CN113291201A - 一种基于无线通讯的电池管理系统 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及电池管理技术领域，目的是提供一种基于无线通讯的电池管理系统，包括计时模块、电流检测模块、电源管理系统、无线通信模块、远程监控平台和用户终端，所述计时模块、检测模块、电源管理系统、无线通信模块、远程监控平台、用户终端依次连接。本发明通过计时模块触发电流检测模块检测电源管理系统休眠时的电流值，从而实现电源管理系统的自动唤醒，从而实现汽车蓄电池状态的远程监控，有利于远程控制端对车辆及车主的及时提醒。

Description

一种基于无线通讯的电池管理系统
技术领域
本发明电池管理技术领域，具体涉及一种基于无线通讯的电池管理系统。
背景技术
我国作为汽车大国，拥有巨大的汽车市场，在带来经济效益的同时，也伴随着巨大的能源消耗与环境污染。随着汽车领域的竞争越来越激烈，各企业、高校纷纷开始从事新能源电池汽车的研究，而电池包的安全性也是重点关注的问题。
车辆行驶过程，电池管理系统可实时采集电流，电流，温度，压力，气溶胶等，超过阈值会做处理，停车状态下，电池管理系统就不能实时采集，另外，大多是汽车上都安装有无线通信模块等设备，实现远程控制以及远程通知等功能，电源管理系统处于休眠时，其内部的无线通信也处于休眠状态，无法对汽车蓄电池状态信息进行上报，有碍于远程控制端对车辆及车主的及时提醒。
发明内容
本发明目的在于提供一种基于无线通讯的电池管理系统，包括：计时模块、电流检测模块、电源管理系统、无线通信模块、远程监控平台和用户终端，所述计时模块、电流检测模块、电源管理系统、无线通信模块、远程监控平台、用户终端依次连接；
所述计时模块用于计算电源管理系统处于休眠状态的时间并根据所述时间信号触发电流检测模块工作，当电源管理系统处于休眠状态时，所述计时模块进行计时并在时间达到要求后驱动电流检测模块工作，所述电流检测模块用于采集蓄电池电流信号并根据所述电流信号唤醒电源管理系统，所述电源管理系统用于采集蓄电池参数，并将采集的蓄电池参数发送给远程监控平台，所述远程监控平台用于根据所述蓄电池参数向用户终端发送异常信息。
优选的，所述蓄电池参数包括电流值、电压值、剩余电量。
优选的，还包括电源模块，所述电源模块分别与计时模块、电流检测模块、电源管理系统连接。
优选的，所述用户终端为手机、平板、电脑或者汽车智能联网设备。
优选的，本系统的工作原理包括下列步骤：
S1：电源管理系统处于休眠状态时，计时模块开始计时，当到达T1时间后，电流检测模块检测蓄电池电流；
S2：电流检测模块判断汽车蓄电池电流是否低于预设参考电流值，若是，则电流检测模唤醒处于休眠模式下的电池管理系统，执行步骤S4；若否，重新执行步骤S2；
S3：电池管理系统实时采集电池参数并通过通讯模块将电池检测模块采集的电池参数发送给远程监控平台，执行步骤S4；
S4：远程监控平台根据采集的电池参数信息判断蓄电池状态，若监测到蓄电池状态异常，则将异常信息发送至用户终端，若监测到蓄电池状态健康，电池管理系统进入休眠状态。
优选的，所述步骤S1中，T1计算公式为：
T1＝ηT
式中，T1电源管理系统进入休眠状态前的行驶时间，η为蓄电池的散热效率，η通过整车控制器自动获取。
优选的，所述步骤S5中，所述蓄电池状态的计算公式为：
SOC＝QC/QI
Figure BDA0003054559080000021
式中，QC为剩余电量，QI为额定容量，SOC为T1时间的蓄电池荷电值，
Figure BDA0003054559080000022
为蓄电池充放电的库仑效率，
Figure BDA0003054559080000023
通过整车控制器自动获取，SOC(0)为预存的蓄电池初始荷电值，X 为蓄电池状态的分值，I0为电流值，U0为电流值。
优选的，所述蓄电池状态的判断方法为：当X＜23％时，蓄电池状态异常，远程监控平台异常信息发送至用户终端，当X≥23％时，蓄电池状态健康，电池管理系统进入休眠状态。
与现有技术相比，本发明的有益效果为：
本发明通过计时模块触发电流检测模块，通过电流检测模块检测电源管理系统休眠时的电流值，通过电源管理系统采集蓄电池参数信息，通过远程监控平台对蓄电池状态进行分析，从而实现汽车蓄电池状态的远程监控，有利于远程控制端对车辆及车主的及时提醒。
附图说明
图1为一种基于无线通讯的电池管理系统的整体系统图；
图2为一种基于无线通讯的电池管理系统工作原理图；
图3为一种基于无线通讯的电池管理系统蓄电池的X拟合曲线。
具体实施方式
下面结合本发明的附图1-3，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“逆时针”、“顺时针”“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
如图1所示，一种基于无线通讯的电池管理系统，其特征在于，包括：计时模块、电流检测模块、电源管理系统、无线通信模块、远程监控平台和用户终端，所述计时模块、电流检测模块、电源管理系统、无线通信模块、远程监控平台、用户终端依次连接；所述计时模块用于计算电源管理系统处于休眠状态的时间并根据所述时间信号触发电流检测模块工作，当电源管理系统处于休眠状态时，所述计时模块进行计时并在时间达到要求后驱动电流检测模块工作，所述电流检测模块用于采集蓄电池电流信号并根据所述电流信号唤醒电源管理系统，所述电源管理系统用于采集蓄电池参数，并将采集的蓄电池参数发送给远程监控平台，所述远程监控平台用于根据所述蓄电池参数向用户终端发送异常信息。
值得说明的，所述蓄电池参数包括电流值、电压值、剩余电量，所述电流值、电压值、剩余电量均为实时数据，电源管理系统采集的蓄电池参数包括上述电流值、电压值、剩余电量，但不限于上述电流值、电压值、剩余电量，还包括温度值、烟雾浓度值、碰撞值等参数信息，从而全面监测蓄电池状态。
值得说明的，还包括电源模块，所述电源模块分别与计时模块、电流检测模块、电源管理系统连接，所述电源模块用于给计时模块、电流检测模块、电源管理系统提供电源，保证各个模块的稳定运行。
值得说明的，所述用户终端为手机、平板、电脑或者汽车智能联网设备，解决了只能通过手机、电脑与远程监控平台进行信息交互的问题，提高了远程监控平台的适应性，使得可以多终端、多线程与远程监控平台进行信息交互。
值得说明的，本系统的工作原理包括下列步骤：
S1：电源管理系统处于休眠状态时，计时模块开始计时，当到达T1时间后，电流检测模块检测蓄电池电流；
S2：电流检测模块判断汽车蓄电池电流是否低于预设参考电流值，若是，则电流检测模唤醒处于休眠模式下的电池管理系统，执行步骤S4；若否，重新执行步骤S2；
S3：电池管理系统实时采集电池参数并通过通讯模块将电池检测模块采集的电池参数发送给远程监控平台，执行步骤S4；
S4：远程监控平台根据采集的电池参数信息判断蓄电池状态，若监测到蓄电池状态异常，则将异常信息发送至用户终端，若监测到蓄电池状态健康，电池管理系统进入休眠状态。
值得说明的，所述步骤S1中，T1的计算公式为：
T1＝ζT
式中，T为电源管理系统进入休眠状态前的行驶时间，ζ为蓄电池的散热效率，ζ通过整车控制器自动获取，在实际的使用中，汽车行驶时间越长，计时模块的计时时间越长，从而保证电流监测模块工作时检测的电流信号处于一个相对稳定的状态，避免波动过大，意外唤醒电池管理系统。
值得说明的，所述步骤S5中，所述蓄电池状态的计算公式为：
SOC＝QC/QI
Figure BDA0003054559080000041
式中，QC为剩余电量，QI为额定容量，SOC为T1时间的蓄电池荷电值，
Figure BDA0003054559080000042
为蓄电池充放电的库仑效率，
Figure BDA0003054559080000043
通过整车控制器自动获取，SOC(0)为预存的蓄电池初始荷电值，X 为蓄电池状态的分值，I0为电流值，U0为电流值，。
值得说明的，所述蓄电池状态的判断方法为：当X＜23％时，蓄电池状态异常，远程监控平台异常信息发送至用户终端，当X≥23％时，蓄电池状态健康，电池管理系统进入休眠状态，通过实验以及MATLAB的cftool拟合工具箱获得图3，如图3所示，当X低于23％时，电池电压急速降低，蓄电池状态异常，当X高于23％，蓄电池电压稳定，蓄电池状态正常。
综上所述，本发明通过计时模块触发电流检测模块，通过电流检测模块检测电源管理系统休眠时的电流值，通过电源管理系统采集蓄电池参数信息，通过远程监控平台对蓄电池状态进行分析，从而实现汽车蓄电池状态的远程监控，有利于远程控制端对车辆及车主的及时提醒。

Claims (8)

1.一种基于无线通讯的电池管理系统，其特征在于，包括：计时模块、电流检测模块、电源管理系统、无线通信模块、远程监控平台和用户终端，所述计时模块、检测模块、电源管理系统、无线通信模块、远程监控平台、用户终端依次连接；
所述计时模块用于计算电源管理系统处于休眠状态的时间并根据所述时间信号触发电流检测模块工作，当电源管理系统处于休眠状态时，所述计时模块进行计时并在时间达到要求后驱动电流检测模块工作，所述电流检测模块用于采集蓄电池电流信号并根据所述电流信号唤醒电源管理系统，所述电源管理系统用于采集蓄电池参数，并将采集的蓄电池参数发送给远程监控平台，所述远程监控平台用于根据所述蓄电池参数向用户终端发送异常信息。
2.根据权利要求1所述的一种基于无线通讯的电池管理系统，其特征在于，所述蓄电池参数包括电流值、电压值、剩余电量。
3.根据权利要求1所述的一种基于无线通讯的电池管理系统，其特征在于，还包括电源模块，所述电源模块分别与计时模块、电流检测模块、电源管理系统连接。
4.根据权利要求1所述的一种基于无线通讯的电池管理系统，其特征在于，所述用户终端为手机、平板、电脑或者汽车智能联网设备。
5.根据权利要求2所述的一种基于无线通讯的电池管理系统，其特征在于，本系统的工作原理包括下列步骤：
S1：电源管理系统处于休眠状态时，计时模块开始计时，当到达T1时间后，电流检测模块检测蓄电池电流；
S2：电流检测模块判断汽车蓄电池电流是否低于预设参考电流值，若是，则电流检测模唤醒处于休眠模式下的电池管理系统，执行步骤S4；若否，重新执行步骤S2；
S3：电池管理系统实时采集电池参数并通过通讯模块将电池检测模块采集的电池参数发送给远程监控平台，执行步骤S4；
S4：远程监控平台根据采集的电池参数信息判断蓄电池状态，若监测到蓄电池状态异常，则将异常信息发送至用户终端，若监测到蓄电池状态健康，电池管理系统进入休眠状态。
6.根据权利要求5所述的一种基于无线通讯的电池管理系统，其特征在于，所述步骤S1中，T1计算公式为：
所述步骤S1中，T1计算公式为：
T1＝ηT
式中，T1电源管理系统进入休眠状态前的行驶时间，η为蓄电池的散热效率，η通过整车控制器自动获取。
7.根据权利要求6所述的一种基于无线通讯的电池管理系统，其特征在于，所述步骤S5中，所述蓄电池状态的计算公式为：
SOC＝QC/QI
Figure FDA0003054559070000021
式中，QC为剩余电量，QI为额定容量，SOC为T1时间的蓄电池荷电值，
Figure FDA0003054559070000022
为蓄电池充放电的库仑效率，
Figure FDA0003054559070000023
通过整车控制器自动获取，SOC(0)为预存的蓄电池初始荷电值，X为蓄电池状态的分值，I0为电流值，U0为电流值。
8.根据权利要求7所述的一种基于无线通讯的电池管理系统，其特征在于，所述蓄电池状态的判断方法为：当X＜23％时，蓄电池状态异常，远程监控平台异常信息发送至用户终端，当X≥23％时，蓄电池状态健康，电池管理系统进入休眠状态。
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