CN216310220U - 电动车的电池包异常预警系统及电动车 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种电动车的电池包异常预警系统及电动车，涉车辆监控技术领域。电动车的电池包异常预警系统包括第一声音采集模块、第二声音采集模块、处理模块和预警模块，第一声音采集模块和第二声音采集模块均设置于电动车上；第一声音采集模块用于采集第一音频信号；第二声音采集模块用于采集第二音频信号；处理模块用于对第一音频信号和第二音频信号进行特征识别确定音频类型，当音频类型为异常音频，则根据第一音频信号和第二音频信号确定发出异常音频的异常位置，根据异常位置和电池包位置确定检测结果，当检测结果异常，则控制预警模块报警。本申请能够对电池包的多种异常损坏进行有效预警。
Description
技术领域
本实用新型涉及车辆监控技术领域，尤其涉及一种电动车的电池包异常预警系统及电动车。
背景技术
新能源电动车为了乘员安全，电动车的动力蓄电池一般都在车身前部下方，而没有设置在乘员舱。电池外部都会用金属壳体封装成电池包，以保护内部电池。但是，设置在车下方的电池包容易受到缘石冲击等异常机械冲击，可能导致电池内部部件受到损伤，进而发生起火事件。目前，应对电池包异常的相关处理方式有：第一，驾驶员初步判断电池包可能受到异常机械冲击后，前往维修店检查电池。但是，这种方式是要看驾驶员的意愿，担心去修理可能会发生费用，有些驾驶员不会马上去售后进行点检，可能导致电池起火等安全问题。第二，电池发生异常时，通过仪表显示来提醒用户，也会基于RTM(Real TimeMonitor，实时监控系统)数据活用于原因解析。但是这种方式是属于电池壳体内部的电池已经发生异常后的对应，可能随时发生电池起火事件。第三，在电池包上设置振动传感器检测电池包是否受到碰撞，但是这种方式仅能检测电池包是否受到碰撞，而不能检测电池包刮擦或者其他受损情况，从而进行有效预警。
实用新型内容
为了解决上述技术问题的至少之一，本实用新型提出一种电动车的电池包异常预警系统及电动车，能够对电池包的多种异常损坏进行有效预警。
第一方面，本实用新型实施例提供了一种电动车的电池包异常预警系统，包括第一声音采集模块、第二声音采集模块、处理模块和预警模块，所述第一声音采集模块、所述第二声音采集模块和所述预警模块均与所述处理模块连接；
所述第一声音采集模块和所述第二声音采集模块均设置于电动车上；
所述第一声音采集模块用于采集第一音频信号；
所述第二声音采集模块用于采集第二音频信号；
所述处理模块用于对所述第一音频信号和所述第二音频信号进行特征识别确定音频类型，当所述音频类型为异常音频，则根据所述第一音频信号和所述第二音频信号确定发出异常音频的异常位置，根据所述异常位置和电池包位置确定检测结果，当所述检测结果异常，则控制预警模块报警。
在部分实施例中，所述电动车的电池包异常预警系统还包括通电开关，所述第一声音采集模块和所述第二声音采集模块均通过所述通电开关与所述处理模块连接。
在部分实施例中，所述预警模块包括显示器。
在部分实施例中，所述电池包异常预警系统还包括第一三轴加速度计和第二三轴加速度计，所述第一三轴加速度计设置于电池包上，所述第二三轴加速度计设置于电动车的车身，所述第一三轴加速度计和所述第二三轴加速度计均与所述处理器连接；
所述第一三轴加速度计用于采集第一振动信号；
所述第二三轴加速度计用于采集第二振动信号；
所述处理模块还用于根据所述第一振动信号和所述第二振动信号控制所述预警模块报警。在部分实施例中，所述电动车的电池包异常预警系统还包括红外摄像头，所述红外摄像头与所述处理模块连接，所述红外摄像头朝向电池包设置；
所述处理模块还用于当所述检测结果异常，则控制所述红外摄像头拍摄电池包图片并控制所述显示器显示所述电池包图片。
在部分实施例中，所述电动车的电池包异常预警系统还包括湿度传感器，所述湿度传感器与所述处理模块连接，所述湿度传感器设置在电池包的内部；
所述处理模块还用于当湿度传感器的值大于湿度预设值，则控制所述预警模块报警。
在部分实施例中，电动车的电池包异常预警系统还包括仪表盘和电池，所述仪表盘和所述电池均与所述处理模块连接；
所述处理模块还用于获取电池参数，并控制所述仪表盘显示电池参数。
在部分实施例中，所述第一声音采集模块设置于电池包上，所述第二声音采集模块设置于电动车的乘员舱内。
在部分实施例中，所述电动车的电池包异常预警系统还包括远程监控平台和通讯模块，所述通讯模块与所述处理模块连接，所述处理模块还用于通过所述通讯模块与所述远程监控平台通信。
第二方面，本实用新型实施例还提供了一种电动车，包括第一声音采集模块、第二声音采集模块、处理模块和预警模块，所述第一声音采集模块、所述第二声音采集模块和所述预警模块均与所述处理模块连接；
所述第一声音采集模块用于采集第一音频信号；
所述第二声音采集模块用于采集第二音频信号；
所述处理模块用于对所述第一音频信号和所述第二音频信号进行特征识别确定音频类型，当所述音频类型为异常音频，则根据所述第一音频信号和所述第二音频信号确定发出异常音频的异常位置，根据所述异常位置和电池包位置确定检测结果，当所述检测结果异常，则控制预警模块报警。
本实用新型上述的技术方案至少具有如下优点或有益效果之一：利用第一声音采集模块和第二声音采集模块采集电动车的声音。处理模块对采集到第一音频信号和第二音频信号进行特征识别得到音频类型，以及进行声源定位得到声音位置，从而确定电池包处是否受到异常损坏，进而控制预警模块报警。本申请基于不同的损坏过程会有不同的声音特性和声源定位的原理，设置两个声音采集模块和处理模块实现声音采集、多种异常类型识别和定位，并利用预警模块实现报警功能，从而能够对电池包的多种异常损坏进行有效预警。
附图说明
图1是根据本实用新型实施例提供的电动车的电池包异常预警系统示意图。
具体实施方式
下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或者类似的标号表示相同或者类似的原件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。
在本实用新型的描述中，需要理解的是，涉及到方位描述，例如上、下、左、右等指示的方位或者位置关系为基于附图所示的方位或者位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或者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实用新型的限制。
本实用新型的描述中，如果有描述到第一、第二等只是用于区分技术特征为目的，而不能理解为指示或者暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量或者隐含指明所指示的技术特征的先后关系。
本实用新型的描述中，除非另有明确的限定，设置、安装、连接等词语应做广义理解，所属技术领域技术人员可以结合技术方案的具体内容合理确定上述词语在本实用新型中的班具体含义。
本实用新型实施例提供一种电动车的电池包异常预警系统，参照图1，电动车的电池包异常预警系统包括第一声音采集模块、第二声音采集模块、处理模块和预警模块，第一声音采集模块、第二声音采集模块和预警模块均与处理模块连接。
第一声音采集模块和所述第二声音采集模块均设置于电动车上。第一声音采集模块用于采集第一音频信号，第二声音采集模块用于采集第二音频信号。
处理模块用于对第一音频信号和第二音频信号进行特征识别确定音频类型，当音频类型为异常音频，则根据第一音频信号和第二音频信号确定发出异常音频的异常位置，根据异常位置和电池包位置确定检测结果，当检测结果异常，则控制预警模块报警。
具体地，第一声音采集模块和第二声音采集模块采集到的声音包括异常音频和除异常音频外的正常音频，异常音频包括碰撞声音频、刮擦声音频和晃动声音频等，更细分地，碰撞声音频还可以包括金属物撞击声和地板撞击声，刮擦声也可包括尖锐物刮擦声和缘石刮擦声，不同的声音类型具有不同的音频特征。处理模块通过对第一音频信号和第二音频信号的特征识别可以确定音频类型。处理模块判断音频类型为异常音频，基于声源定位技术确定发出异常音频的异常位置。当异常位置与电池包位置相同，则控制预警模块报警。示例性地，声源定位技术可以采用基于时间差(TDOA)的声源定位、采用仿人双耳声源定位、基于声压幅度比的定位等方法。
在部分实施例中，第一声音采集模块包括第一麦克风阵列和第一模数转换器，第二声音采集模块包括第二麦克风阵列和第二模数转换器。其中，麦克风可以采用可以采用MEMS硅麦克风。
在部分实施例中，参照图1，电动车的电池包异常预警系统还包括通电开关，第一声音采集模块和第二声音采集模块均通过所述通电开关与处理模块连接。在电池包进行维修时，驾驶员可以通过通断开关使第一声音采集模块和第二声音采集模块与处理模块断开连接，以防止在维修阶段电动车的电池包异常预警系统误报警。
在部分实施例中，预警模块可以为显示器(例如电动车的触摸控制屏)，在显示器上显示报警信息。预警模块也可以是扬声器，利用扬声器进行语音的报警提示。
在部分实施例中，参照图1，电池包异常预警系统还包括第一三轴加速度计和第二三轴加速度计，第一三轴加速度计用于设置于电池包上，第二三轴加速度计设置于电动车的车身，第一三轴加速度计和第二三轴加速度计均与处理器连接。
第一三轴加速度计用于采集第一振动信号，第二三轴加速度计用于采集第二振动信号。处理模块还用于根据第一振动信号和第二振动信号控制预警模块报警。
具体地，处理模块通过第一振动信号和第二振动信号可以确定电池包和电动车车身之间是否发现相对运动。第一振动信号包括第一振动幅度和第一振动频率，第二振动信号包括第二振动幅度和第二振动频率，根据第一振动幅度和第二振动幅度之差确定电池包的第三振动幅度，根据第一振动频率和第二振动频率之差确定电池包的第三振动频率。利用振动幅度可以检测电池是否发生撞击或者松动，当第三振动幅度大于预设振动幅度，表明电池包受到异常的碰撞。利用振动频率可以检测电池是否发生刮擦，当第三振动频率大于预设振动频率，表明电池包受到异常刮擦。第三振动幅度大于预设振动幅度或者第三振动频率大于预设振动频率，控制预警模块报警。通过三轴加速度计检测电池包是否振动，结合通过声音采集模块检测电池包是否发出异常声音得到检测结果，能够提高本实用新型实施例的预警准确性。
在部分实施例中，电动车的电池包异常预警系统还包括红外摄像头，红外摄像头与处理模块连接，红外摄像头朝向电池包设置；处理模块还用于当检测结果异常，则控制红外摄像头拍摄电池包图片并控制显示器显示电池包图片。当检测结果异常时，显示器能够及时显示电池包的图片，以便驾驶员确认电池包当前的损坏情况。
在部分实施例中，电动车的电池包异常预警系统还包括湿度传感器，湿度传感器与处理模块连接，湿度传感器设置在电池包的内部。处理模块还用于当湿度传感器的值大于湿度预设值，则控制预警模块报警。在本实施例中，电动车的电池包异常预警系统还能在电池包内部湿度过高时进行预警，以提醒驾驶员电池可能有漏电等风险。
在部分实施例中，电动车的电池包异常预警系统还包括仪表盘和电池，仪表盘和电池均与处理模块连接。处理模块还用于获取电池参数，并控制仪表盘显示电池参数。
在部分实施例中，第一声音采集模块设置于电池包上，第二声音采集模块设置于电动车的乘员舱内。电池包发生机械损坏时，第一声音模块采集到的音频信号明显不同于第二声音采集模块采集到的音频信号，通过设置在两个不同位置的第一声音采集模块和第二声音采集模块，通过将第一声音采集模块设置在电池包，第二声音采集模块设置在乘员舱，可以提高声源定位和音频识别的准确度。
在部分实施例中，参照图1，电动车的电池包异常预警系统还包括远程监控平台和通讯模块，通讯模块与处理模块连接，处理模块还用于通过通讯模块与远程监控平台通信。当检测结果异常时，处理模块可以将第一声音采集模块、第二声音采集模块、第一三轴加速度计以及第二三轴加速度计等采集的数据发送至远程监管平台进行确认和管控。处理模块也可以将第一声音采集模块和第二声音采集模块发送至远程监管平台，远程监管平台进行音频特征识别的模型训练再返回至处理模块。
本实用新型实施例提供一种电动车，包括第一声音采集模块、第二声音采集模块、处理模块和预警模块，第一声音采集模块、第二声音采集模块和预警模块均与处理模块连接。
第一声音采集模块用于采集第一音频信号，第二声音采集模块用于采集第二音频信号。处理模块用于对第一音频信号和第二音频信号进行特征识别确定音频类型，当音频类型为异常音频，则根据第一音频信号和第二音频信号确定发出异常音频的异常位置，根据异常位置和电池包位置确定检测结果，当检测结果异常，则控制预警模块报警。
在部分实施例中，第一声音采集模块包括第一麦克风阵列和第一模数转换器，第二声音采集模块包括第二麦克风阵列和第二模数转换器。其中，麦克风可以采用可以采用MEMS硅麦克风。
在部分实施例中，电动车还包括电源模块和通电开关，第一声音采集模块和第二声音采集模块均通过通电开关与电源模块连接。
在部分实施例中，预警模块可以为显示器(例如电动车的触摸控制屏)，在显示器上显示报警信息。预警模块也可以是扬声器，利用扬声器进行语音的报警提示。
在部分实施例中，电动车还包括第一三轴加速度计和第二三轴加速度计，第一三轴加速度计用于设置于电池包上，第二三轴加速度计设置于电动车的车身，第一三轴加速度计和第二三轴加速度计均与处理器连接。
第一三轴加速度计用于采集第一振动信号，第二三轴加速度计用于采集第二振动信号。处理模块还用于根据第一振动信号和第二振动信号控制预警模块报警。
在部分实施例中，电动车还包括红外摄像头，红外摄像头与处理模块连接，红外摄像头朝向电池包设置；处理模块还用于当检测结果异常，则控制红外摄像头拍摄电池包图片并控制显示器显示电池包图片。当检测结果异常时，显示器能够及时显示电池包的图片，以便驾驶员确认电池包当前的损坏情况。
在部分实施例中，电动车还包括湿度传感器，湿度传感器与处理模块连接，湿度传感器设置在电动车的电池包的内部。处理模块还用于当湿度传感器的值大于湿度预设值，则控制预警模块报警。在本实施例中，电动车的电池包异常预警系统还能在电池包内部湿度过高时进行预警，以提醒驾驶员电池可能有漏电等风险。
在部分实施例中，电动车还包括仪表盘和电池包内的电池，仪表盘和电池均与处理模块连接。处理模块还用于获取电池参数，并控制仪表盘显示电池参数。
在部分实施例中，第一声音采集模块设置于电动车的电池包上，第二声音采集模块设置于电动车的乘员舱内。
以上是对本实用新型的较佳实施进行了具体说明，但本实用新型并不局限于上述实施方式，熟悉本领域的技术人员在不违背本实用新型精神的前提下还可作出种种的等同变形或替换，这些等同的变形或替换均包含在本实用新型权利要求所限定的范围内。
Claims (10)
1.一种电动车的电池包异常预警系统，其特征在于，包括第一声音采集模块、第二声音采集模块、处理模块和预警模块，所述第一声音采集模块、所述第二声音采集模块和所述预警模块均与所述处理模块连接；
所述第一声音采集模块和所述第二声音采集模块均设置于电动车上；
所述第一声音采集模块用于采集第一音频信号；
所述第二声音采集模块用于采集第二音频信号；
所述处理模块用于对所述第一音频信号和所述第二音频信号进行特征识别确定音频类型，当所述音频类型为异常音频，则根据所述第一音频信号和所述第二音频信号确定发出异常音频的异常位置，根据所述异常位置和电池包位置确定检测结果，当所述检测结果异常，则控制预警模块报警。
2.根据权利要求1所述的电动车的电池包异常预警系统，其特征在于，所述电动车的电池包异常预警系统还包括通电开关，所述第一声音采集模块和所述第二声音采集模块均通过所述通电开关与所述处理模块连接。
3.根据权利要求1所述的电动车的电池包异常预警系统，其特征在于，所述预警模块包括显示器。
4.根据权利要求1所述的电动车的电池包异常预警系统，其特征在于，所述电池包异常预警系统还包括第一三轴加速度计和第二三轴加速度计，所述第一三轴加速度计设置于电池包上，所述第二三轴加速度计设置于电动车的车身，所述第一三轴加速度计和所述第二三轴加速度计均与所述处理模块连接；
所述第一三轴加速度计用于采集第一振动信号；
所述第二三轴加速度计用于采集第二振动信号；
所述处理模块还用于根据所述第一振动信号和所述第二振动信号控制所述预警模块报警。
5.根据权利要求3所述的电动车的电池包异常预警系统，其特征在于，所述电动车的电池包异常预警系统还包括红外摄像头，所述红外摄像头与所述处理模块连接，所述红外摄像头朝向电池包设置；
所述处理模块还用于当所述检测结果异常，则控制所述红外摄像头拍摄电池包图片并控制所述显示器显示所述电池包图片。
6.根据权利要求1所述的电动车的电池包异常预警系统，其特征在于，所述电动车的电池包异常预警系统还包括湿度传感器，所述湿度传感器与所述处理模块连接，所述湿度传感器设置在电池包的内部；
所述处理模块还用于当湿度传感器的值大于湿度预设值，则控制所述预警模块报警。
7.根据权利要求1所述的电动车的电池包异常预警系统，其特征在于，电动车的电池包异常预警系统还包括仪表盘和电池，所述仪表盘和所述电池均与所述处理模块连接；
所述处理模块还用于获取电池参数，并控制所述仪表盘显示电池参数。
8.根据权利要求1所述的电动车的电池包异常预警系统，其特征在于，所述第一声音采集模块设置于电池包上，所述第二声音采集模块设置于电动车的乘员舱内。
9.根据权利要求8所述的电动车的电池包异常预警系统，其特征在于，所述电动车的电池包异常预警系统还包括远程监控平台和通讯模块，所述通讯模块与所述处理模块连接，所述处理模块还用于通过所述通讯模块与所述远程监控平台通信。
10.一种电动车，其特征在于，包括第一声音采集模块、第二声音采集模块、处理模块和预警模块，所述第一声音采集模块、所述第二声音采集模块和所述预警模块均与所述处理模块连接；
所述第一声音采集模块用于采集第一音频信号；
所述第二声音采集模块用于采集第二音频信号；
所述处理模块用于对所述第一音频信号和所述第二音频信号进行特征识别确定音频类型，当所述音频类型为异常音频，则根据所述第一音频信号和所述第二音频信号确定发出异常音频的异常位置，根据所述异常位置和电池包位置确定检测结果，当所述检测结果异常，则控制预警模块报警。
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Cited By (1)
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- 2021-10-29 CN CN202122640485.9U patent/CN216310220U/zh active Active
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| CN114047446A (zh) * | 2021-10-29 | 2022-02-15 | 广汽本田汽车有限公司 | 电动车的电池包异常检测方法、装置及存储介质 |
| CN114047446B (zh) * | 2021-10-29 | 2024-04-30 | 广汽本田汽车有限公司 | 电动车的电池包异常检测方法、装置及存储介质 |
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