CN111798164A - 新能源汽车不良充电行为自动识别、评价设备及方法 - Google Patents

新能源汽车不良充电行为自动识别、评价设备及方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种新能源汽车不良充电行为自动识别、评价设备及方法，设备包括主机、数据传输模块、微处理模块、OBD解码模块以及OBD接头；所述主机内设置有数据接收模块、充电行为采集模块、充电行为识别模块、行为综合评价模块以及存储模块；所述充电行为采集模块、充电行为识别模块、行为综合评价模块顺序连接，所述充电行为识别模块和行为综合评价模块均与存储模块连接。本发明针对新能源汽车充电行为的不良行为识别方法，可量化综合评价方法及相应的设备，可自动识别出一系列不良充电行为，并给出行为综合评价，较好的解决不良充电行为对新能源汽车动力电池影响的问题，及对驾驶员充电行为的管理问题。

Description

新能源汽车不良充电行为自动识别、评价设备及方法
技术领域
本发明属于新能源汽车的技术领域，具体涉及一种新能源汽车不良充电行为自动识别、评价设备及方法。
背景技术
目前，新能源汽车的动力电池普遍采用的是电化学电池，例如三元锂电池或磷酸铁锂电池。这一类电化学电池的使用寿命一般在六到十年，有一定的充放电次数。动力电池作为新能源汽车最重要的部件之一，它的使用寿命及容量就决定了车辆使用寿命。
对电池的充电行为是影响电池寿命及容量很重要的一个因素。良好的充电行为可以有效的降低电池衰减，保证电池的使用寿命；反之，不好的充电行为会大大降低电池寿命，使电池容量衰减严重，甚至造成电池虚电，即电池的实际容量大大小于显示容量，造成安全隐患。
目前对于不良的充电行为有一些经验，可通过人工观察得到，并且识别单次不良行为意义不大，需要在一定时间周期内对不良行为的发生次数进行统计分析才具有指导意义。目前不存在一套自动化的充电不良行为自动识别方法，量化的综全评价方法及相应的设备，无法对驾驶员的充电行为进行客观评价及指导。特别是在目前公共运输企业大量使用新源汽车，而且一台车有多个驾驶员进行充电的情况下，企业迫切需要一套客观量化的充电行为自动识别及综合评价方法与设备，来规范及考核驾驶员，并且保护企业资产。
发明内容
本发明的主要目的在于克服现有技术的缺点与不足，提供一种新能源汽车不良充电行为自动识别、评价设备及方法，能对不良充电行为进行自动识别和评价，量化不良充电行为，量化驾驶员的充电行为评价。
为了达到上述目的，本发明采用以下技术方案：
本发明提供的一种新能源汽车不良充电行为自动识别、评价设备，包括主机、数据传输模块、微处理模块、OBD解码模块以及OBD接头，所述主机通过数据传输模块与微处理模块连接，所述微处理模块与OBD解码模块连接，所述OBD解码模块与OBD接头连接；所述主机内设置有数据接收模块、充电行为采集模块、充电行为识别模块、行为综合评价模块以及存储模块；所述充电行为采集模块、充电行为识别模块、行为综合评价模块顺序连接，所述充电行为识别和行为综合评价模块均与存储模块连接；
所述OBD接头，用于采集新能源汽车行车电脑数据，插接在汽车OBD口上工作；
所述OBD解码模块，用于通过OBD协议对行车电脑数据进行解码，将新能源汽车动力电池的电池数据通过无线或有线方式传至主机；
所述微处理模块，用于负责调度OBD解码模块及数据传输模块，将解码的数据按规则进行组织，由数据传输模块进行数据输出；
所述数据传输模块，用于将数据以无线或有线的方式传输给主机中的数据接收模块；
所述数据接收模块，用于以有线或无线的方式接收OBD解码数据；
所述充电行为采集模块，用于接收OBD解码模块传来的数据，采集到当前充电及未充电数据，并传输给充电行为识别模块，；
所述充电行为识别模块，用于将充电行为采集模块传来的数据进行识别，判断是否为不良充电行为，并将判断结果传输给行为综合评价模块；
所述充电行为综合评价模块，用于对充电行为识别模块识别的结果，结合历史充电行为，给出综合评价；
所述存储模块，用于以数据库的方式存储每次充电行为数据、识别结果及综合评价结果。
作为优选的技术方案，所述主机为运行安卓***的智能设备。
作为优选的技术方案，所述电池数据包括电量、未充电时长、是否在充电、充电电流和电池电压。
作为优选的技术方案，所述数据传输模块为蓝牙模块或GSM模块。
作为优选的技术方案，所述微处理模块为STM32系列芯片。
作为优选的技术方案，将每次充电行为数据、识别结果及评价结果以数据表的形式存储在主机的存储模块中。
本发明还提供了一种新能源汽车不良充电行为自动识别、评价方法，该方法应用于述的新能源汽车不良充电行为自动识别、评价设备，该方法包括下述步骤：
(1)通过OBD解码模块采集行车电脑数据，读取存储；
(2)对不良充电行为进行定义，所述不良充电行为包括：
(a)深度放电后久置：电量低于30％，超过3个月不充电；
(b)过度放电：低于20％之后才充电；
(c)长期不充电：电量高于30％,超过3个月不充电；
(d)充电不足：电量高于30％充电并且充不到80％就停充；
(e)开空调充电；
(f)着火充电；
(g)连续四次及以上快充；
(3)设C为本次识别的充电行为是否为不良充电行为，C＝0代表本次为非不良充电行为，C＝1-7，代表本次为不良充电行为，并对应上述不良充电行为(a)-(g)，通过OBD解码模块及存储数据得到以下参数：
动力电池充电前电量X1；
充电后电量X2；
当前充电方式X3，设为三个值：0-未充电，1-慢充，2-快充；
距离上次充电时长X4；
前三次充电方式X5，设为两个值：0-前三次充电不都是快充，1-前三次充电都是快充；
充电时点火状态X6，设为两个值：0-未开，1-开；
充电时空调状态X7，设为两个值：0-未开，1-开；
(4)对充电行为进行识别，并输出识别结果C值给充电行为综合评价模块；
(5)每次充电行为识别模块输出C值后，对充电行为进行综合评价。
作为优选的技术方案，在步骤(1)之前，还包括下述步骤：
每次充电后识别一次，且每天定时识别一次。
作为优选的技术方案，充电行为识别的具体步骤为：
若动力电池充电前电量X1≤30％，并且距离上次充电时长X3≥3个月，则为不良充电行为(a)，C＝1；若为否，则执行下一步骤；
判断动力电池充电前电量X1是否≤20％，如果是，则为不良充电行为(b)，C＝2；若为否，则执行下一步骤；
判断动力电池充电前电量是否X1≥30％，并且距离上次充电时长是否X3≥3个月，如果是，则为不良充电行为(c)，C＝3；若为否，则执行下一步骤；
判断动力电池充电前电量是否X1≥30％，并且充电后电量是否X2≤80％，如果是，则为不良充电行为(d)，C＝4；若为否，则执行下一步骤；
判断当前充电方式是否X3＞0并且空调状态X7＞0，如果是，则为不良充电行为(e)，C＝5；若为否，则执行下一步骤；
判断当前充电方式是否X3＞0并且点火状态X6＞0，如果是，则为不良充电行为(f)，C＝6；若为否，则执行下一步骤；
判断当前充电方式是否X3＝2并且前三次充电方式X5＝1，如果是，则为不良充电行为(g)，C＝7；若为否，则本次充电为非不良充电，C＝0。
作为优选的技术方案，充电行为综合评价的具体方法为：
设S代表近一年的充电行为综合评价指数，n代表近一年内不良充电行为次数，C不等于0则累计一次，t代表近一年内总充电识别次数，充电情况下，每充一次电累计一次或非充电情况下，识别为不良充电时，即C不等于0时累计一次，则：
Figure BDA0002610391430000051
t＝t+1
则：
Figure BDA0002610391430000052
因为行为(a)对动力电池的损害最大，如果出现一次即有可能造成电池报废，所以C＝1时，直接将S＝1；
根据S值，充电行为综合评价标准如下：
Figure BDA0002610391430000061
本发明与现有技术相比，具有如下优点和有益效果：
1.本发明提供了一套对新能源车充电不良行为的自动识别、评价设备及方法，改变了行业对充电行为缺乏有效管理，主要靠人工，靠自律的现状，使对新能源车的充电行为管理有了新的方法和自动化的手段。
2.本发明可在新能源车日常充电行为中自动识别出不良充电行为，避免人工介入。
3.本发明可监控新能源车的全部充电行为，提升管理效率。
4.本发明对驾驶员充电行为的综合评价方法和设备，有利于驾驶员的自我改进，也大大方便对驾驶员的管理及考核。
附图说明
图1是本发明的设备结构示意图。
图2是本发明的不良行为识别流程图。
具体实施方式
下面结合实施例及附图对本发明作进一步详细的描述，但本发明的实施方式不限于此。
实施例
如图1所示，本实施例提供的一种新能源汽车不良充电行为自动识别、评价设备，包括主机、数据传输模块、微处理模块、OBD解码模块以及OBD接头，所述主机通过数据传输模块与微处理模块连接，所述微处理模块与OBD解码模块连接，所述OBD解码模块与OBD接头连接；所述主机内设置有数据接收模块、充电行为采集模块、充电行为识别模块、行为综合评价模块以及存储模块；所述充电行为采集模块、充电行为识别模块、行为综合评价模块顺序连接，所述充电行为识别和行为综合评价模块均与存储模块连接。
(1)主机：运行安卓***的智能设备，与OBD解码模块通过有线或无线连接。数据接收模块、充电行为采集模块、充电行为识别模块、行为综合评价模块以及存储模块。
(2)OBD解码模块：负责通过OBD协议对行车电脑数据进行解码，将汽车动力电池电量、充电时的电压、电量等电池数据通过无线或有线方式传至主机。
(3)OBD接头：与OBD解码模块有线连接，插接汽车OBD口，采集汽车行车电脑数据。
(3)所述微处理模块，用于负责调度OBD解码模块及数据传输模块，将解码的数据按规则进行组织，由数据传输模块进行数据输出；例如意法半导体公司的STM32系列芯片等。
(4)所述数据传输模块，用于将数据以无线或有线的方式传输给主机中的数据接收模块；所述数据传输模块可采用例如蓝牙模块，GSM模块等。
(5)所述数据接收模块，用于以有线或无线的方式接收OBD解码数据；所述数据接收模块可采用例如蓝牙模块，GSM模块等。
(5)充电行为采集模块：用于接收OBD解码模块传来的数据，采集到当前充电及未充电数据，并传输给充电行为识别模块，可以采集到当前动力电池电量，未充电时长，是否在充电，充电电流，电池电压等电池数据。
(6)充电行为识别模块：用于将充电行为采集模块传来的数据进行识别，判断是否为不良充电行为，并将判断结果传输给行为综合评价模块。
(6)行为综合评价模块：用于对充电行为识别模块识别的结果，结合历史充电行为，给出综合评价。
(7)存储模块：以数据库的方式存储每次充电行为数据，识别结果及综合评价结果。
本实施例还提供了一种新能源汽车不良充电行为识别、评价方法，该方法应用于新能源汽车不良充电行为识别、评价设备，该方法包括下述步骤：
(1)通过OBD解码模块采集行车电脑数据，读取存储；
(2)对不良充电行为进行定义，所述不良充电行为包括：
(a)深度放电后久置：电量低于30％，超过3个月不充电；
(b)过度放电：低于20％之后才充电；
(c)长期不充电：电量高于30％,超过3个月不充电；
(d)充电不足：电量高于30％充电并且充不到80％就停充；
(e)开空调充电；
(f)着火充电；
(g)连续四次及以上快充；
(3)设C为本次识别的充电行为是否为不良充电行为，C＝0代表本次为非不良充电行为，C＝1-7，代表本次为不良充电行为，并对应上述不良充电行为(a)-(g)，通过OBD解码模块及存储数据得到以下参数：
动力电池充电前电量X1；
充电后电量X2；
当前充电方式X3，设为三个值：0-未充电，1-慢充，2-快充；
距离上次充电时长X4；
前三次充电方式X5，设为两个值：0-前三次充电不都是快充，1-前三次充电都是快充；
充电时点火状态X6，设为两个值：0-未开，1-开；
充电时空调状态X7，设为两个值：0-未开，1-开；
(4)对充电行为进行识别，并输出识别结果C值给充电行为综合评价模块；如图2所示，充电行为识别的具体步骤为：
若动力电池充电前电量X1≤30％，并且距离上次充电时长X3≥3个月，则为不良充电行为(a)，C＝1；若为否，则执行下一步骤；
判断动力电池充电前电量X1是否≤20％，如果是，则为不良充电行为(b)，C＝2；若为否，则执行下一步骤；
判断动力电池充电前电量是否X1≥30％，并且距离上次充电时长是否X3≥3个月，如果是，则为不良充电行为(c)，C＝3；若为否，则执行下一步骤；
判断动力电池充电前电量是否X1≥30％，并且充电后电量是否X2≤80％，如果是，则为不良充电行为(d)，C＝4；若为否，则执行下一步骤；
判断当前充电方式是否X3＞0并且空调状态X7＞0，如果是，则为不良充电行为(e)，C＝5；若为否，则执行下一步骤；
判断当前充电方式是否X3＞0并且点火状态X6＞0，如果是，则为不良充电行为(f)，C＝6；若为否，则执行下一步骤；
判断当前充电方式是否X3＝2并且前三次充电方式X5＝1，如果是，则为不良充电行为(g)，C＝7；若为否，则本次充电为非不良充电，C＝0。
(5)每次充电行为识别模块输出C值后，对充电行为进行综合评价；充电行为综合评价的具体方法为：
设S代表近一年的充电行为综合评价指数，n代表近一年内不良充电行为次数，C不等于0则累计一次，t代表近一年内总充电识别次数，充电情况下，每充一次电累计一次或非充电情况下，识别为不良充电时，即C不等于0时累计一次，，则：
Figure BDA0002610391430000101
t＝t+1
则：
Figure BDA0002610391430000102
因为行为(a)对动力电池的损害最大，如果出现一次即有可能造成电池报废，所以C＝1时，直接将S＝1；
根据S值，充电行为综合评价标准如下：
Figure BDA0002610391430000103
更进一步的，在步骤(1)之前，还包括下述步骤：
每次充电后识别一次，且每天定时识别一次；从而定期的采集充电行为数据，可以提高识别的准确性。
上述实施例为本发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受上述实施例的限制，其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种新能源汽车不良充电行为自动识别、评价设备，其特征在于，包括主机、数据传输模块、微处理模块、OBD解码模块以及OBD接头，所述主机通过数据传输模块与微处理模块连接，所述微处理模块与OBD解码模块连接，所述OBD解码模块与OBD接头连接；所述主机内设置有数据接收模块、充电行为采集模块、充电行为识别模块、行为综合评价模块以及存储模块；所述充电行为采集模块、充电行为识别模块、行为综合评价模块顺序连接，所述充电行为识别和行为综合评价模块均与存储模块连接；
所述OBD接头，用于采集新能源汽车行车电脑数据，插接在汽车OBD口上工作；
所述OBD解码模块，用于通过OBD协议对行车电脑数据进行解码，将新能源汽车动力电池的电池数据通过无线或有线方式传至主机；
所述微处理模块，用于负责调度OBD解码模块及数据传输模块，将解码的数据按规则进行组织，由数据传输模块进行数据输出；
所述数据传输模块，用于将数据以无线或有线的方式传输给主机中的数据接收模块；
所述数据接收模块，用于以有线或无线的方式接收OBD解码数据；
所述充电行为采集模块，用于接收OBD解码模块传来的数据，采集到当前充电及未充电数据，并传输给充电行为识别模块，；
所述充电行为识别模块，用于将充电行为采集模块传来的数据进行识别，判断是否为不良充电行为，并将判断结果传输给行为综合评价模块；
所述充电行为综合评价模块，用于对充电行为识别模块识别的结果，结合历史充电行为，给出综合评价；
所述存储模块，用于以数据库的方式存储每次充电行为数据、识别结果及综合评价结果。
2.根据权利要求1所述的新能源汽车不良充电行为自动识别、评价设备，其特征在于，所述主机为运行安卓***的智能设备。
3.根据权利要求1所述的新能源汽车不良充电行为自动识别、评价设备，其特征在于，所述电池数据包括电量、未充电时长、是否在充电、充电电流和电池电压。
4.根据权利要求1所述的新能源汽车不良充电行为自动识别、评价设备，其特征在于，所述数据传输模块为蓝牙模块或GSM模块。
5.根据权利要求1所述的新能源汽车不良充电行为自动识别、评价设备，其特征在于，所述微处理模块为STM32系列芯片。
6.根据权利要求1所述的新能源汽车不良充电行为自动识别、评价设备，其特征在于，将每次充电行为数据、识别结果及评价结果以数据表的形式存储在主机的存储模块中。
7.一种新能源汽车不良充电行为自动识别、评价方法，其特征在于，该方法应用于权利要求1-6中任一项所述的新能源汽车不良充电行为自动识别、评价设备，该方法包括下述步骤：
(1)通过OBD解码模块采集行车电脑数据，读取存储；
(2)对不良充电行为进行定义，所述不良充电行为包括：
(a)深度放电后久置：电量低于30％，超过3个月不充电；
(b)过度放电：低于20％之后才充电；
(c)长期不充电：电量高于30％,超过3个月不充电；
(d)充电不足：电量高于30％充电并且充不到80％就停充；
(e)开空调充电；
(f)着火充电；
(g)连续四次及以上快充；
(3)设C为本次识别的充电行为是否为不良充电行为，C＝0代表本次为非不良充电行为，C＝1-7，代表本次为不良充电行为，并对应上述不良充电行为(a)-(g)，通过OBD解码模块及存储数据得到以下参数：
动力电池充电前电量X1；
充电后电量X2；
当前充电方式X3，设为三个值：0-未充电，1-慢充，2-快充；
距离上次充电时长X4；
前三次充电方式X5，设为两个值：0-前三次充电不都是快充，1-前三次充电都是快充；
充电时点火状态X6，设为两个值：0-未开，1-开；
充电时空调状态X7，设为两个值：0-未开，1-开；
(4)对充电行为进行识别，并输出识别结果C值给充电行为综合评价模块；
(5)每次充电行为识别模块输出C值后，对充电行为进行综合评价。
8.根据权利要求7所述的新能源汽车不良充电行为自动识别、评价方法，其特征在于，在步骤(1)之前，还包括下述步骤：
每次充电后识别一次，且每天定时识别一次。
9.根据权利要求7所述的新能源汽车不良充电行为自动识别、评价方法，其特征在于，充电行为识别的具体步骤为：
若动力电池充电前电量X1≤30％，并且距离上次充电时长X3≥3个月，则为不良充电行为(a)，C＝1；若为否，则执行下一步骤；
判断动力电池充电前电量X1是否≤20％，如果是，则为不良充电行为(b)，C＝2；若为否，则执行下一步骤；
判断动力电池充电前电量是否X1≥30％，并且距离上次充电时长是否X3≥3个月，如果是，则为不良充电行为(c)，C＝3；若为否，则执行下一步骤；
判断动力电池充电前电量是否X1≥30％，并且充电后电量是否X2≤80％，如果是，则为不良充电行为(d)，C＝4；若为否，则执行下一步骤；
判断当前充电方式是否X3＞0并且空调状态X7＞0，如果是，则为不良充电行为(e)，C＝5；若为否，则执行下一步骤；
判断当前充电方式是否X3＞0并且点火状态X6＞0，如果是，则为不良充电行为(f)，C＝6；若为否，则执行下一步骤；
判断当前充电方式是否X3＝2并且前三次充电方式X5＝1，如果是，则为不良充电行为(g)，C＝7；若为否，则本次充电为非不良充电，C＝0。
10.根据权利要求7所述的新能源汽车不良充电行为自动识别、评价方法，其特征在于，充电行为综合评价的具体方法为：
设S代表近一年的充电行为综合评价指数，n代表近一年内不良充电行为次数，C不等于0则累计一次，t代表近一年内总充电识别次数，充电情况下，每充一次电累计一次或非充电情况下，识别为不良充电时，即C不等于0时累计一次，则：
Figure FDA0002610391420000041
t＝t+1
则：
Figure FDA0002610391420000042
因为行为(a)对动力电池的损害最大，如果出现一次即有可能造成电池报废，所以C＝1时，直接将S＝1；
根据S值，充电行为综合评价标准如下：
Figure FDA0002610391420000043
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