CN201830292U - 用于动力电池信息采集和交换的无线传输系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型揭示了一种用于动力电池信息采集和交换的无线传输系统，所述系统包括：车载移动装置、充电站、手持式检测设备；车载移动装置包括存储器、第一无线通讯模块；充电站包括充电模块、无线控制模块、第二无线通讯模块；手持式检测设备包括手持读写单元、第三无线通讯模块；所述充电站、手持式检测设备通过各自的无线通讯模块及无线网络与所述车载移动装置连接。本实用新型系统可独立记录该车辆的电池运行状态，方便相关管理部门对车辆情况进行客观的衡量和判断，更易于车辆的监控和管理。

Description

用于动力电池信息采集和交换的无线传输系统

技术领域

本实用新型属于汽车电子及无线通讯技术领域，涉及一种无线传输系统，尤其涉及一种用于动力电池信息采集和交换的无线传输系统，如在装配镍氢/锂离子动力电池的纯电动汽车、充电站与监管部门之间的信息采集和交换。

背景技术

新能源战略已经成为关系到国家安全和国家战略的重要方针政策。在其中新能源汽车是能源战略的重要组成部分。新能源汽车的核心技术在于“电池、电机、电控”。随着纯电动汽车的种类的多样化和应用场所的广泛化，对其充电的方便性和灵活性要求越来越高，但是在目前，国内外现有的汽车与充电站之间信息交换装置的规格和参数，通讯的协议及接口也是各有不同，且主要以单纯的电气连接为主。

另外随着新能源产业的不断发展进步，新能源汽车覆盖群体的日益庞大，其所用的动力电池存在着老化和回收的问题。

目前电动车电池及车辆与充电站的信息交换装置尚未得到大规模应用。已经存在的技术方案包括：

方案一：将包含动力电池和车辆基本信息的RFID加密射频芯片集成在电动车电插头中，进行非接触式车辆及电池信息采集。但是存在电池的信息更新不及时的缺点。

方案二：一种利用AD/DC或DC/DC驱动单元对充电站进行控制的附带通讯的充电装置。但是不能提供第三方独立监测。

方案三：一种通过内嵌SIM卡通过GPS加GSM/GPRS网络将车辆及动力电池状态发送给监控部门的方式。但是这样对车辆所有者的安全性和隐私会带来困扰，不仅如此，GSM蜂窝通讯覆盖成本比较高昂，提供的带宽有限。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是：提供一种用于动力电池信息采集和交换的无线传输系统，可以对纯电动汽车车辆动力电池的健康状态进行方便快捷的检查和监控。

为解决上述技术问题，本实用新型采用如下技术方案：

一种用于动力电池信息采集和交换的无线传输系统，所述系统包括：

车载移动装置，包括存储器、第一无线通讯模块；

充电站，包括充电模块、无线控制模块、第二无线通讯模块；

手持式检测设备，包括手持读写单元、第三无线通讯模块；

所述充电站、手持式检测设备通过各自的无线通讯模块及无线网络与所述车载移动装置连接。

作为本实用新型的一种优选方案，所述车载移动装置的存储器包括：

第一存储器，用以存储电动汽车的固化信息；

第二存储器，用以存储电动汽车的更新信息。

作为本实用新型的一种优选方案，所述充电站包括：

充电模块，用以在读取车辆信息后进行充电；

费用扣取模块，包括处理器、存储器，用以扣取充电费用。

本实用新型提出用于动力电池信息采集和交换的无线传输系统，有益效果在于：

1)独立记录该车辆的电池运行状态，方便相关管理部门对车辆情况进行客观的衡量和判断，更易于车辆的监控和管理。

2)采用无线的、非接触式的信息接入、查询和计费方式，在移动中进行信息采集和交换速度更快更便捷。

3)采用802.11p技术与RFID相比更支持移动环境、加强了身份认证、增强了安全性。

4)固化信息和更新记录综合显示，信息条理清晰，更加易读。

附图说明

图1为本实用新型无线传输系统的组成示意图。

具体实施方式

下面结合附图详细说明本实用新型的优选实施例。

实施例一

请参阅图1，本实用新型揭示了一种用于动力电池信息采集和交换的无线传输系统，所述系统包括车载移动装置、充电站、手持式检测设备；所述充电站、手持式检测设备通过各自的无线通讯模块及无线网络与所述车载移动装置连接。

【车载移动装置】

车载移动装置包括存储器、第一无线通讯模块。

存储器中的内容分为两部分，一部分是固化信息，是固定不可擦除的，厂家把车辆装配好以后，将固定信息存贮在该存储器中，该部分信息车辆拥有者和车辆使用者不能做更改(车牌信息和车主账户可以进行初始化，但是只有若干次机会，如三次)；4S店或其他获得授权的机构可以在设定情形下(如维修车辆后)对该信息进行更改。另一部分是可更新信息，该部分在实际使用过程中不断写入的，且只可写入。

优选地，所述车载移动装置的存储器包括第一存储器、第二存储器；第一存储器用以存储电动汽车的固化信息；第二存储器用以存储电动汽车的更新信息。

【充电站】

充电站包括充电模块、费用扣取模块、无线控制模块、第二无线通讯模块。

充电站读取车辆信息后进行充电，并将充电记录信息写入到更新信息中，经过确认后，通过费用扣取模块扣取充电费用。

充电模块将充电的时间、地点(充电站代码或代号)、时长、费用等信息写入到车载移动装置的存储器中，且存储的内容可以通过车载显示设备(或称车载信息终端CIS)进行查询。

【手持式检测设备】

手持式检测设备包括手持读写单元、第三无线通讯模块。

手持式检测设备读取车辆固化信息、纯电动汽车动力电池SOH状态以及该车辆违章记录，并可写入新的记录。

车辆在使用过程中，车辆的动力电池管理系统BMS结合工作温度和内阻并参考上次记录的电池健康状态(SOH，State of Health)计算出该电池组当前SOH，并将该结果定期存入该存储单元。同时记录充电的时间和地点，并通过充电后的电池的电压、电流等性能表现，再次计算该电池SOH，并将该结果作为下次计算SOH的参考指标。SOH的计算结果记录车主和车辆使用者均不可更改，并实时显示在车载信息中心，驾驶员同时可以翻阅历史记录。

如果车辆动力电池的SOH记录为需调校或需更换，则将该警示信息显示到CIS以提醒驾驶员做出相应处理。环保或检测部门可以通过手持式无线读取/写入设备进行读取该车辆固定信息、SOH状态、写入违章记录等，依据相应法律进行检查、检测并依据相关法律法规做出相应处理。

车辆再进入充电站时候，通过手动(或设置为自动)与充电站无线传输模块进行匹配和对接，匹配成功后。车辆将车载固定信息传输给充电站，充电站确认后经过物理连接后开始充电，并将充电站的代码、充电时间、充电时长按照固定格式写入到车辆的存储单元中。该记录车主和车辆使用者不可更改。

具体的，本实用新型所述的信号发生器、数字信号处理器、通讯接口模块、控制输出驱动模块、显示设备、存储单元、802.11p通讯接口、AC/DC驱动单元和DC/DC驱动单元均可采用现有技术中的公知方案，有关这些技术的公知技术方案，本领域的技术人员已经了解，所以在此不再赘述。

本实用新型采用802.11p协议进行无线采集和数据交换。802.11p是对传统的802.11无线网络技术的扩展，采用5.9GHz频率通讯，并可满足针对汽车的应用要求。如更先进的传递机制(handoff scheme)、热点切换、移动操作、增加安全、身份识别(identification)、点对点网络认证(peer-to-peer)等。更加适合应用在车辆与充电站之间移动中的信息交换。

为实现上述目的，本实用新型提出一种动力电池信息采集和无线交换的管理方法，包括以下步骤：

电动汽车制造厂商在车辆出厂的时候将该车辆及所装配的动力电池组的以下信息写在该存储单元的固化信息部分里：车辆VIN编号，车牌信息(4S店或用户初始化)，电池品牌、电池种类、出厂日期、单体编号、编组方式、用户账户(用户初始化)等。如果该车辆或动力电池经过维修，此信息可由4S店或者厂家指定或授权的机构进行更新。

电池管理系统测量出电池的SOC，并通过电池的工作温度、电池内阻和上次计算的SOH，结合充电后电池参数的变化，计算出该电池的SOH，并根据电池的劣化程度将电池分为四种等级：良好(Fine)，弱化(weak)，需调校(Calibrate)，需更换(Repalce)。虽然采用动力电池作为动力源的纯电动汽车不存在尾气排放，但是就动力电池的老化和性能降低会带来交通安全的隐患。环保、交通或其他主管部门依据电池性能低劣带来的环保或者交通安全等相关法律条款，可以见根据第一次出现需更换(Repalce)的信号的时间来依据相应法律法规对车主进行相应的处理。

电池管理系统(以下简称BMS)定期将该电池的SOH写入到该芯片中。并判断出改电池的健康状态，并将状态发送给车载信息系统CIS(在电池需调校和更换的状态会一并发送提示或预警信号给驾驶员)，同时将该状态的发生时间，记录在该存储器中。

驾驶员可以通过车载信息终端查看电池状态、充电记录以及违章处罚记录。

综上所述，本实用新型提出用于动力电池信息采集和交换的无线传输系统，有益效果在于：

1)独立记录该车辆的电池运行状态，方便相关管理部门对车辆情况进行客观的衡量和判断，更易于车辆的监控和管理。

2)采用无线的、非接触式的信息接入、查询和计费方式，在移动中进行信息采集和交换速度更快更便捷。

3)采用802.11p技术与RFID相比更支持移动环境、加强了身份认证、增强了安全性。

4)固化信息和更新记录综合显示，信息条理清晰，更加易读。

实施例二

如图1所示，本实施例中，本实用新型的无线传输系统主要有三部分组成：车载移动部分、充电站固定部分和手持式检测终端。车载部分主要由存贮器，无线通讯模块组成；充电站部分主要有充电模块，无线控制和通讯模块、VPN或WWW网络组成；手持式检测由手持式读取/写入设备及网络接入模块组成，可以将读取到的信息通过VPN或者WWW进行信息的交互。

厂家把车辆装配好以后，将固定信息存贮在该存储器中，该部分信息车辆拥有者和车辆使用者不能做更改(车牌信息和车主账户可以进行初始化，但是只有三次机会)。4S店或其他获得授权的机构可以在维修车辆后对该信息进行更改。

车辆在使用过程中，车辆的动力电池管理系统BMS结合工作温度和内阻并参考上次记录的电池健康状态(SOH，State of Health)计算出该电池组当前SOH，并将该结果定期存入该存储单元。同时记录充电的时间和地点，并通过充电后的电池的电压、电流等性能表现，再次计算该电池SOH，并将该结果作为下次计算SOH的参考指标。SOH的计算结果记录车主和车辆使用者均不可更改，并实时显示在车载信息中心，驾驶员同时可以翻阅历史记录。

如果车辆动力电池的SOH记录为需调校或需更换，则将该警示信息显示到CIS以提醒驾驶员做出相应处理。环保或检测部门可以通过手持式无线读取/写入设备进行读取该车辆固定信息、SOH状态、写入违章记录等，依据相应法律进行检查、检测并依据相关法律法规做出相应处理。

车辆再进入充电站时候，通过手动(或设置为自动)与充电站无线传输模块进行匹配和对接，匹配成功后。车辆将车载固定信息传输给充电站，充电站确认后经过物理连接后开始充电，并将充电站的代码、充电时间、充电时长按照固定格式写入到车辆的存储单元中。该记录车主和车辆使用者不可更改。

本实用新型的纯电动汽车的信息采集和交换装置可以在纯电动汽车、充电站、检测监管部门之间方便的构建无线传输的体系。

本实用新型可以应用在对纯电动汽车的充电、维修、等工作工程中的无线传输、监控和管理。

总之，本实用新型具有安全便捷的无线传输，更高效直观的信息统计及管理方式，更通用的数据交换能力，很好的满足了纯电动汽车行驶安全和车辆管理的要求。

这里本实用新型的描述和应用是说明性的，并非想将本实用新型的范围限制在上述实施例中。这里所披露的实施例的变形和改变是可能的，对于那些本领域的普通技术人员来说实施例的替换和等效的各种部件是公知的。本领域技术人员应该清楚的是，在不脱离本实用新型的精神或本质特征的情况下，本实用新型可以以其它形式、结构、布置、比例，以及用其它组件、材料和部件来实现。在不脱离本实用新型范围和精神的情况下，可以对这里所披露的实施例进行其它变形和改变。

Claims (3)

1.一种用于动力电池信息采集和交换的无线传输系统，其特征在于，所述系统包括：

车载移动装置，包括存储器、第一无线通讯模块；

充电站，包括充电模块、无线控制模块、第二无线通讯模块；

手持式检测设备，包括手持读写单元、第三无线通讯模块；

所述充电站、手持式检测设备通过各自的无线通讯模块及无线网络与所述车载移动装置连接。

2.根据权利要求1所述的用于动力电池信息采集和交换的无线传输系统，其特征在于：

所述车载移动装置的存储器包括：

第一存储器，用以存储电动汽车的固化信息；

第二存储器，用以存储电动汽车的更新信息。

3.根据权利要求1所述的用于动力电池信息采集和交换的无线传输系统，其特征在于：

所述充电站包括：

充电模块，用以在读取车辆信息后进行充电；

费用扣取模块，包括处理器、存储器，用以扣取充电费用。

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