CN216033899U - 基于边缘云技术的动力电池热管理调控及故障诊断系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种基于边缘云技术的动力电池热管理调控及故障诊断系统，包括云端、充电桩端和新能源汽车端；云端包括车企数据云平台；充电桩端包括无线通信模块、诊断模块、充电模块、显示模块；无线通信模块、显示模块、充电模块均与诊断模块相连；车企数据云平台与无线通信模块相通讯。新能源汽车端包括充电继电器、温度传感器、电压传感器、电流传感器、动力电池组、CAN总线、动力电池管理系统、风扇、车载控制器VCU、语音报警器、水泵，充电继电器、动力电池组、动力电池管理系统诊断模块均与车载控制器相连，风扇、语音报警器以及水泵均与车载控制器相连，温度传感器、电压传感器、电流传感器均与动力电池管理系统相连。

Description

基于边缘云技术的动力电池热管理调控及故障诊断系统

技术领域

本实用新型涉及大数据技术、电子技术以及物联网技术，尤其涉及一种基于边缘云技术的动力电池热管理调控及故障诊断系统。

背景技术

近几年我国新能源汽车产业取得了空前发展，我国新能源汽车产销量连续六年位居全球第一，产业总体发展水平处于国际前列。然而新能源汽车存在的问题逐渐暴露，尤其新能源汽车动力电池安全问题日趋显现，新能源汽车自燃事件频发，严重危害使用者人身和财产安全。目前大多数新能源汽车自燃事件发生在充电过程中。现有动力电池热管理系统和充电管理系统无法彻底解决充电中的自燃现象，因此急需新的解决方案。

实用新型内容

鉴于此，本实用新型实施例提供一种基于边缘云技术的动力电池热管理调控及故障诊断系统，以解决新能源汽车充电中的自燃的问题。

根据本实用新型实施例，提供一种基于边缘云技术的动力电池热管理调控及故障诊断系统，包括云端、充电桩端和新能源汽车端；其中：

所述云端包括车企数据云平台；

所述充电桩端包括无线通信模块、诊断模块、充电模块、显示模块；所述诊断模块及充电模块均安装于充电桩内部，无线通信模块、显示模块、充电模块均与诊断模块通过内部通信线相连；所述车企数据云平台与所述无线通信模块相通讯。

所述新能源汽车端包括充电继电器、温度传感器、电压传感器、电流传感器、动力电池组、CAN总线、动力电池管理系统、风扇、车载控制器VCU、语音报警器、水泵，所述充电继电器、动力电池组、动力电池管理系统诊断模块均与车载控制器相连，所述风扇、语音报警器以及水泵均与车载控制器相连，温度传感器、电压传感器、电流传感器均安装于动力电池组内部，所述的温度传感器、电压传感器、电流传感器均与所述动力电池管理系统相连。

进一步地，所述车载控制器VCU安装于新能源汽车前舱内部。

进一步地，所述动力电池管理系统与车载控制器通过CAN总线相连。

进一步地，所述风扇、语音报警器以及水泵均通过LIN总线与车载控制器相连。

本实用新型的实施例提供的技术方案可以包括以下有益效果：

由上述实施例可知，本实用新型通过充电状态对新能源汽车动力电池实时状态数据采集，全面掌握新能源汽车在充电阶段时动力电池的完整状态信息；通过边缘计算等技术实现异常数据分析、故障预判功能，及时采取防控措施，进一步提升动力电池技术安全性、可靠性，减少事故发生率。

应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本实用新型。

附图说明

此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本实用新型的实施例，并与说明书一起用于解释本实用新型的原理。

图1是根据一示例性实施例示出的一种基于边缘云技术的动力电池热管理调控及故障诊断系统的结构框图。

图中，1、无线通信模块；2、车企数据云平台；3、诊断模块；4、充电模块；5、充电继电器；6、温度传感器；7、电压传感器；8、电流传感器；9、动力电池组；10、CAN总线；11、动力电池管理系统；12、风扇；13、车载控制器VCU；14、语音报警器；15、水泵；16、显示模块。

具体实施方式

这里将详细地对示例性实施例进行说明，其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本实用新型相一致的所有实施方式。相反，它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本实用新型的一些方面相一致的装置和方法的例子。

在本实用新型使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的，而非旨在限制本实用新型。在本实用新型和所附权利要求书中所使用的单数形式的“一种”、“所述”和“该”也旨在包括多数形式，除非上下文清楚地表示其他含义。还应当理解，本文中使用的术语“和/或”是指并包含一个或多个相关联的列出项目的任何或所有可能组合。

图1是根据一示例性实施例示出的一种基于边缘云技术的动力电池热管理调控及故障诊断系统的结构框图，参考图1，本实用新型实施例提供一种基于边缘云技术的动力电池热管理调控及故障诊断系统，包括云端、充电桩端和新能源汽车端；其中：

所述云端包括车企数据云平台2；

所述充电桩端包括无线通信模块1、诊断模块3、充电模块4、显示模块16；所述诊断模块3及充电模块4均安装于充电桩内部，无线通信模块1、显示模块16、充电模块4均与诊断模块3通过内部通信线相连，所述车企数据云平台2与所述无线通信模块1相通讯；

所述新能源汽车端包括充电继电器5、温度传感器6、电压传感器7、电流传感器8、动力电池组9、CAN总线10、动力电池管理系统11、风扇12、车载控制器VCU13、语音报警器14、水泵15，所述充电继电器5、动力电池组9、动力电池管理系统11诊断模块3均与车载控制器相连，所述风扇12、语音报警器14以及水泵15均与车载控制器相连，温度传感器6、电压传感器7、电流传感器8均安装于动力电池组9内部，所述的温度传感器6、电压传感器7、电流传感器8均与所述动力电池管理系统11相连。

由上述实施例可知，本实用新型通过充电状态对新能源汽车动力电池实时状态数据采集，全面掌握新能源汽车在充电阶段时动力电池的完整状态信息；通过边缘计算等技术实现异常数据分析、故障预判功能，及时采取防控措施，进一步提升动力电池技术安全性、可靠性，减少自然事故发生率。

在一实施例中，所述风扇12、语音报警器14以及水泵15均通过LIN总线与车载控制器相连。

在一实施例中，所述车企数据云平台2将新能源汽车制造商各项实时数据发送至充电桩端的无线通信模块1，并传送至诊断模块3，作为故障诊断依据之一。

在一实施例中，所述诊断模块3及充电模块4均安装于充电桩内部，诊断模块3依据接收到动力电池实时数据及云平台实时数据，判断故障点，充电模块4在动力电池实时温度、电流超过阈值时，控制充电继电器5断开，停止充电。

在一实施例中，所述无线通信模块1、显示模块16均与诊断模块3相连，诊断模块3根据动力电池性能数据，得到新能源汽车动力电池健康状况，在显示模块16展示新能源汽车动力电池健康状况以及无线传输动力电池数据至云平台。

在一实施例中，所述温度传感器6、电压传感器7、电流传感器8采集的动力电池实时数据经动力电池管理系统11通过CAN总线10发送至车载控制器VCU13。若有异常，车载控制器VCU13控制充电继电器5断开，停止充电。

在一实施例中，所述车载控制器VCU13安装于纯电动汽车前舱内部，车载控制器VCU13根据接收到的动力电池温度、电流等数据，控制与其相连的水泵15、语音报警器14、风扇12。一旦超过设定的控制阈值，立即发送控制指令，通过改变水泵15和风扇12的转速，实现动力电池的热管理，并通过语音报警器14向驾驶员示警。

本实用新型的工作过程如下：动力电池内各传感器采集动力电池实时数据，经动力电池管理系统11、车载控制器VCU13、送至诊断模块3，诊断模块3同时接受来自车企数据云平台2的车型实时数据，判断动力电池故障点，通过无线通讯模块告知生产厂家；通过显示模块16告知驾驶员，及早维修，消除隐患。

新能源汽车充电时动力电池温度升高到阈值1时，车载控制器使风扇12和冷却水泵15转速加快，使动力电池温度不再升高；若继续升高到阈值2时，充电模块4和车载控制器均使充电继电器5断开，停止充电。新能源汽车充电时动力电池电流和电压异常升高，充电模块4和车载控制器也均使充电继电器5断开，停止充电。

在一实施例中，所述无线通信模块1(本实施例采用SCCM-4G，但不限于此)、车企数据云平台2(本实施例采用擎Cloud，但不限于此)、诊断模块3(本实施采用STM32F103RBT6，但不限于此)、充电模块4(本实施例采用MR750-60T，但不限于此)、充电继电器5(本实施例采用CEV250-1A-ALSH，但不限于此)、温度传感器6(本实施例采用TPS200724-11，但不限于此)、电压传感器7(本实施例采用JCP2U，但不限于此)、电流传感器8(本实施例采用JCC23I-100，但不限于此)、动力电池组9(原车配件)、CAN总线10(原车配件)、动力电池管理系统11(原车配件)、风扇12(原车配件)、车载控制器VCU13(原车配件)、语音报警器14(本实施例采用LD3320A，但不限于此)、水泵15(原车配件)、显示模块16(本实施例采用SDWe150T87T，但不限于此)。

本领域技术人员在考虑说明书及实践这里公开的内容后，将容易想到本实用新型的其它实施方案。本实用新型旨在涵盖本实用新型的任何变型、用途或者适应性变化，这些变型、用途或者适应性变化遵循本实用新型的一般性原理并包括本实用新型未公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的，本实用新型的真正范围和精神由下面的权利要求指出。

应当理解的是，本实用新型并不局限于上面已经描述并在附图中示出的精确结构，并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。本实用新型的范围仅由所附的权利要求来限制。

Claims (4)

1.一种基于边缘云技术的动力电池热管理调控及故障诊断系统，其特征在于，包括云端、充电桩端和新能源汽车端；其中：

所述云端包括车企数据云平台(2)；

所述充电桩端包括无线通信模块(1)、诊断模块(3)、充电模块(4)、显示模块(16)；所述诊断模块(3)及充电模块(4)均安装于充电桩内部，无线通信模块(1)、显示模块(16)、充电模块(4)均与诊断模块(3)通过内部通信线相连，所述车企数据云平台(2)与所述无线通信模块(1)相通讯；

所述新能源汽车端包括充电继电器(5)、温度传感器(6)、电压传感器(7)、电流传感器(8)、动力电池组(9)、CAN总线(10)、动力电池管理系统(11)、风扇(12)、车载控制器(13)、语音报警器(14)、水泵(15)，所述充电继电器(5)、动力电池组(9)、动力电池管理系统(11)诊断模块(3)均与车载控制器(13)相连，所述风扇(12)、语音报警器(14)以及水泵(15)均与车载控制器(13)相连，温度传感器(6)、电压传感器(7)、电流传感器(8)均安装于动力电池组(9)内部，所述的温度传感器(6)、电压传感器(7)、电流传感器(8)均与所述动力电池管理系统(11)相连。

2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述车载控制器(13)安装于新能源汽车前舱内部。

3.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述动力电池管理系统(11)与车载控制器(13)通过CAN总线(10)相连。

4.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述风扇(12)、语音报警器(14)以及水泵(15)均通过LIN总线与车载控制器(13)相连。

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