一種電動(dòng)汽車換電站電池質(zhì)量遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)及監(jiān)控方法
【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(dòng)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(dòng)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(lái)，世界各國(guó)都加大了發(fā)展電動(dòng)汽車的力度，我國(guó)也出臺(tái)了一系列推動(dòng)電動(dòng)汽車的發(fā)展措施。電動(dòng)汽車換電站是電動(dòng)汽車發(fā)展的基礎(chǔ)設(shè)施，換電站的建設(shè)運(yùn)營(yíng)是推動(dòng)發(fā)展電動(dòng)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(wèn)題，就是由于電池質(zhì)量不同，會(huì)出現(xiàn)不同電池在同樣電量下行駛里程不同，這就會(huì)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(wú)法衡量電池質(zhì)量的好壞，這樣就會(huì)影響到換電站的經(jīng)營(yíng)。
[0003]如何能夠精確的測(cè)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(lái)的人力物力消耗是目前急需解決的問(wèn)題。因此，本發(fā)明提出一種電動(dòng)汽車換電站電池質(zhì)量遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)，通過(guò)車載監(jiān)控電路采集電池量和行駛里程，同時(shí)通過(guò)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(guò)網(wǎng)絡(luò)或手機(jī)遠(yuǎn)程訪問(wèn)監(jiān)控中心了解電池質(zhì)量的好壞。通過(guò)查閱資料，目前，對(duì)換電站電池質(zhì)量進(jìn)行遠(yuǎn)程監(jiān)控的系統(tǒng)在電動(dòng)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(dòng)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(guò)電池電量監(jiān)控芯片采集動(dòng)力電池的剩余電量，采用CAN總線采集汽車行駛里程，通過(guò)GPRS網(wǎng)絡(luò)將電池電量與行駛里程發(fā)送到遠(yuǎn)程訪問(wèn)監(jiān)控中心。遠(yuǎn)程監(jiān)控中心通過(guò)長(zhǎng)時(shí)間對(duì)車載動(dòng)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(guò)網(wǎng)絡(luò)后手機(jī)遠(yuǎn)程訪問(wèn)監(jiān)控中心，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)對(duì)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(dòng)汽車換電站電池質(zhì)量遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)，包括:車載動(dòng)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(dòng)力電池上裝有無(wú)源RFID標(biāo)簽;所述換電站監(jiān)控單元在所述車載動(dòng)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(dòng)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(dòng)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(duì)車載動(dòng)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(guò)所述手機(jī)客戶端訪問(wèn)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(duì)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(dòng)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(dòng)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(guò)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(dòng)電路由觸摸屏驅(qū)動(dòng)芯片RA8875及其外圍電路組成，負(fù)責(zé)按鍵檢測(cè)與數(shù)據(jù)顯示，并通過(guò)觸摸屏信號(hào)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(dòng)電路設(shè)置在一塊電路板上，所述電路板放置在一個(gè)長(zhǎng)方體外殼內(nèi)部，所述長(zhǎng)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(zhǎng)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(cè)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(dòng)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(dòng)芯片SN65HVD235及其外圍電路，通過(guò)CAN總線接線端子與汽車CAN總線通信；
[0017]所述電池電量檢測(cè)電路包括電池高邊降壓芯片AS8525和電池電流電壓檢測(cè)芯片AS8510及其外圍電路，通過(guò)電池檢測(cè)線接線端子與車載動(dòng)力電池相連進(jìn)行電量檢測(cè)；
[0018]所述RFID通信電路通過(guò)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(guò)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(cè)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(zhǎng)方形外殼內(nèi)部，所述長(zhǎng)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(cè)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(cè)線接線端子設(shè)置在所述電池檢測(cè)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(dòng)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(dòng)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(dòng)力電池上，由換電站監(jiān)控單元通過(guò)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(dòng)力電池交付給用戶使用時(shí)，由換電站監(jiān)控單元通過(guò)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(guò)程中時(shí)，車載電池監(jiān)控單元一方面通過(guò)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(dòng)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(guò)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(guò)GPRS網(wǎng)絡(luò)接收到車載動(dòng)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(guò)長(zhǎng)時(shí)間對(duì)車載動(dòng)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(dòng)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(guò)網(wǎng)絡(luò)或者手機(jī)客戶端訪問(wèn)遠(yuǎn)程監(jiān)控中心，獲得本換電站動(dòng)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(guò)網(wǎng)絡(luò)或者手機(jī)客戶端訪問(wèn)遠(yuǎn)程監(jiān)控中心，獲得本用戶所使用的動(dòng)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(dòng)力電池時(shí)，換電站監(jiān)控單元通過(guò)RFID讀寫器讀取車載動(dòng)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(duì)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(duì)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(guò)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(guò)在車載動(dòng)力電池上裝有RFID標(biāo)簽，通過(guò)換電站監(jiān)控單元對(duì)RFID標(biāo)簽的信息讀寫，能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)車載動(dòng)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(guò)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(zhǎng)時(shí)間對(duì)車載動(dòng)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(duì)換電站電池質(zhì)量進(jìn)行遠(yuǎn)程監(jiān)控。
[0033](3)通過(guò)長(zhǎng)時(shí)間對(duì)車載動(dòng)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(gòu)車載動(dòng)力電池質(zhì)量的好壞的參考信息，提高換電站的經(jīng)營(yíng)質(zhì)量。
[0034](4)通過(guò)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(shuō)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(dòng)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

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