[发明专利]一种纯电商用车充电监控系统及方法

权利要求书

1.一种纯电商用车充电监控系统，其特征在于，包括：纯电商用车、充电机、CANoe盒子和电脑，所述纯电商用车内部设置有动力电池箱和BMS，所述动力电池箱通过高压电缆连接动力电池接线盒，所述纯电商用车的前部设置有OBD，侧后部设置有充电接口，所述充电接口的输入端通过高压电缆与所述充电机连接，输出端通过高压电缆与所述动力电池接线盒连接，所述充电机用于通过连接所述充电接口及动力电池接线盒给所述动力电池箱充电；所述动力电池箱与所述动力电池接线盒之间、所述动力电池接线盒与所述BMS之间、所述BMS与所述充电接口之间、所述BMS与所述OBD之间均通过CAN通讯线连接，所述充电接口与所述充电机之间通过CAN通讯线连接；所述OBD与所述CANoe盒子之间连接有用于通讯的OBD接口线，所述CANoe盒子与所述电脑之间连接有CANoe通讯线；所述动力电池接线盒用于所述动力电池箱的串并联，所述BMS用于对所述动力电池箱内部电芯的状态信息进行检测和管理，并与所述充电机进行通讯，所述OBD用于采集整车CAN总线信息，所述CANoe盒子用于采集所述纯电商用车充电过程CAN通讯信号，并通过所述电脑显示。

2.根据权利要求1所述的纯电商用车充电监控系统，其特征在于，所述动力电池箱为多个，多个所述动力电池箱之间通过高压电缆串联，多个所述动力电池箱之间还连接有CAN通讯线。

3.根据权利要求1所述的纯电商用车充电监控系统，其特征在于，所述电脑为安装window10系统的一般电脑。

4.一种纯电商用车充电监控方法，应用于权利要求1-3任一所述的纯电商用车充电监控系统，其特征在于，所述方法包括设计充电监控功能和估算电池总能量；

第一，所述设计充电监控功能，包括：

建立DBC数据库：通过规范配置DBC文件把CAN通讯中的16进制信号转化为10进制，方便查看，具体步骤包括：

S1，打开CANoe中的CANdb++Editor模块，按照国标GB/T27930规定创建信号，定义信号名称、信号长度、分辨率和偏移量；

S2，按照国标GB/T27930规定创建充电过程的通讯信号分类，按类创建信号帧；所述通讯信号分类包括：低压辅助上电及充电握手阶段、充电参数配置阶段、充电阶段、充电结束阶段和错误报文共5类CAN通讯信号，所述信号帧采用帧格式为CAN扩展帧29位标识符，其中涉及到节点仅包含充电机和BMS，节点地址分别为0x56和0xF4；

S3，按照国标GB/T27930规定把信号添加进相应信号帧内；

设计充电监控界面：具体步骤包括：

A1，打开CANoe中的Panel Editor模块，按照国标GB/T27930规定的5类CAN通讯信号建立5个界面，通过“Tab Control”控件实现分页显示；

A2，对于每个界面，采用“Input/Output Box”控件设计BMS和充电机发送两大栏信号，每栏按照GB/T27930规定创建信号；

A3，将数据库中的报文信号、系统变量与对应控件进行关联；

多包数据的解析：充电过程中存在传输信号数据超过8字节时，需采用一定规范进行解析，保证充电参数完整准确显示，具体步骤包括：

B1，找出信号长度小于8位、大于8位信号；

B2，解析信号长度小于8位信号，采用解析公式为：数字量*分辨率+偏移量＝实际值，将实际值赋给对应系统变量，系统变量和Panel面板对应控件已关联，实际值便可以直接显示；

B3，解析信号长度大于8位信号，CAN信号的高位放在高字节的高位，信号的低位将放在低字节的低位，解析排列相反，高字节在前，低字节在后，排列后按所述步骤B2中的解析公式得出实际值，赋给对应系统变量；

第二，估算电池总能量：当SOC20％或SOC90％时，采用安时积分法估算电池总能量，同时使用开路电压法进行校正，当SOC在20％～90％的区域，采用安时积分法估算电池总能量；所述估算电池总能量的具体步骤为：

C1，利用“Panel Editor”的“Switch/Indicator”控件设计测量按键，当此按键按下时，读取所述BMS发送信息中的动力电池标称总能量W、标称容量C_N、荷电状态SOC，读取充电机发送信息中的电压v_BO、电流I输出值，将当前SOC值记为SOC₀，考虑到SOC数值的分辨率为1％，若直接用第一次采集的SOC开始安时积分，会造成较大的误差，所以设计当SOC＝SOC₀+1％时开始采用安时积分算法，同时计时器开始不断计时，结合读取到的充电电流，计算充电容量，当SOC值再增大5％，即SOC＝SOC₀+6％时，根据所述电池总能量估算方法估算实测电池能量及能量差值；

C2，纯电商用车采用充电机充电一段时间，按下Switch/Indicator按钮；

C3，获得估算实测电池能量及能量差值。

5.根据权利要求4所述的纯电商用车充电监控方法，其特征在于，所述安时积分法公式为：

式中：C_N为额定容量；I为电池电流；SOC₀为充放电起始状态；W为电池能量；a为电池充满电时的开路电压；

所述开路电压法公式为：

式中：v_BO为电池开路电压；a为电池充满电时的开路电压；b为电池充分放电后的开路电压。