一种基于物联网的电池管理系统的制作方法
本发明涉及电池管理系统技术领域，具体为一种基于物联网的电池管理系统。
背景技术：
随着锂电池产业的蓬勃发展，使其广泛的应用于快递物流车上，而物流行业的终端配送大多是以电动三轮车、电动自行车为主要的运输工具；且阶段性的配送过程，物流行业的共同特点是车混杂乱、车辆及其锂电池的各类状态信息不能得到全方位的监控；一方面，由于锂电池的自身使用过度，如过充电、高温等情况而易导致安全事故的发生，如过放电、低温等情况而易导致锂电池的不可逆失效，另一方面，由于锂电池状况与配送路径状况间的搭配不合理而易造成资源浪费；
即难以对车辆及其锂电池、配送路径的各项信息进行采集、监控，并据此全方位的将车辆及其锂电池与配送路径间的影响因素一同综合考虑，在确保车辆及其锂电池处于正常工作条件下，来依据配送路径对运输任务进行合理安排、分配，以实现车辆与目的地间的智能化、信息化管理，针对性的调度车辆与安排配送，提高各级资源利用率与工作效率，降低物流行业的运营成本；
为了解决上述缺陷，现提供一种技术方案。
技术实现要素：
本发明的目的在于提供一种基于物联网的电池管理系统，本发明是将物流车的锂电池停歇状况与锂电池工作状况相联系，经数据重标记、阶级化赋值处理和权重化分析与比对，以及经数据重定义、修正化公式分析与比对，并依据信号配对操作，得到相关联的装载区间，再据此调取目的地的订单状况，经数据标定、衡比扶持化公式分析与比对，得到相关联的运输区间，且将两部分的区间层级相结合，来生成表格与文本展示，即全方位的将车辆及其锂电池与配送路径间的影响因素一同综合考虑，在确保车辆及其锂电池处于正常工作条件下，来依据配送路径对运输任务进行合理安排、分配，以实现车辆与目的地间的智能化、信息化管理，针对性的调度车辆与安排配送，提高各级资源利用率与工作效率，降低物流行业的运营成本。
本发明所要解决的技术问题如下：
如何依据一种有效的方式，来解决难以对车辆及其锂电池、配送路径的各项信息进行采集、监控，并据此全方位的将车辆及其锂电池与配送路径间的影响因素一同综合考虑，在确保车辆及其锂电池处于正常工作条件下，来依据配送路径对运输任务进行合理安排、分配，以实现车辆与目的地间的智能化、信息化管理，针对性的调度车辆与安排配送，提高各级资源利用率与工作效率，降低物流行业的运营成本的问题。
本发明的目的可以通过以下技术方案实现：
一种基于物联网的电池管理系统，包括停歇采集模块、数据分析模块、控制器、信号配对模块、工作采集模块、区间排列模块、订单收集模块和数据展示模块；
所述停歇采集模块用于采集停放区域内的每辆物流车的锂电池用量工况信息，并将其传输至数据分析模块；
所述数据分析模块在接收到停放区域内的每辆物流车的锂电池用量工况信息后，则对其进行锂电池停歇因素分析操作，得到停放区域内的每辆物流车所对应的高阶储备信号和低阶储备信号，并将其经控制器传输至信号配对模块；
所述工作采集模块用于采集工作过程中的每辆物流车的锂电池运载工况信息，并将其传输至数据分析模块；
所述数据分析模块在接收到工作过程中的每辆物流车的锂电池运载工况信息后，则对其进行锂电池工作因素分析操作，得到工作过程中的每辆物流车所对应的高阶运行信号和低阶运行信号，并将其经控制器传输至信号配对模块；
所述信号配对模块则将接收到的高阶储备信号和低阶储备信号、高阶运行信号和低阶运行信号相配对，当物流车与高阶储备信号和高阶运行信号相对应时，则将其置于远距装载区间，当物流车与低阶储备信号和低阶运行信号相对应时，则将其置于近距装载区间，当物流车与高阶储备信号和低阶运行信号相对应时，以及当物流车与低阶储备信号和高阶运行信号相对应时，则将其置于中距装载区间，并将各距装载区间一同传输至区间排列模块；
所述区间排列模块则依据接收到的各距装载区间，从订单收集模块中调取各目的地的订单工况信息，并对其进行货量分析操作，得到各目的地所对应的远程运输区间、中程运输区间和短程运输区间；
且将远距装载区间内的所有物流车与远程运输区间内的所有目的地一同生成高级别运货表格，还将中距装载区间内的所有物流车与中程运输区间内的所有目的地一同生成中级别运货表格，以及将近距装载区间内的所有物流车与短程运输区间内的所有目的地一同生成低级别运货表格，并将各级别运货表格一同传输至数据展示模块，且各级别运货表格中，将所有物流车排成一列，将所有目的地排成一列，并依据工作人员自行挑选各相同级别内的物流车与目的地，即通过车辆及其锂电池与目的地间的各项状况，来针对性的调度车辆与安排配送；
所述数据展示模块则依据接收到的高级别运货表格，来编辑“运货量较大、锂电池状况优异”文本，所述数据展示模块则依据接收到的中级别运货表格，来编辑“运货量中等、锂电池状况一般”文本，所述数据展示模块则依据接收到的低级别运货表格，来编辑“运货量较小、锂电池状况低劣”文本，且将各级别运货表格与其所对应的文本一同发送至显示屏。
进一步的，所述锂电池用量工况信息由电池余电阶量、电池使用阶量和电池充电状况组成；所述电池余电阶量表示停放区域内的每辆物流车的锂电池的充电前的剩余电量百分数，所述电池使用阶量表示停放区域内的每辆物流车的锂电池的总投入使用时长与额定使用年限之商，乘以其总充电时长，所述电池充电状况表示停放区域内的每辆物流车的锂电池的此次已充电时长，上述各项数据均可依据传感器、记录仪等方式获取得到；
所述锂电池停歇因素分析操作的具体步骤如下：
步骤一：获取到停放区域内的每辆物流车的锂电池用量工况信息，并将其中的电池余电阶量标定为余电指数qi，i＝1...n，且当停放区域内的每辆物流车的余电指数qi与第一余电阶级、第二余电阶级和第三余电阶级相对应时，则将其分别赋予标定正值m1、m2和m3，而m1大于m2大于m3；
步骤二：获取到停放区域内的每辆物流车的锂电池用量工况信息，并将其中的电池使用阶量标定为使用指数wi，i＝1...n，且当停放区域内的每辆物流车的使用指数wi与第一使用阶级、第二使用阶级和第三使用阶级相对应时，则将其分别赋予标定正值n1、n2和n3，而n1大于n2大于n3；
步骤三：获取到停放区域内的每辆物流车的锂电池用量工况信息，并将其中的电池充电状况标定为充电指数ei，i＝1...n，且当停放区域内的每辆物流车的充电指数ei与第一充电阶级、第二充电阶级和第三充电阶级相对应时，则将其分别赋予标定正值l1、l2和l3，而l1大于l2大于l3；
步骤四：依据公式ri＝qi*q+wi*w+ei*e，i＝1...n，得到停放区域内的每辆物流车的锂电池停歇因量ri，q、w和e均为权重系数，q大于e大于w且q+w+e＝5.3185；当停放区域内的每辆物流车的锂电池停歇因量ri大于等于预设值r和小于预设值r时，则将与其所对应的物流车分别生成高阶储备信号和低阶储备信号；
其中，qi、wi和ei均互为一一对应，变量i与每辆物流车相对应，变量n表示大于1的正整数；且第一余电阶级与65％及其以上相对应、第二余电阶级与31％至64％相对应、第三余电阶级与30％及其以下相对应；且第一使用阶级与小于等于额定范围的最小值部分相对应、第二使用阶级与额定范围部分相对应、第三使用阶级与大于等于额定范围的最大值部分相对应；且第一充电阶级与90分钟及其以上相对应、第二充电阶级与46分钟至89分钟相对应、第三充电阶级与45分钟及其以下相对应。
进一步的，所述锂电池运载工况信息由工作过程中的每辆物流车的锂电池的工作电压数据、工作温度数据、运转时长数据和运转耗电数据组成，上述各项数据均可依据传感器、记录仪等方式获取得到；
所述锂电池工作因素分析操作的具体步骤如下：
步骤一：先获取到工作过程中的每辆物流车的锂电池运载工况信息，再将工作过程中的每辆物流车的锂电池的额定输出电压与平均工作电压之商，乘以其工作电压变化量标记为电池电压因数ai，i＝1...n，还将工作过程中的每辆物流车的锂电池的额定输出温度与平均工作温度之商，乘以其工作温度变化量标记为电池温度因数si，i＝1...n，以及将工作过程中的每辆物流车的锂电池的运转总时长与运转总耗电之商标记为电池运转因数di，i＝1...n；
步骤二：依据公式
其中，ai、si和di均互为一一对应，且ai、si和di与qi、wi和ei均互为一一对应。
进一步的，所述订单工况信息由各目的地的送货平均里程数据、货物总重量数据和货物总数量数据组成，上述各项数据均可依据传感器、记录仪等方式获取得到；
所述货量分析操作的具体步骤如下：
步骤一：先获取到各目的地的订单工况信息，再将各目的地的送货平均里程数据、货物总重量数据和货物总数量数据分别标定为zj、xj和cj，j＝1...m；
步骤二：依据公式
其中，zj、xj和cj均互为一一对应，变量j与各目的地相对应，变量m表示大于1的正整数。
本发明的有益效果：
本发明是将停放区域内的每辆物流车的锂电池用量工况信息采集，而锂电池用量工况信息由电池余电阶量、电池使用阶量和电池充电状况组成；电池余电阶量表示停放区域内的每辆物流车的锂电池的充电前的剩余电量百分数，电池使用阶量表示停放区域内的每辆物流车的锂电池的总投入使用时长与额定使用年限之商，乘以其总充电时长，电池充电状况表示停放区域内的每辆物流车的锂电池的此次已充电时长，并对其进行锂电池停歇因素分析操作，即将停放区域内的每辆物流车的锂电池用量工况信息，经数据重标记、阶级化赋值处理和权重化分析与比对，得到停放区域内的每辆物流车所对应的高阶储备信号和低阶储备信号；
且还将工作过程中的每辆物流车的锂电池运载工况信息采集，而锂电池运载工况信息由工作过程中的每辆物流车的锂电池的工作电压数据、工作温度数据、运转时长数据和运转耗电数据组成，并对其进行锂电池工作因素分析操作，即将工作过程中的每辆物流车的锂电池运载工况信息，经数据重定义、修正化公式分析与比对，得到工作过程中的每辆物流车所对应的高阶运行信号和低阶运行信号；
且将高阶储备信号和低阶储备信号、高阶运行信号和低阶运行信号相配对，当物流车与高阶储备信号和高阶运行信号相对应时，则将其置于远距装载区间，当物流车与低阶储备信号和低阶运行信号相对应时，则将其置于近距装载区间，当物流车与高阶储备信号和低阶运行信号相对应时，以及当物流车与低阶储备信号和高阶运行信号相对应时，则将其置于中距装载区间；
且依据各距装载区间来调取各目的地的订单工况信息，而锂电池运载工况信息由工作过程中的每辆物流车的锂电池的工作电压数据、工作温度数据、运转时长数据和运转耗电数据组成，并对其进行货量分析操作，即将各目的地的订单工况信息，经数据标定、衡比扶持化公式分析与比对，得到各目的地所对应的远程运输区间、中程运输区间和短程运输区间；
且将远距装载区间内的所有物流车与远程运输区间内的所有目的地一同生成高级别运货表格，还将中距装载区间内的所有物流车与中程运输区间内的所有目的地一同生成中级别运货表格，以及将近距装载区间内的所有物流车与短程运输区间内的所有目的地一同生成低级别运货表格，并依据各级别运货表格来编辑相关联的文本一同发送至显示屏；
进而将物流车的锂电池停歇状况与锂电池工作状况相联系，经数据重标记、阶级化赋值处理和权重化分析与比对，以及经数据重定义、修正化公式分析与比对，并依据信号配对操作，得到相关联的装载区间，再据此调取目的地的订单状况，经数据标定、衡比扶持化公式分析与比对，得到相关联的运输区间，且将两部分的区间层级相结合，来生成表格与文本展示，即全方位的将车辆及其锂电池与配送路径间的影响因素一同综合考虑，在确保车辆及其锂电池处于正常工作条件下，来依据配送路径对运输任务进行合理安排、分配，以实现车辆与目的地间的智能化、信息化管理，针对性的调度车辆与安排配送，提高各级资源利用率与工作效率，降低物流行业的运营成本。
附图说明
为了便于本领域技术人员理解，下面结合附图对本发明作进一步的说明；
图1为本发明的系统框图。
具体实施方式
如图1所示，一种基于物联网的电池管理系统，包括停歇采集模块、数据分析模块、控制器、信号配对模块、工作采集模块、区间排列模块、订单收集模块和数据展示模块；
停歇采集模块将停放区域内的每辆物流车的锂电池用量工况信息采集，而锂电池用量工况信息由电池余电阶量、电池使用阶量和电池充电状况组成；电池余电阶量表示停放区域内的每辆物流车的锂电池的充电前的剩余电量百分数，电池使用阶量表示停放区域内的每辆物流车的锂电池的总投入使用时长与额定使用年限之商，乘以其总充电时长，电池充电状况表示停放区域内的每辆物流车的锂电池的此次已充电时长，上述各项数据均可依据传感器、记录仪等方式获取得到，并将其传输至数据分析模块；
数据分析模块在接收到停放区域内的每辆物流车的锂电池用量工况信息后，则对其进行锂电池停歇因素分析操作，具体步骤如下：
步骤一：获取到停放区域内的每辆物流车的锂电池用量工况信息，并将其中的电池余电阶量标定为余电指数qi，i＝1...n，且当停放区域内的每辆物流车的余电指数qi与第一余电阶级、第二余电阶级和第三余电阶级相对应时，则将其分别赋予标定正值m1、m2和m3，而m1大于m2大于m3；
步骤二：获取到停放区域内的每辆物流车的锂电池用量工况信息，并将其中的电池使用阶量标定为使用指数wi，i＝1...n，且当停放区域内的每辆物流车的使用指数wi与第一使用阶级、第二使用阶级和第三使用阶级相对应时，则将其分别赋予标定正值n1、n2和n3，而n1大于n2大于n3；
步骤三：获取到停放区域内的每辆物流车的锂电池用量工况信息，并将其中的电池充电状况标定为充电指数ei，i＝1...n，且当停放区域内的每辆物流车的充电指数ei与第一充电阶级、第二充电阶级和第三充电阶级相对应时，则将其分别赋予标定正值l1、l2和l3，而l1大于l2大于l3；
步骤四：依据公式ri＝qi*q+wi*w+ei*e，i＝1...n，得到停放区域内的每辆物流车的锂电池停歇因量ri，q、w和e均为权重系数，q大于e大于w且q+w+e＝5.3185；当停放区域内的每辆物流车的锂电池停歇因量ri大于等于预设值r和小于预设值r时，则将与其所对应的物流车分别生成高阶储备信号和低阶储备信号；
其中，qi、wi和ei均互为一一对应，变量i与每辆物流车相对应，变量n表示大于1的正整数；且第一余电阶级与65％及其以上相对应、第二余电阶级与31％至64％相对应、第三余电阶级与30％及其以下相对应；且第一使用阶级与小于等于额定范围的最小值部分相对应、第二使用阶级与额定范围部分相对应、第三使用阶级与大于等于额定范围的最大值部分相对应；且第一充电阶级与90分钟及其以上相对应、第二充电阶级与46分钟至89分钟相对应、第三充电阶级与45分钟及其以下相对应；
以得到停放区域内的每辆物流车所对应的高阶储备信号和低阶储备信号，并将其经控制器传输至信号配对模块；
工作采集模块将工作过程中的每辆物流车的锂电池运载工况信息采集，而锂电池运载工况信息由工作过程中的每辆物流车的锂电池的工作电压数据、工作温度数据、运转时长数据和运转耗电数据组成，上述各项数据均可依据传感器、记录仪等方式获取得到，并将其传输至数据分析模块；
数据分析模块在接收到工作过程中的每辆物流车的锂电池运载工况信息后，则对其进行锂电池工作因素分析操作，具体步骤如下：
步骤一：先获取到工作过程中的每辆物流车的锂电池运载工况信息，再将工作过程中的每辆物流车的锂电池的额定输出电压与平均工作电压之商，乘以其工作电压变化量标记为电池电压因数ai，i＝1...n，还将工作过程中的每辆物流车的锂电池的额定输出温度与平均工作温度之商，乘以其工作温度变化量标记为电池温度因数si，i＝1...n，以及将工作过程中的每辆物流车的锂电池的运转总时长与运转总耗电之商标记为电池运转因数di，i＝1...n；
步骤二：依据公式
其中，ai、si和di均互为一一对应，且ai、si和di与qi、wi和ei均互为一一对应；
以得到工作过程中的每辆物流车所对应的高阶运行信号和低阶运行信号，并将其经控制器传输至信号配对模块；
信号配对模块则将接收到的高阶储备信号和低阶储备信号、高阶运行信号和低阶运行信号相配对，当物流车与高阶储备信号和高阶运行信号相对应时，则将其置于远距装载区间，当物流车与低阶储备信号和低阶运行信号相对应时，则将其置于近距装载区间，当物流车与高阶储备信号和低阶运行信号相对应时，以及当物流车与低阶储备信号和高阶运行信号相对应时，则将其置于中距装载区间，并将各距装载区间一同传输至区间排列模块；
区间排列模块则依据接收到的各距装载区间，从订单收集模块中调取各目的地的订单工况信息，而订单工况信息由各目的地的送货平均里程数据、货物总重量数据和货物总数量数据组成，上述各项数据均可依据传感器、记录仪等方式获取得到，并对其进行货量分析操作，具体步骤如下：
步骤一：先获取到各目的地的订单工况信息，再将各目的地的送货平均里程数据、货物总重量数据和货物总数量数据分别标定为zj、xj和cj，j＝1...m；
步骤二：依据公式
其中，zj、xj和cj均互为一一对应，变量j与各目的地相对应，变量m表示大于1的正整数；
以得到各目的地所对应的远程运输区间、中程运输区间和短程运输区间；
且将远距装载区间内的所有物流车与远程运输区间内的所有目的地一同生成高级别运货表格，还将中距装载区间内的所有物流车与中程运输区间内的所有目的地一同生成中级别运货表格，以及将近距装载区间内的所有物流车与短程运输区间内的所有目的地一同生成低级别运货表格，并将各级别运货表格一同传输至数据展示模块，且各级别运货表格中，将所有物流车排成一列，将所有目的地排成一列，并依据工作人员自行挑选各相同级别内的物流车与目的地，即通过车辆及其锂电池与目的地间的各项状况，来针对性的调度车辆与安排配送；
数据展示模块则依据接收到的高级别运货表格，来编辑“运货量较大、锂电池状况优异”文本，数据展示模块则依据接收到的中级别运货表格，来编辑“运货量中等、锂电池状况一般”文本，数据展示模块则依据接收到的低级别运货表格，来编辑“运货量较小、锂电池状况低劣”文本，且将各级别运货表格与其所对应的文本一同发送至显示屏。
本发明是将物流车的锂电池停歇状况与锂电池工作状况相联系，经数据重标记、阶级化赋值处理和权重化分析与比对，以及经数据重定义、修正化公式分析与比对，并依据信号配对操作，得到相关联的装载区间，再据此调取目的地的订单状况，经数据标定、衡比扶持化公式分析与比对，得到相关联的运输区间，且将两部分的区间层级相结合，来生成表格与文本展示，即全方位的将车辆及其锂电池与配送路径间的影响因素一同综合考虑，在确保车辆及其锂电池处于正常工作条件下，来依据配送路径对运输任务进行合理安排、分配，以实现车辆与目的地间的智能化、信息化管理，针对性的调度车辆与安排配送，提高各级资源利用率与工作效率，降低物流行业的运营成本。
以上内容仅仅是对本发明结构所作的举例和说明，所属本技术领域的技术人员对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，只要不偏离发明的结构或者超越本权利要求书所定义的范围，均应属于本发明的保护范围。
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