详情

原文传递一种基于物联网的新能源汽车电池管理系统

专利名称：	一种基于物联网的新能源汽车电池管理系统
摘要：	本发明公开了一种基于物联网的新能源汽车电池管理系统，涉及电池管理领域，其技术方案要点包括：识别层包括数据预处理模块和监测模块，数据预处理模块从电池工作的实际混合环境中提取多个影响因素进而构建多个支路，监测模块用于监测各个支路中影响因素产生的数据信息，分析层基于识别层传输过来的监测数据对电池工作时发生故障的情况进行预测，驱动层根据分析层传输过来的各项监测数据分析情况，对电池实施动态管理和调控；分析模块用于预测和分析电池在各个测量周期的工作情况，分析模块包括分析单元，分析单元通过将识别层中各个支路的实时数据信息进行联立分析，获取电池的发生故障的情况。
专利类型：	发明专利
国家地区组织代码：	广东;44
申请人：	中印云端(深圳)科技有限公司
发明人：	朱万明;朱静敏;张飞;汤威
专利状态：	有效
申请日期：	2023-10-19T00:00:00+0800
发布日期：	2023-11-24T00:00:00+0800
申请号：	CN202311353911.8
公开号：	CN117104073A
分类号：	B60L58/10;B60L3/00;B;B60;B60L;B60L58;B60L3;B60L58/10;B60L3/00
申请人地址：	518000 广东省深圳市南山区粤海街道麻岭社区科技中三路5号国人大厦A栋1403
主权项：	1.一种基于物联网的新能源汽车电池管理系统，其特征在于，所述电池管理系统包括识别层、分析层和驱动层：识别层包括数据预处理模块和监测模块，数据预处理模块从电池工作的实际混合环境中提取多个影响因素进而构建多个支路，监测模块用于监测各个支路中影响因素产生的数据信息，分析层基于识别层传输过来的监测数据对电池工作时发生故障的情况进行预测，驱动层根据分析层传输过来的各项监测数据分析情况，对电池实施动态管理和调控；分析层包括分析模块，分析模块用于预测和分析电池在各个测量周期的工作情况，分析模块包括分析单元，分析单元通过将识别层中各个支路的实时数据信息进行联立分析，获取电池的发生故障的情况，分析单元通过分析公式对电池的故障情况进行，分析公式如下：；式中，为混合环境中电池的预测故障值，/>为各个支路的约束故障值，/>为各个支路的权重占比值，/>设定为支路总数量，/>设定为支路的标号；预测故障值求取后，驱动层对各个测量周期内的电池实施连续性动态管理和调控。 2.根据权利要求1所述的一种基于物联网的新能源汽车电池管理系统，其特征在于，所述数据预处理模块包括构建单元，构建单元用于电池的测量周期构建，测量周期应用于电池的连续性监测，构建单元还用于各个支路的构建，用于观测混合环境中单个影响因素对电池发生故障的影响情况，构建单元的具体过程工作过程包括如下步骤：步骤S21：设定一个时间段为测量周期，监测模块在测量周期内对电池进行多次监测数据获取，并进行连续测量周期内的监测；步骤S22：构建单元获取电池运行过程中的实际混合环境，并对实际混合环境中的各个影响因素进行分层，提取每一个影响电池运行的环境因素，将提取到的各个影响因素建立支路；其中，设定混合环境中的影响电池运行的影响因素总共有个，则构建单元建立/>条支路，设定/>为支路的标号，且/>也为影响因素的标号；步骤S23：各个支路中构建一个模拟环境，模拟环境中包括电池工作时的一个实时变量的影响因素和其余个处于安全标准的影响因素，形成每个支路中只有一个影响因素为单一变量。 3.根据权利要求2所述的一种基于物联网的新能源汽车电池管理系统，其特征在于，所述各支路中设置有相同的监测模块，监测模块用于捕获各支路中影响因素产生的数据信息，并对数据信息中特征数据进行提取，监测模块的具体过程工作过程如下：监测模块识别和获取各个支路中的故障特征数据，得到电池受各个影响因素干涉而产生的原始特征数据，通过对原始特征数据的优化和标准化处理，使每一个优化后的原始特征数据在具有故障特征值的同时，也具有相似的尺度和范围，记各个优化后的原始特征数据为特优数据，设定特优数据为，且特优数据数量和支路数量相同，则共有m个特优数据，且特优数据的标号与支路的标号相同，则/>表示在标号r的支路中影响因素数据集产生的特优数据。 4.根据权利要求1所述的一种基于物联网的新能源汽车电池管理系统，其特征在于，所述分析模块还包括处理单元，处理单元用于分析各个支路中影响因素在混合环境中对电池进行故障干涉的影响，处理单元的工作过程具体包括以下步骤：步骤S41：在测量周期内，监测模块对各个支路中各个影响因素产生的特优数据进行获取，每一个特优数据都代表相关影响因素对电池发生故障工作时的干涉情况，每个特优数据编码生成为一个支路特征值/>,支路特征值/>代表影响因素使电池产生故障时所显示出来的数据，支路特征值的标号与特优数据的标号相同；步骤S42：根据公式；获取各个支路的实时故障值，实时故障值/>用于判断各个支路中影响因素对电池的影响程度，其中，/>设定为支路的标号。 5. 根据权利要求4所述的一种基于物联网的新能源汽车电池管理系统，其特征在于，所述实时故障值用于判断影响因素对电池的干涉情况，驱动层包括判定模块，判定模块包括第一判定单元，第一判定单元通过实时故障值/>对电池进行一级判定，通过判断实时故障值/>是否超出故障阈值/>,第一判定单元生成两个指令，第一判定单元的具体工作过程包括以下步骤：步骤S51：根据公式；式中，和/>为一级影响符号，/>为故障阈值，/>为一级判定符号；步骤S52：若=/>，表示实时故障值/>小于或者等于故障阈值/>，标号为/>的支路中，其影响因素对电池的影响在安全范围内，判定此标号为/>的影响因素对电池的影响不会发生故障，表示电池可继续安全运行，第一判定单元输出安全指令给第二判定单元；步骤S53：若=/>，表示实时故障值/>大于故障阈值/>，标号为/>的支路中，其影响因素对电池的影响超出安全范围，判定此标号为/>的环境因素对电池的故障影响程度较高，代表标号为/>的环境因素存在使电池发生故障的隐患，第一判定单元输出警示指令，提醒运维人员对标号为/>的影响因素进行危险排查。 6.根据权利要求4所述的一种基于物联网的新能源汽车电池管理系统，其特征在于，所述分析模块还包括分析单元，分析单元用于分析各个支路中影响因素在混合环境中对电池的影响程度，即支路中各个影响因素在混合环境中所占的比重，分析单元的工作过程具体包括以下步骤：步骤S61：数据预处理模块还包括模拟单元，模拟单元用于构建一个电池故障工作场景，在一个测量周期内，监测模块对混合环境中各个影响因素的波动程度进行多次获取，设定监测模块对个影响因素获取次数为/>；步骤S62：分析单元根据分析公式对监测模块中的数据进行处理，公式如下：；式中，表示支路的权重占比值，/>表示监测模块在电池故障工作过程中获取到的实时波动值，/>为监测模的获取次数，/>为影响因素数量，下标/>表示一个监测周期时长内监测模块获取实时波动值的次数标号，上标/>表示混合环境中影响因素的标号。 7. 根据权利要求4所述的一种基于物联网的新能源汽车电池管理系统，其特征在于，所述处理单元通过分析各支路实时故障值对电池的影响，进行各个影响因素对电池干涉程度的初步判定，但当各个影响因素融合在一起形成实际混合环境时，由于各个影响因素相互影响作用，各个实时故障值也会相互交错黏连失去一定量信息，因此，对实时故障值的约束显得尤为重要，分析单元还包括约束单元，约束单元不仅实时故障值所占权重进一步约束和弥补信息丢失，而且对其进行优化，约束单元的具体过程工作过程如下：获取各个支路的实时故障值，根据公式；获取各个支路的故障约束值；式中，为修正系数，/>为影响因素的重叠影响值，下标/>表示混合环境中影响因素的标号。 8.根据权利要求1所述的一种基于物联网的新能源汽车电池管理系统，其特征在于，所述预测故障值用于判断混合环境中电池工作发生故障的情况，判定模块包括第二判定单元，第二判定单元通过预测故障值/>对电池进行二级判定，通过判断预测故障值/>是否超出安全阈值/>,第二判定单元生成两个指令，第二判定单元通过判断公式进行判断，公式如下：；式中，和/>为二级影响符号，/>为二级判定符号。 9.根据权利要求8所述的一种基于物联网的新能源汽车电池管理系统，其特征在于，所述第二判定单元通过判断预测故障值是否超出安全阈值/>生成两个指令，第二判定单元的具体判断过程如下：若=/>，表示预测故障值/>小于或者等于安全阈值/>，判定混合环境中不会使电池发生故障，表示电池在混合环境中可正常运行，第二判定单元输出安全指令，并进行下一个测量周期的监测；若=/>，表示预测故障值/>大于安全阈值/>，判定混合环境中存在使电池发生故障的隐患，表示电池不可继续正常运行，第二判定单元输出警示指令，终止电池的运行，并提醒运维人员对混合环境进行危险排查。 10.根据权利要求1所述的一种基于物联网的新能源汽车电池管理系统，应用于智能网联平台，所述监测设备对各个支路中影响因素产生的数据信息进行捕获和收集，并将其上传到云端，云端对上传的数据进行优化处理，云端上的计算机程序算法先对各个影响因素进行一级判定，对超过安全值且会对电池造成故障的单个影响因素进行判定，便于对不安全的影响因素进行快速定位和响应，其次，云端上的计算机程序算法对单个影响因素均在安全标准范围内的混合环境进行分析，判断混合环境中电池发生故障的情况，并通过用户界面显示警示或者指令信息，用户界面包括故障预警指令、故障详细信息以及其他相关信息，方便运维人员快速地查看和操作。
所属类别：	发明专利