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原文传递云计算和边缘计算相结合的电动汽车用电池管理系统

专利名称：	云计算和边缘计算相结合的电动汽车用电池管理系统
摘要：	本发明公开了一种云计算和边缘计算相结合的电动汽车用电池管理系统，涉及电池技术领域，主要目的在于保证电动汽车在网络故障时仍可正常运行，提高电池管理系统的稳定性与安全性。所述系统包括：电池检测控制系统，用于检测电池的运行状态参数并上传给边缘计算系统；边缘计算系统，用于清洗运行状态参数并上传给云计算系统；云计算系统，用于根据清洗后的运行状态参数，训练云端的电池管理模型，得到更新后的模型参数并回传给边缘计算系统；边缘计算系统，还用于利用更新后的模型参数更新本地的电池管理模型，并根据清洗后的运行状态参数和本地的电池管理模型，计算电池的控制状态参数并回传给电池检测控制系统，以对电池的运行状态进行控制。
专利类型：	发明专利
国家地区组织代码：	辽宁;21
申请人：	东北大学
发明人：	汤宪宇;俞胜平;付俊;康铭鑫;张泉
专利状态：	有效
申请日期：	2019-06-19T00:00:00+0800
发布日期：	2019-10-29T00:00:00+0800
申请号：	CN201910530965.4
公开号：	CN110386027A
代理机构：	北京中强智尚知识产权代理有限公司
代理人：	黄耀威;李月
分类号：	B60L58/10(2019.01);B;B60;B60L;B60L58
申请人地址：	110819 辽宁省沈阳市和平区文化路3号巷11号
主权项：	1.一种云计算和边缘计算相结合的电动汽车用电池管理系统，其特征在于，包括：设置在电动汽车端的电池检测控制系统、边缘计算系统和设置在云端的云计算系统，所述电池检测控制系统，用于检测电池的运行状态参数，并将所述运行状态参数上传给所述边缘计算系统；所述边缘计算系统，用于对所述运行状态参数进行清洗，并将清洗后的运行状态参数上传给所述云计算系统；所述云计算系统，用于根据清洗后的运行状态参数，训练云端的电池管理模型，得到更新后的模型参数并回传给所述边缘计算系统；所述边缘计算系统，还用于利用所述更新后的模型参数更新本地的电池管理模型，并根据所述清洗后的运行状态参数和所述更新后的本地电池管理模型，计算所述电池的控制状态参数，并将所述控制状态参数回传给所述电池检测控制系统，以对所述电池的运行状态进行控制。 2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述边缘计算系统包含：数据清洗模块、模型执行模块和无线通讯模块，所述数据清洗模块，用于对所述运行状态参数进行清洗，并将所述清洗后的运行状态参数转发给所述模型执行模块和无线通讯模块；所述模型执行模块，用于根据所述清洗后的运行状态参数和所述更新后的本地电池管理模型，计算所述电池的控制状态参数，并将所述控制状态参数回传给所述电池检测控制系统；所述无线通讯模块用于将所述清洗后的运行状态参数调制后，经无线网络上传给所述云计算系统，以及定期接收所述云计算系统回传的模型参数。 3.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，所述所述边缘计算系统包含：物理层和应用层，所述数据清洗模块、所述模型执行模块和所述无线通讯模块分别设置于所述应用层；所述物理层包含嵌入式ARM CPU、嵌入式GPU和无线解析模块，所述嵌入式ARM CPU用于支持所述数据清洗模块进行数据清洗及数据上传，所述嵌入式GPU用于支持所述模型执行模块进行控制状态参数的计算，所述无线解析模块用于对所述无线通讯模块接收或者发送的数据进行调制解调。 4.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述电池检测控制系统包括：电池检测单元和电池控制单元，所述电池检测单元，用于检测电池的运行状态参数，所述运行状态参数包括电池单体电压、电池总电压、电池充放电电流、电池温度和电池绝缘电阻；所述电池控制单元，用于利用所述控制状态参数，对所述电池的运行状态进行控制，所述控制状态参数包括电池剩余容量、电池健康状态、电池剩余功率和电池剩余电量。 5.根据权利要求4所述的系统，其特征在于，所述电池检测单元包括：电池测量单元和高电压单元，所述电池测量单元包含电池单体电压检测电路、电池温度检测电路；所述高电压单元，包含总电压检测电路、绝缘电阻测量电路、充放电电流检测电路。 6.根据权利要求5所述的系统，其特征在于，所述电池测量单元还包含电池均衡电路及第一控制电路，所述第一控制电路用于将所述电池电压检测电路检测的电池单体电压，以及所述电池温度检测电路检测的电池温度转换处理后，上传给所述电池控制单元；所述电池均衡电路，用于在接收到所述电池控制单元返回的均衡命令后，对所述电池进行均衡放电；所述高电压单元还包括第二控制电路，所述第二控制电路用于将所述总电压检测电路检测的电池总电压、所述绝缘电阻测量电路检测的绝缘电阻、所述充放电电流检测电路检测的所述充放电电流，转换处理后，上传给所述电池控制单元。 7.根据权利要求4所述的系统，其特征在于，所述电池控制单元包括：通讯电路，用于与所述电池检测单元通讯获取所述运行状态参数，与充电机建立通讯对所述电池进行充电、与所述边缘计算系统通讯，以将所述运行状态参数上传给所述边缘计算系统，以及接收所述控制状态参数；继电器控制电路、用于控制电池的充电继电器、放电继电器、加热继电器、风扇继电器，以对电池能量状态进行管理；故障检测及安全保护电路，用于根据所述运行状态信息确定所述电池发生故障时，输出报警信息并在高危险等级情况下断开相对应的继电器，以保证所述电池安全第三控制电路，用于控制所述通讯电路、所述继电器控制电路以及所述故障检测及安全保护电路执行的工作。 8.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述云计算系统包括：数据存储中心，用于存储所述边缘计算系统上传的所述运行状态参数；模型训练中心，用于根据所述运行状态参数实时更新训练电池管理模型，并将得到的更新后的模型参数上传给所述边缘计算系统。
所属类别：	发明专利