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多功能动力电池状态检测及显示系统


技术摘要:
本发明公开了多功能动力电池状态检测及显示系统,用于解决现有目前行业内单独安装一套非电池厂家的动力电池箱火灾预警及报警装置,与电池管理系统分开独立使用,各司其职,造成资源浪费,成本相对较高以及设定的报警阀值、报警策略不一定十分适合电池自身的特性,会产  全部
背景技术:
随着环保意识的不断提高,为了减少城市内汽车尾气的污染排放量,为了实现新 能源汽车的发展战略,各种新能源汽车逐渐进入人们生活当中。其中作为公共交通的大巴, 在市区内走走停停,行驶速度不高,耗油量却特别惊人,而电动汽车在停止时不消耗电量, 其百里耗电费用大约只是燃油大巴成本的1/3。因此,能源效率高、低碳环保、零排放的电动 大巴车成为了城市新能源公共交通汽车的主力军。 电动大巴车工作的能源主要由安装在电池仓内的动力电池提供,而电池管理系统 由1个中央电池管理单元(CCU即CBMU)和多个电池管理单元(BMU)组成。该系统可以检测电 池组中相关电池电压,电池组总电流、总电压,环境温度等多项常规指标,满足整车动力电 池正常使用。目前动力电池系统都是按照配套此常规管理系统设计生产装车,但是缺少集 成相关火灾探测预警的功能,不能对于电池产生火灾进行提前预判,不能提醒驾驶员及早 的进行处理,给车内乘车人员争取更多的逃生时间,存在安全隐患。目前行业内的做法是单 独安装一套非电池厂家的动力电池箱火灾预警及报警装置,与电池管理系统分开独立使 用,各司其职,造成资源浪费,成本相对较高,同时非电池厂家的动力电池箱火灾预警及报 警装置由于对于电池的性能特性认识没有电池厂家自身的认识研究的透彻,设定的报警阀 值、报警策略不一定十分适合电池自身的特性,有时甚至会产生误报的现象。因此,迫切需 求一种方法,可以满足整车动力电池常规的检测功能使用的同时又能精准的实时监测当前 电池包的安全火灾状态,并能及时提醒驾驶员做相应的应急处理,保证乘员安全。
技术实现要素:
本发明的目的就在于为了解决现有目前行业内单独安装一套非电池厂家的动力 电池箱火灾预警及报警装置,与电池管理系统分开独立使用,各司其职,造成资源浪费,成 本相对较高以及设定的报警阀值、报警策略不一定十分适合电池自身的特性,会产生误报 的现象的问题,而提出多功能动力电池状态检测及显示系统。 本发明的目的可以通过以下技术方案实现:多功能动力电池状态检测及显示系 统,包括第一电池包、第二电池包、检测主控模块和独立显示屏,所述第一电池包、第二电池 包、检测主控模块和独立显示屏通过线路连接成回路;所述第一电池包内设有第一检测从 控模块,第二电池包内设有第二检测从控模块,第一检测从控模块与第二检测从控模块串 联后再与检测主控模块连接,检测主控模块的输出端与独立显示屏; 所述第一检测从控模块和第二检测从控模块均布置在动力箱内受火灾影响敏感 的区域,用于实时检测该区域的实时信息数据并将实时信息传送到检测主控模块;其中,实 时信息数据包括电性能状态、温度状态和安全火灾状态; 所述检测主控模块将接收到第一检测从控模块和第二检测从控模块传送来的实 4 CN 111579999 A 说 明 书 2/6 页 时信息后再将其实时发送至独立显示屏; 所述独立显示屏用于实时显示第一电池包和第二电池包中的电性能状态、温度状 态、安全火灾状态;当实时信息超过预设临界值时,独立显示屏上进行报警提示; 所述对立显示屏内还设有采集单元、分析执行单元、扬声器、人脸识别单元、显示 控制单元和存储单元; 所述扬声器用于通过声音进行语音报警;所述采集单元用于采集扬声器报警的时 刻以及工作人员关闭扬声器的时刻并将其发送至分析执行单元; 所述分析执行单元用于对扬声器报警的时刻以及工作人员关闭扬声器的时刻进 行分析,具体分析步骤如下: 步骤一:设定扬声器的预设基础音量为V1; 步骤二:将扬声器报警的时刻与工作人员关闭扬声器的时刻进行时间差计算得到 关闭时长标记为T1;当关闭时长小于设定时长阈值K,则利用公式X1=(K-T1)*b1获取得到 降低值X1;当关闭时长大于或等于设定时长阈值K,则利用公式X2=(T1-K)*b2获取得到增 加值X2;其中,b1和b2均为预设比例系数; 步骤三:将扬声器所有降低值X1和增加值X2进行求和并利用公式VT=V1 ∑X2-∑ X1获取得到调节音量VT; 步骤四:分析执行单元控制扬声器使其报警音量与调节音量VT相同。 优选的,所述第一检测从控模块由第一电压采集模块、第一温度采集模块、第一CO 有害气体采集模块、第一烟雾探测采集模块和第一火焰探测采集模块组成; 所述第二检测从控模块由第二电压采集模块、第二温度采集模块、第二CO有害气 体采集模块、第二烟雾探测采集模块和第二火焰探测采集模块组成; 所述第一电压采集模块和第二电压采集模块分别检测第一电池包、第二电池包的 电性能状态,电性能状态为电压值; 所述第一温度采集模块和第二温度采集模块用于检测第一电池包、第二电池包的 温度状态,温度状态为温度值; 所述第一CO有害气体采集模块、第一烟雾探测采集模块和第一火焰探测采集模块 以及第二CO有害气体采集模块、第二烟雾探测采集模块和第二火焰探测采集模块分别检测 第一电池包、第二电池包的安全火灾状态;安全火灾状态包括CO浓度值、烟雾浓度值和出现 火焰。 优选的,所述检测主控模块设置于第一电池包和第二电池包的外部,并通过内部 CAN线路与第一电池包和第二电池包连接; 优选的,所述独立显示屏与检测主控模块的输出端通过外部CAN线路连接。 优选的,所述存储单元用于存储工作人员的人员信息,其中人员信息包括工作人 员的姓名、人脸图片、年龄和眼睛近视读数; 所述人脸识别单元用于识别独立显示屏与工作人员眼睛的距离以及工作人员的 人脸图像并将其发送至显示控制单元; 显示控制单元用于对工作人员进行分析并控制独立显示屏显示实时信息数据的 字体大小;具体分析步骤为: S1:将人脸识别单元识别的工作人员的人脸图像与存储单元内部存储的人脸图片 5 CN 111579999 A 说 明 书 3/6 页 进行匹配,当匹配成功后;获取该工作人员的人员信息; S2:设定工作人员的年龄为N,眼睛近视读数记为Y;将独立显示屏与该工作人员眼 睛的距离记为D;提取年龄、眼睛近视读数和立显示屏与该工作人员眼睛的距离的数值; S3:利用公式ZD=N×b3 Y*b4 D*b5获取得到该工作人员的字体显示值ZD;其中, b3、b4和b5均为预设比例系数; S4:设定字体大小为若干个,分别标记为Di;每个字体大小对应一个取值范围,记 为MDi; S5:当ZD∈MDi;则将该字体大小标记为该工作人员的字体大小,显示控制单元控制 独立显示屏使其显示的实时信息数据字体大小与该工作人员的字体大小相同。 与现有技术相比,本发明的有益效果是: 1、本发明通过电池包内设有的集成带火灾探测功能的检测从控模块,实时检测当 前电池包内的电压、温度、CO有害气体、烟雾和火焰,经过内部CAN线路传递到检测主控模 块,再由检测主控模块通过外部CAN线路传递到独立显示屏中,使得电池包中的相关关键信 息实时在独立显示屏上显示,成本低,结构简单,效果显著;当相关报警阀值超过临界值时 在独立显示屏上相关报警,达到可以满足整车动力电池常规的检测功能使用的同时又能相 对于非电池厂家的独立火灾探测更能精准的实时监测当前电池包的安全火灾状态的作用, 并能及时提醒驾驶员做相应的应急处理,保证乘员安全,大大减小了动力电池包相关火灾 的安全隐患;采用经过验证的性能稳定的CAN通讯线路,保证了电池包内的检测从控模块、 检测主控模块和独立显示屏之间的信息通讯的安全可靠稳定性 2、采集单元采集扬声器报警的时刻以及工作人员关闭扬声器的时刻并将其发送 至分析执行单元;分析执行单元用于对扬声器报警的时刻以及工作人员关闭扬声器的时刻 进行分析,将扬声器报警的时刻与工作人员关闭扬声器的时刻进行时间差计算得到关闭时 利用公式获取得到调节音量;分析执行单元控制扬声器使其报警音量与调节音量相同;通 过对报警音量进行分析调节,便于工作人员及时听到报警; 3、显示控制单元用于对工作人员进行分析并控制独立显示屏4显示实时信息数据 的字体大小;人脸识别单元识别的工作人员的人脸图像与存储单元内部存储的人脸图片进 行匹配,当匹配成功后;获取该工作人员的人员信息;利用公式获取得到该工作人员的字体 显示值,根据字体显示值匹配到该工作人员的字体大小,显示控制单元控制独立显示屏4使 其显示的实时信息数据字体大小与该工作人员的字体大小相同,通过对工作人员的字体显 示值进行分析并显示对应的字体大小,便于工作人员查看独立显示屏4的实时信息数据。 附图说明 为了便于本领域技术人员理解,下面结合附图对本发明作进一步的说明。 图1为本发明的整体结构原理框图; 图2为本发明的独立显示屏结构原理框图。
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