[發明專利]基于車聯網和人工智能神經網絡的汽車動力電池智能監測系統

在審

• 申請號: 201811476446.6
• 申請日: 2018-12-05
• 公開（公告）號: CN109669129A
• 公開（公告）日: 2019-04-23
• 發明（設計）人: 周雅夫;李祉霖;蔡世芊
• 申請（專利權）人: 大連理工大學
• 主分類號: G01R31/367
• 分類號: G01R31/367
• 代理公司: 大連理工大學專利中心 21200
• 代理人: 李曉亮;潘迅

一種基于車聯網和人工智能神經網絡的汽車動力電池智能監測系統，包括電池信息采集層、駕駛員手機端和智能服務器，電池信息采集層獲得安全性判斷所需的各項參數，利用藍牙將這些參數發送給手機端，再由手機端通過4G/5G網絡發送到智能服務器，由人工智能神經網絡對電池的各項參數進行綜合計算，利用較為強大的運算單元對電池進行安全性判斷，繪制出電池安全系數圖譜并將異常狀態發送回手機端處理器，實現實時預警。本發明使用云端服務器而不是車載控制系統完成對電池的安全性評價，利用4G/5G網絡將安全性運算轉移到結構復雜、運算量大的人工智能神經網絡中，實現更智能更準確的運算；同時利用手機的藍牙功能與車內網連接，方便使用，降低車載終端成本。

技術領域

本發明屬于可充電型存儲電池、人工智能技術領域，涉及智能電池安全管理的系統和方法，和人工智能神經網絡的應用，尤其涉及一種基于車聯網和人工智能神經網絡的汽車動力電池智能監測系統。

背景技術

面對汽車的大量普及和日趨嚴重的能源和環境問題，新能源車，尤其是電動車和混合動力車開始被作為汽車行業發展的重要方向。這一發展趨勢對電池的各項技術指標提出了很高的要求，而車用電池的安全性則毫無疑問，是這些技術指標中至關重要的一部分。

目前的車用動力電池安全控制由于車載控制單元運算能力的限制，只能在很小的范圍內利用人工智能神經網絡，其參數往往局限在總電壓、總電流、平均溫度等幾個參數，而很難同時綜合考慮汽車運行工況，更不用說細化分析電池內每個電池組甚至元電池的運行狀況。為綜合考慮更加復雜地工況，實現更加細致地對每個電池單元地監控，本發明設計一種將人工神經網絡計算轉移到云端方法。

發明內容

針對現有技術存在的問題，本發明提供一種利用智能服務器上運算能力較為強大的人工智能神經網絡對汽車動力電池安全性進行全面判斷的方案。

本發明采用的技術方案是：

一種基于車聯網和人工智能神經網絡的汽車動力電池智能監測系統，該系統包括電池信息采集層、駕駛員手機終端和智能服務器，是一種以汽車動力電池溫度、汽車動力電池電壓、汽車動力電池電流、汽車車速、汽車發動機轉速、汽車加速度、擋位信息等作為輸入，以電池系統安全性評級作為輸出的電池安全性監測系統。電池信息采集層獲得安全性判斷所需的各項參數，利用藍牙發送到駕駛員手機終端，再由手機端通過4G或5G網絡發送到智能服務器，由人工智能神經網絡對對電池的各項參數進行綜合計算，對電池進行安全性判斷，繪制出電池安全系數圖譜并將異常狀態通過4G/5G網絡發送回駕駛員手機終端，實現實時預警。

所述的電池系統由多個元電池組成，這些元電池可能分為多個電池組；

所述的電池信息采集層包括傳感器層和藍牙端口。所述的傳感器層包括電池電壓檢測器、電池電流檢測器、溫度檢測器、車速傳感器、發動機轉速傳感器、擋位傳感器、加速度傳感器等收集各項電池信息的傳感器。所述的藍牙端口為寄存和發送傳感器層收集的各項參數的藍牙模塊。

所述的駕駛員手機終端，包括手機信道和手機警示終端。所述的手機信道為駕駛員手機端的一個數據轉存器，該數據轉存器通過藍牙端口接受電池信息采集層通過藍牙所發送的傳感器層所收集的各項參數，并通過4G/5G網絡將其發送給智能服務器。在此過程中，手機信道僅作為各項數據傳輸的中繼，而不參與數據的計算和處理。所述的手機警示終端為駕駛員手機端的一個手機應用，該應用利用4G/5G網絡接受來自智能服務器的安全性判斷結果并利用文字、聲音、圖片、震動等方式向駕駛員提示汽車動力電池安全狀態。

所述的智能服務器使用人工智能神經網絡，以電池各項狀態參數為輸入，以電池安全性評級作為輸出。該智能服務器利用4G或5G網絡從手機信道獲得電池的各項參數，進行運算，并將運算結果通過4G或5G網絡發送到手機警示終端，實現實時預警。在人工智能神經網絡中，其訓練階段的人工安全評級包含對多個電池組或元電池各自的安全性評級，評價結果為離散的數字指標(比如安全等級1，2，3，4)，以便于智能神經網絡的運算。