CN115439999B - 一种电动游艇的电池安全报警***及电池替换方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种电动游艇的电池安全报警***及电池替换方法，它包括有安全管理中心，安全管理中心通过互联网与报警模块、游艇主控中心连接，游艇主控中心与各舱室监控模块、动力舱模块、舱外监控模块、航行定位模块连接，舱室监控模块包括有摄像头、烟雾报警器；动力舱模块包括有电池电量检测模块、电池温度检测模块、电池触点检测模块、电池充放电检测模块、电池更换动力模块；舱外监控模块包括有风力检测模块、颠簸检测模块。本方案结合互联网，通过联网管理，从而确保游艇的使用安全。
Description
技术领域
本发明涉及游艇技术领域，尤其是指基于游艇的电池安全报警***及电池替换方法。
背景技术
游艇是一种水上娱乐用高级耐用消费品，它集航海、运动、娱乐、休闲等功能于一体，满足个人及家庭享受生活的需要，游艇的动力一部分来自发动机，另一部分来自蓄电池组，供电安全可靠是每艘游艇所必需的，所以小型电站是不可缺少的装备，一些小型游艇上往往会采用体积小、重量轻的全封闭式汽油发电机组，以降低发电过程中的噪音，但是一旦启动发电机，噪音问题始终无法完全消除，故很多游艇会采用蓄电池组进行供电，但是只采用蓄电池进行供电时，其续航里程短，一旦发生意外，将造成严重后果；因此，蓄电池组的安全使用，一直是游艇企业的首要研究课题，特别是现在锂电池因能量密度高、绿色环保而越来越多的用在游艇之上，做为主动力、或备用动力，由于能量密度高，一旦发安全事故，危害也更大，故如何对其进行安全检测，在故障早期报警、进行故障处理，显的尤其重要；此外，因为发电机的存在，少量备用电池处于充电状态，在工作电池故障、或电量不足时及时进行替换有重要的现实意义。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种电动游艇的电池安全报警***。
为实现上述目的，本发明所提供的技术方案为：一种电动游艇的电池安全报警***，它包括有安全管理中心，安全管理中心通过互联网与报警模块、游艇主控中心连接，游艇主控中心与各舱室监控模块、动力舱模块、舱外监控模块、航行定位模块连接，舱室监控模块包括有摄像头、烟雾报警器；动力舱模块包括有电池电量检测模块、电池温度检测模块、电池触点检测模块、电池充放电检测模块、电池更换动力模块；舱外监控模块包括有风力检测模块、颠簸检测模块。
所述的安全管理中心通过互联网与报警模块、游艇主控中心连接，报警模块用于在发生警情时进行报警，以便最近的救援人员及时进行施救；游艇主控中心用于管理和控制游艇内的各部件，并将相应数据接收或发送至安全管理中心；各舱室监控模块通过摄像头和烟雾报警器对舱室内的情况进行监控。
所述的动力舱模块通过采样所述电动游艇的所有电池包中多个单体电池在的多个数据对象对应的单体电池数据，其中，所述数据对象包括单体电池电压数据、单体电池温度数据、单体电池内阻数据；根据所述数据对象，对所述单体电池数据进行数据预处理和特征量计算，生成所述单体电池数据的当前识别特性，并将所述单体当前识别特性与所述单体电池在标定运行状态下生成的标定单体电池数据所对应的正常特性进行比较，若所述单体当前识别特性与所述单体正常特性不匹配，则生成所述单体电池数据对应的偏差特性数据，所述故障特性的故障类型与所述单体电池数据的数据对象一一对应。当检测到温度故障时，对风冷***下指令，启动风冷***对电池进行降温，降温后设定时间内的温度依然高于设定值时，发送信号给游艇主控中心；当检测到电压低故障时，发送信号给游艇主控中心；主控中心确认后自动启动电池更换动力模块；通过电池更换动力模块将电池拉出放至充电位进行充电，并将备用位的电池更换至电池箱内，在充电的同时电池充放电检测模块对电池充电情况进行监控，电量充满后通过电池更换动力模块将电池拉出放至备用位；在电池更换后电池触点检测模块对电池的触点进行检测，当发现电池触点处接触不良时，发送信号给游艇主控中心，并停止电池供电，需手动检查后再启动；动力舱模块在3分钟内没有接到游艇主控中心的确认时，再次将信号发送至安全管理中心，同时安全管理中心的报警模块进行蜂鸣报警，显示游艇动力异常。
所述的舱外监控模块通过风力检测模块对海面风力进行监控，颠簸检测模块对游艇行驶过程中的颠簸性能进行监控，并将相应数据收集发送至游艇主控中心，游艇主控中心根据需要将数据反馈给游艇设计中心，以供游艇设计中心进行改良或数据收集。
本发明在采用上述方案后，安全管理中心通过互联网与报警模块、游艇主控中心连接，报警模块用于在发生警情时进行报警，以便最近的救援人员及时进行施救；游艇主控中心用于管理和控制游艇内的各部件，并将相应数据接收或发送至安全管理中心；各舱室监控模块通过摄像头和烟雾报警器对舱室内的情况进行监控；动力舱模块对动力舱内的蓄电池状态进行监控，从而确认蓄电池组的安全使用，本方案结合互联网，通过联网管理，从而确保游艇的使用安全。
附图说明
图1为本发明的原理图。
图2为本发明的电池安全报警方法流程图。
图3为本发明的电池更换动力模块结构示意图。
图4为本发明的抓手单元结构示意图。
具体实施方式
下面结合所有附图对本发明作进一步说明，本发明的较佳实施例为：参见附图1至附图4，本实施例所述的一种电动游艇的电池安全报警***包括有安全管理中心，安全管理中心通过互联网与报警模块、游艇主控中心连接，游艇主控中心与各舱室监控模块、动力舱模块、舱外监控模块、航行定位模块连接，舱室监控模块包括有摄像头、烟雾报警器；动力舱模块包括有电池电量检测模块、电池温度检测模块、电池触点检测模块、电池充放电检测模块、电池更换动力模块；舱外监控模块包括有风力检测模块、颠簸检测模块。
安全管理中心通过互联网与报警模块、游艇主控中心连接，报警模块用于在发生警情时进行报警，以便最近的救援人员及时进行施救；游艇主控中心用于管理和控制游艇内的各部件，并将相应数据接收或发送至安全管理中心；各舱室监控模块通过摄像头和烟雾报警器对舱室内的情况进行监控。
电池安全报警实施如图2所示：第1步，动力舱模块通过采样电动游艇的所有电池包中多个单体电池在的多个数据对象对应的单体电池数据，其中，数据对象包括单体电池电压数据、单体电池温度数据、单体电池内阻数据。第2步，根据数据对象，对单体电池数据进行数据预处理和特征量计算，生成单体电池数据的当前识别特性，并将单体当前识别特性与单体电池在标定运行状态下生成的标定单体电池数据所对应的正常特性进行比较，若单体当前识别特性与单体正常特性不匹配，则生成单体电池数据对应的偏差特性数据，生成偏差标签。第3步，根据数据对象类型，对偏差标签进行归类，确定对应的单体是否出现报警，及报警类型，故障特性的故障类型与单体电池数据的数据对象一一对应。第4步，根据报警类型，生成故障等级，根据故障等级确定对电动游艇的控制策略，并根据控制策略，对各部件发出执行指令，实现对电动游艇电池的安全管理：当检测到温度故障时，对风冷***下指令，启动风冷***对电池进行降温，降温后设定时间内的温度依然高于设定值时，发送信号给游艇主控中心；当检测到电压低故障时，发送信号给游艇主控中心；主控中心确认后自动启动电池更换动力模块；通过电池更换动力模块将电池拉出放至充电位进行充电，并将备用位的电池更换至电池箱内，在充电的同时电池充放电检测模块对电池充电情况进行监控，电量充满后通过电池更换动力模块将电池拉出放至备用位；在电池更换后电池触点检测模块对电池的触点进行检测，当发现电池触点处接触不良时，发送信号给游艇主控中心，并停止电池供电，需手动检查后再启动；动力舱模块在3分钟内没有接到游艇主控中心的确认时，再次将信号发送至安全管理中心，同时安全管理中心的报警模块进行蜂鸣报警，显示游艇动力异常。
舱外监控模块通过风力检测模块对海面风力进行监控，颠簸检测模块对游艇行驶过程中的颠簸性能进行监控，并将相应数据收集发送至游艇主控中心，游艇主控中心根据需要将数据反馈给游艇设计中心，以供游艇设计中心进行改良或数据收集。
电池更换动力模块包括有顶升气缸3，顶升气缸3竖直安装在充电口两侧的机座上，顶升气缸3顶部安装有升降固定板1，升降固定板1外侧侧壁上固定有限位轨道5，升降固定板1与导向板4之间通过固定支杆连接形成一体，连接后的升降固定板1与导向板4之间预留有行走通道，限位轨道5位于行走通道内。限位轨道5外侧设有导向板4，限位轨道5上活动安装有滑动座6，升降固定板1其中一端呈水平安装有推送气缸7，推送气缸7的活塞杆与滑动座6连接，滑动座6外侧壁上固定有竖向轨道8，竖向轨道8上活动安装有竖向滑块9，竖向滑块9上固定有吊杆10，导向板4上设有限位槽11，吊杆10外端位于限位槽11内；吊杆10上安装有抓手单元；导向板4为两块，抓手单元位于两块导向板4之间的吊杆10上。限位槽11呈水平设置在导向板4上，限位槽11其中一端倾斜向下延伸形成下放槽12，下放槽12底部位于电池箱上方。
抓手单元包括有夹板13、夹板气缸14，其中，夹板气缸14为双向气缸，夹板气缸14缸体通过连接板安装在吊杆10上，夹板气缸14的活塞杆上安装有夹板13，两块夹板13之间形成电池夹装区。
当电池需要充电时，电池更换动力模块内的推送气缸的活塞杆伸出，带动滑动座向电池箱方向行走，滑动座在行走的同时通过吊杆带动抓手单元同步行走，在行走的过程中，双向气缸的活塞杆伸出带动两块夹板相对远离，使电池夹装区打开，吊杆在行走的在限位槽的限位作用下行走，最终沿下放槽行至电池箱上方，此时，电池箱内的蓄电池组抓手/提手位于电池夹装区内，双向气缸的活塞杆收缩带动两块夹板将蓄电池组抓手/提手夹紧，顶升气缸的活塞杆伸出带动升降固定板上升，从而将蓄电池组吊出电池箱，推送气缸的活塞杆收缩带动蓄电池组逐步上行，然后平移到充电口上方，顶升气缸的活塞杆下降，带动升降固定板下降，使蓄电池组进入充电口，双向气缸的活塞杆伸出带动两块夹板将蓄电池组松开，发电机对蓄电池组进行充电，进入后电池触点检测模块对充电触点进行检测，确认接触完整后开始充电，同时，夹板在相应部件的带动下将备用位的蓄电池组夹紧，顶升气缸的活塞杆上升带动升降固定板上升，推送气缸的活塞杆动作带动蓄电池组动作将其放入电池箱，完成蓄电池组的更换；电池触点检测模块对充电触点进行检测，确认接触完整后开始使用；充电口内的蓄电池组充电完成后，夹板在相应部件的带动下将蓄电池组夹紧，顶升气缸的活塞杆上升带动升降固定板上升，使蓄电池组离开充电口，推送气缸的活塞杆动作带动蓄电池组平移行至蓄电池组的备用位。
以上所述之实施例只为本发明之较佳实施例，并非以此限制本发明的实施范围，故凡依本发明之形状、原理所作的变化，均应涵盖在本发明的保护范围内。
Claims (1)
1.一种电动游艇的电池安全报警***，其特征在于：其组成包括安全管理中心，安全管理中心通过互联网与报警模块、游艇主控中心连接，游艇主控中心与各舱室监控模块、动力舱模块、舱外监控模块、航行定位模块连接，舱室监控模块包括有摄像头、烟雾报警器；电池温度检测模块、电池触点检测模块、电池充放电检测模块、电池更换动力模块；舱外监控模块包括有风力检测模块、颠簸检测模块；
动力舱模块通过采样所述电动游艇的所有电池包中多个单体电池在的多个数据对象对应的单体电池数据，其中，所述数据对象包括单体电池电压数据、单体电池温度数据、单体电池内阻数据；根据所述数据对象，对所述单体电池数据进行数据预处理和特征量计算生成所述单体电池数据的当前识别特性，并将所述单体当前识别特性与所述单体电池在标定运行状态下生成的标定单体电池数据所对应的正常特性进行比较，若所述单体当前识别特性与所述单体正常特性不匹配，则生成所述单体电池数据对应的偏差特性数据，生成偏差标签；根据数据对象类型，对所述偏差标签进行归类，确定对应的单体是否出现报警，及报警类型，故障特性的故障类型与所述单体电池数据的数据对象一一对应；根据报警类型，生成故障等级，根据故障等级确定对所述电动游艇的控制策略，并根据控制策略，对各部件发出执行指令，实现对所述电动游艇电池的安全管理：当检测到温度故障时，对风冷***下指令，启动风冷***对电池进行降温，降温后设定时间内的温度依然高于设定值时，发送信号给游艇主控中心；当检测到电压低故障时，发送信号给游艇主控中心；主控中心确认后自动启动电池更换动力模块；通过电池更换动力模块将电池拉出放至充电位进行充电，并将备用位的电池更换至电池箱内，在充电的同时电池充放电检测模块对电池充电情况进行监控，电量充满后通过电池更换动力模块将电池拉出放至备用位；在电池更换后电池触点检测模块对电池的触点进行检测，当发现电池触点处接触不良时，发送信号给游艇主控中心，并停止电池供电，需手动检查后再启动；动力舱模块在3分钟内没有接到游艇主控中心的确认时，再次将信号发送至安全管理中心，同时安全管理中心的报警模块进行蜂鸣报警，显示游艇动力异常；
舱外监控模块通过风力检测模块对海面风力进行监控，颠簸检测模块对游艇行驶过程中的颠簸性能进行监控，并将相应数据收集发送至游艇主控中心，游艇主控中心根据需要将数据反馈给游艇设计中心，以供游艇设计中心进行改良或数据收集；安全管理中心通过互联网与报警模块、游艇主控中心连接，报警模块用于在发生警情时进行报警，以便最近的救援人员及时进行施救；游艇主控中心用于管理和控制游艇内的各部件，并将相应数据接收或发送至安全管理中心；各舱室监控模块通过摄像头和烟雾报警器对舱室内的情况进行监控；
电池更换动力模块包括有顶升气缸(3)，顶升气缸(3)竖直安装在充电口两侧的机座上，顶升气缸(3)顶部安装有升降固定板(1)，升降固定板(1)外侧侧壁上固定有限位轨道(5)，升降固定板(1)与导向板(4)之间通过固定支杆连接形成一体，连接后的升降固定板(1)与导向板(4)之间预留有行走通道，限位轨道(5)位于行走通道内，限位轨道(5)外侧设有导向板(4)，限位轨道(5)上活动安装有滑动座(6)，升降固定板(1)其中一端呈水平安装有推送气缸(7)，推送气缸(7)的活塞杆与滑动座(6)连接，滑动座(6)外侧壁上固定有竖向轨道(8)，竖向轨道(8)上活动安装有竖向滑块(9)，竖向滑块(9)上固定有吊杆(10)，导向板(4)上设有限位槽(11)，吊杆(10)外端位于限位槽(11)内；吊杆(10)上安装有抓手单元；导向板(4)为两块，抓手单元位于两块导向板(4)之间的吊杆(10)上，限位槽(11)呈水平设置在导向板(4)上，限位槽(11)其中一端倾斜向下延伸形成下放槽(12)，下放槽(12)底部位于电池箱上方；抓手单元包括有夹板(13)、夹板气缸(14)，其中，夹板气缸(14)为双向气缸，夹板气缸(14)缸体通过连接板安装在吊杆(10)上，夹板气缸(14)的活塞杆上安装有夹板(13)，两块夹板(13)之间形成电池夹装区。
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