CN117411177A - 一种户外电源的bms系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种户外电源的BMS系统，涉及户外电源管理领域；包括：状态数据监测模组，其用于对户外电源的使用状态数据监测；控制模组，其用于对户外电源的工作状态控制；中央处理模组，其用于对数据、命令、信号进行处理；触控显示模块，其用于用户对系统操作和数据读取；云服务器，其用于对数据储存和调取；通信模块，其用于户外电源和云服务器之间建立通讯连接。本发明通过在户外电源的使用过程中利用状态数据监测模组对其工作参数进行监控，一方面能根据实际输入参数和所需输出参数之间差异进行校准，保证输出精度，另一方面也能在出现异常故障时，即使断电，保证使用安全性。
Description
技术领域
本发明涉及户外电源管理领域，尤其涉及一种户外电源的BMS系统。
背景技术
目前，户外电源应用领域广泛，例如露营、旅行、紧急救援等。随着人们对户外活动的需求增加，户外电源的需求也在增加。
BMS系统是对户外电源进行管理，其控制户外电源的工作状态，并且也能获取户外电源的工作参数等，其可增加电源的安全性、智能化以及使用寿命。
例如，经检索，中国专利公开号为CN116613868A的专利，公开了一种户外电源的BMS系统及户外电源控制方法，包括：云服务器、第一户外电源设备、控制处理模块；所述云服务器被配置为：获取多个户外电源设备的历史使用数据、使用所述户外电源设备时的历史场景数据以及所述户外电源设备的历史属性数据。
上述专利存在以下不足：其无法在使用过程中对电源使用环境监测，从而会使得不规范使用或者故障时存在安全隐患。
为此，本发明提出一种户外电源的BMS系统
发明内容
本发明的目的是为了解决现有技术中存在的缺点，而提出的一种户外电源的BMS系统。
为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：
一种户外电源的BMS系统，包括：
状态数据监测模组，其用于对户外电源的使用状态数据监测；
控制模组，其用于对户外电源的工作状态控制；
中央处理模组，其用于对数据、命令、信号进行处理；
触控显示模块，其用于用户对系统操作和数据读取；
云服务器，其用于对数据储存和调取；
通信模块，其用于户外电源和云服务器之间建立通讯连接。
优选地：其工作方法包括以下步骤：
S1：用户根据需求通过触控显示模块输入指令；
S2：中央处理模组将输入指令转化为控制信号传递至控制模组；
S3：控制模组控制户外电源执行相应的操作；
S4：状态数据监测模组对户外电源工作状态数据进行实时监测；
S41：若监测数据与用户输入的指令数据出现偏差时，中央处理模组进行偏差分析，并通过控制模组调整户外电源的工作状态；
S42：若监测出故障发生时，中央处理模组通过控制模组切断户外电源；
S5：检测数据通过通信模块传输至云服务器中进行储存。
优选地：所述状态数据监测模组包括：
电压计单元，其用于监测户外电源的输出电压；
电流计单元，其用于监测户外电源的输出电流；
温度传感器，其用于监测户外电源的工作温度；
计时单元，其用于对户外电源的工作时间记录。
优选地：所述电流计单元包括两个电流计，当户外电源为交流电时，两个电流计分别连接于交流电的“零线”和“火线”，当户外电源为直流电时，两个电流计分别连接于直流电的两个输出端子。
优选地：所述BMS系统还包括模板定制模块，所述模板定制模块由多个模板单元构成，所述模板定制模块的的工作逻辑如下：
A1：用户根据根据户外常用设备的额定输入电压、额定输入电流将其输入模板单元内的“输出电压”和“输出电流”档内；
A2：随后可通过触控显示模块对输入的模板单元进行重命名；
A3：户外使用时，可直接选择对应名称的模板单元，中央处理模组根据需求通过控制模组控制户外电源的工作状态。
优选地：所述BMS系统还包括互联网检索模块，所述互联网检索模块的工作逻辑如下：
B1：用户根据所携带的用电电气的铭牌，将其型号信息输入互联网检索模块中；
B2：互联网检索模块进行检索，并根据型号信息确定其额定输入参数；
B3：中央处理模组根据额定输入参数通过控制器控制户外电源的输出状态。
优选地：所述通信模块内置数据加密算法，所述加密算法的加密过程包括以下步骤：
C1：密钥生成，设定一个固定长度的密钥，并利用p盒和S盒将其扩展为多个子密钥；
C2：加密，将明文切割成固定长度的块，在每个块利用多个子密钥进行多轮加密；
C3：解密，解密过程与加密过程相反，先对每个块进行解密，然后重组成明文。
优选地：所述C1步骤中，扩展密钥的方法包括以下步骤：
C11：初始化P盒和S盒，P盒是一个长度为18的数组，每个元素是一个32位的整数，S盒是4个长度为256的数组，每个元素是一个32为的整数；
C12：扩展密钥，将初始密钥拆分为多个32位的子密钥，再使用子密钥对P盒进行循环指环，生成多个轮密钥；
C13：将扩展后的轮密钥缩小至32位，再使用S盒进行替换操作。
优选地：所述C12步骤中，其具体包括以下步骤：
C121：使用初始密钥的前32为异或P盒的第一个元素，得到第一个子密钥；
C122：使用第一个子密钥异或P盒的第二个元素，得到第二个子密钥；
C133：循环往复直至P盒中的元素用完。
优选地：所述C13步骤中，其具体包括以下步骤：
C131：将S盒的每个元素初始化为一个预定义的值；
C132：将每个32位的轮密钥划分为8个4位的小块，分别代表S盒的输入；
C133：使用每个轮密钥块作为S盒的输入，通过S盒中预先定义好的置换规则得到S盒的输出；
C134：将S盒的输出合并成一个32位的结果，作为下一轮的输入，重复上述过程；
C135：在运算完成后，生成了4个扩展后的S盒，用于后续加密或解密操作。
本发明的有益效果为：
1.本发明通过在户外电源的使用过程中利用状态数据监测模组对其工作参数进行监控，一方面能根据实际输入参数和所需输出参数之间差异进行校准，保证输出精度，另一方面也能在出现异常故障时，即使断电，保证使用安全性。
2.本发明通过将电流计单元设置为两个电流计的组合，其一方面可作为数据监控的电流数据来源，另一方面也可根据两个电流计的电流差异来判断漏电情况。
3.本发明通过设置模板定制模块，其由多个模板单元构成，从而使得用户可根据所携带的用电电器提前输入模板内，一方面其能保证输出与电器的额定输入匹配，另一方面也能实现“即插即用”，增加使用效率。
4.本发明通过增设互联网检索模块，用户可根据电器型号输入后，自动联网检索电器的铭牌信息，从而确定其额定输入，进一步保证了电源输出的精度和使用效率。
5.本发明通过将检测数据传输至云服务器，可使得数据可被溯源的同时，也便于对户外电源的性能分析，故障分析等，并且在传输过程中进行数据加密，保证了数据的安全性。
附图说明
图1为本发明提出的一种户外电源的BMS系统的系统架构图。
具体实施方式
下面结合具体实施方式对本专利的技术方案作进一步详细地说明。
在本专利的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“设置”应做广义理解，例如，可以是固定相连、设置，也可以是可拆卸连接、设置，或一体地连接、设置。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本专利中的具体含义。
实施例1：
一种户外电源的BMS系统，包括：
状态数据监测模组，其用于对户外电源的使用状态数据监测；
控制模组，其用于对户外电源的工作状态控制；
中央处理模组，其用于对数据、命令、信号进行处理；
触控显示模块，其用于用户对系统操作和数据读取；
云服务器，其用于对数据储存和调取；
通信模块，其用于户外电源和云服务器之间建立通讯连接。
其工作方法包括以下步骤：
S1：用户根据需求通过触控显示模块输入指令；
S2：中央处理模组将输入指令转化为控制信号传递至控制模组；
S3：控制模组控制户外电源执行相应的操作；
S4：状态数据监测模组对户外电源工作状态数据进行实时监测；
S41：若监测数据与用户输入的指令数据出现偏差时，中央处理模组进行偏差分析，并通过控制模组调整户外电源的工作状态；
S42：若监测出故障发生时，中央处理模组通过控制模组切断户外电源；
S5：检测数据通过通信模块传输至云服务器中进行储存。
本发明，通过在户外电源的使用过程中利用状态数据监测模组对其工作参数进行监控，一方面能根据实际输入参数和所需输出参数之间差异进行校准，保证输出精度，另一方面也能在出现异常故障时，即使断电，保证使用安全性。
实施例2：
一种户外电源的BMS系统，包括：
状态数据监测模组，其用于对户外电源的使用状态数据监测；
控制模组，其用于对户外电源的工作状态控制；
中央处理模组，其用于对数据、命令、信号进行处理；
触控显示模块，其用于用户对系统操作和数据读取；
云服务器，其用于对数据储存和调取；
通信模块，其用于户外电源和云服务器之间建立通讯连接。
所述状态数据监测模组包括：
电压计单元，其用于监测户外电源的输出电压；
电流计单元，其用于监测户外电源的输出电流；
温度传感器，其用于监测户外电源的工作温度；
计时单元，其用于对户外电源的工作时间记录。
所述电流计单元包括两个电流计，当户外电源为交流电时，两个电流计分别连接于交流电的“零线”和“火线”，当户外电源为直流电时，两个电流计分别连接于直流电的两个输出端子。
本发明，通过将电流计单元设置为两个电流计的组合，其一方面可作为数据监控的电流数据来源，另一方面也可根据两个电流计的电流差异来判断漏电情况。
实施例3：
一种户外电源的BMS系统，包括：
状态数据监测模组，其用于对户外电源的使用状态数据监测；
控制模组，其用于对户外电源的工作状态控制；
中央处理模组，其用于对数据、命令、信号进行处理；
触控显示模块，其用于用户对系统操作和数据读取；
云服务器，其用于对数据储存和调取；
通信模块，其用于户外电源和云服务器之间建立通讯连接。
所述状态数据监测模组包括：
电压计单元，其用于监测户外电源的输出电压；
电流计单元，其用于监测户外电源的输出电流；
温度传感器，其用于监测户外电源的工作温度；
计时单元，其用于对户外电源的工作时间记录。
所述电流计单元包括两个电流计，当户外电源为交流电时，两个电流计分别连接于交流电的“零线”和“火线”，当户外电源为直流电时，两个电流计分别连接于直流电的两个输出端子。
所述BMS系统还包括模板定制模块，所述模板定制模块由多个模板单元构成，所述模板定制模块的的工作逻辑如下：
A1：用户根据根据户外常用设备的额定输入电压、额定输入电流将其输入模板单元内的“输出电压”和“输出电流”档内；
A2：随后可通过触控显示模块对输入的模板单元进行重命名；
A3：户外使用时，可直接选择对应名称的模板单元，中央处理模组根据需求通过控制模组控制户外电源的工作状态。
本发明，通过设置模板定制模块，其由多个模板单元构成，从而使得用户可根据所携带的用电电器提前输入模板内，一方面其能保证输出与电器的额定输入匹配，另一方面也能实现“即插即用”，增加使用效率。
实施例4：
一种户外电源的BMS系统，包括：
状态数据监测模组，其用于对户外电源的使用状态数据监测；
控制模组，其用于对户外电源的工作状态控制；
中央处理模组，其用于对数据、命令、信号进行处理；
触控显示模块，其用于用户对系统操作和数据读取；
云服务器，其用于对数据储存和调取；
通信模块，其用于户外电源和云服务器之间建立通讯连接。
所述状态数据监测模组包括：
电压计单元，其用于监测户外电源的输出电压；
电流计单元，其用于监测户外电源的输出电流；
温度传感器，其用于监测户外电源的工作温度；
计时单元，其用于对户外电源的工作时间记录。
所述电流计单元包括两个电流计，当户外电源为交流电时，两个电流计分别连接于交流电的“零线”和“火线”，当户外电源为直流电时，两个电流计分别连接于直流电的两个输出端子。
所述BMS系统还包括模板定制模块，所述模板定制模块由多个模板单元构成，所述模板定制模块的的工作逻辑如下：
A1：用户根据根据户外常用设备的额定输入电压、额定输入电流将其输入模板单元内的“输出电压”和“输出电流”档内；
A2：随后可通过触控显示模块对输入的模板单元进行重命名；
A3：户外使用时，可直接选择对应名称的模板单元，中央处理模组根据需求通过控制模组控制户外电源的工作状态。
所述BMS系统还包括互联网检索模块，所述互联网检索模块的工作逻辑如下：
B1：用户根据所携带的用电电气的铭牌，将其型号信息输入互联网检索模块中；
B2：互联网检索模块进行检索，并根据型号信息确定其额定输入参数；
B3：中央处理模组根据额定输入参数通过控制器控制户外电源的输出状态。
本发明，通过增设互联网检索模块，用户可根据电器型号输入后，自动联网检索电器的铭牌信息，从而确定其额定输入，进一步保证了电源输出的精度和使用效率。
实施例5：
一种户外电源的BMS系统，包括：
状态数据监测模组，其用于对户外电源的使用状态数据监测；
控制模组，其用于对户外电源的工作状态控制；
中央处理模组，其用于对数据、命令、信号进行处理；
触控显示模块，其用于用户对系统操作和数据读取；
云服务器，其用于对数据储存和调取；
通信模块，其用于户外电源和云服务器之间建立通讯连接。
所述状态数据监测模组包括：
电压计单元，其用于监测户外电源的输出电压；
电流计单元，其用于监测户外电源的输出电流；
温度传感器，其用于监测户外电源的工作温度；
计时单元，其用于对户外电源的工作时间记录。
所述电流计单元包括两个电流计，当户外电源为交流电时，两个电流计分别连接于交流电的“零线”和“火线”，当户外电源为直流电时，两个电流计分别连接于直流电的两个输出端子。
所述BMS系统还包括模板定制模块，所述模板定制模块由多个模板单元构成，所述模板定制模块的的工作逻辑如下：
A1：用户根据根据户外常用设备的额定输入电压、额定输入电流将其输入模板单元内的“输出电压”和“输出电流”档内；
A2：随后可通过触控显示模块对输入的模板单元进行重命名；
A3：户外使用时，可直接选择对应名称的模板单元，中央处理模组根据需求通过控制模组控制户外电源的工作状态。
所述BMS系统还包括互联网检索模块，所述互联网检索模块的工作逻辑如下：
B1：用户根据所携带的用电电气的铭牌，将其型号信息输入互联网检索模块中；
B2：互联网检索模块进行检索，并根据型号信息确定其额定输入参数；
B3：中央处理模组根据额定输入参数通过控制器控制户外电源的输出状态。
所述通信模块内置数据加密算法。
所述加密算法的加密过程包括以下步骤：
C1：密钥生成，设定一个固定长度的密钥，并利用p盒和S盒将其扩展为多个子密钥；
C2：加密，将明文切割成固定长度的块，在每个块利用多个子密钥进行多轮加密；
C3：解密，解密过程与加密过程相反，先对每个块进行解密，然后重组成明文。
所述C1步骤中，扩展密钥的方法包括以下步骤：
C11：初始化P盒和S盒；
C12：扩展密钥，将初始密钥拆分为多个32位的子密钥，再使用子密钥对P盒进行循环指环，生成多个轮密钥；
C13：将扩展后的轮密钥缩小至32位，再使用S盒进行替换操作。
所述C11步骤中，P盒是一个长度为18的数组，每个元素是一个32位的整数，S盒是4个长度为256的数组，每个元素是一个32为的整数。
所述C12步骤中，其具体包括以下步骤：
C121：使用初始密钥的前32为异或P盒的第一个元素，得到第一个子密钥；
C122：使用第一个子密钥异或P盒的第二个元素，得到第二个子密钥；
C133：循环往复直至P盒中的元素用完。
所述C13步骤中，其具体包括以下步骤：
C131：将S盒的每个元素初始化为一个预定义的值；
C132：将每个32位的轮密钥划分为8个4位的小块，分别代表S盒的输入；
C133：使用每个轮密钥块作为S盒的输入，通过S盒中预先定义好的置换规则得到S盒的输出；
C134：将S盒的输出合并成一个32位的结果，作为下一轮的输入，重复上述过程；
C135：在运算完成后，生成了4个扩展后的S盒，用于后续加密或解密操作。
本发明，通过将检测数据传输至云服务器，可使得数据可被溯源的同时，也便于对户外电源的性能分析，故障分析等，并且在传输过程中进行数据加密，保证了数据的安全性。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，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揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种户外电源的BMS系统，其特征在于，包括：
状态数据监测模组，其用于对户外电源的使用状态数据监测；
控制模组，其用于对户外电源的工作状态控制；
中央处理模组，其用于对数据、命令、信号进行处理；
触控显示模块，其用于用户对系统操作和数据读取；
云服务器，其用于对数据储存和调取；
通信模块，其用于户外电源和云服务器之间建立通讯连接。
2.根据权利要求1所述的一种户外电源的BMS系统，其特征在于，其工作方法包括以下步骤：
S1：用户根据需求通过触控显示模块输入指令；
S2：中央处理模组将输入指令转化为控制信号传递至控制模组；
S3：控制模组控制户外电源执行相应的操作；
S4：状态数据监测模组对户外电源工作状态数据进行实时监测；
S41：若监测数据与用户输入的指令数据出现偏差时，中央处理模组进行偏差分析，并通过控制模组调整户外电源的工作状态；
S42：若监测出故障发生时，中央处理模组通过控制模组切断户外电源；
S5：检测数据通过通信模块传输至云服务器中进行储存。
3.根据权利要求1所述的一种户外电源的BMS系统，其特征在于，所述状态数据监测模组包括：
电压计单元，其用于监测户外电源的输出电压；
电流计单元，其用于监测户外电源的输出电流；
温度传感器，其用于监测户外电源的工作温度；
计时单元，其用于对户外电源的工作时间记录。
4.根据权利要求3所述的一种户外电源的BMS系统，其特征在于，所述电流计单元包括两个电流计，当户外电源为交流电时，两个电流计分别连接于交流电的“零线”和“火线”，当户外电源为直流电时，两个电流计分别连接于直流电的两个输出端子。
5.根据权利要求1所述的一种户外电源的BMS系统，其特征在于，所述BMS系统还包括模板定制模块，所述模板定制模块由多个模板单元构成，所述模板定制模块的的工作逻辑如下：
A1：用户根据根据户外常用设备的额定输入电压、额定输入电流将其输入模板单元内的“输出电压”和“输出电流”档内；
A2：随后可通过触控显示模块对输入的模板单元进行重命名；
A3：户外使用时，可直接选择对应名称的模板单元，中央处理模组根据需求通过控制模组控制户外电源的工作状态。
6.根据权利要求5所述的一种户外电源的BMS系统，其特征在于，所述BMS系统还包括互联网检索模块，所述互联网检索模块的工作逻辑如下：
B1：用户根据所携带的用电电气的铭牌，将其型号信息输入互联网检索模块中；
B2：互联网检索模块进行检索，并根据型号信息确定其额定输入参数；
B3：中央处理模组根据额定输入参数通过控制器控制户外电源的输出状态。
7.根据权利要求1所述的一种户外电源的BMS系统，其特征在于，所述通信模块内置数据加密算法，所述加密算法的加密过程包括以下步骤：
C1：密钥生成，设定一个固定长度的密钥，并利用p盒和S盒将其扩展为多个子密钥；
C2：加密，将明文切割成固定长度的块，在每个块利用多个子密钥进行多轮加密；
C3：解密，解密过程与加密过程相反，先对每个块进行解密，然后重组成明文。
8.根据权利要求7所述的一种户外电源的BMS系统，其特征在于，所述C1步骤中，扩展密钥的方法包括以下步骤：
C11：初始化P盒和S盒，P盒是一个长度为18的数组，每个元素是一个32位的整数，S盒是4个长度为256的数组，每个元素是一个32为的整数；
C12：扩展密钥，将初始密钥拆分为多个32位的子密钥，再使用子密钥对P盒进行循环指环，生成多个轮密钥；
C13：将扩展后的轮密钥缩小至32位，再使用S盒进行替换操作。
9.根据权利要求7所述的一种户外电源的BMS系统，其特征在于，所述C12步骤中，其具体包括以下步骤：
C121：使用初始密钥的前32为异或P盒的第一个元素，得到第一个子密钥；
C122：使用第一个子密钥异或P盒的第二个元素，得到第二个子密钥；
C133：循环往复直至P盒中的元素用完。
10.根据权利要求7所述的一种户外电源的BMS系统，其特征在于，所述C13步骤中，其具体包括以下步骤：
C131：将S盒的每个元素初始化为一个预定义的值；
C132：将每个32位的轮密钥划分为8个4位的小块，分别代表S盒的输入；
C133：使用每个轮密钥块作为S盒的输入，通过S盒中预先定义好的置换规则得到S盒的输出；
C134：将S盒的输出合并成一个32位的结果，作为下一轮的输入，重复上述过程；
C135：在运算完成后，生成了4个扩展后的S盒，用于后续加密或解密操作。
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