[发明专利]用于控制电动车辆的电力交易的受保护系统

说明书

技术领域

本发明涉及电动车辆的电池管理系统。更确切地说，本发明涉及用于控制与电动车辆的电池管理系统进行的电力交易的一种受保护系统，从而尤其允许监测该电动车辆的能量系统的完整性并且检测能量盗窃情况。

背景技术

从不可再生能量到可再生能量的转变将对这些能量的征税产生影响。在中期更大量人口使用电动车辆将对于电力公司导致能量盗窃问题的反复发生。对于使用者，这将涉及保证关于电池健康状况、电池本身、其盒体及其管理系统的数据具有完整性并且不被篡改。

电动车辆具有一个电池管理系统(“BMS”)。BMS的功能通常是保护该电池的这些电池单元、控制它们、监测电池状态并且估算其电量状态，以便将其性能最大化并且更换它被部署在其中的该系统的各个部件或者器件。例如，它因此允许生成为了在该电动车辆的仪表板上显示电量状态所需要的信息。

BMS通过管理装置和算法来估算电池的状态，以此管理电池的放 电、充电参数以及安全使用。通过控制其工作范围、其环境并且通过平衡该电池的电量，BMS保护了电池并且优化其性能和耐久性。

车辆的电池可以用于除了电动车辆运行之外的目的。确实，该电池可以在其充电完成时、但在使得其可用于车辆之前放电到电力网络中。在这种情况下，大量电池的质量效应对于该电力网络具有稳定化效果。这种配置被称为V2G(“车辆到电网”)。还存在V2H(“车辆到家庭”)，其中该电池可以在网络电力故障期间从房屋的电力供应面板来提供或接收电力。最后，该电池可以放电到连接至车辆上的另一个负载(例如，另一个电池)中。于是它是V2L(“车辆到负载”)。电动车辆在这些构型中的一些构型中必须具有双向充电器而不是单向充电器。

交流(AC)充电站没有集成的充电器。直流快速充电站不是这种情况，它们配备有充电器以便控制充电电压和电流。这种类型的站点使用了通讯协议以便与BMS就充电参数进行交换。一些充电站集成了额外的功能性：能量计数器、支付系统、取决于是私密或公共访问充电站的英特网访问。充电所需的电力消耗是通过与这种类型的站点的通讯链路而可获得的。

在其任务中，BMS实施温度、电流和电压测量。此外，BMS保存这些测量的历史。取决于该电池的配置，这些测量延伸至该电池的不同电池单元或电池单元组。从这些测量来计算一直可用的能量并且使得该能量可用于车辆管理中央单元。BMS可以量化并记录电力交易。这些历 史被BMS的算法所使用并且也可以发送到BMS外部。

虽然存在多种多样的BMS，但感兴趣的是一种BMS能够指示能量盗窃情形以及为篡改该系统的系谱所进行的电池、盒体与BMS的组合的元件的替换。

发明内容

本发明的一个目的是提出用于控制与电动车辆的电池管理系统进行的电力交易的一种受保护系统，该受保护系统允许监测该电动车辆的能量系统、特别是电池、其盒体以及该电池管理系统的完整性，并且检测能量盗窃情形。

本发明的另一个目的是提出可以与除了该电动车辆的其他部件之外的其他设备通讯并且识别出其他设备(例如，公共电力网络的充电站和/或双向充电器)的一种受保护系统。

本发明的另一个目的是提出可以记录电力交易(充电/放电)的一种受保护系统。

本发明的另一个目的是提出可以向使用者和/或电力公司报告该电池以及其BMS的物理和/或软件完整性被违反了的一种受保护系统。

根据本发明的一个方面，提供了一种用于控制电动车辆的电力交易的受保护系统，该电动车辆配备有包封了一个电池的一个盒体、一个电池管理系统、一个车辆管理单元以及一个位于该车辆管理单元与该电池 管理系统之间的总线，该受保护系统包括：

分别集成到该盒体和该电池管理系统上的多个识别模块，从而提供该盒体和该电池管理系统的身份信息；

该盒体和该电池的一组完整性传感器，这些完整性传感器具有多种可读状态；

连接至这些完整性传感器的一个完整性监测模块；

用于识别连接至该总线上的器件的一个器件识别模块；

一个处理模块，用于处理由该电池管理系统、该车辆管理单元、该完整性监测模块、该器件识别模块以及其他给定器件在连接至该总线上时所产生的信息，该处理模块具有：

一个存储器，储存了指示该电池的技术特性的数据、以及从对所接收的信息根据该电池的技术特性进行的预先建立的选择性处理中得到的事件、交易和能量数据；以及

一个计算单元，其根据该事件、交易和能量数据来确定一种能量平衡；以及