一种基于区块链的电池管理系统
技术领域
本实用新型属于区块链管理技术领域,特别是涉及一种基于区块链的电池管理系统。
背景技术
近年来,随着人们生活质量的不断提高,汽车逐步进入百姓家庭,成为广大人们的代步工具,同时越来越多的燃气排放污染了环境。在环保部门倡导绿色环保的背景下,各种用途的电动汽车应运而生。
目前的电动汽车大多采用蓄电池储存的电能作为动力能源,其在实际应用中,最突显的问题就是续驶里程短。当电动汽车电量不足时,往往需要前往终点站进行充电,但是充电过程较为缓慢,一般情况下,快充需要 1-2小时,慢充需要12-14小时,到时很多时间浪费在充电上。现在很多加油站、停车场都配置有无人换电站,使电动汽车无需进行充电,只需前往换电站,由举升机将电动汽车抬起,机械臂从车辆下方进行动力电池的更换,耗时仅需90秒即可,更换下来的电池留在换电站中进行充电,等充电完成留给其他电动汽车继续使用。
但由于现在电动汽车的用户太多,往往用户在行驶过程中发现汽车电量不足需要更换电池时,往往不能第一时间赶往最近的换电站,而且需要换电的人很多,往往在前往换电站的途中电池容易被其他车辆换掉,导致白跑一趟;而且换电站内充电电池较多,极易发生火灾等危险,造成生命财产安全损失。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种基于区块链的电池管理系统,通过通过在充电盒内安装电量检测电路,汽车电池在进行充电前,先利用对汽车电池进行电压检测、电流和内阻检测,来判断汽车电池的老化状态和故障原因,解决了现有的换电站故障检测效率低、驾驶员不能及时更换电池的问题。
为解决上述技术问题,本实用新型是通过以下技术方案实现的:
本实用新型为一种基于区块链的电池管理系统,包括充电柜、机械手臂和监控管理中心;
所述充电柜由多个并列设置的充电盒组成;所述充电盒内设置有电源模块、中央控制器、射频标签和存储器;所述中央控制器通过区块与存储器双向信号连接;所述充电盒外壳上设置有射频标签、LED显示屏和报警装置;所述射频标签,用于存储当前充电盒的信息;所述LED显示屏,用于展示当前充电盒内的温度、汽车电池电量、汽车电池电压、汽车电池电流以及安全等级;
所述中央处理器通过无线通信模块与监控管理中心双向信号连接;所述中央处理器的输出端与机械手臂电性连接;
所述机械手臂包括处理器、存储模块、摄像头和射频识别模块;所述处理器用于接收中央控制器发送的操作指令,通过驱动电机控制机械手臂拿取对应充电盒内的汽车电池;所述摄像头通过图像识别模块与处理器连接;所述摄像头,用于采集待换电的车辆图像信息;所述图像识别模块,用于对车辆进行识别,并判断车辆对应的汽车电池型号;所述射频识别模块,用于扫描充电盒上的射频标签;
所述监控管理中心包括通讯模块、消息推送模块、故障诊断模块和路径规划模块;所述监管中心通过通讯模块与移动终端和充电电池盒双向信号连接;所述故障诊断模块,用于根据充电电池盒上传的信息获取当前电池盒的状态。
优选地,所述电源模块包括充电插口、汽车电池和电量检测电路;所述充电插头的输入端连接有交流电网;所述充电插头的输出端连接有汽车电池;所述汽车电池的输出端连接有电量检测电路;所述电量检测电路的输出端与中央控制器连接,用于检测当前汽车电池的剩余电量,并发送到中央控制器。
优选地,所述汽车电池的输出端还设置有电流传感器和电压传感器;所述电流传感器,用于实时采集汽车电池在充电过程中电流值,并将电流值上传至中央控制器;所述电压传感器,用于实时采集汽车电池在充电过程中电压值,并将电压值上传至中央控制器。
优选地,所述报警装置包括声光报警器和LED灯组;所述声光报警器,用于充电盒内部温度异常或汽车电池电压、汽车电池电流异常时,中央控制器发送指令,使对应的充电盒的声光报警器发出警报;所述LED灯组包括红光LED灯和绿光LED灯;所述红光LED灯用于当充电盒内温度、汽车电池电压、汽车电池电流异常时进行闪烁;所述绿光LED灯用于当充电盒内正常工作时亮起。
优选地,所述摄像头安装在停车位的正前方,用于采集当前车位上停放车辆的图像信息;所述图像识别模块将摄像头采集的图像信息与存储模块内预先存入的车辆信息以及对应的汽车电池信号进行比对,获取当前车辆的电池型号信息。
优选地,所述移动终端内设置有GPS定位模块,当驾驶员在行驶的过程中需要更换汽车电池,则通过移动终端向监控管理中心发送预约申请;所述预约申请包括车辆型号和GPS定位信息,由监控管理中心的路径规划模块获取当前车辆附近的充电站信息并确定对应有该车辆对应的汽车电池,进行路径规划后,由消息推送模块将规划后的路径发送至驾驶员移动终端。
本实用新型具有以下有益效果:
(1)本实用新型通过在充电盒内安装电量检测电路,汽车电池在进行充电前,先利用对汽车电池进行电压检测、电流和内阻检测,来判断汽车电池的老化状态,获取汽车电池的健康状态,提高汽车电池管理力度,避免出现安全事故。
(2)本实用新型通过充电盒内安装烟雾传感器和温度传感器,当电池箱对汽车电池进行充电时,烟雾传感器和温度传感器实时监控充电盒状态,一旦出现异常情况,中央控制器下发指令通知运维人员的移动终端发送信息,提高换电站安全检测效率,及时发现汽车电池故障,避免出现安全事故。
(3)本实用新型通过向监控管理中心发送充电盒的数据,由故障诊断模块进行异常数据的诊断,快速判断出汽车电池的故障原因,并在对应的 LED显示屏上进行显示,帮助运维人员快速找到故障电池箱,以及进行初步故障分析,提高维修效率。
(4)本实用新型当驾驶员在行驶的过程中需要更换汽车电池,则通过移动终端向监控管理中心发送预约申请;预约申请包括车辆型号和GPS定位信息,由监控管理中心的路径规划模块获取当前车辆附近的充电站信息并确定对应有该车辆对应的汽车电池,进行路径规划后,由消息推送模块将规划后的路径发送至驾驶员移动终端,能够提前进行汽车电池的预约,避免出现驾驶员白跑一趟的情况出现。
当然,实施本实用新型的任一产品并不一定需要同时达到以上所述的所有优点。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案,下面将对实施例描述所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为充电电池盒结构示意图;
图2为工作原理图;
图3为机械手臂结构示意图;
图4为监管中心结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本实用新型实施例中的附图,对本实用新型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实用新型一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例,都属于本实用新型保护的范围。
请参阅图1-4所示,本实用新型为一种基于区块链的电池管理系统,包括充电柜、机械手臂和监控管理中心;
充电柜由多个并列设置的充电盒组成;充电盒内设置有电源模块、中央控制器、射频标签和存储器;中央控制器通过区块与存储器双向信号连接;充电盒外壳上设置有射频标签、LED显示屏和报警装置;射频标签,用于存储当前充电盒的信息;LED显示屏,用于展示当前充电盒内的温度、汽车电池电量、汽车电池电压、汽车电池电流以及安全等级;
中央处理器通过无线通信模块与监控管理中心双向信号连接;中央处理器的输出端与机械手臂电性连接;中央控制器采用Parker控制器,其具体采用型号为MC3的IQAN系列控制模块。
机械手臂包括处理器、存储模块、摄像头和射频识别模块;处理器用于接收中央控制器发送的操作指令,通过驱动电机控制机械手臂拿取对应充电盒内的汽车电池;摄像头通过图像识别模块与处理器连接;摄像头,用于采集待换电的车辆图像信息;图像识别模块,用于对车辆进行识别,并判断车辆对应的汽车电池型号;射频识别模块,用于扫描充电盒上的射频标签;机械手臂能够对充电盒内的汽车电池进行拿取,在拿取前需要先对当前汽车电池的电量进行判断,只有电量超过90%的汽车电池才允许被拿取;
监控管理中心包括通讯模块、消息推送模块、故障诊断模块和路径规划模块;监管中心通过通讯模块与移动终端和充电电池盒双向信号连接;故障诊断模块,用于根据充电电池盒上传的信息获取当前电池盒的状态。
其中,电源模块包括充电插口、汽车电池和电量检测电路;充电插头的输入端连接有交流电网;充电插头的输出端连接有汽车电池;汽车电池的输出端连接有电量检测电路;电量检测电路的输出端与中央控制器连接,用于检测当前汽车电池的剩余电量,并发送到中央控制器;电量检测电路包括型号为DS2762监测芯片及其外围电路。
其中,汽车电池的输出端还设置有电流传感器和电压传感器;电流传感器,用于实时采集汽车电池在充电过程中电流值,并将电流值上传至中央控制器;电压传感器,用于实时采集汽车电池在充电过程中电压值,并将电压值上传至中央控制器。
其中,报警装置包括声光报警器和LED灯组;声光报警器,用于充电盒内部温度异常或汽车电池电压、汽车电池电流异常时,中央控制器发送指令,使对应的充电盒的声光报警器发出警报;LED灯组包括红光LED灯和绿光LED灯;红光LED灯用于当充电盒内温度、汽车电池电压、汽车电池电流异常时进行闪烁;绿光LED灯用于当充电盒内正常工作时亮起。
其中,摄像头安装在停车位的正前方,用于采集当前车位上停放车辆的图像信息;图像识别模块将摄像头采集的图像信息与存储模块内预先存入的车辆信息以及对应的汽车电池信号进行比对,获取当前车辆的电池型号信息。
其中,移动终端内设置有GPS定位模块,当驾驶员在行驶的过程中需要更换汽车电池,则通过移动终端向监控管理中心发送预约申请;预约申请包括车辆型号和GPS定位信息,由监控管理中心的路径规划模块获取当前车辆附近的充电站信息并确定对应有该车辆对应的汽车电池,进行路径规划后,由消息推送模块将规划后的路径发送至驾驶员移动终端。
值得注意的是,上述系统实施例中,所包括的各个单元只是按照功能逻辑进行划分的,但并不局限于上述的划分,只要能够实现相应的功能即可;另外,各功能单元的具体名称也只是为了便于相互区分,并不用于限制本实用新型的保护范围。
另外,本领域普通技术人员可以理解实现上述各实施例方法中的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件来完成,相应的程序可以存储于一计算机可读取存储介质中。
以上公开的本实用新型优选实施例只是用于帮助阐述本实用新型。优选实施例并没有详尽叙述所有的细节,也不限制该实用新型仅为所述的具体实施方式。显然,根据本说明书的内容,可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例,是为了更好地解释本实用新型的原理和实际应用,从而使所属技术领域技术人员能很好地理解和利用本实用新型。本实用新型仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。