智能电瓶车管理系统及方法与流程

本发明涉及一种电瓶车技术，尤其是一种电瓶车管理方法。

背景技术：

国内电动车使用者接近80%都属于中低收群体，在公安巡逻、环卫清洁、快递物流（仅快递物流就有400多万辆），餐饮外送等行业成为不可或缺的工具。城市道路越来越拥堵，农村消费水平较低，电动车作为一款绿色出行产品，它的出现，扩展了自行车的适用距离，压缩了私家车的人均道路占用面积，弥补了公共交通无法顾及点对点的出行需求，降低了人均交通能源消耗，作为城市化进程中将会长期存在的一种绿色出行方式。动车后市场已成为香饽饽，企业在后市场体系打造加快了步伐，在重点市场进行服务维修店样板店建设，通过服务体验拉近与用户的距离，这也成为2016年终端市场的一大特征，将电动车售后服务市场打造成堪比汽车售后服务体验中心，以便更好地为用户提供服务。

传统的电瓶车都是通过rf射频遥控手柄来控制电瓶车的状态，如一键启动、设防、撤防、关闭电门、强制报警。随着信息技术的发展这一状况完全不能满足大众的需求，所以需要让电瓶车和互联网结合，能够通过手机app来取代遥控手柄。目前市面上的手机app仅仅是显示电瓶车的一些基本情况，如位置信息，并不能远程通过app来控制电瓶车。

技术实现要素：

发明目的：提供一种智能电瓶车管理系统，以解决上述问题。

技术方案：一种智能电瓶车管理系统，包括：

智能控制单元，设置在电瓶车上，其包括ecu、以及与所述ecu连接的通信模块、定位模块、电池温度传感器、速度传感器和报警器；所述智能控制单元通过通信模块与通信网络连接；

服务系统，通过通信网络与智能控制单元信号连接；

手持终端，通过服务系统与智能控制单元信号连接；所述手持终端包括用户信息管理模块、电瓶车信息展示模块和电瓶车控制模块；所述用户信息展示模块包括电池温度显示单元、电池电量显示单元、电瓶车状态显示单元和电瓶车位置显示单元。

根据本发明的一个方面，所述智能控制单元还包括wifi诱导模块，用于向周围发出wifi连接信号，获取周围智能设备的id，并通过智能控制单元统计周围智能设备的数量。

根据本发明的一个方面，所述智能控制单元还包括bms模块，用于实时获取电瓶车电池的参数，对电池内部状态进行估算和监控；并基于上述参数对电池进行热管理、电池均衡管理、充放电管理和故障报警；对骑行里程、骑行时间和骑行轨迹进行数据分析；通过通信总线与电瓶车显示系统和充电器信号连接。

根据本发明的一个方面，所述服务系统包括路径管理模块，用于存储用户设定的形式路径和电瓶车实际运行的路径。

根据本发明的一个方面，所述智能控制单元还包括防盗识别单元，用于识别和判断电瓶车的异常操作行为，并将行为通过服务系统发送给手持终端。

根据本发明的一个方面，所述手持终端为安装有预定软件模块的智能手机或掌上电脑；所述通信模块为无线网络接收模块、3g或4g通信模块。

一种智能电瓶车管理方法，包括：

步骤1、手持终端的用户信息管理模块接收用户输入的id和密码，验证是否与已注册的信息一致；若一致，登录成功，进入下一步骤，反之，提示输入错误；若未找到相关信息，则提示注册新id；

步骤2、进入电瓶车信息展示模块和电瓶车控制模块，根据用户输入的信息，查看电瓶车状态或对电瓶车进行管控；所述电瓶车状态包括电瓶车电池当前的温度和当前运行状态，电池温度帮助用于判断电瓶车的工作环境是否安全，运行状态包括停车、充电和骑行，用于实时监控电瓶车的使用状态；所述控制模块用于控制电瓶车的充电、放电状态，以及行驶状态；

步骤3、当电瓶车的状态发生异常时，通过手持终端展示给用户。

根据本发明的一个方面，还包括步骤21、所述电瓶车控制模块包括电池更换控制单元，电池更换控制过程如下；

当ecu断电并重新上电时，即认定存在电池更换行为，将该信息发送给手持终端，用户输入认证密码，当认证密码与预存储在系统中的密码一致时，认定电池更换行为合法，电瓶车正常运行；当无法接收到认证密码或认证密码错误时，判定电池更换行为不合法，通过智能控制单元暂停电瓶车电机的上电，使电瓶车停止运行。

根据本发明的一个方面，还包括步骤31、

当发生电瓶车被非法使用时，通过服务系统发送给手持终端，手持终端向智能控制单元发出控制信号或报警信号；

当电瓶车被破解，处于非法运行状态时，通过定位模块跟踪位置，对移动路径进行追踪；同时，通过wifi模块收集电瓶车周围的智能设备id信息，统计智能设备的数量，当周围智能设备的数量超过预定数量时，判定电瓶车位于人群中，智能控制单元启动报警器，发出报警信号；

当通信信号或定位信号其中有任何一个无法获取时，智能控制单元停止电机的供电，使电瓶车无法运行。

根据本发明的一个方面，还包括步骤32、

当电瓶车的行驶路径与预设的路径不一致时，通过服务系统向手持终端发出报警信号。

有益效果：本发明能够解决现有技术存在的电瓶车监控难，无法实时查看和控制的问题。具体将在下文描述。

附图说明

图1是本发明的结构框图。

图2是本发明的工作流程图。

具体实施方式

如图1所示，在该实施例中，一种智能电瓶车管理系统主要包括智能控制单元、服务系统和手持终端。

其中，智能控制单元安装在电瓶车上，为电瓶车的控制中心，其主要包括ecu、通信模块、备用电池模块、定位模块，以及各种传感器和报警器。定位模块为gps或北斗定位模块，还可增加惯性导航模块。通信模块为2g、3g、4g、5g、蓝牙或无线网卡等模块，其用于与通信网络进行连接，传输电瓶车的各种信息至服务系统。传感器包括电池温度、速度传感器、三维冲击记录传感器等。

服务系统是云服务系统，其用于记录各个电瓶车的信息，主要是智能控制单元上传来的各种信息，根据电瓶车编号或用户编号进行存储。同时，服务系统将各种信息与手持终端进行交互，是手持终端与智能控制单元交流的中转站。

手持终端为安装有电瓶车管理客户端的手机或者掌上电脑。其是电瓶车信息展示的终端，同时是电瓶车状态管理和控制的终端。其主要功能如下：

用户注册：在手持终端联网后，启动管理模块，通过用户信息管理模块进行登录或者注册。其登录或注册过程一般如下：接收用户输入的id和密码，根据预存储在服务系统中的信息进行核对，如果合法，则通过，登录成功。如不合法，则提示信息错误。若在系统中查询不到用户的id，则提示注册。

在登录成功后，根据用户输入的信号，进入电瓶车信息展示模块，主要展示电池温度、电池电量和行驶状态，以及当前位置。

在该实施例中，电瓶车状态显示为一个重要的内容，其主要解决当前无法实时跟踪电瓶车状态信息，无法远程查看的问题。

在进一步的实施例中，还包括wifi诱导模块，即无线ap单元。需要特别注意的是，该wifi诱导模块与上述wifi模块或无线网卡模块结构和功能是不同的。在上文的通信模块中，wifi或无线网卡是用于接收相关信号的，而在该实施例中，其是用于发送wifi信号的。wifi诱导模块每隔预定时间发送信号，智能设备接收到信号后，发送连接信号，同时上报其id信息。wifi诱导模块将上述信息存储在智能控制单元中。当电瓶车已经确定被破解，处于非法运行状态时，wifi诱导模块启动工作，接收周围智能设备的id信号，若id设备超出预期的数量，例如超过10个，则通过ecu启动报警器，发出报警信号。同时，wifi诱导模块将其热点名称设定为报警信号，例如“xxx电车被盗，请协助报警。”

该实施例主要用于解决现有的电瓶车报警信号不智能，只要电瓶车被破坏，即发出报警，会引起入侵者的警觉，从而将报警器拆除或将电瓶车断电。在周围人数不多的时候，报警器发出报警信号并不能够起到震慑作用，而一旦入侵者使用该电瓶车，并运行至人群中时，电瓶车随机发出报警信号，警告的效果更好。

在进一步的实施例中，服务系统包括路径管理模块，用于存储用户设定的形式路径和电瓶车实际运行的路径。对大部分骑行者来说，其路径的重复度非常高，因此，设定常用路径和常用位置对于判断电瓶车是否处于非法状态是有意义的。同时，对于家长来说，监控儿童骑车的路线也有必要。因此在服务系统中，设置有路径管理模块，用于可以通过手持终端设置常用路径或合法路径，当电瓶车偏离路径时，发出报警信号。特别是目的地与设定的目的地相差较远时，向用户发出报警信息。

在进一步的实施例中，智能控制单元还包括防盗识别单元，用于识别和判断电瓶车的异常操作行为，并将行为通过服务系统发送给手持终端。在现有的防盗系统中，对被盗信息的识别基本没有，实际上，如何识别和判断电瓶车被盗，是一个复杂且重要的问题。没有智能的判断，一味地发出报警信息，其效果并不好，反而会引起入侵者的报复性破坏。通过设置防盗识别单元，对被盗行为进行识别，从而智能判断电瓶车状态，对于电瓶车的管理非常重要。

经过研究发现电瓶车被盗的重要原因是，电池的价值相对较高，因此会发生剪断电源线的方式盗走电池。另外一种方式是破坏电瓶车的控制系统，将电瓶车整体运走。基于上述信息，防盗识别单元的识别规则包括：电瓶车电池电路开路、电瓶车控制线信号消失、三维冲击记录仪接收到超过预期的信号，以及通信信号和定位信号消失。当发生电池电路断开时、控制线信号消失，或者冲击数据高于预期值时，启动备用电源模块，向用户手持终端发出信号，同时每隔预定时间上报电瓶车当前的位置，wifi诱导模块收集周围智能终端的信息。当通信信号或者定位信号消失时，ecu模块断开电瓶车电源，使电瓶车无法运行。在控制单元中预设信号验证周期，每隔预定时间，通过手持终端验证电瓶车状态的合法性，当未收到电瓶车验证信息的次数超过阈值时，锁定电瓶车。

在进一步的实施例中，所述智能控制单元还包括bms模块和耗电单元，用于实时获取电瓶车电池的参数，对电池内部状态进行估算和监控；并基于上述参数对电池进行热管理、电池均衡管理、充放电管理和故障报警；对骑行里程、骑行时间和骑行轨迹进行数据分析；通过通信总线与电瓶车显示系统和充电器信号连接。

在正常工作状态下，bms模块用于监测电瓶车的各种信息，为用户提供基于大数据分析的车辆行驶信息，便于用户跟踪和维护电瓶车，更好地使用电瓶车。在电瓶车被非法使用时，例如电瓶车被运输到距离较远或者较为偏远的地方，通信信号和定位信号不好时，电瓶车周期性的验证信息无法接收到，除了通过ecu锁定电瓶车之外，还设定了如下的防盗方法：当控制单元未收到电瓶车周期性的验证信息超过阈值时，bms模块启动异常状况工作模式，即控制电瓶车的充电比例和放电速度，使其为非周期性工作模式，例如，在某次充电达50%时，即显示已经充电100%，在另一次充电为60%时，显示充电为100%。或者控制电瓶车的放电模式，启动放电单元，将电源通过放电单元放掉，使电瓶车的电量快速耗尽。通过上述异常工作模式，使入侵者得到电瓶车损坏的信息，进而到服务站维修，使其移动至通信信号和定位信号较好的地方，进而能够获得电瓶车的实时状态信息。

在进一步的实施例中，在异常工作模式下，除了锁定电瓶车，诱导电瓶车去维修站，还可以采用如下方案：

设置有陌生人工作模块，并在报警系统中预存储语音提示信息，当判断电瓶车处于非法使用状态时，例如未收到电瓶车验证信息的次数超过阈值，当前地址与设定的安全地址的距离超过预定数值，进入陌生人工作模式，启动报警器，发出提示音，提示用户扫描车身上的二维码或通过网站下载预定的app软件，注册用户信息和输入电瓶车信息，当收到用户的认证信息和电瓶车信息时，在预定的时间内，使电瓶车进入正常工作模式，用户认证信息包括用户姓名、身份证号码或电话号码，智能控制单元将上述信息上传至服务系统并发送到用户终端。用户终端根据陌生人的相关信息即可获取当前使用者的认证信息，从而判定电瓶车当前的状态。

进一步提供一种电瓶车管理方法，包括如下步骤：

步骤1、手持终端的用户信息管理模块接收用户输入的id和密码，验证是否与已注册的信息一致；若一致，登录成功，进入下一步骤，反之，提示输入错误；若未找到相关信息，则提示注册新id；用户注册成功后，输入或扫描电瓶车的型号或二维码，即可获取该型号电瓶车的基本信息，无需用户输入相关信息；

步骤2、进入电瓶车信息展示模块和电瓶车控制模块，根据用户输入的信息，查看电瓶车状态或对电瓶车进行管控；所述电瓶车状态包括电瓶车电池当前的温度和当前运行状态，电池温度帮助用于判断电瓶车的工作环境是否安全，运行状态包括停车、充电和骑行，用于实时监控电瓶车的使用状态；所述控制模块用于控制电瓶车的充电、放电状态，以及行驶状态；电瓶车的信息跟踪和展示，主要用于用户及时跟踪电瓶车的自身状态和运行状态，判断电瓶车是否存在损坏或者存在非法运行的行为。

步骤21、所述电瓶车控制模块包括电池更换控制单元，电池更换控制过程如下；当ecu断电并重新上电时，即认定存在电池更换行为，将该信息发送给手持终端，用户输入认证密码，当认证密码与预存储在系统中的密码一致时，认定电池更换行为合法，电瓶车正常运行；当无法接收到认证密码或认证密码错误时，判定电池更换行为不合法，通过智能控制单元暂停电瓶车电机的上电，使电瓶车停止运行。

步骤3、当电瓶车的状态发生异常时，通过手持终端展示给用户。

步骤31、当发生电瓶车被非法使用时，通过服务系统发送给手持终端，手持终端向智能控制单元发出控制信号或报警信号；

当电瓶车被破解，处于非法运行状态时，通过定位模块跟踪位置，对移动路径进行追踪；同时，通过wifi模块收集电瓶车周围的智能设备id信息，统计智能设备的数量，当周围智能设备的数量超过预定数量时，判定电瓶车位于人群中，智能控制单元启动报警器，发出报警信号；

当通信信号或定位信号其中有任何一个无法获取时，智能控制单元停止电机的供电，使电瓶车无法运行。

步骤32、当电瓶车的行驶路径与预设的路径不一致时，通过服务系统向手持终端发出报警信号。

如图1和图2所示，本发明的实施例中，主要采用http的通信协议，以post的请求方式和服务器进行数据交互，数据交互的方式通过json的方式进行打包和解析。手机app的结构框架如图1所示，主要有登陆/注册用户界面和功能界面。用户注册主要用来用户账号和电瓶车的绑定，以手机号和电瓶车的终端号申请账号和密码。app使用流程如图2所示，用户申请到账号可以通过账号名和密码登陆手机app,如果用户名和密码都正确则手机app自动跳转到功能界面，如果不正确则提示用户名或者密码错误。手机app的功能界面主要有显示功能和控制功能两个部分。界面主要显示电瓶车的当前的电池温度，用来提醒用户电瓶车的工作环境是否安全；显示电量值可以提醒用户及时充电；显示电瓶车当前的状态如：停车、充电、骑行三种状态，这样用户可以实时的监控电瓶车的使用状态。在功能界面，用户还可以点击打开百度地图，带来便捷的位置服务，主要包括：实时追踪、历史轨迹、周边查询、实时路况、告警信息、导航。在app的功能界面还有两个按钮来控制电瓶车的电门锁的开关和电池充电，这样app不仅实现了远程的监视，还实现了远程的控制。

总之，本发明具有以下优点：手机app可以通过服务器超远距离遥控电瓶车；手机app可以实时监控电池电量，并且通知用户及时充电；手机app给带来便捷的位置服务，主要包括：（1）实时追踪、（2）历史轨迹、（3）周边查询、（4）实时路况、（5）告警信息、（6）导航。通过手机app控制电瓶车的电门锁开关。通过手机app控制电瓶车的充电开关。

另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合。为了避免不必要的重复，本发明对各种可能的组合方式不再另行说明。