一種電動汽車換電站電池質(zhì)量遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種電動汽車換電站電池質(zhì)量遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)，由車載動力電池、換電站監(jiān)控單元、車載電池監(jiān)控單元、遠(yuǎn)程監(jiān)控中心、手機(jī)客戶端組成。車載動力電池貼有無源RFID標(biāo)簽，負(fù)責(zé)儲存電池出廠參數(shù)、所屬換電站參數(shù)以及電池電量等參數(shù)。換電站監(jiān)控單元負(fù)責(zé)對車載動力電池的初始信息及使用信息進(jìn)行讀寫，通過里程對用戶收費(fèi)。車載電池監(jiān)控單元負(fù)責(zé)采集車載動力電池的電量消耗、行駛里程、電池剩余電量，并通過GPRS網(wǎng)絡(luò)將電池的生產(chǎn)廠家、電池的出廠日期、電池的所屬換電站名稱、電量消耗、行駛里程、用戶信息傳輸給遠(yuǎn)程監(jiān)控中心。遠(yuǎn)程監(jiān)控中心通過計(jì)算電池電量與行駛里程的關(guān)系，得出電池的質(zhì)量，實(shí)現(xiàn)對換電站電池質(zhì)量進(jìn)行遠(yuǎn)程監(jiān)控的目的。
【專利說明】
_種電動汽車換電站電池質(zhì)量遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及新能源汽車領(lǐng)域，具體為一種電動汽車換電站電池質(zhì)量遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]電動汽車作為一種新型的交通工具，在解決能源危機(jī)、改善環(huán)境方面具有積極作用，近年來，世界各國都加大了發(fā)展電動汽車的力度，我國也出臺了一系列推動電動汽車的發(fā)展措施。電動汽車換電站是電動汽車發(fā)展的基礎(chǔ)設(shè)施，換電站的建設(shè)運(yùn)營是推動發(fā)展電動汽車的重要保障。目前換電站采用的收費(fèi)方式是采取按里程計(jì)費(fèi)的方式，但這種計(jì)費(fèi)方式存在一個(gè)問題，就是由于電池質(zhì)量不同，會出現(xiàn)不同電池在同樣電量下行駛里程不同，這就會使消費(fèi)者頻繁更換電池。這種現(xiàn)象有可能是換電站本身使用了質(zhì)量差的電池，這樣就給消費(fèi)者造成了損失。也有可能換電站也無法衡量電池質(zhì)量的好壞，這樣就會影響到換電站的經(jīng)營。
[0003]如何能夠精確的測出電池電量與行駛里程的關(guān)系，進(jìn)而監(jiān)控?fù)Q電站電池的質(zhì)量，減少頻繁更換電池所帶來的人力物力消耗是目前急需解決的問題。因此，本發(fā)明提出一種電動汽車換電站電池質(zhì)量遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)，通過車載監(jiān)控電路采集電池量和行駛里程，同時(shí)通過GPRS模塊將信息發(fā)送到遠(yuǎn)程監(jiān)控中心，換電站和車主都可以通過網(wǎng)絡(luò)或手機(jī)遠(yuǎn)程訪問監(jiān)控中心了解電池質(zhì)量的好壞。通過查閱資料，目前，對換電站電池質(zhì)量進(jìn)行遠(yuǎn)程監(jiān)控的系統(tǒng)在電動汽車換電站的應(yīng)用中尚未見到報(bào)道。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的在于提供一種電動汽車換電站電池質(zhì)量遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)。該系統(tǒng)通過電池電量監(jiān)控芯片采集動力電池的剩余電量，采用CAN總線采集汽車行駛里程，通過GPRS網(wǎng)絡(luò)將電池電量與行駛里程發(fā)送到遠(yuǎn)程訪問監(jiān)控中心。遠(yuǎn)程監(jiān)控中心通過長時(shí)間對車載動力電池?cái)?shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)分析，采用蒙特卡羅方法統(tǒng)計(jì)出電池電量與行駛里程的關(guān)系，進(jìn)而得出換電站的電池質(zhì)量。換電站和車主通過網(wǎng)絡(luò)后手機(jī)遠(yuǎn)程訪問監(jiān)控中心，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)對換電站電池質(zhì)量進(jìn)行遠(yuǎn)程監(jiān)控的目的。實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的技術(shù)方案如下:
[0005]—種電動汽車換電站電池質(zhì)量遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)，包括:車載動力電池、換電站監(jiān)控單元、車載電池監(jiān)控單元、遠(yuǎn)程監(jiān)控中心；
[0006]所述車載動力電池上裝有無源RFID標(biāo)簽;所述換電站監(jiān)控單元在所述車載動力電池交付給用戶使用時(shí)用于給所述RFID標(biāo)簽寫入用戶信息、初始電量、初始里程，在用戶更換所述車載動力電池時(shí)用于讀取所述RFID標(biāo)簽內(nèi)的行駛里程和用戶信息;所述車載電池監(jiān)控單元一方面采集所述車載動力電池的電量消耗、行駛里程、電池剩余量，并且將行駛里程寫入RFID標(biāo)簽，所述車載電池監(jiān)控單元另一方面讀取所述RFID標(biāo)簽內(nèi)的生產(chǎn)廠家、出廠日期、換電站名稱、電量消耗、行駛里程、用戶信息，并傳輸給所述遠(yuǎn)程監(jiān)控中心;所述遠(yuǎn)程監(jiān)控中心對車載動力電池質(zhì)量進(jìn)行分析。
[0007]作為優(yōu)選技術(shù)方案，還包括手機(jī)客戶端，換電站和用戶能夠通過所述手機(jī)客戶端訪問所述遠(yuǎn)程監(jiān)控中心以獲得電池信息。
[0008]作為優(yōu)選技術(shù)方案，所述車載電池監(jiān)控單元還用于對電池剩余電量進(jìn)行監(jiān)控，在電池電量低于閾值時(shí)報(bào)警提醒用戶更換電池。
[0009]作為優(yōu)選技術(shù)方案，所述換電站監(jiān)控單元包括微控制器電路、RFID通信電路、觸摸屏驅(qū)動電路、換電站監(jiān)控單元RFID天線；
[0010]所述微控制器電路由STC12C5A單片機(jī)及其外圍電路組成，負(fù)責(zé)換電站監(jiān)控單元的數(shù)據(jù)采集、通信控制以及蜂鳴器報(bào)警；
[0011]所述RFID通信電路由RFID射頻驅(qū)動芯片PR9200、RFID天線接線端子及其外圍電路組成，負(fù)責(zé)與RFID標(biāo)簽進(jìn)行通信，并通過RFID天線接線端子連接所述換電站監(jiān)控單元RFID天線；
[0012]所述觸摸屏驅(qū)動電路由觸摸屏驅(qū)動芯片RA8875及其外圍電路組成，負(fù)責(zé)按鍵檢測與數(shù)據(jù)顯示，并通過觸摸屏信號線接口與觸摸屏相連。
[0013]作為優(yōu)選技術(shù)方案，所述微控制器電路、RFID通信電路、觸摸屏驅(qū)動電路設(shè)置在一塊電路板上，所述電路板放置在一個(gè)長方體外殼內(nèi)部，所述長方體外殼上方設(shè)有換電站監(jiān)控單元RFID天線凹槽，所述RFID天線接線端子設(shè)置在所述換電站監(jiān)控單元RFID天線凹槽處，所述長方體外殼前方安裝所述觸摸屏。
[0014]作為優(yōu)選技術(shù)方案，所述車載電池監(jiān)控單元包括微控制器電路、CAN總線通信電路、電池電量檢測電路、RFID通信電路和GPRS通信電路；
[0015]所述微控制器電路包括STC12C5A單片機(jī)及其外圍電路，負(fù)責(zé)車載動力電池的數(shù)據(jù)采集、自車參數(shù)采集、RFID通信控制和GPRS遠(yuǎn)程通信控制；
[0016]所述CAN總線通信電路包括CAN總線驅(qū)動芯片SN65HVD235及其外圍電路，通過CAN總線接線端子與汽車CAN總線通信；
[0017]所述電池電量檢測電路包括電池高邊降壓芯片AS8525和電池電流電壓檢測芯片AS8510及其外圍電路，通過電池檢測線接線端子與車載動力電池相連進(jìn)行電量檢測；
[0018]所述RFID通信電路通過RFID天線接線端子連接車載電池監(jiān)控單元RFID天線；
[0019]所述GPRS通信電路通過GPRS天線接線端子連接GPRS天線。
[0020]作為優(yōu)選技術(shù)方案，所述微控制器電路、CAN總線通信電路、電池電量檢測電路、RFID通信電路和GPRS通信電路設(shè)置在一塊電路板上，所述電路板放置在一個(gè)長方形外殼內(nèi)部，所述長方形外殼上方設(shè)有CAN總線輸出凹槽、車載電池監(jiān)控單元RFID天線凹槽、GPRS天線凹槽、電池檢測線輸入凹槽;所述CAN總線接線端子設(shè)置在所述CAN總線輸出凹槽處，所述RFID天線接線端子設(shè)置在所述車載電池監(jiān)控單元RFID天線凹槽處，所述GPRS天線接線端子設(shè)置在所述GPRS天線凹槽處，所述電池檢測線接線端子設(shè)置在所述電池檢測線輸入凹槽處。
[0021 ]作為優(yōu)選技術(shù)方案，所述遠(yuǎn)程監(jiān)控中心包括服務(wù)器和上位機(jī)軟件;所述手機(jī)客戶立而包括手機(jī)APP軟件。
[0022]本發(fā)明還提出了一種電動汽車換電站電池質(zhì)量遠(yuǎn)程監(jiān)控方法，包括:
[0023](I)當(dāng)車載動力電池初次使用時(shí)，由換電站工作人員將RFID標(biāo)簽貼到車載動力電池上，由換電站監(jiān)控單元通過RFID讀寫器給RFID標(biāo)簽寫入電池生產(chǎn)廠家、電池出廠日期、電池所屬換電站名稱；
[0024](2)當(dāng)車載動力電池交付給用戶使用時(shí)，由換電站監(jiān)控單元通過RFID讀寫器給RFID標(biāo)簽寫入用戶信息、初始電量、初始里程；
[0025](3)當(dāng)車輛在行駛過程中時(shí)，車載電池監(jiān)控單元一方面通過RFID讀寫器給RFID標(biāo)簽寫入電池的電量消耗、行駛里程、電池剩余電量，另一方面讀取RFID標(biāo)簽獲得車載動力電池的生產(chǎn)廠家、電池的出廠日期、電池的所屬換電站名稱、電量消耗、行駛里程、用戶信息，并通過GPRS網(wǎng)絡(luò)傳輸給遠(yuǎn)程監(jiān)控中心；
[0026](4)遠(yuǎn)程監(jiān)控中心通過GPRS網(wǎng)絡(luò)接收到車載動力電池的生產(chǎn)廠家、電池的出廠日期、電池所屬的換電站名稱、電量消耗、行駛里程、用戶信息;通過長時(shí)間對車載動力電池?cái)?shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)分析，采用蒙特卡羅方法統(tǒng)計(jì)出電池電量與行駛里程的關(guān)系，進(jìn)而得出換電站的電池質(zhì)量；同時(shí)給出該車載動力電池的生產(chǎn)廠家、電池的生產(chǎn)日期、電池所屬的換電站名稱、使用該電池的用戶信息；
[0027](5)換電站工作人員可以通過網(wǎng)絡(luò)或者手機(jī)客戶端訪問遠(yuǎn)程監(jiān)控中心，獲得本換電站動力電池的質(zhì)量、電池的生產(chǎn)日期、電池的使用用戶；用戶可以通過網(wǎng)絡(luò)或者手機(jī)客戶端訪問遠(yuǎn)程監(jiān)控中心，獲得本用戶所使用的動力電池的質(zhì)量、電池的生產(chǎn)廠家、電池的生產(chǎn)日期、電池的所屬換電站名；
[0028](6)當(dāng)用戶更換車載動力電池時(shí)，換電站監(jiān)控單元通過RFID讀寫器讀取車載動力電池RFID標(biāo)簽內(nèi)的行駛里程和用戶信息，根據(jù)里程對用戶收費(fèi)。
[0029]作為優(yōu)選技術(shù)方案，步驟(3)還包括:車載電池監(jiān)控單元對電池剩余電量進(jìn)行監(jiān)控，當(dāng)電池電量低于報(bào)警閾值時(shí)，通過蜂鳴器報(bào)警提醒用戶更換電池。
[0030]本發(fā)明的有益效果:
[0031](I)通過在車載動力電池上裝有RFID標(biāo)簽，通過換電站監(jiān)控單元對RFID標(biāo)簽的信息讀寫，能夠?qū)崿F(xiàn)對車載動力電池生產(chǎn)廠家、所屬換電站、使用用戶進(jìn)行有效地跟蹤和溯源。
[0032](2)通過遠(yuǎn)程監(jiān)控中心和車載電池監(jiān)控單元的配合工作，能夠長時(shí)間對車載動力電池?cái)?shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)分析，能夠得出電池電量與行駛里程的關(guān)系，進(jìn)而得出換電站的電池質(zhì)量，實(shí)現(xiàn)對換電站電池質(zhì)量進(jìn)行遠(yuǎn)程監(jiān)控。
[0033](3)通過長時(shí)間對車載動力電池?cái)?shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)分析，也能為換電站提供所采購車載動力電池質(zhì)量的好壞的參考信息，提高換電站的經(jīng)營質(zhì)量。
[0034](4)通過手機(jī)客戶端，換電站工作人員和用戶能夠及時(shí)登錄遠(yuǎn)程監(jiān)控中心，查看電池狀態(tài)、行駛里程等信息，方便、實(shí)用。
【附圖說明】
[0035]圖1為本發(fā)明系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖。
[0036]圖2為本發(fā)明車載動力電池結(jié)構(gòu)示意圖。
[0037]圖3為本發(fā)明換電站監(jiān)控單元配線示意圖。
[0038]圖4為本發(fā)明車載電池監(jiān)控單元配線示意圖。
[0039]圖5為本發(fā)明換電站監(jiān)控單元主機(jī)結(jié)構(gòu)示意圖。
[0040]圖6為本發(fā)明換電站監(jiān)控單元主機(jī)電路結(jié)構(gòu)示意圖。[0041 ]圖7為本發(fā)明車載電池監(jiān)控單元主機(jī)結(jié)構(gòu)示意圖。
[0042]圖8為本發(fā)明車載電池監(jiān)控單元主機(jī)電路結(jié)構(gòu)示意圖。
[0043]圖中標(biāo)記:I為換電站監(jiān)控單元，2為車載電池監(jiān)控單元，3為遠(yuǎn)程監(jiān)控中心，4為車載動力電池，5為手機(jī)客戶端，6為RFID標(biāo)簽，7為換電站監(jiān)控單元RFID天線，8為換電站監(jiān)控單元RFID天線高頻線，9為換電站監(jiān)控單元RFID天線凹槽，10為換電站監(jiān)控單元主機(jī)，11為觸摸屏，12為CAN總線，13為GPRS天線，14為車載電池監(jiān)控單元RFID天線，15為電池檢測線，16為GPRS天線高頻線，17為車載電池監(jiān)控單元RFID天線高頻線，18為車載電池監(jiān)控單元主機(jī)，19為CAN總線輸出凹槽，20為GPRS天線凹槽，21為車載電池監(jiān)控單元RFID天線凹槽，22為電池檢測線輸入凹槽。
【具體實(shí)施方式】
[0044]下面參照附圖并結(jié)合實(shí)施例對本發(fā)明的構(gòu)思、具體工作過程行清楚完整地描述。顯然，所描述的實(shí)施例只是本發(fā)明的一部分實(shí)施例，而不是全部實(shí)施例，基于本發(fā)明實(shí)施例，本領(lǐng)域技術(shù)人員在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下所獲得的其他實(shí)施例，均屬于本發(fā)明保護(hù)范圍。
[0045]在本發(fā)明的描述中，需要理解的是，術(shù)語“中心”、“縱向”、“橫向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“豎直”、“水平”、“頂”、“底”、“內(nèi)”、“外”等指示的方位或位置關(guān)系為基于附圖所示的方位或位置關(guān)系，僅是為了便于描述本發(fā)明和簡化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構(gòu)造和操作，因此不能理解為對本發(fā)明的限制。
[0046]如圖1至圖8所示，一種電動汽車換電站電池質(zhì)量遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)包括車載動力電池
4、換電站監(jiān)控單元1、車載電池監(jiān)控單元2、遠(yuǎn)程監(jiān)控中心3、手機(jī)客戶端5。
[0047]車載動力電池在初次使用時(shí)由換電站工作人員給電池貼上無源RFID標(biāo)簽(如圖2所示)，由換電站監(jiān)控單元通過RFID讀寫器給電池上的RFID標(biāo)簽寫入電池生產(chǎn)廠家、電池出廠日期、電池所屬換電站名稱。所述換電站監(jiān)控單元I在所述車載動力電池4交付給用戶使用時(shí)由換電站監(jiān)控單元I通過RFID讀寫器給電池上的RFID標(biāo)簽寫入用戶信息、初始電量、初始里程。在用戶更換所述車載動力電池4時(shí)，換電站監(jiān)控單元通過RFID讀寫器讀取車載動力電池RFID標(biāo)簽內(nèi)的行駛里程和用戶信息，通過里程對用戶收費(fèi)。所述車載電池監(jiān)控單元2—方面采集所述車載動力電池的電量消耗、行駛里程、電池剩余量，并寫入RFID標(biāo)簽，所述車載電池監(jiān)控單元2另一方面讀取所述RFID標(biāo)簽內(nèi)的生產(chǎn)廠家、出廠日期、換電站名稱、電量消耗、行駛里程、用戶信息，并傳輸給所述遠(yuǎn)程監(jiān)控中心3;所述遠(yuǎn)程監(jiān)控中心3對車載動力電池4質(zhì)量進(jìn)行分析。換電站工作人員和用戶能夠通過網(wǎng)絡(luò)或者手機(jī)客戶端訪問所述遠(yuǎn)程監(jiān)控中心以獲得電池彳目息。
[0048]所述車載電池監(jiān)控單元2還用于對電池剩余電量進(jìn)行監(jiān)控，在電池電量低于閾值時(shí)，通過蜂鳴器報(bào)警提醒用戶更換電池。
[0049]遠(yuǎn)程監(jiān)控中心通過GPRS網(wǎng)絡(luò)接收車載動力電池的生產(chǎn)廠家、電池的出廠日期、電池的所屬換電站名稱、電量消耗、行駛里程、用戶信息。通過長時(shí)間對車載動力電池?cái)?shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)分析，采用蒙特卡羅方法統(tǒng)計(jì)出電池電量與行駛里程的關(guān)系，進(jìn)而得出換電站的電池質(zhì)量。同時(shí)給出該車載動力電池的生產(chǎn)廠家、電池的生產(chǎn)日期、電池的所屬換電站名稱、使用該電池的用戶信息。
[0050]換電站工作人員可以通過網(wǎng)絡(luò)訪問遠(yuǎn)程監(jiān)控中心，獲得本換電站動力電池的質(zhì)量、電池的生產(chǎn)日期、電池的使用用戶。用戶可以通過網(wǎng)絡(luò)訪問遠(yuǎn)程監(jiān)控中心，獲得本用戶所使用的動力電池的質(zhì)量、電池的生產(chǎn)廠家、電池的生產(chǎn)日期、電池的所屬換電站名。手機(jī)客戶端為了方便支持換電站和用戶移動訪問遠(yuǎn)程監(jiān)控中心，獲取相應(yīng)的電池信息。
[0051 ] 如圖3所示，所述換電站監(jiān)控單元I包括換電站監(jiān)控單元主機(jī)10和換電站監(jiān)控單元RFID天線7。換電站監(jiān)控單元主機(jī)10有I個(gè)長方體外殼作為換電站監(jiān)控單元主機(jī)10外殼，在換電站監(jiān)控單元主機(jī)10外殼上方設(shè)有I個(gè)換電站監(jiān)控單元RFID天線凹槽9，在換電站監(jiān)控單元主機(jī)10外殼前方安裝有I塊觸摸屏，觸摸屏用于信息輸入以及顯示數(shù)據(jù)，例如當(dāng)車載動力電池初次使用時(shí)，換電站監(jiān)控單元通過RFID讀寫器給RFID標(biāo)簽寫入電池生產(chǎn)廠家、電池出廠日期、電池所屬換電站名稱;這些參數(shù)是通過觸摸屏輸入。并且，每一次換電過程中都需要顯示電池初始電量等信息，這些信息需要通過觸摸屏顯示。在換電站監(jiān)控單元主機(jī)10內(nèi)裝有I塊換電站監(jiān)控電路板，該換電站監(jiān)控電路板上包括微控制器電路、RFID通信電路、觸摸屏驅(qū)動電路。如圖5、圖6所示，該換電站監(jiān)控電路板上的微控制器電路由STC12C5A單片機(jī)及其外圍電路組成，負(fù)責(zé)換電站監(jiān)控單元的數(shù)據(jù)采集、通信控制以及蜂鳴器報(bào)警。該換電站監(jiān)控電路板上的RFID通信電路由RFID射頻驅(qū)動芯片PR9200及其外圍電路組成，負(fù)責(zé)與RFID標(biāo)簽進(jìn)行通信。該換電站監(jiān)控電路板上的RFID通信電路上設(shè)有I個(gè)RFID天線接線端子，通過換電站監(jiān)控單元RFID天線高頻線8與換電站監(jiān)控單元RFID天線7相連，該RFID天線接線端子位于換電站監(jiān)控單元主機(jī)10外殼上方的換電站監(jiān)控單元RFID天線凹槽9處。該換電站監(jiān)控電路板上的觸摸屏驅(qū)動電路由觸摸屏驅(qū)動芯片RA8875及其外圍電路組成，負(fù)責(zé)按鍵檢測與數(shù)據(jù)顯示。該換電站監(jiān)控電路板上的觸摸屏驅(qū)動電路上設(shè)有一個(gè)觸摸屏信號線接口，通過數(shù)據(jù)線與換電站監(jiān)控單元主機(jī)10外殼前方的觸摸屏11相連。
[0052]如圖4所示，所述車載電池監(jiān)控單元2由車載電池監(jiān)控單元主機(jī)18、車載電池監(jiān)控單元RFID天線14和GPRS天線13組成。車載電池監(jiān)控單元主機(jī)18有I個(gè)長方體外殼作為車載電池監(jiān)控單元主機(jī)18外殼，在車載電池監(jiān)控單元主機(jī)18外殼上方設(shè)有I個(gè)CAN總線輸出凹槽19、I個(gè)車載電池監(jiān)控單元RFID天線凹槽21、I個(gè)GPRS天線凹槽20、I個(gè)電池檢測線輸入凹槽22。在車載電池監(jiān)控單元主機(jī)18內(nèi)裝有I塊車載電池監(jiān)控電路板，該車載電池監(jiān)控電路板由微控制器電路、CAN總線通信電路、電池電量檢測電路、RFID通信電路和GPRS通信電路組成。如圖7、圖8所示，該車載電池監(jiān)控電路板上的微控制器電路由STC12C5A單片機(jī)及其外圍電路組成，負(fù)責(zé)車載電池監(jiān)控電路板的電池?cái)?shù)據(jù)采集、自車參數(shù)采集、RFID通信控制和GPRS遠(yuǎn)程通信控制。該車載電池監(jiān)控電路板上的CAN總線通信電路由CAN總線驅(qū)動芯片SN65HVD235及其外圍電路組成，負(fù)責(zé)與自車CAN總線通信。該車載電池監(jiān)控電路板上的CAN總線通信電路上設(shè)有I個(gè)CAN總線接線端子，通過CAN總線12與汽車CAN總線相連，該CAN總線接線端子位于車載電池監(jiān)控單元主機(jī)18外殼上方的CAN總線輸出凹槽19處。該車載電池監(jiān)控電路板上的電池電量檢測電路由電池高邊降壓芯片AS8525和電池電流電壓檢測芯片AS8510及其外圍電路組成，負(fù)責(zé)車載動力電池電量檢測。該車載電池監(jiān)控電路板上的電池電量檢測電路上設(shè)有I個(gè)電池檢測線接線端子，通過電池檢測線15與車載動力電池4相連，該電池檢測線接線端子位于車載電池監(jiān)控單元主機(jī)18外殼上方的電池檢測線輸入凹槽22處。該車載電池監(jiān)控電路板上的RFID通信電路由PR9200及外圍電路組成，電路上設(shè)有I個(gè)RFID天線接線端子，通過車載電池監(jiān)控單元RFID天線高頻線17與車載電池監(jiān)控單元RFID天線14相連，該RFID天線接線端子位于車載電池監(jiān)控單元主機(jī)18外殼上方的車載電池監(jiān)控單元RFID天線凹槽21處。該車載電池監(jiān)控電路板上的GPRS通信電路由GU900S及外圍電路組成，電路上設(shè)有I個(gè)GPRS天線接線端子，通過GPRS天線高頻線16與GPRS天線13相連，該GPRS天線接線端子位于車載電池監(jiān)控單元主機(jī)18外殼上方的GPRS天線凹槽22處。
[0053]所述遠(yuǎn)程監(jiān)控中心3由服務(wù)器及其上位機(jī)軟件組成，通過GPRS網(wǎng)絡(luò)接收車載電池監(jiān)控單元發(fā)送來的車載動力電池的生產(chǎn)廠家、電池的出廠日期、電池的所屬換電站名稱、電量消耗、行駛里程、用戶信息。通過電量消耗和行駛里程計(jì)算出車載動力電池的質(zhì)量。同時(shí)給出該車載動力電池的生產(chǎn)廠家、電池的生產(chǎn)日期、電池的所屬換電站名稱、使用該電池的用戶信息，供換電站和用戶查詢。
[0054]所述手機(jī)客戶端5由手機(jī)APP軟件組成，支持換電站和用戶移動訪問遠(yuǎn)程監(jiān)控中心，獲取相應(yīng)的電池信息。
[0055]本發(fā)明提出的電動汽車換電站電池質(zhì)量遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)的工作原理如下:
[0056](I)車載動力電池4初次使用時(shí)由換電站工作人員將RFID標(biāo)簽6貼到車載動力電池4上，由換電站監(jiān)控單元I通過RFID讀寫器給RFID標(biāo)簽6寫入電池生產(chǎn)廠家、電池出廠日期、電池所屬換電站名稱。
[0057](2)當(dāng)車載動力電池4交付給用戶使用時(shí)，由換電站監(jiān)控單元I通過RFID讀寫器給RFID標(biāo)簽6寫入用戶信息、初始電量、初始里程。
[0058](3)當(dāng)車輛在行駛過程中時(shí)，車載電池監(jiān)控單元2—方面采集車載動力電池4的電量消耗、行駛里程、電池剩余電量，并寫入RFID標(biāo)簽，供換電站收費(fèi)時(shí)提取里程信息；另一方面車載電池監(jiān)控單元2通過RFID讀寫器讀取車載動力電池上的RFID標(biāo)簽，獲得車載動力電池的生產(chǎn)廠家、電池的出廠日期、電池的所屬換電站名稱、用戶信息；同時(shí)車載電池監(jiān)控單元通過GPRS網(wǎng)絡(luò)將電池的生產(chǎn)廠家、電池的出廠日期、電池的所屬換電站名稱、電量消耗、行駛里程、用戶信息傳輸給遠(yuǎn)程監(jiān)控中心3，供遠(yuǎn)程監(jiān)控中心對動力電池質(zhì)量進(jìn)行分析。此夕卜，車載電池監(jiān)控單元2對電池剩余電量進(jìn)行監(jiān)控，當(dāng)電池電量低于報(bào)警閾值時(shí)，通過蜂鳴器報(bào)警提醒用戶更換電池。
[0059](4)遠(yuǎn)程監(jiān)控中心通過GPRS網(wǎng)絡(luò)接收車載動力電池的生產(chǎn)廠家、電池的出廠日期、電池的所屬換電站名稱、電量消耗、行駛里程、用戶信息。通過長時(shí)間對車載動力電池?cái)?shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)分析，采用蒙特卡羅方法統(tǒng)計(jì)出電池電量與行駛里程的關(guān)系，進(jìn)而得出換電站的電池質(zhì)量。同時(shí)給出該車載動力電池的生產(chǎn)廠家、電池的生產(chǎn)日期、電池的所屬換電站名稱、使用該電池的用戶信息。
[0060](5)換電站工作人員可以通過網(wǎng)絡(luò)訪問遠(yuǎn)程監(jiān)控中心，獲得本換電站動力電池的質(zhì)量、電池的生產(chǎn)日期、電池的使用用戶。用戶可以通過網(wǎng)絡(luò)訪問遠(yuǎn)程監(jiān)控中心，獲得本用戶所使用的動力電池的質(zhì)量、電池的生產(chǎn)廠家、電池的生產(chǎn)日期、電池的所屬換電站名。換電站訪問遠(yuǎn)程監(jiān)控中心和用戶訪問遠(yuǎn)程監(jiān)控中心均可通過手機(jī)客戶端進(jìn)行，獲取相應(yīng)的電池信息。
[0061 ] (6)當(dāng)用戶更換車載動力電池時(shí)，換電站監(jiān)控單元通過RFID讀寫器讀取車載動力電池RFID標(biāo)簽內(nèi)的行駛里程和用戶信息，根據(jù)里程對用戶收費(fèi)。
[0062]以上所述僅用于描述本發(fā)明技術(shù)方案和具體實(shí)施例，并不用于限定本發(fā)明的保護(hù)范圍，應(yīng)當(dāng)理解，在不違背本發(fā)明實(shí)質(zhì)內(nèi)容和原則的前提下，所作任何修改、改進(jìn)或等同替換等都將落入本發(fā)明的保護(hù)范圍內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種電動汽車換電站電池質(zhì)量遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于，包括:車載動力電池(4)、換電站監(jiān)控單元(I)、車載電池監(jiān)控單元(2)、遠(yuǎn)程監(jiān)控中心(3); 所述車載動力電池(4)上裝有無源RFID標(biāo)簽(6);所述換電站監(jiān)控單元(I)在所述車載動力電池(4)初次使用時(shí)用于給RFID標(biāo)簽(6)寫入電池生產(chǎn)廠家、電池出廠日期、電池所屬換電站名稱，在所述車載動力電池(4)交付給用戶使用時(shí)用于給所述RFID標(biāo)簽(6)寫入用戶信息、初始電量、初始里程，在用戶更換所述車載動力電池(4)時(shí)用于讀取所述RFID標(biāo)簽(6)內(nèi)的行駛里程和用戶信息;所述車載電池監(jiān)控單元(2) —方面采集所述車載動力電池(4)的電量消耗、行駛里程、電池剩余量，并寫入RFID標(biāo)簽(6)，所述車載電池監(jiān)控單元(2)另一方面讀取所述RFID標(biāo)簽(6)內(nèi)的生產(chǎn)廠家、出廠日期、換電站名稱、電量消耗、行駛里程、用戶信息，并傳輸給所述遠(yuǎn)程監(jiān)控中心(3);所述遠(yuǎn)程監(jiān)控中心(3)對車載動力電池質(zhì)量進(jìn)行分析。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種電動汽車換電站電池質(zhì)量遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于，還包括手機(jī)客戶端(5)，換電站和用戶能夠通過所述手機(jī)客戶端(5)訪問所述遠(yuǎn)程監(jiān)控中心(3)以獲得電池彳目息。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種電動汽車換電站電池質(zhì)量遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于，所述車載電池監(jiān)控單元(2)還用于對電池剩余電量進(jìn)行監(jiān)控，在電池電量低于閾值時(shí)報(bào)警提醒用戶更換電池。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種電動汽車換電站電池質(zhì)量遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于，所述換電站監(jiān)控單元(I)包括微控制器電路、RFID通信電路、觸摸屏驅(qū)動電路、換電站監(jiān)控單元RFID天線； 所述微控制器電路由STC12C5A單片機(jī)及其外圍電路組成，負(fù)責(zé)換電站監(jiān)控單元的數(shù)據(jù)采集、通信控制以及蜂鳴器報(bào)警； 所述RFID通信電路由RFID射頻驅(qū)動芯片PR9200、RFID天線接線端子及其外圍電路組成，負(fù)責(zé)與RFID標(biāo)簽進(jìn)行通信，并通過RFID天線接線端子連接所述換電站監(jiān)控單元RFID天線； 所述觸摸屏驅(qū)動電路由觸摸屏驅(qū)動芯片RA8875及其外圍電路組成，負(fù)責(zé)按鍵檢測與數(shù)據(jù)顯示，并通過觸摸屏信號線接口與觸摸屏(11)相連。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種電動汽車換電站電池質(zhì)量遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于，所述微控制器電路、RFID通信電路、觸摸屏驅(qū)動電路設(shè)置在一塊電路板上，所述電路板放置在一個(gè)長方體外殼內(nèi)部，所述長方體外殼上方設(shè)有換電站監(jiān)控單元RFID天線凹槽(9)，所述RFID天線接線端子設(shè)置在所述換電站監(jiān)控單元RFID天線凹槽(9)處，所述長方體外殼前方安裝所述觸摸屏(11)。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種電動汽車換電站電池質(zhì)量遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于， 所述車載電池監(jiān)控單元包括微控制器電路、CAN總線通信電路、電池電量檢測電路、RFID通信電路和GPRS通信電路； 所述微控制器電路包括STC12C5A單片機(jī)及其外圍電路，負(fù)責(zé)車載動力電池的數(shù)據(jù)采集、自車參數(shù)采集、RFID通信控制和GPRS遠(yuǎn)程通信控制； 所述CAN總線通信電路包括CAN總線驅(qū)動芯片SN65HVD235及其外圍電路，通過CAN總線接線端子與汽車CAN總線通信； 所述電池電量檢測電路包括電池高邊降壓芯片AS8525和電池電流電壓檢測芯片AS8510及其外圍電路，通過電池檢測線接線端子與車載動力電池(4)相連進(jìn)行電量檢測； 所述RFID通信電路通過RFID天線接線端子連接車載電池監(jiān)控單元RFID天線(14); 所述GPRS通信電路通過GPRS天線接線端子連接GPRS天線(13)。7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種電動汽車換電站電池質(zhì)量遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于，所述微控制器電路、CAN總線通信電路、電池電量檢測電路、RF ID通信電路和GPRS通信電路設(shè)置在一塊電路板上，所述電路板放置在一個(gè)長方體外殼內(nèi)部，所述長方體外殼上方設(shè)有CAN總線輸出凹槽(19)、車載電池監(jiān)控單元RFID天線凹槽(21)、GPRS天線凹槽(20)、電池檢測線輸入凹槽(22);所述CAN總線接線端子設(shè)置在所述CAN總線輸出凹槽(19)處，所述RFID天線接線端子設(shè)置在所述車載電池監(jiān)控單元RFID天線凹槽(21)處，所述GPRS天線接線端子設(shè)置在所述GPRS天線凹槽(20)處，所述電池檢測線接線端子設(shè)置在所述電池檢測線輸入凹槽(22)處。8.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種電動汽車換電站電池質(zhì)量遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于，所述遠(yuǎn)程監(jiān)控中心(3)包括服務(wù)器和上位機(jī)軟件;所述手機(jī)客戶端(5)包括手機(jī)APP軟件。
【文檔編號】B60L11/18GK205523736SQ201620067134
【公開日】2016年8月31日
【申請日】2016年1月22日
【發(fā)明人】何友國, 袁朝春, 陳龍, 江浩斌, 蔡英鳳
【申請人】江蘇大學(xué)