一种全网通电动单车电池管理系统的制作方法

本发明涉及物联网，特别是涉及一种全网通电动单车电池管理系统。

背景技术：

1、现有的电动单车电池管理系统(batterymanagement system，bms)包括多个模块，这些模块共同协作以实现电池组的监控、管理和保护，如图1所示，现有的电动单车电池管理系统包括：

2、电池管理模块：电池管理模块主要包括两个模块，电池监测模块和充电管理模块。电池监测模块通常由一个微处理器和一组电路组成，用于监测电池的电量、温度、电压等参数，以及控制电池的充放电行为。电池管理模块通常包括一个adc模块，用于将电池的模拟信号转换为数字信号，以及一个pwm模块，用于控制电池的充放电速度和电流。一些电池管理模块还具有温度传感器、保护电路和通信接口等外设元器件，以保证电池的安全和稳定性。充电管理模块，主要有两部分构成，充电器和检测充电器的模块。充电器用于将外部电源转化成电单车所需的电能，以便为电池充电。检测充电器的模块，监测电池的充电状态和充电电流，根据预设的充电策略来控制充电器的工作。

3、通信模块：通信模块通常由一个无线模块和一个微处理器组成，用于连接云端或手机等设备，实现远程控制电动车辆。无线模块通常采用wi-fi、蓝牙或移动网络等通信协议，以实现与云端或手机等设备的通信。微处理器用于管理无线模块和处理通信数据，并将接收到的指令传递给控制器。

4、显示器：显示器通常由一个显示屏和一个微处理器组成，用于展示电动车辆的状态信息和提供操作界面。显示屏通常采用led或lcd技术，以实现对电动车辆状态信息的实时显示。微处理器用于管理显示屏和处理显示数据，并提供一些操作界面，例如调整速度、切换模式等。

5、电动机控制模块：电动机控制模块通常由一个片上系统(system on chip，soc)和一组电路组成，用于控制电动车辆的转速和扭矩。soc通常采用arm、mips等架构，具有高性能和低功耗的特点。电路组包括mosfet、igbt等功率开关元件，用于控制电动机的电流和电压。一些电动机控制模块还具有温度传感器、保护电路和通信接口等外设元器件，以保证电动车辆的安全和稳定性。

6、这四个模块的实现都需要涉及到微处理器、传感器、电路元件等硬件设备，以及相应的软件算法和通信协议等。

7、工作流程如图2所示，具体包括：

8、s1：获取传感器数据。控制器通过各种传感器获取电动车辆的状态信息，例如电池电量、车速、转向角度等。

9、s2：与设定值进行比较。控制器将获取到的状态信息与设定值进行比较，以判断电动车辆的状态是否正常。

10、s3：判断状态是否正常。如果电动车辆的状态正常，控制器就会通过控制器控制电动车辆运行来控制电动车辆的运行状态，即执行s4到s7。

11、s4：通过电池管理模块监测电量控制充放电行为。当电动车辆的电池电量较低时，电池管理模块会向控制器发送信号，让控制器采取相应的措施，例如减少电动车辆的速度或停止电动车辆的运行。

12、s5：通过通信模块连接云端或手机等设备实现远程控制。用户可以通过手机app或云端平台来控制电动车辆的开关、调整速度等，通信模块会将这些指令传递给控制器，控制器再对电动车辆进行相应的操作。

13、s6：通过显示器展示状态信息和提供操作界面。显示器可以展示电动车辆的状态信息和提供操作界面，方便用户掌握电动车辆的状态和进行一些操作。

14、s7：通过电动机控制模块控制电动车辆转速和扭矩。电动机控制模块通过控制电动机转速和扭矩来实现电动车辆的加速、减速、制动等操作。

15、s8：状态异常。如果控制器判断电动车辆的状态异常，它就会采取相应的措施来保护电动车辆的安全，向电动机控制模块发送指令。

16、当控制器与其他模块之间的工作流程开始时，控制器会通过各种传感器获取电动车辆的状态信息，例如电池电量、车速、转向角度等等。获取到这些状态信息后，控制器会将其与设定值进行比较，以判断电动车辆的状态是否正常。如果状态正常，控制器就会根据需要调节电动车辆的运行状态，这时它会通过不同的模块来实现具体的控制。

17、下面是各个模块内部的工作原理：

18、电池管理模块：电池管理模块通过监测电池参数以确定电池状态是否正常，控制充放电行为以延长电池寿命。

19、通信模块：接收用户指令并传递给控制器。通过连接云端或手机等设备，实现远程控制电动车辆。用户可以通过手机app或云端平台来控制电动车辆的开关、调整速度等，通信模块会将这些指令传递给控制器，控制器再对电动车辆进行相应的操作。

20、显示器可以展示电动车辆状态信息以便用户掌握电动车辆的运行情况。提供操作界面，以便用户操作。

21、电动机控制模块接收控制模器发送的信号。通过控制电动机转速和扭矩来控制电动车辆的运行。当控制器接收到用户的指令后，它会向电动机控制模块发送信号，让电动机控制模块调整电动机的转速和扭矩，从而实现电动车辆的加速、减速、制动等操作。

22、随着5g通讯技术的不断发展和普及，5g通讯技术可以为电动单车的智能化管理提供更好的支持，实现远程监控、故障诊断、升级维护等功能，同时也可以为电动单车的安全性和可靠性提供更强的保障。但是目前bms系统在通讯领域并未实现云端管理平台，并没有基于esim实现5g通讯，这会带来一些弊端，主要包括以下几个方面：

23、1.数据采集和处理受限：缺乏云端管理平台和高速通信技术的支持，bms系统的数据采集和处理能力受到一定的限制。无法实时监控电动车的使用情况和电池状态信息，也无法做到远程升级和故障排除等功能。

24、2.缺乏智能化管理：云端管理平台可以提供更加智能化的电池管理方案，包括充电调度、电量预测、故障诊断等。缺乏云端管理平台的bms系统则无法实现这些功能，限制了电动车的智能化管理水平。

25、3.安全性和可靠性不足：缺乏高速通信技术和云端管理平台的支持，bms系统的安全性和可靠性也受到一定的影响。无法实现对电池状态信息的实时监控和故障诊断，可能会导致电池过充、过放等安全问题。

26、4.不利于绿色出行的推广：缺乏云端管理平台和高速通信技术的支持，bms系统也无法实现对电动车的用电量进行精细管理和统计。这不利于绿色出行的推广和电动车的能源消耗优化。

27、综上所述，缺乏云端管理平台和高速通信技术的支持，会限制bms系统的功能和性能，影响电动车的智能化管理和优化，也会影响到电动车的安全性和可靠性。因此，在未来的发展中，bms系统需要更加注重云端管理平台和高速通信技术的应用，在通讯领域实现中国移动、中国联通、中国电信的全网通5g通讯，以提高其功能和性能，满足电动车的需求。

技术实现思路

1、本发明的目的是提供一种全网通电动单车电池管理系统，可实现5g通讯，得到云端管理平台和高速通信技术的支持，解决背景技术中提到的弊端。

2、为实现上述目的，本发明提供了如下方案：

3、一种全网通电动单车电池管理系统，包括：

4、控制器以及与所述控制器连接的通讯模组和电池管理模组；所述通讯模组包括wifi蓝牙通讯模块、第一esim模块和第二esim模块，所述控制器通过所述通讯模组与云端管理平台连接，所述控制器用于将所述电池管理模组采集的电池状态信息以及所述通讯模组采集的位置信息上传到所述云端管理平台，所述云端管理平台根据所述电池状态信息以及所述位置信息向所述控制器发出控制指令，所述控制器根据控制指令对所述电池管理模组进行控制。

5、可选的，所述全网通电动单车电池管理系统，还包括：与所述控制器连接的显示模组。

6、可选的，所述全网通电动单车电池管理系统，还包括：与所述控制器连通的电机控制模块。

7、可选的，所述电机控制模块包括：pwm接口和无刷电机控制器；所述无刷电机控制器通过所述pwm接口与所述控制器连接。

8、可选的，所述通讯模组还包括：通讯接口；所述wifi蓝牙通讯模块、所述第一esim模块和所述第二esim模块均通过所述通讯接口与所述控制器连通。

9、可选的，所述显示模组包括：mipi显示接口和显示屏；所述显示屏通过所述mipi显示接口与所述控制器连接。

10、可选的，所述电池管理模组包括：spi接口以及均通过所述spi接口与所述控制器连接的电池保护器、电池管理器、充电管理器和放电管理器。

11、可选的，所述通讯接口包括sdio接口、micro sim接口和nano sim接口；所述wifi蓝牙通讯模块通过所述sdio接口与所述控制器连接，所述第一esim模块通过所述microsim接口与所述控制器连接，所述第二esim模块通过所述nano sim接口与所述控制器连接。

12、根据本发明提供的具体实施例，本发明公开了以下技术效果：

13、本发明的全网通电动单车电池管理系统中通过设置第一esim模块和第二esim模块实现5g通讯，得到云端管理平台和高速通信技术的支持，解决背景技术中提到的弊端。