一种电动车电池集中管理维护系统及方法与流程

本发明涉及电池集中管理领域，尤其涉及一种电动车电池集中管理维护系统及方法。

背景技术：

随着人们环保意识的提升，电动车数量越来越多，但是电动车有如下问题：电动车单次行驶里程受限于电池电量，电池没电只能经过长时间充电后才能进行一端较长距离的行驶，无法像普通汽车那样加油即可，对于居住于城市的电动车使用者来说，因居住楼层限制、外出充电点位限制等导致电动车充电十分困难，且由于用户私拉乱接充电线路，导致小区等存在重大安全隐患。

中国专利公开号cn106451622a,公开日2017年2月22号，发明名称为集中充电的电动自行车充电系统，该申请案公开了一种集中充电的电动自行车充电系统。有如下不足：所有操作由用户自己进行，存有因用户操作不当造成电池损坏或引发安全事故的风险；电池充电方式固定，无法根据电池型号及电量采取相应充电模式对电池进行充电，不利用电池长久使用；在对电动车进行充电时，电动车无法使用或需要自己配备备用电池。

技术实现要素：

本发明主要解决了上述问题，提供了一种无需电动车使用者自己对电池进行拆卸充电的，能够根据电池型号和电量进行相应模式充电的，彻底杜绝充电过程无人值守等导致的安全隐患，大大扩展了电动车的行驶距离和随时保有足够电量的用户使用体验，无需用户自备备用电池的电动车电池集中管理维护系统。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种电动车电池集中管理维护系统，包括大型充电站、电池固定更换点、电池移动更换车、电池、服务器、rfid手持终端及安装有电池集中管理维护系统app的手持用户终端，所述大型充电站内设置电池充电区、电池检测保养区和电池存储区，所述电池设有rfid标签及状态检测单元，服务器通过网络分别与大型充电站、电池更换点、电池移动更换车、电池、rfid手持终端、手持用户终端相连。

本发明中用户可以选择到最近的电池固定更换点更换电池，也可以通过手持用户终端中的app发起电池更换请求，根据请求类型，服务器通知固定更换点或电池移动更换车，应用户要求在固定更换点提前准备用户所需电池或分配最近的移动更换车到用户请求点更换电池，用户还可以设置自动电池更换范围，在达到设定状态后，电池将自动发送更换请求给服务器，服务器收到请求后，将分配最近的移动更换车到用户请求点更换电池，服务器还能通过大数据分析，增加或减少电池更换点的数量和移动区域，并在电池剩余电量的范围内，最优化的发出更换指令，减少往复路程，节约资源。通过以上电池更换方案，能够省去等待电池充电完成的时间，直接获取到电量充足的电池供电动车使用，所有电池集中在大型充电站充电，无需用户自己充电，方便用户的同时还能对电池进行维护，通过rfid标签存储电池基本信息，相比于二维码、纸质标签等，信息更新便捷。电池移动更换车为主要的有人值守载体，采用特殊定制的安全车，受服务器所分配的服务对象，分别对用户和电池固定更换点进行服务，电池移动更换车可以根据服务器的计算，进行交叉区域活动、重叠区域活动、潮汐移动活动、固定和流动活动等，节约资源，有效利用。

作为上述方案的一种优选方案，所述的rfid标签设于电池的充电口附近，rfid标签中携带有电池基本信息，包括电池年限、充放电次数、电池型号和电池充电模式。每种类型的电池均设置有相应的电池充电模式，利于延长电池寿命。

作为上述方案的一种进一步的优选方案，所述的电池充电区内设置有多个电池充电器，每个电池充电器设有若干种类型的充电接头，每种充电接头至少设有一个，每个充电接头上设置有用于读写电池上的rfid标签信息的射频读写器，每个电池充电器和射频读写器均通过网络与服务器相连。每个电池充电器可对多个多种类型的电池进行充电，设置有射频读写器，能够根据电池上的rfid标签选择合适的充电模式对电池进行充电，能够在电池充电结束后及时更新电池rfid标签中信息。

作为上述方案的一种优选方案，所述的状态检测单元包括网络模块、gps模块和电量检测模块，gps模块和电量检测模块分别与网络模块相连，电池通过网络模块与服务器通讯。电路检测模块用于检测电池电量并通过网络模块将电量信息传给服务器，gps模块用于定位电池位置，便于更换和回收电池。

作为上述方案的一种优选方案，所述的电池固定更换点设置于人群密集场所。电池固定更换点根据大数据分析设置于人群密集的小区、学校、商场、企业等场所，电池固定更换点的电池数量和状态受服务器实时监控，并在合适情况下由服务器指派就近的电池移动更换车，对电池固定更换点的电池进行批量更换和管理。

作为上述方案的进一步方案，所述的电池充电区包括即时电池充电区和集中电池充电区。即时充电区能够随时给电池充电，保证大型充电站内有足够的满电量电池分配给各个电池移动更换车，集中电池充电区可以选择在谷电时期集中对电池进行充电，减少开支节约资源，减轻峰电时期电网负担。

作为上述方案的一种优选方案，所述的电池存储区内设置有若干温度传感器和若干个湿度传感器，温度传感器及湿度传感器均与服务器相连。电池存储区中设置温度传感器和湿度传感器，实时检测电池存放环境温度和湿度，使电池存储区成一个为恒温、恒湿、防爆、封闭的严格安全区。

本发明还提供一种电动车电池集中管理维护方法，采用权利要求包括以下步骤：

s1：用户使用app获取向服务器发出电池更换请求；

s2：固定更换点或电池移动更换车给用户进行电池更换；

s3：将用户更换下来的电池运输到大型充电站；

s4：大型充电站对运输过来的电池进行维护；

s5：大型充电站将充满电的电池运输给各个固定更换点。

若用户向固定更换点发出电池更换请求，则请求内容包括用户所需电池及用户基本信息，若用户向活动更换点发出电池更换请求，则请求内容包括用户所需电池、用户基本信息、用户位置。电池更换后，更换下来的电量不足电池统一存储在固定更换点，而后统一运输至大型充电站。

作为上述方案的一种优选方案，所述电池更换包括以下步骤：

s01：服务器接收到用户的电池更换请求；

s02：服务器根据用户请求通知固定更换点或电池移动更换车提前准备用户所需电池；

s03：工作人员帮助用户拆卸电池，用rfid手持终端读取电池上rfid标签中信息，通知服务器该电池已回收；

s04：更换点工作人员用rfid手持终端读取电池的rfid标签中电池信息，通知服务器该电池已外派；

s05：更换点工作人员帮助用户安装电池。

电池更换过程全程由工作人员操作，避免电池因用户误操作造成损坏；通过rfid手持终端记录电池外派回收信息，无需工作人员手动记录，避免出错。

作为上述方案的一种优选方案，所述的电池维护包括以下步骤：

s21：对电池表面进行清理，检查电池状态；

s22：将电池充电器充电接头插入电池充电口；

s23：服务器通过充电接头上的射频读写器读取电池上rfid标签中携带的电池充电模式信息，并通过电池上的状态检测模块获取当前电池电量，结合电池电量及电池充电模式控制电池充电器对该电池进行充电；

s24：充电完成后，服务器通过射频读写器更新rfid标签中信息

s25：各类电池分类储存。

本发明的优点是：电池更换全程由工作人员操作，方便用户且能够最大程度上避免电池在拆卸时损坏；通过射频技术完成电池回收外派记录，信息记录准确；电池集中充电，便于电池管理维护；电池充电器设有多种充电接头，适用于多种类型的电池，能够给每种电池提供相应的充电模式；利用峰谷点充电，合理利用市电资源减少市电压力。

附图说明

图1为本发明的一种结构框图。

图2为电池rfid标签的一种设置示意图。

图3为充电接头的一种结构示意图。

图4为电量检测模块的一种电路原理图。

图5为电动车电池集中管理维护方法的一种流程图。

图6为电池更换的一种流程图。

图7为电池维护的一种流程图。

1-大型充电站2-电池更换点3-电池4-服务器5-rfid手持终端6-手持用户终端7-rfid标签8-充电口9-射频读写器_10-电池移动更换车。

具体实施方式

下面通过实施例，并结合附图，对本发明的技术方案作进一步的说明。

实施例：

本实施例一种电动车电池集中管理维护系统，如图1所示，包括大型充电站1、电池固定更换点2、电池移动更换车10、电池3、服务器4、rfid手持终端5及安装有电池集中管理维护系统app的手持用户终端6，服务器通过网络分别与大型充电站、电池更换点、电池移动更换车、电池、rfid手持终端、手持用户终端相连。大型充电站内设置电池充电区、电池检测保养区和电池存储区。

电池设有rfid标签7及状态检测单元，服务器通过网络分别与大型充电站、电池更换点、电池、rfid手持终端、手持用户终端相连。如图2所示，本实施例中电池rfid标签设置于电池充电口下方。

电池充电区内设置有多个电池充电器，每个电池充电器设有若干种类型的充电接头，每种充电接头至少设有一个，每个充电接头上设置有用于读写电池上的rfid标签信息的射频读写器9，每个电池充电器和射频读写器均通过网络与服务器相连。如图3所示，对应的，射频读写器设于充电接头的充电头下方，使充电接头在给电池充电时，射频读写器能够读写电池上rfid标签内信息。电池存储区内设置有若干温度传感器和若干个湿度传感器，温度传感器及湿度传感器均与服务器4相连。通过温度传感器和湿度传感器对电池存储环境进行监控，保证电池处于恒温、恒湿的环境中，延长电池寿命。

所述的状态检测单元包括网络模块、gps模块和电量检测模块，gps模块和电量检测模块分别与网络模块相连，电池通过网络模块与服务器通讯。电量检测模块电路如图4所示，电量检测模块检测电池电路并通过网络模块将电池当前信息传输给服务器，使服务器能够根据电池电量及电池充电模式控制电池充电器给电池提供合适的电压电流。

所述的电池固定更换点2设置于人群密集场所。电池固定更换点根据大数据分析设置于人群密集的小区、学校、商场、企业等场所，电池固定更换点的电池数量和状态受服务器实时监控，并在合适情况下由服务器指派就近的电池移动更换车，对电池固定更换点的电池进行批量更换和管理。

对应的，本实施例提出一种电动车电池集中管理维护方法，如图5所示，包括以下步骤：

s1：用户使用app获取向服务器发出电池更换请求；

s2：固定更换点或电池移动更换车给用户进行电池更换；

s3：将用户更换下来的电池运输到大型充电站；

s4：大型充电站对运输过来的电池进行维护；

s5：大型充电站将充满电的电池运输给各个固定更换点。

用户使用app向某一固定更换点或活动更换点发出电池更换请求，待用户到达固定更换点或者活动更换点到达用户位置后，更换点工作人员给用户进行电池更换，活动更换点更换下来的电池要先运输至固定更换点，固定更换点同一将电池运输至大型充电站，大型充电站对电池进行维护后再分配给各个固定更换点，活动更换点到其所从属的固定更换点获取满电量电池。

如图6所示，电池更换包括以下步骤：

s01：服务器接收到用户的电池更换请求；

s02：服务器根据用户请求通知固定更换点或电池移动更换车提前准备用户所需电池；

s03：工作人员帮助用户拆卸电池，用rfid手持终端读取电池上rfid标签中信息，通知服务器该电池已回收；

s04：更换点工作人员用rfid手持终端读取电池的rfid标签中电池信息，通知服务器该电池已外派；

s05：更换点工作人员帮助用户安装电池。

如图7所示，电池维护包括以下步骤：

s21：对电池表面进行清理，检查电池状态；

s22：将电池充电器充电接头插入电池充电口；

s23：服务器通过充电接头上的射频读写器读取电池上rfid标签中携带的电池充电模式信息，并通过电池上的状态检测模块获取当前电池电量，结合电池电量及电池充电模式控制电池充电器对该电池进行充电；

s24：充电完成后，服务器通过射频读写器更新rfid标签中信息

s25：各类电池分类储存。

本文中所描述的具体实施例仅仅是对本发明精神作举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本发明的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。

尽管本文较多地使用了gps模块、网络模块、rfid手持终端、射频读写器等术语，但并不排除使用其它术语的可能性。使用这些术语仅仅是为了更方便地描述和解释发明的本质；把它们解释成任何一种附加的限制都是与发明精神相违背的。