一种重卡平台电池数据采集管理系统的制作方法

本发明涉及电池数据技术领域，具体涉及一种重卡平台电池数据采集管理系统。

背景技术：

电池管理系统是用来对电池组进行安全监控及有效管理，提高蓄电池使用效率的装置，对于电动汽车来说，通过该系统对电池组的充放电过程进行有效控制，可以达到增加续航里程，延长使用寿命的目的，并保持动力电池组工作的安全性和可靠性，动力电池管理系统成为电动汽车不可缺少的核心部件之一，特别是在电动重卡平台中，其具有鲜明的单程长距离行驶需求，且重卡平台中携带的电池组数量多于商用车，通过电池管理系统能够获得比商用车更显著的电池使用效果。

重卡平台在行驶状态下由于其自身较高的载重需要更高的驱动力，继而增加了对动力电池的负载功率，并扩大了电池运行过程中放电的波动状态，同时重卡平台较长的行驶路程，在跨越成百上千公里的距离后，其所处的环境温度也随之产生变化，对其中电池的运行性能也造成影响，继而削弱了电动重卡平台的使用体验。

现有技术中也出现了一些关于重卡平台电池数据管理系统的技术方案，如申请号为201910170312x的一项中国专利公开了一种重型卡车的混合动力系统以及控制方法，包括电源模块、整车控制器模块、变速模块、发动机和发电电动机；所述电源模块包括电源管理器和蓄电池，所述电源管理器与蓄电池电性连接；所述电源管理器分别与整车控制器模块、变速模块、发动机和发电电动机电性连接；所述整车控制器模块分别与变速模块和发动机电性连接；所述变速模块包括第一离合器、第二离合器和变速箱，所述发动机通过第一离合器与变速箱连接；所述发动机包括飞轮，所述发电电动机上具有齿轮；该技术方案通过使用发电电动机，既可以作发电机使用，又可作为电动机使用的电机设备，能够实现电机体积的减小，并且在制动等情况下，实现动能回收；但是该技术方案中未解决重卡平台在跨越成百上千公里的距离后，其所处环境温度的变化，对其中电池的运行性能造成影响，而削弱电动重卡平台续航里程的问题。

鉴于此，为了克服上述技术问题，本发明据此提出了一种重卡平台电池数据采集管理系统，采用了特殊的重卡平台电池数据采集管理系统，解决了上述技术问题。

技术实现要素：

为了弥补现有技术的不足，本发明提出了一种重卡平台电池数据采集管理系统，通过设置的管理模块对电池运行过程中的温度进行调节，通过热管平衡导温板与储热盒间的温度，使重卡平台的电池组处于最佳温度的运行状态，并运用控制器结合信息模块及数据模块对电池状态的分析，通过管理模块进一步调节电池的运行温度，从而提升了重卡平台电池数据采集管理系统的运行效果。

本发明所述的一种重卡平台电池数据采集管理系统，包括信息模块、数据模块、通信模块、管理模块和控制器；所述信息模块用于采集电池组整体及单块电池的特性参数，包括电流、电压、温度、放电时间、荷电状态和健康状态；其中荷电状态指电池当前的剩余容量，健康状态指电池的实际容量占标称额定容量的比例；所述数据模块用于接收信息模块中的数据，并将其代入至数据模块内置的电池模型中进行存储；所述通信模块将经数据模块处理的电池数据上传至大数据云平台中，通过云平台中大数据模型对电池数据采取预测；所述控制器在对信息模块及数据模块的结果进行分析后，控制管理模块对电池组的运行状态进行调节；

所述管理模块包括电池架、导温板和储热盒；所述电池架安装在电池组的外侧边缘，并作为电池组的固定框架；所述电池架中还安装有导温板，电池架的外侧设有储热盒；所述储热盒中填充有热导介质，储热盒中安装有电热丝，储热盒的外壳上还设置有散热片；所述导温板包裹在电池组中单块电池的上下侧表面上，并将电池架中的电池组分隔为多层结构；所述导温板上还设置有贴合的热管，热管将导温板与储热盒连通起来；所述热导介质为高纯水，高纯水在储热盒和热管间进行流通；所述热管间的空隙中还设有岩板，岩板将相邻的导温板分隔开来；

工作时，重卡平台在行驶状态下由于其自身较高的载重需要更高的驱动力，继而增加了对动力电池的负载功率，并扩大了电池运行过程中放电的波动状态，同时重卡平台较长的行驶路程，在跨越成百上千公里的距离后，其所处的环境温度也随之产生变化，对其中电池的运行性能也造成影响，继而削弱了电动重卡平台的使用体验；因此，本发明通过设置在电池系统中的管理模块，运用导温板将电池组中的单个电池分隔开来，使重卡平台的电池在运行过程中产生的热量通过热管传导至储热盒中的热导介质中，经储热盒外壳上的散热片最终散发至外部环境中，在所处环境温度过低的情况下，启动储热盒中的电热丝，经热管将储热盒的热量传导至电池组中，设置在热管空隙间的岩板，降低单体电池间温度的相互干渉，并在信息模块采集到电池参数的情况下，通过数据模块的处理，对重卡平台的电池数据进行记录，构建电池的生命周期数据；本发明利用了设置的管理模块对电池运行过程中的温度进行调节，通过热管平衡导温板与储热盒间的温度，使重卡平台的电池组处于最佳温度的运行状态，并运用控制器结合信息模块及数据模块对电池状态的分析，通过管理模块进一步调节电池的运行温度，从而提升了重卡平台电池数据采集管理系统的运行效果。

优选的，所述储热盒中设有多层结构的储液腔，储液腔经热管分别与电池架中每层电池组上的导温板相连通；所述热管与储液腔间还设置有弯管，弯管使电池组上下两侧的热管与储液腔的中部相连通；工作时，重卡平台中电池组的单体电池处于不同的运行状态下，其间存在差异的温度状态，继而干扰到单体电池间的输出功率，进一步扰乱了单体电池间的温度，进而削弱了电池组的运行状态；通过设置在储热盒中单独的储液腔，分别调节电池组中单层电池的温度，降低单体电池间的温度差异，在对导温板进行降温时，电池组顶侧的导温板吸收到的热量较多，使其中的热导介质沿弯管段流入储液腔中，并在对电池组进行升温时，使储液腔的热量经热导介质沿弯管进入电池组底侧的导温板中，通过设置的弯管配合热量向上传导的特点，便于热传导介质对热量进行转移，从而提升了重卡平台电池数据采集管理系统的运行效果。

优选的，所述储液腔间还设有相连通的管路，管路上安装有电磁阀和提升泵；所述电磁阀和提升泵受控制器的调节；工作时，储液腔中热导介质对温度的传导能力有限，需要等待储液腔中的热导介质温度的变化，继而削弱了分隔开的储液腔对导温板的温度调节效果；通过设置在储液腔间连通的管路，使电池组中单体电池间的温度差异经热导介质转移至储液腔后，在控制器的调节作用下，通过启闭电磁阀和提升泵，使分隔开的储液腔转变为统一的整体，便于将其中热导介质间的温度差异进行混合均衡，使电池组间差异的温度趋于一致，进而维持了对导温板间电池组的温度调节效率，从而提升了重卡平台电池数据采集管理系统的运行效果。

优选的，所述储热盒的外表面还设置有凸起的立轨，立轨上安装有滑动的保温片，立轨的顶部设置有驱动的卷筒；所述保温片在卷筒的控制下覆盖在储热盒的散热片上；工作时，重卡平台行驶在低温环境下，需要维持电池组的运行温度以确保其能量转化效率，此时储热盒上的散热片即阻碍了对热量的保持；通过设置在储热盒外部的保温片，使其滑动安装在立轨上，通过立轨上驱动的卷筒，即满足了保温片对储热盒中热导介质保温与散热需求的控制，且设置的卷筒对保温片进行收拢，降低了保温片在储热盒外部占用的空间，从而提升了重卡平台电池数据采集管理系统的运行效果。

优选的，所述保温片上还设置有凸起的保温条，保温条对应于散热片间的空隙中；所述卷筒的表面还设置有对应保温条的环槽；工作时，滑动的保温片难以填充满散热片的间隙，使散热片间隙中裸露的储热盒表面造成了热量散失，限制了储热盒保温性能的发挥；通过设置在保温片上的保温条，使其随保温片的移动填充在散热片的间隙中，继而维持了对储热盒的保温作用，并通过设置在卷筒表面的环槽，提供保温条收拢所需的空间，避免卷筒在收拢保温片时对保温条的结构造成破坏，从而维持了重卡平台电池数据采集管理系统的运行效果。

优选的，所述储热盒与重卡平台中空调组件的换热导管相连通，并在换热导管接触储热盒的端部安装有电控阀；重卡平台行驶在寒冷环境时，需要向驾驶室中供给暖气，电加热过程会增加电池组的能量消耗，继而削弱了重卡平台的行驶里程；通过将储热盒连通至重卡平台中空调组件的换热导管中，使电池组运行过程中的热量传导供给至空调组件中，降低空调组件保持驾驶室温度所需的运行功率，减少了空调组件对电池组能量的消耗，并充分利用了电池组运行过程中产生的热量，从而提升了重卡平台电池数据采集管理系统的运行效果。

本发明的有益效果如下：

1.本发明通过设置的管理模块对电池运行过程中的温度进行调节，通过热管平衡导温板与储热盒间的温度，使重卡平台的电池组处于最佳温度的运行状态，并运用控制器结合信息模块及数据模块对电池状态的分析，通过管理模块进一步调节电池的运行温度。

2.本发明通过设置在储热盒中单独的储液腔，分别调节电池组中单层电池的温度，并哦谈过设置在储液腔间连通的管路，使分隔开的储液腔转变为统一的整体，便于将其中热导介质间的温度差异进行混合均衡，维持对导温板间电池组的温度调节效率。

3.本发明通过设置在储热盒外部的保温片，满足对储热盒中热导介质保温与散热需求的控制；设置在保温片上的保温条，使其随保温片的移动填充在散热片的间隙中，维持了对储热盒的保温作用。

附图说明

下面结合附图和实施方式对本发明进一步说明。

图1是本发明中重卡平台电池数据采集管理系统中管理模块的立体图；

图2是本发明中电池架部件的立体图；

图3是本发明中储热盒部件的立体图；

图4是图3中的a处局部放大图；

图中：电池架1、导温板2、热管21、岩板22、储热盒3、散热片31、立轨32、储液腔4、弯管41、管路42、电磁阀421、提升泵422、保温片5、保温条51、卷筒6、环槽61。

具体实施方式

为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施方式，进一步阐述本发明。

如图1至图4所示，本发明所述的一种重卡平台电池数据采集管理系统，包括信息模块、数据模块、通信模块、管理模块和控制器；所述信息模块用于采集电池组整体及单块电池的特性参数，包括电流、电压、温度、放电时间、荷电状态和健康状态；其中荷电状态指电池当前的剩余容量，健康状态指电池的实际容量占标称额定容量的比例；所述数据模块用于接收信息模块中的数据，并将其代入至数据模块内置的电池模型中进行存储；所述通信模块将经数据模块处理的电池数据上传至大数据云平台中，通过云平台中大数据模型对电池数据采取预测；所述控制器在对信息模块及数据模块的结果进行分析后，控制管理模块对电池组的运行状态进行调节；

所述管理模块包括电池架1、导温板2和储热盒3；所述电池架1安装在电池组的外侧边缘，并作为电池组的固定框架；所述电池架1中还安装有导温板2，电池架1的外侧设有储热盒3；所述储热盒3中填充有热导介质，储热盒3中安装有电热丝，储热盒3的外壳上还设置有散热片31；所述导温板2包裹在电池组中单块电池的上下侧表面上，并将电池架1中的电池组分隔为多层结构；所述导温板2上还设置有贴合的热管21，热管21将导温板2与储热盒3连通起来；所述热导介质为高纯水，高纯水在储热盒3和热管21间进行流通；所述热管21间的空隙中还设有岩板22，岩板22将相邻的导温板2分隔开来；

工作时，重卡平台在行驶状态下由于其自身较高的载重需要更高的驱动力，继而增加了对动力电池的负载功率，并扩大了电池运行过程中放电的波动状态，同时重卡平台较长的行驶路程，在跨越成百上千公里的距离后，其所处的环境温度也随之产生变化，对其中电池的运行性能也造成影响，继而削弱了电动重卡平台的使用体验；因此，本发明通过设置在电池系统中的管理模块，运用导温板2将电池组中的单个电池分隔开来，使重卡平台的电池在运行过程中产生的热量通过热管21传导至储热盒3中的热导介质中，经储热盒3外壳上的散热片31最终散发至外部环境中，在所处环境温度过低的情况下，启动储热盒3中的电热丝，经热管21将储热盒3的热量传导至电池组中，设置在热管21空隙间的岩板22，降低单体电池间温度的相互干渉，并在信息模块采集到电池参数的情况下，通过数据模块的处理，对重卡平台的电池数据进行记录，构建电池的生命周期数据；本发明利用了设置的管理模块对电池运行过程中的温度进行调节，通过热管21平衡导温板2与储热盒3间的温度，使重卡平台的电池组处于最佳温度的运行状态，并运用控制器结合信息模块及数据模块对电池状态的分析，通过管理模块进一步调节电池的运行温度，从而提升了重卡平台电池数据采集管理系统的运行效果。

作为本发明的一种实施方式，所述储热盒3中设有多层结构的储液腔4，储液腔4经热管21分别与电池架1中每层电池组上的导温板2相连通；所述热管21与储液腔4间还设置有弯管41，弯管41使电池组上下两侧的热管21与储液腔4的中部相连通；工作时，重卡平台中电池组的单体电池处于不同的运行状态下，其间存在差异的温度状态，继而干扰到单体电池间的输出功率，进一步扰乱了单体电池间的温度，进而削弱了电池组的运行状态；通过设置在储热盒3中单独的储液腔4，分别调节电池组中单层电池的温度，降低单体电池间的温度差异，在对导温板2进行降温时，电池组顶侧的导温板2吸收到的热量较多，使其中的热导介质沿弯管41段流入储液腔4中，并在对电池组进行升温时，使储液腔4的热量经热导介质沿弯管41进入电池组底侧的导温板2中，通过设置的弯管41配合热量向上传导的特点，便于热传导介质对热量进行转移，从而提升了重卡平台电池数据采集管理系统的运行效果。

作为本发明的一种实施方式，所述储液腔4间还设有相连通的管路42，管路42上安装有电磁阀421和提升泵422；所述电磁阀421和提升泵422受控制器的调节；工作时，储液腔4中热导介质对温度的传导能力有限，需要等待储液腔4中的热导介质温度的变化，继而削弱了分隔开的储液腔4对导温板2的温度调节效果；通过设置在储液腔4间连通的管路42，使电池组中单体电池间的温度差异经热导介质转移至储液腔4后，在控制器的调节作用下，通过启闭电磁阀421和提升泵422，使分隔开的储液腔4转变为统一的整体，便于将其中热导介质间的温度差异进行混合均衡，使电池组间差异的温度趋于一致，进而维持了对导温板2间电池组的温度调节效率，从而提升了重卡平台电池数据采集管理系统的运行效果。

作为本发明的一种实施方式，所述储热盒3的外表面还设置有凸起的立轨32，立轨32上安装有滑动的保温片5，立轨32的顶部设置有驱动的卷筒6；所述保温片5在卷筒6的控制下覆盖在储热盒3的散热片31上；工作时，重卡平台行驶在低温环境下，需要维持电池组的运行温度以确保其能量转化效率，此时储热盒3上的散热片31即阻碍了对热量的保持；通过设置在储热盒3外部的保温片5，使其滑动安装在立轨32上，通过立轨32上驱动的卷筒6，即满足了保温片5对储热盒3中热导介质保温与散热需求的控制，且设置的卷筒6对保温片5进行收拢，降低了保温片5在储热盒3外部占用的空间，从而提升了重卡平台电池数据采集管理系统的运行效果。

作为本发明的一种实施方式，所述保温片5上还设置有凸起的保温条51，保温条51对应于散热片31间的空隙中；所述卷筒6的表面还设置有对应保温条51的环槽61；工作时，滑动的保温片5难以填充满散热片31的间隙，使散热片31间隙中裸露的储热盒3表面造成了热量散失，限制了储热盒3保温性能的发挥；通过设置在保温片5上的保温条51，使其随保温片5的移动填充在散热片31的间隙中，继而维持了对储热盒3的保温作用，并通过设置在卷筒6表面的环槽61，提供保温条51收拢所需的空间，避免卷筒6在收拢保温片5时对保温条51的结构造成破坏，从而维持了重卡平台电池数据采集管理系统的运行效果。

作为本发明的一种实施方式，所述储热盒3与重卡平台中空调组件的换热导管相连通，并在换热导管接触储热盒3的端部安装有电控阀；重卡平台行驶在寒冷环境时，需要向驾驶室中供给暖气，电加热过程会增加电池组的能量消耗，继而削弱了重卡平台的行驶里程；通过将储热盒3连通至重卡平台中空调组件的换热导管中，使电池组运行过程中的热量传导供给至空调组件中，降低空调组件保持驾驶室温度所需的运行功率，减少了空调组件对电池组能量的消耗，并充分利用了电池组运行过程中产生的热量，从而提升了重卡平台电池数据采集管理系统的运行效果。

工作时，通过设置在电池系统中的管理模块，运用导温板2将电池组中的单个电池分隔开来，使重卡平台的电池在运行过程中产生的热量通过热管21传导至储热盒3中的热导介质中，经储热盒3外壳上的散热片31最终散发至外部环境中，在所处环境温度过低的情况下，启动储热盒3中的电热丝，经热管21将储热盒3的热量传导至电池组中，设置在热管21空隙间的岩板22，降低单体电池间温度的相互干渉，并在信息模块采集到电池参数的情况下，通过数据模块的处理，对重卡平台的电池数据进行记录，构建电池的生命周期数据；设置在储热盒3中单独的储液腔4，分别调节电池组中单层电池的温度，降低单体电池间的温度差异，在对导温板2进行降温时，电池组顶侧的导温板2吸收到的热量较多，使其中的热导介质沿弯管41段流入储液腔4中，并在对电池组进行升温时，使储液腔4的热量经热导介质沿弯管41进入电池组底侧的导温板2中，通过设置的弯管41配合热量向上传导的特点，便于热传导介质对热量进行转移；设置在储液腔4间连通的管路42，使电池组中单体电池间的温度差异经热导介质转移至储液腔4后，在控制器的调节作用下，通过启闭电磁阀421和提升泵422，使分隔开的储液腔4转变为统一的整体，便于将其中热导介质间的温度差异进行混合均衡，使电池组间差异的温度趋于一致，进而维持了对导温板2间电池组的温度调节效率；设置在储热盒3外部的保温片5，使其滑动安装在立轨32上，通过立轨32上驱动的卷筒6，即满足了保温片5对储热盒3中热导介质保温与散热需求的控制，且设置的卷筒6对保温片5进行收拢，降低了保温片5在储热盒3外部占用的空间；设置在保温片5上的保温条51，使其随保温片5的移动填充在散热片31的间隙中，继而维持了对储热盒3的保温作用，并通过设置在卷筒6表面的环槽61，提供保温条51收拢所需的空间，避免卷筒6在收拢保温片5时对保温条51的结构造成破坏；将储热盒3连通至重卡平台中空调组件的换热导管中，使电池组运行过程中的热量传导供给至空调组件中，降低空调组件保持驾驶室温度所需的运行功率，减少了空调组件对电池组能量的消耗，并充分利用了电池组运行过程中产生的热量。

以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。