无线电池管理系统及其操作方法与流程

文档序号:12033553阅读:170来源:国知局
本发明系有关一种电池管理系统及其操作方法,尤指一种无线电池管理系统及其操作方法。
背景技术
::美国专利us7,772,850系揭露一种具有信息加密之无线电池检测器。请参见图11为一无线电池测试系统之方块图。该无线电池测试系统100包含一电池检测器116与一外部接收系统145。该电池检测器116包含一量测电路140、一记忆单元141以及连接一处理器156之一输入单元143,其中,该处理器156同时耦接一通讯电路142。该量测电路140与该处理器156的组合形成一电池测试电路138。经由该量测电路140对待测电池进行量测,该处理器156产生一电池测试数据,并且将该电池测试数据输出至该通讯电路142。透过一无线通信信号144,例如,散射红外线信号或射频信号,该通讯电路142将该电池测试数据传送至该外部接收系统145。该外部接收系统145包含具有一天线147之一收发装置146、一输出单元148以及具有一记忆单元152之一运算装置150。该运算装置150连接该收发装置146以接收该通讯电路142所传送之该电池测试数据,并且将该电池测试数据纪录与储存在该记忆单元152内。美国专利us7,774,151系揭露一种无线电池监控装置。请参见图12为一电池设备之方块图。该电池设备110包含复数个电池102a~102n,并且各该电池102a~102n系分别电性连接一电池测试器104a~104n,并且各该电池 测试器104a~104n系透过对应的无线通信媒介108a~108n与一数据接收站106通讯。各该电池测试器104a~104n分别对所对应的各该电池102a~102n进行电池测试,并且透过该等将无线通信媒介108a~108n将所测量得到的数据传送至该数据接收站106。根据该等测量数据,该数据接收站106系可判断该等电池102a~102n的状态,并且在该等电池102a~102n即将失效之前,进行更换或维修的指示。美国专利us8,958,998系揭露一种具有网络通讯的电池检测器。请参见图13为一电池检测器111与远程位置(又称为远端位置)通讯之方块图。一通讯电路112透过一双向通信链接122与一本机中继器120通讯。其中,该本机中继器120可为一移动电话,并且该本机中继器120用以对该电池检测器111的操作进行监测或控制。该本机中继器120进一步可透过一双向通信链接123’与一远程位置124’通讯。其中,该远程位置124’系可为一移动通讯基地台。再者,更远地,该远程位置124’进一步可透过一双向通信链接123与另一远程位置124通讯。该电池检测器111与该双向通信链接122可以硬件的方式配合,例如通用串行总线(usb)。或者,可以无线的方式配合,例如蓝牙或wi-fi等无线通信技术。然而,在上述三篇美国专利中,并没有揭露具有以应用程序为基础(app-based)的使用者操作环境来实现电池检测器的检测与管理,因此,将提高使用者对电池检测器检测与管理的不便性。技术实现要素:本发明之一目的在于提供一种无线电池管理系统,导入以应用程序为基础的用户操作环境,解决使用者对电池检测器检测与管理的不便性。为达成前揭目的,本发明所提出之该无线电池管理系统系用以管理至少一电池单元,该无线电池管理系统包含至少一电池检测器与一无线终端装置。各该电池检测器电性连接各该电池单元,对该电池单元进行测试及监控。该无线终端装置包含一无线通信单元、一显示屏幕以及一应用程序(又称为应用程式)。该无线通信单元提供一无线通信协议,用以无线连接该至少一电池检测器。该应用程序具有一用户接口,并且该用户接口呈现在该显示屏幕上。其中该用户接口系为操作该应用程序的接口,透过执行该应用程序的一检测功能,以控制该至少一电池检测器检测及监控与其对应连接的该电池单元。藉由该无线电池管理系统,藉由该应用程序提供的友善的用户接口,透过以文字、图形、动画或声音的方式呈现,包含显示详细电池状态,以提高该电池单元检测结果的可读性与呈现形式弹性及多样化,并且增加该电池单元检测结果数据控管与分享的便利性。本发明之另一目的在于提供一种无线电池管理系统操作方法,导入以应用程序为基础的用户操作环境,解决使用者对电池检测器检测与管理的不便性。为达成前揭目的,本发明所提出之该无线电池管理系统操作方法,系于一无线终端装置上执行一应用程序,透过操作该应用程序具有的一用户接口,用以对连接到至少一电池单元的对应至少一电池检测器进行沟通,该无线电池管理系统操作方法系包含:建立该无线终端装置与该至少一电池检测器之间的联机;该无线终端装置控制该至少一电池检测器执行一测试与监控功能;在该无线终端装置设定一电池测试参数、一电池监控参数与一电池检测器监控数据;该无线终端装置执行该测试与监控功能;以及该无线终端装置输出 测试与监控结果。藉由该无线电池管理系统操作方法,藉由该应用程序提供的友善的用户接口,透过以文字、图形、动画或声音的方式呈现,包含显示详细电池状态,以提高该电池单元检测结果的可读性与呈现形式弹性及多样化,并且增加该电池单元检测结果数据控管与分享的便利性。为了能更进一步了解本发明为达成预定目的所采取之技术、手段及功效,请参阅以下有关本发明之详细说明与附图,相信本发明之目的、特征与特点,当可由此得一深入且具体之了解,然而所附图式仅提供参考与说明用,并非用来对本发明加以限制者。附图说明此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解,构成本申请的一部分,本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明,并不构成对本发明的不当限定。在附图中:图1:为本发明无线电池管理系统之方块图;图2:为本发明无线终端装置与电池检测器通讯之示意图;图3:为本发明用户接口应用于无线终端装置之示意图;图4:为本发明电池检测器之电路方块图;图5:为本发明无线终端装置与多个电池检测器通讯之示意图;图6:为本发明无线终端装置取得外部相关信息之示意图;图7:为本发明无线电池管理系统操作方法之流程图;图8a:为本发明应用程序的用户接口之第一画面示意图;图8b:为本发明应用程序的用户接口之第二画面示意图;图8c:为本发明应用程序的用户接口之第三画面示意图;图8d:为本发明应用程序的用户接口之第四画面示意图;图8e:为本发明应用程序的用户接口之第五画面示意图;图9:为本发明无线终端装置与电池检测器之联机与通讯协议第一实施例之示意图;图10:为本发明无线终端装置与电池检测器之联机与通讯协议第二实施例之示意图;图11:为现有技术之无线电池测试系统之方块图;图12:为现有技术之电池设备之方块图;及图13:为现有技术之电池检测器与远程位置通讯之方块图。【符号说明】10——无线终端装置;20——电池检测器;30——电池单元;40——远程设备;50——输入设备;60——输出装置;11——无线通信单元;12——显示屏幕;13——用户接口;21——通讯单元;22——处理单元;23——检测电路;24——环境状态侦测单元;25——电力供应单元;s10~s62——步骤;s71~s78——步骤;s81~s89——步骤;100——无线电池测试系统;116——电池检测器;138——电池测试电路;140——量测电路;141——记忆单元;142——通讯电路;143——输入单元;144——无线通信信号;156—— 处理器;145——外部接收系统;146——收发装置;147——天线;148——输出单元;150——运算装置;152——记忆单元;110——电池设备;102a~102n——电池;104a~104n——电池测试器;106——数据接收站;108a~108n——无线通信媒介;111——电池检测器;112——通讯电路;120——本机中继器;122——双向通信链接;123’——双向通信链接;123——双向通信链接;124’——远程位置;124——远程位置。具体实施方式兹有关本发明之技术内容及详细说明,配合图式说明如下。请参见图1所示,系为本发明无线电池管理系统之方块图。该无线电池管理系统系包含至少一电池单元30、至少一电池检测器20、一无线终端装置10以及一远程设备40(又称为远端设备40)。为方便说明,在图1中系以一个电池单元30对应一个电池检测器20为例加以说明。在本发明中,该无线终端装置10系可为一个人计算机(pc)、一笔记本电脑(notebook)、一智能型手机(smartphone)或者一平板计算机(tablet),然,不以该等装置为限制。再者,该远程设备40系可为一云端服务器、云端数据库、远程收发器或电子邮件服务器。该无线终端装置10提供至少一无线通信协议(容后详述),其中该至少一无线通信协议系可为wi-fi、bluetooth、zigbee、gsm、gprs、3g或4g移动网络,但不以该等通讯协议为限制。承上所述,藉由该无线通信协议,该无线终端装置10系无线连接该电池检测器20与该远程设备40。该电池检测器20可透过夹组方式或套环(o-ring)方式连接该电池单元30,进而检测该电池单元30的状况。请参见图2所示,系本发明无线终端装置与电池检测器通讯之示意图。该无线终端装置10系包含一无线通信单元11、一显示屏幕12以及一应用程序(图未示)。该无线通信单元11系提供前述该无线通信协议,用以无线连接该电池检测器20。以一具体实施态样为例说明,假若该无线终端装置10为一智能型手机,并且该无线通信单元11为一蓝牙通讯装置以提供一蓝牙通讯协议。该智能型手机透过该蓝牙通讯装置所提供的该蓝牙通讯协议与该电池检测器20无线连接。对应地,该电池检测器20也具有使用蓝牙通讯协议的收发器。在本发明中,该无线终端装置10可具有不同的无线通信单元11,以提供不同的无线通信协议,藉此提高无线连接的灵活性与方便性。对该智能型手机而言,该应用程序即为一移动应用程序(mobileapplicationorapp)。配合参见图3,该应用程序具有一用户接口13,并且该用户接口13呈现在该显示屏幕12上。该用户接口13系为操作该应用程序的接口,用户可透过触控该用户接口13的方式,对该用户接口13上的功能选项进行操作,以执行该功能选项所对应的功能。以检测该电池单元30为例,用户可透过执行该应用程序的一检测功能,用以无线的方式控制该电池检测器20检测所对应连接的该电池单元30。然而,在本发明中,不以该检测功能为限,更多的操作功能将在后文有更详细的说明。请参见图4所示,系本发明电池检测器之电路方块图。该电池检测器20系电性连接一输入设备50与一输出装置60。该输入设备50可为具有按键、触控(包括电容式或电感式触控)或声音输入型态之实体或非实体装置。该输出装置60可为具有声、光、文字、图形或动画输出型态之实体或非实体装置,例如扬声器、指示灯、屏幕、打印机等等。在本发明中,该输入设备50与该输出装置60可依实际需要选择是否与该电池检测器20连接使用。该电池检测器20系包含一通讯单元21、一处理单元22、一检测电路23、一环境状态侦测单元24以及一电力供应单元25。在本实施例中,使用者可依据实际应用之需求评估是否增设该环境状态侦测单元24。该环境状态侦测单元24用以侦测外界的环境参数,其中该环境参数可为温度、湿度或定位坐标位置。并且该环境状态侦测单元24所侦测到的该环境参数传送至该处理单元22,提供该处理单元22进行整合或相关计算使用。再者,该电池检测器20可透过一外部电源对其供电,一旦该外部电源失效时,该电池检测器20可藉由该电力供应单元25提供该电池检测器20所需要的电力来源。若上述该等单元都为使用的状况下,该处理单元22系连接该通讯单元21、该检测电路23、该环境状态侦测单元24、该电力供应单元25、该输入设备50以及该输出装置60。在本发明该无线电池管理系统中,该处理单元22扮演对所连接的外围装置进行控制的角色,以控制外围电路进行测试搜集并处理数据。该处理单元22与该通讯单元21之间可为双向或单向沟通,并且两者之间可透过通用异步收发传输(uart)接口、内部整合电路(i2c)接口或串行外围接口(spi)的有线传输技术为沟通接口。该通讯单元21系透过有线或无线的方式传送数据给其他单元或从其他单元接收数据。请参见图5所示,系本发明无线终端装置与多个电池检测器通讯之示意图。在该实施例中,该等电池检测器20彼此间可透过无线通信技术进行数据传递与接收,以形成一网状拓朴(meshtopology)。此外,各该电池检测器20在数据交换时,皆可独立担任负责数据传送的主(master)装置,或担任负责数据接收的从(slave)装置。在本实施例中,该等电池检测器20数据交换的内容包含:韧体版本(又称为固件版本)信息检查与更新、参数更新以及电池状态检测。在韧体版本信息检查与更新的部分,由于各该电池检测器20皆具有无线通信的能力,因此,该等电池检测器20之间能够彼此检查韧体版本,一旦发现有任一该电池检测器20的韧体版本较旧,则其他任一具有最新韧体版本的该电池检测器20,可透过无线通信方式将最新的韧体版本覆写到具有较旧韧体版本的该电池检测器20,以完成韧体版本的更新。参数更新的部分,该无线终端装置10可针对任一该电池检测器20进行参数更新后。该等电池检测器20之间能够彼此检查参数内容,一旦发现有任一该电池检测器20的参数内容较旧,则其他任一具有最新参数内容的该电池检测器20,可透过无线通信方式将最新的参数内容覆写到具有较旧参数内容的该电池检测器20,以完成参数内容的更新。在电池状态检测的部分,透过该无线终端装置10之该应用程序上的该用户接口13可控制任一台或多台该(等)电池检测器20,对所对应的该(等)电池单元30进行电池状态检测。以对任一该电池检测器20进行检测为例,该无线终端装置10传送一电池检测指令给任一该电池检测器20,称为一起始电池检测器,该起始电池检测器再传送该电池检测指令给其他未收到该电池检测指令的该等电池检测器20,最后其他该等电池检测器20回传对应电池检测结果给该起始电池检测器,再由该起始电池检测器将所有电池检测结果回传至该无线终端装置10。请参见图6所示,系本发明无线终端装置取得外部相关信息之示意图。透过有线或无线通信技术,该无线终端装置10可联机到网络,下载与更新外 部信息,例如定位信息(又称为定位资讯),如全球定位系统(gps)信息(又称为全球定位系统资讯)、天气信息(又称为天气资讯)、维修店家信息(又称为维修店家资讯)及/或测试参数讯息更新信息(又称为测试参数讯息更新资讯)。举例来说,当该无线终端装置10同时取得gps信息与维修店家信息时,该无线终端装置10可提供用户所在位置附近的维修店家信息,例如营业时间、营业项目、相对距离等。或者,当该无线终端装置10取得天气信息,例如温度或湿度时,该无线终端装置10可根据该天气信息,自动修正或更新测试参数讯息。请参见图7所示,系本发明无线电池管理系统操作方法之流程图。承前所述,该无线电池管理系统操作方法系在一无线终端装置10上,例如智能型手机或平板计算机,透过操作具有一用户接口13之一应用程序(mobileapplicationorapp),以执行本发明该无线电池管理系统所提供的功能,详述如下。首先,先将该应用程序安装于该无线终端装置10,完成安装后即可执行该应用程序以操作该无线电池管理系统(s10)。在该应用程序的该用户接口13上,用户可选择手动联机的方式或该无线终端装置10本身启动自动联机的功能,透过无线通信技术,例如蓝牙技术建立该无线终端装置10与该电池检测器20之间的联机(s20)。然后,使用者可针对实际操作的需要,选择对该电池单元30进行测试与监控功能(s30)或者选择检视该电池单元30测试的历程纪录(s40)。1、执行测试与监控功能说明。当用户欲对待测之电池单元进行测试与监控时,先确认该待测电池单元与对应之该电池检测器20完成联机。当联机就 绪后,用户在该应用程序的该用户接口13上可设定电池测试参数、设定电池监控参数与电池检测器监控数据(s31)。上述,相对应的用户接口13内容可配合图8a~图8e所示,惟图8a~图8e所示之用户接口13内容非以限制本发明之实施态样。如图8a所示,在该用户接口13的功能页面上,用户可透过下拉式选单,但不以此为限制,选择电池检测的选项,对该待测电池单元进行检测,或选择其他的选项,执行其他的功能。当用户点选电池检测的选项后,则进入下一个选项页面,如图8b所示。在该选项页面中,用户可选择电池种类、电池规格以及电池容量相关内容,以符合该待测电池单元的条件。当选择确认后,使用者即可点选开始电池测试,启动该电池检测器20对该待测电池单元进行检测(s32)。电池测试完成后,测试结果实时地显示于该用户接口13上,如图8c所示,使用者可清楚地了解该待测电池的信息与健康状态(stateofhealth,soh)。此外,用户除了可在该用户接口13上实时地检视检测结果外,该无线终端装置10另可透过电子邮件(email),但不以此为限制,以文字的方式传送检测结果给其他相关人员。2、执行测试纪录功能说明。用户可在用户接口13的功能页面上选择检视测试纪录(testrecords),如图3所示,选择对已完成检测的该电池单元30的检测历程纪录进行检测(s50)。并且透过在该用户接口13的检视页面上点选查看测试结果(s51),如图8d所示。图8d显示多笔检测历程纪录,用户可点选其中的任一笔检测历程纪录,即可显示对应该待测电池的检测结果。再者,该无线终端装置10可透过电子邮件(email),但不以此为限制,以文字的方式将检视的检测结果传送给其他相关人员。此外,使用者进一步可选择云端服务(s60),透过在该用户接口13的云端帐户页面上登入,如图8e所示,与该远程设备40,例如一云端服务器建立云端联机(s61)。透过该云端服务,电池检测纪录可转换为各式文件文件格式,例如*.doc、*.xls或*.csv,或者图片格式,例如*.bmp、*.jpg或*.png,又或者影音格式,例如*.avi、*.wmv、*.mov或*.mp4,并且将转换后的电池检测纪录数据上传至该远程设备40(s62),以供其他相关人员下载或在云端上检视。请参见图9所示,系本发明无线终端装置与电池检测器之联机与通讯协议第一实施例之示意图。在该联机与通讯协议中,该无线终端装置10与该电池检测器20所扮演的角色可以是主动端(host)或被动端(client),并且两者的角色可以依实际需求互换,惟不会存在两者同时为主动端或被动端的情况。为方便说明,在此实施例中,以该无线终端装置10为主动端(host)且该电池检测器20为被动端(client)为例说明。当启动联机与通讯操作,该无线终端装置10先进行扫描,以搜寻外围可供联机的电池检测器(s71)。其中,可透过判断特定条件,例如装置名称或是读写条件,筛选出符合条件的电池检测器。当选择可供联机的该电池检测器20时,该无线终端装置10或该电池检测器20可主动或使用者手动操作发起交握(handshaking)请求的联机,透过现有的通讯协议或者使用者自行定义的通讯协议执行交握联机程序(s72)。其中,可透过字符(或字符串)或是程序辨识确认,以完成交握认证并且进行建立交握请求的联机。以进行电池测试为例,当交握联机完成后,该无线终端装置10(主动端) 发送一电池测试命令给联机的该电池检测器20(s73),以告知该电池检测器20对待测电池单元进行检测。其中该电池测试命令为该无线终端装置10与该电池检测器20双方已定义的格式与内容。当该电池检测器20接收到该无线终端装置10发送的该电池测试命令后,该电池检测器20回复与该电池测试命令相同内容的一确认命令给该无线终端装置10(s74),告知该电池检测器20已接收到对待测电池单元进行检测的指示。然后,该电池检测器20执行待测电池单元的检测(s75),并且将检测结果传送给该无线终端装置10(s76)。在该步骤(s74)之后,该无线终端装置10接收到该确认命令,并且比较该确认命令与该电池测试命令,判断两者是否相同(s77)。若两者不同,该无线终端装置10则不接收该电池检测器20回传到该无线终端装置10的电池测试结果,并且,透过再一次发送该电池测试命令,发起另一次的电池检测指示,如步骤(s73)。反之,若两者相同,该无线终端装置10则接收该电池检测器20回传的电池测试结果,并输出测试结果,以提供使用者检视及后续的处理,例如待测电池单元状态异常的警示(s78)。上述该无线终端装置10与该电池检测器20之间的联机方式称为三路交握(three-wayhandshaking)联机,或称为三次交握联机。亦即,先执行请求联机之要求,再执行请求联机之确认,最后执行联机完成之确认的三个步骤。请参见图10所示,系本发明无线终端装置与电池检测器之联机与通讯协议第二实施例之示意图。在该联机与通讯协议中,该无线终端装置10与该电池检测器20所扮演的角色可以是主动端(host)或被动端(client),并且两者的角色可以依实际需求互换,惟不会存在两者同时为主动端或被动端的情况。为方便说明,在此实施例中,以该电池检测器20为主动端(host)且该无线终端装置10为被动端(client)为例说明。当启动联机与通讯操作,该电池检测器20与该无线终端装置10皆可进行扫描,以搜寻外围可供联机的无线终端装置与电池检测器(s81)、(s81’)。其中,可透过判断特定条件,例如装置名称或是读写条件,筛选出符合条件的无线终端装置与电池检测器。当选择可供联机的无线终端装置10或可供联机的电池检测器20时,该电池检测器20或该无线终端装置10可主动或用户手动操作发起交握(handshaking)请求的联机,透过现有的通讯协议或者使用者自行定义的通讯协议执行交握联机程序(s82)。其中,可透过字符(或字符串)或是程序辨识确认,以完成交握认证并且进行建立交握请求的联机。以进行电池测试为例,当交握联机完成后,该电池检测器20执行待测电池单元的检测(s83),然后主动地传送一电池测试接收命令给该无线终端装置10(s84),以告知该无线终端装置10对待测电池单元进行检测。其中该电池测试接收命令为该无线终端装置10与该电池检测器20双方已定义的格式与内容。当该无线终端装置10接收到该电池检测器20发送的该电池测试接收命令后,该无线终端装置10回复与该电池测试接收命令相同内容的一确认命令给该电池检测器20(s85),告知该电池检测器20可对待测电池单元检测结果进行接收的指示,并准备接收检测结果。然后,该电池检测器20接收到该确认命令,并且比较该确认命令与该电池测试接收命令,判断两者是否相同(s86)。若两者不同,该电池检测器20不传送检测结果数据给该无线终端装置10,并且,透过再一次发送该电池测试接收命令,发起另一次的电池检测 结果接收指示,如步骤(s84)。反之,若两者相同,该电池检测器20则将检测结果数据传送给该无线终端装置10(s87),并且输出测试结果,以提供使用者检视及后续的处理,例如待测电池单元状态异常的警示(s88)。此外,该无线终端装置10接收到该电池检测器20传来的检测结果数据,可对检测结果数据进行运用(s89),例如分析、计算或排序等处理。上述该无线终端装置10与该电池检测器20之间的联机方式称为三路交握(three-wayhandshaking)联机,或称为三次交握联机。亦即,先执行请求联机之要求,再执行请求联机之确认,最后执行联机完成之确认的三个步骤。综上所述,本发明系具有以下之特征与优点:1、透过在该应用程序所提供的该用户接口13上操作该无线终端装置10,用以无线通信方式控制、设定该电池检测器20,使得该电池检测器20对其连接的该电池单元30进行检测与监控,并透过该应用程序将检测结果进行分享与备份;2、藉由该应用程序所提供友善的该用户接口13,透过以文字、图形、动画或声音的方式呈现,包含显示详细电池状态,以提高该电池单元30检测结果的可读性与呈现形式弹性及多样化,并且增加对该电池单元30检测数据控管与分享的便利性;及3、由于该无线终端装置10具有该显示屏幕12提供检测结果的检视或数据传送接收的操作,因此该电池检测器20不需要再额外设置液晶显示屏幕(lcd),以降低生产成本。以上所述仅为本发明的优选实施例而已,并不用于限制本发明,对于本领域的技术人员来说,本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和 原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。当前第1页12当前第1页12
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