CN111784982A - 电池安全预警系统、方法和物流包裹跟踪系统 - Google Patents

Abstract

本公开的实施例公开了电池安全预警系统和方法、物流包裹跟踪系统。该方电池安全预警系统的一具体实施方式包括：加速度传感器模块，采集电池的加速度信号；主控模块，获取加速度信号，并将加速度信号输入预先训练的碰撞检测模型，得到电池的碰撞检测结果，以及响应于确定出碰撞结果为电池发生碰撞，生成报警器控制信号，其中，碰撞检测结果包括电池发生碰撞和电池未发生碰撞，碰撞检测模型用于表征加速度信号与碰撞检测结果之间的对应关系；报警器，接收主控模块发送的控制信号，发出报警信号。该实施方式实现了电池出现碰撞等造成的轻微损坏和严重损坏情况时发出报警信号，提高了电池的使用安全性。

Description

电池安全预警系统、方法和物流包裹跟踪系统

技术领域

本公开的实施例涉及电池领域，具体涉及电池安全预警系统、方法和物流包裹跟踪系统。

背景技术

电池，通常是指能产生电能的小型装置，可以为多种设备提供设备运行的电能。因此，电池的安全性备受关注。

以物流领域中的物流包裹跟踪系统为例，在物流包裹跟踪系统中，物流包裹跟踪器通常放在物流包裹中，用于防止物流包裹丢失。物流包裹在运输过程中经常会出现包裹坠落、碰撞等情况，这会对物流包裹跟踪器造成物理性损伤。当物流包裹跟踪器中的电池出现物理性损伤时，容易造成物流包裹跟踪器失效或其中电池温度上升，危害较大。

发明内容

本公开的实施例提出了电池安全预警系统和方法、物流包裹跟踪系统。

第一方面，本公开的实施例提供了一种电池安全预警系统，该系统包括：加速度传感器模块，采集电池的加速度信号；主控模块，获取加速度信号，并将加速度信号输入预先训练的碰撞检测模型，得到电池的碰撞检测结果，以及响应于确定出碰撞结果为电池发生碰撞，生成报警器控制信号，其中，碰撞检测结果包括电池发生碰撞和电池未发生碰撞，碰撞检测模型用于表征加速度信号与碰撞检测结果之间的对应关系；报警器，接收主控模块发送的控制信号，发出报警信号。

在一些实施例中，系统还包括：温度传感器模块，采集电池的温度信号；云端，获取电池的温度信号，并响应于确定出所获取的温度信号满足预设条件生成电池预警信号。

在一些实施例中，预设条件包括：温度信号的温度值大于预设温度。

在一些实施例中，预设条件包括：温度信号的持续时长小于预设时长。

在一些实施例中，系统还包括：主板，设有蜂窝通信电路；主控模块采用蜂窝通信协议将所获取的温度信号上传云端。

在一些实施例中，蜂窝通信电路设有启动时间和休眠时间；主控模块用于在蜂窝通信电路的启动时间内采用蜂窝通信协议将温度信号上传云端。

在一些实施例中，主控模块响应于生成报警器控制信号获取电池的温度信号；主控模块响应于确定出蜂窝通信电路处于休眠时间，启动蜂窝通信电路，并采用蜂窝通信协议将所获取的温度信号上传云端。

在一些实施例中，主控模块包括单片机。

在一些实施例中，报警器为由蜂鸣器和LED灯组成的声光报警器。

第二方面，本公开的实施例提供了一种物流包裹跟踪系统，该系统包括：上述任一实施例中的电池安全预警系统和电池。

第三方面，本公开的实施例提供了一种电池安全预警方法，该方法应用于上述任一实施例中的电池安全预警系统，该方法包括：从加速度传感器模块获取电池的加速度信号；将所获取的加速度信号输入预先训练的碰撞检测模型，得到电池的碰撞检测结果，其中，碰撞检测结果包括电池发生碰撞和电池未发生碰撞，碰撞检测模型用于表征加速度信号与碰撞检测结果之间的对应关系；响应于确定出碰撞检测结果为电池发生碰撞，生成报警器的控制信号；向报警器发送控制信号，以控制报警器发出报警信号。在一些实施例中，电池安全预警系统还包括温度传感器模块和云端；在向报警器发送控制信号之后，方法还包括：从温度传感器获取电池的温度信号；将所获取的温度信号上传云端，以使云端响应于确定出所获取的温度信号满足预设条件生成电池预警信号。

本公开的实施例提供的电池安全预警系统、方法和物流包裹跟踪系统，包括采集电池加速度信号的加速度传感器模块、主控模块和报警器，主控模块可以将加速度信号输入预先训练的碰撞检测模型，从而得到电池的碰撞检测结果，进一步地响应于确定出碰撞结果为电池发生碰撞，生成报警器控制信号，报警器接收控制信号后可以发出报警信号。从而实现了在电池出现碰撞等造成的轻微损坏和严重损坏情况时，可以发出报警信号，提高了电池的使用安全性。

附图说明

通过阅读参照以下附图所作的对非限制性实施例所作的详细描述，本公开的其它特征、目的和优点将会变得更明显：

图1示出了根据本公开的电池安全预警系统的一个实施例的结构示意图；

图2示出了根据本公开的电池安全预警系统的另一个实施例的结构示意图；

图3示出了根据本公开的物流包裹跟踪系统的一个实施例的结构示意图；

图4示出了根据本公开的电池安全预警方法的一个实施例的流程图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本公开作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释相关发明，而非对该发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与有关发明相关的部分。

需要说明的是，在不冲突的情况下，本公开中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本公开。

图1示出了根据本公开的电池安全预警系统的一个实施例的结构100。在本实施例中，电池安全预警系统100可以对电池101的安全性能进行预警，该电池安全预警系统100可以包括加速度传感器模块102、主控模块103和报警器104，如图1所示。

在本实施例中，上述加速度传感器模块102可以相对于电池101固定设置，如图1所示，该加速度传感器模块102用于实时采集电池101的加速度信号。可以理解的是，电池101通常位置设备内部，设备的加速度与电池101的加速度相同，因此该加速度传感器模块102还可以采集设备的加速度。上述主控模块103可以与加速度传感器模块102相连接，从而使得主控模块103可以从加速度传感器模块102获取电池101的加速度信号。而后，将电池101的加速度信号输入预先构建的碰撞检测模型，可以得到电池101的碰撞检测结果。这里，碰撞检测结果可以包括电池101发生碰撞和电池101未发生碰撞。可以理解的是，电池101发生碰撞可以指电池101跌落产生的碰撞，电池101的碰撞还可以为电池101主动或被动与其他物体急速接触产生的碰撞。

需要说明的是，上述碰撞检测模型可以用于表征加速度信号与碰撞检测结果之间的对应关系。作为示例，上述碰撞检测模型可以为加速度信号与碰撞检测结果(包括电池101发生碰撞和电池101未发生碰撞)相对应的表格。可以理解的是，上述碰撞检测模型还可以为采用机器学习方式得到模型。这里，可以在实验室环境和实际环境中，对包括电池设备或包裹等的跌落或碰撞进行实验和数据收集，得到碰撞检测模型的训练数据。而后，对所得到的训练数据进行统计分析等处理，可以得到上述碰撞检测模型。在确定出碰撞检测模型输出的碰撞检测结果为电池发生碰撞，上述主控模块103可以生成报警器控制信息。该报警器控制信号可以控制报警器104发出报警信号。

可以理解的是，上述碰撞检测模型可以设置在主控模块103，此时主控模块103可以获取电池101的碰撞结果。或者，上述碰撞检测模型还可以设置在加速度传感器模块102，此时加速度传感器模块102可以直接将采集到的加速度信号输入碰撞检测模型得到电池101的碰撞检测结果，主控模块103可以从加速度传感器模块102获取碰撞检测结果以生成报警器控制信号。当然，上述碰撞检测模型还可以设置在单独建立的数据处理模块，该数据处理模块可以获取采集到的加速度信号输入碰撞检测模型得到电池101的碰撞检测结果，主控模块103可以从该数据处理模块获取碰撞检测结果以生成报警器控制信号。这里，对于碰撞检测模型所处的位置没有唯一的要求，可以根据实际的需求进行设置。

通常，电池101因碰撞等出现轻微物理损坏，往往会造成电池101内部轻微短路，电池101的温度会升高，造成设备燃烧等严重后果。电池101因碰撞等出现严重物理损坏时，会使得电池101故障，电池101所在的设备无法正常工作。本申请实施例提供的电池安全预警系统100，在电池出现碰撞、坠落等情况时会发出报警信号，从而使得用户可以得知电池101发生故障，并及时进行故障排查，提高了电池使用的安全性。

在本实施例的一些可选的实现方式中，上述主控模块103可以包括单片机。该单片机中包括中央处理单元CPU，该CPU可以对主控模块103所获取的加速度信号等进行数据处理和控制信号生成。

在本实施例的一些可选的实现方式中，上述报警器104可以为声光报警器。该声光报警器可以包括用于发出声音报警信号的蜂鸣器和用于发出光报警信号的LED灯，从而可以从视觉和听觉两方面提醒用电池101发生故障，进一步提高了电池使用的安全性。当然，上述警器还可以为其他类型的报警器，这里没有唯一的限定。

本公开的上述实施例提供的电池安全预警系统，包括采集电池加速度信号的加速度传感器模块102、主控模块103和报警器104，主控模块103可以将加速度信号输入预先训练的碰撞检测模型，从而得到电池的碰撞检测结果，进一步地响应于确定出碰撞结果为电池101发生碰撞，生成报警器控制信号，报警器104接收控制信号后可以发出报警信号。从而实现了在电池101出现碰撞等造成的轻微损坏和严重损坏情况时，可以发出报警信号，提高了电池的使用安全性。

接下来，请继续参考图2，其示出了根据本公开的电池安全预警系统的另一个实施例的结构200。在本实施例中，电池安全预警系统200可以用于对电池201的安全性能进行预警，该电池安全预警系统200可以包括加速度传感器模块202、主控模块203、报警器204、温度传感器模块205和云端206，如图2所示。

在本实施例中，加速度传感器模块202可以采集电池201的加速度。主控模块203可以获取电池201的加速度，并将所获取的加速度输入预先训练的碰撞检测模型，从而得到电池201的碰撞结果。进一步地，如果电池201的碰撞结果为电池201发生碰撞，则可以生成报警器204的控制信号，从而可以控制报警器204发出报警信号。

在本实施例中，上述温度传感器模块205可以紧贴电池201设置，如图2所示，因此该温度传感器模块205可以准确地采集电池201的温度信号。电池201的温度信号可以在一定程度上反应出电池201是否故障。例如，电池201在出现因发生轻微物理损坏造成的内部轻微短路的情况下，电池201的温度会升高，因此当温度传感器模块205采集到的电池201的温度信号超过预设温度，则可以表明电池201出现轻微物理损坏。再例如，电池201需要给电池安全预警系统200中的温度传感器模块203等提供电能，因此当电池201出现故障无法工作时，电池安全预警系统200中的温度传感器模块203等无法正常工作，云端206接收不到温度信号，此种情况可以表明电池201出现问题停止工作。

在本实施例中，上述温度传感器模块205在采集到电池201的温度信号之后，云端206可以获取温度传感器模块205采集到的温度信号，如图2所示。云端206在获取电池201的温度信号之后，可以判断所获取的温度信号是否满足预设条件。如果所获取的温度信号满足预设条件，则可以确定电池201出现故障，云端206则可以生成电池201的电池预警信号。如果所获取的温度信号不满足预设条件，则可以确定电池201正常工作，云端206可以继续获取温度传感器模块205采集到的温度信号。可选的，如果报警器204接收到控制信号处于报警启动状态，云端206在判断温度信号是否满足预设条件的过程中可以保持报警器持续报警工作。

可以理解的是，上述温度传感器模块205可以直接向云端206上传采集到的温度信号，从而使得云端206可以获取电池201的温度信号。或者，上述温度传感器模块205还可以将采集到的温度信号发送到例如主控模块203等其它模块，而后由其它模块向云端206上传采集到的温度信号。

在本实施例的一些可选的实现方式中，上述预设条件可以为电池201的温度信号的温度值大于预设温度。电池201的温度值大于预设温度则可以表明电池201可能出现因轻微物理损坏造成的内部轻微短路。上述预设条件还可以为电池201的温度信号持续时长小于预设时长。即，云端206本该收到温度信号的情况下突然出现了中断的情况，此种情况表明电池201已经无法正常使用。上述实现方式可以在云端206对电池201温度信号中的具体温度值和持续时间进行判断，从而确定电池201是否故障，上述实现方式可以进一步提高电池201的使用安全性。

在本实施例的一些可选的实现方式中，上述电池安全预警系统200还可以包括主板207，如图2所示。该主板207可以搭载有蜂窝通信电路，从而使得主控模块203等可以采用蜂窝通信协议与云端206进行通信。具体地，上述温度传感器模块205在将温度信号发送到主控模块203之后，主控模块203可以采用蜂窝通信协议将所获取的温度信号上传云端206。当然，上述温度传感器模块205还可以采用蜂窝通信协议直接将所获取的温度信号上传云端206，这里没有唯一的限定。可以理解的是，云端206还可以采用其它现在已知或将来开发的连接方式与主控模块203等进行通信，这里没有唯一的限定。该实现方式提供的蜂窝通信电路可以使得云端206采用蜂窝通信协议与主控模块203等进行通信，蜂窝通信协议可以使得主控模块203等在电池201移动或静止的过程中均可以与云端206进行通信。因此，该实现方式中的电池安全预警系统200可以用于监测物流包裹跟踪器等移动设备中的电池的安全性，从而使得电池安全预警系统200的适用范围更广。

在本实施例的一些可选的实现方式中，上述主板207中的蜂窝通信电路可以设有启动时间和休眠时间，从而使得主控模块203等可以每隔一定时间向云端206上报数据。因此，上述主控模块206可以在蜂窝通信电路的启动时间内采用蜂窝通信协议将电池201的温度信号等上传云端206。该实现方式中的蜂窝通信电路的间歇性工作方式可以降低功耗，延长电池201的使用时长。

在本实施例的一些可选的实现方式中，上述主控模块203可以在确定出生成报警器204的报警器控制信号之后从温度传感器模块205获取电池201的温度信号。进一步地，主控模块203还可以将所获取的温度信号上传云端206。需要说明的是，如果蜂窝通信电路处于启动状态，上述主控模块203可以直接将所获取的温度信号上传云端206；如果蜂窝通信电路处于休眠状态，上述主控模块203可以在启动蜂窝通信电路之后，采用蜂窝通信协议将所获取的温度信号上传云端206。该实现方式使得蜂窝通信电路在间歇启动的情况下，云端206仍可以持续监控电池201的使用安全性。

从图2中可以看出，与图1对应的实施例相比，本实施例中的电池安全预警系统200采用温度传感器模块205采集电池201的温度信号，云端206根据电池201的温度信号可以进一步判断电池201是否处于安全状态。从而实现在通过加速度信号判断和云端温度信号判断相结合的方式确定电池201的安全性，进一步提高了电池201的使用安全性。

请继续参考图3，其示出了根据本公开的物流包裹跟踪系统的一个实施例的结构示意图。在本实施例中，物流包裹跟踪系统300可以包括上述实施例公开的电池安全预警系统301，如图3所示。其中，电池安全预警系统301可以用于对物流包裹跟踪系统300中的电池302的安全进行监控预警。本领域技术人员应当理解，上述物流包裹跟踪系统300除了包括电池安全预警系统301和电池302之外，还可以包括一些其他的公知的结构，如定位器等。为了不模糊本申请的重点，将不再对这些公知的结构进行进一步描述。可以理解的是，上述物流包裹跟踪系统300还可以与物流系统交互，因此当物流包裹跟踪系统300中的电池安全预警系统301确定出电池302出现故障时，可以将故障信息发送到物流系统，以便于物流人员可以及时了解情况。

请继续参考图4，其示出了根据本公开的电池安全预警方法的一个实施例的流程400。该电池安全预警方法可以应用于如图1或图2对应的实施例中的电池安全预警系统。上述电池安全预警方法可以包括以下步骤：

步骤401，从加速度传感器模块获取电池的加速度信号。

在本实施例中，电池安全预警方法的执行主体(例如，图1所示的主控模块)可以从加速度传感器模块获取电池的加速度信号。加速度传感器模块可以用于采集电池的加速度信号。

步骤402，将所获取的加速度信号输入预先训练的碰撞检测模型，得到电池的碰撞检测结果。

在本实施例中，基于步骤401获取的电池的加速度信号，可以将所获取的加速度信号输入预先训练的碰撞检测模型，从而可以得到电池的碰撞检测结果。其中，碰撞检测模型可以用于表征加速度信号与碰撞检测结果之间的对应关系。碰撞检测结果可以包括电池发生碰撞和电池未发生碰撞。由此可见，根据电池的加速度信号可以确定电池是否发生了碰撞。

步骤403，响应于确定出碰撞检测结果为电池发生碰撞，生成报警器的控制信号。

在本实施例中，基于步骤402得到的碰撞检测结果，可以确定电池是否发生了碰撞。如果电池发生碰撞，上述执行主体可以生成报警器的控制信号。该报警器的控制信号可以控制报警器工作，发出报警信号。

步骤404，向报警器发送控制信号，以控制报警器发出报警信号。

在本实施例中，基于步骤403生成的报警器的控制信号，上述执行主体可以将控制信号发送到报警器，从而控制报警器发出报警信号。报警器发出的报警信号可以用于通知用户设备中的电池发生了碰撞，可能会出现故障，以便于用户可以及时对电池进行检查。

在本实施例的一些可选的实现方式中，上述报警器可以为声光报警器，该声光报警器可以包括蜂鸣器和LED灯。

在本实施例的一些可选的实现方式中，上述电池安全预警系统还可以包括温度传感器模块和云端。温度传感器模块可以用于采集电池的温度信号。因此，上述执行主体可以从温度传感器获取电池的温度信号。而后，可以将所获取的电池的温度信号上传云端。云端在接收到温度信号之后可以判断温度信号是否满足预设条件。如果确定出温度信号满足预设条件，则表明温度信号异常，云端可以生成电池预警信号。如果确定出温度信号不满足预设条件，则表明温度信号正常，云端不做处理。可选的，上述预设条件可以为温度信号的温度值大于预设温度，或者上述预设条件还可以为温度信号的持续时间小于预设时长。

在本实施例的一些可选的实现方式中，上述电池安全预警系统还可以包括主板。该主板中可以搭建有蜂窝通信电路。因此，上述执行主体可以通过蜂窝通信协议与云端进行交互，即上述执行主体可以采用蜂窝通信协议将所获取的温度信号上传云端。

在本实施例的一些可选的实现方式中，上述蜂窝通信电路设有启动时间和休眠时间。上述执行主体可以在蜂窝通信电路的启动时间内采用蜂窝通信协议将电池的温度信号上传云端。

在本实施例的一些可选的实现方式中，上述执行主体可以在确定出已生成报警器控制信号的情况下，获取电池的温度信号。需要说明的是，上述执行主体在获取温度信号后，如果确定出蜂窝通信电路处于休眠时间，则可以启动蜂窝通信电路。而后，采用蜂窝通信协议将所获取的温度信号上传云端。

本公开的上述实施例提供的电池安全预警方法，可以从加速度传感器模块获取电池的加速度信号，之后将所获取的加速度信号输入预先训练的碰撞检测模型，可以得到电池的碰撞检测结果，而后响应于确定出碰撞检测结果为电池发生碰撞，可以生成报警器的控制信号，最后向报警器发送控制信号，从而可以控制报警器发出报警信号，从而使得设备中的电池在发生碰撞等情况造成的轻微损坏或严重损时，可以发出报警信号，提高了电池的使用安全性。

以上描述仅为本公开的较佳实施例以及对所运用技术原理的说明。本领域技术人员应当理解，本公开的实施例中所涉及的发明范围，并不限于上述技术特征的特定组合而成的技术方案，同时也应涵盖在不脱离上述发明构思的情况下，由上述技术特征或其等同特征进行任意组合而形成的其它技术方案。例如上述特征与本公开的实施例中公开的(但不限于)具有类似功能的技术特征进行互相替换而形成的技术方案。

Claims (12)

1.一种电池安全预警系统，包括：

加速度传感器模块，采集所述电池的加速度信号；

主控模块，获取所述加速度信号，并将所述加速度信号输入预先训练的碰撞检测模型，得到所述电池的碰撞检测结果，以及响应于确定出所述碰撞结果为电池发生碰撞，生成报警器控制信号，其中，所述碰撞检测结果包括电池发生碰撞和电池未发生碰撞，所述碰撞检测模型用于表征加速度信号与碰撞检测结果之间的对应关系；

所述报警器，接收所述主控模块发送的控制信号，发出报警信号。

2.根据权利要求1所述的系统，其中，所述系统还包括：

温度传感器模块，采集所述电池的温度信号；

云端，获取所述电池的温度信号，并响应于确定出所获取的温度信号满足预设条件生成电池预警信号。

3.根据权利要求2所述的方法，其中，所述预设条件包括：所述温度信号的温度值大于预设温度。

4.根据权利要求2所述的系统，其中，所述预设条件包括：温度信号的持续时长小于预设时长。

5.根据权利要求2所述的系统，其中，所述系统还包括：

主板，设有蜂窝通信电路；

所述主控模块采用蜂窝通信协议将所获取的温度信号上传云端。

6.根据权利要求5所述的系统，其中，所述蜂窝通信电路设有启动时间和休眠时间；

所述主控模块用于在所述蜂窝通信电路的启动时间内采用蜂窝通信协议将所述温度信号上传云端。

7.根据权利要求5所述的系统，其中，所述主控模块响应于生成报警器控制信号获取所述电池的温度信号；

所述主控模块响应于确定出所述蜂窝通信电路处于休眠时间，启动所述蜂窝通信电路，并采用所述蜂窝通信协议将所获取的温度信号上传云端。

8.根据权利要求1所述的系统，其中，所述主控模块包括单片机。

9.根据权利要求1所述的系统，其中，所述报警器为由蜂鸣器和LED灯组成的声光报警器。

10.一种物流包裹跟踪系统，包括如权利要求1-9之一所述的电池安全预警系统和电池。

11.一种电池安全预警方法，应用于如权利要求1-9之一所述的电池安全预警系统，所述方法包括：

从加速度传感器模块获取所述电池的加速度信号；

将所获取的加速度信号输入预先训练的碰撞检测模型，得到所述电池的碰撞检测结果，其中，所述碰撞检测结果包括电池发生碰撞和电池未发生碰撞，所述碰撞检测模型用于表征加速度信号与碰撞检测结果之间的对应关系；

响应于确定出所述碰撞检测结果为电池发生碰撞，生成报警器的控制信号；

向所述报警器发送所述控制信号，以控制所述报警器发出报警信号。

12.根据权利要求11所述的方法，其中，所述电池安全预警系统还包括温度传感器模块和云端；

在向所述报警器发送所述控制信号之后，所述方法还包括：

从所述温度传感器获取所述电池的温度信号；

将所获取的温度信号上传所述云端，以使所述云端响应于确定出所获取的温度信号满足预设条件生成电池预警信号。

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