一种基于数据采集电动车电池安全监测系统的制作方法

本发明涉及电池监测领域，具体涉及一种基于数据采集电动车电池安全监测系统。

背景技术：

电动汽车电池分两大类，蓄电池和燃料电池。蓄电池适用于纯电动汽车，包括铅酸蓄电池、镍氢电池、钠硫电池、二次锂电池、空气电池、三元锂电池，电动汽车电池，在实际使用过程中需要使用到安全监测系统来对电池进行实时安全监测。

现有的电池安全监测系统，监测的数据较为单一，不能对电池进行全面的安全监测，并功能单一不能满足用户的使用需求，给电池安全监测系统的使用带来了一定影响，因此，提出一种基于数据采集电动车电池安全监测系统。

技术实现要素：

本发明所要解决的技术问题在于：如何解决现有的电池安全监测系统，监测的数据较为单一，不能对电池进行全面的安全监测，并功能单一不能满足用户的使用需求，给电池安全监测系统的使用带来了一定影响的问题，提供了一种基于数据采集电动车电池安全监测系统。

本发明是通过以下技术方案解决上述技术问题的，本发明包括电池温度采集模块、电池电压采集模块、电池电量采集模块、电池故障采集模块、数据接收模块、数据处理模块、总控模块、散热模块与信息发送模块；

所述电池温度采集模块、电池电压采集模块、电池电量采集模块、电池故障采集模块均与数据接收模块通信连接，所述数据接收模块与数据处理模块通信连接，所述数据接收模块与总控模块通信连接，所述总控模块分别与散热模块和信息发送模块通信连接；

所述电池温度采集模块包括至少四个温度传感器，所述电池温度采集模块用于采集电池温度信息，所述电池电压采集模块用于采集电池的电压信息，所述电池故障采集模块用于采集电池的故障信息，所述故障信息包括短路、充电失败与无法供电；所述电池电量采集模块用于采集实时电池电量信息与车辆每公里耗电量信息；

所述数据接收模块用于接收电池温度信息、电池的电压信息、电池的故障信息、电池的剩余电量信息与车辆每公里耗电量信息，并将电池温度信息、电池的电压信息、电池的故障信息、电池的剩余电量信息与车辆每公里耗电量信息发生到数据处理模块进行处理；

所述数据处理模块用于对接收到的电池温度信息、电池的电压信息、电池的故障信息、电池的剩余电量信息与车辆每公里耗电量信息进行处理，将电池温度信息处理散热信息与温度警报信息，将电池电压信息处理为电压警报信息，将电池故障信息处理为故障警报信息，将电池的剩余电量信息与车辆每公里耗电量信息处理为充电提示信息和低电量警报信息；

所述总控模块用于将散热信息与温度警报信息处理为散热指令或温度警报指令，所述散热指令被发送到散热模块，所述温度警报信息被发送到信息发送模块，同时所述总控模块还将电压警报信息、故障警报信息、充电提示信息和低电量警报信息处理为电压警报指令、故障警报指令、充电提示指令和低电量警报指令发送到信息发送模块；

所述信息发送模块用于将温度警报指令、电压警报指令、故障警报指令、充电提示指令和低电量警报指令发送到使用者的智能移动终端。

优选的，所述散热信息的具体处理过程如下：

步骤一：提取出实时电池温度信息，将温度信息标记为wt，在预设时间段内连续采集m次温度信息wt，m≥5；

步骤二：通过公式wt1+wt2+……wtm＝wt和，计算出m次温度信息wt的总和wt和；

步骤三：再通过wt和/m＝wt均，得到温度均值wt均，当wt均大于预设值时a1即生成散热信息；

步骤四：当wt1到wtm中超过预设值a2的个数超过预设值个数时即生成散热信息。

优选的，所述温度警报信息的具体处理过程如下：

步骤一：散热信息被处理为散热指令后发送到散热模块对电池进行散热，电池散热后在与预设时长内再次采集m次电池温度信息，将该次采集的温度信息标记为nt；

步骤二：以温度值为y轴，再以采集温度信息之间的时间间隔为x轴，建立平面直角坐标系u1，并将采集到m次的温度信息nt在面直角坐标系u1上绘制出折线k；

步骤三：以预设温度值绘制一条平行于x轴的直线得到预警线l，提取出折线k超过预警线l的点的数量x，当折线k超过预警线l的点的数量x大于预设数量时即生成温度警报信息；

步骤四：通过公式nt1+nt2+……ntm＝nt和，计算出m次温度信息nt的总和nt和，当nt和大于预设温度时即生成温度警报信息。

优选的，所述电压警报信息的具体处理过程如下：

步骤一：将实时获取到电池电压信息标记为dt，每隔预设时长采集一次电压信息，连续采集z次，z≥9；

步骤二：以电压值为y轴，以采集间隔时长为x轴建立平面直接坐标系u2；

步骤三：将z次电池电压信息dt在平面直接坐标系u2上绘制折线图得到折线q；

步骤四：测量出dt1与dt2连接后与水平面夹角w1，测量出dt2与dt3连接后与水平面的夹角w2……测量出dtz－1与dtz连接后与水平面的夹角wz；

步骤五：将计算出w1+w2+w3……wz的和得到角度和w和，再将w和除以z得到角度均值w均，当w均大于预设值时即生成电压警报信息；

电压警报信息的具体内容为“电压变化角度请进行检修维护”。

优选的，所述故障警报信息的具体处理过程如下：当出现电池出现短路、充电失败与无法供电时即直接生成故障警报信息。

优选的，所述充电提示信息的具体处理过程如下：

步骤一：将获取到的实时电量信息标记为p，将车辆每公里耗电量信息标记为g；

步骤二：车辆行驶过程中该系统从互联网中获取到车辆位置为端点的预设距离内的充电在位置信息；

步骤三：通过公式p/g＝pg得到剩余电量行驶里程信息；

步骤四：将所有充电站到车辆之间的距离提取出，将其标记为en，将en按照里程数长短进行从长到短的排名；

步骤五：提取出最短的三个en，计算出pg与en的差值得到pe1、pe2与pe3；

步骤六：当pe1、pe2与pe3均大于0时，生成的充电提示信息具体内容即为“车辆需要充电，附近有pe1、pe2与pe3充电站可以进行充电”；

步骤七：当pe1、pe2与pe3均小于0时，生成的充电提示信息具体内容即为“车辆需要充电，附近充电站距离较远请进行节电处理”。

优选的，所述低电量警报信息的具体处理过程如下：

步骤一：将电池的满电电量标记为c满，将实时采集的实时电池电量信息标记为c实；

步骤二：计算出实时电池电量信息c实与满电电量c满之间的比值，得到剩剩余电量比值c比；

步骤三；当剩余电量比值c比小于预设值时即生成低电量警报信息。

本发明相比现有技术具有以下优点：

1、该基于数据采集电动车电池安全监测系统，能够实时监测电池的温度，当电池温度过高时先对电池进行散热处理，当散热后电池仍然温度过高时，即发出温度警报体型车辆用户对电池进行检修温度，有效时间的减少了电池温度过高导致的意外发生，也避免了电池短时温度过高误发警报的状况发生；

2、该系统还会实时监测电池的电压信息，通过对电池电压信息检修实时分析，能够有效的了解到电池的电压变化状况，并在电池电压过高、过低，电压波动过大时发出电压警报信息提醒车辆用户，用户即进行及时检修避免电压危险对电池造成损害，延长了电池使用寿命；

3、通过对电池剩余电量进行监控，并在靠近充电站时及时发出充电提示信息提示用户进行电池充电，有效的避免了车辆行驶途中没电的状况发生，更加的人性化，并且在电池故障时及时发出故障信息，让用户能够及时排除故障，大大减少了了电池故障导致的车辆无法行驶的状况发色生，让该系统更加值得推广使用。

附图说明

图1是本发明的系统框图图。

具体实施方式

下面对本发明的实施例作详细说明，本实施例在以本发明技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围不限于下述的实施例。

如图1所示，本实施例提供一种技术方案：一种基于数据采集电动车电池安全监测系统，包括电池温度采集模块、电池电压采集模块、电池电量采集模块、电池故障采集模块、数据接收模块、数据处理模块、总控模块、散热模块与信息发送模块；

所述电池温度采集模块、电池电压采集模块、电池电量采集模块、电池故障采集模块均与数据接收模块通信连接，所述数据接收模块与数据处理模块通信连接，所述数据接收模块与总控模块通信连接，所述总控模块分别与散热模块和信息发送模块通信连接；

所述电池温度采集模块包括至少四个温度传感器，所述电池温度采集模块用于采集电池温度信息，所述电池电压采集模块用于采集电池的电压信息，所述电池故障采集模块用于采集电池的故障信息，所述故障信息包括短路、充电失败与无法供电；所述电池电量采集模块用于采集实时电池电量信息与车辆每公里耗电量信息；

所述数据接收模块用于接收电池温度信息、电池的电压信息、电池的故障信息、电池的剩余电量信息与车辆每公里耗电量信息，并将电池温度信息、电池的电压信息、电池的故障信息、电池的剩余电量信息与车辆每公里耗电量信息发生到数据处理模块进行处理；

所述数据处理模块用于对接收到的电池温度信息、电池的电压信息、电池的故障信息、电池的剩余电量信息与车辆每公里耗电量信息进行处理，将电池温度信息处理散热信息与温度警报信息，将电池电压信息处理为电压警报信息，将电池故障信息处理为故障警报信息，将电池的剩余电量信息与车辆每公里耗电量信息处理为充电提示信息和低电量警报信息；

所述总控模块用于将散热信息与温度警报信息处理为散热指令或温度警报指令，所述散热指令被发送到散热模块，所述温度警报信息被发送到信息发送模块，同时所述总控模块还将电压警报信息、故障警报信息、充电提示信息和低电量警报信息处理为电压警报指令、故障警报指令、充电提示指令和低电量警报指令发送到信息发送模块；

所述信息发送模块用于将温度警报指令、电压警报指令、故障警报指令、充电提示指令和低电量警报指令发送到使用者的智能移动终端。

所述散热信息的具体处理过程如下：

步骤一：提取出实时电池温度信息，将温度信息标记为wt，在预设时间段内连续采集m次温度信息wt，m≥5；

步骤二：通过公式wt1+wt2+……wtm＝wt和，计算出m次温度信息wt的总和wt和；

步骤三：再通过wt和/m＝wt均，得到温度均值wt均，当wt均大于预设值时a1即生成散热信息；

步骤四：当wt1到wtm中超过预设值a2的个数超过预设值个数时即生成散热信息；

能够及时的对电池进行散热处理，减少电池过热导致的危害。

所述温度警报信息的具体处理过程如下：

步骤一：散热信息被处理为散热指令后发送到散热模块对电池进行散热，电池散热后在与预设时长内再次采集m次电池温度信息，将该次采集的温度信息标记为nt；

步骤二：以温度值为y轴，再以采集温度信息之间的时间间隔为x轴，建立平面直角坐标系u1，并将采集到m次的温度信息nt在面直角坐标系u1上绘制出折线k；

步骤三：以预设温度值绘制一条平行于x轴的直线得到预警线l，提取出折线k超过预警线l的点的数量x，当折线k超过预警线l的点的数量x大于预设数量时即生成温度警报信息；

步骤四：通过公式nt1+nt2+……ntm＝nt和，计算出m次温度信息nt的总和nt和，当nt和大于预设温度时即生成温度警报信息；

能够在电池散热后温度仍然超标时及时提示用户进行维护检修，大大减少了电池温度过高导致的事故发生。

所述电压警报信息的具体处理过程如下：

步骤一：将实时获取到电池电压信息标记为dt，每隔预设时长采集一次电压信息，连续采集z次，z≥9；

步骤二：以电压值为y轴，以采集间隔时长为x轴建立平面直接坐标系u2；

步骤三：将z次电池电压信息dt在平面直接坐标系u2上绘制折线图得到折线q；

步骤四：测量出dt1与dt2连接后与水平面夹角w1，测量出dt2与dt3连接后与水平面的夹角w2……测量出dtz－1与dtz连接后与水平面的夹角wz；

步骤五：将计算出w1+w2+w3……wz的和得到角度和w和，再将w和除以z得到角度均值w均，当w均大于预设值时即生成电压警报信息；

电压警报信息的具体内容为“电压变化角度请进行检修维护”；

通过对电池电压信息检修实时分析，能够有效的了解到电池的电压变化状况，并在电池电压过高、过低，电压波动过大时发出电压警报信息提醒车辆用户，用户即进行及时检修避免电压危险对电池造成损害，延长了电池使用寿命。

所述故障警报信息的具体处理过程如下：当出现电池出现短路、充电失败与无法供电时即直接生成故障警报信息。

所述充电提示信息的具体处理过程如下：

步骤一：将获取到的实时电量信息标记为p，将车辆每公里耗电量信息标记为g；

步骤二：车辆行驶过程中该系统从互联网中获取到车辆位置为端点的预设距离内的充电在位置信息；

步骤三：通过公式p/g＝pg得到剩余电量行驶里程信息；

步骤四：将所有充电站到车辆之间的距离提取出，将其标记为en，将en按照里程数长短进行从长到短的排名；

步骤五：提取出最短的三个en，计算出pg与en的差值得到pe1、pe2与pe3；

步骤六：当pe1、pe2与pe3均大于0时，生成的充电提示信息具体内容即为“车辆需要充电，附近有pe1、pe2与pe3充电站可以进行充电”；

步骤七：当pe1、pe2与pe3均小于0时，生成的充电提示信息具体内容即为“车辆需要充电，附近充电站距离较远请进行节电处理”。

所述低电量警报信息的具体处理过程如下：

步骤一：将电池的满电电量标记为c满，将实时采集的实时电池电量信息标记为c实；

步骤二：计算出实时电池电量信息c实与满电电量c满之间的比值，得到剩剩余电量比值c比；

步骤三；当剩余电量比值c比小于预设值时即生成低电量警报信息；

通过对电池剩余电量进行监控，并在靠近充电站时及时发出充电提示信息提示用户进行电池充电，有效的避免了车辆行驶途中没电的状况发生，更加的人性化，并且在电池故障时及时发出故障信息，让用户能够及时排除故障，大大减少了了电池故障导致的车辆无法行驶的状况发色生，让该系统更加值得推广使用。

综上，本发明在使用时，电池温度采集模块包括至少四个温度传感器，电池温度采集模块会采集电池温度信息，电池电压采集模块会采集电池的电压信息，电池故障采集模块会采集电池的故障信息，故障信息包括短路、充电失败与无法供电；电池电量采集模块会采集实时电池电量信息与车辆每公里耗电量信息；数据接收模块会接收电池温度信息、电池的电压信息、电池的故障信息、电池的剩余电量信息与车辆每公里耗电量信息，并将电池温度信息、电池的电压信息、电池的故障信息、电池的剩余电量信息与车辆每公里耗电量信息发生到数据处理模块进行处理；数据处理模块会对接收到的电池温度信息、电池的电压信息、电池的故障信息、电池的剩余电量信息与车辆每公里耗电量信息进行处理，将电池温度信息处理散热信息与温度警报信息，将电池电压信息处理为电压警报信息，将电池故障信息处理为故障警报信息，将电池的剩余电量信息与车辆每公里耗电量信息处理为充电提示信息和低电量警报信息；总控模块会将散热信息与温度警报信息处理为散热指令或温度警报指令，散热指令被发送到散热模块，温度警报信息被发送到信息发送模块，同时总控模块还将电压警报信息、故障警报信息、充电提示信息和低电量警报信息处理为电压警报指令、故障警报指令、充电提示指令和低电量警报指令发送到信息发送模块；信息发送模块会将温度警报指令、电压警报指令、故障警报指令、充电提示指令和低电量警报指令发送到使用者的智能移动终端，使用者的智能移动终端包括智能手机和智能平板电脑等，该系统能够实时监测电池的温度，当电池温度过高时先对电池进行散热处理，当散热后电池仍然温度过高时，即发出温度警报体型车辆用户对电池进行检修温度，有效时间的减少了电池温度过高导致的意外发生，也避免了电池短时温度过高误发警报的状况发生，该系统还会实时监测电池的电压信息，通过对电池电压信息检修实时分析，能够有效的了解到电池的电压变化状况，并在电池电压过高、过低，电压波动过大时发出电压警报信息提醒车辆用户，用户即进行及时检修避免电压危险对电池造成损害，延长了电池使用寿命，同时通过对电池剩余电量进行监控，并在靠近充电站时及时发出充电提示信息提示用户进行电池充电，有效的避免了车辆行驶途中没电的状况发生，更加的人性化，并且在电池故障时及时发出故障信息，让用户能够及时排除故障，大大减少了了电池故障导致的车辆无法行驶的状况发色生，让该系统更加值得推广使用。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。