CN115471926A - 一种电动汽车电池管理系统的数据解析优化方法 - Google Patents

一种电动汽车电池管理系统的数据解析优化方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种电动汽车电池管理系统的数据解析优化方法，包括：步骤S1，上位机采集BMS上传的实时总线数据并直接放入上位机预设数据缓存区；步骤S2，读取每个实时总线数据并将分类标识符与当前的分类标识符列表对比；步骤S3，如果某个实时总线数据的标识符不在列表，则执行步骤S4；如果在列表，则执行步骤S5；步骤S4：将标识符更新到列表并将实际物理值在上位机用户界面显示；步骤S5：解析该实时总线数据的数据区域中的实际物理值并分析判断，根据判断结果执行预设数据处理操作。本发明能够让电动汽车上的上位机有效提高对BMS上传的CAN数据的处理效率，降低上位机用户界面刷新频次，降低上位机对显卡和内存配置需求。

Description

一种电动汽车电池管理系统的数据解析优化方法
技术领域
本发明涉及电动汽车电池管理技术领域，特别是涉及一种电动汽车电池管理系统的数据解析优化方法。
背景技术
电动汽车由于具有没有排放污染、热辐射低、噪声低且环境友好等优点，具有广阔的发展前景。
电动汽车的电池管理系统(BMS)是连接车载动力电池和电动汽车的重要纽带，其主要功能包括：电池物理参数实时监测，电池状态估计，在线诊断与预警，充、放电与预充控制，均衡管理和热管理等。
目前，电动汽车上安装的上位机(即微型计算机，或者控制终端)通过CAN(控制器局域网络)设备，来采集电池管理系统(BMS)上传的各种电池数据(即CAN数据)，并且通常是直接对采集到的CAN(控制器局域网络)数据进行解析，在解析后直接显示到上位机的用户界面中。在数据量很大的情况下，数据解析操作不仅会消耗上位机的大量内存，而且由于上位机显示的用户界面的更新频次会非常高，从而对上位机的显卡要求也很高。
另外，如果上位机对数据采集和解析的速率不进行控制的话，会导致数据堵塞，使得电池数据(即CAN数据)处理的实时性受到严重的影响。
发明内容
本发明的目的是针对现有技术存在的技术缺陷，提供一种电动汽车电池管理系统的数据解析优化方法。
为此，本发明提供了一种电动汽车电池管理系统的数据解析优化方法，包括以下步骤：
步骤S1，电动汽车上的上位机通过CAN设备，采集电动汽车上的电池管理系统BMS上传的实时总线数据，并将实时总线数据直接放入上位机的预设数据缓存区中；
每个实时总线数据，分别包括分类标识符和数据区域；
数据区域，包括预设多个字节的数据；
步骤S2，上位机从预设数据缓存区中实时读取每个实时总线数据，并实时将每个实时总线数据的分类标识符与当前的分类标识符列表进行对比；
其中，当前的分类标识符列表，包括多个分类标识符和多个数据区域之间的一一对应关系；
其中，上位机，用于预先设置多种实际物理值与上位机显示界面上的多个显示位置之间的对应关系，根据该对应关系，在其显示界面的多个显示位置分别进行多种实际物理值的显示；
步骤S3，经过对比，如果某个实时总线数据的标识符不在当前的分类标识符列表中，则执行步骤S4；如果某个实时总线数据的标识符在当前的分类标识符列表中，则执行步骤S5；
步骤S4：将该实时总线数据的标识符更新到当前的分类标识符列表中，并在解析该实时总线数据的数据区域后，将该实时总线数据的数据区域转换为实际物理值，并在将该实时总线数据的实际物理值在上位机用户界面的对应显示位置上显示；
步骤S5：继续解析该实时总线数据的数据区域，然后判断该实时总线数据的数据区域，是否与当前的分类标识符列表中该实时总线数据的标识符对应的数据区域相同，根据判断结果，分别执行预设的数据处理操作。
优选地，电池管理系统BMS上传的实时总线数据，包括电池电压、电池温度和电池荷电状态SOC。
优选地，数据区域，具体包括8个字节的数据；
多种实际物理值，包括电池电压、电池温度和电池荷电状态。
优选地，在步骤S5中，根据判断结果，分别执行预设的数据处理操作，具体包括以下内容：
如果数据区域中的多个字节数据与当前的分类标识符列表中该实时总线数据的标识符对应的数据区域中的多个字节数据相同，则不再进行解析处理，即不更新当前的分类标识符列表，也不更新上位机用户界面的显示内容；
如果数据区域中的多个字节数据与当前的分类标识符列表中该实时总线数据的标识符对应的数据区域中的多个字节数据不相同，则根据该实时总线数据的数据区域，更新当前的分类标识符列表中该实时总线数据的数据区域所对应的多个字节数据，并将该数据区域的多个字节数据解析成实际物理值后，在上位机用户界面的对应显示位置上显示。
优选地，在步骤S4中，将该实时总线数据的标识符更新到当前的分类标识符列表中，并在解析该实时总线数据的数据区域后，还包括步骤：
在当前的标识符分类列表中，设置该实时总线数据的标识符与该实时总线数据的数据区域之间的一一对应关系。
优选地，在步骤S1进行过程中，还包括以下步骤：
步骤S6，建立队列监控操作：实时监控上位机的预设数据缓存区中的缓存数据量的大小；
若缓存数据量在逐渐递增，且缓存数据量的大小超过预设数据缓存区的预设第一比例，则降低步骤S1中对电动汽车上电池管理系统BMS的实时总线数据的采集频率；
若缓存数据量在逐渐递减，且缓存数据量的大小小于预设数据缓存区的预设第二比例，则增加步骤S1中对电动汽车上电池管理系统BMS的实时总线数据的采集频率。
由以上本发明提供的技术方案可见，与现有技术相比较，本发明提供了一种电动汽车电池管理系统的数据解析优化方法，其设计科学，能够让电动汽车上安装的上位机(即微型计算机，或者控制终端)有效地提高对电池管理系统(BMS)上传的电池数据(即CAN数据)的处理效率，可以降低上位机的用户界面的刷新频次，从而降低上位机对显卡和内存配置的需求，具有重大的实践意义。
此外，通过应用本发明，能够有效解决对电池管理系统(BMS)上传的电池数据(即CAN数据)的数据处理拥堵问题，提高电池数据(即CAN数据)处理的实时性。
附图说明
图1为本发明提供的一种电动汽车电池管理系统的数据解析优化方法的流程图。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面结合附图和实施方式对本发明作进一步的详细说明。
参见图1，本发明提供了一种电动汽车电池管理系统的数据解析优化方法，包括以下步骤：
步骤S1，采集数据操作：电动汽车上的上位机通过CAN(控制器局域网络)设备，采集电动汽车上的电池管理系统(BMS)上传的实时总线数据，并将实时总线数据直接放入上位机的预设数据缓存区(即数据队列缓存区)中；
每个实时总线数据，分别包括分类标识符(ID，即数据类别)和数据区域(数据区域包含8个字节byte的原始数据，原始数据在上位机中解析后转化为实际物理值，例如电池的电压值、电池的温度值和电池的荷电状态SOC值等等)；
需要说明的是，根据实际的需要，数据区域不局限于包含8个字节byte的原始数据，还可以是包括其他数量字节byte的原始数据。
需要说明的是，具体实现上，每个实时总线数据，还可以包括数据的采集时间标识等内容。
在步骤S1中，具体实现上，电池管理系统(BMS)上传的实时总线数据中，包括电池电压、电池温度和电池荷电状态(SOC)在内的各种电池数据。
步骤S2，上位机从预设数据缓存区中实时读取每个实时总线数据，并实时将每个实时总线数据的分类标识符与当前的分类标识符列表进行对比；
其中，当前的分类标识符列表，包括多个分类标识符和多个数据区域(数据区域，包含8个字节byte的数据)之间的一一对应关系；
其中，上位机，用于预先设置多种实际物理值与上位机显示界面上的多个显示位置之间的对应关系，根据该对应关系，在其显示界面的多个显示位置分别进行多种实际物理值(例如电压值，SOC值)的显示；
多种实际物理值，包括电池电压、电池温度和电池荷电状态(SOC)；
步骤S3，经过对比，如果某个(即任意一个)实时总线数据的标识符不在当前的分类标识符列表中，则执行步骤S4；如果某个实时总线数据的标识符在当前的分类标识符列表中，则执行步骤S5；
步骤S4：将该实时总线数据的标识符更新(即添加)到当前的分类标识符列表中，并在解析该实时总线数据的数据区域后，将该实时总线数据的数据区域转换为实际物理值(例如电压值，SOC值)，并在上位机用户界面的对应显示位置上显示；
步骤S5：继续解析该实时总线数据的数据区域，然后判断该实时总线数据的数据区域，是否与当前的分类标识符列表中该实时总线数据的标识符对应的数据区域相同，根据判断结果，分别执行预设的数据处理操作。
在本发明中，在步骤S5中，根据判断结果，分别执行预设的数据处理操作，具体包括以下内容：
如果数据区域中的8个字节byte数据与当前的分类标识符列表中该实时总线数据的标识符对应的数据区域中的8个字节byte数据相同，则不再进行解析处理，即不更新当前的分类标识符列表，也不更新上位机用户界面的显示内容；
如果数据区域中的8个字节byte数据与当前的分类标识符列表中该实时总线数据的标识符对应的数据区域中的8个字节byte数据不相同，则根据该实时总线数据的数据区域，更新当前的分类标识符列表中该实时总线数据的数据区域所对应的8个字节byte数据，并将该数据区域的8个byte数据解析成实际物理值(例如电压值，SOC值)后，在上位机用户界面的对应显示位置上显示；
需要说明的是，以上步骤S2至步骤S5，均是数据的解析操作。
对于本发明，在步骤S4中，具体实现上，将该实时总线数据的标识符更新(即添加)到当前的分类标识符列表中，并在解析该实时总线数据的数据区域(即数据位置)后，还包括步骤：
在当前的标识符分类列表中，设置该实时总线数据的标识符与该实时总线数据的数据区域之间的一一对应关系。
在本发明中，在步骤S1进行过程中(具体是采集操作的进行过程)，还包括以下步骤：
步骤S6，建立队列监控操作：实时监控上位机的预设数据缓存区中的缓存数据量的大小；
若缓存数据量在逐渐递增，且缓存数据量的大小超过预设数据缓存区的预设第一比例(例如60％)，则降低步骤S1中对电动汽车上电池管理系统(BMS)的实时总线数据的采集频率，即降低数据采集操作的运行频率；
若缓存数据量在逐渐递减，且缓存数据量的大小小于预设数据缓存区的预设第二比例(例如30％)，则增加步骤S1中对电动汽车上电池管理系统(BMS)的实时总线数据的采集频率，即增加数据采集操作的运行频率。
因此，基于以上步骤S6的设计，可以保证预设数据缓存区(即数据队列缓存区)中的缓存数据都能及时进行处理，实现上位机的预设数据缓存区的数据量的自动控制，使上位机的实时性更强。
在本发明中，具体实现上，上位机的内存，用于作为上位机的预设数据缓存区。
需要说明的是，对于本发明，在步骤S6中，可以根据上位机的内存的大小，来相应调整预设数据缓存区的大小，进而对预设第一比例和预设第二比例进行相应调整。当上位机的内存增大时，相应增大预设数据缓存区的大小，进而降低预设第一比例和第二比例，反之，相应减小预设数据缓存区的大小，进而增大预设第一比例和第二比例。
在本发明中，具体实现上，对于上位机，在操作时，首先通过现有的CAN设备(即CAN通讯工具)，一端与上位机(即电脑)相接，另一端与电动汽车上的电池管理系统(BMS)上的CAN线网络端口相接；然后再通讯配置硬件信息；最后连接控制上位机和电池管理系统(BMS)之间通讯的连接与断开。
需要说明的是，在本发明中，具体实现上，关于对实时总线数据的解析操作(包括数据区域和分类标识符的解析)，具体是根据现有的文件规定进行的解析操作，具体是参考现有的BMS的CAN通信矩阵文件中的规定，来进行CAN总线数据(实时总线数据)的各项解析操作(包括物理值的解析计算)。
综上所述，与现有技术相比较，本发明提供的一种电动汽车电池管理系统的数据解析优化方法，其设计科学，能够让电动汽车上安装的上位机(即微型计算机，或者控制终端)有效地提高对电池管理系统(BMS)上传的电池数据(即CAN数据)的处理效率，可以降低上位机的用户界面的刷新频次，从而降低上位机对显卡和内存配置的需求，具有重大的实践意义。
此外，通过应用本发明，能够有效解决对电池管理系统(BMS)上传的电池数据(即CAN数据)的数据处理拥堵问题，提高电池数据(即CAN数据)处理的实时性。
以上所述仅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 (6)

1.一种电动汽车电池管理系统的数据解析优化方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤S1，电动汽车上的上位机通过CAN设备，采集电动汽车上的电池管理系统BMS上传的实时总线数据，并将实时总线数据直接放入上位机的预设数据缓存区中；
每个实时总线数据，分别包括分类标识符和数据区域；
数据区域，包括预设多个字节的数据；
步骤S2，上位机从预设数据缓存区中实时读取每个实时总线数据，并实时将每个实时总线数据的分类标识符与当前的分类标识符列表进行对比；
其中，当前的分类标识符列表，包括多个分类标识符和多个数据区域之间的一一对应关系；
其中，上位机，用于预先设置多种实际物理值与上位机显示界面上的多个显示位置之间的对应关系，根据该对应关系，在其显示界面的多个显示位置分别进行多种实际物理值的显示；
步骤S3，经过对比，如果某个实时总线数据的标识符不在当前的分类标识符列表中，则执行步骤S4；如果某个实时总线数据的标识符在当前的分类标识符列表中，则执行步骤S5；
步骤S4：将该实时总线数据的标识符更新到当前的分类标识符列表中，并在解析该实时总线数据的数据区域后，将该实时总线数据的数据区域转换为实际物理值，并在将该实时总线数据的实际物理值在上位机用户界面的对应显示位置上显示；
步骤S5：继续解析该实时总线数据的数据区域，然后判断该实时总线数据的数据区域，是否与当前的分类标识符列表中该实时总线数据的标识符对应的数据区域相同，根据判断结果，分别执行预设的数据处理操作。
2.如权利要求1所述的电动汽车电池管理系统的数据解析优化方法，其特征在于，电池管理系统BMS上传的实时总线数据，包括电池电压、电池温度和电池荷电状态SOC。
3.如权利要求1所述的电动汽车电池管理系统的数据解析优化方法，其特征在于，数据区域，具体包括8个字节的数据；
多种实际物理值，包括电池电压、电池温度和电池荷电状态。
4.如权利要求1所述的电动汽车电池管理系统的数据解析优化方法，其特征在于，在步骤S5中，根据判断结果，分别执行预设的数据处理操作，具体包括以下内容：
如果数据区域中的多个字节数据与当前的分类标识符列表中该实时总线数据的标识符对应的数据区域中的多个字节数据相同，则不再进行解析处理，即不更新当前的分类标识符列表，也不更新上位机用户界面的显示内容；
如果数据区域中的多个字节数据与当前的分类标识符列表中该实时总线数据的标识符对应的数据区域中的多个字节数据不相同，则根据该实时总线数据的数据区域，更新当前的分类标识符列表中该实时总线数据的数据区域所对应的多个字节数据，并将该数据区域的多个字节数据解析成实际物理值后，在上位机用户界面的对应显示位置上显示。
5.如权利要求1所述的电动汽车电池管理系统的数据解析优化方法，其特征在于，在步骤S4中，将该实时总线数据的标识符更新到当前的分类标识符列表中，并在解析该实时总线数据的数据区域后，还包括步骤：
在当前的标识符分类列表中，设置该实时总线数据的标识符与该实时总线数据的数据区域之间的一一对应关系。
6.如权利要求1至5中任一项所述的电动汽车电池管理系统的数据解析优化方法，其特征在于，在步骤S1进行过程中，还包括以下步骤：
步骤S6，建立队列监控操作：实时监控上位机的预设数据缓存区中的缓存数据量的大小；
若缓存数据量在逐渐递增，且缓存数据量的大小超过预设数据缓存区的预设第一比例，则降低步骤S1中对电动汽车上电池管理系统BMS的实时总线数据的采集频率；
若缓存数据量在逐渐递减，且缓存数据量的大小小于预设数据缓存区的预设第二比例，则增加步骤S1中对电动汽车上电池管理系统BMS的实时总线数据的采集频率。
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