CN111145507A - 一种基于大数据的锂电池过充预警***及方法 - Google Patents

一种基于大数据的锂电池过充预警***及方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种基于大数据的锂电池过充预警***及方法，用于解决现有的锂电池预警***不能及时提醒用户及用户没有足够的时间拔掉充电插头导致锂电池出现过充的问题；包括数据采集模块、服务器、登录注册模块、充电发射模块、数据分析模块和预警模块；所述数据采集模块将采集的锂电池信息和锂电池对应的用户信息发送至服务器内存储；本发明通过对锂电池的购买时间、充电总次数、锂电池的剩余电量、锂电池的位置分析得到锂电池的预估充电时间并结合用户的位置，得到提醒时间，通过提前对锂电池进行过充预警，避免不能及时提醒用户及用户没有足够的时间拔掉充电插头导致锂电池出现过充现象。

Description

一种基于大数据的锂电池过充预警***及方法
技术领域
本发明涉及锂电池过充预警技术领域，具体为一种基于大数据的锂电池过充预警***及方法。
背景技术
锂离子电池是一种二次电池(充电电池)，它主要依靠锂离子在正极和负极之间移动来工作。在充放电过程中，Li+在两个电极之间往返嵌入和脱嵌：充电时，Li+从正极脱嵌，经过电解质嵌入负极，负极处于富锂状态；放电时则相反。
锂电池过充其实就是锂电池电量已满的情况下还在继续为手机锂电池进行充电，这种时候我们就称锂电池正发生过充。在电池电量已满的情况下继续充电会导致正极材料结构变化，造成容量损失，而其分解放氧与电解液会发生剧烈的化学反应，最坏的结果自然就是发生***；
现有的电池过充预警***不能及时提醒用户及用户没有足够的时间拔掉充电插头导致锂电池出现过充现象。
发明内容
本发明的目的就在于提出一种基于大数据的锂电池过充预警***及方法；本发明通过对锂电池的购买时间、充电总次数、锂电池的剩余电量、锂电池的位置分析得到锂电池的预估充电时间并结合用户的位置，得到提醒时间，通过提前对锂电池进行过充预警，避免不能及时提醒用户及用户没有足够的时间拔掉充电插头导致锂电池出现过充现象。
本发明解决的技术问题：
(1)如何通过数据采集模块采集锂电池信息并结合用户信息分析得到锂电池的提醒时间，通过锂电池的提醒时间提前发送过充提醒，便于用户有足够的时间对时间拔掉充电插头，解决了现有的锂电池预警***不能及时提醒用户及用户没有足够的时间拔掉充电插头导致锂电池出现过充的问题。
本发明的目的可以通过以下技术方案实现：一种基于大数据的锂电池过充预警***，包括数据采集模块、服务器、登录注册模块、充电发射模块、数据分析模块和预警模块；
所述数据采集模块用于采集锂电池信息和锂电池对应的用户信息；锂电池信息包括锂电池的购买时间、充电总次数、锂电池的剩余电量、锂电池的编号和锂电池的位置；用户信息包括用户姓名、联系电话和当前位置；所述数据采集模块将采集的锂电池信息和锂电池对应的用户信息发送至服务器内存储；通过安装在锂电池充电口的充电发射模块发送充电指令至数据分析模块；所述数据分析模块接收到充电指令后获取服务器内存储的锂电池信息信息和用户信息并进行分析，同时开始计时，该时刻为充电时刻；具体分析步骤如下：
步骤一：设定锂电池记为Li，i＝1、……、n；锂电池的充电总次数记为CLi；锂电池的剩余电量为DLi；
步骤二：根据锂电池的购买时间与***当前时间获取得到购买时长，并标记为TLi；
步骤三：数据分析模块发送定位请求指令至该用户的手机终端上并获取该用户的当前位置，根据锂电池的位置和用户的当前位置获取得到电池距离差JLi；
步骤四：利用公式
Figure BDA0002339512190000021
获取得到预估充电时长YLi；TELi为锂电池的充电总值；d1、d2、d3均为预设比例系数，λ为修正因子，取值为0.7589；YDLi为锂电池剩余电量对应的预设充电时长；
步骤五：利用公式T1＝JLi*d4获取得到用户的到达时长T1，其中d4为预设比例系数；
步骤六：利用公式TXLi＝YLi-T1获取得到该锂电池的提醒时长TXLi；
步骤七：当***当前时间减去充电时刻的时长等于提醒时长，则生成预警指令；数据分析模块将预警指令和到达时长发送至预警模块；
所述预警模块接收到预警指令并获取服务器内该锂电池的位置、到达时长及该锂电池对应用户的手机号码；预警模块将锂电池的位置、到达时长通过该用户的手机号码发送至用户的手机终端上。
所述用户登录模块用于用户提交用户信息、锂电池信息及注册并访问服务器。
所述充电发射模块包括电流检测单元、计算单元和发送单元；所述电流检测单元单元用于检测锂电池充电口的充电电流；当检测到充电电流，则生成充电信号并发送至发送单元，发送单元接收到充电信号后生成充电指令并发送至数据分析模块；同时开始计时；当电流检测单元未检测到充电电流，则停止计时；计算单元用于计算锂电池的充电值，具体计算步骤如下：
步骤一：获取开始计时与停止计时的时刻并计算通电时长记为T2Li；
步骤二：获取数据分析模块计算的预估充电时长，当T2Li≦YLi；则利用公式DCLi＝T2Li*d5获取得到锂电池的单次充电值DCLi；当T2Li>YLi；则利用公式DCLi＝YLi*d5+(T2Li-YLi)*d6获取得到锂电池的单次充电值DCLi；其中d5、d6均为预设比例系数；
步骤三：计算模块将计算的该锂电池的单次充电值发送至服务器内进行存储；
所述服务器内接收到锂电池的单次充电值后进行存储，并将该锂电池所有的单次充电值进行求和得到锂电池的充电总值TELi。
一种基于大数据的锂电池过充预警方法，该方法包括以下步骤：
S1：通过数据采集模块采集锂电池信息和锂电池对应的用户信息并发送至服务器内；
S2：安装在锂电池充电口的充电发射模块发送充电指令至数据分析模块；
S3：数据分析模块接收到充电指令后获取服务器内存储的锂电池信息信息和用户信息并进行分析得到预警指令和到达时长；数据分析模块将预警指令和到达时长发送至预警模块；
S4：预警模块接收到预警指令并获取服务器内该锂电池的位置、到达时长及该锂电池对应用户的手机号码；预警模块将锂电池的位置、到达时长通过该用户的手机号码发送至用户的手机终端上。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
1、本发明通过数据采集模块采集锂电池信息和锂电池对应的用户信息并发送至服务器内；安装在锂电池充电口的充电发射模块发送充电指令至数据分析模块；数据分析模块接收到充电指令后获取服务器内存储的锂电池信息信息和用户信息并进行分析；利用公式获取得到预估充电时长、用户的到达时长和该锂电池的提醒时长；当***当前时间减去充电时刻的时长等于提醒时长，则生成预警指令；数据分析模块将预警指令和到达时长发送至预警模块；预警模块接收到预警指令并获取服务器内该锂电池的位置、到达时长及该锂电池对应用户的手机号码；预警模块将锂电池的位置、到达时长通过该用户的手机号码发送至用户的手机终端上；通过对锂电池的购买时间、充电总次数、锂电池的剩余电量、锂电池的位置分析得到锂电池的预估充电时间并结合用户的位置，得到提醒时间，通过提前对锂电池进行过充预警，避免不能及时提醒用户及用户没有足够的时间拔掉充电插头导致锂电池出现过充现象。
附图说明
为了便于本领域技术人员理解，下面结合附图对本发明作进一步的说明。
图1为本发明原理框图。
具体实施方式
下面将结合实施例对本发明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作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1所示，一种基于大数据的锂电池过充预警***，包括数据采集模块、服务器、登录注册模块、充电发射模块、数据分析模块和预警模块；
数据采集模块用于采集锂电池信息和锂电池对应的用户信息；锂电池信息包括锂电池的购买时间、充电总次数、锂电池的剩余电量、锂电池的编号和锂电池的位置；用户信息包括用户姓名、联系电话和当前位置；数据采集模块将采集的锂电池信息和锂电池对应的用户信息发送至服务器内存储；通过安装在锂电池充电口的充电发射模块发送充电指令至数据分析模块；数据分析模块接收到充电指令后获取服务器内存储的锂电池信息信息和用户信息并进行分析，同时开始计时，该时刻为充电时刻；具体分析步骤如下：
步骤一：设定锂电池记为Li，i＝1、……、n；锂电池的充电总次数记为CLi；锂电池的剩余电量为DLi；
步骤二：根据锂电池的购买时间与***当前时间获取得到购买时长，并标记为TLi；
步骤三：数据分析模块发送定位请求指令至该用户的手机终端上并获取该用户的当前位置，根据锂电池的位置和用户的当前位置获取得到电池距离差JLi；
步骤四：利用公式
Figure BDA0002339512190000061
获取得到预估充电时长YLi；TELi为锂电池的充电总值；d1、d2、d3均为预设比例系数，λ为修正因子，取值为0.7589；YDLi为锂电池剩余电量对应的预设充电时长；
步骤五：利用公式T1＝JLi*d4获取得到用户的到达时长T1，其中d4为预设比例系数；
步骤六：利用公式TXLi＝YLi-T1获取得到该锂电池的提醒时长TXLi；
步骤七：当***当前时间减去充电时刻的时长等于提醒时长，则生成预警指令；数据分析模块将预警指令和到达时长发送至预警模块；
预警模块接收到预警指令并获取服务器内该锂电池的位置、到达时长及该锂电池对应用户的手机号码；预警模块将锂电池的位置、到达时长通过该用户的手机号码发送至用户的手机终端上。
用户登录模块用于用户提交用户信息、锂电池信息及注册并访问服务器。
充电发射模块包括电流检测单元、计算单元和发送单元；电流检测单元单元用于检测锂电池充电口的充电电流；当检测到充电电流，则生成充电信号并发送至发送单元，发送单元接收到充电信号后生成充电指令并发送至数据分析模块；同时开始计时；当电流检测单元未检测到充电电流，则停止计时；计算单元用于计算锂电池的充电值，具体计算步骤如下：
步骤一：获取开始计时与停止计时的时刻并计算通电时长记为T2Li；
步骤二：获取数据分析模块计算的预估充电时长，当T2Li≦YLi；则利用公式DCLi＝T2Li*d5获取得到锂电池的单次充电值DCLi；当T2Li>YLi；则利用公式DCLi＝YLi*d5+(T2Li-YLi)*d6获取得到锂电池的单次充电值DCLi；其中d5、d6均为预设比例系数；
步骤三：计算模块将计算的该锂电池的单次充电值发送至服务器内进行存储；
服务器内接收到锂电池的单次充电值后进行存储，并将该锂电池所有的单次充电值进行求和得到锂电池的充电总值TELi。
一种基于大数据的锂电池过充预警方法，该方法包括以下步骤：
S1：通过数据采集模块采集锂电池信息和锂电池对应的用户信息并发送至服务器内；
S2：安装在锂电池充电口的充电发射模块发送充电指令至数据分析模块；
S3：数据分析模块接收到充电指令后获取服务器内存储的锂电池信息信息和用户信息并进行分析得到预警指令和到达时长；数据分析模块将预警指令和到达时长发送至预警模块；
S4：预警模块接收到预警指令并获取服务器内该锂电池的位置、到达时长及该锂电池对应用户的手机号码；预警模块将锂电池的位置、到达时长通过该用户的手机号码发送至用户的手机终端上。
本发明在使用时，通过数据采集模块采集锂电池信息和锂电池对应的用户信息并发送至服务器内；安装在锂电池充电口的充电发射模块发送充电指令至数据分析模块；数据分析模块接收到充电指令后获取服务器内存储的锂电池信息信息和用户信息并进行分析；利用公式
Figure BDA0002339512190000071
获取得到预估充电时长YLi；利用公式T1＝JLi*d4获取得到用户的到达时长T1，利用公式TXLi＝YLi-T1获取得到该锂电池的提醒时长TXLi；当***当前时间减去充电时刻的时长等于提醒时长，则生成预警指令；数据分析模块将预警指令和到达时长发送至预警模块；预警模块接收到预警指令并获取服务器内该锂电池的位置、到达时长及该锂电池对应用户的手机号码；预警模块将锂电池的位置、到达时长通过该用户的手机号码发送至用户的手机终端上；通过对锂电池的购买时间、充电总次数、锂电池的剩余电量、锂电池的位置分析得到锂电池的预估充电时间并结合用户的位置，得到提醒时间，通过提前对锂电池进行过充预警，避免不能及时提醒用户及用户没有足够的时间拔掉充电插头导致锂电池出现过充现象。
以上公开的本发明优选实施例只是用于帮助阐述本发明。优选实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该发明仅为的具体实施方式。显然，根据本说明书的内容，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本发明的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地理解和利用本发明。本发明仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。

Claims (4)

1.一种基于大数据的锂电池过充预警***，其特征在于，包括数据采集模块、服务器、登录注册模块、充电发射模块、数据分析模块和预警模块；
所述数据采集模块用于采集锂电池信息和锂电池对应的用户信息；锂电池信息包括锂电池的购买时间、充电总次数、锂电池的剩余电量、锂电池的编号和锂电池的位置；用户信息包括用户姓名、联系电话和当前位置；所述数据采集模块将采集的锂电池信息和锂电池对应的用户信息发送至服务器内存储；通过安装在锂电池充电口的充电发射模块发送充电指令至数据分析模块；所述数据分析模块接收到充电指令后获取服务器内存储的锂电池信息信息和用户信息并进行分析，同时开始计时，该时刻为充电时刻；具体分析步骤如下：
步骤一：设定锂电池记为Li，i＝1、……、n；锂电池的充电总次数记为CLi；锂电池的剩余电量为DLi；
步骤二：根据锂电池的购买时间与***当前时间获取得到购买时长，并标记为TLi；
步骤三：数据分析模块发送定位请求指令至该用户的手机终端上并获取该用户的当前位置，根据锂电池的位置和用户的当前位置获取得到电池距离差JLi；
步骤四：利用公式
Figure FDA0002339512180000011
获取得到预估充电时长YLi；TELi为锂电池的充电总值；d1、d2、d3均为预设比例系数，λ为修正因子，取值为0.7589；YDLi为锂电池剩余电量对应的预设充电时长；
步骤五：利用公式T1＝JLi*d4获取得到用户的到达时长T1，其中d4为预设比例系数；
步骤六：利用公式TXLi＝YLi-T1获取得到该锂电池的提醒时长TXLi；
步骤七：当***当前时间减去充电时刻的时长等于提醒时长，则生成预警指令；数据分析模块将预警指令和到达时长发送至预警模块；
所述预警模块接收到预警指令并获取服务器内该锂电池的位置、到达时长及该锂电池对应用户的手机号码；预警模块将锂电池的位置、到达时长通过该用户的手机号码发送至用户的手机终端上。
2.根据权利要求1所述的一种基于大数据的锂电池过充预警***，其特征在于，所述用户登录模块用于用户提交用户信息、锂电池信息及注册并访问服务器。
3.根据权利要求1所述的一种基于大数据的锂电池过充预警***，其特征在于，所述充电发射模块包括电流检测单元、计算单元和发送单元；所述电流检测单元单元用于检测锂电池充电口的充电电流；当检测到充电电流，则生成充电信号并发送至发送单元，发送单元接收到充电信号后生成充电指令并发送至数据分析模块；同时开始计时；当电流检测单元未检测到充电电流，则停止计时；计算单元用于计算锂电池的充电值，具体计算步骤如下：
步骤一：获取开始计时与停止计时的时刻并计算通电时长记为T2Li；
步骤二：获取数据分析模块计算的预估充电时长，当T2Li≦YLi；则利用公式DCLi＝T2Li*d5获取得到锂电池的单次充电值DCLi；当T2Li>YLi；则利用公式DCLi＝YLi*d5+(T2Li-YLi)*d6获取得到锂电池的单次充电值DCLi；其中d5、d6均为预设比例系数；
步骤三：计算模块将计算的该锂电池的单次充电值发送至服务器内进行存储；
所述服务器内接收到锂电池的单次充电值后进行存储，并将该锂电池所有的单次充电值进行求和得到锂电池的充电总值TELi。
4.一种基于大数据的锂电池过充预警方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：
S1：通过数据采集模块采集锂电池信息和锂电池对应的用户信息并发送至服务器内；
S2：安装在锂电池充电口的充电发射模块发送充电指令至数据分析模块；
S3：数据分析模块接收到充电指令后获取服务器内存储的锂电池信息信息和用户信息并进行分析得到预警指令和到达时长；数据分析模块将预警指令和到达时长发送至预警模块；
S4：预警模块接收到预警指令并获取服务器内该锂电池的位置、到达时长及该锂电池对应用户的手机号码；预警模块将锂电池的位置、到达时长通过该用户的手机号码发送至用户的手机终端上。
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