CN115603401A - 电池台账管理系统及电池台账管理方法 - Google Patents

电池台账管理系统及电池台账管理方法 Download PDF

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Abstract

根据本发明的一个实施例的电池台账管理服务器包括：从电池外部接收电池的生产信息，从数据收集装置接收电池信息数据及车辆信息数据的数据接收部、基于所述电池的生产信息为每个电池单位生成独有的有意义的电池ID的电池ID生成及管理部、利用所述电池信息数据与所述车辆信息数据按各所述电池ID生成作为所述电池的当前使用状态的信息的状态信息及进行管理的状态信息生成及管理部、以及利用所述电池信息数据与所述车辆信息数据按各所述电池ID生成作为所述电池的使用履历的信息的利用信息及进行管理的利用信息生成及管理部。根据本发明，运营商之间能够收集及共享电池的交易、诊断、剩余价值评定等所需的信息。

Description

电池台账管理系统及电池台账管理方法
技术领域
本发明涉及一种电池台账管理系统。
背景技术
随着对混合动力汽车或电动汽车(以下简称“车辆”)的需求剧增，电池需求量也在剧增。因此，要求对从车辆回收的电池进行维修后用于其他用途的电池部件的再利用(reuse)和分解锂离子电池以提取镍、钴、锰等原材料的电池回收(recycling)。但是，由于电池制造商分配的电池产品代码是为了产品生产目的而分配的，因此每个企业的体系也不同，并且不含有用于管理电池整个生命周期的信息。
发明内容
技术问题
本发明要实现的技术目的之一是为每个电池单位赋予独有且有意义的电池ID，对于每个电池单位从电池的生产(制造过程)到销售、使用、再使用及回收(废弃)的电池整个生命周期期间管理电池台账信息的电池台账管理系统。
技术方案
根据本发明的一个实施例的电池台账管理服务器包括：从外部接收电池的生产信息，从数据收集装置接收电池信息数据及车辆信息数据的数据接收部、基于所述电池的生产信息为每个电池单位生成独有且有意义的电池ID的电池ID生成及管理部、利用所述电池信息数据与所述车辆信息数据按各所述电池ID生成作为所述电池的当前使用状态的信息的状态信息及进行管理的状态信息生成及管理部、以及利用所述电池信息数据与所述车辆信息数据按各所述电池ID生成作为所述电池的使用履历的信息的利用信息及进行管理的利用信息生成及管理部。
根据本发明的一个实施例的电池台账管理系统的工作方法包括：生成电池的电池ID的步骤、生成所述电池的第一生命周期的电池台账信息的步骤、再利用所述电池的情况下，更新所述电池的第二生命周期的电池台账信息的步骤、以及回收所述电池的情况下，将所述电池的回收信息作为电池台账信息进行更新的步骤，所述生命周期为电池的整个生命周期中电池以相同目的使用的期间，所述电池台账信息基于所述电池ID在所述电池的整个生命周期被追踪。
技术效果
根据本发明的一个实施例，由于每个电池单位都能够在电池的整个生命周期追踪电池台账数据，因此具有企业之间能够收集及共享电池的交易、诊断、剩余价值评定等所需的信息的效果。
并且，为电池组、电池模块或电池电芯等每个电池单位赋予独有标识体系，从而具有能够直观、高效地管理电池的效果。
本发明的各种有益优点及效果不限于上述内容，可在说明本发明的具体实施方式的过程中更加容易地理解。
附图说明
图1为示出根据本发明的一个实施例的电池台账管理系统的框图；
图2为示出根据本发明的一个实施例的电池台账管理服务器的框图；
图3为示出根据本发明的一个实施例的电池台账信息的示意图；
图4为用于说明根据本发明的一个实施例的电池台账管理系统的工作方法的数据流程图；
图5与图6为用于说明根据本发明的一个实施例的电池的整个生命周期的电池台账信息管理流程的示意图。
附图标记说明
10：电池台账管理系统 100：电池台账管理服务器
110：数据接收部 120：电池ID生成及管理部
130：状态信息生成及管理部 140：利用信息生成及管理部
150：车辆信息管理部 160：信息传输部
200：数据收集装置 300：运营商终端
400：用户终端 500：合作企业服务器
具体实施方式
其他实施例的具体内容包含于具体说明及图中。
参见附图及与其一起具体说明的实施例便可明确本发明的优点、特征及实现方法。但是，本发明并不受以下公开实施例的限制，而是可以以不同的多种形态实现，本实施例只是使本发明的公开完整，使本发明所属技术领域的普通技术人员容易理解发明的范畴，本发明只由权利要求的范畴定义。在整篇说明书中，相同的附图标记指代相同的构件要素。
图1为示出根据本发明的一个实施例的电池台账管理系统的框图。
参见图1，电池台账管理系统10是指提供电池台账数据管理服务的系统，可包括电池台账管理服务器100、数据收集装置200、运营商终端300、用户终端400及合作企业服务器500。车辆可包括充电储存作为车辆驱动能量的电能的电池及管理电池的BMS(batterymanagement system，电池管理系统)，BMS可起到监测电池的状态自动管理电池使得能够在最佳条件保存或使用的作用。数据收集装置200连接于BMS等接收电池的各种状态信息且能够向外部输出。数据收集装置200可以是安装于电动车的OBD(On-Board Diagnostic，车载诊断)装置或OBD-II(On-Board Diagnostic version II，第二代车载诊断)装置。
电池台账管理服务器100可接收自外部输入的电池生产信息并对每个电池单位分配独有且有意义的电池ID(标识)。电池单位可表示电池组、电池模块或电池电芯，作为一例，电动车电池用二次电池电池组(Pack)可包括多个配置有多个单位的电池电芯(Cell)的电池模块(Module)。电池ID表示按各电池组、电池模块或电池电芯赋予的独有代码，可在电池的整个生命周期一直保持。
电池台账信息可表示按为每个电池单位赋予的电池ID在电池的整个生命周期收集的电池信息。电池的整个生命周期可表示电池自最初生产到销售、使用、再利用及回收(废弃)为止的周期。作为一例，电动汽车用过的电池可再次用作储能装置(energy storagesystem(ESS))，或以化学物质单位分解回收。
电池台账管理系统10利用电池台账管理服务器100注册各种制造商的电池信息，能够提供可通过为每个电池单位赋予的电池ID管理及检索在电池的整个生命周期收集的电池台账数据的服务。
数据收集装置200能够通过近距离通信(wifi、bluetooth)或移动通信网(LT E)向电池台账管理服务器100实时传输车辆信息数据及电池信息数据。
运营商是管理和运营多数车辆的商家，可以是车队管理(fleet manageme nt)企业、车辆租赁企业、法人车辆管理者、保险公司等。运营商终端300可以是运营商的PC(personal computer)。
用户可以是个人车辆所有者或驾驶员。用户终端400可以是用户的手机、智能手机(smart phone)、笔记本电脑(laptop computer)、平板电脑、可穿戴设备等。
根据运营商与用户的类型，检索结果内容可以以所有管理车辆为对象，也可以限于运行车辆或所拥有车辆。
合作企业服务器500可包括诊断车辆或电池、维修或更换车辆、电池的维修店服务器。
根据本发明的一个实施例，电池ID可起到能够检索及查看该电池的台账信息的访问钥的作用。作为一例，用户输入电池ID的情况下可提供能够检索与电池ID对应的电池生产信息、状态信息、利用信息的数据平台。
并且，由于每个电池单位都能够追踪电池的整个生命周期的电池台账数据，因此具有能够收集及共享企业之间的电池交易、诊断、剩余价值评定等所需的信息。
图2为示出根据本发明的一个实施例的电池台账管理服务器的框图。
参见图2，电池台账管理服务器100可包括数据接收部110，电池ID生成及管理部120、状态信息生成及管理部130、利用信息生成及管理部140、车辆信息管理部150及信息传输部160。
数据接收部110能够从外部接收电池生产信息与车辆信息。电池ID生成及管理部120能够根据电池生产信息为每个电池单位生成电池ID及进行管理。状态信息生成及管理部130与利用信息生成及管理部140可为每个电池ID生成电池的状态信息与电池的利用信息及进行管理。
图3为示出根据本发明的一个实施例的电池台账信息的示意图。
参见图3，电池台账信息可包括生产信息、状态信息及利用信息。
生产信息可表示生产电池时生成的信息。生产信息是每个电池的独有信息，因此具有不变属性。因此，生产信息可用于生成电池ID，电池ID可在电池的整个生命周期一直保持。
例如，生产信息可包括电池组(Pack)配置文件与电池模块(Module)配置文件。电池组配置文件的具体项目可包括电池组制造商、电池组产品上市日期、电池组规格(dimension)、电池组能量容量、电池组电压、电池组承保范围、电池模块个数、电芯个数、电芯形状因素(form factor)、电芯化学物质构成、序列号等。电池组规格(dimension)表示电池组的长、宽、高，单位可以是mm。电池组能量(Pack Energy)是指电池容量，作为一例，可以是64kWh。电池组电压(Pack Voltage)可表示在电池组的输出端子两端测量的电压。电池组保修期(Pack Warranty)是指无偿保修期，单位可以是年/km。Number of Modules(电池模块数量)是指电池模块的数量，Number of Cells(单体数量)可表示单体的数量。Cell FormFactor是指单体形态，例如，可以是袋形(pouch)、圆形(cylindrical)、角形(prismatic)中任意一种。Cell Chemistry(电芯化学成分)是指电池阳极材料，例如可以是NCM523。序列号可表示任意生成的编号。
电池模块配置文件的具体项目可包括电池模块制造商、电池模块产品上市日期、电池模块规格(dimension)、电芯个数、电池模块容量(capacity)、冷却方式、电池模块重量、HV连接(HV Connection)、电池模块承保范围、序列号等。冷却(cooling)可以是间接蒸发式液体(indirect liquid)，HV(high voltage，高压)连接(Connection)可以是激光焊接(laser welding)。
电池ID可以是第一分类代码与第二分类代码混合的混合代码。第一分类代码可以是用于区分具有相同生产信息的电池的序列号，可表示有意义的代码。第二分类代码可以是序列号以外的反映电池的生产信息的代码，可以指无意义的代码。生产信息的具体项目可用数字或字母表示。
作为一例，包括多个电池模块的电池组的情况下，根据电池的生产信息生成关于电池组的电池ID，可以和关于所述电池组的电池ID关联起来生成各电池模块的电池ID。例如，可对所述电池组的电池ID添加不同的序列号生成各电池模块的电池ID。
不仅在电池生产、车辆入库、电池回收等可直接访问电池单位的时机，能够通过当前电池用户间接访问的时机也可生成和管理电池ID。
根据本发明的一个实施例，具有能够对每个电池组、电池模块或电池电芯等电池单位赋予独有标识体系以直观、高效地管理电池的效果。
状态信息与利用信息不同于生产信息，具有随着电池的利用发生变化的属性。状态信息可表示利用电池信息数据与车辆信息数据为每个电池ID生成的关于电池的当前使用状态的信息。利用信息可表示利用电池信息数据与车辆信息数据为每个电池ID生成的关于电池的使用履历的信息。电池信息数据与车辆信息数据可包括从BMS、MCU(microcontroller unit，微控制单元)等输出的电池的电压、电流、温度、SOC、SOH、急加速、急减速、再生制动值、车辆总行驶里程、充电信息等。
状态信息的具体项目可包括SOC(state of charge，充电状态)、SOH(state ofhealth，健康状态)、剩余寿命、实际可行驶里程、异常行为、电池管理分数等。利用信息的具体项目可包括电池总行驶里程、急速充电次数、缓速充电次数、诊断结果履历、维修/更换履历、每月管理分数履历、生命周期等。
图4为用于说明根据本发明的一个实施例的电池台账管理系统的工作方法的数据流程图。
参见图2与图4，数据接收部110可通过数据收集装置200接收由BMS生成的SOC(state of charge)与SOH(state of health)(S110)。SOC是指电池中当前充电量也就是剩余容量(％)，SOH可表示电池的当前健康状态(％)。SOC与SO H可存储于数据库(DB)。
电池的SOH降低到一定水平(例如，80％)以下时，表示所述电池无法再用作车辆的电池的状态。剩余寿命可表示预测SOH达到一定水平为止所需时间即电池寿命的值。数据接收部110通过数据收集装置200接收电池的电压、电流、温度数据(S120)，状态信息生成及管理部130能够利用基于人工智能(AI)的SOH预测算法从电池的电压、电流、温度数据预测电池的剩余寿命(S130)。电池的剩余寿命可存储于数据库(DB)。
电池的异常行为是指电池电芯间电压不均衡、电池充电过程中温度变化等。状态信息生成及管理部130能够利用基于人工智能(AI)的预测算法从电池的电压、电流、温度数据预测电池的异常行为(S140)。电池的异常行为可存储于数据库(DB)。
实际可行驶里程是指车辆用当前充电的电池容量能够行驶的预计里程。数据接收部110可通过数据收集装置200接收由BMS生成的SOC、急加速、急减速、再生制动值等(S150)。状态信息生成及管理部130可以在由BMS生成的SOC的基础上进一步地反映天气、车载容量、个人行驶习惯等电池外部因素进行计算(S160)。个人行为习惯可利用从数据收集装置200获得的急加速、急减速、再生制动等数据进行分析。作为一例，个人行驶习惯可表示驾驶员是否为鲁莽驾驶的人等用户配置文件。实际可行驶里程可存储于数据库(DB)。
电池管理分数可表示根据作为影响电池劣化的因素的驾驶员的充电习惯、驾驶习惯及驻车习惯将SOH管理状态分数化的分数。电池管理分数可存储于数据库(DB)。
作为一例，驾驶员的充电习惯可包括急速充电次数、缓速充电次数、急速充电次数与缓速充电次数的比例、从SOC 20％以下充电到SOC 100％的次数、充电至SOC 100％后放置时间、在电池高温状况下对电池充电的次数、外部温度与电池温度之差为一定温度(例如，20℃)以上的状态下对电池充电的次数等。
驾驶员的驾驶习惯可包括车辆在行驶过程中急加速次数、车辆在行驶过程中急减速次数、在高温环境(例如，45℃)行驶时间等。
驾驶员的驻车习惯可包括直射光线及高温环境下车辆的放置时间、车辆完全放电(例如，SOC 0％)次数等。
可通过每相当于影响电池劣化的因素中任意一个时从总分减去的方式算出电池管理分数。作为另一实施例，可分别算出驾驶员的充电习惯分数、驾驶习惯分数、驻车习惯分数，用充电习惯分数、驾驶习惯分数、驻车习惯分数的和或平均算出电池管理分数。并且，可将通过基于人工智能(AI)的预测算法预测的剩余寿命与BMS的SOH等反映到电池管理分数算出综合电池管理分数。
数据接收部110可通过数据收集装置200接收车辆的总行驶里程(S180)，从合作企业服务器500接收电池更换履历(S170)。电池更换履历可表示对于一个电池ID按多个车辆各自的编号标记什么时候更换过哪些电池组等履历。根据生命周期，所述多个车辆编号可用使用电池的产品的序列号代替。
利用信息生成及管理部140可利用当前车辆的总行驶里程与电池更换时间点的车辆的总行驶里程计算该电池的总行驶里程(S190)。若电池一次都没有更换过的履历，电池的总行驶里程等于车辆的总行驶里程。数据接收部110可以进一步地从合作企业服务器500接收电池的诊断及维修履历。电池的总行驶里程、诊断、维修及更换履历可存储于数据库(DB)。
数据接收部110可通过数据收集装置200接收充电信息(例如，充电电流量)(S200)。利用信息生成及管理部140可根据充电信息计算急速充电次数与缓速充电次数(S210)。急速充电次数与缓速充电次数可存储于数据库(DB)。
利用信息生成及管理部140可从存储于数据库(DB)的电池管理分数算出每月电池管理分数。每月电池管理分数履历可存储于数据库(DB)。
生命周期可表示从电池首次注册于电池台账管理服务器100到电池寿命结束的时间点的期间，即，电池的整个生命周期中电池以相同目的使用的期间。例如，第一生命周期可表示电池首次注册于电池台账管理服务器100且用于车辆的期间，第二生命周期可表示所述电池用于车辆后再利用于ESS的期间，第三生命周期可表示所述电池再利用于ESS后用于叉车的期间。数据库(DB)中可存储用于区分该电池为第一生命周期还是第二生命周期的因子，可按生命周期存储电池的状态信息与利用信息。
为了按生命周期管理电池台账数据，可在数据库(DB)存储电池首次注册于电池台账管理服务器100的时间、电池再利用时更新电池台账管理服务器100的电池台账数据的时间、电池回收时更新电池台账管理服务器100的电池台账数据的时间等。
电池提醒履历是指提醒电池的充电状态、电池充电完成、电池异常感测等关于电池的提醒履历，利用信息生成及管理部140可将电池提醒履历分为提醒时间与提醒种类存储于数据库(DB)。
数据接收部110从外部接收车辆信息，车辆信息管理部150可将车辆信息存储于数据库(DB)。
图5与图6为用于说明根据本发明的一个实施例的电池的整个生命周期的电池台账信息管理流程的示意图。
参见图5，电池台账管理系统20可从电池首次注册于电池台账管理服务器100的时期到再利用、回收的时期为止更新电池状态信息与电池利用信息。因此，能够追踪每个电池单位的电池整个生命周期的电池台账数据。
为了基于电池ID追踪和管理电池，可在各电池单位粘贴包含电池ID代码信息的贴纸。所述电池ID可以是条形码(barcode)、二维码及RFID标签中任意一种形态的识别码。所述识别码可在电池出入库、电池再利用、电池回收等所需时间通过连接于终端600-1、600-2的扫描设备700-1、700-2读取。
参见图5与图6，可生产电池并为每个电池单位赋予电池ID(S310)。电池可首次注册于电池台账管理服务器100且用于车辆。因此，电池台账管理服务器100可生成第一生命周期的电池台账信息(S320)。
电池用于车辆后所述电池可再利用或回收(废弃)。所述电池再用于ESS的情况下(S330的再利用)，电池台账管理服务器100可更新第二生命周期的电池台账信息(S340)。
电池用于ESS后所述电池再利用于叉车的情况下(S330的再利用)，电池台账管理服务器100可更新第三生命周期的电池台账信息(S340)。
电池用于叉车后被回收的情况下(S330的回收)，电池台账管理服务器100可以将回收信息作为电池台账信息进行更新(S360)。
为了回收电池而分解电池废弃时，电池台账信息可用作分析目的后被废弃。
根据本发明的一个实施例，可根据所述电池ID在所述电池的整个生命周期追踪所述电池台账信息。不仅是车辆，ESS等各种用处的新电池起都可适用电池台账信息追踪。
并且，还可以用于追踪电池的质量检查、瑕疵或发生事故时原因及责任所在。为了电池再利用或回收而进行电池交易时，可作为用于区分商品质量认证、今后用处的依据，可用于企业资源规划(Enterprise Resource Planning，ERP)的电池追踪及管理。
本发明所属技术领域的普通技术人员能够理解本发明可在不变更其技术思想或必要特征的状态下以其他不同的具体方式实施。因此以上记载的实施例用于全面示例，而不是用于进行限定。本发明的范围由所附权利要求范围示出而不是以上具体说明，应解释从权利要求范围的意思及其等同概念导出的所有变更或变形方式包含于本发明的范围。

Claims (15)

1.一种电池台账管理系统，包括：
数据接收部，其从外部接收电池的电池生产信息，从数据收集装置接收电池信息数据及车辆信息数据；
电池ID生成及管理部，其接收所述电池生产信息并基于所述电池生产信息为每个电池单位生成独有的电池ID；
状态信息生成及管理部，其接收所述电池信息数据与所述车辆信息数据，根据所述电池信息数据与所述车辆信息数据按各所述电池的所述独有的电池ID生成作为所述电池的当前使用状态的信息的状态信息及进行管理；以及
利用信息生成及管理部，其接收所述电池信息数据与所述车辆信息数据，根据所述电池信息数据与所述车辆信息数据按各所述电池的所述独有的电池ID生成作为所述电池的使用履历的信息的利用信息及进行管理。
2.根据权利要求1所述的电池台账管理系统，所述电池单位包括电池组、电池模块及电池电芯中任意一种。
3.根据权利要求1所述的电池台账管理系统，所述电池ID包括第一分类代码与第二分类代码，所述第一分类代码为反映所述电池生产信息的代码，所述第二分类代码为用于区分具有相同的电池生产信息的电池的序列号。
4.根据权利要求3所述的电池台账管理系统，所述电池单位为电池组，所述电池生产信息包括电池组制造商信息、电池组产品上市日期、电池组规格(dimension)、电池组能量容量、电池组电压、电池组承保范围、电池模块的个数、电池电芯的个数、电池电芯形状因素(form factor)、电池电芯化学物质构成中至少一个。
5.根据权利要求3所述的电池台账管理系统，所述电池单位为电池模块，所述电池生产信息包括电池模块制造商、电池模块产品上市日期、电池模块规格(dimension)、电池电芯的个数、电池模块容量(capacity)、电池冷却方式、电池模块重量、高压连接(high voltageConnection,HV)、电池模块承保范围中至少一个。
6.根据权利要求1所述的电池台账管理系统，所述状态信息包括充电状态(state ofcharge，SOC)、健康状态(state of health，SOH)、剩余寿命、实际可行驶里程、异常行驶行为、电池管理分数中至少一个。
7.根据权利要求1所述的电池台账管理系统，所述利用信息包括所述电池的总行驶里程、急速充电次数、缓速充电次数、诊断结果履历、电池维修履历、电池更换履历、每月电池管理分数履历、电池生命周期中至少一个。
8.根据权利要求7所述的电池台账管理系统，所述电池生命周期表示所述电池的整个生命周期中电池以特定目的使用的期间，
按各生命周期更新所述电池的状态信息与利用信息。
9.根据权利要求1所述的电池台账管理系统，所述电池ID为条形码(barco de)、二维码及RFID标签中任意一种形态的识别码。
10.一种电池台账管理方法，包括：
生成电池的电池ID的步骤；
在所述电池不是再利用电池的情况下，生成所述电池的第一生命周期的电池台账信息的步骤；
在所述电池是再利用电池的情况下，更新所述电池的第二生命周期的电池台账信息的步骤；以及
在所述电池是回收电池的情况下，将所述电池的回收信息作为电池台账信息进行更新的步骤，
所述生命周期为所述电池的整个生命周期中所述电池以特定目的使用的期间，
所述电池台账信息基于所述电池ID在所述电池的整个生命周期被追踪。
11.根据权利要求10所述的电池台账管理方法，所述电池台账信息包括电池的生产信息、状态信息及利用信息中至少一个。
12.根据权利要求11所述的电池台账管理方法，所述电池ID是基于所述电池的生产信息为每个电池单位生成的独有的代码。
13.根据权利要求10所述的电池台账管理方法，所述电池ID为条形码(bar code)、二维码及RFID标签中任意一种形态的识别码。
14.根据权利要求10所述的电池台账管理方法，生成所述电池台账信息的步骤包括：
从数据收集装置接收电池信息数据与车辆信息数据，其中所述数据收集装置与车辆电连接或通讯连接的步骤；
根据所述电池信息数据与所述车辆信息数据按各所述电池ID生成作为所述电池的当前使用状态的信息的状态信息的步骤；以及
根据所述电池信息数据与所述车辆信息数据按各所述电池ID生成作为所述电池的使用履历的信息的利用信息的步骤。
15.根据权利要求14所述的电池台账管理方法，在更新所述电池台账信息的步骤中，
按各所述生命周期更新所述状态信息与所述利用信息的步骤。
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