本發(fā)明涉及一種電動汽車充電設(shè)施主控制器對BMS保護需求響應(yīng)的量化方法，主要針對電動汽車充電安全測試與評估。

背景技術(shù)：

能源危機與環(huán)境污染的日益加劇促使電動汽車快速發(fā)展。隨著電動汽車數(shù)量的快速增加，電動汽車充電樁(站)的大量投入運行，電動汽車的充電安全問題日益突出。根據(jù)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，動力電池發(fā)生安全事故時，BMS故障診斷后并向充電設(shè)施主控制器發(fā)送停止充電指令，充電設(shè)施主控制器應(yīng)可靠控制充電機停止充電，防止事故擴大。但是近年來，電動汽車充電過程中電池發(fā)生爆炸的新聞時有出現(xiàn)，充電過程中電池爆炸多由短路引起電池發(fā)熱造成，而引起短路的原因則是電池過充，正負極對接等動力電池本體的安全事故。

可見，當(dāng)動力電池發(fā)生故障，BMS發(fā)出保護需求時，充電設(shè)施主控制器并非完全可靠做出響應(yīng)。

本發(fā)明正是基于此，提出一種電動汽車充電設(shè)施主控制器對BMS保護需求響應(yīng)的量化方法，作為電動汽車充電安全測試與評估指標(biāo)。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明提供一種電動汽車充電設(shè)施主控制器對BMS保護需求響應(yīng)的量化方法，即電動汽車充電過程中充電設(shè)施主控制器對BMS保護需求響應(yīng)率。

電動汽車充電過程中充電設(shè)施主控制器對BMS保護需求響應(yīng)率的獲取步驟如下：

1)分析并列舉BMS保護需求；

2)定義充電設(shè)施主控制器對BMS保護需求響應(yīng)率；

3)針對附圖1所示的測試系統(tǒng)，對充電設(shè)施主控制器、動力電池、BMS、可調(diào)直流源等構(gòu)成的充電系統(tǒng)進行響應(yīng)率測試

4)采用層次分析法，分析各項BMS保護需求對響應(yīng)率的影響權(quán)重；

5)計算充電設(shè)施主控制器對BMS保護需求響應(yīng)率。

所述步驟1)中：BMS保護需求分為兩方面：動力電池故障和BMS在非正常條件下運行。動力電池故障具體可分為：電池溫度高(低)、電池單體電壓高(低)、電池單體一致性偏差、充電電流大、絕緣薄弱、SOC高、總電壓高、外部(內(nèi)部)通信接口故障、電池系統(tǒng)溫差大、內(nèi)部通信總線掉落、電池連接松動；BMS非正常條件下運行具體可分為：過電壓、欠電壓、高溫、低溫。

所述步驟3)中：通過附圖1中電池(2)來模擬動力電池故障，此時BMS(4)應(yīng)能檢測并做出故障診斷，并向充電設(shè)施主控制器(1)發(fā)出保護動作需求，測試充電設(shè)施主控制器(1)是否發(fā)出響應(yīng)信號；通過調(diào)節(jié)可調(diào)直流源(3)來模擬BMS非正常運行條件，此時BMS(4)應(yīng)能檢測非正常條件，并向充電設(shè)施主控制器(1)發(fā)出保護動作需求，測試充電設(shè)施主控制器(1)是否發(fā)出響應(yīng)信號。

所述步驟4)中，采用層次分析法時，需要對BMS保護需求進行分層，層次結(jié)構(gòu)見附圖2。

所述步驟5)中，基于步驟3)中測試試驗結(jié)果和步驟4)中采用層次分析法確定的權(quán)重，計算充電設(shè)施主控制器對BMS保護需求響應(yīng)率：

其中：i為附圖2中A層指標(biāo)種類數(shù)；j為附圖2中A層某個指標(biāo)下的B層指標(biāo)種類數(shù)；Q_j為附圖2中B層某指標(biāo)下測試充電設(shè)施主控制器能否可靠響應(yīng)時，所做試驗總次數(shù)；w_i為附圖2中A層第i種指標(biāo)所占權(quán)重；w_j為附圖2中A層第i種指標(biāo)下，B層第j個指標(biāo)所占權(quán)重；q_j為Q_j次實驗中，充電設(shè)施主控制器能夠可靠響應(yīng)的次數(shù)。

本發(fā)明提到的充電設(shè)施主控制器對BMS保護需求響應(yīng)率，量化了電動汽車充電安全，為電動汽車充電設(shè)施主控制器充電安全性能檢測與安全評估提供了量化方法。

附圖說明

圖1是充電設(shè)施主控制器對BMS保護需求響應(yīng)率測試系統(tǒng)示意圖。

附圖1所示的系統(tǒng)主要包括充電設(shè)施主控制器(1)、動力電池(2)、可調(diào)直流源(3)、BMS(4)構(gòu)成；其中動力電池(2)與充電設(shè)施主控制器(1)之間為電氣連接；BMS(4)與可調(diào)直流源(3)之間為電氣連接；BMS(4)與充電設(shè)施主控制器(1)、BMS(4)與動力電池(2)之間為通信連接。

圖2是采用層次分析法計算各BMS保護需求所占權(quán)重時的層次結(jié)構(gòu)圖。

附圖2中，目標(biāo)層為充電設(shè)施主控制器對BMS保護需求響應(yīng)率(_η)；A層指標(biāo)為動力電池故障(A1)和BMS在非正常條件下運行(A2)；B層指標(biāo)為電池溫度高(B1)、電池溫度低(B2)、單體電壓高(B3)、單體電壓高低(B4)、單體一致性偏差(B5)、充電電流大(B6)、絕緣薄弱(B7)、SOC高(B8)、總電壓高(B9)、通信接口故障(B10)、電池系統(tǒng)溫差大(B11)、內(nèi)部通信總線掉落(B12)、電池連接松動(B13)、過電壓(B14)、欠電壓(B15)、高溫(B16)、低溫(B17)。

具體實施方式

電動汽車充電過程中充電設(shè)施主控制器對BMS保護需求響應(yīng)率的獲取步驟如下：

1)分析并列舉BMS保護需求；

2)定義充電設(shè)施主控制器對BMS保護需求響應(yīng)率；

3)針對附圖1所示的測試系統(tǒng)，對充電設(shè)施主控制器、動力電池、BMS、可調(diào)直流源等構(gòu)成的充電系統(tǒng)進行響應(yīng)率測試

4)采用層次分析法，分析各項BMS保護需求對響應(yīng)率的影響權(quán)重；

5)計算充電設(shè)施主控制器對BMS保護需求響應(yīng)率。

所述步驟1)中：BMS保護需求分為兩方面：動力電池故障和BMS在非正常條件下運行。動力電池故障具體可分為：電池溫度高(低)、電池單體電壓高(低)、電池單體一致性偏差、充電電流大、絕緣薄弱、SOC高、總電壓高、外部(內(nèi)部)通信接口故障、電池系統(tǒng)溫差大、內(nèi)部通信總線掉落、電池連接松動；BMS非正常條件下運行具體可分為：過電壓、欠電壓、高溫、低溫。

所述步驟3)中：通過附圖1中電池(2)來模擬動力電池故障，此時BMS(4)應(yīng)能檢測并做出故障診斷，并向充電設(shè)施主控制器(1)發(fā)出保護動作需求，測試充電設(shè)施主控制器(1)是否發(fā)出響應(yīng)信號；通過調(diào)節(jié)可調(diào)直流源(3)來模擬BMS非正常運行條件，此時BMS(4)應(yīng)能檢測非正常條件，并向充電設(shè)施主控制器(1)發(fā)出保護動作需求，測試充電設(shè)施主控制器(1)是否發(fā)出響應(yīng)信號。

所述步驟4)中，采用層次分析法時，需要對BMS保護需求進行分層，分層結(jié)果見附圖2。

所述步驟5)中，基于步驟3)中測試試驗結(jié)果和步驟4)中采用層次分析法確定的權(quán)重，計算充電設(shè)施主控制器對BMS保護需求響應(yīng)率：

其中：i為附圖2中A層指標(biāo)種類數(shù)；j為附圖2中A層某個指標(biāo)下的B層指標(biāo)種類數(shù)；Q_j為附圖2中B層某指標(biāo)下測試充電設(shè)施主控制器能否可靠響應(yīng)時，所做試驗總次數(shù)；w_i為附圖2中A層第i種指標(biāo)所占權(quán)重；w_j為附圖2中A層第i種指標(biāo)下，B層第j個指標(biāo)所占權(quán)重；q_j為Q_j次實驗中，充電設(shè)施主控制器能夠可靠響應(yīng)的次數(shù)。

本發(fā)明提到的充電設(shè)施主控制器對BMS保護需求響應(yīng)率，量化了電動汽車充電安全，為電動汽車充電設(shè)施主控制器充電安全性能檢測與安全評估提供了量化方法。