一种不完全移动信号网络下的电池状态远程监测系统技术方案

本发明专利技术属于电池的远程监测系统技术领域，具体涉及一种不完全移动信号网络下的电池状态远程监测系统。本发明专利技术包括电池监测中心和电池状态远程监测节点；完成待监测器件的位置信息监测、电池监测及预警。所述的电池状态远程监测节点通过北斗短报文传输与4G网络复合收发模块与电池监测中心相连，实现实时监测。所述的电池监测中心安装在方便用户操作的PC机上，通过控制软件界面实现指令发送、数据显示存储和问题标示等功能。电池监测中心和电池状态远程监测节点共同工作完成对待测器件电池信息的实时监测。

【技术实现步骤摘要】
一种不完全移动信号网络下的电池状态远程监测系统
本专利技术属于电池的远程监测系统
，具体涉及一种不完全移动信号网络下的电池状态远程监测系统。
技术介绍
众所周知，长期使用油、汽等会造成严重的环境污染。在中国向城市雾霾宣战和科技不断发展的背景下，使用清洁能源代替不可再生能源已经成为了一种趋势。根据国际能源署统计数据显示，2015年年底全球电动汽车保有量已经达到了100万辆的里程碑，为了实现2℃的目标，全球电动汽车保有量在2050年之前计划目标要达到10亿辆。在去年，中国就已经超过美国成为了世界上最大的新能源汽车市场(其中大部分都包含有电池驱动)。除此之外，手机需要电池支持的电子产品已经普遍使用，电池已经成为人们生产生活不可或缺的一部分，保证电池使用安全是保障人民生命财产安全至关重要的一环。但是，现有的电池远程状态监测系统存在信号弱时无法实时传输数据、在卫星覆盖不全面的地方无法准确定位、当遇到意外情况监测节点遭到损坏而不能从中提取数据等问题，从而无法有效实现电池状态的远程监测和重要时刻的信息提取。
技术实现思路
本专利技术的目的是解决现有电池远程状态监测系统存在无法有效实现电池状态的远程监测的技术问题，提供一种不完全移动信号网络下的电池状态远程监测系统。为解决上述技术问题，本专利技术采用的技术方案为：一种不完全移动信号网络下的电池状态远程监测系统，包括电池监测中心和电池状态远程监测节点，所述电池监测中心与电池状态远程监测节点通过卫星通信与移动网络复合模式进行信号传输，所述电池状态远程监测节点用于采集待监测电池状态信息以及电池状态远程监测节点的位置信息，并将采集到的待监测电池状态信息以及电池状态远程监测节点的位置信息通过卫星通信和移动网络复合模式传输给电池监测中心，电池监测中心用于控制电池状态远程监测节点数据采集及传输、显示待监测电池状态信息和位置信息、储存管理采集的信息和标记失常电池，从而实现对待监测电池的实时监测及远程控制。所述的电池检测中心的软件安装在方便用户操作的电脑上，通过软件界面进行指令控制、数据存储显示以及问题表示等操作，完成对电池状态检测结果的打开、保存和问题显示等功能。所述卫星通信与移动网络复合模式采用北斗短报文传输与4G网络复合模式。在进行无线传输时，所述的无线传输模块会对当前所处的位置的信号状态做出评估：如果信号充足时，直接使用4G移动网络进行无线传输；当信号较弱，可以传输但不能保证稳定传输时，启用移动网络增强站，用4G网络进行无线传输；当信号极弱或者没有信号时，使用北斗短报文的形式来进行无线传输。克服了移动信号强弱对电池检测节点的限制。所述电池状态远程监测节点由复合定位模块、控制模块、存储模块、卫星通信与移动网络复合收发模块和电源模块组成，所述控制模块分别与复合定位模块、存储模块和卫星通信与移动网络复合收发模块通过串口线连接；复合定位模块用于准确定位电池状态远程监测节点的位置；控制模块用于接收电池监测中心的指令，将指令发送给复合定位模块、存储模块、卫星通信与移动网络复合收发模块和待监测电池固有的管理模块，并对从各模块回传的数据进行整合后发送给存储模块；存储模块用于对完整的数据进行短暂存储并通过卫星通信与移动网络复合收发模块发送给电池监测中心；电源模块用于为复合定位模块、控制模块、存储模块和卫星通信与移动网络复合收发模块提供电源。所述复合定位模块采用GPS/GLONASS北斗接收机，通过串口线与控制模块连接。所述的复合定位模块在GPS/北斗/GLONASS三模复合再加上惯性导航推算的模式下工作，综合利用三个系统和惯性导航的推算导航模式，提高了运算速度、定位精度、抗干扰能力，增强了整个系统的可用性、完好性等。所述存储模块采用Flash存储器，通过串口线与控制模块连接。所述的存储模块采用容量较大的，采用并口通信的，并且可以满足与基于FPGA的中心控制器的高速数据传输的Flash，通过检验数据队列的校验位可以实现电池状态信息数据的有效、正确的存储和发送。所述电池状态远程监测节点还包括移动网络增强站，移动网络增强站设置在卫星通信与移动网络复合收发模块上，用于当信号弱时保证数据的稳定传输，保证在没有移动信号网络覆盖的区域也能成功实现无线通信。所述电池状态远程监测节点还包括黑匣子，黑匣子用于封装电池状态远程监测节点，只留有与外进行数据传输的接口，具有一定的抗干扰和抗过载能力，以防止当遇到意外时电池状态远程监测节点遭到损害。本专利技术根据不完全移动信号网络下的电池状态远程监测系统的要求，实现了基于模块化和小型化的创新性电池状态监测的功能。因此，与
技术介绍
相比，本专利技术具有以下优点：1)本专利技术采用复合定位模块，可以接收北斗、GPS、GLONASS信号，提供三维位置、速度信息，支持北斗的车载定位；同时附加惯性导航推算模式，且集成度高、抗干扰，能在复杂环境下稳定精确定位；2)本专利技术采用卫星通信与移动网络复合收发模块，综合北斗短报文传输和4G网络模式传输信息，同时还设置有移动信号增强站，使得在信号强度无法支持4G网络正常传输的条件下，也能使用移动信号增强站或北斗短报文对被测电池状态数据进行及时发送，得到电池的使用情况；3)本专利技术采用黑匣子对电池状态远程监测节点进行封装，当遇到电池爆炸、猛烈撞击等物理伤害时可以保护电池状态远程检测节点不受损害，从而保护内部存储的数据便于日后的数据提取和分析。附图说明图1为本专利技术不完全移动信号网络下的电池状态远程监测系统的结构示意图；图2为本专利技术电池监测中心原理框图；图3为本专利技术电池状态远程监测节点原理框图；图4为本专利技术电池监测中心软件流程图。具体实施方式如图1所示，本实施例中的一种不完全移动信号网络下的电池状态远程监测系统，包括电池监测中心和电池状态远程监测节点，所述电池监测中心与电池状态远程监测节点通过北斗短报文传输与4G网络复合模式进行信号传输，所述电池状态远程监测节点用于采集待监测电池状态信息以及电池状态远程监测节点的位置信息，并将采集到的待监测电池状态信息以及电池状态远程监测节点的位置信息通过北斗短报文传输与4G网络复合模式传输给电池监测中心，电池监测中心用于控制电池状态远程监测节点数据采集及传输、显示待监测电池状态信息和位置信息、储存管理采集的信息和标记失常电池，从而实现对待监测电池的实时监测及远程控制，其中电池状态信息包括当前电量、当前最大容量、设计最大容量、电池温度、当前电流、当前电压以及剩余可使用时间等信息；所述的电池监测中心采用具有交互性强、功能面板丰富、函数库齐全、易升级等特点的LabWindows虚拟仪器软件开发平台，如图2所示为本专利技术电池监测中心原理框图，包括数据存储显示、指令发送和问题标示模块，可以向所述的电池状态远程监测节点发送数据回传的指令使电池状态远程监测节点被测物体的当前电量、当前最大容量、设计最大容量、电池温度、当前电流、当前电压以及剩余可使用时间等电池状态信息在将数据存储起来的同时将这些电池状态信息在用户使用界面显示出来，并用不同颜色标示出状态不正常的电池信息。如图4所示为本专利技术电池监测中心软件流程图，用户在使用时，首先登陆电池监测中心，就可以点击指令发送按钮，使电池检测节点回传信息，也可以在界面上查看实时或者之前从电池检测节点回传的数据，本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种不完全移动信号网络下的电池状态远程监测系统，其特征在于：包括电池监测中心和电池状态远程监测节点，所述电池监测中心与电池状态远程监测节点通过卫星通信与移动网络复合模式进行信号传输，所述电池状态远程监测节点用于采集待监测电池状态信息以及电池状态远程监测节点的位置信息，并将采集到的待监测电池状态信息以及电池状态远程监测节点的位置信息通过卫星通信与移动网络复合模式传输给电池监测中心，电池监测中心用于控制电池状态远程监测节点数据采集及传输、显示待监测电池状态信息和位置信息、储存管理采集的信息和标记失常电池，从而实现对待监测电池的实时监测及远程控制。

【技术特征摘要】
1.一种不完全移动信号网络下的电池状态远程监测系统，其特征在于：包括电池监测中心和电池状态远程监测节点，所述电池监测中心与电池状态远程监测节点通过卫星通信与移动网络复合模式进行信号传输，所述电池状态远程监测节点用于采集待监测电池状态信息以及电池状态远程监测节点的位置信息，并将采集到的待监测电池状态信息以及电池状态远程监测节点的位置信息通过卫星通信与移动网络复合模式传输给电池监测中心，电池监测中心用于控制电池状态远程监测节点数据采集及传输、显示待监测电池状态信息和位置信息、储存管理采集的信息和标记失常电池，从而实现对待监测电池的实时监测及远程控制。2.根据权利要求1所述的一种不完全移动信号网络下的电池状态远程监测系统，其特征在于：所述卫星通信与移动网络复合模式采用北斗短报文传输与4G网络复合模式。3.根据权利要求2所述的一种不完全移动信号网络下的电池状态远程监测系统，其特征在于：所述电池状态远程监测节点由复合定位模块、控制模块、存储模块、卫星通信与移动网络复合收发模块和电源模块组成，所述控制模块分别与复合定位模块、存储模块和卫星通信与移动网络复合收发模块通过串口线连接；复合定位模块用于准确定位电池状态远程监测节点的位置；控制模块...

【专利技术属性】
技术研发人员：姚金杰，孙晓阳，李美兰，焦丽，孟乔波，王闽，张丕状，王黎明，苏新彦，
申请(专利权)人：中北大学，
类型：发明
国别省市：山西,14