CN111907372A - 一种新能源汽车电池监测系统 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及电池监测领域，具体涉及一种新能源汽车电池监测系统,包括电池状态参数感知节点、装备有XBee无线通信模块的PC机，电池状态参数感知节点将采集到的电池的姿态参数、外部形变参数、放电电压参数、放电电流参数、电池内阻参数、电池正负极温度参数经XBee无线通信模块实时反馈至PC机，PC机接收电池状态参数感知节点采集到的参数并基于预设的电池状态评估模型实现电池状态的评估。本发明实现了汽车电池状态参数的全面监测和分析，为电池的安全运行和提高电池能量利用效率提供了保障。

Description

一种新能源汽车电池监测系统
技术领域
本发明涉及电池监测领域，具体涉及一种新能源汽车电池监测系统。
背景技术
电动汽车作为新能源电动汽车的代表，具备经济、节能、环保等优点。电池管理一直都是电动汽车关键技术研究的一个重点和难点，对于大功率电池组尤甚。电池管理系统的研究目标是优化、提高驱动和提高电池能量利用效率，并尽可能延长动力电池组的使用寿命。
目前现有的电池管理系统在进行电池监测时，普遍未考虑电池的形变参数、姿态参数，从而一定程度上降低了监测结果的可靠性和精确度，同时由于电池在充电和放电是一个复杂的时变系统，随着系统的工作运行，处理数据量越来越大，极大地增大了处理数据的所需要的计算机处理能力，使得数据处理速度变慢或处理数据成本提高。
发明内容
为解决上述问题，本发明提供了一种新能源汽车电池监测系统，实现了汽车电池状态参数的全面监测和分析，为电池的安全运行和提高电池能量利用效率提供了保障。
为实现上述目的，本发明采取的技术方案为：
一种新能源汽车电池监测系统,包括电池状态参数感知节点、装备有XBee无线通信模块的PC机，电池状态参数感知节点将采集到的电池的姿态参数、外部形变参数、放电电压参数、放电电流参数、电池内阻参数、电池正负极温度参数经XBee无线通信模块实时反馈至PC机，PC机接收电池状态参数感知节点采集到的参数并基于预设的电池状态评估模型实现电池状态的评估。
进一步地,所述电池状态参数感知节点包括三维姿态传感节点、薄膜式压力传感节点、电压传感节点、电流传感节点、电池内阻监测传感节点和温度传感节点，薄膜式压力传感节点的薄膜式压力传感器包裹设置在电池的外壁上，且与电池的外壁之间均布置若干散热鳍片。
进一步地,所述散热鳍片呈柱形结构，其下端通过螺纹与电池的壳体螺纹连接，上顶端开设有用于对接薄膜式压力传感器的倒T形卡槽，薄膜式压力传感器内侧表面设有与卡槽适配的橡胶凸起，橡胶凸起下端的内径略小于倒T形卡槽上端口的内径，下端略大于倒T形卡槽上端口的内径。
进一步地,所述三维姿态传感节点通过螺纹安装在电池的壳体的中心处的螺纹槽内。
进一步地,所述PC机内载有一数据后处理系统，由数据本地储存模块、状态数据评估模块、GSM预警模块、传感器工况评估模块以及电池工况调整模块构成，运行数据采用python中的MySQL工具包存入本地MySQL数据库中，以完整记录电池运行的所有历史信息，状态数据评估模块可自动完成对电池状态参数数据的分析，分析时，根据接收到的电池状态参数数据以及预设的电池状态评估模型实现目标评估结果的获取，在所得的评估结果落入预警门限时GSM预警模块启动，实现预警短信的发送，传感器工况评估模块用于基于预设的数据挖掘模块根据电池状态参数数据实现传感器工况的评估，在所得的评估结果落入预警门限时GSM预警模块启动，实现预警短信的发送，电池工况调整模块用于根据状态数据评估模块的评估结果实现电池工况的调控。
进一步地,所述电池状态评估模型采用BP神经网络模型。
进一步地,当数据挖掘模块未挖掘到某一个传感器所反馈的电池状态参数数据时判定该传感器故障。
本发明具有以下有益效果：
引入了电池的姿态参数和外部形变参数，大大提高了电池监测结果的可靠性和精确度。
基于神经网络模型自动实现电池状态参数的评估，大大提高了系统数据处理的效率。
基于电池状态评估结果实现电池工况的调控，为电池的安全运行和提高电池能量利用效率提供了保障。
附图说明
图1为本发明实施例一种新能源汽车电池监测系统的系统框图。
图2为本发明实施例中薄膜式压力传感器的布置方式示意图。
具体实施方式
为了使本发明的目的及优点更加清楚明白，以下结合实施例对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
如图1-图2所示，本发明实施例提供了一种新能源汽车电池监测系统,包括电池状态参数感知节点、装备有XBee无线通信模块的PC机，电池状态参数感知节点将采集到的电池的姿态参数、外部形变参数、放电电压参数、放电电流参数、电池内阻参数、电池正负极温度参数经XBee无线通信模块实时反馈至PC机，PC机接收电池状态参数感知节点采集到的参数并基于预设的电池状态评估模型实现电池状态的评估,所述电池状态参数感知节点包括三维姿态传感节点、薄膜式压力传感节点、电压传感节点、电流传感节点、电池内阻监测传感节点和温度传感节点，薄膜式压力传感节点的薄膜式压力传感器包裹设置在电池的外壁上，且与电池的外壁之间均布置若干散热鳍片。
本实施例中,所述散热鳍片呈柱形结构，其下端通过螺纹与电池的壳体螺纹连接，上顶端开设有用于对接薄膜式压力传感器的倒T形卡槽，薄膜式压力传感器内侧表面设有与卡槽适配的橡胶凸起，橡胶凸起下端的内径略小于倒T形卡槽上端口的内径，下端略大于倒T形卡槽上端口的内径,所述三维姿态传感节点通过螺纹安装在电池的壳体的中心处的螺纹槽内。
本实施例中,所述PC机内载有一数据后处理系统，由数据本地储存模块、状态数据评估模块、GSM预警模块、传感器工况评估模块以及电池工况调整模块构成，运行数据采用python中的MySQL工具包存入本地MySQL数据库中，以完整记录电池运行的所有历史信息，状态数据评估模块可自动完成对电池状态参数数据的分析，分析时，根据接收到的电池状态参数数据以及预设的电池状态评估模型实现目标评估结果的获取，在所得的评估结果落入预警门限时GSM预警模块启动，实现预警短信的发送，传感器工况评估模块用于基于预设的数据挖掘模块根据电池状态参数数据实现传感器工况的评估，在所得的评估结果落入预警门限时GSM预警模块启动，实现预警短信的发送，电池工况调整模块基于最邻近分类器根据状态数据评估模块的评估结果实现电池工况的调控。
本实施例中,所述电池状态评估模型采用BP神经网络模型。当数据挖掘模块未挖掘到某一个传感器所反馈的电池状态参数数据时判定该传感器故障。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以作出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (7)

1.一种新能源汽车电池监测系统,其特征在于,包括电池状态参数感知节点、装备有XBee无线通信模块的PC机，电池状态参数感知节点将采集到的电池的姿态参数、外部形变参数、放电电压参数、放电电流参数、电池内阻参数、电池正负极温度参数经XBee无线通信模块实时反馈至PC机，PC机接收电池状态参数感知节点采集到的参数并基于预设的电池状态评估模型实现电池状态的评估。
2.如权利要求1所述的一种新能源汽车电池监测系统,其特征在于,所述电池状态参数感知节点包括三维姿态传感节点、薄膜式压力传感节点、电压传感节点、电流传感节点、电池内阻监测传感节点和温度传感节点，薄膜式压力传感节点的薄膜式压力传感器包裹设置在电池的外壁上，且与电池的外壁之间均布置若干散热鳍片。
3.如权利要求2所述的一种新能源汽车电池监测系统,其特征在于,所述散热鳍片呈柱形结构，其下端通过螺纹与电池的壳体螺纹连接，上顶端开设有用于对接薄膜式压力传感器的倒T形卡槽，薄膜式压力传感器内侧表面设有与卡槽适配的橡胶凸起，橡胶凸起下端的内径略小于倒T形卡槽上端口的内径，下端略大于倒T形卡槽上端口的内径。
4.如权利要求2所述的一种新能源汽车电池监测系统,其特征在于,所述三维姿态传感节点通过螺纹安装在电池的壳体的中心处的螺纹槽内。
5.如权利要求1所述的一种新能源汽车电池监测系统,其特征在于,所述PC机内载有一数据后处理系统，由数据本地储存模块、状态数据评估模块、GSM预警模块、传感器工况评估模块以及电池工况调整模块构成，运行数据采用python中的MySQL工具包存入本地MySQL数据库中，以完整记录电池运行的所有历史信息，状态数据评估模块可自动完成对电池状态参数数据的分析，分析时，根据接收到的电池状态参数数据以及预设的电池状态评估模型实现目标评估结果的获取，在所得的评估结果落入预警门限时GSM预警模块启动，实现预警短信的发送，传感器工况评估模块用于基于预设的数据挖掘模块根据电池状态参数数据实现传感器工况的评估，在所得的评估结果落入预警门限时GSM预警模块启动，实现预警短信的发送，电池工况调整模块用于根据状态数据评估模块的评估结果实现电池工况的调控。
6.如权利要求1所述的一种新能源汽车电池监测系统,其特征在于,所述电池状态评估模型采用BP神经网络模型。
7.如权利要求5所述的一种新能源汽车电池监测系统,其特征在于,当数据挖掘模块未挖掘到某一个传感器所反馈的电池状态参数数据时判定该传感器故障。
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