权利要求
1.一种新能源
储能电池状态检测方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：
用户终端发送验证指令，验证指令包括用于触发电池物理实体产生瞬时物理响应的指令信息;
中央平台接收验证指令，并将验证指令透传至电池模组;
电池模组接收验证指令后，触发电池物理实体产生瞬时物理响应，并测量瞬时物理响应，获取瞬时物理响应的特征值;
电池模组采集电池状态信息;
电池模组将特征值作为物理凭证，物理凭证和电池状态信息形成回传数据发送至用户终端;
用户终端接收回传数据，并解析出物理凭证;
用户终端根据电池模组的型号，获取瞬时物理响应的预期参数;
用户终端比对物理凭证和瞬时物理响应的预期参数，用户终端根据比对结果，判断信息链路的完整性。
2.如权利要求1所述的一种新能源储能电池状态检测方法，其特征在于，电池模组接收验证指令后，触发电池物理实体产生瞬时物理响应，并测量瞬时物理响应，获取瞬时物理响应的特征值的步骤包括：
在所述电池物理实体产生瞬时物理响应期间，同步测量电池模组的
电芯电压和电池电流;
获取电池模组的电池内阻;
根据电池电流和电池内阻，计算电池电流引起的电压变化量;
基于电压变化量对电芯电压进行修正，修正后得到瞬时物理响应的净电压跌落值;
将瞬时物理响应的净电压跌落值作为瞬时物理响应的特征值。
3.如权利要求1所述的一种新能源储能电池状态检测方法，其特征在于，用户终端根据电池模组的型号，获取瞬时物理响应的预期参数的步骤包括：
所述用户终端从回传数据中解析出电池状态信息;
用户终端从电池状态信息中获取电池的当前运行参数;
用户终端根据电池的当前运行参数，从预设的参数调整规则或查找表中确定电池模组的型号对应的瞬时物理响应的预期参数。
4.如权利要求1所述的一种新能源储能电池状态检测方法，其特征在于，比对用户终端将物理凭证和瞬时物理响应的预期参数，用户终端根据比对结果，判断信息链路的完整性步骤包括：
计算所述物理凭证和瞬时物理响应的预期参数之间的偏差量;
将偏差量和预设的第一阈值进行比对;
将偏差量和预设的第二阈值进行比对，第二阈值大于第一阈值;
用户终端根据比对结果，判断信息链路的完整性，其中，当偏差量小于第一阈值时，判断信息链路完整;当偏差量大于或等于第一阈值且小于第二阈值时，判断信息链路完整，且对应的偏差值属于允许偏差范围内;当偏差量大于或等于第二阈值时，判断信息链路完整性受损。
5.如权利要求1所述的一种新能源储能电池状态检测方法，其特征在于，电池模组接收验证指令后，触发电池物理实体产生瞬时物理响应的步骤包括：
所述电池模组接收验证指令后，获取电池模组的运行状态数据;
根据电池模组的运行状态数据，调整触发瞬时物理响应的负载参数;
依据调整后瞬时物理响应的负载参数，控制电池物理实体施加瞬时负载，产生瞬时物理响应。
6.如权利要求5所述的一种新能源储能电池状态检测方法，其特征在于，控制电池物理实体施加瞬时负载的步骤包括：控制所述电池模组内部的开关电路，对电池物理实体施加瞬时负载。
7.如权利要求1所述的一种新能源储能电池状态检测方法，其特征在于，指令信息包括用于指示所述瞬时物理响应的模式信息和/或用于指示瞬时物理响应的参数信息。
8.如权利要求1所述的一种新能源储能电池状态检测方法，其特征在于，用户终端发送验证指令的步骤包括：
生成验证指令，并基于验证指令生成对应的数据校验码;
用户终端利用预设的密钥对验证指令和/或数据校验码进行签名，生成验证指令的安全凭证;
用户终端发送验证指令、数据校验码和验证指令的安全凭证。
9.如权利要求1所述的一种新能源储能电池状态检测方法，其特征在于，物理凭证和电池状态信息形成回传数据发送至用户终端的步骤包括：
电池模组对物理凭证和电池状态信息进行加密或数字签名处理，生成回传数据;
将回传数据发送至用户终端。
10.一种新能源储能电池状态检测系统，应用于权利要求1所述的一种新能源储能电池状态检测方法，其特征在于，该系统包括：
发送模块，用于发送验证指令，验证指令包括用于触发电池物理实体产生瞬时物理响应的指令信息;
透传模块，用于接收验证指令，并将验证指令透传至电池模组;
处理模块，用于接收验证指令后，触发电池物理实体产生瞬时物理响应，并测量瞬时物理响应，获取瞬时物理响应的特征值;
采集模块，用于采集电池状态信息;
回传模块，用于将特征值作为物理凭证，物理凭证和电池状态信息形成回传数据发送至用户终端;
解析模块，用于接收回传数据，并解析出物理凭证;
获取模块，根据电池模组的型号，获取瞬时物理响应的预期参数;
判断模块，用户终端比对物理凭证和瞬时物理响应的预期参数，用户终端根据比对结果，判断信息链路的完整性。
说明书
技术领域
[0001]本发明涉及电池状态检测的技术领域，具体涉及一种新能源储能电池状态检测方法及系统。
背景技术
[0002]随着共享经济和租赁服务模式的日益普及，电池资产，特别是用于电动交通工具的标准化电池模组，其租赁业务规模呈现快速增长态势。在这种商业模式下，如何确保租赁出去的电池资产在使用周期内能够保持良好的健康状态，并向用户提供真实、透明的电池状态信息，是业务持续运营和用户信任建立的关键。然而，在实际运行过程中，由于业务策略或技术限制，用户所接收到的电池状态信息可能并非完全来源于电池物理实体的实时数据，这可能导致信息不对称，甚至引发安全隐患和运营风险。
发明内容
[0003]本发明的目的在于，针对上述存在的不足，提出一种新能源储能电池状态检测方法及系统。
[0004]本发明采用如下技术方案：
一种新能源储能电池状态检测方法，该方法包括以下步骤：
用户终端发送验证指令，验证指令包括用于触发电池物理实体产生瞬时物理响应的指令信息;
中央平台接收验证指令，并将验证指令透传至电池模组;
电池模组接收验证指令后，触发电池物理实体产生瞬时物理响应，并测量瞬时物理响应，获取瞬时物理响应的特征值;
电池模组采集电池状态信息;
电池模组将特征值作为物理凭证，物理凭证和电池状态信息形成回传数据发送至用户终端;
用户终端接收回传数据，并解析出物理凭证;
用户终端根据电池模组的型号，获取瞬时物理响应的预期参数;
用户终端比对物理凭证和瞬时物理响应的预期参数，用户终端根据比对结果，判断信息链路的完整性。
[0005]通过上述方案，能够穿透中央平台，验证用户接收到的电池状态信息和指令反馈是否真实来源于电池物理实体，有效判断信息链路的完整性，解决了现有技术中信息不对称和指令欺骗的问题。
[0006]进一步地，本申请还提出了，电池模组接收验证指令后，触发电池物理实体产生瞬时物理响应，并测量瞬时物理响应，获取瞬时物理响应的特征值的步骤包括：
在电池物理实体产生瞬时物理响应期间，同步测量电池模组的电芯电压和电池电流;
获取电池模组的电池内阻;
根据电池电流和电池内阻，计算电池电流引起的电压变化量;
基于电压变化量对电芯电压进行修正，修正后得到瞬时物理响应的净电压跌落值;
将瞬时物理响应的净电压跌落值作为瞬时物理响应的特征值。
[0007]通过上述方案，通过精确测量瞬时物理响应的净电压跌落值作为特征值，提高了物理凭证的准确性和可靠性。
[0008]进一步地，本申请还提出了，用户终端根据电池模组的型号，获取瞬时物理响应的预期参数的步骤包括：
用户终端从回传数据中解析出电池状态信息;
用户终端从电池状态信息中获取电池的当前运行参数;
用户终端根据电池的当前运行参数，从预设的参数调整规则或查找表中确定电池模组的型号对应的瞬时物理响应的预期参数。
[0009]通过上述方案，能够根据电池的当前运行参数动态确定预期参数，提高了比对的准确性和适应性。
[0010]进一步地，本申请还提出了，比对用户终端将物理凭证和瞬时物理响应的预期参数，用户终端根据比对结果，判断信息链路的完整性步骤包括：
计算物理凭证和瞬时物理响应的预期参数之间的偏差量;
将偏差量和预设的第一阈值进行比对;
将偏差量和预设的第二阈值进行比对，第二阈值大于第一阈值;
用户终端根据比对结果，判断信息链路的完整性，其中，当偏差量小于第一阈值时，判断信息链路完整;当偏差量大于或等于第一阈值且小于第二阈值时，判断信息链路完整，且对应的偏差值属于允许偏差范围内;当偏差量大于或等于第二阈值时，判断信息链路完整性受损。
[0011]通过上述方案，提供了多级阈值判断机制，能够更精细地评估信息链路的完整性受损程度，区分允许偏差和严重受损情况。
[0012]进一步地，本申请还提出了，电池模组接收验证指令后，触发电池物理实体产生瞬时物理响应的步骤包括：
电池模组接收验证指令后，获取电池模组的运行状态数据;
根据电池模组的运行状态数据，调整触发瞬时物理响应的负载参数;
依据调整后瞬时物理响应的负载参数，控制电池物理实体施加瞬时负载，产生瞬时物理响应。
[0013]通过上述方案，能够根据电池模组的运行状态数据调整负载参数，使得瞬时物理响应的触发更加灵活和适应实际工况。
[0014]进一步地，本申请还提出了，控制电池物理实体施加瞬时负载的步骤包括：控制电池模组内部的开关电路，对电池物理实体施加瞬时负载。
[0015]通过上述方案，通过控制电池模组内部的开关电路施加瞬时负载，实现了瞬时物理响应的内部控制和精确触发。
[0016]进一步地，本申请还提出了，指令信息包括用于指示瞬时物理响应的模式信息和/或用于指示瞬时物理响应的参数信息。
[0017]通过上述方案，允许用户通过指令信息灵活控制瞬时物理响应的模式和参数，增加了检测的灵活性和可配置性。
[0018]进一步地，本申请还提出了，用户终端发送验证指令的步骤包括：
生成验证指令，并基于验证指令生成对应的数据校验码;
用户终端利用预设的密钥对验证指令和/或数据校验码进行签名，生成验证指令的安全凭证;
用户终端发送验证指令、数据校验码和验证指令的安全凭证。
[0019]通过上述方案，引入了数据校验码和安全凭证，增强了验证指令的安全性，防止指令被篡改或伪造。
[0020]进一步地，本申请还提出了，物理凭证和电池状态信息形成回传数据发送至用户终端的步骤包括：
电池模组对物理凭证和电池状态信息进行加密或数字签名处理，生成回传数据;
将回传数据发送至用户终端。
[0021]通过上述方案，对回传数据进行加密或数字签名处理，确保了物理凭证和电池状态信息的传输安全性和完整性。
[0022]进一步地，本申请还提出了，一种新能源储能电池状态检测系统，应用于上述一种新能源储能电池状态检测方法，该系统包括：
发送模块，用于发送验证指令，验证指令包括用于触发电池物理实体产生瞬时物理响应的指令信息;
透传模块，用于接收验证指令，并将验证指令透传至电池模组;
处理模块，用于接收验证指令后，触发电池物理实体产生瞬时物理响应，并测量瞬时物理响应，获取瞬时物理响应的特征值;
采集模块，用于采集电池状态信息;
回传模块，用于将特征值作为物理凭证，物理凭证和电池状态信息形成回传数据发送至用户终端;
解析模块，用于接收回传数据，并解析出物理凭证;
获取模块，根据电池模组的型号，获取瞬时物理响应的预期参数;
判断模块，用户终端比对物理凭证和瞬时物理响应的预期参数，用户终端根据比对结果，判断信息链路的完整性。
[0023]通过上述方案，提供了一种实现上述检测方法的系统，使得该方法能够实际部署和应用，提高了检测效率和自动化程度。
[0024]由上可知，本申请提供的一种新能源储能电池状态检测方法及系统，通过引入物理凭证和比对机制，能够穿透中央平台的信息拦截和篡改，验证用户接收到的电池状态信息和指令反馈是否真实来源于电池物理实体，从而有效判断信息链路的完整性，具有能够穿透中央平台的信息拦截和篡改，验证用户接收到的电池状态信息和指令反馈是否真实来源于电池物理实体，从而有效判断信息链路的完整性，解决了现有技术中信息不对称和指令欺骗的问题，提升了电池资产租赁业务的透明度和安全性的优点。
[0025]为使能更进一步了解本发明的特征及技术内容，请参阅以下有关本发明的详细说明与附图，然而所提供的附图仅用于提供参考与说明，并非用来对本发明加以限制。
附图说明
[0026]图1为本发明一种新能源储能电池状态检测方法的方法流程图;
图2为本发明一种新能源储能电池状态检测系统的结构示意图。
具体实施方式
[0027]以下是通过特定的具体实施例来说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所公开的内容了解本发明的优点与效果。本发明可通过其他不同的具体实施例加以施行或应用，本说明书中的各项细节也可基于不同观点与应用，在不背离本发明的精神下进行各种修饰与变更。另外，本发明的附图仅为简单示意说明，并非依实际尺寸描绘，事先声明。以下实施方式将进一步详细说明本发明的相关技术内容，但所公开的内容并非用以限制本发明的保护范围。
[0028]本实施例提供了一种新能源储能电池状态检测方法及系统，结合图1和图2所示。
[0029]参考图1，一种新能源储能电池状态检测方法，该方法包括以下步骤：
用户终端发送验证指令，验证指令包括用于触发电池物理实体产生瞬时物理响应的指令信息;
中央平台接收验证指令，并将验证指令透传至电池模组;
电池模组接收验证指令后，触发电池物理实体产生瞬时物理响应，并测量瞬时物理响应，获取瞬时物理响应的特征值;
电池模组采集电池状态信息;
电池模组将特征值作为物理凭证，物理凭证和电池状态信息形成回传数据发送至用户终端;
用户终端接收回传数据，并解析出物理凭证;
用户终端根据电池模组的型号，获取瞬时物理响应的预期参数;
用户终端比对物理凭证和瞬时物理响应的预期参数，用户终端根据比对结果，判断信息链路的完整性。
[0030]其中，验证指令是指用户终端向电池模组发送的、用于启动检测流程的特定指令，其可以采用数据包、API调用或特定通信协议消息来实现，其目的是触发电池物理实体产生可测量的物理响应，并作为信息链路完整性验证的起始点。指令信息是指验证指令中包含的、用于具体指示电池模组如何产生瞬时物理响应的参数或模式，其可以采用预设的编码值、参数字段或功能标识符来实现，其目的是精确控制电池物理实体产生可预测的瞬时物理响应，以便后续进行测量和比对。瞬时物理响应是指电池物理实体在接收到指令信息后，在短时间内产生的可测量、可重复的物理变化，其可以采用电池电压的瞬时跌落、电流的瞬时变化或温度的瞬时波动来实现，其目的是将电池的真实物理状态转化为可量化的数据，作为信息链路完整性验证的物理基础。瞬时物理响应的特征值是指对瞬时物理响应进行测量后，提取出的能够代表该响应核心特性的数值，其可以采用电压跌落的峰值、电流变化的斜率或响应持续时间来实现，其目的是将瞬时物理响应的物理量转化为可传输、可比对的数字凭证。物理凭证是指将瞬时物理响应的特征值作为一种不可伪造的、来源于电池物理实体的真实性证明，其可以采用加密哈希值、数字签名的数据块或原始特征值本身来实现，其目的是确保回传给用户终端的数据是直接来源于电池物理实体，防止中间环节的数据篡改。瞬时物理响应的预期参数是指用户终端根据电池模组的型号和当前运行状态，预先计算或查询得到的、在正常情况下瞬时物理响应应有的特征值，其可以采用预设的查找表、基于电池模型计算的理论值或历史数据统计值来实现，其目的是提供一个基准值，用于与接收到的物理凭证进行比对，从而判断信息链路的完整性。
[0031]本申请的核心创新点在于，通过将用户终端发起的验证指令与电池模组产生的瞬时物理响应及其特征值以物理凭证的形式结合，并由用户终端根据电池模组型号获取预期参数进行比对，从而解决了在中心平台可能篡改或伪造电池状态信息的情况下，如何验证用户与电池物理实体之间信息链路真实性的问题，达到了确保用户接收到的电池状态信息和指令反馈是真实来源于电池物理实体，而非被平台拦截或伪造的效果。
[0032]具体而言，本申请的方案通过构建一个基于物理响应的端到端验证机制，确保用户终端与电池模组之间的信息链路完整性。首先，用户终端主动发起验证流程，发送一个包含特定指令信息的验证指令。该指令信息被设计为能够触发电池模组内部的电池物理实体产生一个可测量的瞬时物理响应。由于中心平台作为用户终端与电池模组之间的通信中介，该验证指令会被透传至目标电池模组。这种透传机制是确保指令能够直接到达物理实体的关键，避免了平台在指令传输环节进行拦截或篡改。一旦电池模组接收到验证指令，它会依据指令信息控制电池物理实体产生预期的瞬时物理响应。例如，通过内部电路施加一个短暂的负载，导致电池电压的瞬时跌落。在响应产生的同时，电池模组会同步测量该瞬时物理响应，并从中提取出能够代表其特性的特征值。这个特征值是电池物理实体真实状态的直接反映，具有不可伪造性。同时，电池模组还会采集其当前的电池状态信息，例如电量、温度等。随后，电池模组将这个瞬时物理响应的特征值作为物理凭证，与采集到的电池状态信息一同封装成回传数据，发送回用户终端。物理凭证的引入，使得回传数据中包含了一个来源于电池物理层面的真实性标记。用户终端接收到回传数据后，会解析出其中的物理凭证。为了进行有效比对，用户终端会根据目标电池模组的型号，获取该型号电池在当前运行条件下，瞬时物理响应应有的预期参数。这个预期参数是基于电池的已知特性和运行状态预先确定的基准值。最后，用户终端将接收到的物理凭证与获取到的预期参数进行比对。由于物理凭证直接来源于电池物理实体，而预期参数是基于电池型号和运行状态的理论值，如果信息链路完整且未被篡改，两者之间应存在高度一致性。用户终端根据比对结果，判断信息链路的完整性。例如，如果两者高度匹配，则认为信息链路完整;如果存在显著偏差，则表明信息链路可能已被篡改或伪造，从而实现了对信息链路真实性的验证。
[0033]在一些优选的实施例中，本申请具体实施如下。用户终端可以是一个智能手机应用，其通过无线网络向云端中心平台发送验证指令。该验证指令可以是一个JSON格式的数据包，其中包含一个名为“trigger_response”的字段，其值为“voltage_pulse”，并附带“duration”和“amplitude”等参数，分别指示瞬时负载的持续时间和幅值。中心平台接收到此JSON数据包后，将其原样转发至目标电池模组。电池模组内部集成有电池管理系统(BMS)，BMS接收到验证指令后，会解析出指令信息。例如，当解析到“voltage_pulse”指令时，BMS会控制其内部的功率开关电路，例如一个MOSFET开关，使其在指定持续时间(例如50毫秒)内，将一个预设的电阻负载(例如1欧姆)瞬时接入电池两端，从而在电池物理实体上施加一个瞬时负载，产生电压跌落。在负载施加期间，BMS会以高采样率(例如10kHz)同步采集电池的端电压和电流数据。BMS会根据采集到的电压和电流数据，计算出瞬时物理响应的特征值。例如，通过分析电压跌落曲线，去除内部阻抗引起的电压降，得到瞬时物理响应的净电压跌落值。这个净电压跌落值，例如0.15V，即作为物理凭证。同时，BMS会采集电池的当前温度、循环次数、健康状态(SOH)等电池状态信息。BMS将这个0.15V的物理凭证和电池状态信息打包成一个加密的数据帧，通过蜂窝网络回传至用户终端。用户终端接收到数据帧后，进行解密并解析出物理凭证(0.15V)。用户终端会根据回传数据中包含的电池模组型号(例如“XYZ-5000”)和电池状态信息中的当前SOH(例如85%)和温度(例如25摄氏度)，从本地存储的查找表或云端数据库中查询该型号电池在85%SOH和25摄氏度下的预期净电压跌落值，例如预期值为0.148V。最后，用户终端将接收到的物理凭证0.15V与预期参数0.148V进行比对，计算两者之间的偏差。如果偏差在预设的允许范围内，则判断信息链路完整。
[0034]本申请进一步提出了电池模组接收验证指令后，触发电池物理实体产生瞬时物理响应，并测量瞬时物理响应，获取瞬时物理响应的特征值的步骤包括：
在电池物理实体产生瞬时物理响应期间，同步测量电池模组的电芯电压和电池电流;
获取电池模组的电池内阻;
根据电池电流和电池内阻，计算电池电流引起的电压变化量;
基于电压变化量对电芯电压进行修正，修正后得到瞬时物理响应的净电压跌落值;
将瞬时物理响应的净电压跌落值作为瞬时物理响应的特征值。
[0035]其中，电池物理实体指的是电池模组内部实际进行
电化学反应的电芯单元或电芯组，其可以采用
锂离子电池、
镍氢电池、
铅酸电池等多种化学体系的电芯构成。瞬时物理响应指的是电池物理实体在受到外部或内部特定触发时，在极短时间内表现出的可测量物理量变化，具体可以是电压、电流、温度或阻抗等电化学参数的快速波动，其目的在于通过这种瞬时变化来反映电池的实时物理状态。
[0036]本申请的方案通过在电池物理实体产生瞬时物理响应期间，同步测量电池模组的电芯电压和电池电流，能够实时捕捉到电池在响应过程中的动态电学状态。在此基础上，获取电池模组的电池内阻，该内阻是电池自身固有的电化学特性，会随电池的老化程度、温度以及荷电状态等因素而变化。正是由于电池内阻的存在，流经电池的电流会在电池内部产生一个电压降，即电池电流引起的电压变化量。本方案通过根据同步测量的电池电流和已获取的电池内阻，计算出这一电压变化量，从而量化了电池模组自身因素对电芯电压测量结果的影响。随后，基于计算出的电压变化量对电芯电压进行修正，从测量的电芯电压中扣除由电池内阻和电流引起的电压降，从而得到瞬时物理响应的净电压跌落值。这一修正过程有效地消除了电池模组自身状态对瞬时物理响应测量结果的干扰，使得获取的净电压跌落值能够更准确地反映电池物理实体在瞬时响应时的真实电化学特性。最终，将这一修正后的净电压跌落值作为瞬时物理响应的特征值，确保了物理凭证的准确性和可靠性。通过上述精确的特征值获取方法，本方案与判断信息链路完整性的步骤形成了紧密地结合。通过提供一个经过修正、更为准确的净电压跌落值作为物理凭证，极大地提升了物理凭证的真实性和代表性。这意味着，用户终端在比对物理凭证和预期参数时，能够基于一个更接近电池物理实体真实状态的数据进行判断，从而显著提高了信息链路完整性判断的准确性和可靠性。这种改进使得整个检测评估方法能够更有效地穿透中央平台可能存在的虚假信息，确保用户接收到的信息真实来源于电池物理实体，从而增强了整个电池资产健康状态评估体系的透明度和信任度。
[0037]在一些优选的实施例中，本申请具体实施如下。当电池模组接收到验证指令后，为了触发电池物理实体产生瞬时物理响应，可以控制电池模组内部的功率电子开关，例如一个MOSFET或IGBT，使其在极短时间内导通，将电池模组连接到一个预设的瞬时负载，例如一个大功率电阻或一个可控电流源，从而在电池两端产生一个瞬时电流冲击，导致电芯电压发生瞬时跌落。在这一瞬时物理响应发生期间，电池模组内部的电池管理系统(BMS)可以同步启动高精度电压传感器和电流传感器进行数据采集。例如，电压传感器可以是一个高分辨率的模数转换器(ADC)，用于实时测量每个电芯或整个电池组的电芯电压;电流传感器可以是一个霍尔效应传感器或一个精密分流电阻，用于实时测量流经电池模组的电池电流。这些传感器以高采样率(例如每毫秒一次或更高)连续采集数据，确保捕捉到瞬时响应的完整波形。同时，电池管理系统可以根据预设的算法或查找表获取电池模组的电池内阻。例如，可以通过在电池模组处于稳定状态时施加一个已知的小电流脉冲，并测量由此产生的电压响应来计算内阻;或者，电池管理系统可以根据电池的当前荷电状态(SOC)和温度，从预先存储的电池内阻特性查找表中获取对应的内阻值。一旦获取了同步测量的电池电流和电池内阻，电池管理系统中的处理单元可以根据欧姆定律计算电池电流引起的电压变化量，即电压变化量等于电池电流乘以电池内阻。随后，处理单元可以基于这一计算出的电压变化量对同步测量的电芯电压进行修正，具体操作是从测量的电芯电压中减去计算出的电压变化量，从而得到瞬时物理响应的净电压跌落值。例如，如果测量的电芯电压是4.0V，计算出的电压变化量是0.1V，那么修正后的净电压跌落值就是3.9V。最终，这个修正后的净电压跌落值被确定为瞬时物理响应的特征值，并作为物理凭证的一部分用于后续的信息链路完整性判断。
[0038]本申请进一步提出了用户终端根据电池模组的型号，获取瞬时物理响应的预期参数的步骤包括：
用户终端从回传数据中解析出电池状态信息;
用户终端从电池状态信息中获取电池的当前运行参数;
用户终端根据电池的当前运行参数，从预设的参数调整规则或查找表中确定电池模组的型号对应的瞬时物理响应的预期参数。
[0039]其中，电池的当前运行参数是指电池模组在特定时刻的实际工作状态数据，具体可以包括电池的实时温度、剩余电量、循环次数、电压、电流或者内阻等，其目的在于提供电池模组在实际使用环境下的动态性能信息，以更准确地反映其瞬时物理响应特性;预设的参数调整规则或查找表是指一种预先建立的、用于根据电池的当前运行参数来修正或确定瞬时物理响应预期参数的机制，具体可以是一个包含不同运行参数组合与对应预期参数值或调整系数的数据库，或者是一组基于电池物理模型和经验数据建立的数学公式或逻辑判断条件，其目的在于实现对瞬时物理响应预期参数的动态调整，从而提高预期参数的准确性。
[0040]本申请的方案通过在用户终端获取瞬时物理响应的预期参数时，引入对电池模组当前运行状态的考量，从而提高了预期参数的准确性。具体而言，在电池模组将包含物理凭证和电池状态信息的回传数据发送至用户终端后，用户终端首先对接收到的回传数据进行解析，从中提取出电池状态信息。随后，用户终端从这些电池状态信息中识别并获取电池的当前运行参数，例如电池的实时温度、剩余电量或循环次数等。这些运行参数反映了电池在实际使用中的动态特性，而不仅仅是其出厂型号所代表的静态属性。在此基础上，用户终端不再仅仅依据电池模组的型号来确定预期参数，而是结合这些实时获取的电池当前运行参数，从预先设定的参数调整规则或查找表中进行查询或计算，从而确定出与当前电池实际运行状态更为匹配的瞬时物理响应的预期参数。这种动态调整机制使得预期参数能够适应电池的老化、温度变化等多种工况，确保了预期参数与电池物理实体实际响应之间的一致性。通过这种方式，当用户终端后续比对物理凭证和瞬时物理响应的预期参数时，比对结果的准确性得到显著提升，进而使得对信息链路完整性的判断更加可靠和精确，有效避免了因电池自身状态变化而导致的误判，从而增强了整个检测方法的鲁棒性。
[0041]在一些优选的实施例中，用户终端可以是一个智能手机应用程序，该应用程序接收到来自云平台的包含回传数据的通信包。当接收到该回传数据时，应用程序内部的数据解析模块可以被激活，该模块被配置为识别并提取数据包中特定字段所承载的电池状态信息，例如，通过解析JSON格式或Protobuf格式的数据结构，从中分离出表示电池温度、当前电压、充放电循环次数以及健康状态(SOH)等关键指标的数据。进一步地，从这些解析出的电池状态信息中，应用程序的参数提取逻辑可以被执行，以获取电池的当前运行参数。例如，可以将解析出的电池温度值直接作为当前运行参数之一，或者将电池的当前电压和剩余电量百分比作为另外的运行参数。这些参数被用于表征电池在特定时刻的实际工况。随后，为了确定瞬时物理响应的预期参数，应用程序可以访问本地存储的或从云端同步的预设参数调整规则或查找表。举例来说，该查找表可以是一个二维数组，其行索引代表电池模组的型号，列索引代表不同的电池温度区间，每个单元格存储对应型号和温度下的瞬时电压跌落预期值。当获取到电池的当前温度为25摄氏度时，应用程序会根据电池模组的型号，在查找表中查询20～30摄氏度温度区间对应的预期参数。作为一种具体的实施方式，参数调整规则可以是一个多项式函数，例如：预期电压跌落值=A*(电池温度)+B*(剩余电量)+C，其中A、B、C是预先通过实验或仿真确定的系数。用户终端将获取到的电池当前温度和剩余电量代入该函数，即可计算出动态调整后的瞬时物理响应预期参数。通过这种方式，预期参数的确定过程能够充分考虑电池的实际运行条件，从而提高比对的准确性。
[0042]本申请进一步提出了用户终端比对物理凭证和瞬时物理响应的预期参数，用户终端根据比对结果，判断信息链路的完整性步骤包括：
计算物理凭证和瞬时物理响应的预期参数之间的偏差量;
将偏差量和预设的第一阈值进行比对;
将偏差量和预设的第二阈值进行比对，第二阈值大于第一阈值;
用户终端根据比对结果，判断信息链路的完整性，其中，当偏差量小于第一阈值时，判断信息链路完整;当偏差量大于或等于第一阈值且小于第二阈值时，判断信息链路完整，且对应的偏差值属于允许偏差范围内;当偏差量大于或等于第二阈值时，判断信息链路完整性受损。
[0043]其中，偏差量是指物理凭证和瞬时物理响应的预期参数之间的数值差异，其可以采用绝对差值、相对差值或百分比差值等方式来计算，其目的在于量化实际响应与预期响应之间的偏离程度;第一阈值是指一个预设的、相对严格的数值界限，用于界定信息链路的完全完整状态，其可以根据系统对数据准确性的要求、传感器精度或环境干扰的容忍度等因素进行设定，其目的在于识别出几乎没有偏差的理想情况;第二阈值是指一个预设的、相对宽松的数值界限，且大于第一阈值，用于界定信息链路在允许偏差范围内的完整状态，其可以根据实际应用中可能存在的测量误差、环境波动或系统噪声等不确定性因素进行设定，其目的在于区分轻微偏差与严重异常，避免因微小波动而误判信息链路受损。
[0044]本申请的方案通过引入双阈值判断机制，对信息链路的完整性进行分级评估。首先，用户终端在接收到电池模组回传的物理凭证后，会根据电池模组的型号获取瞬时物理响应的预期参数。随后，计算物理凭证和瞬时物理响应的预期参数之间的偏差量。这个偏差量是判断信息链路完整性的基础，它直接反映了实际物理响应与理论预期之间的差异。接着，将计算得到的偏差量与预设的第一阈值进行比对。第一阈值代表了信息链路完全完整或几乎无偏差的严格标准。如果偏差量小于第一阈值，则表明物理凭证与预期参数高度一致，信息链路传输过程未受到干扰或篡改，此时用户终端可以判断信息链路是完整的。同时，为了应对实际应用中不可避免的测量误差、环境噪声或系统波动，本申请进一步将偏差量与预设的第二阈值进行比对。第二阈值大于第一阈值，它定义了一个允许的偏差范围。当偏差量大于或等于第一阈值但小于第二阈值时，这表明信息链路虽然存在一定的偏差，但该偏差处于可接受的范围内，不影响信息链路的完整性。在这种情况下，用户终端仍然判断信息链路完整，并识别出该偏差属于允许偏差范围内。这种分级判断避免了简单阈值可能导致的误判，例如，当偏差量略微超出单一阈值时，可能实际上链路仍是健康的，但会被误判为受损。最后，当偏差量大于或等于第二阈值时，这表明物理凭证与预期参数之间的差异已经超出了可接受的范围，此时用户终端判断信息链路完整性受损。这通常意味着信息链路在传输过程中可能受到了干扰、篡改或存在其他异常情况。通过上述分级判断机制，本申请的方案能够更精细地识别信息链路的真实状态。与仅仅比对物理凭证和瞬时物理响应的预期参数并进行简单判断的方案相比，本申请在判断信息链路完整性时，能够有效区分正常波动、轻微偏差和严重异常，从而提高了判断的准确性和可靠性。这种方法使得用户终端对信息链路完整性的判断不再是简单的二元结果，而是能够提供更具参考价值的评估，从而更有效地识别出信息链路被操纵或受损的情况，确保用户接收到的电池状态信息是真实来源于电池物理实体的实时状态，而非由平台基于业务策略拦截、修正或完全伪造的。
[0045]在一些优选的实施例中，用户终端在执行比对物理凭证和瞬时物理响应的预期参数并判断信息链路完整性的步骤时，可以具体实施如下：首先，用户终端接收到电池模组回传的物理凭证，例如，一个瞬时电压跌落值，同时，根据电池模组的型号和当前运行参数，从预设的查找表中获取对应的瞬时物理响应的预期参数，例如，一个理论上的预期电压跌落值。接着，用户终端计算物理凭证和瞬时物理响应的预期参数之间的偏差量。例如，可以计算两者之间的绝对差值，即：偏差量=|物理凭证-预期参数|。随后，用户终端将计算出的偏差量与预设的第一阈值进行比对。例如，第一阈值可以设定为0.05V。如果计算出的偏差量小于0.05V，则用户终端可以判断信息链路是完整的，这表示实际测量值与预期值高度吻合，链路传输正常。同时，用户终端将该偏差量与预设的第二阈值进行比对。例如，第二阈值可以设定为0.15V，且该第二阈值大于第一阈值0.05V。根据比对结果，用户终端进行分级判断：当偏差量小于0.05V时，用户终端判断信息链路完整。当偏差量大于或等于0.05V且小于0.15V时，用户终端判断信息链路完整，并且可以向用户或后台系统提示，当前的偏差值属于允许偏差范围内，例如，可能由于环境温度轻微波动或传感器微小误差引起。当偏差量大于或等于0.15V时，用户终端判断信息链路完整性受损，这可能意味着数据在传输过程中被篡改，或者电池模组的物理响应存在严重异常，需要进一步的检查或干预。通过这种方式，用户终端能够对信息链路的完整性进行更为细致和准确地评估，避免了因单一阈值判断可能导致的误判，从而提高了整个检测方法的可靠性。
[0046]本申请进一步提出了电池模组接收验证指令后，触发电池物理实体产生瞬时物理响应的步骤包括：
电池模组接收验证指令后，获取电池模组的运行状态数据;
根据电池模组的运行状态数据，调整触发瞬时物理响应的负载参数;
依据调整后瞬时物理响应的负载参数，控制电池物理实体施加瞬时负载，产生瞬时物理响应。
[0047]其中，电池模组的运行状态数据是指反映电池模组当前工作状况和健康程度的实时或近实时信息，具体可以包括电池的电压、电流、温度、荷电状态(SOC)、健康状态(SOH)以及循环次数等参数，其目的在于为后续的负载参数调整提供决策依据，确保瞬时物理响应在安全且有效的前提下进行;负载参数是指用于定义瞬时物理响应特性的可调控量，具体可以包括瞬时负载的幅值、持续时间、波形(例如脉冲宽度、频率)以及施加时机等，其目的在于根据电池模组的运行状态数据，动态优化瞬时物理响应的强度和方式，以适应不同的电池工况;瞬时负载是指在极短时间内施加于电池物理实体上的电能消耗或输出，具体可以是通过连接或断开一个电阻、电容或感性负载，或者通过控制电池内部的功率转换电路，在短时间内改变电池的充放电状态，其目的在于引起电池电压或电流的快速变化，从而产生可测量的瞬时物理响应。
[0048]本申请的方案通过引入对电池模组运行状态的考量，优化了瞬时物理响应的触发过程。具体而言，当电池模组接收到验证指令后，不再直接施加预设的瞬时负载，而是首先获取电池模组的运行状态数据。这些数据提供了电池当前健康状况和工作环境的全面视图。基于这些运行状态数据，系统会智能地调整触发瞬时物理响应的负载参数。例如，如果电池电量较低，系统可以降低瞬时负载的幅值或缩短其持续时间，以避免过度放电;如果电池温度较高，系统可以延迟响应或选择更温和的负载模式，以防止过热。这种动态调整确保了瞬时物理响应的施加是安全且对电池无害的。随后，依据这些调整后的负载参数，精确控制电池物理实体施加瞬时负载，从而产生预期的瞬时物理响应。这一系列步骤形成了一个闭环的自适应控制机制，使得电池模组在任何运行状态下都能以最优方式产生瞬时物理响应。通过这种方式，本方案不仅解决了直接触发瞬时物理响应可能对电池造成不利影响的问题，更重要的是，它确保了所产生的瞬时物理响应是稳定、可控且具有代表性的。在整个新能源储能电池状态检测方法中，这一优化使得电池模组能够提供高质量的物理凭证，从而提高了用户终端比对物理凭证和预期参数的准确性，增强了信息链路完整性判断的可靠性。这种对物理凭证生成过程的精细化管理，使得整个检测方法在保障电池安全和寿命的同时，能够更准确地反映电池的真实物理状态，有效对抗潜在的信息操纵行为。
[0049]在一些优选的实施例中，具体而言，当电池模组接收到来自中央平台的验证指令时，其内部的电池管理系统(BMS)会立即启动数据采集程序，获取电池模组的运行状态数据。这些数据可以包括实时监测到的电池总电压、各电芯的电压、充放电电流、电池内部多个点的温度和通过算法估算的荷电状态(SOC)和健康状态(SOH)。例如，BMS可以从其内部存储器中读取最近的SOC和SOH值，并实时采样电压、电流和温度传感器的数据。随后，BMS会根据获取到的运行状态数据，调用预设的负载参数调整策略。该策略可以是一个基于规则的决策树，例如，如果检测到SOC低于20%，则将瞬时负载的持续时间从常规的50毫秒缩短至20毫秒，并将负载电流峰值降低20%;如果检测到任一电芯温度超过45摄氏度，则延迟瞬时物理响应的触发，直到温度回落到安全范围，或者选择一个更小的负载电阻进行放电。这些策略旨在平衡瞬时物理响应的有效性和电池的安全性。依据调整后的负载参数，BMS会控制电池物理实体施加瞬时负载。这可以具体通过控制电池模组内部的功率电子开关来实现，例如，通过一个MOSFET开关短暂地将一个预设的负载电阻接入电池回路，从而在极短时间内从电池中抽取一个特定幅值和持续时间的电流脉冲，产生可测量的电压跌落。这个电压跌落就是瞬时物理响应，其特征值将被测量并用于后续的信息链路完整性验证。
[0050]本申请进一步提出了控制电池物理实体施加瞬时负载的步骤包括：
控制电池模组内部的开关电路，对电池物理实体施加瞬时负载。
[0051]其中，开关电路是指一种能够快速接通或断开电流通路的电子电路，其可以采用功率场效应晶体管(MOSFET)、绝缘栅双极晶体管(IGBT)等半导体器件，或者电磁继电器等机电元件来实现，其目的在于实现对电池物理实体施加瞬时负载的精确、快速控制，从而确保瞬时物理响应的稳定性和可重复性。
[0052]本申请的方案通过将瞬时负载的施加机制集成到电池模组内部，并利用开关电路进行控制，实现了对电池物理实体施加瞬时负载的精细化管理。具体而言，在电池模组接收到验证指令并获取运行状态数据后，会根据这些数据调整瞬时物理响应的负载参数。随后，电池模组内部的控制单元会直接驱动其集成的开关电路，按照调整后的负载参数，快速地接通或断开与电池物理实体相连的负载通路。例如，可以通过控制开关电路的导通时间、占空比或切换频率，来精确地控制施加在电池物理实体上的电流脉冲或电压阶跃的持续时间、幅度和波形。这种内部控制方式，使得瞬时负载的施加过程响应迅速，且能够高度重复，从而确保每次触发的瞬时物理响应都具有可比性。这种通过电池模组内部开关电路施加瞬时负载的方式，与基础方案中触发电池物理实体产生瞬时物理响应的步骤紧密结合，形成了一个高效且可靠的瞬时物理响应生成机制。它克服了外部负载施加方式在精确性、响应速度和对电池模组潜在损害方面的局限。通过内部开关电路的快速切换能力，可以生成更清晰、更稳定的瞬时物理响应信号，这对于后续测量瞬时物理响应并获取其特征值，进而将其作为物理凭证至关重要。这种精确的物理凭证生成能力，显著提升了整个信息链路完整性判断的准确性和可靠性，使得用户终端能够更有效地验证所接收到的电池状态信息是否真实来源于电池物理实体，从而解决了信息链路完整性受损的问题。
[0053]在一些优选的实施例中，控制电池模组内部的开关电路对电池物理实体施加瞬时负载，可以这样实现：电池模组内部的电池管理系统(BMS)集成了一个或多个功率场效应晶体管(MOSFET)作为开关电路。这些MOSFET可以串联或并联在电池模组的主放电通路中，或者连接到特定的内部负载电阻上。当BMS接收到触发瞬时物理响应的指令，并根据电池的运行状态数据(例如当前电量、温度、健康状态等)计算出需要施加的瞬时负载参数时，BMS的微控制器单元(MCU)可以生成一个脉宽调制(PWM)信号，或者一个特定的数字控制信号。这个信号被发送到MOSFET的栅极，从而精确控制MOSFET的导通和截止。例如，为了施加一个短时脉冲电流负载，MCU可以控制MOSFET在极短的时间内(例如几毫秒到几十毫秒)完全导通，使电池通过一个预设的内部负载电阻放电，产生一个瞬时电流跌落，随后迅速截止。通过调整PWM信号的占空比或脉冲宽度，可以精细地控制瞬时负载的强度和持续时间。这种方式可以确保瞬时负载的施加过程高度可控，响应速度快，并且由于开关电路是电池模组的固有组成部分，可以避免外部连接带来的损耗和不确定性，同时，内部开关电路的设计可以与电池模组的散热和保护机制协同工作，从而避免对电池物理实体造成不必要的损害。
[0054]本申请进一步提出了指令信息包括：
用于指示瞬时物理响应的模式信息和/或用于指示瞬时物理响应的参数信息。
[0055]其中，指令信息是指用于承载触发电池物理实体产生瞬时物理响应的具体内容，其可以采用数据包、控制字或特定编码序列来实现。其中，模式信息是指用于指示瞬时物理响应行为方式或类型的具体数据，其可以采用枚举值、预设代码或功能标志位来实现，例如，可以指示瞬时负载的类型(恒流、恒压、恒功率)、负载施加的方式(阶跃式、脉冲式、斜坡式)或负载持续的时间。其中，参数信息是指用于指示瞬时物理响应强度或幅度的具体数值，其可以采用数值字段、比例因子或量化等级来实现，例如，可以指定瞬时负载的电流大小、电压范围或功率水平。
[0056]本申请的方案通过在验证指令中引入模式信息和/或参数信息，使得用户终端能够对电池物理实体产生的瞬时物理响应进行精细化控制和定制化配置。具体而言，当指令信息包含模式信息时，用户终端可以根据不同的检测需求或电池状态，灵活选择瞬时物理响应的类型或行为模式，例如，可以指定电池模组在产生瞬时物理响应时，是施加恒流负载、恒压负载还是恒功率负载，或者以阶跃式、脉冲式或斜坡式的方式施加负载，甚至可以控制负载持续的时间。这种模式的选择使得瞬时物理响应能够更有效地激发电池的特定物理特性，从而获取到更具代表性的特征值。同时，当指令信息包含参数信息时，用户终端可以对瞬时物理响应的强度或幅度进行精确调节，例如，可以设定瞬时负载的电流大小、电压范围或功率水平。通过调整这些参数，可以确保瞬时物理响应的幅度既能充分体现电池的响应特性，又避免对电池造成不必要的冲击，同时保证响应信号的清晰度，便于后续特征值的提取和分析。正是由于指令信息能够携带这些详细的模式和/或参数信息，使得电池模组在接收到验证指令后，能够根据这些信息产生一个可控且可预测的瞬时物理响应。这种可控性和可预测性，使得用户终端在后续比对物理凭证和瞬时物理响应的预期参数时，能够基于更精确的预期值进行判断，从而显著提升了信息链路完整性判断的准确性和可靠性。相比于仅使用单一、固定指令触发的响应，本方案能够根据实际应用场景和检测目的，动态调整瞬时物理响应的行为，从而更全面、更深入地探测电池的物理状态，有效识别出平台可能存在的指令欺骗或数据篡改行为，确保用户接收到的信息真实来源于电池物理实体，进而解决了仅仅依靠单一、缺乏针对性的指令信息无法充分激发电池物理实体响应特性，或无法根据不同检测需求灵活调整瞬时物理响应行为模式，从而限制检测精确性和适用性的问题。
[0057]在一些优选的实施例中，用户终端在发送验证指令时，可以根据当前需要检测的电池状态或预期的检测深度，动态地构建指令信息。举例来说，如果用户终端需要检测电池在瞬时大电流放电下的内阻特性，指令信息中可以包含模式信息，指示瞬时物理响应的模式为“恒流放电”，并且可以包含参数信息，指示恒流放电的电流大小为“5C倍率”。当电池模组接收到这样的验证指令后，其内部的控制单元会解析出这些模式信息和参数信息，并据此控制电池物理实体，例如通过闭合特定的开关电路，使电池以5C倍率的恒定电流进行瞬时放电。在另一个例子中，如果需要模拟电池在脉冲负载下的电压恢复特性，指令信息中可以包含模式信息，指示瞬时物理响应的模式为“脉冲放电”，同时包含参数信息，指示脉冲的持续时间为“100毫秒”和脉冲的幅度为“20安培”。电池模组会根据这些指令，精确地控制负载在100毫秒内施加20安培的脉冲电流，并在此期间测量电池的电压响应。通过这种方式，指令信息不再是简单的触发信号，而是包含了对瞬时物理响应行为的详细描述和量化要求，使得电池模组能够产生高度定制化的物理响应，从而为后续的特征值获取和信息链路完整性判断提供更丰富、更准确的物理凭证。
[0058]本申请进一步提出了用户终端发送验证指令的步骤包括：
生成验证指令，并基于验证指令生成对应的数据校验码;
用户终端利用预设的密钥对验证指令和/或数据校验码进行签名，生成验证指令的安全凭证;
用户终端发送验证指令、数据校验码和验证指令的安全凭证。
[0059]其中，数据校验码是指一种用于验证数据完整性的短字符串或数值，具体可以通过哈希函数(例如MD5、SHA-256)对验证指令的内容进行计算而得到，其目的在于快速检测验证指令在传输过程中是否被意外修改或损坏。预设的密钥是指在通信双方(例如用户终端和电池模组或中央平台)之间预先协商或分发的一串秘密信息，具体可以是对称密钥或非对称密钥对中的私钥，其目的在于用于加密、解密或数字签名操作，以确保通信的机密性和认证性。签名是指一种基于密码学原理，利用预设的密钥对数据进行处理，从而生成一个数字指纹的过程，具体可以是通过私钥对验证指令或其哈希值进行加密，其目的在于验证数据的来源和完整性，防止数据被篡改或伪造。验证指令的安全凭证是指通过签名过程生成的一段附加数据，具体可以是对验证指令或其数据校验码进行数字签名后得到的签名值，其目的在于作为验证指令的真实性和完整性的证明，确保接收方能够验证指令的合法性。
[0060]本申请的方案通过在用户终端发送验证指令之前，首先生成验证指令并基于其生成对应的数据校验码，从而为指令的完整性提供初步的校验基础。正是由于引入了数据校验码，接收方可以快速检测指令在传输过程中是否发生意外的位翻转或篡改。在此基础上，用户终端进一步利用预设的密钥对验证指令和/或数据校验码进行签名，生成验证指令的安全凭证。这种签名机制，正是由于其依赖于预设的密钥，使得任何未经授权的第三方都无法伪造或篡改指令及其校验码而不被发现，从而有效防止了中间人攻击和数据篡改。最终，用户终端将验证指令、数据校验码和验证指令的安全凭证一同发送。这种多重保障的发送方式，使得接收方在收到数据时，不仅可以通过数据校验码验证指令的完整性，更可以通过安全凭证验证指令的真实性和来源，确保了验证指令在信息链路中的安全传输。
[0061]用户终端发送验证指令是触发电池物理实体产生瞬时物理响应的关键起始步骤。通过本方案对验证指令进行安全加固，确保了发送的验证指令是真实且未被篡改的，从而保证了后续电池模组触发瞬时物理响应的准确性和可靠性。正是由于验证指令的真实性和完整性得到了保障，电池模组所产生的瞬时物理响应才能够真正反映其物理实体在接收到合法指令后的状态，进而使得用户终端后续比对物理凭证和瞬时物理响应的预期参数，并判断信息链路完整性的结果具有更高的可信度。这种对指令源头安全性的提升，避免了因指令被篡改或伪造而导致整个检测流程失效的风险，从而确保了整个信息链路完整性判断的准确性和有效性。
[0062]在一些优选的实施例中，本申请具体实施如下：当用户终端需要向电池模组发送验证指令以触发瞬时物理响应时，用户终端的处理器首先根据预设的协议和指令格式，生成一条验证指令，例如，该指令可以包含一个特定的模式信息和一个负载参数。随后，该处理器会调用一个哈希算法模块，例如SHA-256算法，对生成的验证指令的全部内容进行计算，从而得到一个固定长度的哈希值，该哈希值即作为数据校验码。紧接着，用户终端会利用其内部存储的预设私钥，通过数字签名算法(例如RSA或ECDSA)对该验证指令的哈希值(即数据校验码)进行签名，生成一个数字签名串，该数字签名串即为验证指令的安全凭证。最后，用户终端的通信模块会将原始的验证指令、计算得到的数据校验码以及生成的数字签名串(安全凭证)打包成一个数据包，并通过无线网络发送给中央平台，由中央平台透传至目标电池模组。电池模组接收到该数据包后，会首先使用预设的公钥对安全凭证进行验证，并对接收到的验证指令重新计算哈希值并与接收到的数据校验码进行比对，只有当两者都验证通过时，才认为该验证指令是真实且未被篡改的，从而触发相应的瞬时物理响应。
[0063]通过上述技术方案，在用户终端发送验证指令的过程中，通过生成数据校验码和利用预设密钥进行签名，并一同发送验证指令、数据校验码和安全凭证，能够有效增强验证指令在传输过程中的安全性。这使得接收方可以对验证指令的完整性和真实性进行多重验证，从而防止验证指令被恶意篡改或伪造。因此，本方案能够确保后续电池模组基于真实、完整的指令产生瞬时物理响应，进而保证了电池状态检测的准确性和可靠性，有效避免了因指令安全问题导致的信息链路完整性判断失误。
[0064]本申请进一步提出了物理凭证和电池状态信息形成回传数据发送至用户终端的步骤包括：
电池模组对物理凭证和电池状态信息进行加密或数字签名处理，生成回传数据;
将回传数据发送至用户终端。
[0065]其中，加密或数字签名处理是指对数据应用密码学技术，以确保数据的机密性、完整性或真实性，具体可以是通过对称加密算法或非对称加密算法对数据进行加密，以防止信息泄露;或者通过哈希函数和非对称密钥对数据生成数字签名，以验证数据的来源和完整性，其目的在于增强数据在传输过程中的安全性，防止数据被窃取或篡改。
[0066]本申请的方案通过在电池模组将物理凭证和电池状态信息形成回传数据发送至用户终端之前，对这些关键信息进行加密或数字签名处理，从而确保了回传数据在传输过程中的机密性和完整性。正是由于对数据进行了加密处理，即使数据在传输过程中被非法截获，其内容也无法被轻易解读，有效防止了敏感电池状态信息的泄露。同时，通过数字签名处理，用户终端在接收到回传数据后，可以验证数据的来源是否真实以及数据是否在传输过程中被篡改，从而保证了用户终端所接收到的物理凭证和电池状态信息的真实性和可靠性。这种处理方式与基础方案中通过物理凭证比对预期参数来判断信息链路完整性的机制相结合，使得整个信息链路的安全性得到了显著提升。基础方案能够判断信息链路是否被平台篡改，而本方案则进一步保障了在电池模组到用户终端这一段传输路径上，数据本身的安全性，避免了数据在传输层面的窃取或篡改风险，从而为用户终端对信息链路完整性的最终判断提供了更坚实的数据基础，确保了整个电池状态检测方法的可靠性。
[0067]在一些优选的实施例中，电池模组在将物理凭证和电池状态信息形成回传数据之前，可以采用先进加密标准(AES)算法对这些数据进行对称加密处理。具体而言，电池模组内部的安全模块可以预先存储一个与用户终端共享的对称密钥。当需要发送回传数据时，电池模组利用该密钥对物理凭证和电池状态信息的组合进行加密，生成密文形式的回传数据。此外，为了进一步确保数据的完整性和来源真实性，电池模组还可以对加密后的数据或原始数据进行数字签名。例如，电池模组可以计算这些数据的SHA-256哈希值，并使用其私钥对该哈希值进行RSA数字签名。最终，将加密后的数据和数字签名一同封装成回传数据包，并通过安全套接层(SSL)或传输层安全(TLS)协议建立的加密通道发送至用户终端。用户终端接收到回传数据后，首先使用电池模组的公钥验证数字签名，确认数据的完整性和来源;然后，使用共享的对称密钥对加密数据进行解密，从而安全地获取物理凭证和电池状态信息。这样，即使在不安全的网络环境中，也能够有效防止数据在传输过程中被窃取或篡改，保障了信息传输的安全性。
[0068]参考图2，本申请进一步提出了一种新能源储能电池状态检测系统，应用于一种新能源储能电池状态检测方法，该系统包括：
发送模块，用于发送验证指令，验证指令包括用于触发电池物理实体产生瞬时物理响应的指令信息;
透传模块，用于接收验证指令，并将验证指令透传至电池模组;
处理模块，用于接收验证指令后，触发电池物理实体产生瞬时物理响应，并测量瞬时物理响应，获取瞬时物理响应的特征值;
采集模块，用于采集电池状态信息;
回传模块，用于将特征值作为物理凭证，物理凭证和电池状态信息形成回传数据发送至用户终端;
解析模块，用于接收回传数据，并解析出物理凭证;
获取模块，根据电池模组的型号，获取瞬时物理响应的预期参数;
判断模块，用户终端比对物理凭证和瞬时物理响应的预期参数，用户终端根据比对结果，判断信息链路的完整性。
[0069]其中，发送模块是指负责发起数据传输的功能单元，其可以采用软件程序、硬件电路或两者的组合来实现，其目的在于启动信息链路的验证过程;透传模块是指负责无修改地转发接收到的数据的功能单元，其可以采用通信协议栈中的转发层、专用数据链路层硬件或软件代理来实现，其目的在于确保指令信息准确无误地到达目标设备;处理模块是指负责执行特定操作并获取结果的功能单元，其可以采用嵌入式控制器、微处理器或专用集成电路来实现，其目的在于触发并测量电池的物理响应;采集模块是指负责获取传感器数据的功能单元，其可以采用数据采集
芯片、模拟数字转换器或传感器接口电路来实现，其目的在于获取电池的实时运行状态;回传模块是指负责将处理结果和采集数据打包并发送的功能单元，其可以采用通信接口、数据封装协议或网络传输单元来实现，其目的在于将验证所需的信息和电池状态信息安全地送达用户终端;解析模块是指负责从接收到的数据中提取特定信息的功能单元，其可以采用数据解析算法、协议解析器或数据结构处理器来实现，其目的在于从回传数据中准确识别出物理凭证;获取模块是指负责根据输入条件检索或计算出目标参数的功能单元，其可以采用数据库查询接口、参数计算模型或预设查找表来实现，其目的在于为信息链路的完整性判断提供基准参数;判断模块是指负责根据预设规则对输入数据进行逻辑判定的功能单元，其可以采用比较器、逻辑判断算法或决策引擎来实现，其目的在于根据比对结果确定信息链路的完整性。
[0070]本申请的方案通过模块化的设计，将新能源储能电池状态检测方法中的各个关键步骤在系统层面进行实现，从而确保信息链路的完整性检测不依赖于用户终端的安全性。具体而言，发送模块首先发起验证指令，该指令包含触发电池物理实体产生瞬时物理响应的指令信息，主动启动了验证流程。透传模块接收到此验证指令后，将其无修改地转发至电池模组，确保了指令的原始性和准确性，避免了中间环节的篡改。在电池模组侧，处理模块接收指令后，触发电池物理实体产生可测量的瞬时物理响应，并精确测量该响应以获取其特征值，这提供了电池物理状态的直接证据。同时，采集模块独立地获取电池的常规状态信息。随后，回传模块将获取到的特征值作为物理凭证，与电池状态信息一同封装成回传数据，发送至用户终端。用户终端的解析模块负责从接收到的回传数据中准确提取出物理凭证。接着，获取模块根据电池模组的型号，独立地获取该瞬时物理响应的预期参数，为后续的比对提供可靠的基准。最终，判断模块比对用户终端接收到的物理凭证与预期的参数，并根据比对结果判断信息链路的完整性。这种系统化的实现方式，使得信息链路的完整性验证不再仅仅依赖于用户终端的计算和判断能力，而是通过一个由多个功能模块协同工作的系统来完成，从而有效解决了信息链路可能被中央平台篡改或拦截的问题，提升了检测的独立性和可靠性。通过将方法步骤转化为具体的系统模块，本申请提供了一个物理层面的保障，使得即使在用户终端安全性不足或被恶意篡改的情况下，信息链路的完整性依然能够得到有效验证，从而确保用户获取的电池状态信息是真实可靠的。
[0071]在一些优选的实施例中，本新能源储能电池状态检测系统可以具体实施如下。发送模块可以集成在用户终端的应用程序中，例如智能手机上的电池管理APP，当用户发起电池状态查询或完整性验证请求时，该APP生成包含特定指令信息的验证指令，例如指示电池模组进行一次微秒级脉冲放电的指令。透传模块可以部署在中央平台的通信网关服务器上，其接收到来自用户终端的验证指令后，不进行任何修改或拦截，直接通过无线通信网络(例如4G/5G或LoRa)将指令转发至目标电池模组。
[0072]在电池模组内部，处理模块可以由电池管理系统(BMS)的主控芯片实现，该芯片在接收到验证指令后，控制电池内部的负载电路(例如一个可控的电阻或MOSFET开关)在极短时间内(例如100微秒)对电池物理实体施加一个瞬时负载，从而产生一个可测量的瞬时电压跌落响应。BMS同时测量此瞬时电压跌落的幅值和持续时间，并将其作为瞬时物理响应的特征值。同时，采集模块，例如BMS内部的电压、电流、温度传感器和数据记录单元，持续采集电池的实时运行参数，如当前电芯电压、电流、温度、循环次数和健康状态(SOH)等。
[0073]回传模块，可以由BMS的通信接口单元(例如一个蓝牙模块或蜂窝通信模块)实现，将上述获取到的特征值作为物理凭证，与采集到的电池状态信息一同封装成加密的数据包，通过无线网络回传至用户终端。用户终端接收到该数据包后，解析模块，作为APP中的一个数据处理子程序，负责解密并从中解析出物理凭证。获取模块，可以是一个内置在APP中的数据库查询接口或一个云端API调用接口，根据从回传数据中解析出的电池模组型号，从预设的参数库中获取该型号电池在特定工况下瞬时物理响应的预期参数。最后，判断模块，作为APP中的一个逻辑判断算法，比对解析出的物理凭证与获取到的预期参数，例如计算两者之间的偏差量，并根据预设的阈值规则，向用户显示信息链路的完整性判断结果，例如“信息链路完整”或“信息链路受损”。
[0074]通过上述技术方案，本系统提供了一种独立的、可靠的机制来验证用户终端与电池模组之间的信息链路的完整性。该系统通过将验证指令的发送、透传、电池物理响应的触发与测量、电池状态信息的采集、物理凭证与状态信息的回传和物理凭证的解析、预期参数的获取和最终的完整性判断等功能，分别由专门的模块实现，从而使得信息链路的完整性检测不再过度依赖用户终端自身的处理能力或安全性。即使中央平台存在信息篡改或拦截的潜在风险，或者用户终端本身存在安全漏洞，本系统也能通过物理凭证的生成与比对，有效识别信息链路中的异常，确保用户所获取的电池状态信息是真实来源于电池物理实体，从而提升了电池状态信息的透明度和可靠性，降低了因信息不对称而引发的运营风险和安全隐患。
[0075]以上所公开的内容仅为本发明的优选可行实施例，并非因此局限本发明的保护范围，所以凡是运用本发明说明书及附图内容所做的等效技术变化，均包含于本发明的保护范围内，此外，随着技术发展其中的元素是可以更新的。
说明书附图(2)
声明：
“新能源储能电池状态检测方法及系统” 该技术专利(论文)所有权利归属于技术(论文)所有人。仅供学习研究，如用于商业用途，请联系该技术所有人。
我是此专利(论文)的发明人(作者)
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编辑：北方有色网
来源：自由创新（深圳）能源科技有限公司
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