| 专利名称： | 一种基于语音控制的电池管理系统及其实现方法 | ||
| 专利名称(英文)： | Based on voice control of a battery management system and its realizing method | ||
| 专利号： | CN201510855375.0 | 申请时间： | 20151128 |
| 公开号： | CN105334469A | 公开时间： | 20160217 |
| 申请人： | 惠州市蓝微新源技术有限公司 | ||
| 申请地址： | 516006 广东省惠州市仲恺高新区和畅五路西101号 | ||
| 发明人： | 徐文赋; 任素云 | ||
| 分类号： | G01R31/36; G05B19/048 | 主分类号： | G01R31/36 |
| 代理机构： | 广州市华学知识产权代理有限公司 44245 | 代理人： | 蒋剑明 |
| 摘要： | 本发明涉及一种基于语音控制的电池管理系统及其实现方法，包括电池组、串接在电池组总正端和负载的正极之间的正极继电器、串接在电池组总负端和负载的负极之间的负极继电器、用于采集语音信号并将语音信号传输至语音识别模块的语音输入模块、将语音信号与预存的短语列表中的动作短语进行对比并将与语音信号相同的动作短语发送至中央控制器的语音识别模块、根据语音识别模块的动作短语控制正极继电器和/或负极继电器进行相应动作的中央控制器。相关人员可以在离电动汽车一定距离的情况下通过语音命令使电池组断电不需要近距离地操作，大大提高相关人员的安全性，且不需人为手动直接接触高压线路，进一步确保相关人员的安全。 | ||
| 摘要(英文)： | The invention relates to a voice control-based battery management system and method for realizing the same, including a battery pack, is connected in series to the battery pack and total end between the positive electrode of the positive pole of the load relay, is connected in series to the battery and load total negative end between the negative electrode of the negative relay, is used for collecting voice signal and transmitting the speech signal to the speech recognition module of the voice input module, the speech signal in the pre-stored list of the movements of the phrase of the phrase and will compare the voice signal sent to the movements of the same phrase voice identification module of the central controller, according to the voice identification module of the action phrase control positive relay and/or negative relay corresponding movement of the central controller. The personnel can be related to a certain distance from the electric automobile under the condition of the battery power-off by the voice command does not need to be near-distance operation, greatly improving the safety of the personnel, and does not need the artificial manual direct contact with the high-pressure line, related to further ensure the safety of personnel. | ||
1.一种基于语音控制的电池管理系统，其特征在于，包括：电池组、串接 在电池组总正端和负载的正极之间的正极继电器、串接在电池组总负端和负载 的负极之间的负极继电器、用于采集语音信号并将语音信号传输至语音识别模 块的语音输入模块、将语音信号与预存的短语列表中的动作短语进行对比并将 与语音信号相同的动作短语发送至中央控制器的语音识别模块、根据语音识别 模块的动作短语控制正极继电器和/或负极继电器进行相应动作的中央控制器。
2.根据权利要求1所述的基于语音控制的电池包保护系统，其特征在于： 所述语音识别模块采用LD3320芯片。
3.根据权利要求1所述的基于语音控制的电池包保护系统，其特征在于： 所述中央控制器采用飞思卡尔S9S12XEP100系列芯片。
4.根据权利要求3所述的基于语音控制的电池包保护系统，其特征在于： 所述语音识别模块与中央控制器并行通信。
5.根据权利要求1-4任一项所述的基于语音控制的电池包保护系统，其特 征在于：所述语音输入模块为麦克风。
6.一种基于语音控制的电池管理系统的实现方法，其特征在于，包括以下 步骤： A1初始化继电器驱动模块、语音识别模块； A2将包括至少一条动作短语的短语列表存入语音识别模块的寄存器中； A3若语音识别模块接收到语音输入模块的语音信号，则逐条读取寄存器的 短语列表，并逐条与所接收的语音信号进行对比，若所接收的语音信号与预存 的动作短语均不相同则丢弃该语音信号，等待接收下一条语音信号；若识别到 短语列表中的动作短语与所接收的语音信号相同，则将与该语音信号相同的动 作短语发送至中央控制器，所述中央控制器根据所接收的动作短语控制正极继 电器和/或负极继电器进行相应动作。
7.根据权利要求6所述的基于语音控制的电池管理系统的实现方法，其特 征在于，所述步骤A3的具体过程如下： B1读取寄存器中的第一条动作短； B2将所读取的动作短语与语音信号进行比较，若两者相同，则执行步骤B4， 若不相同则执行步骤B3； B3判断当前读取的动作短语是否为短语列表中的最后一条动作短语，若 是，则执行步骤B6，否则执行步骤B7； B4将与该语音信号相同的动作短语发送至中央控制器； B5所述中央控制器根据语音识别模块的动作短语控制正极继电器和/或负 极继电器进行相应动作； B6丢弃该语音信号，等待接收下一条语音信号； B7读取寄存器的下一条动作短语，并返回步骤B2。
1.一种基于语音控制的电池管理系统，其特征在于，包括：电池组、串接 在电池组总正端和负载的正极之间的正极继电器、串接在电池组总负端和负载 的负极之间的负极继电器、用于采集语音信号并将语音信号传输至语音识别模 块的语音输入模块、将语音信号与预存的短语列表中的动作短语进行对比并将 与语音信号相同的动作短语发送至中央控制器的语音识别模块、根据语音识别 模块的动作短语控制正极继电器和/或负极继电器进行相应动作的中央控制器。
2.根据权利要求1所述的基于语音控制的电池包保护系统，其特征在于： 所述语音识别模块采用LD3320芯片。
3.根据权利要求1所述的基于语音控制的电池包保护系统，其特征在于： 所述中央控制器采用飞思卡尔S9S12XEP100系列芯片。
4.根据权利要求3所述的基于语音控制的电池包保护系统，其特征在于： 所述语音识别模块与中央控制器并行通信。
5.根据权利要求1-4任一项所述的基于语音控制的电池包保护系统，其特 征在于：所述语音输入模块为麦克风。
6.一种基于语音控制的电池管理系统的实现方法，其特征在于，包括以下 步骤： A1初始化继电器驱动模块、语音识别模块； A2将包括至少一条动作短语的短语列表存入语音识别模块的寄存器中； A3若语音识别模块接收到语音输入模块的语音信号，则逐条读取寄存器的 短语列表，并逐条与所接收的语音信号进行对比，若所接收的语音信号与预存 的动作短语均不相同则丢弃该语音信号，等待接收下一条语音信号；若识别到 短语列表中的动作短语与所接收的语音信号相同，则将与该语音信号相同的动 作短语发送至中央控制器，所述中央控制器根据所接收的动作短语控制正极继 电器和/或负极继电器进行相应动作。
7.根据权利要求6所述的基于语音控制的电池管理系统的实现方法，其特 征在于，所述步骤A3的具体过程如下： B1读取寄存器中的第一条动作短； B2将所读取的动作短语与语音信号进行比较，若两者相同，则执行步骤B4， 若不相同则执行步骤B3； B3判断当前读取的动作短语是否为短语列表中的最后一条动作短语，若 是，则执行步骤B6，否则执行步骤B7； B4将与该语音信号相同的动作短语发送至中央控制器； B5所述中央控制器根据语音识别模块的动作短语控制正极继电器和/或负 极继电器进行相应动作； B6丢弃该语音信号，等待接收下一条语音信号； B7读取寄存器的下一条动作短语，并返回步骤B2。
翻译：技术领域
本发明涉及电池包安全技术领域，具体涉及一种基于语音控制的电池管理 系统系统及其实现方法。
背景技术
如今，电动汽车得到了快速的发展。针对工业制造4.0，中国提出了“中国 制造2025”的概念和发展方向，智能化将主导未来的工业发展方向，并对人们 的生活带来重大的改变和影响。而电动汽车的安全性一直是人们最为关注的重 点。
现有的电池管理系统只能处理电池包的内部故障，如单体电芯断开、短路、 过流等异常状况，却不能对外部环境的一些问题做出快速的处理。例如，现有 技术中，在充电站充电过程中周围发生火灾、充电设备发生异常或电动汽车发 生碰撞等情况时，为了避免二次事故的发生，需要快速地将电池组断电。若此 时通过人为手动操作去断开电池组输出，该手动操作过程缓慢，且对操作人员 的安全存在威胁。
发明内容
本发明的目的是克服现有技术的不足和缺陷，提供一种基于语音控制的电 池管理系统，在异常情况下通过语音控制将电池组快速断电，有效防止二次事 故的发生。
本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：
一种基于语音控制的电池管理系统，包括：
电池组、串接在电池组总正端和负载的正极之间的正极继电器、串接在电 池组总负端和负载的负极之间的负极继电器、用于采集语音信号并将语音信号 传输至语音识别模块的语音输入模块、将语音信号与预存的短语列表中的动作 短语进行对比并将与语音信号相同的动作短语发送至中央控制器的语音识别模 块、根据语音识别模块的动作短语控制正极继电器和/或负极继电器进行相应动 作的中央控制器。
具体地，所述语音识别模块采用LD3320芯片。
具体地，所述中央控制器采用飞思卡尔S9S12XEP100系列芯片。
具体地，所述语音识别模块与中央控制器并行通信。
具体地，所述语音输入模块为麦克风。
本发明的工作原理为：
所述语音输入模块采集语音信号并传输至语音识别模块，语音识别模块将 语音信号与预存的短语列表中的动作短语进行对比并将与语音信号相同的动作 短语发送至中央控制器，中央控制器根据动作短语控制正极继电器和/或负极继 电器进行相应的动作。
本发明的另一目的在于提供一种基于语音控制的电池管理系统的实现方 法。
本发明的另一目的是通过以下技术方案来实现的：
一种基于语音控制的电池管理系统的实现方法，包括以下步骤：
A1初始化继电器驱动模块、语音识别模块；
A2将包括至少一条动作短语的短语列表存入语音识别模块的寄存器中；
A3若语音识别模块接收到语音输入模块的语音信号，则逐条读取寄存器的 短语列表，并逐条与所接收的语音信号进行对比，若所接收的语音信号与预存 的动作短语均不相同则丢弃该语音信号，等待接收下一条语音信号；若识别到 短语列表中的动作短语与所接收的语音信号相同，则将与该语音信号相同的动 作短语发送至中央控制器，所述中央控制器根据语音识别模块的动作短语控制 正极继电器和/或负极继电器执行相应的动作。
具体地，所述步骤A3的具体过程如下：
B1读取寄存器中的第一条动作短；
B2将所读取的动作短语与语音信号进行比较，若两者相同，则执行步骤B4， 若不相同则执行步骤B3；
B3判断当前读取的动作短语是否为短语列表中的最后一条动作短语，若 是，则执行步骤B6，否则执行步骤B7；
B4将与该语音信号相同的动作短语发送至中央控制器；
B5所述中央控制器根据语音识别模块的动作短语控制正极继电器和/或负 极继电器执行相应的动作；
B6丢弃该语音信号，等待接收下一条语音信号；
B7读取寄存器的下一条动作短语，并返回步骤B2。
本发明相比现有技术包括以下优点及有益效果：
(1)本发明采用语音控制，由于语音接收具有较大的范围，在突发异常情 况下，相关人员可以在离电动汽车一定距离的情况下通过语音命令使电池组断 电，而不需要近距离地操作，大大提高相关人员的安全性，同时实现控制操作 的及时性，且语音控制更加方便。
(2)通过语音控制正极控制继电器和/或负极继电器的通断，不需人为手 动直接接触高压线路，进一步确保相关人员的安全。
附图说明
图1为本发明基于语音控制的电池管理系统的原理框图；
图2为本发明基于语音控制的电池管理系统实现方法的流程图；
图3为图2中步骤S4的流程图。
具体实施方式
下面结合实施例及附图对本发明作进一步详细的描述，但本发明的实施方 式不限于此。
实施例
如图1所示，一种基于语音控制的电池管理系统，包括：电池组、正极继 电器、负极继电器、语音输入模块、语音识别模块、采集模块(BMU)及中央 控制器(BCU)。
所述电池组的总正端串接正极继电器后接负载的正极端，总负端串接负极 继电器后接负载的负极端。所述语音采集模块用于采集语音信号并将语音信号 传输至语音识别模块。所述语音识别模块将语音信号与预存的短语列表中的动 作短语进行对比并将与语音信号相同的动作短语发送至中央控制器(BCU)。所 述中央控制器(BCU)根据语音识别模块的动作短语控制正极继电器和/或负极 继电器进行相应动作。在本实施例中，所述中央控制器(BCU)根据语音识别 模块的动作短语控制正极继电器和负极继电器断开或闭合。同时对正极继电器 和负极继电器进行操作，使后续相关人员的操作更加安全。所述采集模块(BMU) 与中央控制器(BCU)信号连接，用于根据中央控制器(BCU)的控制指令采集 电池组状态信息并将所采集的电池组状态信息传输至中央控制器(BCU)。
在本实施例中，所述语音输入模块为麦克风。所述语音识别模块采用LD3320 芯片。所述LD3320芯片是一款“语音识别”专用芯片。LD3320芯片集成了语 音识别处理器和一些外部电路，如AD、DA转换器、麦克风接口、声音输出接 口等。LD3320芯片的麦克风接口接麦克风，语音识别处理器的寄存器预先存储 包括一条以上的动作短语的短语列表，短语列表的短语包括但不限于，“断开正 极继电器”、“断电”、“断继电器”、“下电”、“关电源”、“上电”、“启动”、“开 启”、“闭合继电器”等，也可以采用其他短语。语音识别模块的寄存器中预存 的每一动作短语对应中央控制器的一个控制继电器的动作控制指令，或多个不 同的动作短语对应中央控制器(BCU)的一个控制继电器的动作控制指令。如， “断电”、“断继电器”、“下电”、“关电源”的动作短语均对应中央控制器 (BCU)的断开继电器动作控制指令；“上电”、“启动”、“开启”、“闭合继电 器”的动作短语均对应中央控制器(BCU)的闭合继电器动作控制指令。采用 多个简短、常见的短语，避免相关人员在紧急情况下脑子空白难以回想特定的 动作短语而导致语音控制失败的情况。
在本实施例中，所述中央控制器(BCU)采用飞思卡尔S9S12XEP100系列 芯片，所述语音识别模块与中央控制器中央控制器并行通信。
应用时，麦克风采集语音信号并将所采集的语音信号输入至LD3320芯片的 语音识别处理器，语音识别处理器调用其寄存器预存的动作短语与所接收的语 音信号进行对比，若所接收的语音信号与预存的动作短语均不相同则丢弃该语 音信号，等待下一条语音信号，若识别出存在动作短语与所接收的语音信号相 同，则将该动作短语发送至中央控制器(BCU)，所述中央控制器(BCU)根据 语音识别模块的动作短语控制正极继电器和负极继电器进行相应动作。
如图2所示，一种基于上述语音控制的电池管理系统的实现方法，包括以 下步骤：
S1初始化继电器驱动模块、语音识别模块。
S2将短语列表存入语音识别模块的寄存器中。具体为存入LD3320芯片的 寄存器中。所述短语列表包括一条以上的短语。所述短语可以为“断开正极继 电器”、“断电”、“断继电器”、“下电”、“关电源”、“上电”、“启动”、“开启”、 “闭合继电器”等，也可以采用其他短语。语音识别模块的寄存器中预存的每 一动作短语对应中央控制器(BCU)的一个控制继电器的动作控制指令，或多 个不同的动作短语对应中央控制器(BCU)的一个控制继电器的动作控制指令。 如，“断电”、“断继电器”、“下电”、“关电源”的动作短语均对应中央控制器 (BCU)的断开继电器动作控制指令；“上电”、“启动”、“开启”、“闭合继电 器”的动作短语均对应中央控制器(BCU)的闭合继电器动作控制指令。采用 多个简短、常见的短语，避免相关人员在紧急情况下脑子空白难以回想特定的 动作短语而导致语音控制失败的情况。
S3语音识别模块的LD3320芯片实时检测麦克风是否接收到语音信号，若 无则继续执行步骤S3，若有接收到语音信号则执行步骤S4。
S4逐条读取寄存器的短语列表，并逐条与所接收的语音信号进行对比，若 识别到短语列表中的动作短语与所接收的语音信号相同，则执行步骤S5，若所 接收的语音信号与预存的动作短语均不相同则执行步骤S7。例如，短语列表中 包括N条动作短语，分别记为1、2、3、……N，所接收的语音信号记为K。如 图3所示，语音识别过程如下：
s1、读取寄存器中的第M条动作短语M(M＝1)；
s2、将所读取的动作短语M与语音信号K进行比较，若两者相同，则执行 步骤S5，若不相同则执行步骤s3；
s3、判断当前读取的动作短语M是否为短语列表中的最后一条动作短语 (M＝N？)，若是，则执行步骤S7，否则执行步骤s4；
s4、读取寄存器的下一条动作短语，即读取寄存器中的第M条动作短语 (M＝M+1)，并返回步骤s2。
S5将与该语音信号相同的动作短语发送至中央控制器(BCU)。
S6所述中央控制器(BCU)根据所接收的动作短语控制正极继电器和负极 继电器进行相应的动作。
S7丢弃该语音信号，返回步骤S3等待下一条语音信号。
上述实施例为本发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受上述实 施例的限制，其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、 替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。
