一种基于lora的新能源汽车动力电池预警系统技术方案

本发明专利技术提供一种基于lora的新能源汽车动力电池预警系统，包括：车企监控服务器以及安装在新能源汽车上，监控动力电池状态的动力电池监控终端；主监控器采集汽车动力电池的电压信息和温度信息；车企监控服务器基于获取的汽车动力电池的电压信息和温度信息分别与对应的阈值进行比对，如果超阈值，且经过一预设时长均持续超阈值，则向主监控器发出预警提示信息；将预警提示信息显示到汽车仪表盘上，同时还将预警提示信息发送给车主终端。提高动力电池使用过程的稳定性和效能，及时发现在动力电池质量安全隐患并进行预警，以提高动力电池管理水平和效率，控制动力电池风险，从而实现动力电池使用全过程监督、管理和控制的及时性和科学性。科学性。科学性。

【技术实现步骤摘要】
一种基于lora的新能源汽车动力电池预警系统


[0001]本专利技术涉及新能源汽车
，尤其涉及一种基于lora的新能源汽车动力电池预警系统。

技术介绍

[0002]新能源汽车是指采用非常规的车用燃料作为动力来源(或使用常规的车用燃料、采用新型车载动力装置)，综合车辆的动力控制和驱动方面的先进技术，形成的技术原理先进、具有新技术、新结构的汽车。
[0003]新能源汽车的主要能量来源于动力电池，动力电池是能够直接或间接为电动车辆提供动力的蓄电池，是电动汽车的心脏。动力电池包括：铅酸电池、镍镉电池、镍氢电池、锂电池和超级电容等可充电的化学能存储电器的总称。
[0004]目前动力电池在放电时会产生热量并释放出电荷。这些电荷可以储存在电极上或者通过化学反应储存起来，也可以以光的形式释放出来。电解液是一种导电液体，其作用是将离子从电解质中提取出来形成电流。电解液的主要成分包括锂盐和有机碱溶液等无机物以及水和其他有机物组成的有机溶液；另外还有添加剂和稳定剂等等其他物质共同参与反应过程。
[0005]动力电池的稳定性是影响新能源车的一个关键因素，新能源汽车自燃事件的发生，大多是由动力电池热失控引起的，所以对动力电池的安全预警成为一个亟待解决的问题。
[0006]目前新能源汽车上动力电池普遍是由BMS监控，虽然在一定程度上对动力电池起到了监控作用，但如果车辆失电情况下，BMS即失去作用，也就是单纯靠BMS来实现，当车辆失电时，BMS监测即失去作用，无法满足对动力电池进行监控的需求。
专利技术内容
[0007]本专利技术提供一种基于lora的新能源汽车动力电池预警系统，系统能够实时的监测动力电池的状态，当出现问题时，车企能够及时响应减少损失。
[0008]系统包括：车企监控服务器以及安装在新能源汽车上，监控动力电池状态的动力电池监控终端；
[0009]动力电池监控终端包括：主监控器、电压采集模块、温度传感器以及lora通信模块；
[0010]主监控器分别通过电压采集模块和温度传感器与汽车动力电池连接，采集汽车动力电池的电压信息和温度信息；
[0011]主监控器通过lora通信模块与车企监控服务器通信连接，将采集的汽车动力电池的电压信息和温度信息实时上传给车企监控服务器；
[0012]车企监控服务器基于获取的汽车动力电池的电压信息和温度信息分别与对应的阈值进行比对，如果超阈值，且经过一预设时长均持续超阈值，则向主监控器发出预警提示
信息；
[0013]主监控器与汽车仪表盘连接，将预警提示信息显示到汽车仪表盘上，同时还与车辆绑定的车主终端连接，将预警提示信息发送给车主终端。
[0014]优选地，主监控器采用STM32L431RCT6，基于ARM
R Cortex
TM M4微控制器的主频为80MHz的CPU，容量为256KB SRAM，具有双存储库闪存高达2MB；
[0015]主监控器带有RTC模块，为车辆故障数据的掉电存储提供时间基准，具有接口，USART接口、UART接口、SPI接口、I2C接口、CAN接口和SDIO接口，支持Compact Flash、SRAM、PSRAM、NOR和NAND以及SDRAM存储器的扩展。
[0016]优选地，温度传感器采用NTC热敏电阻，每个电芯上搭载一个热敏电阻，用于监测汽车动力电池电芯的温度信息。
[0017]优选地，电压采集模块采用高分辨率Δ
‑
ΣADC，通过数字隔离器，采集汽车动力电池的每个电芯的电压信息。
[0018]优选地，lora通信模块采用WH
‑
L102
‑
L
‑
P；支持点对点通信协议的低频半双工LoRa模块，工作的频段为:398～525Mhz。
[0019]优选地，车企监控服务器包括：监控指令触发模块、电池数据管理模块、数据库以及电池数据分析模块；
[0020]监控指令触发模块，用于基于用户的输入指令或者触发条件启动控制指令，以轮动发送采集指令的方式向每个动力电池监控终端发送采集指令，获取的汽车动力电池的电压信息和温度信息；
[0021]电池数据管理模块，用于将采集的动力电池信息进行结构化处理，获得不同的状态数据包，并存储于数据库中；
[0022]电池数据分析模块，基于机器学习和智能算法，分析动力电池信息的运行规律，在车辆的使用场景下，进行多指标组合的异常判断，多指标包括：不同时间点采集到电压信息和温度信息所对应的数据偏离值、最大值、最小值、平均值；定位多指标组合中的异常信息。
[0023]优选地，车企监控服务器还包括：动力电池监控显示模块和信息操作模块；
[0024]动力电池监控显示模块根据提取的动力电池的状态信息，将其转化为至少一种监控图表；
[0025]根据动力电池的监控指标以及监控信息确定图表的显示方式；显示方式包括动力电池状态列表、动力电池信息柱形图、动力电池信息条形图、动力电池信息饼状图、动力电池信息环形图、动力电池信息树图；
[0026]信息操作模块，用于配置显示的动力电池状态信息，提供对动力电池状态信息进行增删改查的界面；
[0027]电池数据分析模块配置有动力电池状态趋势分析模型以及动力电池信息离群值分析模型；
[0028]当提取的动力电池数据包含异常值时，动力电池信息离群值分析模型将提取的动力电池数据转化为离群值图表，以供用户参考，提醒用户数据可能存在异常。
[0029]优选地，车企监控服务器还包括：动力电池数据录入模块、动力电池查询模块以及查询定义模块；
[0030]车动力电池数据录入模块用于为用户提供录入动力电池信息操作框，并配置操作
菜单；建立新能源汽车与动力电池之间的关联关系；建立操作菜单树，每个操作菜单中的子菜单项配置动力电池监控页面；
[0031]动力电池查询模块用于提供动力电池信息查询端口，根据查询指令返回动力电池的相应数据；
[0032]查询定义模块配置查询格式，设置返回的查询结果为JSON格式动力电池数据；定义动力电池查询语句、用户界面。
[0033]优选地，车企监控服务器还包括：动力电池数据处理模块和动力电池执行模块；
[0034]动力电池数据处理模块利用WebSocket协议，为用户提供动力电池监控订阅服务；
[0035]每个订阅的车主终端均独立于其它车主终端；当车主终端修改页面检索条件时，使动力电池查询信息发生变更时，动力电池数据处理模块根据修改的信息再次调用动力电池查询引擎，并查询结果推送到车主终端进行展示；
[0036]动力电池执行模块包括动力电池数据SQL执行引擎，从WebSocket协议接收动力电池查询ID与查询动力电池信息，然从数据库加载对应的SQL查询动力电池信息，再执行并将查询结果返回给动力电池监控显示模块。
[0037]优选地，车企监控服务器还包括：动力电池任务监控模块；...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于lora的新能源汽车动力电池预警系统，其特征在于，包括：车企监控服务器以及安装在新能源汽车上，监控动力电池状态的动力电池监控终端；动力电池监控终端包括：主监控器、电压采集模块、温度传感器以及lora通信模块；主监控器分别通过电压采集模块和温度传感器与汽车动力电池连接，采集汽车动力电池的电压信息和温度信息；主监控器通过lora通信模块与车企监控服务器通信连接，将采集的汽车动力电池的电压信息和温度信息实时上传给车企监控服务器；车企监控服务器基于获取的汽车动力电池的电压信息和温度信息分别与对应的阈值进行比对，如果超阈值，且经过一预设时长均持续超阈值，则向主监控器发出预警提示信息；主监控器与汽车仪表盘连接，将预警提示信息显示到汽车仪表盘上，同时还与车辆绑定的车主终端连接，将预警提示信息发送给车主终端。2.根据权利要求1所述的基于lora的新能源汽车动力电池预警系统，其特征在于，车企监控服务器包括：监控指令触发模块、电池数据管理模块、数据库以及电池数据分析模块；监控指令触发模块，用于基于用户的输入指令或者触发条件启动控制指令，以轮动发送采集指令的方式向每个动力电池监控终端发送采集指令，获取的汽车动力电池的电压信息和温度信息；电池数据管理模块，用于将采集的动力电池信息进行结构化处理，获得不同的状态数据包，并存储于数据库中；电池数据分析模块，基于机器学习和智能算法，分析动力电池信息的运行规律，在车辆的使用场景下，进行多指标组合的异常判断，多指标包括：不同时间点采集到电压信息和温度信息所对应的数据偏离值、最大值、最小值、平均值；定位多指标组合中的异常信息。3.根据权利要求1所述的基于lora的新能源汽车动力电池预警系统，其特征在于，车企监控服务器还包括：动力电池监控显示模块和信息操作模块；动力电池监控显示模块根据提取的动力电池的状态信息，将其转化为至少一种监控图表；根据动力电池的监控指标以及监控信息确定图表的显示方式；显示方式包括动力电池状态列表、动力电池信息柱形图、动力电池信息条形图、动力电池信息饼状图、动力电池信息环形图、动力电池信息树图；信息操作模块，用于配置显示的动力电池状态信息，提供对动力电池状态信息进行增删改查的界面；电池数据分析模块配置有动力电池状态趋势分析模型以及动力电池信息离群值分析模型；当提取的动力电池数据包含异常值时，动力电池信息离群值分析模型将提取的动力电池数据转化为离群值图表，以供用户参考，提醒用户数据可能存在异常。4.根据权利要求3所述的基于lora的新能源汽车动力电池预警系统，其特征在于，车企监控服务器还包括：动力电池数据录入模块、动力电池查询模块以及查询定义模块；车动力电池数据录入模块用于为用户提供录入动力电池信息操作框，并配置操作菜
单；建立新能源汽车与动力电池之间的关联关系；建立操作菜单树，每个操作菜单中的子菜单项配置动力电池监控页面...

【专利技术属性】
技术研发人员：于晖，吕志星，李腾昌，陈宁，徐孟潇，张凯，
申请(专利权)人：国网山东省电力公司泰安供电公司，
类型：发明
国别省市：