:
在获取到VCU发送的快充模式指令或者检测到充电枪的CC2(车端快充连接确认)信号时,停止发送电池信息,根据预设充电信息进行充电,并将所述预设充电信息发送至换电控制器。
本发明的该实施例中,如图4所示,当电动汽车有换电站外快充需求时,VCU发送快充模式或者检测到充电枪CC2信号时,BMS停发动力电池信息,按照GB/T27930-2015中的充电信息进行站外快充,同时换电控制器转发该充电信息至换电站服务器。
本发明一可选的实施例中,步骤S22,根据所述目标动力电池的工作模式,发送电池信息至换电控制器或换电站充电机,包括:
在所述工作模式为换电站充电模式或者换电站监控模式时,通过FC CAN,发送电池信息至换电站充电机。
本发明的该实施例中,增加监控模式后的换电站工作网络如图5所示,当电池系统处于换电站内充电模式时,BMS与充电机之间执行GBT27930协议,同时充电机把BMS发送的信息通过BG CAN(Debug Controller Area Network,诊断控制器局域网)转发至换电站服务器用于数据监控存储;当电池系统处于换电站内监控模式时,BMS通过FC CAN将电池系统基本信息,包含不限于单体电池电压、温度、绝缘阻抗、电池系统编码以及故障信息等发送给换电站充电机,协议信息可参照GB/T32895标准,充电机通过BG CAN将数据转发至换电站服务器用于数据监控存储。
本发明一可选的实施例中,所述电池信息包括:单体电池电压信息、温度信息、绝缘阻抗信息、电池系统编码信息以及故障信息中的至少一个。
本发明的该实施例中,所述电池信息的内容基于GB/T32895,还可包括单体电池电流信息、输出电能量信息以及输入电能量信息等,用以实时监测数据和状态。
如图6所示,本发明的一实施例提供了一种动力电池信息的监控方法,应用于电动汽车的换电控制器,包括:
步骤S61,通过FC CAN,接收电动汽车的BMS根据目标动力电池的工作模式发送的电池信息;所述工作模式包括:行车模式、换电站充电模式或者换电站监控模式;
步骤S62,将所述电池信息,通过无线网络上传至换电站服务器。
具体地,在所述工作模式为行车模式时,接收所述BMS发送的电池信息。
进一步地,在所述工作模式为行车模式之后,包括:
在获取到VCU发送的快充模式指令或者检测到充电枪的CC2信号时,获取预设充电信息进行充电,并将所述预设充电信息发送至换电站服务器。
本发明的该实施例中,换电站营运时动力电池在站内要一直处于低压上电状态,来满足站内监控平台对动力电池的电压、温度、电流以及故障等信息的实时监控;在行车过程中或整车低压上电后,换电站通过远程数据监控动力电池的电压、温度、电流、故障等信息;换电站外动力电池快充时也需要实时数据监控。
如图7所示,本发明的一实施例提供了一种动力电池信息的监控方法,应用于换电站充电机,包括:
步骤S71,通过FC CAN,发送第一指令或者第二指令至目标动力电池;
步骤S72,通过所述FC CAN,获取到所述目标动力电池对所述第一指令或者所述第二指令反馈的电池信息,并通过BG CAN转发至换电站服务器。
具体地,通过FC CAN,发送第一指令至目标动力电池时,所述目标动力电池的工作模式为换电站充电模式。
具体地,通过FC CAN,发送第二指令至目标动力电池时,所述目标动力电池的工作模式为换电站监控模式。
本发明的该实施例中,如图5所示,换电站内动力电池区分充电和监控两个模式,换电站服务器可直接通过BG CAN接收并实时监控换电站内目标动力电池的电池信息;如图3至图4所示,换电站对非换电站内动力电池,通过在电动汽车内增加换电控制器,接收该换电控制器通过无线网络转发的电池信息,监控换电站外目标动力电池的电池信息。
本发明的一实施例提供了一种动力电池信息的监控装置,应用于电动汽车的电池管理系统,包括:
第一获取模块,用于获取目标动力电池的工作模式;所述工作模式包括:行车模式、换电站充电模式或者换电站监控模式;
第一发送模块,用于根据所述目标动力电池的工作模式,发送电池信息至换电控制器或换电站充电机。
本发明的该实施例中,所述第一获取模块具体用于:通过EV CAN,获取到VCU发送的报文信息或者检测到所述VCU发送的点火信号,确定所述目标动力电池为行车模式;或者
在通过EV CAN,未获取到VCU发送的报文信息或者未检测到所述VCU发送的IG信号时,通过FC CAN,获取到换电站充电机发送的第一指令,确定所述目标动力电池为换电站充电模式;或者
在通过EV CAN,未获取到VCU发送的报文信息或者未检测到所述VCU发送的点火信号时,通过FC CAN,获取到换电站充电机发送的第二指令,确定所述目标动力电池为换电站监控模式。
所述第一发送模块用于:在所述工作模式为行车模式时,发送所述工作模式和电池信息至换电控制器。
在获取到所述工作模式为行车模式之后,还用于:
在获取到VCU发送的快充模式指令或者检测到充电枪的CC2信号时,停止发送电池信息,根据预设充电信息进行充电,并将所述预设充电信息发送至换电控制器。
所述第一发送模块还用于:在所述工作模式为换电站充电模式或者换电站监控模式时,通过FC CAN,发送电池信息至换电站充电机。
所述电池信息包括:单体电池电压信息、温度信息、绝缘阻抗信息、电池系统编码信息以及故障信息中的至少一个。
所述的动力电池信息的监控装置应用如上所述的动力电池信息的监控方法,有利于换电站监控目标动力的全生命周期的电池信息,提前预判电池的寿命,减少把故障电池换上电动汽车的风险,在此不再进行赘述。
本发明的一实施例提供了一种动力电池信息的监控装置,应用于电动汽车的换电控制器,其特征在于,包括:
第二获取模块,用于通过EV CAN,接收电动汽车的BMS根据目标动力电池的工作模式发送的电池信息;所述工作模式包括:行车模式、换电站充电模式或者换电站监控模式;
上传模块,用于将所述电池信息,通过无线网络上传至换电站服务器。
本发明的该实施例中,在所述工作模式为行车模式时,接收所述BMS发送的电池信息。在所述工作模式为行车模式之后,包括:在获取到VCU发送的快充模式指令或者检测到充电枪的CC2信号时,获取预设充电信息进行充电,并将所述预设充电信息发送至换电站服务器。所述的动力电池信息的监控装置应用如上所述的动力电池信息的监控方法,有利于换电站监控目标动力的全生命周期的电池信息,提前预判电池的寿命,减少把故障电池换上电动汽车的风险。
本发明的一实施例提供了一种动力电池信息的监控装置,应用于换电站充电机,包括:
第二发送模块,用于通过FC CAN,发送第一指令或者第二指令至目标动力电池;
转发模块,用于通过所述FC CAN,获取到所述目标动力电池对所述第一指令或者所述第二指令反馈的电池信息,并通过BG CAN转发至换电站服务器。
本发明的该实施例中,通过FC CAN,发送第一指令至目标动力电池时,所述目标动力电池的工作模式为换电站充电模式;通过FC CAN,发送第二指令至目标动力电池时,所述目标动力电池的工作模式为换电站监控模式。
需要说明的是,换电站内的动力电池一直处于低压上电状态,换电站默认发送“换电站监控模式”给BMS,目标动力电池处于换电站监控模式;需要开启充电时,换电站发送“换电站充电模式”给BMS,该目标动力电池收到该信息时,进入换电站充电模式,按照GB/T27930-2015开始充电。
本发明的一实施例还提供了一种电动汽车,包括电池管理系统、整车控制器、动力电池、蓄电池、车身控制器局域网、快充控制器局域网以及诊断控制器局域网,还包括如上所述的动力电池信息的监控装置。
本发明的该实施例中,采用如上所述的动力电池信息的监控装置的电动汽车,换电站可实时掌握该电动汽车的电池信息,减少了更换上故障电池的风险。
以上所述是本发明的优选实施方式,应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明所述原理的前提下,还可以做出若干改进和润饰,这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
Claims (16)
1.一种动力电池信息的监控方法,应用于电动汽车的电池管理系统,其特征在于,包括:
获取目标动力电池的工作模式;所述工作模式包括:行车模式、换电站充电模式或者换电站监控模式;
根据所述目标动力电池的工作模式,发送电池信息至换电控制器或换电站充电机。
2.根据权利要求1所述的动力电池信息的监控方法,其特征在于,获取目标动力电池的工作模式,包括:
通过车身控制器局域网,获取到整车控制器发送的报文信息或者检测到所述整车控制器发送的点火信号,确定所述目标动力电池为行车模式;或者
在通过车身控制器局域网,未获取到整车控制器发送的报文信息或者未检测到所述整车控制器发送的点火信号时,通过快充控制器局域网,获取到换电站充电机发送的第一指令,确定所述目标动力电池为换电站充电模式;或者
在通过车身控制器局域网,未获取到整车控制器发送的报文信息或者未检测到所述整车控制器发送的点火信号时,通过快充控制器局域网,获取到换电站充电机发送的第二指令,确定所述目标动力电池为换电站监控模式。
3.根据权利要求1所述的动力电池信息的监控方法,其特征在于,根据所述目标动力电池的工作模式,发送电池信息至换电控制器或换电站充电机,包括:
在所述工作模式为行车模式时,发送所述工作模式和电池信息至换电控制器。
4.根据权利要求3所述的动力电池信息的监控方法,其特征在于,在获取到所述工作模式为行车模式之后,还包括:
在获取到整车控制器发送的快充模式指令或者检测到充电枪的快充连接确认信号时,停止发送电池信息,根据预设充电信息进行充电,并将所述预设充电信息发送至换电控制器。
5.根据权利要求1所述的动力电池信息的监控方法,其特征在于,根据所述目标动力电池的工作模式,发送电池信息至换电控制器或换电站充电机,包括:
在所述工作模式为换电站充电模式或者换电站监控模式时,通过快充控制器局域网,发送电池信息至换电站充电机。
6.根据权利要求4或5所述的动力电池信息的监控方法,其特征在于,所述电池信息包括:
单体电池电压信息、温度信息、绝缘阻抗信息、电池系统编码信息以及故障信息中的至少一个。
7.一种动力电池信息的监控方法,其特征在于,应用于电动汽车的换电控制器,包括:
通过快充控制器局域网,接收电动汽车的电池管理系统根据目标动力电池的工作模式发送的电池信息;所述工作模式包括:行车模式、换电站充电模式或者换电站监控模式;
将所述电池信息,通过无线网络上传至换电站服务器。
8.根据权利要求7所述的动力电池信息的监控方法,其特征在于,在所述工作模式为行车模式时,接收所述电池管理系统发送的电池信息。
9.根据权利要求8所述的动力电池信息的监控方法,其特征在于,在所述工作模式为行车模式之后,包括:
在获取到整车控制器发送的快充模式指令或者检测到充电枪的快充连接确认信号时,获取预设充电信息进行充电,并将所述预设充电信息发送至换电站服务器。
10.一种动力电池信息的监控方法,应用于换电站充电机,其特征在于,包括:
通过快充控制器局域网,发送第一指令或者第二指令至目标动力电池;
通过所述快充控制器局域网,获取到所述目标动力电池对所述第一指令或者所述第二指令反馈的电池信息,并通过诊断控制器局域网转发至换电站服务器。
11.根据权利要求10所述的动力电池信息的监控方法,其特征在于,通过快充控制器局域网,发送第一指令至目标动力电池时,所述目标动力电池的工作模式为换电站充电模式。
12.根据权利要求10所述的动力电池信息的监控方法,其特征在于,通过快充控制器局域网,发送第二指令至目标动力电池时,所述目标动力电池的工作模式为换电站监控模式。
13.一种动力电池信息的监控装置,应用于电动汽车的电池管理系统,其特征在于,包括:
第一获取模块,用于获取目标动力电池的工作模式;所述工作模式包括:行车模式、换电站充电模式或者换电站监控模式;
第一发送模块,用于根据所述目标动力电池的工作模式,发送电池信息至换电控制器或换电站充电机。
14.一种动力电池信息的监控装置,应用于电动汽车的换电控制器,其特征在于,包括:
第二获取模块,用于通过快充控制器局域网,接收电动汽车的电池管理系统根据目标动力电池的工作模式发送的电池信息;所述工作模式包括:行车模式、换电站充电模式或者换电站监控模式;
上传模块,用于将所述电池信息,通过无线网络上传至换电站服务器。
15.一种动力电池信息的监控装置,应用于换电站充电机,其特征在于,包括:
第二发送模块,用于通过快充控制器局域网,发送第一指令或者第二指令至目标动力电池;
转发模块,用于通过所述快充控制器局域网,获取到所述目标动力电池对所述第一指令或者所述第二指令反馈的电池信息,并通过诊断控制器局域网转发至换电站服务器。
16.一种电动汽车,包括电池管理系统、整车控制器、动力电池、蓄电池、车身控制器局域网、快充控制器局域网以及诊断控制器局域网,其特征在于,还包括如权利要求14所述的动力电池信息的监控装置。
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