一種不完全移動信號網絡下的電池狀態遠程監測系統技術方案

本發明專利技術屬于電池的遠程監測系統技術領域，具體涉及一種不完全移動信號網絡下的電池狀態遠程監測系統。本發明專利技術包括電池監測中心和電池狀態遠程監測節點；完成待監測器件的位置信息監測、電池監測及預警。所述的電池狀態遠程監測節點通過北斗短報文傳輸與4G網絡復合收發模塊與電池監測中心相連，實現實時監測。所述的電池監測中心安裝在方便用戶操作的PC機上，通過控制軟件界面實現指令發送、數據顯示存儲和問題標示等功能。電池監測中心和電池狀態遠程監測節點共同工作完成對待測器件電池信息的實時監測。

【技術實現步驟摘要】
一種不完全移動信號網絡下的電池狀態遠程監測系統
本專利技術屬于電池的遠程監測系統
，具體涉及一種不完全移動信號網絡下的電池狀態遠程監測系統。
技術介紹
眾所周知，長期使用油、汽等會造成嚴重的環境污染。在中國向城市霧霾宣戰和科技不斷發展的背景下，使用清潔能源代替不可再生能源已經成為了一種趨勢。根據國際能源署統計數據顯示，2015年年底全球電動汽車保有量已經達到了100萬輛的里程碑，為了實現2℃的目標，全球電動汽車保有量在2050年之前計劃目標要達到10億輛。在去年，中國就已經超過美國成為了世界上最大的新能源汽車市場(其中大部分都包含有電池驅動)。除此之外，手機需要電池支持的電子產品已經普遍使用，電池已經成為人們生產生活不可或缺的一部分，保證電池使用安全是保障人民生命財產安全至關重要的一環。但是，現有的電池遠程狀態監測系統存在信號弱時無法實時傳輸數據、在衛星覆蓋不全面的地方無法準確定位、當遇到意外情況監測節點遭到損壞而不能從中提取數據等問題，從而無法有效實現電池狀態的遠程監測和重要時刻的信息提取。
技術實現思路
本專利技術的目的是解決現有電池遠程狀態監測系統存在無法有效實現電池狀態的遠程監測的技術問題，提供一種不完全移動信號網絡下的電池狀態遠程監測系統。為解決上述技術問題，本專利技術采用的技術方案為：一種不完全移動信號網絡下的電池狀態遠程監測系統，包括電池監測中心和電池狀態遠程監測節點，所述電池監測中心與電池狀態遠程監測節點通過衛星通信與移動網絡復合模式進行信號傳輸，所述電池狀態遠程監測節點用于采集待監測電池狀態信息以及電池狀態遠程監測節點的位置信息，并將采集到的待監測電池狀態信息以及電池狀態遠程監測節點的位置信息通過衛星通信和移動網絡復合模式傳輸給電池監測中心，電池監測中心用于控制電池狀態遠程監測節點數據采集及傳輸、顯示待監測電池狀態信息和位置信息、儲存管理采集的信息和標記失常電池，從而實現對待監測電池的實時監測及遠程控制。所述的電池檢測中心的軟件安裝在方便用戶操作的電腦上，通過軟件界面進行指令控制、數據存儲顯示以及問題表示等操作，完成對電池狀態檢測結果的打開、保存和問題顯示等功能。所述衛星通信與移動網絡復合模式采用北斗短報文傳輸與4G網絡復合模式。在進行無線傳輸時，所述的無線傳輸模塊會對當前所處的位置的信號狀態做出評估：如果信號充足時，直接使用4G移動網絡進行無線傳輸；當信號較弱，可以傳輸但不能保證穩定傳輸時，啟用移動網絡增強站，用4G網絡進行無線傳輸；當信號極弱或者沒有信號時，使用北斗短報文的形式來進行無線傳輸?？朔艘苿有盘枏娙鯇﹄姵貦z測節點的限制。所述電池狀態遠程監測節點由復合定位模塊、控制模塊、存儲模塊、衛星通信與移動網絡復合收發模塊和電源模塊組成，所述控制模塊分別與復合定位模塊、存儲模塊和衛星通信與移動網絡復合收發模塊通過串口線連接；復合定位模塊用于準確定位電池狀態遠程監測節點的位置；控制模塊用于接收電池監測中心的指令，將指令發送給復合定位模塊、存儲模塊、衛星通信與移動網絡復合收發模塊和待監測電池固有的管理模塊，并對從各模塊回傳的數據進行整合后發送給存儲模塊；存儲模塊用于對完整的數據進行短暫存儲并通過衛星通信與移動網絡復合收發模塊發送給電池監測中心；電源模塊用于為復合定位模塊、控制模塊、存儲模塊和衛星通信與移動網絡復合收發模塊提供電源。所述復合定位模塊采用GPS/GLONASS北斗接收機，通過串口線與控制模塊連接。所述的復合定位模塊在GPS/北斗/GLONASS三模復合再加上慣性導航推算的模式下工作，綜合利用三個系統和慣性導航的推算導航模式，提高了運算速度、定位精度、抗干擾能力，增強了整個系統的可用性、完好性等。所述存儲模塊采用Flash存儲器，通過串口線與控制模塊連接。所述的存儲模塊采用容量較大的，采用并口通信的，并且可以滿足與基于FPGA的中心控制器的高速數據傳輸的Flash，通過檢驗數據隊列的校驗位可以實現電池狀態信息數據的有效、正確的存儲和發送。所述電池狀態遠程監測節點還包括移動網絡增強站，移動網絡增強站設置在衛星通信與移動網絡復合收發模塊上，用于當信號弱時保證數據的穩定傳輸，保證在沒有移動信號網絡覆蓋的區域也能成功實現無線通信。所述電池狀態遠程監測節點還包括黑匣子，黑匣子用于封裝電池狀態遠程監測節點，只留有與外進行數據傳輸的接口，具有一定的抗干擾和抗過載能力，以防止當遇到意外時電池狀態遠程監測節點遭到損害。本專利技術根據不完全移動信號網絡下的電池狀態遠程監測系統的要求，實現了基于模塊化和小型化的創新性電池狀態監測的功能。因此，與
技術介紹
相比，本專利技術具有以下優點：1)本專利技術采用復合定位模塊，可以接收北斗、GPS、GLONASS信號，提供三維位置、速度信息，支持北斗的車載定位；同時附加慣性導航推算模式，且集成度高、抗干擾，能在復雜環境下穩定精確定位；2)本專利技術采用衛星通信與移動網絡復合收發模塊，綜合北斗短報文傳輸和4G網絡模式傳輸信息，同時還設置有移動信號增強站，使得在信號強度無法支持4G網絡正常傳輸的條件下，也能使用移動信號增強站或北斗短報文對被測電池狀態數據進行及時發送，得到電池的使用情況；3)本專利技術采用黑匣子對電池狀態遠程監測節點進行封裝，當遇到電池爆炸、猛烈撞擊等物理傷害時可以保護電池狀態遠程檢測節點不受損害，從而保護內部存儲的數據便于日后的數據提取和分析。附圖說明圖1為本專利技術不完全移動信號網絡下的電池狀態遠程監測系統的結構示意圖；圖2為本專利技術電池監測中心原理框圖；圖3為本專利技術電池狀態遠程監測節點原理框圖；圖4為本專利技術電池監測中心軟件流程圖。具體實施方式如圖1所示，本實施例中的一種不完全移動信號網絡下的電池狀態遠程監測系統，包括電池監測中心和電池狀態遠程監測節點，所述電池監測中心與電池狀態遠程監測節點通過北斗短報文傳輸與4G網絡復合模式進行信號傳輸，所述電池狀態遠程監測節點用于采集待監測電池狀態信息以及電池狀態遠程監測節點的位置信息，并將采集到的待監測電池狀態信息以及電池狀態遠程監測節點的位置信息通過北斗短報文傳輸與4G網絡復合模式傳輸給電池監測中心，電池監測中心用于控制電池狀態遠程監測節點數據采集及傳輸、顯示待監測電池狀態信息和位置信息、儲存管理采集的信息和標記失常電池，從而實現對待監測電池的實時監測及遠程控制，其中電池狀態信息包括當前電量、當前最大容量、設計最大容量、電池溫度、當前電流、當前電壓以及剩余可使用時間等信息；所述的電池監測中心采用具有交互性強、功能面板豐富、函數庫齊全、易升級等特點的LabWindows虛擬儀器軟件開發平臺，如圖2所示為本專利技術電池監測中心原理框圖，包括數據存儲顯示、指令發送和問題標示模塊，可以向所述的電池狀態遠程監測節點發送數據回傳的指令使電池狀態遠程監測節點被測物體的當前電量、當前最大容量、設計最大容量、電池溫度、當前電流、當前電壓以及剩余可使用時間等電池狀態信息在將數據存儲起來的同時將這些電池狀態信息在用戶使用界面顯示出來，并用不同顏色標示出狀態不正常的電池信息。如圖4所示為本專利技術電池監測中心軟件流程圖，用戶在使用時，首先登陸電池監測中心，就可以點擊指令發送按鈕，使電池檢測節點回傳信息，也可以在界面上查看實時或者之前從電池檢測節點回傳的數據，本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種不完全移動信號網絡下的電池狀態遠程監測系統，其特征在于：包括電池監測中心和電池狀態遠程監測節點，所述電池監測中心與電池狀態遠程監測節點通過衛星通信與移動網絡復合模式進行信號傳輸，所述電池狀態遠程監測節點用于采集待監測電池狀態信息以及電池狀態遠程監測節點的位置信息，并將采集到的待監測電池狀態信息以及電池狀態遠程監測節點的位置信息通過衛星通信與移動網絡復合模式傳輸給電池監測中心，電池監測中心用于控制電池狀態遠程監測節點數據采集及傳輸、顯示待監測電池狀態信息和位置信息、儲存管理采集的信息和標記失常電池，從而實現對待監測電池的實時監測及遠程控制。

【技術特征摘要】
1.一種不完全移動信號網絡下的電池狀態遠程監測系統，其特征在于：包括電池監測中心和電池狀態遠程監測節點，所述電池監測中心與電池狀態遠程監測節點通過衛星通信與移動網絡復合模式進行信號傳輸，所述電池狀態遠程監測節點用于采集待監測電池狀態信息以及電池狀態遠程監測節點的位置信息，并將采集到的待監測電池狀態信息以及電池狀態遠程監測節點的位置信息通過衛星通信與移動網絡復合模式傳輸給電池監測中心，電池監測中心用于控制電池狀態遠程監測節點數據采集及傳輸、顯示待監測電池狀態信息和位置信息、儲存管理采集的信息和標記失常電池，從而實現對待監測電池的實時監測及遠程控制。2.根據權利要求1所述的一種不完全移動信號網絡下的電池狀態遠程監測系統，其特征在于：所述衛星通信與移動網絡復合模式采用北斗短報文傳輸與4G網絡復合模式。3.根據權利要求2所述的一種不完全移動信號網絡下的電池狀態遠程監測系統，其特征在于：所述電池狀態遠程監測節點由復合定位模塊、控制模塊、存儲模塊、衛星通信與移動網絡復合收發模塊和電源模塊組成，所述控制模塊分別與復合定位模塊、存儲模塊和衛星通信與移動網絡復合收發模塊通過串口線連接；復合定位模塊用于準確定位電池狀態遠程監測節點的位置；控制模塊...

【專利技術屬性】
技術研發人員：姚金杰，孫曉陽，李美蘭，焦麗，孟喬波，王閩，張丕狀，王黎明，蘇新彥，
申請(專利權)人：中北大學，
類型：發明
國別省市：山西,14