CN102932450A - 一种获取电动汽车动力电池信息的终端及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种获取电动汽车动力电池数据的终端及方法，用于解决现有技术中无法对车辆的动力电池的使用情况以及运行状态的监控问题。该终端包括：数据采集模块，用于通过车载动力电池的电池感知模块BBS采集动力电池的属性信息以及状态信息；显示器，用于显示数据采集模块采集的动力电池的属性信息以及状态信息；通讯模块，用于将数据采集模块采集到的动力电池的属性信息以及状态信息发送至电动汽车运营管理平台。本发明的技术方案，使电池拥有者可以掌握车辆对电池的使用情况、电池的运行状态等信息，便于对电池进行维护或更换，从而提高了电动汽车的安全性。

Description

一种获取电动汽车动力电池信息的终端及方法

技术领域

本发明涉及动力电池信息处理领域，具体而言，涉及一种获取电动汽车动力电池信息的终端及方法。

背景技术

电动汽车作为人类新型的代步工具之一，它具有无污染、低噪声、能源利用效率高等优点。国家电网公司将动力电池作为固定资产。对私人电动汽车用户提供动力电池租赁服务，以此减少用户在电池端的成本及后期维护费用。同时国网在建设智能充换电网路运营模式时所遵循的基本思路为“换电为主，充电为辅，集中充电，统一配送”的思想，根据该思想建设的充换电运营系统可以使用户在极短的时间内完成动力电池的更换，缩短了单个用户充电时间。

国内市场中用于电池资产管理的终端主要依赖RFID(Radio FrequencyIDentification，射频识别)技术。通过与资产设备中安置的RFID标签进行通讯，以此实现对资产的管理。这种产品主要有两个部分组成：手持终端及RFID标签。手持终端采集当前设备的地理位置、状态及异常报警信息。RFID标签则被安装至设备上，标签内存储该设备的基本信息并与手持终端进行通信。可是RFID标签的有效传输距离短，对于电动汽车动力电池这种在城市范围内流动的设备并不适用。以北京电力公司为例，其现阶段所拥有的动力电池数量为3000箱，每箱电池安装一个RFID标签将需要很大的成本，同时每个标签都应有自己单一的地址，如何保证未来在电动汽车稠密的省市中标签不会发生地址冲突也是未来可能面临的难题。

综上所述，现有技术中的电池资产管理终端不适合对电动汽车动力电池的资产管理。

发明内容

本发明提供一种获取电动汽车动力电池信息的终端及方法，用于解决现有技术中无法对电动汽车的动力电池的使用情况以及运行状态的进行监控问题。

根据本发明的一个方面，提供了一种获取电动汽车动力电池信息的终端，包括：数据采集模块，用于通过车载动力电池的电池感知模块BBS采集动力电池的属性信息以及状态信息；显示器，用于显示数据采集模块采集的动力电池的属性信息以及状态信息；通讯模块，用于将数据采集模块采集到的动力电池的属性信息以及状态信息发送至电动汽车运营管理平台。

进一步地，上述通讯模块还包括：接收单元，用于接收来自电动汽车运营管理平台的动力电池的充换电服务消息以及缴费信息。

其中，上述数据采集模块包括：射频发射机，用于向BBS发送动力电池信息的请求消息；射频接收机，用于接收来自BBS的动力电池属性信息以及状态信息。

其中，上述通讯模块包括：射频接收机，用于接收来自电动汽车运营管理平台的动力电池的充换电服务消息以及缴费信息；射频发射机，用于将数据采集模块采集到的动力电池的属性信息以及状态信息发送至电动汽车运营管理平台。

进一步地，上述终端还包括：短程无线通信模块ZigBee，用于当电动汽车充电或换电时，向充换电站中的监控设备获取动力电池的充换电提示信息。

其中，上述电池属性信息包括：电池生产厂商信息、电池设备ID、电池型号、电池额定电压值以及电池额定电流值。

其中，上述电池状态信息包括：单体电池电压、电池的总电压、电池的总电流、电池的剩余电量、电池外围温度值以及电池外围湿度值。

进一步地，上述终端还包括：GPS接收机，用于获取终端当前所处地理位置信息；通讯模块包括，第一发送单元，用于将GPS接收机获取的地理位置信息发送至电动汽车运营管理平台。

其中，上述通讯模块还包括：获取单元，用于与车载终端通信，并获取车辆当前的位置信息以及车辆当前行驶信息；第二发送单元，用于将获取单元获取到的位置信息与行驶信息发送至电动汽车运营管理平台。

根据本发明的另一个方面，提供了一种获取电动汽车动力电池信息的方法，包括：通过车载动力电池的电池感知模块BBS采集动力电池的属性信息以及状态信息；显示采集到的动力电池的属性信息以及状态信息；将采集到的动力电池的属性信息以及状态信息发送至电动汽车运营管理平台。

进一步地，上述方法还包括：接收来自电动汽车运营管理平台的动力电池的充换电服务消息以及缴费信息。

进一步地，上述方法还包括：当电动汽车充电或换电时，向充换电站中的监控设备获取动力电池的充换电提示信息。

进一步地，上述方法还包括：通过GPS模块获取终端当前所处地理位置信息；将获取的地理位置信息发送至电动汽车运营管理平台。

进一步地，上述方法还包括：与车载终端通信，并获取车辆当前的位置信息以及车辆当前行驶信息；将获取到的位置信息与行驶信息发送至电动汽车运营管理平台。

本发明的技术方案，由于可以通过车载动力电池的电池资产管理模块BBS(Battery Safety Supervision，电池感知模块)采集动力电池的属性信息以及状态信息，将采集到的信息发送至电动汽车运营管理平台。从而使电池拥有者以及用户可以掌握电池的基本属性信息、电池的使用状态等信息，便于及时对电池进行维护或更换，提高了电动汽车的可靠性，并且由于将电动汽车动力电池的信息提供给电动汽车运营管理系统，方便了对动力电池的资产管理，同时为动力电池的后期维护提供了历史数据。

附图说明

图1是本发明的获取电动汽车动力电池信息的终端的结构示意图；

图2是本发明获取电动汽车动力电池信息的终端的硬件结构示意图；以及

图3是本发明的获取电动汽车动力电池信息的方法流程图。

具体实施方式

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明实施例作进一步详细的说明。

以下对本发明中涉及到的BSS(Battery Safety System，电池资产安全管理系统)以及BMS(Battery Management System，电池管理系统)进行简要介绍。

BSS模块，简称BSS模块，BSS模块与每块电池进行一对一的绑定，电池资产信息不可被第三方更改。此模块记录电池全整个命周期各个环节的信息，配合电动汽车智能运营管理系统网站、站内监控系统、电动汽车车载终端、充电桩等设备监测电池动态，跟踪电池在车运行环节、充电环节、换电环节、库房保存环节的过程并记录相关数据。

BSS芯片具有如下基本功能：数据信息存储：在模块内存储电池资产相关信息及历史数据信息。可以存储电力公司关于电池的资产信息，包含电池的归属者，电池的基本信息，电池报废地点等信息；动力电池运行信息，同时记录电池在运行的过程，出入库时间、地点，最近两次车辆信息；电池组整个生命周期充放电次数。

密钥管理：对电池文件进行密钥保护，保护数据的安全。

RFID通信接口：BSS模块具备与外部RFID设备进行射频通讯的功能，可以实现与外部设备进行数据的读写交互，数据通讯距离达到10米。采用RFID的传输方式，可方便工作人员通过硬件、软件对电池的操作，并且提高了信息交互的安全性。

BMS通信接口：芯片具备与BMS通讯接口，可以通过BMS与外界交互。

BSS芯片具备强扩展性，根据用户的需求变更，可进行相应功能的扩展。低功耗性，采用各种低功耗设计，保证在无供电情况下运行时间达到6个月。

BMS模块是电池与用户之间的纽带，主要应用于充电电池。充电电池存在以下缺点：存储能量少、寿命短、串并联使用不方便的问题、使用安全性以及电池电量估算困难等。电池的性能复杂，不同类型的电池特性亦相差很大。电BMS能够提高电池的利用率，防止电池出现过充电和过放电，延长电池的使用寿命，监控电池的状态。

BMS模块具有以下功能，准确估测SOC(State of Charge，荷电状态)，即电池剩余电量，保证SOC保持在合理的范围内，防止由于过充电或过放电对电池的损伤，从而可以随时预报混合动力汽车储能电池还剩余多少能量或者储能电池的荷电状态。

动态监测功能，在电池充放电过程中，实时采集电动汽车蓄电池组中的每块电池的端电压和温度、充放电电流及电池包总电压，防止电池发生过充电或过放电现象。同时能够及时给出电池状况，挑选出存在故障的电池，保持整组电池运行的可靠性和高效性。

电池间的均衡功能，即为单体电池均衡充电，使电池组中各个电池都达到均衡一致的状态。

图1是本发明的获取电动汽车动力电池信息的终端的结构示意图。

如图1所示，该终端10包括以下组成部分：

数据采集模块11，用于通过车载动力电池的BBS采集动力电池的属性信息以及状态信息；

显示器12，用于显示数据采集模块采集的动力电池的属性信息以及状态信息；

通讯模块13，用于将数据采集模块采集到的动力电池的属性信息以及状态信息发送至电动汽车运营管理平台。

本发明的获取电动汽车动力电池信息的终端可以是手持终端，例如手持POS机或平板电脑。

国网电动汽车监控中心也可以通过GPRS(General Packet Radio Service，通用分组无线业务)无线通讯网络与手持终端进行充换电服务消息的推送、车辆行驶以及安全状况的监控，基于此，上述通讯模块13还可以包括：接收单元，用于接收来自电动汽车运营管理平台的动力电池的充换电服务消息以及缴费信息。同时，上述通讯模块13也可以通过GPRS无线通讯网络进行通讯。

由于通常BMS(Battery Management System，电池管理系统)系统只具有串口或CAN总线接口，不具有无线模块。因此采集模块与BBS模块进行通讯的，BBS模块与BMS通过CAN或串口连接。其中，上述数据采集模块首先可以通过车动力电池自身的BBS获取BMS的电池状态信息，其中，电池状态信息可以包括：单体电池电压、电池的总电压、电池的总电流、电池的剩余电量、电池外围温度值以及电池外围湿度值。

上述数据采集模块可以通过从BBS中获取预先录入的电池属性信息，这些电池属性信息包括：电池生产厂商信息、电池设备ID、电池型号、电池额定电压值以及电池额定电流值。

其中，为了将采集到的电池信息上传至远程电动汽车运营管理平台，上述通讯模块还可以包括：获取单元，用于与车载终端通信，并获取车辆当前的位置信息以及车辆当前行驶信息；发送单元，用于将获取单元获取到的位置信息与行驶信息发送至电动汽车运营管理平台。具体地，这里的获取单元以及发送单元可以是终端具有的3G或GPRS通讯模块。同时，用户还可以这样的通讯模块与管理平台进行交互获得该用户有关电动汽车更加全面、详尽的服务信息，如电池租赁使用时间、电池近期更换明细、用户缴费明细服务等。

图2是本发明获取电动汽车动力电池信息的终端的硬件结构示意图。

如图2所示，该终端以处理芯片为核心，该处理芯片作为整个终端的控制及数据处理中心，可以选取ARM9或者更高系统的芯片来实现。通过处理芯片提供了多个外设接口，用于连接各功能模块，COM接口，可以作为联机调试时使用的接口，例如可以采用RS232来实现。SD/USB，可以用于连接用户大容量存储设备以及安全芯片的承接方式。同时，终端还为用户提供Micro USB25、SD卡接口27，便于产品升级及用户应用扩展。

图2中所示的存储装置24用于存储系统的参数、操作系统、应用软件等，例如可以采用SDRAM或FLASH等。

ZigBee模块22，主要用于车辆在充换电站内与站内的监控系统进行通信。具体可以用于当电动汽车充电或换电时，向充换电站中的监控设备获取动力电池的充换电信息。而充换电站内设备也可以将这些信息通过ZigBee模块采集至站内监控系统，并发送至远程电动汽车管理平台，实现对电动汽车充换电远程监控。同时还可以为站内工作人员显示当前站内空闲充电桩或换电工作台，从而工作人员可以实现对顾客充换电的站内引导。

如图2所示，该获取电动汽车动力电池信息的终端还包括用于显示获取到的数据的LCD显示器28，以及用于输入信息的键盘26。使用户可以清晰地查看采集分析后的数据并准确的进行相应操作。同时还包括为终端提供可靠工作电源的电源29。

其中，上述数据采集模块11以及通讯模块13可以采用图中所示的射频发射机以及射频接收机来实现，射频发射机为3G或GPRS硬件模块内的发射单元，用于向BBS发送动力电池信息请求信息，以及用于将数据采集模块采集到的动力电池的属性信息以及状态信息发送至电动汽车运营管理平台；射频接收机为3G或GPRS接收单元，用于接收来自BBS的动力电池的属性信息以及状态信息以及接收来自电动汽车运营管理平台的动力电池的充换电服务消息以及缴费信息。

为了对车辆进行定位，该终端还包括：用于获取终端当前所处地理位置信息的GPS接收机23，同时也可以采用终端具有的通讯模块与国网相应服务器及GIS数据库进行通讯来获取终端目前的地理位置信息。

图中所示的音频模块30，用于在接收到信息或发送信息成功时发出提示声音。

本发明还提供了一种获取电动汽车动力电池信息的方法，图3是获取电动汽车动力电池信息的方法的流程图。

如图3所示，该方法包括以下步骤：

步骤301：通过车载动力电池的BBS采集动力电池的属性信息以及状态信息；

步骤302：显示数据采集模块采集的动力电池的属性信息以及状态信息；

步骤303：将数据采集模块采集到的动力电池的属性信息以及状态信息发送至电动汽车运营管理平台。

为了将获取到的电池信息上传至远程监控系统，上述方法还可以包括接收来自电动汽车运营管理平台的动力电池的充换电服务消息以及缴费信息的步骤。

同时，为了方便用户了解电动汽车动力电池的充电信息，当电动汽车充电或换电时，向充换电站中的监控设备获取动力电池的充换电提示信息。

为了实现远程监控系统对车辆行驶状态的监控，上述方法还可以包括：通过GPS模块获取终端当前所处地理位置信息；将地理位置信息发送至电动汽车运营管理平台。

其中，上述方法还可以包括：与车载终端通信，并获取车辆当前的位置信息以及车辆当前行驶信息；将获取到的所述位置信息与所述行驶信息发送至电动汽车运营管理平台。

本发明的获取电动汽车动力电池信息的终端，由于可以通过车载动力电池的电池资产管理模块BBS(电池感知模块，Battery Safety Supervision)采集动力电池的属性信息以及状态信息，将数据采集模块采集到的动力电池的属性信息以及状态信息发送至电动汽车运营管理平台。从而使电池拥有者以及用户可以掌握车辆对电池的使用情况、电池的运行状态等信息，便于及时对电池进行维护或更换，提高了电动汽车的安全性，并且由于将电动汽车动力电池的信息提供给电动汽车运营管理系统，方便了对动力电池的资产管理，并且还为动力电池的后期维护提供了历史数据。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个......”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均包含在本发明的保护范围内。

Claims (14)

1.一种获取电动汽车动力电池信息的终端，其特征在于，包括：

数据采集模块，用于通过车载动力电池的电池感知模块BBS采集动力电池的属性信息以及状态信息；

显示器，用于显示所述数据采集模块采集的所述动力电池的属性信息以及状态信息；

通讯模块，用于将所述数据采集模块采集到的动力电池的属性信息以及状态信息发送至电动汽车运营管理平台。

2.根据权利要求1所述的终端，其特征在于，所述通讯模块还包括：

接收单元，用于接收来自电动汽车运营管理平台的动力电池的充换电服务消息以及缴费信息。

3.根据权利要求1所述的终端，其特征在于，所述数据采集模块包括：

射频发射机，用于向所述BBS发送动力电池信息的请求消息；

射频接收机，用于接收来自所述BBS的动力电池属性信息以及状态信息。

4.根据权利要求2所述的终端，其特征在于，所述通讯模块包括：

射频接收机，用于接收来自电动汽车运营管理平台的动力电池的充换电服务消息以及缴费信息；

射频发射机，用于将所述数据采集模块采集到的动力电池的属性信息以及状态信息发送至电动汽车运营管理平台。

5.根据权利要求1所述的终端，其特征在于，所述终端还包括：

短程无线通信模块ZigBee，用于当所述电动汽车充电或换电时，向充换电站中的监控设备获取所述动力电池的充换电提示信息。

6.根据权利要求1所述的终端，其特征在于，所述电池属性信息包括：电池生产厂商信息、电池设备ID、电池型号、电池额定电压值以及电池额定电流值。

7.根据权利要求1所述的终端，其特征在于，所述电池状态信息包括：

单体电池电压、电池的总电压、电池的总电流、电池的剩余电量、电池外围温度值以及电池外围湿度值。

8.根据权利要求1所述终端，其特征在于，所述终端还包括：

GPS接收机，用于获取终端当前所处地理位置信息；

所述通讯模块包括，第一发送单元，用于将所述GPS接收机获取的所述地理位置信息发送至电动汽车运营管理平台。

9.根据权利要求1所述的终端，其特征在于，所述通讯模块还包括：

获取单元，用于与车载终端通信，并获取车辆当前的位置信息以及车辆当前行驶信息；

第二发送单元，用于将所述获取单元获取到的所述位置信息与所述行驶信息发送至电动汽车运营管理平台。

10.一种获取电动汽车动力电池信息的方法，其特征在于，包括：

通过车载动力电池的电池感知模块BBS采集动力电池的属性信息以及状态信息；

显示采集到的所述动力电池的属性信息以及状态信息；

将采集到的动力电池的属性信息以及状态信息发送至电动汽车运营管理平台。

11.根据权利要求10所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

接收来自电动汽车运营管理平台的动力电池的充换电服务消息以及缴费信息。

12.根据权利要求10所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

当所述电动汽车充电或换电时，向充换电站中的监控设备获取所述动力电池的充换电提示信息。

13.根据权利要求10所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

通过GPS模块获取终端当前所处地理位置信息；

将获取的地理位置信息发送至电动汽车运营管理平台。

14.根据权利要求10所述的终端，其特征在于，所述方法还包括：

与车载终端通信，并获取车辆当前的位置信息以及车辆当前行驶信息；

将获取到的所述位置信息与所述行驶信息发送至电动汽车运营管理平台。

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