專利名稱：電動車信息采集及其充換電計(jì)費(fèi)系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種電動汽車電池信息采集管理領(lǐng)域，特別涉及到一種電動汽車電池信息采集及其充換電計(jì)費(fèi)系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
隨著對環(huán)境保護(hù)的重視，電動汽車成為環(huán)保綠色交通方式之一普遍發(fā)展起來。電動汽車的普遍應(yīng)用，必須依托于便捷、節(jié)能的充換電服務(wù)網(wǎng)絡(luò)。目前，國內(nèi)對電動汽車充換電運(yùn)營服務(wù)網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)逐步完善，運(yùn)營服務(wù)網(wǎng)絡(luò)建立在一系列前端數(shù)據(jù)基礎(chǔ)之上，其中電動汽車車載信息作為移動服務(wù)對象、運(yùn)營主體成為信息關(guān)鍵來源。隨著電動汽車充換電服務(wù)的發(fā)展，對計(jì)量計(jì)費(fèi)、客戶服務(wù)、數(shù)據(jù)采集存儲提出更高的要求。在現(xiàn)有技術(shù)中，電動汽車車載信息采集存在不足，主要表現(xiàn)在第一，國內(nèi)電動汽車充換電運(yùn)營服務(wù)網(wǎng)絡(luò)的計(jì)費(fèi)方法主要有電量計(jì)費(fèi)、里程計(jì)費(fèi)兩種，針對不同的用戶計(jì)量計(jì)費(fèi)方式不同，但兩種方式存在缺陷，電量計(jì)費(fèi)受到電價問題和增值服務(wù)的影響，里程計(jì)費(fèi)則受到用戶電動汽車非行駛用電消耗的影響。因此，需要結(jié)合兩種計(jì)量計(jì)費(fèi)方式綜合計(jì)費(fèi)，目前的車載信息采集系統(tǒng)無法完成信息的采集和綜合處理；第二，目前電動汽車車載車的電池信息包括車輛、里程、電量等信息僅通過GPRS 方式與車載終端進(jìn)行傳輸通信對處于通信故障或事故的車輛無法進(jìn)行信息采集和補(bǔ)救；發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的就是提供一種本發(fā)明的目的是克服上述現(xiàn)有技術(shù)中的不足，提供一種基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的電動汽車車載信息采集管理系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了電池充換電運(yùn)營服務(wù)中電池資產(chǎn)的合理、合法管理，科學(xué)計(jì)量計(jì)費(fèi)以及系統(tǒng)故障狀態(tài)下的信息備份。本發(fā)明車載信息采集管理系統(tǒng)主要包括電池終端，包括電池管理系統(tǒng)BMS ;里程計(jì)數(shù)裝置，負(fù)責(zé)采集車輛行駛狀態(tài)和行駛里程數(shù)據(jù)；車載終端，負(fù)責(zé)綜合管理電池以及里程計(jì)數(shù)器數(shù)據(jù)的接收發(fā)送和高級分析、展示，并與管理后臺進(jìn)行數(shù)據(jù)交互，為用戶提供增值服務(wù)。所述電池終端分為主控模塊與從控模塊，主控模塊可安裝在電動汽車車輛之上， 從控模塊(包括分箱電池)與主控模塊與之間通過內(nèi)部CAN總線通信。主控模塊內(nèi)存儲有車輛ID編號，從控模塊內(nèi)存儲有各電池箱的ID編號。主控模塊通過讀取各電池箱從控模塊ID編號，可實(shí)時識別車輛所使用的電池身份，并將其上傳給車載終端。車載終端可通過遠(yuǎn)程無線通信將該信息實(shí)時上報后臺，從而實(shí)現(xiàn)管理后臺對車輛使用電池身份的實(shí)時核查與動態(tài)盤點(diǎn)。所述車載終端可將里程計(jì)數(shù)裝置傳遞的里程數(shù)據(jù)下發(fā)存儲于電池終端的從控模塊。當(dāng)電動汽車出現(xiàn)通信故障或發(fā)生事故等情況下無法向后臺傳遞里程計(jì)算數(shù)據(jù)，可將電池回收到充電站。電池箱在進(jìn)行分箱充電時，通過BMS與后臺的CAN總線通信，可將從控模塊存儲的里程數(shù)據(jù)讀取到后臺用于管理和結(jié)算，從而起到數(shù)據(jù)備份的作用。所述電池終端從控模塊可主動讀取主控模塊存儲的車輛ID編號，當(dāng)從控模塊監(jiān)測到電池處于放電狀態(tài)時，如果讀取不到主控模塊存儲的車輛ID編號，可判定用戶非法使用電池，并在從控模塊存儲中做標(biāo)識性記錄。所述車載終端通過獲取電池信息、里程數(shù)據(jù)，可判斷電池是在車輛處于行駛狀態(tài)或停止?fàn)顟B(tài)下放電，據(jù)此可進(jìn)行行駛狀態(tài)下和靜止?fàn)顟B(tài)下不同的計(jì)費(fèi)方式，以克服里程計(jì)費(fèi)無法計(jì)及靜止?fàn)顟B(tài)下車載其它設(shè)備用電的情況。在用戶私下交換電池的特殊情況下，后臺可通過遙控車載終端讀取車輛ID和電池ID來實(shí)時識別，電池終端的從控模塊也可存儲里程數(shù)據(jù)以及讀取的主控模塊的車輛ID， 以此可判斷該電池曾經(jīng)支持哪些車輛行駛多少里程，以確保計(jì)費(fèi)結(jié)算的進(jìn)行。通過以下結(jié)合附圖對本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施方式的描述，本發(fā)明的其他特點(diǎn)、目的和效果將變得更加清楚和易于理解。
圖I是本發(fā)明一個實(shí)施例的電動汽車信息采集系統(tǒng)示意圖；圖2是本發(fā)明另一實(shí)施例的電動車信息采集系統(tǒng)示意圖；圖3是本發(fā)明實(shí)施例提供的電動汽車充換電計(jì)費(fèi)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖。在所有的上述附圖中，相同的標(biāo)號表示具有相同、相似或相應(yīng)的特征或功能。
具體實(shí)施例方式為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面將結(jié)合附圖對本發(fā)明實(shí)施方式作進(jìn)一步地詳細(xì)描述。參見圖1，為本發(fā)明的第一實(shí)施例的電動車電池信息采集系統(tǒng)I 00，包括電池 101、電池管理模塊102、里程計(jì)數(shù)裝置103、車載終端104，其中，電池管理模塊102與車載終端104可以通過CAN總線進(jìn)行連接，里程計(jì)數(shù)裝置103與車載終端104可以通過CAN總線、USB接口或串口等有線方式進(jìn)行連接。本領(lǐng)域技術(shù)人員可以理解，上述裝置之間還可以通過其他有線方式進(jìn)行連接。其中，電池101可以任意一種電動車用動力電池，例如鋰電池等，被安裝于電動車中用于為電動車提供動力。電池管理模塊102與所述電池101電連接，用于實(shí)時檢測電池101的相關(guān)信息并存儲在其內(nèi)部的存儲器中(圖中未示出)，并且將這些電池相關(guān)信息通過CAN總線傳送給所述車載終端104。其中所述的電池相關(guān)信息包括電池電流、電壓、溫度等狀態(tài)信息，以及電池的剩余電量、使用電量、電池工作狀態(tài)信息、故障信息，最大充電電流，最大充電電壓，絕緣檢測狀態(tài)信息等；同時主控模塊也可以通過CAN總線來主動測試電池相關(guān)信息，校驗(yàn)從控模塊和分箱電池是否工作正確；所述里程計(jì)數(shù)裝置103可以是本領(lǐng)域慣用的任何一種里程計(jì)數(shù)器，用于采集所述電動車實(shí)際行駛的里程數(shù)據(jù)，并通過有線方式發(fā)送給所述車載終端104 ；車載終端104用于接收所述電池管理模塊102發(fā)送的電池相關(guān)信息和所述里程計(jì)數(shù)裝置103傳送的電動車實(shí)際的里程數(shù)據(jù)并存儲。進(jìn)一步，車載終端104還包括一顯示屏(圖中未示出)，用于顯示其接收到的上述信息。參見圖2，為本發(fā)明的第二實(shí)施例的電動車電池信息采集系統(tǒng)200。其中，與圖I
5中的電池信息采集系統(tǒng)100不同之處在于，電池201為一電池組，包括多個依次串聯(lián)的分箱電池單元2011-201n。并且，電池管理模塊202進(jìn)一步包括多個與多個分箱電池單元2011-201n相應(yīng)多個從控模塊2021-202n和一主控模塊202b。其中多個從控模塊202al_202an用于分別檢測與其對應(yīng)的分箱電池單元 2011-201n的電池相關(guān)信息，其中電池相關(guān)信息包括與第一實(shí)施例中所述的電池相關(guān)信息相類似。本領(lǐng)域技術(shù)人員可以知道，從控模塊2021-201n可以包括專有的檢測線(圖中未示出)與各分箱電池相連，來獲取電池的各種參數(shù)。例如電壓檢測單元連接電壓檢測線，溫度檢測單元連接溫度檢測線，電流檢測單元連接電流檢測線等。優(yōu)選地，從控模塊202al_202an均具有單獨(dú)的存儲單元，在本發(fā)明的實(shí)施例中，將電動汽車行駛的里程數(shù)據(jù)按照一定的頻率存儲于BMS從控模塊的存儲單元中。具體地，車載終端通過有線方式(CAN總線，USB接口或串口)獲取里程數(shù)據(jù)，通過內(nèi)部CAN總線將里程數(shù)據(jù)發(fā)送給BMS主控模塊，通過BMS主控模塊寫入BMS從控模塊的存儲單元中。當(dāng)電動車輛出現(xiàn)故障或者通信通道出現(xiàn)故障時，可以通過電池BMS從控模塊中的備份信息進(jìn)行車輛信息采集和計(jì)量計(jì)費(fèi)數(shù)據(jù)采集。其中，按照一定的頻率，例如每隔電動車行駛的一定公里數(shù)(可以為2公里、3公里等，具體根據(jù)用戶對系統(tǒng)要求的精度確定)將電動汽車行駛的里程數(shù)據(jù)存儲于從控模塊中，并刷新之前的存儲數(shù)據(jù)。并且從控模塊中的存儲器還可用于存儲電池ID，并將電池信息和對應(yīng)的電池ID 發(fā)送給主控模塊；主控模塊202b可以通過內(nèi)部CAN總線和所述多個從控模塊2011-20In相連,用于接收多個分箱電池相關(guān)信息并存儲。主控模塊2022還可以通過外部CAN總線與車載終端 204相連，將各分箱電池單元2011-201n的電池信息傳輸給車載終端204。并且，主控模塊還包括存儲器，用于存儲車輛ID，并且把從控模塊發(fā)來的電池信息、電池和車輛ID發(fā)送給車載終端；從控模塊202b主動讀取主控模塊存儲的車輛ID編號，當(dāng)從控模塊監(jiān)測到電池處于放電狀態(tài)時，如果讀取不到主控模塊存儲的車輛ID編號，主控模塊會直接報警，提示用戶正在非法使用電池，并在從控模塊存儲中做標(biāo)識性記錄。電池采集系統(tǒng)200還包括里程計(jì)數(shù)裝置203和車載終端204，其與第一實(shí)施例中里程計(jì)數(shù)裝置103和車載終端104的特征相似，不再贅述。進(jìn)一步，車載終端204可以包括一顯示屏用于顯示這些信息給用戶。圖3不出了根據(jù)本發(fā)明的一個實(shí)施例的電動車電池充換電計(jì)費(fèi)系統(tǒng)300,包括一如圖I和圖2所示的電動車電池信息采集系統(tǒng)相似的電動車電池信息采集系統(tǒng)301，還包括運(yùn)營管理中心302 ;所述運(yùn)營管理中心302存儲所有公有電動車和其所配備電池的信息并對電動車和電池進(jìn)行管理。其中，電動車電池信息采集系統(tǒng)301中的車載終端3013，還帶有WIFI模塊、GPRS 通信模塊等無線通信模塊與運(yùn)營管理中心302進(jìn)行無線通信，優(yōu)選地，車載終端3013還可包括一定位模塊，例如GPS模塊，用于檢測電動車的所在的位置，并發(fā)送給運(yùn)營管理中心。
車載終端3031可以將電池信息采集系統(tǒng)301中的電池管理模塊(圖中未示出) 傳送的電池電量信息和里程數(shù)據(jù)發(fā)送給運(yùn)營管理中心302， 所述運(yùn)營管理中心根據(jù)所述電池電量信息和里程數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)費(fèi)計(jì)算。具體地，運(yùn)營管理中心根據(jù)車載終端發(fā)來的電池的使用信息和車輛的行駛里程信息能夠判斷出車輛在行駛狀態(tài)下的里程數(shù)和非行駛狀態(tài)下電池的用電量。例如，如果車載終端發(fā)來的實(shí)際行駛里程為上午8:30-9:00，9:05-12:00， 那么如果電動車從上午8:30-9:00之間為行駛狀態(tài)，而9:00-9:05之間為非行駛狀態(tài)，而從控模塊檢測的電池信息為在9:00-9:05之間車輛仍在放電且記錄了耗電量信息，則運(yùn)營管理中心可以判斷出，非行駛狀態(tài)下電池的耗電量，那么計(jì)費(fèi)計(jì)算可以為電量計(jì)費(fèi)=非行駛狀態(tài)下消耗電量X電量單價；里程計(jì)費(fèi)=行駛里程X里程單價。然后將兩者的結(jié)果相加即可為實(shí)際的計(jì)費(fèi)數(shù)額。優(yōu)選地，車載終端3013還可包括一定位模塊，例如GPS模塊，用于檢測電動車的所在的位置，并發(fā)送給運(yùn)營管理中心，運(yùn)營管理中心302結(jié)合其電池電池電量信息和里程數(shù)據(jù)以及該電動車的位置信息為該電動車選擇最佳的充換電站并進(jìn)行預(yù)約服務(wù)等。進(jìn)一步，電動車信息采集系統(tǒng)301可通過外部CAN總線與充電機(jī)或充電樁通信，在整車充電時，主控模塊會從從控模塊獲得電池組最大充電電流，最大充電電壓，絕緣檢測狀態(tài)信息等轉(zhuǎn)發(fā)送給充電機(jī)或充電樁，以保證整車充電的安全可靠。進(jìn)一步，電池箱在進(jìn)行分箱充電時，所述電動車信息采集系統(tǒng)301中的從控模塊通過所述主控模塊和所述車載終端將存儲的里程數(shù)據(jù)傳送給所述運(yùn)營管理中心。實(shí)現(xiàn)里程計(jì)費(fèi)和電量計(jì)費(fèi)的綜合計(jì)費(fèi)方法。根據(jù)車載終端通過內(nèi)部CAN總線獲取電池使用電量信息、剩余電量信息、電池狀態(tài)等；車載終端通過有線方式(CAN總線，USB接口或串口)獲取里程數(shù)據(jù)。綜上所述，本發(fā)明的電動車信息采集系統(tǒng)和電動車充換電計(jì)費(fèi)系統(tǒng)通過獲取電池信息、里程數(shù)據(jù)，可判斷電池是在車輛處于行駛狀態(tài)或停止?fàn)顟B(tài)下放電，據(jù)此可進(jìn)行行駛狀態(tài)下和靜止?fàn)顟B(tài)下不同的計(jì)費(fèi)方式，以克服里程計(jì)費(fèi)無法計(jì)及靜止?fàn)顟B(tài)下車載其它設(shè)備用電的情況。以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以作出若干改進(jìn)和潤飾，這些改進(jìn)和潤飾也應(yīng)視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求
1.一種電動車信息采集系統(tǒng)，包括電池、電池管理模塊、里程計(jì)數(shù)裝置、車載終端，其中，所述電池管理模塊用于檢測所述電池相關(guān)信息，并將所述電池相關(guān)信息傳送給所述車載終端；所述里程計(jì)數(shù)裝置用于采集所述電動車實(shí)際行駛的里程數(shù)據(jù)，并發(fā)送給所述車載終端;所述車載終端，用于接收所述電池管理模塊發(fā)送的電池相關(guān)信息和所述里程計(jì)數(shù)裝置傳送的電動車實(shí)際的里程數(shù)據(jù)并存儲。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的信息采集系統(tǒng)，其特征在于所述電池包括多個分箱電池；所述電池管理模塊進(jìn)一步包括與各分箱電池相對應(yīng)的多個從控模塊和一主控模塊， 所述從控模塊還包括存儲器，用于存儲電池ID信息，并將電池相關(guān)信息和對應(yīng)的電池 ID發(fā)送給主控模塊；所述主控模塊還包括存儲器，用于存儲車輛ID信息，并將所述從控模塊發(fā)來的所述電池相關(guān)信息、電池ID信息及其所存儲的所述車輛ID信息發(fā)送給所述車載終端；所述車載終端接收所述主控發(fā)送的電池相關(guān)信息及車輛ID和電池ID信息并存儲。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的信息采集系統(tǒng)，其特征在于所述從控模塊定期讀取主控模塊中的車輛ID編號；如果未讀取到車輛ID編號，或所讀取到的電池ID與車輛ID不匹配，則所述從控模塊記錄非法使用標(biāo)記。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的信息采集系統(tǒng)，其特征在于所述從控模塊還用于存儲通過所述主控模塊傳送的電動汽車行駛的里程數(shù)據(jù)。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的信息采集系統(tǒng)，其特征在于所述電池相關(guān)信息包括電池使用電量信息、剩余電量信息、電池狀態(tài)。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述的信息采集系統(tǒng)，其特征在于其中，所述電池管理系統(tǒng)與車載終端通過CAN總線連接。
7.根據(jù)權(quán)利要求I所述的信息采集系統(tǒng)，其特征在于其中，所述里程計(jì)數(shù)器與車載終端通過CAN總線、USB接口或串口連接。
8.根據(jù)權(quán)利要求2所述的信息采集系統(tǒng)，其特征在于各所述從控模塊與所述主控模塊通過CAN總線進(jìn)行連接。
9.根據(jù)權(quán)利要求I所述的信息采集系統(tǒng)，其特征在于所述車載終端進(jìn)一步包括顯示裝置，用于顯示接收到的電池信息和里程數(shù)據(jù)。
10.一種電動車電池充換電計(jì)費(fèi)系統(tǒng)，包括如權(quán)利要求2至權(quán)利要求7之一所述的電動車電池信息采集系統(tǒng)，其特征在于，還包括運(yùn)營管理中心；所述車載終端還包括無線通信模塊，用于將所述電池相關(guān)信息和所述里程計(jì)數(shù)裝置傳送的電動車實(shí)際的里程數(shù)據(jù)發(fā)送給運(yùn)營管理中心；所述運(yùn)營管理中心根據(jù)所述電池電量信息和里程數(shù)據(jù)，能夠?qū)嶋H里程信息和耗電信息，判斷其行駛耗電和非行駛耗電部分，根據(jù)不同得計(jì)費(fèi)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行計(jì)費(fèi)計(jì)算。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的計(jì)費(fèi)系統(tǒng)，其特征在于所述車載終端還將所述所述主控模塊傳送的電池ID和車輛ID信息發(fā)送給運(yùn)營管理中心；所述運(yùn)營管理中心根據(jù)所述電池ID和車輛ID所對應(yīng)得實(shí)際行駛里程信息以及耗電信息，判斷其行駛耗電和非行駛耗電部分，根據(jù)不同得計(jì)費(fèi)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行計(jì)費(fèi)計(jì)算。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的計(jì)費(fèi)系統(tǒng)，其特征在于根據(jù)如下計(jì)算方式進(jìn)行計(jì)費(fèi)計(jì)算電量計(jì)費(fèi)=消耗電量X電量單價；里程計(jì)費(fèi)=行駛里程X里程單價。
13.根據(jù)權(quán)利要求9所述的電池充換電計(jì)費(fèi)系統(tǒng)，其特征在于電池箱在進(jìn)行分箱充電時，所述從控模塊通過所述主控模塊和所述車載終端將存儲的里程數(shù)據(jù)傳送給所述運(yùn)營管理中心。
14.根據(jù)權(quán)利要求9所述的電池充換電計(jì)費(fèi)系統(tǒng)，其特征在于所述車載終端還包括定位模塊，用于檢測電動車的所在的位置，并發(fā)送給所述運(yùn)營管理中心；所述運(yùn)營管理中心根據(jù)所述電動車的位置為該電動車選擇最佳的充換電站并進(jìn)行預(yù)約服務(wù)。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種電動車信息采集系統(tǒng)，包括電池、電池管理模塊、里程計(jì)數(shù)裝置、車載終端，其中，所述電池管理模塊用于檢測所述電池相關(guān)信息，并將所述電池相關(guān)信息傳送給所述車載終端；所述里程計(jì)數(shù)裝置用于采集所述電動車實(shí)際行駛的里程數(shù)據(jù)，并發(fā)送給所述車載終端；所述車載終端，用于接收所述電池管理模塊發(fā)送的電池相關(guān)信息和所述里程計(jì)數(shù)裝置傳送的電動車實(shí)際的里程數(shù)據(jù)并存儲。
文檔編號B60L11/18GK102582458SQ20111041912
公開日2012年7月18日 申請日期2011年12月15日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月15日
發(fā)明者劉紅超, 喻誠斐, 張輝, 張野飚, 湯克艱, 祝鉑渝, 薛飛, 譚永香, 趙洪林, 金誠男, 陳翔, 雷憲章 申請人:中國電力技術(shù)裝備有限公司北京分公司, 江西省電力公司電動汽車服務(wù)分公司