CN109910674A - 一种电动车可更换电池交易系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种电动车可更换电池交易系统，包括可更换电池、充\换电站、终端管理模块、充\用电设备、后台监控模块；其中，可更换电池设置有电池监控模块和第一充\用电接口；电池监控模块用于监测得到可更换电池的电池状态信息，并与后台监控模块进行加密通信；终端管理模块，用于与后台监控模块以及可更换电池进行通信，以及用于实现可更换电池交易操作；后台监控模块，用于接收可更换电池的电池状态信息，并根据可更换电池的电池成本分配、交易地点和电量来确定电池交易费用。本发明提供的一种电动车可更换电池交易系统，能够实时监控可更换电池的状态信息，并准确计算电池的交易价值，有利于平衡交易各方的利益并促进换电站的广泛分布。

Description

一种电动车可更换电池交易系统

技术领域

本发明涉及电池管理技术领域，尤其涉及一种电动车可更换电池交易系统。

背景技术

由于环保等原因，世界各国纷纷推出新能源车替代燃油车的计划，作为新能源车主力的电动车得到快速发展。

现有技术中，电动车大多使用可充电电池实现随车电能供应，电动车行驶耗用电能后，可停靠到固定的充电桩旁连接充电线路进行充电；在行驶中刹车、减速时，电动车的电机工作在发电机状态也可以回收能量给电池充电；还有的电动车采用换电池的方式来持续提供电能。

目前，使用现有可更换电池交易及租赁技术，存在如下问题：

交易费用中没有充分考虑交易地点分布的成本和电池本身成本分配因素，无法平衡交易各方的利益，且交易地点过度依赖充电站，不利于换电站的广泛分布。

发明内容

本发明实施例提供的一种电动车可更换电池交易系统，能够实时监控可更换电池的状态信息，有利于解决电池的性能监控及寿命判断问题；并以电池状态信息、交易地点、电量作为依据计算电池的交易费用，有利于平衡各方的利益，从而能够有效地提高交易的公平性并促进换电站的广泛分布。

为实现上述目的，本发明实施例提供的一种电动车可更换电池交易系统，包括可更换电池、充\换电站、终端管理模块、充\用电设备、后台监控模块；其中，所述可更换电池设置有电池监控模块和第一充\用电接口；所述电池监控模块用于监测得到可更换电池的电池状态信息，并用于通过无线通信通道与所述终端管理模块、后台监控模块进行加密通信；所述第一充\用电接口，用于与所述充\用电设备的第二充\用电接口进行连接并进行充放电；其中，充\用电设备包括充电设备和用电设备，所述用电设备为电动车；

所述充\用电设备设置有第二充\用电接口，所述第二充\用电接口用于与所述可更换电池的第一充\用电接口进行对接，实现所述可更换电池的充电和放电；其中，所述充\用电设备可以同时连接多个所述可更换电池；

所述充\换电站，用于为可更换电池进行充电，以及存放已充电的可更换电池和更换下来的可更换电池；

所述终端管理模块，用于与后台监控模块以及可更换电池进行通信，并为可更换电池提供交易平台操作界面；

所述后台监控模块，用于接收可更换电池的电池状态信息，并将所述电池状态信息形成历史数据，根据所述可更换电池状态信息的历史数据计算得到可更换电池的成本分配费用，并根据所述成本分配费用、交易地点和电量来确定电池交易费用。

进一步地，所述终端管理模块，包括第一计费单元、交易单元、用户管理单元和信息查询单元；所述信息查询单元用于查询所述后台监控模块发布的可更换电池的供需信息，所述可更换电池的供需信息包括可更换电池的状态信息、交易费用信息和交易地点信息，其中，所述交易地点信息为充\换电站的地理位置信息或用户约定的交易地点信息。

进一步地，所述用户管理单元用于为充\换电站和车主提供实名注册服务、相关资料登记服务以及可更换电池的交易权限；其中，所述相关资料包括电动车型号、电动车适配的可更换电池型号、充电设备资料和经营场所资料。

进一步地，所述第一计费单元用于根据所述电池状态信息，以及交易地点、电量为依据，计算电池交易所需的费用，所述交易单元用于提供终端管理模块发布的可更换电池的供需信息，用户根据所述供需信息结合自身需要选择要更换的电池，并根据所选电池支付电池交易费用。

进一步地，所述电池监控模块包括电压检测单元、电流检测单元、温度检测单元、无线通信单元和电池封装检测单元；所述电压检测单元用于检测可更换电池电芯在充\用电时与第二充\用电接口的电压，所述电流检测单元用于检测可更换电池电芯在充\用电时与第二充\用电接口的电流，所述温度检测单元用于检测可更换电池电芯在充\用电时电池本身的温度，所述无线通信单元用于所述可更换电池与所述后台监控模块、所述终端管理模块进行无线通信，所述电池封装检测单元用于通过传感器检测电池封装是否被打开，并将电池封装的打开信息进行记录。

进一步地，所述电池监控模块还包括电子锁，所述电子锁用于将所述可更换电池固定在所述充\用电设备或所述充\换电站上。

进一步地，所述后台监控模块包括云数据处理单元和第一计费单元；

所述云数据处理单元，用于接收电池状态信息，根据所述电池状态信息计算可更换电池的使用寿命以及电池的成本分配费用；

所述第一计费单元，用于根据所述电池的成本分配费用、交易地点和电量计算得到可更换电池的交易费用。

进一步地，所述终端管理模块包括手机、电脑、智能手表和智能手环。

本发明实施例提供的一种电动车可更换电池交易系统，能够实时监控可更换电池的状态信息，能够解决电池的性能监控及寿命判断问题；并以电池成本分配费用、交易地点、电量作为依据计算电池的交易费用，有利于平衡各方的利益，从而有效地提高交易的公平性；且用户可以通过沟通约定合适的交易地点进行交易，有利于提高交易的便捷性，并有效地促进换电站的广泛分布。

附图说明

图1为本发明提供的一种电动车可更换电池交易系统的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1，本发明实施例提供的一种电动车可更换电池交易系统，包括可更换电池2、充\换电站3、终端管理模块4、充\用电设备1、后台监控模块5；其中，可更换电池2设置有电池监控模块201和第一充\用电接口202；电池监控模块201用于监测得到可更换电池2的电池状态信息，并用于通过无线通信通道与后台监控模块5进行加密通信；第一充\用电接口202，用于与充\用电设备1的第二充\用电接口101进行连接并进行充放电；其中，充\用电设备1包括充电设备和用电设备，用电设备为电动车；

充\用电设备1设置有第二充\用电接口101，第二充\用电接口101用于与可更换电池2的第一充\用电接口202进行对接，实现可更换电池2的充电和放电；

充\换电站3，用于为可更换电池2进行充电，以及存放已充电的可更换电池2和更换下来的可更换电池2；

终端管理模块4，用于与后台监控模块5以及可更换电池2进行通信，并为可更换电池2提供交易平台操作界面；

后台监控模块5，用于接收可更换电池2的电池状态信息，并将所述电池状态信息形成历史数据，根据可更换电池2状态信息的历史数据计算得到可更换电池2的成本分配费用，并根据成本分配费用、交易地点和电量来确定电池交易对应的所需费用。

在本发明实施例中，可以理解的是，电动车包括电动汽车、电动自行车和其它使用电池供电的车辆。本发明通过可更换电池2-终端管理模块4-后台监控模块5的方式进行数据通信，但不局限于此方式进行数据通信，使用此方式进行数据通信，可更换电池2可以通过免费的蓝牙与终端管理模块4进行无线通信，不会产生上网费用，只有当终端管理模块4与后台监控模块5进行无线通信时才会产生上网费用，能够有效地节省设备成本以及通信费用。可选地，本发明提供的电动车可更换电池2交易系统可以使用可更换电池2-后台监控模块5-终端管理模块4的通信方式进行数据通信。

优选地，用户根据充\换电站3的地理位置选择合适的充\换电站3后，可以通过终端管理模块4进行可更换电池2的线下约定地点进行交易，使得交易地点不会过度局限于充电站，有利于提高交易的灵活性，且换电站可以与充电站分开建设，有效地降低了换电站的建设运营成本，从而有利于换电站的广泛分布。

优选地，可更换电池2上的第一充\用电接口201采用标准化的电气接口，能够与充\用电设备1上的第二充\用电接口101进行对接，有利于促进可更换电池2与各厂家的电动车兼容使用，形成规模效应，能够有效地降低换电站建设及运营成本，以增加换电站的数量和分布范围，方便用户更换电池；通过在可更换电池2上设置有电池监控模块201能够实时地获取可更换电池2的状态信息，包括可更换电池2的电芯在充\放电时的电压、电流和温度信息，以及可更换电池2的电量信息，并且能够通过无线通信通道与终端管理模块4和后台监控模块5进行加密通信，将电池的状态信息传输到终端管理模块4以及后台监控模块5，终端管理模块4能够根据电池的状态信息提供给用户公平的交易平台操作界面，后台监控模块5能够根据以电池的状态信息得到的电池成本分配费用、交易地点以及电量为依据来确定电池交易对应的所需费用，并将计算得到的电池所需费用发布到终端管理模块4上，使得可更换电池2的交易具有公平性和透明性。

请参阅图1，在本实施例中，终端管理模块4，包括第一计费单元405、交易单元401、用户管理单元402和信息查询单元403；信息查询单元403用于查询后台监控模块5发布的可更换电池2的供需信息，可更换电池2的供需信息包括可更换电池2的状态信息、交易费用信息和交易地点信息，其中，交易地点信息为充\换电站3的地理位置信息或用户约定的交易地点信息。

在本发明实施例中，通过在电子地图中对充\换电站3进行标注，能够准确获取充\换电站3的地理位置信息，用户可以通过信息查询单元403方便、快捷地对可更换电池2的供需信息进行查询，有利于提高可更换电池2交易的便捷性。

作为本发明实施例的一种具体实施方式，所述用户管理单元402用于为充\换电站3和车主提供实名注册服务、相关资料登记服务以及可更换电池的交易权限；其中，所述相关资料包括电动车型号、电动车适配的可更换电池型号、充电设备资料和经营场所资料。

作为本发明实施例的一种具体实施方式，第一计费单元404用于根据所述电池状态信息，以及交易地点、电量为依据，计算电池交易所需的费用，交易单元401用于提供用户根据终端管理模块4中的可更换电池2的供需信息，选择要更换的电池，并根据所选电池支付电池交易对应的所需费用。

作为本发明实施例的一种具体实施方式，电池监控模块201包括电压检测单元、电流检测单元、温度检测单元、无线通信单元和电池封装检测单元；电压检测单元用于检测可更换电池2电芯在充\用电时与充\用电接口的电压，电流检测单元用于检测可更换电池2电芯在充\用电时与充\用电接口的电流，温度检测单元用于检测可更换电池2电芯在充\用电时电池本身的温度，无线通信单元用于可更换电池2与后台监控模块5与终端管理模块4进行无线通信，电池封装检测单元用于通过传感器检测电池封装是否被打开，并将电池封装的打开信息进行记录。

在本发明实施例中，通过电池封装检测单元检测电池的封装是否被打开，并将电池封装的开启信息保存记录起来，能够有效地防止电池被恶意打开导致电池电芯被调包或电池数据被篡改的情况发生，有利于保证电池本身和电池数据的安全以及电池数据的可靠性，从而有利于保证交易费用的准确计算。

作为本发明实施例的一种具体实施方式，电池监控模块201还包括电子锁，电子锁用于将可更换电池2固定在充\用电设备1或充\换电站3上。

在本发明实施例中，通过电子锁将可更换电池2固定在充\用电设备1或充\换电站3上，每一可更换电池2对应有一个电子锁，用户通过用户管理单元实名注册成为系统新用户，获得交易权限，并通过交易单元401完成交易后，用户才具有所属可更换电池2电子锁的开启权限，能够防止电池被恶意移动或者打开，导致电池被盗或者电池数据被篡改，有效地保证了电池本身及电池数据的安全，从而有利于提高可更换电池交易的可靠性。

请参阅图1，在本实施例中，后台监控模块5包括云数据处理单元501和第一计费单元502；

第一计费单元502，用于根据电池成本分配费用结合交易地点以及电量计算得到可更换电池2的交易费用；

云数据处理单元501，用于接收电池状态信息，并将所述电池状态信息形成历史数据，根据电池状态信息历史数据计算可更换电池2的使用寿命以及成本分配费用。

在本发明实施例中，根据电池成本分配费用、交易地点和电量三部分综合起来作为计算可更换电池2的交易费用，能够有效且准确地计算可更换电池2的交易费用。其中，一种具体的计费方式为：按可更换电池2使用寿命分配的成本，例如，假设可更换电池2的成本为3650元，使用寿命为10年，则分配到每天的成本是1元，该可更换电池2开始交易时，包括了3650元的成本，10天后再次交易时成本为3640元，两次交易之间持有该可更换电池2的人或机构消费了10元的成本。其中，电池的使用寿命还跟充\用电的次数和强度有关，例如，假设电池大电流快速充\用电3650次或小电流慢速充\用电36500次时其性能下降到报废水平，本发明中的电池监控模块201采集的充\用电数据上传到后台监控模块5，可以更准确的计算各可更换电池2的使用寿命，有利于合理的分配成本。

交易地点，按交易地点周围充\换电站分布情况及建设运营成本，由提供可更换电池2的系统运营商给出指导价格，供大于求的地点交易价格应降低，供不应求的地点交易价格应提高，该价格作为交易参与方的服务费用，同时允许交易双方沟通确定方便合适的交易地点，可以适当增加费用，假设车主获取已充电的可更换电池2时交易确定在比较偏远的地点，系统运营商收取1元服务费用，换电站收取2元服务费用，换电站与车主沟通增加5元运费，那么该次服务费用为1+2+5＝8元；交还已用过的可更换电池2时，系统运营商收取1元服务费用，换电站收取1元服务费用，没有增加费用，则该次服务费用为2元。

电池电量，电池监控模块201记录了可更换电池2的电量，根据当时的价格计算电量费用，例如：假设当时电价为1元每1KWH，而可更换电池2的电量为100KWH，则电量费用是100元，当车主使用后，交给换电站时电量是20KWH，则其剩余电量费用为20元，车主使用期间消费了80元电量费用。

根据上述计算公式，车主从换电站获取该可更换电池2时应付的费用是3650+8+100＝3758元，而使用10天后把该可更换电池2交给换电站时，车主可以从换电站得到的费用是3640-2+20＝3658元。本次更换电池的消费为3758-3658＝100元，其中包含10元的电池成本分配费用、10元的服务费用和80元的电量费用。

可以理解的是，假设电池正常寿命是10年，正常寿命为慢速充放电及温度条件都合适的情况下的寿命，按每天慢速充放电10次，也就是36500次来计的，而如果是快速充放电，电池寿命会变短，假设只有1年，也就是3650次。那么同样是使用10天，慢速充放电需要支付的可更换电池成本分配费用为10元，而快速充放电需要支付的可更换电池成本分配费用为100元。

本发明通过电池监控模块201监控电池性能和电池安全，监控可以发现充\放电过程的强度，识别出是快速充放电还是慢速充放电，使用环境是否超标(高温等)，在计算电池的寿命以及成本分配费用时，充分考虑电池的历史充放电状态数据，以得到准确的电池寿命数据以及成本分配费用，能够有效地准确计算电池交易费用，从而有利于提高交易的公平性。

本发明可以通过控制可更换电池2的重量在50kg内，以实现通过人工或者借助简单工具的方式将可更换电池2与充\用电设备1进行连接和分离，有利于提高用户的使用体验以及交易效率。可以理解的是，本发明提供的一种电动车可更换交易系统，用户可以通过采用同时连接多个电池的方式获得大容量，让用户可以根据实际需要选择可更换电池2。

作为本发明实施例的一种具体方式，终端管理模块4包括手机、电脑、智能手表和智能手环。

实施本发明实施例，具有如下有益效果：

1、本发明采用了以电池成本分配费用、交易地点、电量作为依据计算电池的交易费用，用相对简单的“一手交钱一手交货”的模式来实现公平交易，有利于平衡各方的利益；

2、本发明能够对电池性能实时监控，可以更准确的计算电池寿命，实现准确的成本估算和成本分配，促进公平交易；

3、本发明能够对电池的监控及加密通信，可以防止篡改监控信息和电芯调包，保证公平交易的基础；

4、本发明可以在用电设备上采用同时连接多个电池的方式获得大容量，能够让车主有了根据实际需要选择电池容量的机会，解决了电动车与电池分开后车主的经济负担问题，使电动车真正获得与燃油车相比的价格优势，促进电动车的发展；

5、本发明采用标准化的充\用电接口，解决了电动车电池统一接口技术标准的问题，促进可更换电池与各厂家的电动车兼容使用，形成规模效应，进一步降低换电站、充电站建设及运营成本，有利于增加换电站的数量和分布范围；

6、本发明解决了可更换电池交易过程中的计量监督问题，可更换电池中安装的电池监控模块记录了电量数据，并可以通过通信接口获取，充电站和电动车也可以对充\用电电量进行计量而获得电量数据，可以与可更换电池所记录的电量数据进行比较，实现相互监督，进一步促进公平交易；

7、在本发明实施例中，客户可以通过沟通约定合适的交易地点，使得交易地点不过度局限于充电站，有利于提高交易的灵活性，且换电站可以与充电站分开建设，有效地降低了换电站的建设运营成本，从而有利于促进换电站的广泛分布。

以上是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本发明的保护范围。

Claims (8)

1.一种电动车可更换电池交易系统，其特征在于，包括可更换电池、充\换电站、终端管理模块、充\用电设备、后台监控模块；其中，所述可更换电池设置有电池监控模块和充\用电接口；所述电池监控模块用于监测得到可更换电池的电池状态信息，并用于通过无线通信通道与所述后台监控模块和所述终端管理模块进行加密通信；所述第一充\用电接口，用于与所述充\用电设备的第二充\用电接口进行连接并进行充放电；其中，充\用电设备包括充电设备和用电设备，所述用电设备为电动车；

所述充\用电设备设置有第二充\用电接口，所述第二充\用电接口用于与所述可更换电池的充\用电接口进行对接，实现所述可更换电池的充电和放电；其中，所述充\用电设备可以同时对接多个可更换电池；

所述充\换电站，用于为可更换电池进行充电，以及存放已充电的可更换电池和更换下来的可更换电池；

所述终端管理模块，用于与后台监控模块以及可更换电池进行通信，并为可更换电池提供交易平台操作界面；

所述后台监控模块，用于接收可更换电池的电池状态信息，并形成历史数据，根据所述可更换电池状态信息的历史数据计算得到可更换电池的成本分配费用，并根据所述成本分配费用结合交易地点和电量来确定电池交易费用。

2.如权利要求1所述的电动车可更换电池交易系统，其特征在于，所述终端管理模块，包括第一计费单元、交易单元、用户管理单元和信息查询单元；所述信息查询单元用于查询所述后台监控模块发布到所述终端管理模块上的可更换电池的供需信息，所述可更换电池的供需信息包括可更换电池的状态信息、交易费用信息和交易地点信息，其中，所述交易地点信息为充\换电站的地理位置信息或用户约定的交易地点信息。

3.如权利要求2所述的电动车可更换电池交易系统，其特征在于，所述用户管理单元用于为充\换电站和车主提供实名注册服务、相关资料登记服务以及可更换电池的交易权限；其中，所述相关资料包括电动车型号、电动车适配的可更换电池型号、充电设备资料和经营场所资料。

4.如权利要求2所述的电动车可更换电池交易系统，其特征在于，所述第一计费单元用于根据所述电池状态信息的历史数据，以及交易地点、电量为依据，计算电池交易所需的费用，所述交易单元用于提供终端管理模块发布的可更换电池的供需信息，用户根据所述供需信息结合自身需要选择要更换的电池，并根据所选电池支付电池交易费用。

5.如权利要求1所述的电动车可更换电池交易系统，其特征在于，所述电池监控模块包括电压检测单元、电流检测单元、温度检测单元、无线通信单元和电池封装检测单元；所述电压检测单元用于检测可更换电池电芯在充\用电时与充\用电接口的电压，所述电流检测单元用于检测可更换电池电芯在充\用电时与充\用电接口的电流，所述温度检测单元用于检测可更换电池电芯在充\用电时电池本身的温度，所述无线通信单元用于所述可更换电池与所述后台监控模块、所述终端管理模块进行无线通信，所述电池封装检测单元用于通过传感器检测电池封装是否被打开，并将电池封装的打开信息进行记录。

6.如权利要求1或5所述的电动车可更换电池交易系统，其特征在于，所述电池监控模块还包括电子锁，所述电子锁用于将所述可更换电池固定在所述充\用电设备或充\换电站上。

7.如权利要求1所述的电动车可更换电池交易系统，其特征在于，所述后台监控模块包括云数据处理单元和第二计费单元；

所述云数据处理单元，用于接收电池状态信息，记录所述电池状态信息并根据所述电池状态信息计算可更换电池的使用寿命以及成本分配费用；

所述第二计费单元，用于根据所述电池状态信息的历史数据、交易地点以及电量计算得到可更换电池的交易费用。

8.如权利要求1所述的电动车可更换电池交易系统，其特征在于，所述终端管理模块包括手机、电脑、智能手环和智能手表。