CN207396696U

CN207396696U - 电动汽车的锂电池状态采集和异常报警设备

Info

Publication number: CN207396696U
Application number: CN201721514141.0U
Authority: CN
Inventors: 赵凯
Original assignee: Zhejiang Qiyang Technology Co Ltd
Current assignee: Zhejiang Qiyang Technology Co Ltd
Priority date: 2017-11-14
Filing date: 2017-11-14
Publication date: 2018-05-22
Anticipated expiration: 2027-11-14

Abstract

本实用新型公开了一种电动汽车的锂电池状态采集和异常报警设备，其包括：嵌入式核心板；接于嵌入式核心板的显示装置；用于采集电池状态的CAN总线模块，其接于嵌入式核心板；用于锂电池异常报警的语音提示系统，其接于嵌入式核心板；用于数据上传同步的NB‑IOT模块，其接于嵌入式核心板；对整个设备进行供电的电源模块，其连接于语音提示系统、CAN总线模块、显示装置、嵌入式核心板、NB‑IOT模块。当锂电池出现容量过低或异常时，可第一时间报警，保证车主的驾驶顺畅。同时，厂商可随时掌握其生产的电动汽车的所有锂电池数据，为后续电动汽车的生产和保养提供数据分析。

Description

电动汽车的锂电池状态采集和异常报警设备

技术领域

本实用新型涉及新能源汽车与物联网领域，尤其是涉及一种电动汽车的锂电池状态采集和异常报警设备。

背景技术

随着不可再生资源的日益消耗，特别是石油资源的消耗，人们开始考虑环境的可持续发展，尤其是在汽车行业。我国同样面临资源紧缺与环境保护问题，因此实施了很多项高科技发展研究计划，推出新能源汽车产业的国家发展计划，大力发展新能源汽车。在新能源汽车中，电动汽车的发展成为新能源汽车产业发展的主流趋势。但是目前电动汽车的技术不够成熟，存在锂电池续航里程不够远、充电不便、容易损坏等问题。由于电动汽车的锂电池容量小、寿命短等问题，造成电动汽车的用户体验较差，不利于电动汽车的推广。

实用新型内容

本实用新型的目的就是为了解决上述问题，提供一种电动汽车的锂电池状态采集和异常报警设备，其能够在锂电池发生异常时提醒用户，从而让用户提前进行电动汽车的充电和故障处理流程，保证汽车行驶过程中锂电池电量充足和运行状态正常。

为解决上述技术问题，本实用新型提供了一种电动汽车的锂电池状态采集和异常报警设备，其包括：嵌入式核心板(100)；接于嵌入式核心板(100)的显示装置(300)；用于采集电池状态的CAN总线模块(400)，其接于嵌入式核心板(100)；用于锂电池异常报警的语音提示系统，其接于嵌入式核心板(100)；用于数据上传同步的NB-IOT模块(600)，其接于嵌入式核心板(100)；对整个设备进行供电的电源模块(200)，其连接于语音提示系统、CAN总线模块(400)、显示装置(300)、嵌入式核心板(100)、NB-IOT模块(600)。

与现有技术相比，本实用新型提供的电动汽车的锂电池状态采集和异常报警设备实时采集和显示锂电池状态的数据，同时NB-IOT模块实时与附近路边基站设备交换数据，路边基站设备又和云端服务器通信，将电动汽车的锂电池数据上传至云端服务器。电动汽车用户可随时了解自身的电动汽车锂电池状态，厂商可随时掌握其生产的电动汽车的所有锂电池数据，为后续电动汽车的生产和保养提供数据分析。当用户戴着蓝牙耳机驾驶电动汽车时，可通过蓝牙耳机接收语音告警信息。当用户未戴蓝牙耳机驾驶时，可直接通过语音模块播放告警信息。当电动汽车未启动时，用户可通过手机收到报警短信。总之，当锂电池出现容量过低或异常时，可第一时间报警，保证车主的驾驶顺畅。

进一步，显示装置为液晶模块，例如DPT 300-L3456B-A00_VER1.0多点电容触摸屏。

进一步，语音提示系统包括：车载语音模块(500)和/或蓝牙耳机提示模块。

进一步，还包括：与电动汽车的锂电池状态采集和异常报警设备(1)连接的路边基站设备(2)；接于路边基站设备的云端服务器(3)。

进一步，嵌入式核心板(100)为Freescale i.MX6四核处理器。

进一步，车载语音模块(500)为WT588D语音模块。

进一步，NB-IOT模块(600)为Quectel BC95模块。

进一步，蓝牙耳机提示模块包括：佩戴于人体的蓝牙耳机(700)；蓝牙模块(800)，其连接于蓝牙耳机以及嵌入式核心板(100)。

附图说明

图1为电动汽车的锂电池状态采集和异常报警设备的原理框图；

图2为电动汽车的锂电池状态采集和异常报警设备工作示意图；

图3为电动汽车的锂电池状态采集和异常报警设备工作流程图；

图4为电动汽车的锂电池状态采集和异常报警设备中嵌入式核心板的工作流程图。

具体实施方式

为了使本实用新型实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施例，进一步阐述本实用新型。

本实用新型的实施方式提供了一种电动汽车的锂电池状态采集和异常报警设备(以下简称“该设备”)，参见图1，其包括：嵌入式核心板100；接于嵌入式核心板100的显示装置300；用于采集电池状态的CAN总线模块400，其接于嵌入式核心板100；用于锂电池异常报警的语音提示系统，其接于嵌入式核心板100；用于数据上传同步的NB-IOT模块600，其接于嵌入式核心板100；对整个设备进行供电的电源模块200，其连接于语音提示系统、CAN总线模块400、显示装置300、嵌入式核心板100、NB-IOT模块600。通过上述设备可以提供电动汽车的锂电池电压、电流、温度等参数的采集(锂电池电压传感器、电流监测传感器、温度传感器等传感元件的信号通过CAN总线模块而提供给嵌入式核心板100)，提供锂电池参数的液晶屏幕显示。在电动汽车的行驶过程中，当锂电池处于低容量或损坏、漏电等异常状态时，如果用户未佩戴蓝牙耳机，则直接通过语音播放告警信息，否则通过用户的蓝牙耳机播放告警语音。当电动汽车未启动时，通过手机短信形式向用户发送异常报警短信，提醒用户。

其中，用于数据处理的嵌入式核心板100为Freescale i.MX6四核处理器，Freescale i.MX6四核处理器是基于ARM Cortex-A9的可扩展单核、双核、四核产品，最高可达1.2GHz，具有ARMv7TM、Neon、VFPv3和Trustzone支持。具有32KB的指令和数据L1缓存，256KB至1MB的L2缓存。

用于屏幕显示锂电池状态的显示装置包括但不仅限于液晶模块，当采用液晶模块时，液晶模块可以是例如DPT 300-L3456B-A00_VER1.0多点电容触摸屏。DPT 300-L3456B-A00_VER1.0多点电容触摸屏是电容触摸屏和多点触控技术的结合，使用两点或两点以上不同态势介质触摸屏幕表面，可以实现图片缩放、旋转等各种多点触摸应用。并同时具备触点传统单点红外触摸屏的功能和优势。

需要说明的是，锂电池出现异常的报警方式根据需要进行选定，当用户戴着蓝牙耳机驾驶电动汽车时，可通过蓝牙耳机接收语音告警信息。当用户未戴蓝牙耳机驾驶时，可直接通过语音模块播放告警信息，此时，语音提示系统包括：车载语音模块500和/或蓝牙耳机提示模块。车载语音模块500为WT588D语音模块，WT588D是一款功能强大的可重复擦除烧写的语音模块。可随意更换WT588D语音模块的任何一种控制模式，并将信息下载到SPI-Flash。软件操作方式简洁易懂，采用语音组合技术，减少了语音编辑的时间。完全支持在线下载，可直接通过下载器给关联的SPI-Flash下载信息，更新到刚下载的控制模式。蓝牙耳机提示模块包括：佩戴于人体的蓝牙耳机700；蓝牙模块800，其连接于蓝牙耳机以及嵌入式核心板100，蓝牙模块与蓝牙耳机无线连接。

值得一提的是，作为一种改进，参见图2，该设备还包括：与电动汽车的锂电池状态采集和异常报警设备1连接的路边基站设备2；接于路边基站设备的云端服务器3。路边基站设备2用于分别与锂电池状态采集和异常报警设备1和云端服务器3无线连接，实现锂电池状态采集和异常报警设备1和云端服务器3的数据通信，云端服务器3用于采集、存储和分析锂电池状态采集和异常报警设备1上报的锂电池电压、电流、温度等信息。其中，锂电池状态采集和异常报警设备1与路边基站设备2无线连接，路边基站设备2和云端服务器3无线连接，实现自身车辆的锂电池状态数据的上传、存储和分析。

用于数据上传同步的NB-IOT模块600为上海移远通信的Quectel BC95模块。BC95模块是一款高性能、低功耗的NB-IOT无线通信模块。能最大限度地满足终端设备对小尺寸模块产品的需求，同时有效帮助客户减小产品尺寸并优化产品成本。BC95内嵌丰富的网络服务协议栈，可提供完善的短信和数据传输服务。

电源模块源将锂电池的输出电压转换为5V电压，为嵌入式核心板、液晶模块、语音模块、CAN总线模块、NB-IOT模块、蓝牙模块等模块供电。

另外，CAN总线模块400采用MCP2515CAN控制器和TJA1050高速收发器，完全支持CAN总线V2.0A和V2.0B技术规范，使用方便，体积小，可直接嵌入到各种嵌入式系统中实现CAN总线通讯，且支持串行TTL接口透传功能。

结合图2和图3，本实用新型的工作原理如下：

锂电池状态采集和异常报警设备1分布在路边基站设备2周围，实时采集、分析、显示锂电池状态。一旦发现锂电池能量过低、参数异常等情况后，当用户在开车时直接通过蓝牙模块或语音模块提醒用户。与附近路边基站设备2通信，上报自身车辆的锂电池状态数据。路边基站设备2与锂电池状态采集和异常报警设备1和云端服务器3通信，相互转发数据。云端服务器3接收、存储和分析各锂电池状态采集和异常报警设备1上报的数据，同时对历史数据进行分析，实现提前预测异常和实时发现异常状态的功能。当云端服务器3发现异常后，如果用户在自身车辆上，则直接通知锂电池状态采集和异常报警设备1，锂电池状态采集和异常报警设备1直接报警，否则通过手机短信向用户发送告警信息。

参见图4，该设备的嵌入式核心板的工作流程如下：

首先初始化，然后通过CAN总线模块采集锂电池电压、电流、温度等状态数据。对采集的数据进行处理，并通过NB-IOT模块与附近路边基站设备2通信，上报自身采集的锂电池状态数据到云端服务器3。其次，实时对数据进行异常分析，若异常出现在行驶过程中，则在液晶屏显示相关信息。如果用户蓝牙耳机连接蓝牙模块，则通过蓝牙模块向用户蓝牙耳机发送异常语音告警消息，否则直接通过语音模块报警。如果异常出现在电动汽车未启动状态时，则通过NB-IOT模块接收云端服务器的异常消息。

本领域的普通技术人员可以理解，上述各实施方式是实现本实用新型的具体实施例，而在实际应用中，可以在形式上和细节上对其作各种改变，而不偏离本实用新型的精神和范围。

Claims

1.一种电动汽车的锂电池状态采集和异常报警设备，其特征在于，其包括：

嵌入式核心板(100)；

接于嵌入式核心板(100)的显示装置(300)；

用于采集电池状态的CAN总线模块(400)，其接于嵌入式核心板(100)；

用于锂电池异常报警的语音提示系统，其接于嵌入式核心板(100)；

用于数据上传同步的NB-IOT模块(600)，其接于嵌入式核心板(100)；

对整个设备进行供电的电源模块(200)，其连接于语音提示系统、CAN总线模块(400)、显示装置(300)、嵌入式核心板(100)、NB-IOT模块(600)。

2.根据权利要求1所述的电动汽车的锂电池状态采集和异常报警设备，其特征在于，所述显示装置为液晶模块。

3.根据权利要求1所述的电动汽车的锂电池状态采集和异常报警设备，其特征在于，所述语音提示系统包括：车载语音模块(500)和/或蓝牙耳机提示模块。

4.根据权利要求1所述的电动汽车的锂电池状态采集和异常报警设备，其特征在于，还包括：

与电动汽车的锂电池状态采集和异常报警设备(1)连接的路边基站设备(2)；

接于路边基站设备的云端服务器(3)。

5.根据权利要求1所述的电动汽车的锂电池状态采集和异常报警设备，其特征在于，所述嵌入式核心板(100)为Freescale i.MX6四核处理器。

6.根据权利要求3所述的电动汽车的锂电池状态采集和异常报警设备，其特征在于，所述车载语音模块(500)为WT588D语音模块。

7.根据权利要求1所述的电动汽车的锂电池状态采集和异常报警设备，其特征在于，所述NB-IOT模块(600)为Quectel BC95模块。

8.根据权利要求3所述的电动汽车的锂电池状态采集和异常报警设备，其特征在于，所述蓝牙耳机提示模块包括：

佩戴于人体的蓝牙耳机(700)；

蓝牙模块(800)，其连接于蓝牙耳机以及嵌入式核心板(100)。