CN116524654A - 一种电动车电池管理系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种电动车电池管理系统，属于电动车租还管理技术领域，包括管理系统，管理系统包括基于终端车辆、终端电池、换电柜单元、云服务单元和中控终端单元建立的租还车管理方法。本发明相对于目前的共享还车的随意性、从根本上杜绝随意性的行为、必须在指定安全的站点位置才能成功归还车辆，结束租车订单，实现闭环式租还车辆，以及解决城市充电困难和充电安全的问题，通过将车辆与电池进行分开管理，在车辆上设置中控模块，利用RS485通讯方式来进行识别电池信息，并解锁车辆，分开管理能提高车辆和电池的安全性，也方便针对电池进行充电管理，降低运用成本。

Description

一种电动车电池管理系统
技术领域
本发明涉及电动车租还管理技术领域，尤其涉及一种电动车电池管理系统。
背景技术
目前市场上我们在短途出行、上下班通勤时都会选择共享自行车、共享两轮电动车作为常规的出行方式。但是，现在随着车辆投放数量的增加，以及民众的意识尚未成熟，导致一些问题比较突出。比如：自行车、两轮电动车都存在乱停乱放的现象、经常占据了道路上太多的空间、严重影响了市容市貌，破坏城市美好形象；投放不规范，影响城市管理，因为民众的乱停乱放、导致企业的运维成本非常高，尤其是共享两轮电动车还需要考虑给电池及时充电。
并且共享车辆按小时收费，实质收费极高，这种情况下长时间使用情况下民众不会选择共享车辆，这使得租车具有较大的市场，通过以租代买及以旧换新的方式，响应国家能源新国标车的号召，严格控制车辆最大速度，确保用车安全性，为此现提出一种电动车电池管理系统。
发明内容
本发明的目的是为了解决现有技术存在的问题，而提出的一种电动车电池管理系统。
为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：
一种电动车电池管理系统，包括管理系统，所述管理系统包括基于终端车辆、终端电池、换电柜单元、云服务单元和中控终端单元建立的租还车管理方法；
所述换电柜单元包括换电柜、NFC识别装置、4G通讯模块和蓝牙模块；
所述云服务单元包括云服务器、中枢大脑、租还车控制中心和用户端；
所述中控终端单元包括电动车智能化控制的GPS/北斗定位终端、蓝牙模块和Cat1通讯模块，其实现与用户端进行数据交互，完成车辆控制，并负责车辆的实时状态上传至服务器。
所述租还车管理方法步骤如下：
S1、通过用户端发起租赁车辆请求到云服务器，云服务器初步校验当前用户状态以及请求租赁的站点换电柜状态是否满足租赁要求，校验通过后，云服务器会将租赁请求同步到对应请求的站点换电柜；
S2、换电柜接收到换电请求后，本地校验是否为可租赁状态；换电柜本地校验租赁状态通过后、根据电池电量优先、循环次数偏少的算法选择骑行的电池并打开电池对外放电的MOS开关，同时打开电池对应的满电舱门；
S3、用户取出电池，关闭舱门，将电池随机放入一辆系统配套的两轮车内，关闭车辆上用于安装电池的座桶锁后，会自动激活车辆中控模块；
S4、激活后的中控模块通过RS485通讯方式读取电池编码以及电压等数据以及车辆控制器相关信息后，自动上传云服务器的同时并解锁车辆，完成租赁车辆流程；
S5、当用户结束骑行，需要归还车辆时，需先通过用户端的操作功能模块操作车辆、点击打开车辆座桶锁后取出电池；
S6、取出电池到当初租赁的站点换电柜面前，将电池底部靠近换电柜正下方NFC识别区域，进入识别电池流程；
S7、换电柜NFC装置识别读取电池信息成功后，会判断电池是否为站点归属电池、系统拒绝其他站点电池归还，严格遵循定点闭环租借的原则；
如果不是站点归属电池，则提示异常归还，前往租赁点归还，结束此次归还操作；
换电柜系统校验电池是可归还状态后，会随机打开一个空仓门，提示用户放入电池，关闭舱门；
S8、换电柜系统会再次校验电池的使用状况以及详细参数、确认无异常后，会关闭电池放电MOS开关，并发送加密后的充电请求，电池BMS管理系统接收到对应协议的充电请求后，会实现对电池组的充电功能；
S9、换电柜系统自动处理相关动作后，提示电池检测成功，即电池已完成归还入柜的操作，换电柜发送归还成功，结束订单请求，完成归还车辆流程。
优选地，所述S1中用户端租赁车辆请求可通过小程序或者APP通过扫描站点换电柜二维码来实现；
所述S1中当校验不通过时，则会提示用户稍后操作，结束本次租赁请求。
优选地，所述S2中可租赁状态指换电柜当前空闲、有用于骑行的满电电池；
所述S2中在换电柜本地校验不通过时，通过语音和文字方式提示具体异常状态，结束本次租赁请求；
所述S2设置MOS开关目的是防止电池非正常租赁状态情况下电池出柜，被盗用放电。
优选地，所述S8中BMS管理系统的目的是避免用户将电池入户充电或者其他非常方式充电，从而引发安全事故的发生。
相比现有技术，本发明的有益效果为：
1、本系统相对于目前的共享还车的随意性、从根本上杜绝随意性的行为、必须在指定安全的站点位置才能成功归还车辆，结束租车订单，实现闭环式租还车辆，以及解决小区充电困难和充电安全的问题。
2、本系统通过将车辆与电池进行分开管理，在车辆上设置中控模块，利用RS485通讯方式来进行识别电池信息，并解锁车辆，分开管理能提高车辆和电池的安全性，也方便针对电池进行充电管理，降低运用成本。
附图说明
图1为本发明提出的一种电动车电池管理系统的系统模块图；
图2为本发明提出的一种电动车电池管理系统的租车流程示意图；
图3为本发明提出的一种电动车电池管理系统的还车流程示意图。
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做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。
实施例
参照图1-3，一种电动车电池管理系统，包括管理系统，管理系统包括基于终端车辆、终端电池、换电柜单元、云服务单元和中控终端单元建立的租还车管理方法；
参考图1，换电柜单元包括换电柜、NFC识别装置、4G通讯模块和蓝牙模块；云服务单元包括云服务器、中枢大脑、租还车控制中心和用户端；
其中换电柜：用户电池更换电池的设备，简称换电柜；
中控终端单元包括电动车智能化控制的GPS/北斗定位终端、蓝牙模块和Cat1通讯模块，其实现与用户端进行数据交互，完成车辆控制，并负责车辆的实时状态上传至服务器；
其中车辆为新国标两轮电动车、配套48V电池；
电池为48V磷酸铁锂电池，二次电池（充电电池），包含BMS管理系统；
用户端指用户手机移动设备上应用、租车小程序、租车APP；
NFC识别装置为换电柜通过NFC方式识别电池、读取电池编码信息的装置；
TCP 4G连接为长连接的一种通信方式；
Cat1通讯模块为4G通信LTE网络下用户终端类别的一个标准，具有低延时、低成本、移动性好的特征，能够以更低的功耗和更低的成本IoT设备连接到LTE网络；
RS485为硬件通讯的一种方式，用于仓控板和电池之间的通讯；
租还车管理方法步骤如下：
参考图2，租车步骤：通过用户端发起租赁车辆请求到云服务器，用户端租赁车辆请求可通过小程序或者APP通过扫描站点换电柜二维码来实现，云服务器初步校验当前用户状态以及请求租赁的站点换电柜状态是否满足租赁要求，当校验不通过时，则会提示用户稍后操作，结束本次租赁请求；
校验通过后，云服务器会将租赁请求同步到对应请求的站点换电柜；
换电柜接收到换电请求后，本地校验是否为可租赁状态，可租赁状态指换电柜当前空闲、有用于骑行的满电电池；
在换电柜本地校验不通过时，通过语音和文字方式提示具体异常状态，结束本次租赁请求；
换电柜本地校验租赁状态通过后、根据电池电量优先、循环次数偏少的算法选择骑行的电池并打开电池对外放电的MOS开关，同时打开电池对应的满电舱门；
用户取出电池，关闭舱门，将电池随机放入一辆系统配套的两轮车内，关闭车辆上用于安装电池的座桶锁后，会自动激活车辆中控模块；
激活后的中控模块通过RS485通讯方式读取电池编码以及电压等数据以及车辆控制器相关信息后，自动上传云服务器的同时并解锁车辆，完成租赁车辆流程。
参考图3，还车步骤如下：
当用户结束骑行，需要归还车辆时，需先通过用户端的操作功能模块操作车辆、点击打开车辆座桶锁后取出电池；
取出电池到当初租赁的站点换电柜面前，将电池底部靠近换电柜正下方NFC识别区域，进入识别电池流程；
换电柜NFC装置识别读取电池信息成功后，会判断电池是否为站点归属电池、系统拒绝其他站点电池归还，严格遵循定点闭环租借的原则；如果不是站点归属电池，则提示异常归还，前往租赁点归还，结束此次归还操作，换电柜系统校验电池是可归还状态后，会随机打开一个空仓门，提示用户放入电池，关闭舱门；
换电柜系统会再次校验电池的使用状况以及详细参数、确认无异常后，会关闭电池放电MOS开关，并发送加密后的充电请求，电池BMS管理系统接收到对应协议的充电请求后，会实现对电池组的充电功能；
换电柜系统自动处理相关动作后，提示电池检测成功，即电池已完成归还入柜的操作，换电柜发送归还成功，结束订单请求，完成归还车辆流程。
设置MOS开关目的是防止电池非正常租赁状态情况下电池出柜，被盗用放电，S8中BMS管理系统的目的是避免用户将电池入户充电或者其他非常方式充电，从而引发安全事故的发生。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种电动车电池管理系统，包括管理系统，其特征在于，所述管理系统包括基于终端车辆、终端电池、换电柜单元、云服务单元和中控终端单元建立的租还车管理方法；
所述换电柜单元包括换电柜、NFC识别装置、4G通讯模块和蓝牙模块；
所述云服务单元包括云服务器、中枢大脑、租还车控制中心和用户端；
所述中控终端单元包括电动车智能化控制的GPS/北斗定位终端、蓝牙模块和Cat1通讯模块，其实现与用户端进行数据交互，完成车辆控制，并负责车辆的实时状态上传至服务器；
所述租还车管理方法步骤如下：
S1、通过用户端发起租赁车辆请求到云服务器，云服务器初步校验当前用户状态以及请求租赁的站点换电柜状态是否满足租赁要求，校验通过后，云服务器会将租赁请求同步到对应请求的站点换电柜；
S2、换电柜接收到换电请求后，本地校验是否为可租赁状态；换电柜本地校验租赁状态通过后、根据电池电量优先、循环次数偏少的算法选择骑行的电池并打开电池对外放电的MOS开关，同时打开电池对应的满电舱门；
S3、用户取出电池，关闭舱门，将电池随机放入一辆系统配套的两轮车内，关闭车辆上用于安装电池的座桶锁后，会自动激活车辆中控模块；
S4、激活后的中控模块通过RS485通讯方式读取电池编码以及电压等数据以及车辆控制器相关信息后，自动上传云服务器的同时并解锁车辆，完成租赁车辆流程；
S5、当用户结束骑行，需要归还车辆时，需先通过用户端的操作功能模块操作车辆、点击打开车辆座桶锁后取出电池；
S6、取出电池到当初租赁的站点换电柜面前，将电池底部靠近换电柜正下方NFC识别区域，进入识别电池流程；
S7、换电柜NFC装置识别读取电池信息成功后，会判断电池是否为站点归属电池、系统拒绝其他站点电池归还，严格遵循定点闭环租借的原则；
如果不是站点归属电池，则提示异常归还，前往租赁点归还，结束此次归还操作；
换电柜系统校验电池是可归还状态后，会随机打开一个空仓门，提示用户放入电池，关闭舱门；
S8、换电柜系统会再次校验电池的使用状况以及详细参数、确认无异常后，会关闭电池放电MOS开关，并发送加密后的充电请求，电池BMS管理系统接收到对应协议的充电请求后，会实现对电池组的充电功能；
S9、换电柜系统自动处理相关动作后，提示电池检测成功，即电池已完成归还入柜的操作，换电柜发送归还成功，结束订单请求，完成归还车辆流程。
2.根据权利要求1所述的一种电动车电池管理系统，其特征在于，所述S1中用户端租赁车辆请求可通过小程序或者APP通过扫描站点换电柜二维码来实现；
所述S1中当校验不通过时，则会提示用户稍后操作，结束本次租赁请求。
3.根据权利要求1所述的一种电动车电池管理系统，其特征在于，所述S2中可租赁状态指换电柜当前空闲、有用于骑行的满电电池；
所述S2中在换电柜本地校验不通过时，通过语音和文字方式提示具体异常状态，结束本次租赁请求；
所述S2设置MOS开关目的是防止电池非正常租赁状态情况下电池出柜，被盗用放电。
4.根据权利要求1所述的一种电动车电池管理系统，其特征在于，所述S8中BMS管理系统的目的是避免用户将电池入户充电或者其他非常方式充电，从而引发安全事故的发生。
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SE01 Entry into force of request for substantive examination
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