一种电动汽车换电站电池质量远程监控系统及监控方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及新能源汽车领域，具体为一种电动汽车换电站电池质量远程监控系统。
【背景技术】
[0002]电动汽车作为一种新型的交通工具，在解决能源危机、改善环境方面具有积极作用，近年来，世界各国都加大了发展电动汽车的力度，我国也出台了一系列推动电动汽车的发展措施。电动汽车换电站是电动汽车发展的基础设施，换电站的建设运营是推动发展电动汽车的重要保障。目前换电站采用的收费方式是采取按里程计费的方式，但这种计费方式存在一个问题，就是由于电池质量不同，会出现不同电池在同样电量下行驶里程不同，这就会使消费者频繁更换电池。这种现象有可能是换电站本身使用了质量差的电池，这样就给消费者造成了损失。也有可能换电站也无法衡量电池质量的好坏，这样就会影响到换电站的经营。
[0003]如何能够精确的测出电池电量与行驶里程的关系，进而监控换电站电池的质量，减少频繁更换电池所带来的人力物力消耗是目前急需解决的问题。因此，本发明提出一种电动汽车换电站电池质量远程监控系统，通过车载监控电路采集电池量和行驶里程，同时通过GPRS模块将信息发送到远程监控中心，换电站和车主都可以通过网络或手机远程访问监控中心了解电池质量的好坏。通过查阅资料，目前，对换电站电池质量进行远程监控的系统在电动汽车换电站的应用中尚未见到报道。
【发明内容】
[0004]本发明的目的在于提供一种电动汽车换电站电池质量远程监控系统。该系统通过电池电量监控芯片采集动力电池的剩余电量，采用CAN总线采集汽车行驶里程，通过GPRS网络将电池电量与行驶里程发送到远程访问监控中心。远程监控中心通过长时间对车载动力电池数据的统计分析，采用蒙特卡罗方法统计出电池电量与行驶里程的关系，进而得出换电站的电池质量。换电站和车主通过网络后手机远程访问监控中心，进而实现对换电站电池质量进行远程监控的目的。实现本发明的技术方案如下:
[0005]—种电动汽车换电站电池质量远程监控系统，包括:车载动力电池、换电站监控单元、车载电池监控单元、远程监控中心；
[0006]所述车载动力电池上装有无源RFID标签;所述换电站监控单元在所述车载动力电池交付给用户使用时用于给所述RFID标签写入用户信息、初始电量、初始里程，在用户更换所述车载动力电池时用于读取所述RFID标签内的行驶里程和用户信息;所述车载电池监控单元一方面采集所述车载动力电池的电量消耗、行驶里程、电池剩余量，并且将行驶里程写入RFID标签，所述车载电池监控单元另一方面读取所述RFID标签内的生产厂家、出厂日期、换电站名称、电量消耗、行驶里程、用户信息，并传输给所述远程监控中心;所述远程监控中心对车载动力电池质量进行分析。
[0007]作为优选技术方案，还包括手机客户端，换电站和用户能够通过所述手机客户端访问所述远程监控中心以获得电池信息。
[0008]作为优选技术方案，所述车载电池监控单元还用于对电池剩余电量进行监控，在电池电量低于阈值时报警提醒用户更换电池。
[0009]作为优选技术方案，所述换电站监控单元包括微控制器电路、RFID通信电路、触摸屏驱动电路、换电站监控单元RFID天线；
[0010]所述微控制器电路由STC12C5A单片机及其外围电路组成，负责换电站监控单元的数据采集、通信控制以及蜂鸣器报警；
[0011]所述RFID通信电路由RFID射频驱动芯片PR9200、RFID天线接线端子及其外围电路组成，负责与RFID标签进行通信，并通过RFID天线接线端子连接所述换电站监控单元RFID天线；
[0012]所述触摸屏驱动电路由触摸屏驱动芯片RA8875及其外围电路组成，负责按键检测与数据显示，并通过触摸屏信号线接口与触摸屏相连。
[0013]作为优选技术方案，所述微控制器电路、RFID通信电路、触摸屏驱动电路设置在一块电路板上，所述电路板放置在一个长方体外壳内部，所述长方体外壳上方设有换电站监控单元RFID天线凹槽，所述RFID天线接线端子设置在所述换电站监控单元RFID天线凹槽处，所述长方体外壳前方安装所述触摸屏。
[0014]作为优选技术方案，所述车载电池监控单元包括微控制器电路、CAN总线通信电路、电池电量检测电路、RFID通信电路和GPRS通信电路；
[0015]所述微控制器电路包括STC12C5A单片机及其外围电路，负责车载动力电池的数据采集、自车参数采集、RFID通信控制和GPRS远程通信控制；
[0016]所述CAN总线通信电路包括CAN总线驱动芯片SN65HVD235及其外围电路，通过CAN总线接线端子与汽车CAN总线通信；
[0017]所述电池电量检测电路包括电池高边降压芯片AS8525和电池电流电压检测芯片AS8510及其外围电路，通过电池检测线接线端子与车载动力电池相连进行电量检测；
[0018]所述RFID通信电路通过RFID天线接线端子连接车载电池监控单元RFID天线；
[0019]所述GPRS通信电路通过GPRS天线接线端子连接GPRS天线。
[0020]作为优选技术方案，所述微控制器电路、CAN总线通信电路、电池电量检测电路、RFID通信电路和GPRS通信电路设置在一块电路板上，所述电路板放置在一个长方形外壳内部，所述长方形外壳上方设有CAN总线输出凹槽、车载电池监控单元RFID天线凹槽、GPRS天线凹槽、电池检测线输入凹槽;所述CAN总线接线端子设置在所述CAN总线输出凹槽处，所述RFID天线接线端子设置在所述车载电池监控单元RFID天线凹槽处，所述GPRS天线接线端子设置在所述GPRS天线凹槽处，所述电池检测线接线端子设置在所述电池检测线输入凹槽处。
[0021 ]作为优选技术方案，所述远程监控中心包括服务器和上位机软件;所述手机客户立而包括手机APP软件。
[0022]本发明还提出了一种电动汽车换电站电池质量远程监控方法，包括:
[0023](I)当车载动力电池初次使用时，由换电站工作人员将RFID标签贴到车载动力电池上，由换电站监控单元通过RFID读写器给RFID标签写入电池生产厂家、电池出厂日期、电池所属换电站名称；
[0024](2)当车载动力电池交付给用户使用时，由换电站监控单元通过RFID读写器给RFID标签写入用户信息、初始电量、初始里程；
[0025](3)当车辆在行驶过程中时，车载电池监控单元一方面通过RFID读写器给RFID标签写入电池的电量消耗、行驶里程、电池剩余电量，另一方面读取RFID标签获得车载动力电池的生产厂家、电池的出厂日期、电池的所属换电站名称、电量消耗、行驶里程、用户信息，并通过GPRS网络传输给远程监控中心；
[0026](4)远程监控中心通过GPRS网络接收到车载动力电池的生产厂家、电池的出厂日期、电池所属的换电站名称、电量消耗、行驶里程、用户信息;通过长时间对车载动力电池数据的统计分析，采用蒙特卡罗方法统计出电池电量与行驶里程的关系，进而得出换电站的电池质量；同时给出该车载动力电池的生产厂家、电池的生产日期、电池所属的换电站名称、使用该电池的用户信息；
[0027](5)换电站工作人员可以通过网络或者手机客户端访问远程监控中心，获得本换电站动力电池的质量、电池的生产日期、电池的使用用户；用户可以通过网络或者手机客户端访问远程监控中心，获得本用户所使用的动力电池的质量、电池的生产厂家、电池的生产日期、电池的所属换电站名；
[0028](6)当用户更换车载动力电池时，换电站监控单元通过RFID读写器读取车载动力电池RFID标签内的行驶里程和用户信息，根据里程对用户收费。
[0029]作为优选技术方案，步骤(3)还包括:车载电池监控单元对电池剩余电量进行监控，当电池电量低于报警阈值时，通过蜂鸣器报警提醒用户更换电池。
[0030]本发明的有益效果:
[0031](I)通过在车载动力电池上装有RFID标签，通过换电站监控单元对RFID标签的信息读写，能够实现对车载动力电池生产厂家、所属换电站、使用用户进行有效地跟踪和溯源。
[0032](2)通过远程监控中心和车载电池监控单元的配合工作，能够长时间对车载动力电池数据的统计分析，能够得出电池电量与行驶里程的关系，进而得出换电站的电池质量，实现对换电站电池质量进行远程监控。
[0033](3)通过长时间对车载动力电池数据的统计分析，也能为换电站提供所采购车载动力电池质量的好坏的参考信息，提高换电站的经营质量。
[0034](4)通过手机客户端，换电站工作人员和用户能够及时登录远程监控中心，查看电池状态、行驶里程等信息，方便、实用。
【附图说明】
[0035]图1为本发明系统结构示意图。
[0036]图2为本发明车载动力电池结构示意图。
[0037]图3为本发明换电站监控单元配线示意图。
[0038]图4为本发明车载电池监控单元配线示意图。
[0039]图5为本发明换电站监控单元主机结构示意图。
[0040]图6为本发明换电站监控单元主机电路