CN106515480B - 一种基于车联网大数据技术的汽车蓄电池智能监控方法 - Google Patents

一种基于车联网大数据技术的汽车蓄电池智能监控方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种基于车联网大数据技术的汽车蓄电池智能监控方法,包括以下步骤：1、获取数据流；通过车联网数据采集技术，从汽车采集汽车蓄电池电压、汽车蓄电池电流、汽车蓄电池荷电状态的数据项到车辆网大数据平台；2、汽车蓄电池健康状态监控；将所述步骤1采集到的数据代入到汽车蓄电池寿命计算模型，进行汽车蓄电池寿命计算；3、智能提醒，将所述步骤2中得到的汽车蓄电池健康状态的数据和信息发送给用户；本发明的优点是实现了对汽车蓄电池的远程智能监控并通过对汽车蓄电池工作状态的监控可以实时在线了解汽车蓄电池的健康状态，从而能够智能提醒以达到提前预知汽车蓄电池故障的目的。

Description

一种基于车联网大数据技术的汽车蓄电池智能监控方法
技术领域
本发明涉及一种基于车联网大数据技术的汽车蓄电池智能监控方法,属于电池技术领域。
背景技术
目前，随着车联网技术的发展，越来越多的车辆被连接在网络之中，车联网技术也成为汽车技术中重要的一部分。通过车联网技术可以对汽车各个零部件的工作状态进行监控，这其中就包括对汽车蓄电池工作状态的监控。本发明就是基于车联网数据的应用专题之一。
汽车蓄电池在汽车行业中运用很广泛，是汽车不可缺少的一部分。但是随着汽车蓄电池使用年限的增加，汽车蓄电池往往会发生不可预知的故障。例如，公开号为CN201580011486.1的专利公开了一种用于在电池系统(33)的、尤其可用电驱动的汽车的电池系统的两个电池模块之间建立导电连接的装置(3、12、17、24、35、50、64、78、94、98)，其包括至少一个由金属制成的夹紧单元(4、36、51、65、79、80)，该夹紧单元可夹紧在电池模块的一个电池单元(2)的连接极(1)上或者可夹紧在布置在所述连接极(1)上的将所述连接极(1)与电池模块的另一个电池单元(2)的连接极(1)导电连接的单元连接器(34、49)上。例如，公开号为CN106067557A的专利公开了一种用于控制燃料电池堆的工作点变换的方法和燃料电池系统，该方法用于控制以阳极工作介质和以阴极工作介质运行的燃料电池堆(10)的工作点变换，在其中燃料电池堆(10)被控制成使得其从初始电功率(L1)出发产生由电负载(51)所要求的大于初始功率(L1)的目标功率(L2)。设置成，相应于预定的电流-电压曲线(S1,S2,S3)来控制由燃料电池堆(10)所产生的电功率，使得在燃料电池堆(10)处存在的电压从与初始功率(L1)相应的初始电压(U1)出发经历局部的最低电压(Umin)并且然后上升直至与目标功率(L2)相应的最终电压。例如，公开号为CN106067556A的专利公开了一种燃料电池系统的控制方法，在具备燃料电池、对通过设置在车辆的外板部分上的燃料气体的填充口而填充的燃料气体进行贮存的罐及将从该罐到达所述燃料电池的燃料管路切换为开或闭的主截止阀的燃料电池系统中，实施以下的控制。在车辆的停车期间实施伴随着所述主截止阀的开阀而进行的控制的情况下，当检测到实施了向所述罐填充所述燃料气体的气体填充时，将所述主截止阀从开阀状态切换控制成闭阀状态。
综上所述，目前对汽车蓄电池的传统的检测方法主要是通过汽车蓄电池诊断设备对汽车蓄电池进行检测。但是通过汽车蓄电池诊断设备对汽车蓄电池进行检测往往无法及时有效地了解汽车蓄电池的健康状态，同时对于汽车蓄电池故障的诊断依赖于有经验的技术人员。
发明内容
本发明的目的在于提供一种能够克服上述技术问题的基于车联网大数据技术的汽车蓄电池智能监控方法，本发明要解决的是现有技术无法实时监控汽车蓄电池的健康状态且无法对汽车蓄电池进行故障预警的技术问题。本发明的基于车联网大数据技术的汽车蓄电池智能监控方法通过车联网数据流技术建立起汽车蓄电池健康状态模型并能够对汽车蓄电池健康状态进行远程实时监控从而实现了对汽车蓄电池的故障预警。
本发明的基于车联网大数据技术的汽车蓄电池智能监控方法包括以下步骤：
1、获取数据流；
通过车联网数据采集技术，从汽车采集汽车蓄电池电压、汽车蓄电池电流、汽车蓄电池荷电状态的数据项到车辆网大数据平台。通过车联网大数据平台对采集到的数据进行处理加工的工作。
2、汽车蓄电池健康状态监控；
将所述步骤1采集到的数据代入到汽车蓄电池寿命计算模型，进行汽车蓄电池健康状态的数据计算，计算步骤如下：
1)确定汽车蓄电池寿命内总的能量吞吐量Ec；
能量吞吐量法假设一个汽车蓄电池在整个寿命周期内能够释放的能量Ec是确定的，不随汽车蓄电池的放电深度的变化而变化。汽车蓄电池寿命内总的能量吞吐量的计算公式如下：
其中，
Ec为汽车蓄电池寿命内总的能量吞吐量；
C0为汽车蓄电池额定容量；
DoDi为汽车蓄电池第i次测试的放电深度；
Ni为汽车蓄电池第i次测试总的循环次数；
n为对汽车蓄电池不同放电深度测试的个数。
其中，所述汽车蓄电池的放电深度的数据和放电深度的循环次数的数据来自汽车蓄电池制造商。
2)确定监测时间内汽车蓄电池的能量吞吐量E1(t)；
在汽车蓄电池的实际使用过程中，汽车蓄电池寿命会受到一些因素的影响，其中最主要的是汽车蓄电池的荷电状态(SOC)值。在汽车蓄电池充入或者放出相同的能量过程中，如果汽车蓄电池的荷电状态较高，对汽车蓄电池的寿命损耗权重较小；如果汽车蓄电池的荷电状态较低，对汽车蓄电池的寿命损耗权重较大。
考虑汽车蓄电池寿命损耗权重之后的汽车蓄电池能量吞吐量El(t)的计算公式为：
其中：
tm为监测时间；
I(t)为汽车蓄电池在t时刻的充放电电流；
SOC(t)为汽车蓄电池在t时刻的荷电状态；
f(SOC(t))为对应汽车蓄电池荷电状态SOC(t)的汽车蓄电池寿命损耗权重。
3)确定汽车蓄电池的衰减容量；
将步骤1)，2)计算得出的Ec和El(t)代入汽车蓄电池容量衰减公式：
其中：
Cl(t)为汽车蓄电池的衰减容量；
c0为汽车蓄电池额定容量；
cp为可调节系数；
e是自然常数。
4)确定汽车蓄电池的健康状态；
根据步骤3)计算得到的结果，带入到如下公式中：
得到汽车蓄电池的健康状态的数据。将汽车蓄电池的健康状态按等级分类，p大于0.9且小于等于1表示汽车蓄电池的健康状态为优秀，p大于0.8且小于等于0.9表示汽车蓄电池的健康状态为良好，p小于等于0.8表示汽车蓄电池的健康状态为一般。
3、智能提醒。
将所述步骤2中得到的汽车蓄电池健康状态的数据和信息通过互联网、手机、电话以文字、编码、语音、图像、视频的方式发送给用户。
本发明的基于车联网大数据技术的汽车蓄电池智能监控方法的优点是实现了对汽车蓄电池的远程智能监控并通过对汽车蓄电池工作状态的监控可以实时在线了解汽车蓄电池的健康状态，从而能够智能提醒以达到提前预知汽车蓄电池故障的目的。
具体实施方式
下面对本发明的实施方式进行详细描述。
本发明的基于车联网大数据技术的汽车蓄电池智能监控方法包括以下步骤：
1、获取数据流；
通过车联网数据采集技术，从汽车采集汽车蓄电池电压、汽车蓄电池电流、汽车蓄电池荷电状态的数据项到车辆网大数据平台。通过车联网大数据平台对采集到的数据进行处理加工的工作。
2、汽车蓄电池健康状态监控；
将所述步骤1采集到的数据代入到汽车蓄电池寿命计算模型，进行汽车蓄电池健康状态的数据计算，计算步骤如下：
1)确定汽车蓄电池寿命内总的能量吞吐量Ec；
能量吞吐量法假设一个汽车蓄电池在整个寿命周期内能够释放的能量Ec是确定的，不随汽车蓄电池的放电深度的变化而变化。汽车蓄电池寿命内总的能量吞吐量的计算公式如下：
其中，
Ec为汽车蓄电池寿命内总的能量吞吐量；
C0为汽车蓄电池额定容量；
DoDi为汽车蓄电池第i次测试的放电深度；
Ni为汽车蓄电池第i次测试总的循环次数；
n为对汽车蓄电池不同放电深度测试的个数。
其中，所述汽车蓄电池的放电深度的数据和放电深度的循环次数的数据来自汽车蓄电池制造商。
2)确定监测时间内汽车蓄电池的能量吞吐量El(t)；
在汽车蓄电池的实际使用过程中，汽车蓄电池寿命会受到一些因素的影响，其中最主要的是汽车蓄电池的荷电状态(SOC)值。在汽车蓄电池充入或者放出相同的能量过程中，如果汽车蓄电池的荷电状态较高，对汽车蓄电池的寿命损耗权重较小；如果汽车蓄电池的荷电状态较低，对汽车蓄电池的寿命损耗权重较大。
考虑汽车蓄电池寿命损耗权重之后的汽车蓄电池的能量吞吐量El(t)的计算公式为：
其中：
tm为监测时间；
I(t)为汽车蓄电池在t时刻的充放电电流；
SOC(t)为汽车蓄电池在t时刻的荷电状态；
f(SOC(t))为对应汽车蓄电池荷电状态SOC(t)的汽车蓄电池寿命损耗权重。
3)确定汽车蓄电池的衰减容量；
将步骤1)，2)计算得出的Ec和El(t)代入汽车蓄电池容量衰减公式：
其中：
cl(t)为汽车蓄电池的衰减容量；
c0为汽车蓄电池额定容量；
cp为可调节系数；
e是自然常数。
4)确定汽车蓄电池的健康状态；
根据步骤3)计算得到的结果，带入到如下公式中：
得到汽车蓄电池的健康状态的数据。将汽车蓄电池的健康状态按等级分类，p大于0.9且小于等于1表示汽车蓄电池的健康状态为优秀，p大于0.8且小于等于0.9表示汽车蓄电池的健康状态为良好，p小于等于0.8表示汽车蓄电池的健康状态为一般。
3、智能提醒。
将所述步骤2中得到的汽车蓄电池健康状态的数据和信息通过互联网、手机、电话以文字、编码、语音、图像、视频的方式发送给用户。
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明公开的范围内，能够轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明权利要求的保护范围内。

Claims (1)

1.一种基于车联网大数据技术的汽车蓄电池智能监控方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)、获取数据流；
通过车联网数据采集技术，从汽车采集汽车蓄电池电压、汽车蓄电池电流、汽车蓄电池荷电状态的数据项到车辆网大数据平台，通过车联网大数据平台对采集到的数据进行处理加工的工作；所述汽车蓄电池的放电深度的数据和放电深度的循环次数的数据来自汽车蓄电池制造商；
(2)、汽车蓄电池健康状态监控；
将所述步骤(1)采集到的数据代入到汽车蓄电池寿命计算模型，进行汽车蓄电池健康状态的数据计算；
汽车蓄电池健康状态的数据的计算步骤如下：
1)确定汽车蓄电池寿命内总的能量吞吐量Ec；
能量吞吐量法假设一个汽车蓄电池在整个寿命周期内能够释放的能量Ec是确定的，不随汽车蓄电池的放电深度的变化而变化，汽车蓄电池寿命内总的能量吞吐量的计算公式如下：
其中，
Ec为汽车蓄电池寿命内总的能量吞吐量；
C0为汽车蓄电池额定容量；
DoDi为汽车蓄电池第i次测试的放电深度；
Ni为汽车蓄电池第i次测试总的循环次数；
n为对汽车蓄电池不同放电深度测试的个数；
2)确定监测时间内汽车蓄电池的能量吞吐量E1(t)；
考虑汽车蓄电池寿命损耗权重之后的汽车蓄电池能量吞吐量E1(t)的计算公式为：
其中：
·tm为监测时间；
·I(t)为汽车蓄电池在t时刻的充放电电流；
·SOC(t)为汽车蓄电池在t时刻的荷电状态；
·f(SOC(t))为对应汽车蓄电池荷电状态SOC(t)的汽车蓄电池寿命损耗权重；
3)确定汽车蓄电池的衰减容量；
将步骤1)、步骤2)计算得出的Ec和El(t)代入汽车蓄电池容量衰减公式：
其中：
Cl(t)为汽车蓄电池的衰减容量；
C0为汽车蓄电池额定容量；
Cp为可调节系数；
e是自然常数；
4)确定汽车蓄电池的健康状态；
根据步骤3)计算得到的结果，带入到如下公式中：
得到汽车蓄电池的健康状态，将汽车蓄电池的健康状态按等级分类；
所述p大于0.9且小于等于1表示汽车蓄电池的健康状态为优秀，p大于0.8且小于等于0.9表示汽车蓄电池的健康状态为良好，p小于等于0.8表示汽车蓄电池的健康状态为一般；
(3)、智能提醒；
将所述步骤(2)中得到的汽车蓄电池健康状态的数据和信息通过互联网、手机、电话以文字、编码、语音、图像、视频的方式发送给用户。
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