低功耗电池管理系统、方法以及铁路货车技术方案

本发明专利技术公开了一种低功耗电池管理系统、方法和铁路货车，其中，低功耗电池管理系统包括：状态检测模块，用于检测铁路货车的运动状态；工作模式设定模块，根据铁路货车的运动状态设定铁路货车上功耗负载运行的工作模式：当铁路货车为运动状态时，设定为工作节电模式；当铁路货车为静止状态时，设定为休眠节电模式；在工作节电模式中，功耗负载运行的间隔周期小于在休眠节电模式中的间隔周期。该系统克服现有技术中对设备的功耗和电池的用电没有进行有效地管理，使的电池电量的消耗过快，造成设备的工作时间缩短，间接地影响了铁路货车的正常工作的问题。

Low Power Battery Management System, Method and Railway Freight Car

【技术实现步骤摘要】
低功耗电池管理系统、方法以及铁路货车
本专利技术涉及铁路货车领域，具体地，涉及一种低功耗电池管理系统、方法以及铁路货车。
技术介绍
货物运输是铁路运输的重要组成部分，把铁路上用于载运货物的车辆统称为铁路货车。按其用途不同，可分为通用货车和专用货车。主要类型有棚车、敞车、罐车、平板车等。中国铁路的年货物发送量居世界第一位，达30亿吨。可运送煤炭、谷物、液体、家畜、武器弹药、水泥、各种大型货物、各种物资等。可见，货物运输在铁路运输中是非常重要的一部分。由于铁路货车属于无源大型运载设备，并且车体可安装空间有限、运行环境极端，一般设置电池模块以满足货车物联网设备信息传输、定位使用。但是现有技术中对设备的功耗和电池的用电没有进行有效地管理，使的电池电量的消耗过快，造成设备的工作时间缩短，间接地影响了铁路货车的正常工作。因此，提供一种在使用过程中对设备的功耗和电池的用电进行合理地管理，从而达到低功耗的目的，使得电池电量的使用时间更长的低功耗电池管理系统、方法以及铁路货车是本专利技术亟需解决的问题。
技术实现思路
针对上述技术问题，本专利技术的目的是克服现有技术中对设备的功耗和电池的用电没有进行有效地管理，使的电池电量的消耗过快，造成设备的工作时间缩短，间接地影响了铁路货车的正常工作的问题，从而提供一种在使用过程中对设备的功耗和电池的用电进行合理地管理，从而达到低功耗的目的，使得电池电量的使用时间更长的低功耗电池管理系统、方法以及铁路货车。为了实现上述目的，本专利技术提供了一种低功耗电池管理系统，所述低功耗电池管理系统包括：状态检测模块，用于检测铁路货车的运动状态；工作模式设定模块，根据所述铁路货车的运动状态设定铁路货车上功耗负载运行的工作模式：当所述铁路货车为运动状态时，设定为工作节电模式；当所述铁路货车为静止状态时，设定为休眠节电模式；其中，在所述工作节电模式中，所述功耗负载运行的间隔周期小于在所述休眠节电模式中的间隔周期。优选地，所述状态检测模块包括：加速度传感器。优选地，所述功耗负载在所述工作节电模式中的间隔周期为在所述休眠节电模式中的间隔周期的1/10-1/12。优选地，所述系统还包括：一级电池模块，优先对所述功耗负载进行供电；二级电池模块，在所述一级电池模块电量不足的情况下，对所述功耗负载进行供电；三级电池模块，在所述一级电池模块和所述二级电池模块电量都不足的情况下，对所述功耗负载进行供电。优选地，所述一级电池模块为超级电容；所述二级电池模块为可充电电池；所述三级电池模块为不可充电电池。优选地，所述低功耗电池管理系统还包括：充电模块，用于给所述一级电池模块进行充电和所述二级电池模块进行充电。优选地，所述充电模块中的部分电能是通过将所述铁路货车运行过程中产生的振动动能转化所得。本专利技术还提供了一种低功耗电池管理方法，所述方法包括：对所述铁路货车的运动状态进行检测；根据所述铁路货车的运动状态设定铁路货车上功耗负载运行的工作模式：当所述铁路货车为运动状态时，设定为工作节电模式；当所述铁路货车为静止状态时，设定为休眠节电模式；其中，在所述工作节电模式中，所述功耗负载运行的间隔周期小于在所述休眠节电模式中的间隔周期。优选地，所述对所述铁路货车的运动状态进行检测是通过加速度传感器执行的。优选地，所述功耗负载在所述工作节电模式中的间隔周期为在所述休眠节电模式中的间隔周期的1/10-1/12。优选地，所述方法还包括：优先利用所述一级电池模块对所述功耗负载进行供电；在所述一级电池模块电量不足的情况下，利用所述二级电池模块对所述功耗负载进行供电；在所述一级电池模块和所述二级电池模块电量都不足的情况下，利用所述三级电池模块对所述功耗负载进行供电。优选地，所述一级电池模块使用超级电容；所述二级电池模块使用可充电电池；所述三级电池模块使用不可充电电池。优选地，利用所述充电模块对所述一级电池模块进行充电和所述二级电池模块进行充电。优选地，所述充电模块中的部分电能是通过将所述铁路货车运行过程中产生的振动动能转化所得。本专利技术还提供了一种铁路货车，所述铁路货车包括所述的低功耗电池管理系统。根据上述技术方案，本专利技术提供的低功耗电池管理系统、方法和铁路货车在使用时的有益效果为：克服现有技术中对设备的功耗和电池的用电没有进行有效地管理，使的电池电量的消耗过快，造成设备的工作时间缩短，间接地影响了铁路货车的正常工作的问题，可以有效地延长电池电量的使用时间，间接地延长铁路货车上定位设备的使用时间。本专利技术的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。附图说明附图是用来提供对本专利技术的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本专利技术，但并不构成对本专利技术的限制。在附图中：图1是本专利技术的一种优选的实施方式中提供的低功耗电池管理系统的结构示意图；图2是本专利技术的一种优选的实施方式中提供的低功耗电池管理系统中对功耗负载的供电的原理图；图3是本专利技术的一种优选的实施方式中提供的低功耗电池管理方法的流程框图；图4是本专利技术的一种优选的实施方式中提供的电池供电的管理方法的流程框图；图5是本专利技术的一种优选的实施方式中提供的低功耗电池管理系统运用在铁路货车上对定位设备以及电池进行管理的流程图。具体实施方式以下结合附图对本专利技术的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本专利技术，并不用于限制本专利技术。首先，针对所述低功耗电池管理系统进行详细地阐述，如图1所示，本专利技术提供了一种低功耗电池管理系统，其特征在于，所述低功耗电池管理系统包括：状态检测模块，用于检测铁路货车的运动状态；工作模式设定模块，根据所述铁路货车的运动状态设定铁路货车上功耗负载运行的工作模式：当所述铁路货车为运动状态时，设定为工作节电模式；当所述铁路货车为静止状态时，设定为休眠节电模式；其中，在所述工作节电模式中，所述功耗负载运行的间隔周期小于在所述休眠节电模式中的间隔周期；完成工作模式地设定后，就需要利用电池对功耗负载进行供电操作。在上述方案中，根据铁路货车的运动状态来调节其功耗模式，定位设备和加速度传感器等就是属于一种功耗负载，以下对功耗负载的说明都使用定位设备以及加速度传感器进行阐述。很明显铁路货车在静止状态下，定位设备不用频繁地对其进行位置获取(甚至可以不用对其进行位置获取)，如果还是像运动状态下一样的工作模式，则电池的电量就浪费了，本专利技术的系统通过降低铁路货车在静止状态下的设备功耗，从而将这部分的电量节约下来，则可以提高电池地使用时间；其中，就定位设备运行的间隔周期而言，无论是运动状态，还是静止状态，功耗负载的间隔周期的计时起点为设备的当次唤醒时间开始，终点时间到下一次唤醒时止，这里的唤醒也可以理解为，重新对铁路货车的状态进行检测，例如：当检测到铁路货车的状态为静止时，可以将功耗负载休眠一端时间(比如2个小时)，休眠时间达到后，对铁路状态在次进行获取；当检测到铁路货车的状态为运动时，则启动定位设备，获取铁路货车的位置信息，然后更新位置信息，完成更新后，可以关掉功耗负载休息一段时间(比如15分钟)，休息时间达到后，对铁路状态在次进行获取。以此循环下去。在本专利技术的一种优选的实施方式中，所述状态检测模块包括：加速度传感器。在对铁路货车的状态进行检测时本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种低功耗电池管理系统，其特征在于，所述低功耗电池管理系统包括：状态检测模块，用于检测铁路货车的运动状态；工作模式设定模块，根据所述铁路货车的运动状态设定铁路货车上功耗负载运行的工作模式：当所述铁路货车为运动状态时，设定为工作节电模式；当所述铁路货车为静止状态时，设定为休眠节电模式；其中，在所述工作节电模式中，所述功耗负载运行的间隔周期小于在所述休眠节电模式中的间隔周期。

【技术特征摘要】
1.一种低功耗电池管理系统，其特征在于，所述低功耗电池管理系统包括：状态检测模块，用于检测铁路货车的运动状态；工作模式设定模块，根据所述铁路货车的运动状态设定铁路货车上功耗负载运行的工作模式：当所述铁路货车为运动状态时，设定为工作节电模式；当所述铁路货车为静止状态时，设定为休眠节电模式；其中，在所述工作节电模式中，所述功耗负载运行的间隔周期小于在所述休眠节电模式中的间隔周期。2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述状态检测模块包括：加速度传感器。3.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述功耗负载在所述工作节电模式中的间隔周期为在所述休眠节电模式中的间隔周期的1/10-1/12。4.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述系统还包括：一级电池模块，优先对所述功耗负载进行供电；二级电池模块，在所述一级电池模块电量不足的情况下，对所述功耗负载进行供电；三级电池模块，在所述一级电池模块和所述二级电池模块电量都不足的情况下，对所述功耗负载进行供电。5.根据权利要求4所述的系统，其特征在于，所述一级电池模块为超级电容；所述二级电池模块为可充电电池；所述三级电池模块为不可充电电池。6.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述低功耗电池管理系统还包括：充电模块，用于给所述一级电池模块进行充电和所述二级电池模块进行充电。7.根据权利要求6所述的系统，其特征在于，所述充电模块中的部分电能是通过将所述铁路货车运行过程中产生的振动动能转化所得。8.一种低功耗电池管理方法，其特征在于，所...

【专利技术属性】
技术研发人员：张瑞田，董咚，王蒙，康凤伟，李权福，王洪昆，王文刚，边志宏，卢宇星，方琪琦，王萌，刘洋，张涛，曹旭，邓晓晓，
申请(专利权)人：中国神华能源股份有限公司，神华铁路货车运输有限责任公司，北京家梦科技有限公司，
类型：发明
国别省市：北京,11