一種電動汽車換電站電池質(zhì)量遠程監(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，具體為一種電動汽車換電站電池質(zhì)量遠程監(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、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方式是采取按里程計費的方式，但這種計費方式存在一個問題，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，進而監(jiān)控換電站電池的質(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，同時通過GPRS模塊將信息發(fā)送到遠程監(jiān)控中心，換電站和車主都可以通過網(wǎng)絡(luò)或手機遠程訪問監(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)量進行遠程監(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)送到遠程訪問監(jiān)控中心。遠程監(jiān)控中心通過長時間對車載動力電池數(shù)據(jù)的統(tǒng)計分析，采用蒙特卡羅方法統(tǒng)計出電池電量與行駛里程的關(guān)系，進而得出換電站的電池質(zhì)量。換電站和車主通過網(wǎng)絡(luò)后手機遠程訪問監(jiān)控中心，進而實現(xiàn)對換電站電池質(zhì)量進行遠程監(jiān)控的目的。實現(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、遠程監(jiān)控中心；
[0006]所述車載動力電池上裝有無源RFID標簽;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用于給所述RFID標簽寫入用戶信息、初始電量、初始里程，在用戶更換所述車載動力電池時用于讀取所述RFID標簽內(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標簽，所述車載電池監(jiān)控單元另一方面讀取所述RFID標簽內(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，并傳輸給所述遠程監(jiān)控中心;所述遠程監(jiān)控中心對車載動力電池質(zhì)量進行分析。
[0007]作為優(yōu)選技術(shù)方案，還包括手機客戶端，換電站和用戶能夠通過所述手機客戶端訪問所述遠程監(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行監(jiān)控，在電池電量低于閾值時報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單片機及其外圍電路組成，負責(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，負責(zé)與RFID標簽進行通信，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單片機及其外圍電路，負責(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，所述遠程監(jiān)控中心包括服務(wù)器和上位機軟件;所述手機客戶立而包括手機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)量遠程監(jiān)控方法，包括:
[0023](I)當(dāng)車載動力電池初次使用時，由換電站工作人員將RFID標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，由換電站監(jiān)控單元通過RFID讀寫器給RFID標簽寫入用戶信息、初始電量、初始里程；
[0025](3)當(dāng)車輛在行駛過程中時，車載電池監(jiān)控單元一方面通過RFID讀寫器給RFID標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)傳輸給遠程監(jiān)控中心；
[0026](4)遠程監(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;通過長時間對車載動力電池數(shù)據(jù)的統(tǒng)計分析，采用蒙特卡羅方法統(tǒng)計出電池電量與行駛里程的關(guān)系，進而得出換電站的電池質(zhì)量；同時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)或者手機客戶端訪問遠程監(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)或者手機客戶端訪問遠程監(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，換電站監(jiān)控單元通過RFID讀寫器讀取車載動力電池RFID標簽內(nèi)的行駛里程和用戶信息，根據(jù)里程對用戶收費。
[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行監(jiān)控，當(dāng)電池電量低于報警閾值時，通過蜂鳴器報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標簽，通過換電站監(jiān)控單元對RFID標簽的信息讀寫，能夠?qū)崿F(xiàn)對車載動力電池生產(chǎn)廠家、所屬換電站、使用用戶進行有效地跟蹤和溯源。
[0032](2)通過遠程監(jiān)控中心和車載電池監(jiān)控單元的配合工作，能夠長時間對車載動力電池數(shù)據(jù)的統(tǒng)計分析，能夠得出電池電量與行駛里程的關(guān)系，進而得出換電站的電池質(zhì)量，實現(xiàn)對換電站電池質(zhì)量進行遠程監(jiān)控。
[0033](3)通過長時間對車載動力電池數(shù)據(jù)的統(tǒng)計分析，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)通過手機客戶端，換電站工作人員和用戶能夠及時登錄遠程監(jiān)控中心，查看電池狀態(tài)、行駛里程等信息，方便、實用。
【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)控單元主機電路

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