CN110341541A - 一种新能源汽车用电池管理***及使用方法 - Google Patents

一种新能源汽车用电池管理***及使用方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种新能源汽车用电池管理***，可对电池的电流数据、电压数据和电量数据进行采集，可对***设备以及汽车电池的温湿度数据进行采集，可对***设备的运行状态进行监测，可对数据进行分析处理，将***设备以及汽车电池的正常数据进行提取，然后与数据分析处理后的结果进行对比，为监测数据提供分析对比的基础，可对汽车主电池和汽车备用电池进行切换或断电管理，可防止汽车电池电量过低，影响汽车的正常使用，可对***进行控制，可对根据发送来的对比结果，及时对相应的设备进行检查维护，可及时了解汽车电池的各项数据信息；本发明还提供了一种新能源汽车用电池管理***使用方法，操作方便快捷，便于推广。

Description

一种新能源汽车用电池管理***及使用方法
技术领域
本发明涉及电池管理技术领域，具体为一种新能源汽车用电池管理***及使用方法。
背景技术
电池指盛有电解质溶液和金属电极以产生电流的杯、槽或其他容器或复合容器的部分空间，能将化学能转化成电能的装置。电池的性能参数主要有电动势、容量、比能量和电阻。
蓄电池是汽车必不可少的一部分，可分为传统的铅酸蓄电池和免维护型蓄电池。由于蓄电池采用了铅钙合金做栅架，所以充电时产生的水分解量少，水分蒸发量也低，加上外壳采用密封结构，释放出来的硫酸气体也很少，所以它与传统蓄电池相比，具有不需添加任何液体，对接线桩头，电量储存时间长等优点。随着新能源汽车的不断发展，电池技术也在不断进步和发展，新能源汽车包括四大类型：混合动力电动汽车(HEV)、纯电动汽车(BEV，包括太阳能汽车)、燃料电池电动汽车(FCEV)、其他新能源（如超级电容器、飞轮等高效储能器）汽车等。
但目前新能源汽车对电池的管理还不够全面，且无法对电池进行实时监测，当汽车长时间放置时，电池可能出现电量不足的状况，影响汽车的正常使用。
发明内容
本发明要解决的技术问题是克服现有的缺陷，提供一种新能源汽车用电池管理***及使用方法，可以有效解决背景技术中的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种新能源汽车用电池管理***，包括数据采集模块、数据监测模块、数据库、物联网平台、电池管理模块、警示模块和智能终端，所述数据采集模块、所述数据监测模块、所述数据库、所述电池管理模块和所述智能终端的输出端均分别与所述物联网平台的输入端连接，所述物联网平台的输出端分别与所述数据采集模块、所述数据监测单元、所述数据库、所述电池管理模块、所述警示模块和所述智能终端的输入端连接，所述数据库的输出端与所述智能终端的输入端连接，所述数据监测模块和所述数据采集模块均分别与所述电池管理模块连接，所述数据采集模块包括电流采集单元、电压采集单元和电量采集单元，所述数据监测模块包括温度监测单元、湿度监测单元和运行监测单元，所述物联网平台包括中央处理单元、信息收发单元和存储单元，所述电池管理模块包括主电池管理单元和备用电池管理单元，所述智能终端包括显示单元和输入单元。
作为本发明的一种优选技术方案，所述智能终端包括车载电脑和移动设备，所述移动设备为智能手机、平板电脑或者联网计算机等其他智能设备。
作为本发明的一种优选技术方案，所述温度监测单元和所述湿度监测单元均分别设于数据采集设备、电池管理设备和数据监测设备以及汽车电池外侧。
作为本发明的一种优选技术方案，所述警示模块包括警示灯和蜂鸣器，且所述警示灯和所述蜂鸣器均设于汽车电池外侧和汽车内部。
作为本发明的一种优选技术方案，所述运行监测单元与车间内部数据采集设备、数据监测设备和电池管理设备均分别连接。
作为本发明的一种优选技术方案，所述存储单元包括云储存空间和本地储存器。
作为本发明的一种优选技术方案，所述电流采集单元、所述电压采集单元和所述电量采集单元均分别与汽车电池连接。
本发明还提出了一种新能源汽车用电池管理***的使用方法，包括以下步骤：
S1．管理者通过所述智能终端的所述输入单元开启***，所述智能终端向所述物联网平台发送指令；
S2．所述物联网平台接收指令后，运行***，所述数据采集模块中的所述电流采集单元对汽车电池电流数据进行采集，所述电压采集单元对汽车电池电压数据进行采集，所述电量采集单元对汽车电池电量数据进行采集，并将数据发送给所述物联网平台；
S3．所述数据监测模块中的所述温度监测单元对数据采集设备、电池管理设备和数据监测设备以及汽车电池的温度数据进行采集，所述湿度监测单元对数据采集设备、电池管理设备和数据监测设备以及汽车电池的湿度数据进行采集，所述运行监测单元对数据采集设备、数据监测设备以及电池管理设备的运行状态进行监测，并将监测数据传送给所述物联网平台；
S4．所述物联网平台将接收到的温度监测数据、湿度监测数据、电流采集数据、电压采集数据、电量采集数据和数据采集设备、数据监测设备以及电池管理设备运行监测数据通过所述中央处理单元进行分析处理；
S5．所述物联网平台从所述数据库内将数据采集设备、电池管理设备和数据监测设备以及汽车电池的正常温度数据、湿度数据正常运行数据进行提取，然后将数据分析处理后的结果与正常数据进行对比，可判断数据采集设备、电池管理设备和数据监测设备以及汽车电池的温湿度数据是否合理，可判断数据采集设备、数据监测设备或电池管理设备运行数据是否合理，通过所述存储单元将数据对比结果进行存储，然后将数据对比结果传送给所述数据库和所述智能终端；
S6．当对比结果显示数据采集设备、数据监测设备或电池管理设备运行数据或温湿度数据出现异常时，可向所述警示模块下达指令进行警示，通过将问题设备发送到所述智能终端，所述智能终端通过所述显示单元进行显示，管理者根据对比结果，查看数据采集设备、数据监测设备或电池管理设备的信息，到相应的数据采集设备、数据监测设备或电池管理设备安装处，对问题设备进行维护，且可通过所述智能终端向所述物联网平台再次下达指令，所述物联网平台向所述警示模块进行警示，且便于准确定位查找存在问题的设备；
S7．问题设备维护后，所述物联网平台将维护后的数据信息上传到所述数据库上，管理者可通过所述智能终端对数据库内的数据进行查看；
S8．使用者可通过所述智能终端查看汽车电池的实时电流数据、电压数据和电量数据，当电量数据显示汽车电池电量过低时，可通过所述智能终端向所述物联网平台下达指令，所述物联网平台向所述电池管理模块传达指令，所述主电池管理单元和所述备用电池管理单元可对汽车主电池和备用电池进行切换或直接关闭进行节电。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
1、本发明通过设置数据采集模块，可对电池的电流数据、电压数据和电量数据进行采集，并将数据传送给物联网平台。
2、本发明通过设置数据监测模块，可对数据采集设备、电池管理设备和数据监测设备以及汽车电池的温度数据进行采集，可对数据采集设备、数据监测设备以及电池管理设备的运行状态进行监测，并将数据传送给物联网平台。
3、本发明通过设置物联网平台和数据库，可对数据进行分析处理，将数据采集设备、电池管理设备和数据监测设备以及汽车电池的正常温度数据、湿度数据正常运行数据进行提取，然后将数据分析处理后的结果与正常数据进行对比，为监测数据提供分析对比的基础。
4、本发明通过设置电池管理模块，可对汽车主电池和汽车备用电池进行切换或断电管理，可防止汽车电池电量过低，影响汽车的正常使用。
5、本发明通过设置智能终端，可对***进行控制，可对根据发送来的对比结果，及时对相应的设备进行检查维护，可及时了解汽车电池的各项数据信息。
附图说明
图1为本发明连接示意图。
图2为本发明***工作流程示意图。
图3为本发明使用方法中主电池和备用电池的协调管理流程示意图。
图中：1、数据采集模块；2、数据监测模块；3、数据库；4、物联网平台；5、电池管理模块；6、警示模块；7、智能终端；8、电流采集单元；9、电压采集单元；10、电量采集单元；11、温度监测单元；12、湿度监测单元；13、运行监测单元；14、中央处理单元；15、信息收发单元；16、存储单元；17、主电池管理单元；18、备用电池管理单元；19、显示单元；20、输入单元。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1-3，本发明提供一种技术方案：一种新能源汽车用电池管理***，包括数据采集模块1、数据监测模块2、数据库3、物联网平台4、电池管理模块5、警示模块6和智能终端7，数据采集模块1、数据监测模块2、数据库3、电池管理模块5和智能终端7的输出端均分别与物联网平台4的输入端连接，物联网平台4的输出端分别与数据采集模块1、数据监测单元2、数据库3、电池管理模块5、警示模块6和智能终端7的输入端连接，数据库3的输出端与智能终端7的输入端连接，数据监测模块2和数据采集模块1均分别与电池管理模块5连接，数据采集模块1包括电流采集单元8、电压采集单元9和电量采集单元10，数据监测模块2包括温度监测单元11、湿度监测单元12和运行监测单元13，物联网平台4包括中央处理单元14、信息收发单元15和存储单元16，电池管理模块5包括主电池管理单元17和备用电池管理单元18，智能终端7包括显示单元19和输入单元20。
为了便于用户进行使用，本实施例中，优选的，智能终端7包括车载电脑和移动设备，移动设备为智能手机、平板电脑或者联网计算机等其他智能设备。
为了便于对电梯内部环境和设备进行数据采集和监测，本实施例中，优选的，温度监测单元11和湿度监测单元12均分别设于数据采集设备、电池管理设备和数据监测设备以及汽车电池外侧。
为了便于对***管理者和乘坐者进行警示，本实施例中，优选的，警示模块6包括警示灯和蜂鸣器，且警示灯和蜂鸣器均设于汽车电池外侧和汽车内部。
为了便于对数据采集设备、数据监测设备和电池管理设备进行运行检测，本实施例中，优选的，运行监测单元13与车间内部数据采集设备、数据监测设备和电池管理设备均分别连接。
为了便于对数据进行存储，本实施例中，优选的，存储单元16包括云储存空间和本地储存器。
为了便于对电池数据进行采集，本实施例中，优选的，电流采集单元8、电压采集单元9和电量采集单元10均分别与汽车电池连接。
其使用方法，包括以下步骤：
S1．管理者通过智能终端7的输入单元20开启***，智能终端7向物联网平台4发送指令；
S2．物联网平台4接收指令后，运行***，数据采集模块1中的电流采集单元8对汽车电池电流数据进行采集，电压采集单元9对汽车电池电压数据进行采集，电量采集单元10对汽车电池电量数据进行采集，并将数据发送给物联网平台4；
S3．数据监测模块2中的温度监测单元11对数据采集设备、电池管理设备和数据监测设备以及汽车电池的温度数据进行采集，湿度监测单元12对数据采集设备、电池管理设备和数据监测设备以及汽车电池的湿度数据进行采集，运行监测单元13对数据采集设备、数据监测设备以及电池管理设备的运行状态进行监测，并将监测数据传送给物联网平台4；
S4．物联网平台4将接收到的温度监测数据、湿度监测数据、电流采集数据、电压采集数据、电量采集数据和数据采集设备、数据监测设备以及电池管理设备运行监测数据通过中央处理单元14进行分析处理；
S5．物联网平台4从数据库3内将数据采集设备、电池管理设备和数据监测设备以及汽车电池的正常温度数据、湿度数据正常运行数据进行提取，然后将数据分析处理后的结果与正常数据进行对比，可判断数据采集设备、电池管理设备和数据监测设备以及汽车电池的温湿度数据是否合理，可判断数据采集设备、数据监测设备或电池管理设备运行数据是否合理，通过存储单元18将数据对比结果进行存储，然后将数据对比结果传送给数据库3和智能终端7；
S6．当对比结果显示数据采集设备、数据监测设备或电池管理设备运行数据或温湿度数据出现异常时，可向警示模块6下达指令进行警示，通过将问题设备发送到智能终端7，智能终端7通过显示单元19进行显示，管理者根据对比结果，查看数据采集设备、数据监测设备或电池管理设备的信息，到相应的数据采集设备、数据监测设备或电池管理设备安装处，对问题设备进行维护，且可通过智能终端7向物联网平台4再次下达指令，物联网平台4向警示模块6进行警示，且便于准确定位查找存在问题的设备；
S7．问题设备维护后，物联网平台4将维护后的数据信息上传到数据库3上，管理者可通过智能终端7对数据库3内的数据进行查看；
S8．使用者可通过智能终端7查看汽车电池的实时电流数据、电压数据和电量数据，当电量数据显示汽车电池电量过低时，可通过智能终端7向物联网平台4下达指令，物联网平台4向电池管理模块5传达指令，主电池管理单元17和备用电池管理单元18可对汽车主电池和备用电池进行切换或直接关闭进行节电。
本发明通过设置数据采集模块1，可对电池的电流数据、电压数据和电量数据进行采集，并将数据传送给物联网平台4；通过设置数据监测模块2，可对数据采集设备、电池管理设备和数据监测设备以及汽车电池的温度数据进行采集，可对数据采集设备、数据监测设备以及电池管理设备的运行状态进行监测，并将数据传送给物联网平台4；通过设置物联网平台4和数据库3，可对数据进行分析处理，将数据采集设备、电池管理设备和数据监测设备以及汽车电池的正常温度数据、湿度数据正常运行数据进行提取，然后将数据分析处理后的结果与正常数据进行对比，为监测数据提供分析对比的基础；通过设置电池管理模块5，可对汽车主电池和汽车备用电池进行切换或断电管理，可防止汽车电池电量过低，影响汽车的正常使用；通过设置智能终端7，可对***进行控制，可对根据发送来的对比结果，及时对相应的设备进行检查维护，可及时了解汽车电池的各项数据信息。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (8)

1.一种新能源汽车用电池管理***，包括数据采集模块（1）、数据监测模块（2）、数据库（3）、物联网平台（4）、电池管理模块（5）、警示模块（6）和智能终端（7），其特征在于：所述数据采集模块（1）、所述数据监测模块（2）、所述数据库（3）、所述电池管理模块（5）和所述智能终端（7）的输出端均分别与所述物联网平台（4）的输入端连接，所述物联网平台（4）的输出端分别与所述数据采集模块（1）、所述数据监测单元（2）、所述数据库（3）、所述电池管理模块（5）、所述警示模块（6）和所述智能终端（7）的输入端连接，所述数据库（3）的输出端与所述智能终端（7）的输入端连接，所述数据监测模块（2）和所述数据采集模块（1）均分别与所述电池管理模块（5）连接，所述数据采集模块（1）包括电流采集单元（8）、电压采集单元（9）和电量采集单元（10），所述数据监测模块（2）包括温度监测单元（11）、湿度监测单元（12）和运行监测单元（13），所述物联网平台（4）包括中央处理单元（14）、信息收发单元（15）和存储单元（16），所述电池管理模块（5）包括主电池管理单元（17）和备用电池管理单元（18），所述智能终端（7）包括显示单元（19）和输入单元（20）。
2.根据权利要求1所述的一种新能源汽车用电池管理***，其特征在于：所述智能终端（7）包括车载电脑和移动设备，所述移动设备为智能手机、平板电脑或者联网计算机等其他智能设备。
3.根据权利要求1所述的一种新能源汽车用电池管理***，其特征在于：所述温度监测单元（11）和所述湿度监测单元（12）均分别设于数据采集设备、电池管理设备和数据监测设备以及汽车电池外侧。
4.根据权利要求1所述的一种新能源汽车用电池管理***，其特征在于：所述警示模块（6）包括警示灯和蜂鸣器，且所述警示灯和所述蜂鸣器均设于汽车电池外侧和汽车内部。
5.根据权利要求1所述的一种新能源汽车用电池管理***，其特征在于：所述运行监测单元（13）与车间内部数据采集设备、数据监测设备和电池管理设备均分别连接。
6.根据权利要求1所述的一种新能源汽车用电池管理***，其特征在于：所述存储单元（16）包括云储存空间和本地储存器。
7.根据权利要求1所述的一种新能源汽车用电池管理***，其特征在于：所述电流采集单元（8）、所述电压采集单元（9）和所述电量采集单元（10）均分别与汽车电池连接。
8.一种新能源汽车用电池管理***的使用方法，其特征在于：包括以下步骤：
S1．管理者通过所述智能终端（7）的所述输入单元（20）开启***，所述智能终端（7）向所述物联网平台（4）发送指令；
S2．所述物联网平台（4）接收指令后，运行***，所述数据采集模块（1）中的所述电流采集单元（8）对汽车电池电流数据进行采集，所述电压采集单元（9）对汽车电池电压数据进行采集，所述电量采集单元（10）对汽车电池电量数据进行采集，并将数据发送给所述物联网平台（4）；
S3．所述数据监测模块（2）中的所述温度监测单元（11）对数据采集设备、电池管理设备和数据监测设备以及汽车电池的温度数据进行采集，所述湿度监测单元（12）对数据采集设备、电池管理设备和数据监测设备以及汽车电池的湿度数据进行采集，所述运行监测单元（13）对数据采集设备、数据监测设备以及电池管理设备的运行状态进行监测，并将监测数据传送给所述物联网平台（4）；
S4．所述物联网平台（4）将接收到的温度监测数据、湿度监测数据、电流采集数据、电压采集数据、电量采集数据和数据采集设备、数据监测设备以及电池管理设备运行监测数据通过所述中央处理单元（14）进行分析处理；
S5．所述物联网平台（4）从所述数据库（3）内将数据采集设备、电池管理设备和数据监测设备以及汽车电池的正常温度数据、湿度数据正常运行数据进行提取，然后将数据分析处理后的结果与正常数据进行对比，可判断数据采集设备、电池管理设备和数据监测设备以及汽车电池的温湿度数据是否合理，可判断数据采集设备、数据监测设备或电池管理设备运行数据是否合理，通过所述存储单元（18）将数据对比结果进行存储，然后将数据对比结果传送给所述数据库（3）和所述智能终端（7）；
S6．当对比结果显示数据采集设备、数据监测设备或电池管理设备运行数据或温湿度数据出现异常时，可向所述警示模块（6）下达指令进行警示，通过将问题设备发送到所述智能终端（7），所述智能终端（7）通过所述显示单元（19）进行显示，管理者根据对比结果，查看数据采集设备、数据监测设备或电池管理设备的信息，到相应的数据采集设备、数据监测设备或电池管理设备安装处，对问题设备进行维护，且可通过所述智能终端（7）向所述物联网平台（4）再次下达指令，所述物联网平台（4）向所述警示模块（6）进行警示，且便于准确定位查找存在问题的设备；
S7．问题设备维护后，所述物联网平台（4）将维护后的数据信息上传到所述数据库（3）上，管理者可通过所述智能终端（7）对数据库（3）内的数据进行查看；
S8．使用者可通过所述智能终端（7）查看汽车电池的实时电流数据、电压数据和电量数据，当电量数据显示汽车电池电量过低时，可通过所述智能终端（7）向所述物联网平台（4）下达指令，所述物联网平台（4）向所述电池管理模块（5）传达指令，所述主电池管理单元（17）和所述备用电池管理单元（18）可对汽车主电池和备用电池进行切换或直接关闭进行节电。
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