CN113535755A - 电池数据监测查询*** - Google Patents
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Abstract
本申请涉及一种电池数据监测查询***，其包括：BMS模块，用于监测电动汽车的电池状态，并输出电池数据；监测查询模块，包括数据库单元、数据处理单元和界面显示单元；通信模块，用于电性连接所述BMS模块和监测查询模块，以实现所述BMS模块和监测查询模块的数据交互；其中，所述数据库单元用于与所述BMS模块电性连接，以获取所述电池数据；所述数据处理单元用于对所述电池数据进行事务操作；所述界面显示单元用于提供对应的人机界面进行操作。该电池数据监测查询***通过嵌入SQLite数据库，具有较强的数据存储能力和稳定性，同时，能保证电池包和整车数据匹配的高效性和可靠性。
Description
技术领域
本申请涉及一种电池数据监测查询***，属于电池智能化管理技术领域。
背景技术
新能源汽车的电池***是整车的动力核心，电池组性能好坏、电池管理***(BMS，Battery Management System)是否可靠、使用维护是否得当等因素，都会直接影响电池组的使用寿命，严重的还会有安全隐患。需要为高性能的电池配备高水平的BMS来对电池状态监测等方面进行监控。蓄电池储能***是电动汽车新能源电力和智能电网及能源互联网的重要组成部分，特别是电化学蓄电池储能***是由多个单元蓄电池单体连接组成的蓄电池组串进入储能变流器设备进行充放电，受控完成电力调节和充放电。由于各个蓄电池单体的本身物理及化学特性具有一定的差异，加上安装运行过程中环境维度的差别，使得蓄电池组串中的蓄电池产生电压、电量上的不一致性，影响了蓄电池组串整体的效率及利用率，也带来了安全隐患。
故此，对蓄电池运行的实时监测、充放电电流控制、蓄电池组串各蓄电池单体的电压和电量等电能一致性均衡控制是储能***安全、健康、高效运行的关键；对于大规模储能***采用的蓄电池单体数量巨大，采取用于检测电池模块中的电池单体信息的电池模块管理单元BMU、电池簇管理单元BCMS、用于监测电池***的BAMS，大多分为三个层级进行管控，蓄电池模块单体电池监测采样模块负责蓄电池状态参数的实时监测及信号采集并由上一级电池簇管理单元处理电池簇、模块及单体状态(电压、电压、电流、温度、SOC等)，对充放电过程进行安全管理。
然而，目前没有稳定、高效的数据库对BMS采集到的数据进行存储。并且，随着使用时间的增长，锂电池往往需要进行维护或修复，否则会导致电池组性能的加速劣化，严重的还会导致BMS失效及电池组报废，一旦发生电池管理芯片采集数据异常，没有相应的应对措施，进而产生严重的后果。对于部分BMS 失效的汽车，目前对其电池数据的复原需要消耗较长的时间和资源。
发明内容
本申请的目的在于提供一种电池数据监测查询***，通过嵌入SQLite数据库，具有较强的数据存储能力和稳定性，同时，能保证电池包和整车数据匹配的高效性和可靠性。
为达到上述目的，本申请提供如下技术方案：一种电池数据监测查询***，包括：
BMS模块，用于监测电动汽车的电池状态，并输出电池数据；
监测查询模块，包括数据库单元、数据处理单元和界面显示单元；
通信模块，用于电性连接所述BMS模块和监测查询模块，以实现所述BMS 模块和监测查询模块的数据交互；
其中，所述数据库单元用于与所述BMS模块电性连接，以获取所述电池数据；所述数据处理单元用于对所述电池数据进行事务操作；所述界面显示单元用于提供对应的人机界面进行操作。
进一步地，所述数据库单元包括SQLite数据库，所述SQLite数据库通过所述通信模块根据CAN通信协议与所述BMS模块进行实时数据交互。
进一步地，所述SQLite数据库为根据SQLite源代码交叉编译的动态链接库；所述界面显示单元通过实施SQLite数据库的回调函数指针，向用户端提供无类型指针。
进一步地，所述事务操作为对所述电池数据进行电池信息表结构设计。
进一步地，所述对所述电池数据进行电池信息表结构设计包括数据表的创建、***、替换和删除。
进一步地，在进行实施事务操作后，调用第一函数释放所述监测查询模块的内存，所述第一函数包括sqlite3_free_table函数。
进一步地，所述电池数据表括电池包序号、电池数、电压、电流、温度、报警、保护和历史数据。
进一步地，所述数据库还包括云端数据库，所述云端数据库通过所述通信模块与所述BMS模块进行实时数据交互，和/或周期数据交互。
进一步地，所述电池数据通过所述通信模块上传至所述云端数据库，所述云端数据库可通过所述通信模块对所述电池在BMS模块中的电池数据进行覆盖。
进一步地，所述电池数据还包括与电池包序号单独对应的识别码。
与现有技术相比，本申请的有益效果在于：本申请的一种电池数据监测查询***，通过嵌入SQLite数据库记录电池包相关参数时间序列，使得CAN总线传输的数据得到高效管理，提高了***的实用性和功能，具有较强的数据存储能力和稳定性。同时，采用云端数据库存储电池数据，能保证电池包和整车数据匹配的高效性和可靠性。
上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，并可依照说明书的内容予以实施，以下以本发明的较佳实施例并配合附图详细说明如后。
附图说明
图1为本申请一实施例所示的电池数据监测查询***的结构示意图；
图2为本申请一实施例所示的电池数据监测查询***中的监测查询模块的结构示意图；
图3为本申请一实施例所示的电池数据监测查询***的工作流程图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。
在本申请的描述中，需要理解的是，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。在本申请的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，“包括”和“具有”以及它们任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。例如包含了一系列步骤或单元的过程、方法、***、产品或设备没有限定于已列出的步骤或单元，而是可选地还包括没有列出的步骤或单元，或可选地还包括对于这些过程、方法、产品或设备固有的其他步骤或单元。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。此外，在本申请的描述中，除非另有说明，“多个”是指两个或两个以上。“和/或”，描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和/或B，可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B这三种情况。字符“/”一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。。
下面结合具体实施例对本申请进行详细说明。
请参见图1，为本申请一实施例所示的电池数据监测查询***100，其包括 BMS模块1、监测查询模块2和通信模块3，BMS模块1用于监测电动汽车的电池状态，并输出电池数据，监测查询模块2和BMS模块1可通过通信模块3 进行实时数据交互。
BMS模块1为电池管理***，用于监测电动汽车的电池状态，并输出电池数据，可选的，电池数据包括电池包序号、电池数、电压、电流、温度、报警、保护和历史数据。具体的，BMS模块1中的SOH(State Of Health，电池健康度)在线诊断单元负责采集单体电池电压、温度、电流和内阻等信号，对采集和记录的历史数据进行处理，计算电池充放电循环次数、电压变化速率、内阻变化速率、容量衰减速率等，估算单体电池的健康度和剩余容量，负责修复预警信号的发出。
请结合图2，本实施例中，监测查询模块2包括数据库单元21、数据处理单元22和界面显示单元23，其可以设置在嵌入式终端内，无需独立运行数据库引擎，由程序直接调用相应的用户程序接口就可实现对数据的存取操作。在嵌入式终端上还可以安装有显示设备，显示设备可以是各种能实现显示功能的设备，例如：阴极射线管显示器(cathode raytubedisplay，简称CR)、发光二极管显示器(light-emitting diode display，简称LED)、电子墨水屏、液晶显示屏(liquid crystal display，简称LCD)、等离子显示面板(plasmadisplay panel，简称PDP)等。用户可以利用显示设备来查看显示的文字、图像、视频等信息，并进行相应操作。
可选的，该数据库单元21可以基于Windows CE进行开发，并应用在嵌入式终端中。具体的，选定内核版本为5.0的Windows CE操作***，在装载着操作***的目标电路板上，安装好C语言开发工具和SQLite3.3.5版本的源代码，并且匹配Visual studio 2019版本的开发工具，作为后面步骤的编译工具使用。随后将SQLite源代码交叉编译成目标电路板的动态链接库，使该动态链接库的接口完成所有SQLite数据库21的操作。按照SQLite数据库21提供的标准C 语言接口，使用其相应的API，再根据既定的CAN总线传输BMS模块1采集的电池数据的通信协议，对数据库的进行数据注入的准备工作。同时，配置 SQLite数据库21中的Unicode编码***，根据具体情况，选择性支持UTF-8或 UTF-16。
可选的，数据处理单元22可以调用SQLite数据库21相应的命令进行连接、开启、关闭数据库的操作，同时进行电池信息表结构的设计，并实现数据表的创建、***、替换和删除等基本操作。并且，在进行实施事务操作后，还可以调用第一函数释放所述监测查询模块2的内存，该第一函数可以是 sqlite3_free_table函数，保证***内存资源的可重复利用。
可选的，界面显示单元23可以利用sqlite3_callback回调函数指针，将无类型指针提供给用户自定义使用的，并且将errmsg参数的配置为输出错误信息。
在本实施例中，SQLite数据库21的移植步骤包括：
1)在VS(Visual studio)编译环境中创建一个Win32智能设备，选择程序类型为动态链接库程序，创建一个空白的动态链接库项目；
2)添加SQLite源代码到项目中，为连接器指明输入模块定义文件sqlite.Def；
3)去掉SQLite源代码包中的无用文件，本实施例中，SQLite3.3.5代码包中的无用文件分别为支持shell语句的shell.C，支持国际语言的icu.C和用于生成TCL API的tclsqlite.C；
4)编译生成相应的dU和lib文件。
请结合图3，BMS模块1采集到电池数据后，通过通信模块3输入至SQLite 数据库21中，经过数据处理单元22对电池数据进行处理后，界面显示单元23 可以将上述电池数据在显示设备上图形化展示，以提供给用户操作。可选的，可以通过配置缓存区的自增变量，实现相关数据的高速动态***与导出。
可选的，在另一实施例中，该数据库还包括云端数据库，该云端数据库设置在非嵌入式终端上，可以是相关通信终端设备，包括但不限于：个人电脑、平板电脑、手持设备、可穿戴设备、计算设备或连接到无线调制解调器的其它处理设备等。云端数据库可以通过通信模块3与BMS模块1进行实时，和/或周期数据交互。采用云端数据库实现数据的双备份，可以保证数据的安全性，并且，云端数据库可通过通信模块3对电池在BMS模块1中的电池数据进行覆盖。
在该实施例中，电池数据还包括与电池包序号单独对应的识别码。云端数据库可以存储一个或多个电动汽车的电池数据，并根据识别码进行分别保存。在一种的具体的实施场景中，当电动汽车进行换电后，可以根据原电池包序号在与云端数据库中检索到相应的电池数据，对新电池包的BMS模块1进行数据覆盖。在另一种的具体的实施场景中，当电池包和嵌入式终端出现异常时，可以通过云端数据库进行查验。
综上所述：本申请的一种电池数据监测查询***，通过嵌入SQLite数据库记录电池包相关参数时间序列，使得CAN总线传输的数据得到高效管理，提高了***的实用性和功能，具有较强的数据存储能力和稳定性，在嵌入式***中能发挥降本增效作用。同时，采用云端数据库存储电池数据，能保证电池包和整车数据匹配的高效性和可靠性。
以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。
Claims (10)
1.一种电池数据监测查询***，其特征在于，包括：
BMS模块，用于监测电动汽车的电池状态，并输出电池数据；
监测查询模块，包括数据库单元、数据处理单元和界面显示单元；
通信模块，用于电性连接所述BMS模块和监测查询模块，以实现所述BMS模块和监测查询模块的数据交互；
其中，所述数据库单元用于与所述BMS模块电性连接，以获取所述电池数据；所述数据处理单元用于对所述电池数据进行事务操作；所述界面显示单元用于提供对应的人机界面进行操作。
2.如权利要求1所述的电池数据监测查询***，其特征在于，所述数据库单元包括SQLite数据库，所述SQLite数据库通过所述通信模块根据CAN通信协议与所述BMS模块进行实时数据交互。
3.如权利要求2所述的电池数据监测查询***，其特征在于，所述SQLite数据库为根据SQLite源代码交叉编译的动态链接库；所述界面显示单元通过实施SQLite数据库的回调函数指针，向用户端提供无类型指针。
4.如权利要求1所述的电池数据监测查询***，其特征在于，所述事务操作为对所述电池数据进行电池信息表结构设计。
5.如权利要求4所述的电池数据监测查询***，其特征在于，所述对所述电池数据进行电池信息表结构设计包括数据表的创建、***、替换和删除。
6.如权利要求5所述的电池数据监测查询***，其特征在于，在进行实施事务操作后，调用第一函数释放所述监测查询模块的内存，所述第一函数包括sqlite3_free_table函数。
7.如权利要求2所述的电池数据监测查询***，其特征在于，所述电池数据表括电池包序号、电池数、电压、电流、温度、报警、保护和历史数据。
8.如权利要求7所述的电池数据监测查询***，其特征在于，所述数据库还包括云端数据库，所述云端数据库通过所述通信模块与所述BMS模块进行实时数据交互，和/或周期数据交互。
9.如权利要求8所述的电池数据监测查询***，其特征在于，所述电池数据通过所述通信模块上传至所述云端数据库，所述云端数据库可通过所述通信模块对所述电池在BMS模块中的电池数据进行覆盖。
10.如权利要求9所述的电池数据监测查询***，其特征在于，所述电池数据还包括与电池包序号单独对应的识别码。
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Cited By (1)
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|---|---|---|---|---|
| CN114661407A (zh) * | 2022-05-20 | 2022-06-24 | 浙江简捷物联科技有限公司 | 一种界面配置的方法、bms和存储介质 |
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2021
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| CN114661407A (zh) * | 2022-05-20 | 2022-06-24 | 浙江简捷物联科技有限公司 | 一种界面配置的方法、bms和存储介质 |
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