動(dòng)力電池云監(jiān)控系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及動(dòng)力電池技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種動(dòng)力電池云監(jiān)控系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著可充電固態(tài)電池技術(shù)的發(fā)展，受電動(dòng)汽車、無線基站、電池后備能源系統(tǒng)、電動(dòng)工具、便攜式電子設(shè)備、移動(dòng)機(jī)器人等領(lǐng)域的應(yīng)用驅(qū)動(dòng)，對(duì)動(dòng)力電池尤其是動(dòng)力鋰電池的市場需求正以前所未有的速度增長，可充電鋰電池具有高能量密度、應(yīng)用靈活方便、重量輕、壽命長等顯著特性。但是鋰電池的安全問題和快速老化一直是人們擔(dān)心的核心所在，鋰電池在充放電過程中往往由于過熱而導(dǎo)致燃燒，不應(yīng)該僅僅通過對(duì)鋰電池的在線監(jiān)測來進(jìn)行保護(hù)系統(tǒng)設(shè)計(jì)，而應(yīng)該通過對(duì)內(nèi)部狀態(tài)的漸變來對(duì)電池可能出現(xiàn)的狀況進(jìn)行預(yù)測和預(yù)估，這就是對(duì)電池充電狀態(tài)(SOC)和健康狀況(SOH)進(jìn)行預(yù)估。
[0003]因此，針對(duì)上述技術(shù)問題，有必要提供一種動(dòng)力電池云監(jiān)控系統(tǒng)。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0004]為克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，本實(shí)用新型的目的在于提供一種動(dòng)力電池云監(jiān)控系統(tǒng)。
[0005]為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型實(shí)施例提供的技術(shù)方案如下:
[0006]一種動(dòng)力電池云監(jiān)控系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括:
[0007]動(dòng)力電池包，所述動(dòng)力電池包中包括電池管理系統(tǒng)；
[0008]云服務(wù)器，用于存儲(chǔ)動(dòng)力電池包中的實(shí)時(shí)充放電參數(shù)；
[0009]數(shù)據(jù)終端，包括微控制器、及與微控制器相連的電池管理系統(tǒng)接口和無線通訊模塊，所述微控制器與動(dòng)力電池包通過電池管理系統(tǒng)接口相連并進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，所述微控制器與云服務(wù)器通過無線通訊模塊相連并進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸。
[0010]作為本實(shí)用新型的進(jìn)一步改進(jìn)，所述微控制器為STM32F205VC控制器。
[0011]作為本實(shí)用新型的進(jìn)一步改進(jìn)，所述數(shù)據(jù)終端還包括與微控制器相連的6軸加速度和轉(zhuǎn)角傳感器、串行快閃存儲(chǔ)器、或GPS定位模塊。
[0012]作為本實(shí)用新型的進(jìn)一步改進(jìn)，所述6軸加速度和轉(zhuǎn)角傳感器為LSM6D53傳感器，串行快閃存儲(chǔ)器為64位的MX25L640存儲(chǔ)器，GPS定位模塊為通用的有源內(nèi)置模塊。
[0013]作為本實(shí)用新型的進(jìn)一步改進(jìn)，所述無線通訊模塊為移動(dòng)數(shù)據(jù)通訊模塊、藍(lán)牙通訊模塊、或W1-Fi通訊模塊，所述移動(dòng)數(shù)據(jù)通訊模塊為GPRS通訊模塊、3G通訊模塊、或4G通訊豐旲塊。
[0014]作為本實(shí)用新型的進(jìn)一步改進(jìn)，所述移動(dòng)數(shù)據(jù)通訊模塊為S頂800C GPRS通訊模塊，藍(lán)牙通訊模塊為基于德州儀器CC254X設(shè)計(jì)的模塊，W1-Fi通訊模塊為GT202無線模塊。
[0015]作為本實(shí)用新型的進(jìn)一步改進(jìn)，所述電池管理系統(tǒng)接口為CAN接口、RS-232接口、或 RS-485 接口。
[0016]本實(shí)用新型用于動(dòng)力電池監(jiān)控中的數(shù)據(jù)采集，使用移動(dòng)通訊網(wǎng)絡(luò)、低功耗藍(lán)牙(BLE)或W1-Fi進(jìn)行數(shù)據(jù)通訊，將電池管理系統(tǒng)獲取的實(shí)時(shí)電池參數(shù)傳入云中心的數(shù)據(jù)服務(wù)器，從而能夠預(yù)測動(dòng)力電池包的電池充電狀態(tài)和健康狀況。
【附圖說明】
[0017]圖1為本實(shí)用新型中動(dòng)力電池云監(jiān)控系統(tǒng)的模塊結(jié)構(gòu)示意圖。
[0018]圖2為本實(shí)用新型中動(dòng)力電池云監(jiān)控方法的具體流程圖。
[0019]圖3為本實(shí)用新型實(shí)施例一種基于移動(dòng)數(shù)據(jù)通訊的數(shù)據(jù)終端的模塊結(jié)構(gòu)示意圖。
[0020]圖4為本實(shí)用新型實(shí)施例二種基于藍(lán)牙通訊的數(shù)據(jù)終端的模塊結(jié)構(gòu)示意圖。
[0021]圖5為本實(shí)用新型實(shí)施例三種基于W1-Fi通訊的數(shù)據(jù)終端的模塊結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0022]為了使本技術(shù)領(lǐng)域的人員更好地理解本實(shí)用新型中的技術(shù)方案，下面將結(jié)合本實(shí)用新型實(shí)施例中的附圖，對(duì)本實(shí)用新型實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本實(shí)用新型一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒緦?shí)用新型中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都應(yīng)當(dāng)屬于本實(shí)用新型保護(hù)的范圍。
[0023]參圖1所示，本實(shí)用新型公開了一種動(dòng)力電池云監(jiān)控系統(tǒng)，包括:
[0024]動(dòng)力電池包10，所述動(dòng)力電池包中包括電池管理系統(tǒng)11 ；
[0025]云服務(wù)器20，用于存儲(chǔ)動(dòng)力電池包中的實(shí)時(shí)充放電參數(shù)；
[0026]數(shù)據(jù)終端30，包括微控制器31、及與微控制器相連的電池管理系統(tǒng)接口 32和無線通訊模塊33，所述微控制器與動(dòng)力電池包通過電池管理系統(tǒng)接口相連并進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，所述微控制器與云服務(wù)器通過無線通訊模塊相連并進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸。
[0027]相應(yīng)地，參圖2所示，本實(shí)用新型還公開了一種動(dòng)力電池云監(jiān)控方法，包括以下步驟:
[0028]S1、電池管理系統(tǒng)獲取動(dòng)力電池包的電池?cái)?shù)據(jù)；
[0029]S2、電池?cái)?shù)據(jù)通過電池管理系統(tǒng)接口傳輸至微控制器；
[0030]S3、微控制器將電池?cái)?shù)據(jù)通過無線傳輸模塊傳輸至云服務(wù)器；
[0031]S4、云服務(wù)器根據(jù)接收的電池?cái)?shù)據(jù)對(duì)動(dòng)力電池的SOC和SOH進(jìn)行預(yù)估。
[0032]本實(shí)用新型為對(duì)動(dòng)力電池包的實(shí)時(shí)充放電性能進(jìn)行預(yù)測設(shè)計(jì)了一個(gè)完整的方案，它能預(yù)測動(dòng)力電池包的電池充電狀態(tài)(SOC)和健康狀況(SOH)，能對(duì)電池包內(nèi)部母線和接頭的松動(dòng)和老化銹蝕等進(jìn)行監(jiān)測，當(dāng)電池內(nèi)部出現(xiàn)短路時(shí)能給用戶即時(shí)警報(bào)，并可即時(shí)報(bào)告一些極端情況發(fā)生，如過熱、燃燒等，它的核心技術(shù)是借助于對(duì)鋰電池的原始?xì)v史數(shù)據(jù)的采集、存儲(chǔ)、分析，進(jìn)而通過對(duì)大數(shù)據(jù)的處理和建模對(duì)電池的行為和狀態(tài)進(jìn)行模型化。該方案包含數(shù)據(jù)采集終端和運(yùn)行于云服務(wù)器上的數(shù)據(jù)模型引擎，當(dāng)然它也有和用戶交互顯示的WEB端人機(jī)界面和手機(jī)APP。數(shù)據(jù)采集終端通過CAN、RS-232或RS-485接口和動(dòng)力電池包中的電池管理系統(tǒng)(BMS)進(jìn)行通訊，獲取動(dòng)力電池包中的實(shí)時(shí)充放電參數(shù)，如電壓、電流、溫度等，這些數(shù)據(jù)再通過數(shù)據(jù)采集終端中的無線收發(fā)器傳入云中心的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)服務(wù)器。基于不用的應(yīng)用場合，本實(shí)用新型提出了三種不同的結(jié)構(gòu)模型:即基于GPRS/3G/4G移動(dòng)數(shù)據(jù)網(wǎng)的數(shù)據(jù)通訊、基于W1-Fi的數(shù)據(jù)通訊、基于低功耗藍(lán)牙(藍(lán)牙4.2)的數(shù)據(jù)通訊。
[0033]以下結(jié)合具體實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步說明。
[0034]實(shí)施例一:
[0035]在本實(shí)用新型的實(shí)施例一中，數(shù)據(jù)終端30為使用手機(jī)通訊服務(wù)的數(shù)據(jù)終端，從動(dòng)力電池包內(nèi)的電池管理系統(tǒng)BMS獲取的數(shù)據(jù)通過移動(dòng)通訊服務(wù)上傳到云服務(wù)器內(nèi)，數(shù)據(jù)終端內(nèi)使用一個(gè)支持GPRS、3G或4G的手機(jī)模塊。
[0036]圖3所示為本實(shí)施例中數(shù)據(jù)終端內(nèi)硬件的結(jié)構(gòu)框圖，使用基于ARM Cortex_M4的微控制器31