(19)中华人民共和国国家知识产权局
(12)发明专利申请
(10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 202010609289.2
(22)申请日 2020.06.29
(71)申请人 安徽锂创电子科技有限公司
地址 234300 安徽省宿州市泗县泗城镇潼
河路和蟠龙山路交叉口标准化厂房12
栋
(72)发明人 朱昆
(74)专利代理机构 合肥正则元起专利代理事务
所(普通合伙) 34160
代理人 韩立峰
(51)Int.Cl.
B60L 58/12(2019.01)
H01M 10/42(2006.01)
(54)发明名称
一种基于云平台的锂电池用电安全监管系
统
(57)摘要
本发明公开了一种基于云平台的锂电池用
电安全监管系统，用于解决现有的电瓶车锂电池
及不能对用户去往的目的地进行充电分析的问
监管预警模块；通过对电瓶车锂电池的电池信息
进行分析处理得到锂影值，通过对锂影值进行分
析得到锂电池的电量提醒值，通过电量提醒值进
行锂电池进行充电提醒，避免锂电池没电造成降
用户及时了解是否对电瓶车进行充电，方便注册
用户的出行；过充保护模块对注册用户的注册电
池的锂电池进行过充保护，避免锂电池长时间处
于过充状态，
造成锂电池损坏。权利要求书2页 说明书6页 附图2页CN 111688541 A 2020.09.22
C N 111688541
A
1.一种基于云平台的锂电池用电安全监管系统，其特征在于，包括数据采集模块、云平台、充电检测模块和监管预警模块；
所述数据采集模块用于采集电瓶车锂电池的电池信息并将电池信息发送至云平台；所述充电检测模块用于采集电瓶车锂电池的状态，状态包括充电状态和未充电状态；
所述监管预警模块用于对注册用户的锂电池的电池信息进行预警安全分析，具体分析步骤为：
步骤一：将注册用户的锂电池标记为Mk，k＝1、……、n；将锂电池的生产时间与系统当前时间计算获取的锂电池的生产间隔时长并标记为T1Mk；
步骤二：获取锂电池的实时温度并对温度进行筛选，将温度大于设定阈值的温度标记为影响温度；将影响温度与设定阈值进行差值计算温度差计算得到并标记为wi,i＝1、……、n；设定温度影响系数为Yj，温度影响系数对应一个取值范围记为(y j-1,y j]，其中，y0＝0；且y j-1<y j；当wi∈(y j-1,y j]，则该温度差对应的影响系数为Yj；
步骤三：利用公式获取得到锂电池的温度影响值W Mk；其中λ为
校准因子，取值为0.856；
步骤四：将锂电池的放电时间进行求和获取得到锂电池的放电总时长并标记为T2Mk；将锂电池的充电时间进行求和获取得到锂电池的充电总时长并标记为T3Mk；
步骤五：将生产间隔时长、温度影响值、放电总时长和充电总时长去量化并取其数值，然后利用公式DC Mk＝W Mk×b1+T1Mk×b2+T2Mk×b3+T3Mk×b4获取得到锂电池的锂影值DC Mk；其中b1、b2、b3和b4均为预设比例系数；
步骤六：当锂电池处于未充电状态；
则利用公式TX Mk＝[(1/DC Mk)×b5+0.03]获取得到锂电池的电量提醒值TX Mk；其中，b5为电量百分比换算系数；当实时采集的锂电池充电百分比电量等于电量提醒值时，则向该锂电池对应的注册用户手机终端上发送及时充电指令，同时利用公式JG Mk＝b6/DC Mk获取得到提醒间隔时长JG Mk；其中b6为预设时长换算值；再次检测锂电池的状态，当锂电池依然处于未充电状态；则将第一次发送及时充电指令
的时刻加上提醒间隔时长等于系统当前时间，则再次发送及时充电指令，依次类推，直至锂电池状态处于充电状态，停止发送及时充电指令。
2.根据权利要求1所述的一种基于云平台的锂电池用电安全监管系统，其特征在于，所述电池信息包括锂电池的生产厂家、生产时间、锂电池型号、额定容量、实时的锂电池电量、实时的锂电池充电百分比电量、锂电池的放电时间以及充电时间和锂电池的实时温度；锂电池的放电时间包括锂电池开始放电时刻和结束放电时刻；充电时间为锂电池的充电开始时刻和充电结束时刻。
3.根据权利要求1所述的一种基于云平台的锂电池用电安全监管系统，其特征在于，该系统还包括注册登录模块，所述注册登录模块用于用户通过手机终端提交注册信息并将注册成功的注册信息发送至云平台内存储；同时将注册成功的用户标记为注册用户；注册信息包括姓名、手机号码以及该注册用户对应锂电池的锂电池型号。
4.根据权利要求1所述的一种基于云平台的锂电池用电安全监管系统，其特征在于，该系统还包括充电分析模块；所述充电分析模块用于对注册用户去往目的地的电量进行充电
分析并显示对应的路线；具体分析步骤为：
S1：注册用户通过手机终端发送充电分析指令和目的地信息至充电分析模块，充电分析模块接收到充电
分析指令和目的地信息后进行充电分析，其中目的地信息包括注册用户的当前位置、目的地的名称和载重；
S2：获取目的地名称与注册用户的当前位置之间的路线，并将路线标记为Aq，q＝1、……、n；统计路线的总距离G Aq；
S3：将路线上道路分为水泥路面和泥土路面；统计路线上水泥路面和泥土路面的距离，并分别标记为G1Aq和G2Aq；G1Aq+G2Aq＝G Aq；获取该注册用户锂电池的锂影值；
S4：将载重标记为Z；将总距离和水泥路面和泥土路面的距离进行去量化，取其数值；
S5利用公式YG Aq＝μ1[G Aq×d1+(1/G1Aq)×d2+G2Aq×d3]+μ2×DC Mk+0.73获取得到路线的预估电量YG Aq；其中d1、d2、d3均为预设比例系数，μ1和u2为预设的电量换算系数；
S6：通过数据采集模块采集锂电池的电量；当预估电量值大于或等于锂电池的电量，则将该路线标记为需要充电路线；预估电量值小于锂电池的电量，则将该路线标记为无需充电路线；
S7：充电分析模块将需要充电路线和无需充电路线发送至注册用户的手机终端上。
5.根据权利要求1所述的一种基于云平台的锂电池用电安全监管系统，其特征在于，所述云平台内部还包
括地图存储单元，所述地图存储单元用于存储地图，其中，地图上包括道路的路线以及道路为水泥路面和泥土路面。
6.根据权利要求1所述的一种基于云平台的锂电池用电安全监管系统，其特征在于，该系统还包括过充保护模块和过充执行模块；过充保护模块用于对注册用户的注册电池的锂电池进行过充保护，具体为：当充电检测模块检测到注册用户的锂电池为充电状态，且数据采集模块采集该注册用户锂电池的实时的锂电池电量等于设定阈值时，则生成过充保护指令并将过充保护指令发送至过充执行模块；过充执行模块用于控制锂电池充电接口与充电器接头的断开。
7.根据权利要求6所述的一种基于云平台的锂电池用电安全监管系统，其特征在于，所述过充执行模块包括控制器(21)、框架(22)、中心柱(23)、中间板(24)和微型电动推杆(25)；
所述控制器(21)安装在锂电池充电接口(1)上，锂电池充电接口(1)上贯穿开设有连个对称的通孔(11)，两个通孔(11)内均贯穿安装有中心柱(23)，两个中心柱(23)的一端均通过焊接与框架(22)连接，两个中心柱(23)的另一端均通过焊接与中间板(24)连接，微型电动推杆(25)的一端固定焊接在中间板(24)的中心处，微型电动推杆(25)的另一端固定安装在锂电池充电接口(1)上；
所述控制器(21)用于接收过充保护指令并控制微型电动推杆(25)工作，具体为：当控制器(21)接收到过充保护指令，则控制微型电动推杆(25)工作，通过微型电动推杆(25)带动中间板(24)向靠近锂电池充电接口
(1)的方向运动，从而通过中心柱(23)推动框架(22)向远离锂电池充电接口(1)的方向运动；继而通过框架(22)推动充电器接头与锂电池充电接口(1)分离，实现锂电池充电接口(1)与充电器接头的断开；然后控制器(21)控制微型电动推杆(25)工作，使其带动中间板(24)复位。
一种基于云平台的锂电池用电安全监管系统
技术领域
[0001]本发明涉及锂电池监管技术领域，具体为一种基于云平台的锂电池用电安全监管系统。
背景技术
[0002]锂电池是一种以锂金属或锂合金为负极材料，使用非水电解质溶液的一次电池，与可充电电池锂离子电池跟锂离子聚合物电池是不一样的。锂电池的发明者是爱迪生。由于锂金属的化学特性非常活泼，使得锂金属的加工、保存、使用，对环境要求非常高。所以，锂电池长期没有得到应用。随着二十世纪末微电子技术的发展，小型化的设备日益增多，对电源提出了很高的要求。锂电池随之进入了大规模的实用阶段。
[0003]现有的电瓶车用锂电池监管系统不能合理的提醒用户进行及时充电，同时不能对用户去往的目的地进行充电分析，出现电瓶车因锂电池没电停在路线的半路上。
发明内容
[0004]本发明的目的就在于为了解决现有的电瓶车锂电池监管系统不能合理的提醒用户进行及时充电以及不能对用户去往的目的地进行充电分析的问题，而提出一种基于云平台的锂电池用电安全监管系统；通过对电瓶车锂电池的电池信息进行分析处理得到锂影值，通过对锂影值进行分析得到锂电池的电量提醒值，通过电量提醒值进行锂电池进行充电提醒，便于注册用户及时对锂电池进行充电，避免锂电池没电造成降低其使用寿命；通过对路线进行分析，便于注册用户及时了解是否对电瓶车进行充电，方便注册用户的出行；过充保护模块对注册用户的注册电池的锂电池进行过充保护，避免锂电池长时间处于过充状态，造成锂电池损坏；
[0005]本发明的目的可以通过以下技术方案实现：一种基于云平台的锂电池用电安全监管系统，包括数据采集模块、云平台、充电检测模块和监管预警模块；
[0006]所述数据采集模块用于采集电瓶车锂电池的电池信息并将电池信息发送至云平台；所述充电检测模块用于采集电瓶车锂电池的状态，状态包括充电状态和未充电状态；[0007]所述监管预警模块用于对注册用户的锂电池的电池信息进行预警安全分析，具体分析步骤为：
[0008]步骤一：将注册用户的锂电池标记为Mk，k＝1、……、n；将锂电池的生产时间与系统当前时间计算获取的锂电池的生产间隔时长并标记为T1Mk；
[0009]步骤二：获取锂电池的实时温度并对温度进行筛选，将温度大于设定阈值的温度标记为影响温度；将影响温度与设定阈值进行差值计算温度差计算得到并标记为wi,i＝1、……、n；设定温度影响系数为Yj，温度影响系数对应一个取值范围记为(y j-1,y j]，其中，y0＝0；且y j-1<y j；当wi∈(y j-1,y j]，则该温度差对应的影响系数为Yj；
[0010]步骤三：利用公式获取得到锂电池的温度影响值W Mk；其
中λ为校准因子，取值为0.856；
[0011]步骤四：将锂电池的放电时间进行求和获取得到锂电池的放电总时长并标记为T2Mk；将锂电池的充电时间进行求和获取得到锂电池的充电总时长并标记为T3Mk；[0012]步骤五：将生产间隔时长、温度影响值、放电总时长和充电总时长去量化并取其数值，然后利用公式DC Mk＝W Mk×b1+T1Mk×b2+T2Mk×b3+T3Mk×b4获取得到锂电池的锂影值DC Mk；其中b1、b2、b3和b4均为预设比例系数；
[0013]步骤六：当锂电池处于未充电状态；
[0014]则利用公式TX Mk＝[(1/DC Mk)×b5+0.03]获取得到锂电池的电量提醒值TX Mk；其中，b5为电量百分比换算系数；当实时采集的锂电池充电百分比电量等于电量提醒值时，则向该锂电池对应的注册用户手机终端上发送及时充电指令，同时利用公式JG Mk＝b6/DC Mk获取得到提醒间隔时长JG Mk；其中b6为预设时长换算值；再次检测锂电池的状态，当锂电池依然处于未充电状态；则将第一次发送及时充电指令的时刻加上提醒间隔时长等于系统当前时间，则再次发送及时充电指令，依次类推，直至锂电池状态处于充电状态，停止发送及时充电指令。
[0015]优选的，所述电池信息包括锂电池的生产厂家、生产时间、锂电池型号、额定容量、实时的锂电池电量、实时的锂电池充电百分比电量、锂电池的放电时间以及充电时间和锂电池的实时温度；锂电池的放电时间包括锂电池开始放电时刻和结束放电时刻；充电时间为锂电池的充电开始时刻和充电结束时刻。
[0016]优选的，该系统还包括注册登录模块，所述注册登录模块用于用户通过手机终端提交注册信息并将注册成功的注册信息发送至云平台内存储；同时将注册成功的用户标记为注册用户；注册信息包括姓名、手机号码以及该注册用户对应锂电池的锂电池型号。[0017]优选的，该系统还包括充电分析模块；所述充电分析模块用于对注册用户去往目的地的电量进行充电分析并显示对应的路线；具体分析步骤为：
[0018]S1：注册用户通过手机终端发送充电分析指令和目的地信息至充电分析模块，充电分析模块接收到充电分析指令和目的地信息后进行充电分析，其中目的地信息包括注册用户的当前位置、目的地的名称和载重；
[0019]S2：获取目的地名称与注册用户的当前位置之间的路线，并将路线标记为 Aq，q＝1、……、n；统计路线的总距离G Aq；
[0020]S3：将路线上道路分为水泥路面和泥土路面；统计路线上水泥路面和泥土路面的距离，并分别标记为G1Aq和G2Aq；G1Aq+G2Aq＝G Aq；获取该注册用户锂电池的锂影值；[0021]S4：将载重标记为Z；将总距离和水泥路面和泥土路面的距离进行去量化，取其数值；
[0022]S5利用公式YG Aq＝μ1[G Aq×d1+(1/G1Aq)×d2+G2Aq×d3]+μ2×DC Mk+0.73 获取得到路线的预估电量YG Aq；其中d1、d2、d3均为预设比例系数，μ1和u2 为预设的电量换算系数；[0023]S6：通过数据采集模块采集锂电池的电量；当预估电量值大于或等于锂电池的电量，则将该路线标记为需要充电路线；预估电量值小于锂电池的电量，则将该路线标记为无需充电路线；
[0024]S7：充电分析模块将需要充电路线和无需充电路线发送至注册用户的手机终端上。
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