CN116811660B - 基于新能源充电桩的电池检测方法及系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于新能源充电桩的电池检测方法及系统，本发明中车主在自助充电时可以获取电池的性能报告，因此，车主通过与电动汽车厂商提供的报告对比，识别厂商是否存在欺诈行为。同时，检测终端与充电桩是分体式的，车主将检测终端与车内的OBD诊断接口连接之后，可以正常关闭车门，不需要额外的监管人员。本发明中，通过判断检测终端是否在容纳仓内，充电桩可以判断充电时是否需要进入检测充电一体化模式，无需车主额外操作，提升了自助检测电池的效率。

Description

基于新能源充电桩的电池检测方法及系统

技术领域

本发明涉及新能源电池领域，特别涉及一种基于新能源充电桩的电池检测方法及系统。

背景技术

新能源电池领域中，一般通过传感器模块检测电池的电压、电流、温度等参数，传感器模块将检测的数据发送至电池管理模块所在的控制板。例如在新能源电动汽车上，锂离子电池作为电动汽车的主要动力源和核心部件，其健康状态时刻影响着电动车的安全运行，由于电动汽车上的电池都是由电池单体组成的，电池组中的每个单体的状态都会直接影响整个电池组的容量、内阻的状态，进而导致电动汽车的续航里程以及安全性下降，每一辆电动汽车上虽然安装了电池管理系统（Battery Management System，BMS），通过BMS将正在行驶的电动汽车的充放电数据进行采集分析，由于BMS的算力有限，所以对动力电池的评估精度不高，同时仅靠BMS也无法对电池组特定性能状态进行检测。相关技术中，为了给车主提供更加精细的分析，厂商通常需要将存储在车上的电池充放电数据上传至厂商服务器进行分析并将分析报告通过app呈现给用户。

然而，一方面，厂商为了宣传产品的稳定性，容易篡改检测的源数据，获得产品稳定的假象，对电动汽车的使用造成了较高的安全风险。另一方面，BMS主要是用来监控和管理电动汽车在车主常用工况下电池系统的工作状态，通过收集电压、电流和温度等参数来实现对电池状态的实时监控，但是想要分析电池在更复杂工况下的动态性能时，仅靠BMS无法提供相应的测试数据，仍然无法实现。例如，分析不同工况下的电池内阻、不同工况下电池的动态功率能力等性能所需的数据，目前的BMS还无法提供。发明人发现无法实现电池动态性能测试的关键原因是，无法为电池提供相应工况的测试电流。

经检索，本领域技术人员已经提出了在充电桩中集成检测不同工况下电池性能的方案，其具体内容可以参照专利文献1和专利文献2。其中专利文献1中提到，现有的充电桩都只具备给动力电池进行电能补充这一个单一的功能，没有除了充电以外的其他的功能，但是动力电池在使用过程中并不仅只需要进行充电即可，还需要对动力电池进行安全检查，从而保证动力电池的使用安全性。基于此，专利文献1的技术贡献在于，对充电桩进行改造，使充电桩按照软件内置工况文件的要求向测试车辆输入检测电流。而专利文献1存在不足，即仅利用套在直流母线上的电流互感器来获取充电过程中不同工况电流下的充电数据，只能根据充电数据推断电池的健康情况，不能获取电池的详细数据。

专利文献2的方案可以解决专利文献1的上述不足，如图1所示，专利文献2中，可以根据检测工况文件调节充电桩的充电功率，还通过数据采集模块、OBD数据采集模块分别获取BMS、车载自诊断系统提供的电池详细数据，通过与传统的充电桩进行配合，能够得到动力电池健康状态的准确检测报告，使用户对动力电池的安全性有一个准确全面了解，提高动力电池的使用安全性。

可知，专利文献2提供了一种充检一体化充电桩，但是专利文献2的方案仍然存在以下不足：

汽车的OBD诊断接口设置在电动汽车内部，OBD接口连接在检测设备主体上，如果需要将便携式检测设备的OBD接口与电动汽车的OBD诊断接口连接，则需要在电动汽车充电过程中保持车门打开状态，而现有的充电桩一般部署在地库、停车场等公共空间并且是自助式的，若是采用专利文献2的充检一体化充电桩，需要增加维护人员一直在现场看管，同时在车主离开的情况下，将车门向不认识的维护人员打开，也会给车主带来财产风险，所以专利文献2的方案不适用于自助式充检一体化充电桩的电池检测功能。

专利文献1，专利名称，基于普通直流充电桩改制动力电池充电检测设备的方法，专利公开号，CN114056151B，公开日期，2022-02-18。

专利文献2，专利名称，一种便携式动力电池安全性检测系统及装置，专利公开号，CN114137428B，公开日期，2022-03-04。

发明内容

本发明提供一种基于新能源充电桩的电池检测方法及系统，能够帮助车主识别出厂商是否对电池数据造假并向车主提供对复杂工况下电池性能的自助检测。

为实现上述目的，第一方面，本发明提供一种基于新能源充电桩的电池检测方法，应用于电池检测系统，所述电池检测系统包括多组充电设备，每组所述充电设备包括充电桩以及与所述充电桩分体设置的检测终端，所述充电桩上设置有一容纳仓，所述容纳仓内用于放置所述检测终端；所述检测终端包括蜂窝网络模块以及用于供电的蓄电池，所述检测终端与电动汽车的OBD诊断接口连接，以从电动汽车的BMS获取各电池单体的数据并能够通过蜂窝网络模块将各电池单体的数据上传至云服务器，充电桩的充电枪与电动汽车的充电口连接，以向所述电动汽车的电池充电；

所述方法包括：

充电桩接收到开始充电指令并且检测到所述检测终端不在容纳仓内时，进入检测充电一体化模式；其中，在所述检测充电一体化模式下，所述充电桩根据预设的工况文件，在充电过程中产生不同工况对应的测试充电电流；

在利用不同工况对应的测试充电电流对电动汽车的电池进行充电的过程中，检测终端通过电动汽车的OBD诊断接口，获取BMS监控到的各电池单体的数据；

检测终端将获取到的各电池单体的数据打包成第一数据包后，添加到上传队列中，并通过蜂窝网络模块实时将所述上传队列中的第一数据包上传至云服务器，以便所述云服务器根据接收到的第一数据包，分析各单体电池在不同工况下的性能，并生成电池性能报告发送给车主终端。

作为进一步改进，检测终端还包括无线通信模块，各组充电设备的检测终端基于相应的无线通信模块组成P2P网络；所述方法还包括：

当检测终端的连接状态从第一状态切换至第二状态时，获取检测终端目前所处的任务状态；其中，第一状态为检测终端未与电动汽车的OBD诊断接口连接时的状态，第二状态为检测终端与电动汽车的OBD诊断接口连接时的状态；

当检测终端目前所处的任务状态为第一传输状态，并检测到检测终端满足转发条件时，执行转发策略；其中，

第一传输状态为检测终端与电动汽车的OBD诊断接口连接、且上传队列不为空、且上传队列中包括不属于当前电动汽车的数据时的任务状态；

满足转发条件包括：BMS在N个采样周期对应的时间内采集到数据的数据量大于在N个采样周期对应的时间内蜂窝网络模块上传数据的数据量、并且本次检测任务所需存储空间大于检测终端本地剩余存储空间；所述N为大于1的正整数；

执行转发策略包括：检测终端将不属于当前电动汽车的数据打包成第二数据包，并通过P2P网络将所述第二数据包转发给目标检测终端，以通过目标检测终端将所述第二数据包上传至云服务器。

作为进一步改进，在检测是否满足转发条件之前，所述方法还包括，检测终端确定本次检测任务所需存储空间；

其中，确定本次检测任务所需存储空间，具体包括：

检测终端获取BMS估计的当前电动汽车充电完成所需时长；

检测终端确定BMS在N个采样周期对应的时间内采集到数据的数据量；

检测终端根据当前电动汽车充电完成所需时长以及BMS在N个采样周期对应的时间内采集到数据的数据量计算本次检测任务所需存储空间。

作为进一步改进，所述检测终端根据当前电动汽车充电完成所需时长以及BMS在N个采样周期对应的时间内采集到数据的数据量计算本次检测任务所需存储空间，具体包括：

检测终端将所述当前电动汽车充电完成所需时长进行修正；

其中，修正过程具体包括，通过以下公式对当前电动汽车充电完成所需时长进行修正：

其中，为修正之后的当前电动汽车充电完成所需时长，/>为BMS估计的当前电动汽车充电完成所需时长，/>为充电桩对电动汽车充电时的充电倍率，/>为充电桩按照工况文件输出的第i个测试充电电流时的充电倍率；/>为充电桩按照工况文件输出的第i个测试充电电流持续的时长；

所述检测终端根据修正之后的当前电动汽车充电完成所需时长以及BMS在N个采样周期对应的时间内采集到数据的数据量计算本次检测任务所需存储空间。

作为进一步改进，所述检测终端将不属于当前电动汽车的数据打包成第二数据包，并通过P2P网络将所述第二数据包转发给目标检测终端，具体包括：

当前检测终端获取其他检测终端的任务状态，将其中一个处于第一空闲状态的检测终端作为目标检测终端；其中，第一空闲状态为检测终端放置在容纳仓内、且上传队列为空时的任务状态；

当前检测将上传队列中不属于当前电动汽车的数据打包成第二数据包，并通过P2P网络将所述第二数据包转发给目标检测终端。

作为进一步改进，所述检测终端将不属于当前电动汽车的数据打包成第二数据包，并通过P2P网络将所述第二数据包转发给目标检测终端，具体包括：

当前检测终端获取其他检测终端的任务状态，将其中至少两个处于第二空闲状态的检测终端共同作为目标检测终端；其中，第二空闲状态为检测终端与电动汽车的OBD诊断接口连接、且上传队列为空时的任务状态；

当前检测终端将不属于当前电动汽车的数据打包成第二数据包，并将所述第二数据包加密后，按照预设的分割策略将加密后的第二数据包分割成与所述目标检测终端数量对应的加密数据包；

当前检测终端通过P2P网络向每个目标检测终端转发一份对应的加密数据包。

作为进一步改进，所述预设的分割策略，具体包括：

根据以下公式确定分割得到的各个加密数据包与第二数据包之间的数据量比例关系：

其中，为第i个加密数据包的数据量；/>为接收第i个加密数据包的目标检测终端的蜂窝网络模块的网速。

第二方面，本发明提供一种基于新能源充电桩的电池检测系统，其特征在于，所述电池检测系统包括多组充电设备，每组所述充电设备包括充电桩以及与所述充电桩分体设置的检测终端，所述充电桩上设置有一容纳仓，所述容纳仓内用于放置所述检测终端；所述检测终端包括蜂窝网络模块以及用于供电的蓄电池，所述检测终端与电动汽车的OBD诊断接口连接，以从电动汽车的BMS获取各电池单体的数据并能够通过蜂窝网络模块将各电池单体的数据上传至云服务器，充电桩的充电枪与电动汽车的充电口连接，以向所述电动汽车的电池充电；其中，

所述充电桩还包括第一程序，所述第一程序被执行时，实现如下步骤：

充电桩接收到开始充电指令并且检测到所述检测终端不在容纳仓内时，进入检测充电一体化模式；其中，在所述检测充电一体化模式下，所述充电桩根据预设的工况文件，在充电过程中产生不同工况对应的测试充电电流；

所述检测终端还包括第二程序，所述第二程序被执行时，实现如下步骤：

在利用不同工况对应的测试充电电流对电动汽车的电池进行充电的过程中，检测终端通过电动汽车的OBD诊断接口，获取BMS监控到的各电池单体的数据；

检测终端将获取到的各电池单体的数据打包成第一数据包后，添加到上传队列中，并通过蜂窝网络模块实时将所述上传队列中的第一数据包上传至云服务器，以便所述云服务器根据接收到的第一数据包，分析各单体电池在不同工况下的性能，并生成电池性能报告发送给车主终端。

相较于现有技术，本发明提供的一种基于新能源充电桩的电池检测方法及系统，本发明中车主在自助充电时可以获取电池的性能报告，因此，车主通过与电动汽车厂商提供的报告对比，识别厂商是否存在欺诈行为。由于检测终端集成蜂窝网络模块可以实时将采集到的电池单体数据上传至云服务器，在网络良好的情况下，充电完成后，云服务器可以立即进行数据分析得到性能报告发送给车主，提升性能报告生成的速度；而在网络不佳情况下，由于采集到的数据是实时上传的，也可以保证数据可以尽快从检测终端传输到云服务器。同时，检测终端与充电桩是分体式的，车主将检测终端与车内的OBD诊断接口连接之后，可以正常关闭车门，不需要额外的监管人员。本实施例中，通过判断检测终端是否在容纳仓内，充电桩可以判断充电时是否需要进入检测充电一体化模式，无需车主额外操作，提升了自助检测电池的效率。

附图说明

图1为本发明一实施例提供的基于新能源充电桩的电池检测方法的应用环境图；

图2为本发明一实施例提供的检测终端的结构框图；

图3为本发明一实施例提供的基于新能源充电桩的电池检测系统的结构框图；

图4为本发明一实施例提供的基于新能源充电桩的电池检测方法的流程图；

图5为本发明一实施例提供的基于新能源充电桩的电池检测方法的流程图；

图6为本发明一实施例提供的基于新能源充电桩的电池检测方法的流程图；

图7为本发明一实施例提供的基于新能源充电桩的电池检测方法的流程图；

图8为本发明一实施例提供的基于新能源充电桩的电池检测方法的流程图；

图9为本发明一实施例提供的基于新能源充电桩的电池检测方法的流程图；

本发明目的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

具体实施方式

本部分将详细描述本发明的具体实施例，本发明之较佳实施例在附图中示出，附图的作用在于用图形补充说明书文字部分的描述，使人能够直观地、形象地理解本发明的每个技术特征和整体技术方案，但其不能理解为对本发明保护范围的限制。

图3为一个实施例中基于新能源充电桩的电池检测系统的结构框图。参照图3，本发明实施例提供的基于新能源充电桩的电池检测方法应用于基于新能源充电桩的电池检测系统。该基于新能源充电桩的电池检测系统包括多组充电设备，如图3所示，在一个示例中一共有10组充电设备。而每组所述充电设备包括充电桩以及与所述充电桩分体设置的检测终端，所述充电桩上设置有一容纳仓，所述容纳仓内用于放置所述检测终端；所述检测终端包括蜂窝网络模块以及用于供电的蓄电池，所述检测终端与电动汽车的OBD诊断接口连接，以从电动汽车的BMS获取各电池单体的数据并能够通过蜂窝网络模块将各电池单体的数据上传至云服务器，充电桩的充电枪与电动汽车的充电口连接，以向所述电动汽车的电池充电。具体的，在一个示例中，如图2所示，蜂窝网络模块为4G模块，并且通过USIM提供上网流量业务，为了保证检测终端在电动汽车上的续航能力，还在检测终端配置了DC-DC模块，在与电动汽车的OBD诊断接口连接时，将OBD诊断接口处的12V电压转换为检测终端所需的3.6V电压，并通过CAN总线从OBD诊断接口获取数据，例如，获取车辆信息，或从BMS处获取各电池单体的充放电数据等。

如图1所示，在一个场景中，车主驾驶电动汽车到达停车场并将车辆停放在相应的车位上，每个车位前方部署有对应于该车位的充电桩，车主发现电动汽车剩余电量仅有20%，车主先将充电枪插到电动汽车的充电口，然后利用车主终端（例如手机）扫描充电桩屏幕上的二维码登录小程序，小程序的界面会提醒车主，当前充电桩具有电池检测功能，并在小程序界面显示操作教程或演示视频。当用户通过界面选择启用电池检测功能时，充电桩的容纳仓的仓门切换至允许打开状态，车主根据之前的教程将检测终端从容纳仓取出并拿到车内与电动汽车的OBD诊断接口连接。此时，用户在小程序的界面触发开始充电按钮，云服务器通过网络向充电桩发送充电指令。由于充电桩部署在地库、停车场等不方便连接宽带的场所，所以充电桩上配置有蜂窝网络模块连接网路，充电桩接收到充电指令之后，判断检测终端是否在容纳仓内，如果不在，就会进入检测充电一体化模式，在所述检测充电一体化模式下，所述充电桩根据预设的工况文件，在充电过程中产生不同工况对应的测试充电电流。可以理解的是，如果用户通过界面选择启用电池检测功能但是经过3分钟仍然未打开仓门时，仓门再次切换为不允许打开状态，仓门状态的切换可以通过控制仓门上的电子锁状态来实现。

以下将结合附图和多个实施例对本发明提供的基于新能源充电桩的电池检测方法进行详细说明。该方法应用于上述基于新能源充电桩的电池检测系统。

如图4所示，在一个实施例中，提供了一种基于新能源充电桩的电池检测方法，该方法包括：

步骤S202，充电桩接收到开始充电指令并且检测到所述检测终端不在容纳仓内时，进入检测充电一体化模式；其中，在所述检测充电一体化模式下，所述充电桩根据预设的工况文件，在充电过程中产生不同工况对应的测试充电电流。

可以理解的是，预设的工况文件用于控制充电桩在充电过程产生不同工况对应的测试充电电流，例如，在一个示例中，预设的工况文件可以控制充电桩从与电动汽车连接供电的第5分钟开始，依次控制产生持续5分钟的1.2C充电倍率的测试充电电流、持续5分钟的1.5C充电倍率的测试充电电流、持续5分钟的0.5C充电倍率的测试充电电流，从而获得不同工况下电池的动态性能。

步骤S204，在利用不同工况对应的测试充电电流对电动汽车的电池进行充电的过程中，检测终端通过电动汽车的OBD诊断接口，获取BMS监控到的各电池单体的数据。

本实施例中，检测终端仅获取电池充电过程中BMS采集到的各电池单体的数据，进行动态性能的测试。

在GB/T32960.2-2016和GB/T32960.3-2016中，对电动汽车在数据传输方面提出规范：应当保证存储数据的完整、准确性，保证所有数据的可追溯，电动汽车数据上报间隔应该最大不超过30秒，故障时，电动汽车提供1秒回溯。

因此，虽然不同厂商的BMS对电池数据采样频率设置有所差异，但是GB/T32960.3-2016约束了BMS的采样周期对应的时间间隔最大不超过30秒。

表1示出了GB/T32960.3-2016规定的需要采集的数据项目。

表1 GB/T32960.3-2016数据采集项目表

步骤S206，检测终端将获取到的各电池单体的数据打包成第一数据包后，添加到上传队列中，并通过蜂窝网络模块实时将所述上传队列中的第一数据包上传至云服务器，以便所述云服务器根据接收到的第一数据包，分析各单体电池在不同工况下的性能，并生成电池性能报告发送给车主终端。

需要说明的是，检测终端中包括随机存取存储器（RAM）和非易失性存储器（NANDFLASH），二者通过I/0总线与处理器连接。本实施例中，RAM容量大小为64M，NAND FLASH容量大小为2G，在RAM中创建上传队列以及队列映射表，上传队列中的每个元素是检测终端将获取到的各电池单体的数据打包后得到的第一数据包，而检测终端作为嵌入式设备，其RAM容量不大，如果每个第一数据包大小大约是2M，以电池容量为50AH的电动汽车从剩余电量20%充到100%为例，本实施例快充采用0.5C充电倍率，则充电完成时间为96分钟，若是采样频率为30秒一次，则获取到的各电池单体的数据总计约为192M。显然在蜂窝网络模块网速不佳情况下，RAM无法容纳一次充电测试过程的数据，所以需要同时利用NAND FLASH来暂存未能及时上传的数据。具体的，本实施例中采用如下方法：

在RAM中创建上传队列和数据状态表，上传队列的长度（即元素个数）为20。

为了防止检测终端突然掉电导致数据丢失，当检测终端获取到数据时，先打包成第一数据包b1后，保存在NAND FLASH中，然后判断上传队列是否已满，若未满则将b1添加到上传队列中，并将对应的第一数据包b1的存储位置、顺序和状态登记在数据状态表中；

在登记完成后，通过蜂窝网络模块实时将所述上传队列中的第一数据包上传至云服务器，当b1上传完成后，将b1从上传队列中推出删除，并从NAND FLASH中将b1删除，并更新数据状态表中b1对应的信息。

得到第n个数据时打包成第一数据包bn，保存到NAND FLASH中后，若此时上传队列已满，则先不将bn添加到上传队列中，直到上传队列是未满状态。此时，上传队列中的数据为[bn-1,bn-2,...,bn-20],bn-1是检测终端得到的第n-1个数据形成的数据包。

可以理解的是，如果网速特别不好，可能得到第n+4个数据时，上传队列中的数据仍然为[bn-1,bn-2,...,bn-20]。此时，由于bn-20并未上传完成，所以NAND FLASH中的bn-20仍然未删除，即使突然断电也不会丢失数据，后续可以通过数据状态表进行恢复。当bn-20上传完成时，检测终端会将bn-20从上传队列以及NAND FLASH中删除并更新数据状态表中bn-20的信息，并且将bn添加到上传队列中，同时更新状态数据包中bn的信息。后续当上传队列不满时，都是按照检测终端获取数据并形成第一数据包的顺序添加到上传队列中。

本实施例中，对上传队列进行监控，使上传队列持续处于满队列状态，并且在步骤S206中的实时是指，一旦检测到上传队列中存在数据便将数据通过蜂窝网络模块上传至云服务器。而充电过程中，由BMS采用频率决定检测终端生成第一数据包的时间间隔，例如在充电过程中，BMS采样频率为30秒采样一次，则检测终端每隔30秒才能从BMS处获取到一次数据，所以每隔30秒生成一次第一数据包。

由于本实施例中车主在自助充电时可以获取电池的性能报告，因此，车主通过与电动汽车厂商提供的报告对比，识别厂商是否存在欺诈行为。由于检测终端集成蜂窝网络模块可以实时将采集到的电池单体数据上传至云服务器，在网络良好的情况下，充电完成后，云服务器可以立即进行数据分析得到性能报告发送给车主，提升性能报告生成的速度；而在网络不佳情况下，由于采集到的数据是实时上传的，也可以保证数据可以尽快从检测终端传输到云服务器。同时，检测终端与充电桩是分体式的，车主将检测终端与车内的OBD诊断接口连接之后，可以正常关闭车门，不需要额外的监管人员。本实施例中，通过判断检测终端是否在容纳仓内，充电桩可以判断充电时是否需要进入检测充电一体化模式，无需车主额外操作，提升了自助检测电池的效率。

如图3所示，在一个场景中，车位2处于被连续使用状态，即当上一辆电动汽车从车位2离开之后，下一辆电动汽车很快（例如3分钟之内）就又占用了车位2，对应的，充电桩2也处于被连续使用状态。该场景下，检测终端2也处于被连续使用状态，在网速不佳的情况下，意味着检测终端2的存储空间（即）NAND FLASH）中很可能堆积了大量的数据。此时，可能存在检测终端2的存储空间不够用的情况，例如NAND FLASH容量仅剩100M，并且网络情况糟糕时，可能会导致检测终端无法在充电过程中采集完所有的数据（例如充电过程采集的所有数据的数据量大约为192M），为了解决上述问题，提供如下方案。

如图5所示，在一个实施例中，提供了一种基于新能源充电桩的电池检测方法。如图2所示，检测终端还包括无线通信模块，该无线通信模块为WIFI模块，各组充电设备的检测终端基于相应的无线通信模块组成P2P网络。所述方法还包括：

步骤S302，当检测终端的连接状态从第一状态切换至第二状态时，获取检测终端目前所处的任务状态；其中，第一状态为检测终端未与电动汽车的OBD诊断接口连接时的状态，第二状态为检测终端与电动汽车的OBD诊断接口连接时的状态。

具体的，从第一状态切换至第二状态就是检测终端连接到电动汽车的OBD诊断接口的事件，一般发生在检测终端刚刚开始连接新的电动汽车的OBD诊断接口的场景。

步骤S304，当检测终端目前所处的任务状态为第一传输状态，并检测到检测终端满足转发条件时，执行转发策略；其中，

第一传输状态为检测终端与电动汽车的OBD诊断接口连接、且上传队列不为空、且上传队列中包括不属于当前电动汽车的数据时的任务状态。

具体的，检测终端与电动汽车的OBD诊断接口连接就意味着检测终端在车上，上传队列不为空意味着上传第一数据包的任务并未完成，上传队列中包括不属于当前电动汽车的数据意味着上一辆电动汽车的数据还未完全上传云服务器。例如，电动汽车D1在车位2充完电并离开后，3分钟之内，电动汽车D2又与检测终端连接，而此时上传队列仍然有D1的数据，即上传队列中包括不属于当前电动汽车D2的数据。

满足转发条件包括：BMS在N个采样周期对应的时间内采集到数据的数据量大于在N个采样周期对应的时间内蜂窝网络模块上传数据的数据量、并且本次检测任务所需存储空间大于检测终端本地剩余存储空间；所述N为大于1的正整数；

可以理解的是，如果当前检测终端的网络很差，甚至网络故障无法与云服务器通信时，可能导致检测终端的剩余存储空间（即NAND FLASH）仅剩100M，而本次检测任务大约需要384M，一次检测任务是指从检测终端与电动汽车连接到完成充电的过程。举例而言，在一个示例中，N为5,BMS的每个采样周期对应的时间为30秒，在5个采样周期对应的150秒时间内采集到的5个数据的数据量依次为1.8M、2.2M、2M、2.1M、1.9M，BMS在5个采样周期对应的时间内采集到数据的数据量10M，而这段时间内蜂窝网络模块的网速0.05M，即150秒内上传的数据量为7.5M，满足了转发条件。

执行转发策略包括：检测终端将不属于当前电动汽车的数据打包成第二数据包，并通过P2P网络将所述第二数据包转发给目标检测终端，以通过目标检测终端将所述第二数据包上传至云服务器。

多个检测终端可以通过无线通信方式组成一个P2P网络。例如，将多个检测终端加入到同一个WIFI局域网，该WIFI局域网中的任意两个检测终端之间形成可以相互传输数据。

检测终端将数据打包成第一数据包时，会将对应电动汽车的VIN码（即车辆识别码）一同封装，可以通过第一数据包中的VIN码来识别对应的第一数据包是否属于当前电动汽车。

具体的，如果识别到NAND FLASH存在属于两辆电动汽车的数据时，例如有电动汽车P1和P2两辆车的数据，则形成分别对应于P1和P2的两个第二数据包，然后通过P2P网络将对应的第二数据包分别发送给两个目标终检测终端。

以下提供了检测终端将不属于当前电动汽车的数据打包成第二数据包，并通过P2P网络将所述第二数据包转发给目标检测终端的两种具体实施例。

第一种实施例，如图8所示，检测终端将不属于当前电动汽车的数据打包成第二数据包，并通过P2P网络将所述第二数据包转发给目标检测终端，具体包括：

步骤S602，当前检测终端获取其他检测终端的任务状态，将其中一个处于第一空闲状态的检测终端作为目标检测终端；其中，第一空闲状态为检测终端放置在容纳仓内、且上传队列为空时的任务状态。

需要说明的是，一旦上传队列为空时，意味着该检测终端不需要通过蜂窝网络模块向云服务器传输数据，即该检测终端是空闲的，可以用于帮助将第二数据包上传至云服务器。

具体的，如图3和2所示，在各检测终端上设置WiFi模块组成局域网，实现数据在各检测模块之间的传输，无需对已有的检测充电一体式充电桩的软件进行调整，在硬件上只需要增加容纳仓放置检测终端即可。假设当前检测终端是检测终端1，其他的检测终端为检测终端2至检测终端10，检测终端1通过P2P网络向检测终端2至检测终端10发送任务状态询问请求，检测终端2至检测终端10响应于检测终端1发送的任务状态询问请求向检测终端1返回自己的任务状态信息。

一个示例中，如果识别到本地NAND FLASH存在属于两辆电动汽车的数据时，例如有电动汽车P1和P2两辆车的数据，则形成分别对应于P1和P2的两个第二数据包，然后通过P2P网络价格对应的第二数据包分别发送给两个目标终检测终端。目标检测终端的数量根据NAND FLASH中存在的数据对应于多少辆电动汽车而定。

另一个示例中，如果识别到本地NAND FLASH存在属于3辆电动汽车的数据时，例如有电动汽车P1、P2、P3三辆车的数据，则形成分别对应于P1、P2和P3的3个第二数据包，可以将三个第二数据包分别发送给三个目标检测终端，也可以将三个第二数据包发送给同一个目标检测终端。或者将其中2个第二数据包发送给同一个目标检测终端，另一个第二数据包发送给另外一个目标检测终端。

步骤S604，当前检测将上传队列中不属于当前电动汽车的数据打包成第二数据包，并通过P2P网络将所述第二数据包转发给目标检测终端。

本实施例的特点是将同一辆电动汽车的所有数据单独发送给同一个目标检测终端。

在不存在第一种空闲状态检测终端的情况下，提供第二种实施例，如图9所示，检测终端将不属于当前电动汽车的数据打包成第二数据包，并通过P2P网络将所述第二数据包转发给目标检测终端，具体包括：

步骤S702，当前检测终端获取其他检测终端的任务状态，将其中至少两个处于第二空闲状态的检测终端共同作为目标检测终端；其中，第二空闲状态为检测终端与电动汽车的OBD诊断接口连接、且上传队列为空时的任务状态。

需要说明的是，一旦上传队列为空时，意味着该检测终端不需要通过蜂窝网络模块向云服务器传输数据，即该检测终端是空闲的，可以用于帮助将第二数据包上传至云服务器。但是由于检测终端与电动汽车的OBD诊断接口连接说明该目标检测终端位于别人的电动汽车上，有可能是充完电但是车主并未到来的情况。也可能是车主在车上并未规划该目标检测装置的情况。因此，利用该目标检测终端帮助将第二数据包上传云服务器可能存在数据安全问题。

步骤S704，当前检测终端将不属于当前电动汽车的数据打包成第二数据包，并将所述第二数据包加密后，按照预设的分割策略将加密后的第二数据包分割成与所述目标检测终端数量对应的加密数据包。

例如，当前检测终端为检测终端1，将检测终端2、检测终端3和检测终端4共同作为目标检测终端，则检测终端1获取的数据可能会在检测终端2、检测终端3和检测终端4中被泄露或盗取的情况。为了解决该问题，需要将第二数据包加密后再分割为多份加密数据包。

步骤S706，当前检测终端通过P2P网络向每个目标检测终端转发一份对应的加密数据包。

将属于同一辆电动汽车的各个加密数据包分别发送给不同的目标检测终端。例如，属于电动汽车P1的第二数据包被加密后分割为3份加密数据包：Q1、Q2、Q3，然后将Q1、Q2、Q3分别发送给检测终端2、检测终端3和检测终端4。

可以理解的是，如果识别到NAND FLASH存在属于3辆电动汽车的数据时，例如有电动汽车P1、P2、P3三辆车的数据，则形成分别对应于P1、P2和P3的3个第二数据包，然后对每个第二数据包加密后分割为3份，再分别发送给检测终端2、检测终端3和检测终端4。

由于进行数据加密之后还将第二数据包进行了分割，及时任何一份被泄露，也不会泄露全部信息，保护车主信息安全。

其中，所述预设的分割策略，具体包括：

根据以下公式确定分割得到的各个加密数据包与第二数据包之间的数据量比例关系：

其中，为第i个加密数据包的数据量；/>为接收第i个加密数据包的目标检测终端的蜂窝网络模块的网速。

举例而言，属于电动汽车P1的第二数据包被加密后分割为3份加密数据包：Q1、Q2、Q3，检测终端2、检测终端3和检测终端4对应的蜂窝网络模块的网速比为：1:2:3，则分割时，将Q1、Q2、Q3三者数据量的比值设为：1:2:3。其原因是，保证属于电动汽车P1的Q1、Q2、Q3三者能够尽量同时上传到云服务器。由于属于电动汽车P1的第二数据包被加密分割，所以云服务器需要将接收到Q1、Q2、Q3三者暂存在其RAM分配的临时内存中，在三者均被接收之后进行合并、解密，然后进行数据分析或者保存在云服务器本地存储中。由于云服务器需要处理大量数据，其RAM内存开销较大，为了使得云服务器进口回收RAM分配给Q1、Q2、Q3三者的临时内存，需要保证三者传输到云服务器的时间间隔尽量短。因此，需要按照上述公式来规划分割比例。

如图6所示，在一个实施例中，还提供了一种基于新能源充电桩的电池检测方法，在检测是否满足转发条件之前，所述方法还包括，检测终端确定本次检测任务所需存储空间；

其中，确定本次检测任务所需存储空间，具体包括：

步骤S402，检测终端获取BMS估计的当前电动汽车充电完成所需时长。

具体的，BMS会根据SOC（即剩余电量）以及充电枪当前的充电电流估算当前电动汽车充电完成所需时长。例如，电池容量为50AH的电动汽车，剩余电量为20%，充电枪当前输出的电流为50A，即0.5C的充电倍率，则BMS估计的当前电动汽车充电完成所需时长为96分钟。

步骤S404，检测终端确定BMS在N个采样周期对应的时间内采集到数据的数据量。

举例而言，在一个示例中，N为5,BMS的每个采样周期对应的时间为30秒，在5个采样周期对应的150秒时间内采集到的5个数据的数据量依次为1.8M、2.2M、2M、2.1M、1.9M，BMS在5个采样周期对应的时间内采集到数据的数据量10M。

步骤S406，检测终端根据当前电动汽车充电完成所需时长以及BMS在N个采样周期对应的时间内采集到数据的数据量计算本次检测任务所需存储空间。

150秒是2.5分钟，假设在充电过程中，每2.5分钟采集到数据为10M，则经过96分钟则计算得到本次检测任务所需存储空间为96/2.5*10M=384M。其中，本次检测任务是指在检测充电一体化模式下从充电开始到完成所对应的事件。

由于每次采集数据在数据量有少许差异，所以本实施例统计的是多个采样周期的数据量来估计本次检测任务所需存储空间，利用平均原理，可以获得更准确的估计结果。

上述实施例利用对一段时间波动数据量统计之后并取平均值的方式，可以获得较为准确的估计结果，但是在检测充电一体化模式下，充电桩向电动汽车输出的电流不是完全恒定的，而是需要根据工况文件调整输出电流，输出电流不同会导致充电完成所需时长改变，以下实施例提供了修正估计当前电动汽车充电完成所需时的方案。

如图7所示，在一个实施例中，还提供了一种基于新能源充电桩的电池检测方法，所述检测终端根据当前电动汽车充电完成所需时长以及BMS在N个采样周期对应的时间内采集到数据的数据量计算本次检测任务所需存储空间，具体包括：

步骤S502，检测终端将所述当前电动汽车充电完成所需时长进行修正。

其中，修正过程具体包括，通过以下公式对当前电动汽车充电完成所需时长进行修正：

其中，为修正之后的当前电动汽车充电完成所需时长，/>为BMS估计的当前电动汽车充电完成所需时长，/>为充电桩对电动汽车充电时的充电倍率，/>为充电桩按照工况文件输出的第i个测试充电电流时的充电倍率；/>为充电桩按照工况文件输出的第i个测试充电电流持续的时长。

需要说明的是，按照某个充电倍率恒流充电时，对应的充电电流与充电倍率成正比。例如，对于50AH的电池而言，1C充电倍率对应的恒定充电电流为50A，2C充电倍率对应的恒定充电电流为100A。而本发明中，工况文件会设置两类输出电流，一类是充电电流，另一类是测试充电电流。预设的工况文件可以控制充电桩从与电动汽车连接供电的第5分钟开始，依次控制产生持续5分钟的1.2C充电倍率的测试充电电流、持续5分钟的1.5C充电倍率的测试充电电流、持续5分钟的0.5C充电倍率的测试充电电流，从而获得不同工况下电池的动态性能，从第20分钟开始又恢复预设的充电电流进行充电直至充满。其中，充电桩与电动汽车连接供电开始到第5分钟，以及从第20分钟开始又恢复预设的充电电流进行充电直至充满采用的就是充电电流。BMS估计的当前电动汽车充电完成所需时长就是仅仅根据充电电流计算得到的。

而本发明中，考虑到检测充电一体化模式的特点，对其进行了修正。如上述公式，如果不处于检测充电一体化模式，则测试充电电流等于充电电流/>，/>等于/>。在检测充电一体化模式下，如果测试充电电流均大于充电电流，则/>小于/>；如果测试充电电流均小于充电电流，则/>大于/>。举例而言，电池容量为50AH的电动汽车，剩余电量为20%，充电枪当前输出的电流为50A，即/>=0.5C的充电倍率，则BMS估计的当前电动汽车充电完成所需时长为96分钟，1.6h。即为/>96分钟。而根据工况文件输出的第1个测试充电电流的充电倍率为1.2C、持续时长为1/12h，第2个测试充电电流的充电倍率为1.5C、持续时长为1/12h，第1个测试充电电流的充电倍率为0.5C、持续时长为1/12h，带入公式计算得到：

步骤S504，所述检测终端根据修正之后的当前电动汽车充电完成所需时长以及BMS在N个采样周期对应的时间内采集到数据的数据量计算本次检测任务所需存储空间。

本实施例中，根据检测充电一体化模式的特点，提升了估算电动汽车充电完成所需时长的精度，从而提升计算本次检测任务所需存储空间的精度。

在一个实施例中，提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机可执行指令，所述计算机可执行指令用于使计算机执行上述一种基于新能源充电桩的电池检测方法的步骤。此处一种基于新能源充电桩的电池检测方法的步骤可以是上述各个实施例的一种基于新能源充电桩的电池检测方法中的步骤。

本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程，是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的程序可存储于一非易失性计算机可读取存储介质中，该程序在执行时，可包括如上述各方法的实施例的流程。其中，本申请所提供的各实施例中所使用的对存储器、存储、数据库或其它介质的任何引用，均可包括非易失性和/或易失性存储器。非易失性存储器可包括只读存储器（ROM）、可编程ROM（PROM）、电可编程ROM（EPROM）、电可擦除可编程ROM（EEPROM）或闪存。易失性存储器可包括随机存取存储器（RAM）或者外部高速缓冲存储器。作为说明而非局限，RAM以多种形式可得，诸如静态RAM（SRAM）、动态RAM（DRAM）、同步DRAM（SDRAM）、双数据率SDRAM（DDRSDRAM）、增强型SDRAM（ESDRAM）、同步链路（Synchlink）DRAM（SLDRA）、存储器总线（Rambus）直接RAM（RDRA）、直接存储器总线动态RAM（DRDRAM）、以及存储器总线动态RAM（RDRAM）等。

以上实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

Claims (5)

1.一种基于新能源充电桩的电池检测方法，应用于电池检测系统，其特征在于，所述电池检测系统包括多组充电设备，每组所述充电设备包括充电桩以及与所述充电桩分体设置的检测终端，所述充电桩上设置有一容纳仓，所述容纳仓内用于放置所述检测终端；所述检测终端包括蜂窝网络模块以及用于供电的蓄电池，所述检测终端与电动汽车的OBD诊断接口连接，以从电动汽车的BMS获取各电池单体的数据并能够通过蜂窝网络模块将各电池单体的数据上传至云服务器，充电桩的充电枪与电动汽车的充电口连接，以向所述电动汽车的电池充电；

所述方法包括：

充电桩接收到开始充电指令并且检测到所述检测终端不在容纳仓内时，进入检测充电一体化模式；其中，在所述检测充电一体化模式下，所述充电桩根据预设的工况文件，在充电过程中产生不同工况对应的测试充电电流；

在利用不同工况对应的测试充电电流对电动汽车的电池进行充电的过程中，检测终端通过电动汽车的OBD诊断接口，获取BMS监控到的各电池单体的数据；

检测终端将获取到的各电池单体的数据打包成第一数据包后，添加到上传队列中，并通过蜂窝网络模块实时将所述上传队列中的第一数据包上传至云服务器，以便所述云服务器根据接收到的第一数据包，分析各单体电池在不同工况下的性能，并生成电池性能报告发送给车主终端；

检测终端还包括无线通信模块，各组充电设备的检测终端基于相应的无线通信模块组成P2P网络；所述方法还包括：

当检测终端的连接状态从第一状态切换至第二状态时，获取检测终端目前所处的任务状态；其中，第一状态为检测终端未与电动汽车的OBD诊断接口连接时的状态，第二状态为检测终端与电动汽车的OBD诊断接口连接时的状态；

当检测终端目前所处的任务状态为第一传输状态，并检测到检测终端满足转发条件时，执行转发策略；其中，

第一传输状态为检测终端与电动汽车的OBD诊断接口连接、且上传队列不为空、且上传队列中包括不属于当前电动汽车的数据时的任务状态；

满足转发条件包括：BMS在N个采样周期对应的时间内采集到数据的数据量大于在N个采样周期对应的时间内蜂窝网络模块上传数据的数据量、并且本次检测任务所需存储空间大于检测终端本地剩余存储空间；所述N为大于1的正整数；

执行转发策略包括：检测终端将不属于当前电动汽车的数据打包成第二数据包，并通过P2P网络将所述第二数据包转发给目标检测终端，以通过目标检测终端将所述第二数据包上传至云服务器；

在检测是否满足转发条件之前，所述方法还包括，检测终端确定本次检测任务所需存储空间；

其中，确定本次检测任务所需存储空间，具体包括：

检测终端获取BMS估计的当前电动汽车充电完成所需时长；

检测终端确定BMS在N个采样周期对应的时间内采集到数据的数据量；

检测终端根据当前电动汽车充电完成所需时长以及BMS在N个采样周期对应的时间内采集到数据的数据量计算本次检测任务所需存储空间；

所述检测终端根据当前电动汽车充电完成所需时长以及BMS在N个采样周期对应的时间内采集到数据的数据量计算本次检测任务所需存储空间，具体包括：

检测终端将所述当前电动汽车充电完成所需时长进行修正；

其中，修正过程具体包括，通过以下公式对当前电动汽车充电完成所需时长进行修正：

其中，为修正之后的当前电动汽车充电完成所需时长，/>为BMS估计的当前电动汽车充电完成所需时长，/>为充电桩对电动汽车充电时的充电倍率，/>为充电桩按照工况文件输出的第i个测试充电电流时的充电倍率；/>为充电桩按照工况文件输出的第i个测试充电电流持续的时长；

所述检测终端根据修正之后的当前电动汽车充电完成所需时长以及BMS在N个采样周期对应的时间内采集到数据的数据量计算本次检测任务所需存储空间。

2.根据权利要求1所述的一种基于新能源充电桩的电池检测方法，其特征在于，所述检测终端将不属于当前电动汽车的数据打包成第二数据包，并通过P2P网络将所述第二数据包转发给目标检测终端，具体包括：

当前检测终端获取其他检测终端的任务状态，将其中一个处于第一空闲状态的检测终端作为目标检测终端；其中，第一空闲状态为检测终端放置在容纳仓内、且上传队列为空时的任务状态；

当前检测将上传队列中不属于当前电动汽车的数据打包成第二数据包，并通过P2P网络将所述第二数据包转发给目标检测终端。

3.根据权利要求1所述的一种基于新能源充电桩的电池检测方法，其特征在于，所述检测终端将不属于当前电动汽车的数据打包成第二数据包，并通过P2P网络将所述第二数据包转发给目标检测终端，具体包括：

当前检测终端获取其他检测终端的任务状态，将其中至少两个处于第二空闲状态的检测终端共同作为目标检测终端；其中，第二空闲状态为检测终端与电动汽车的OBD诊断接口连接、且上传队列为空时的任务状态；

当前检测终端将不属于当前电动汽车的数据打包成第二数据包，并将所述第二数据包加密后，按照预设的分割策略将加密后的第二数据包分割成与所述目标检测终端数量对应的加密数据包；

当前检测终端通过P2P网络向每个目标检测终端转发一份对应的加密数据包。

4.根据权利要求3所述的一种基于新能源充电桩的电池检测方法，其特征在于，所述预设的分割策略，具体包括：

根据以下公式确定分割得到的各个加密数据包与第二数据包之间的数据量比例关系：

其中，为第i个加密数据包的数据量；/>为接收第i个加密数据包的目标检测终端的蜂窝网络模块的网速。

5.一种基于新能源充电桩的电池检测系统，其特征在于，所述电池检测系统包括多组充电设备，每组所述充电设备包括充电桩以及与所述充电桩分体设置的检测终端，所述充电桩上设置有一容纳仓，所述容纳仓内用于放置所述检测终端；所述检测终端包括蜂窝网络模块以及用于供电的蓄电池，所述检测终端与电动汽车的OBD诊断接口连接，以从电动汽车的BMS获取各电池单体的数据并能够通过蜂窝网络模块将各电池单体的数据上传至云服务器，充电桩的充电枪与电动汽车的充电口连接，以向所述电动汽车的电池充电；其中，

所述充电桩还包括第一程序，所述第一程序被执行时，实现如下步骤：

充电桩接收到开始充电指令并且检测到所述检测终端不在容纳仓内时，进入检测充电一体化模式；其中，在所述检测充电一体化模式下，所述充电桩根据预设的工况文件，在充电过程中产生不同工况对应的测试充电电流；

所述检测终端还包括第二程序，所述第二程序被执行时，实现如下步骤：

在利用不同工况对应的测试充电电流对电动汽车的电池进行充电的过程中，检测终端通过电动汽车的OBD诊断接口，获取BMS监控到的各电池单体的数据；

检测终端将获取到的各电池单体的数据打包成第一数据包后，添加到上传队列中，并通过蜂窝网络模块实时将所述上传队列中的第一数据包上传至云服务器，以便所述云服务器根据接收到的第一数据包，分析各单体电池在不同工况下的性能，并生成电池性能报告发送给车主终端；

检测终端还包括无线通信模块，各组充电设备的检测终端基于相应的无线通信模块组成P2P网络；第二程序被执行时，还实现如下步骤：

当检测终端的连接状态从第一状态切换至第二状态时，获取检测终端目前所处的任务状态；其中，第一状态为检测终端未与电动汽车的OBD诊断接口连接时的状态，第二状态为检测终端与电动汽车的OBD诊断接口连接时的状态；

当检测终端目前所处的任务状态为第一传输状态，并检测到检测终端满足转发条件时，执行转发策略；其中，

第一传输状态为检测终端与电动汽车的OBD诊断接口连接、且上传队列不为空、且上传队列中包括不属于当前电动汽车的数据时的任务状态；

满足转发条件包括：BMS在N个采样周期对应的时间内采集到数据的数据量大于在N个采样周期对应的时间内蜂窝网络模块上传数据的数据量、并且本次检测任务所需存储空间大于检测终端本地剩余存储空间；所述N为大于1的正整数；

执行转发策略包括：检测终端将不属于当前电动汽车的数据打包成第二数据包，并通过P2P网络将所述第二数据包转发给目标检测终端，以通过目标检测终端将所述第二数据包上传至云服务器；

第二程序被执行时，还实现如下步骤：

在检测是否满足转发条件之前，检测终端确定本次检测任务所需存储空间；

其中，确定本次检测任务所需存储空间，具体包括：

检测终端获取BMS估计的当前电动汽车充电完成所需时长；

检测终端确定BMS在N个采样周期对应的时间内采集到数据的数据量；

检测终端根据当前电动汽车充电完成所需时长以及BMS在N个采样周期对应的时间内采集到数据的数据量计算本次检测任务所需存储空间；

所述检测终端根据当前电动汽车充电完成所需时长以及BMS在N个采样周期对应的时间内采集到数据的数据量计算本次检测任务所需存储空间，具体包括：

检测终端将所述当前电动汽车充电完成所需时长进行修正；

其中，修正过程具体包括，通过以下公式对当前电动汽车充电完成所需时长进行修正：

其中，为修正之后的当前电动汽车充电完成所需时长，/>为BMS估计的当前电动汽车充电完成所需时长，/>为充电桩对电动汽车充电时的充电倍率，/>为充电桩按照工况文件输出的第i个测试充电电流时的充电倍率；/>为充电桩按照工况文件输出的第i个测试充电电流持续的时长；

所述检测终端根据修正之后的当前电动汽车充电完成所需时长以及BMS在N个采样周期对应的时间内采集到数据的数据量计算本次检测任务所需存储空间。