專利名稱：用于動(dòng)力電池信息采集和交換的無(wú)線傳輸系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于汽車電子及無(wú)線通訊技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種無(wú)線傳輸系統(tǒng)，尤其涉 及一種用于動(dòng)力電池信息采集和交換的無(wú)線傳輸系統(tǒng)，如在裝配鎳氫/鋰離子動(dòng)力電池的 純電動(dòng)汽車、充電站與監(jiān)管部門之間的信息采集和交換。
背景技術(shù)：
新能源戰(zhàn)略已經(jīng)成為關(guān)系到國(guó)家安全和國(guó)家戰(zhàn)略的重要方針政策。在其中新能源 汽車是能源戰(zhàn)略的重要組成部分。新能源汽車的核心技術(shù)在于“電池、電機(jī)、電控”。隨著 純電動(dòng)汽車的種類的多樣化和應(yīng)用場(chǎng)所的廣泛化，對(duì)其充電的方便性和靈活性要求越來(lái)越 高，但是在目前，國(guó)內(nèi)外現(xiàn)有的汽車與充電站之間信息交換裝置的規(guī)格和參數(shù)，通訊的協(xié)議 及接口也是各有不同，且主要以單純的電氣連接為主。另外隨著新能源產(chǎn)業(yè)的不斷發(fā)展進(jìn)步，新能源汽車覆蓋群體的日益龐大，其所用 的動(dòng)力電池存在著老化和回收的問(wèn)題。目前電動(dòng)車電池及車輛與充電站的信息交換裝置尚未得到大規(guī)模應(yīng)用。已經(jīng)存在 的技術(shù)方案包括方案一將包含動(dòng)力電池和車輛基本信息的RFID加密射頻芯片集成在電動(dòng)車電 插頭中，進(jìn)行非接觸式車輛及電池信息采集。但是存在電池的信息更新不及時(shí)的缺點(diǎn)。方案二 一種利用AD/DC或DC/DC驅(qū)動(dòng)單元對(duì)充電站進(jìn)行控制的附帶通訊的充電 裝置。但是不能提供第三方獨(dú)立監(jiān)測(cè)。方案三一種通過(guò)內(nèi)嵌SIM卡通過(guò)GPS加GSM/GPRS網(wǎng)絡(luò)將車輛及動(dòng)力電池狀態(tài)發(fā) 送給監(jiān)控部門的方式。但是這樣對(duì)車輛所有者的安全性和隱私會(huì)帶來(lái)困擾，不僅如此，GSM 蜂窩通訊覆蓋成本比較高昂，提供的帶寬有限。
實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種用于動(dòng)力電池信息采集和交換的無(wú) 線傳輸系統(tǒng)，可以對(duì)純電動(dòng)汽車車輛動(dòng)力電池的健康狀態(tài)進(jìn)行方便快捷的檢查和監(jiān)控。為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本實(shí)用新型采用如下技術(shù)方案一種用于動(dòng)力電池信息采集和交換的無(wú)線傳輸系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括車載移動(dòng)裝置，包括存儲(chǔ)器、第一無(wú)線通訊模塊；充電站，包括充電模塊、無(wú)線控制模塊、第二無(wú)線通訊模塊；手持式檢測(cè)設(shè)備，包括手持讀寫單元、第三無(wú)線通訊模塊；所述充電站、手持式檢測(cè)設(shè)備通過(guò)各自的無(wú)線通訊模塊及無(wú)線網(wǎng)絡(luò)與所述車載移 動(dòng)裝置連接。作為本實(shí)用新型的一種優(yōu)選方案，所述車載移動(dòng)裝置的存儲(chǔ)器包括第一存儲(chǔ)器，用以存儲(chǔ)電動(dòng)汽車的固化信息；第二存儲(chǔ)器，用以存儲(chǔ)電動(dòng)汽車的更新信息。3[0018]作為本實(shí)用新型的一種優(yōu)選方案，所述充電站包括充電模塊，用以在讀取車輛信息后進(jìn)行充電；費(fèi)用扣取模塊，包括處理器、存儲(chǔ)器，用以扣取充電費(fèi)用。本實(shí)用新型提出用于動(dòng)力電池信息采集和交換的無(wú)線傳輸系統(tǒng)，有益效果在于1)獨(dú)立記錄該車輛的電池運(yùn)行狀態(tài)，方便相關(guān)管理部門對(duì)車輛情況進(jìn)行客觀的衡 量和判斷，更易于車輛的監(jiān)控和管理。2)采用無(wú)線的、非接觸式的信息接入、查詢和計(jì)費(fèi)方式，在移動(dòng)中進(jìn)行信息采集和 交換速度更快更便捷。3)采用802. Ilp技術(shù)與RFID相比更支持移動(dòng)環(huán)境、加強(qiáng)了身份認(rèn)證、增強(qiáng)了安全性。4)固化信息和更新記錄綜合顯示，信息條理清晰，更加易讀。
圖1為本實(shí)用新型無(wú)線傳輸系統(tǒng)的組成示意圖。
具體實(shí)施方式

以下結(jié)合附圖詳細(xì)說(shuō)明本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施例。實(shí)施例一請(qǐng)參閱圖1，本實(shí)用新型揭示了一種用于動(dòng)力電池信息采集和交換的無(wú)線傳輸系 統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括車載移動(dòng)裝置、充電站、手持式檢測(cè)設(shè)備；所述充電站、手持式檢測(cè)設(shè)備通 過(guò)各自的無(wú)線通訊模塊及無(wú)線網(wǎng)絡(luò)與所述車載移動(dòng)裝置連接。車載移動(dòng)裝置車載移動(dòng)裝置包括存儲(chǔ)器、第一無(wú)線通訊模塊。存儲(chǔ)器中的內(nèi)容分為兩部分，一部分是固化信息，是固定不可擦除的，廠家把車輛 裝配好以后，將固定信息存貯在該存儲(chǔ)器中，該部分信息車輛擁有者和車輛使用者不能做 更改(車牌信息和車主賬戶可以進(jìn)行初始化，但是只有若干次機(jī)會(huì)，如三次)；4S店或其他 獲得授權(quán)的機(jī)構(gòu)可以在設(shè)定情形下(如維修車輛后)對(duì)該信息進(jìn)行更改。另一部分是可更 新信息，該部分在實(shí)際使用過(guò)程中不斷寫入的，且只可寫入。優(yōu)選地，所述車載移動(dòng)裝置的存儲(chǔ)器包括第一存儲(chǔ)器、第二存儲(chǔ)器；第一存儲(chǔ)器用 以存儲(chǔ)電動(dòng)汽車的固化信息；第二存儲(chǔ)器用以存儲(chǔ)電動(dòng)汽車的更新信息。充電站充電站包括充電模塊、費(fèi)用扣取模塊、無(wú)線控制模塊、第二無(wú)線通訊模塊。充電站讀取車輛信息后進(jìn)行充電，并將充電記錄信息寫入到更新信息中，經(jīng)過(guò)確 認(rèn)后，通過(guò)費(fèi)用扣取模塊扣取充電費(fèi)用。充電模塊將充電的時(shí)間、地點(diǎn)(充電站代碼或代號(hào))、時(shí)長(zhǎng)、費(fèi)用等信息寫入到車 載移動(dòng)裝置的存儲(chǔ)器中，且存儲(chǔ)的內(nèi)容可以通過(guò)車載顯示設(shè)備(或稱車載信息終端CIS)進(jìn) 行查詢。手持式檢測(cè)設(shè)備手持式檢測(cè)設(shè)備包括手持讀寫單元、第三無(wú)線通訊模塊。4[0040]手持式檢測(cè)設(shè)備讀取車輛固化信息、純電動(dòng)汽車動(dòng)力電池SOH狀態(tài)以及該車輛違 章記錄，并可寫入新的記錄。車輛在使用過(guò)程中，車輛的動(dòng)力電池管理系統(tǒng)BMS結(jié)合工作溫度和內(nèi)阻并參考上 次記錄的電池健康狀態(tài)(SOH，State of Health)計(jì)算出該電池組當(dāng)前S0H，并將該結(jié)果定期 存入該存儲(chǔ)單元。同時(shí)記錄充電的時(shí)間和地點(diǎn)，并通過(guò)充電后的電池的電壓、電流等性能表 現(xiàn)，再次計(jì)算該電池S0H，并將該結(jié)果作為下次計(jì)算SOH的參考指標(biāo)。SOH的計(jì)算結(jié)果記錄車 主和車輛使用者均不可更改，并實(shí)時(shí)顯示在車載信息中心，駕駛員同時(shí)可以翻閱歷史記錄。如果車輛動(dòng)力電池的SOH記錄為需調(diào)?；蛐韪鼡Q，則將該警示信息顯示到CIS以 提醒駕駛員做出相應(yīng)處理。環(huán)保或檢測(cè)部門可以通過(guò)手持式無(wú)線讀取/寫入設(shè)備進(jìn)行讀取 該車輛固定信息、SOH狀態(tài)、寫入違章記錄等，依據(jù)相應(yīng)法律進(jìn)行檢查、檢測(cè)并依據(jù)相關(guān)法律 法規(guī)做出相應(yīng)處理。車輛再進(jìn)入充電站時(shí)候，通過(guò)手動(dòng)(或設(shè)置為自動(dòng))與充電站無(wú)線傳輸模塊進(jìn)行 匹配和對(duì)接，匹配成功后。車輛將車載固定信息傳輸給充電站，充電站確認(rèn)后經(jīng)過(guò)物理連接 后開始充電，并將充電站的代碼、充電時(shí)間、充電時(shí)長(zhǎng)按照固定格式寫入到車輛的存儲(chǔ)單元 中。該記錄車主和車輛使用者不可更改。具體的，本實(shí)用新型所述的信號(hào)發(fā)生器、數(shù)字信號(hào)處理器、通訊接口模塊、控制輸 出驅(qū)動(dòng)模塊、顯示設(shè)備、存儲(chǔ)單元、802. Ilp通訊接口、AC/DC驅(qū)動(dòng)單元和DC/DC驅(qū)動(dòng)單元均 可采用現(xiàn)有技術(shù)中的公知方案，有關(guān)這些技術(shù)的公知技術(shù)方案，本領(lǐng)域的技術(shù)人員已經(jīng)了 解，所以在此不再贅述。本實(shí)用新型采用802. Ilp協(xié)議進(jìn)行無(wú)線采集和數(shù)據(jù)交換。802. Ilp是對(duì)傳統(tǒng) 的802. 11無(wú)線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的擴(kuò)展，采用5. 9GHz頻率通訊，并可滿足針對(duì)汽車的應(yīng)用要 求。如更先進(jìn)的傳遞機(jī)制(handoff scheme)、熱點(diǎn)切換、移動(dòng)操作、增加安全、身份識(shí)別 (identification)、點(diǎn)對(duì)點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)認(rèn)證(peer-to-peer)等。更加適合應(yīng)用在車輛與充電站之 間移動(dòng)中的信息交換。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型提出一種動(dòng)力電池信息采集和無(wú)線交換的管理方 法，包括以下步驟電動(dòng)汽車制造廠商在車輛出廠的時(shí)候?qū)⒃撥囕v及所裝配的動(dòng)力電池組的以下信 息寫在該存儲(chǔ)單元的固化信息部分里車輛VIN編號(hào)，車牌信息(4S店或用戶初始化)，電 池品牌、電池種類、出廠日期、單體編號(hào)、編組方式、用戶賬戶(用戶初始化)等。如果該車 輛或動(dòng)力電池經(jīng)過(guò)維修，此信息可由4S店或者廠家指定或授權(quán)的機(jī)構(gòu)進(jìn)行更新。電池管理系統(tǒng)測(cè)量出電池的S0C，并通過(guò)電池的工作溫度、電池內(nèi)阻和上次計(jì)算的 S0H,結(jié)合充電后電池參數(shù)的變化，計(jì)算出該電池的S0H，并根據(jù)電池的劣化程度將電池分為 四種等級(jí)良好(Fine)，弱化(weak)，需調(diào)校(Calibrate)，需更換(R印alee)。雖然采用動(dòng) 力電池作為動(dòng)力源的純電動(dòng)汽車不存在尾氣排放，但是就動(dòng)力電池的老化和性能降低會(huì)帶 來(lái)交通安全的隱患。環(huán)保、交通或其他主管部門依據(jù)電池性能低劣帶來(lái)的環(huán)?；蛘呓煌ò?全等相關(guān)法律條款，可以見根據(jù)第一次出現(xiàn)需更換(Repalce)的信號(hào)的時(shí)間來(lái)依據(jù)相應(yīng)法 律法規(guī)對(duì)車主進(jìn)行相應(yīng)的處理。電池管理系統(tǒng)(以下簡(jiǎn)稱BMS)定期將該電池的SOH寫入到該芯片中。并判斷出 改電池的健康狀態(tài)，并將狀態(tài)發(fā)送給車載信息系統(tǒng)CIS(在電池需調(diào)校和更換的狀態(tài)會(huì)一并發(fā)送提示或預(yù)警信號(hào)給駕駛員)，同時(shí)將該狀態(tài)的發(fā)生時(shí)間，記錄在該存儲(chǔ)器中。駕駛員可以通過(guò)車載信息終端查看電池狀態(tài)、充電記錄以及違章處罰記錄。綜上所述，本實(shí)用新型提出用于動(dòng)力電池信息采集和交換的無(wú)線傳輸系統(tǒng)，有益 效果在于1)獨(dú)立記錄該車輛的電池運(yùn)行狀態(tài)，方便相關(guān)管理部門對(duì)車輛情況進(jìn)行客觀的衡 量和判斷，更易于車輛的監(jiān)控和管理。2)采用無(wú)線的、非接觸式的信息接入、查詢和計(jì)費(fèi)方式，在移動(dòng)中進(jìn)行信息采集和 交換速度更快更便捷。3)采用802. Ilp技術(shù)與RFID相比更支持移動(dòng)環(huán)境、加強(qiáng)了身份認(rèn)證、增強(qiáng)了安全性。4)固化信息和更新記錄綜合顯示，信息條理清晰，更加易讀。實(shí)施例二如圖1所示，本實(shí)施例中，本實(shí)用新型的無(wú)線傳輸系統(tǒng)主要有三部分組成車載移 動(dòng)部分、充電站固定部分和手持式檢測(cè)終端。車載部分主要由存貯器，無(wú)線通訊模塊組成； 充電站部分主要有充電模塊，無(wú)線控制和通訊模塊、VPN或WWW網(wǎng)絡(luò)組成；手持式檢測(cè)由手 持式讀取/寫入設(shè)備及網(wǎng)絡(luò)接入模塊組成，可以將讀取到的信息通過(guò)VPN或者WWW進(jìn)行信 息的交互。廠家把車輛裝配好以后，將固定信息存貯在該存儲(chǔ)器中，該部分信息車輛擁有者 和車輛使用者不能做更改(車牌信息和車主賬戶可以進(jìn)行初始化，但是只有三次機(jī)會(huì))。4S 店或其他獲得授權(quán)的機(jī)構(gòu)可以在維修車輛后對(duì)該信息進(jìn)行更改。車輛在使用過(guò)程中，車輛的動(dòng)力電池管理系統(tǒng)BMS結(jié)合工作溫度和內(nèi)阻并參考上 次記錄的電池健康狀態(tài)(SOH，State of Health)計(jì)算出該電池組當(dāng)前S0H，并將該結(jié)果定期 存入該存儲(chǔ)單元。同時(shí)記錄充電的時(shí)間和地點(diǎn)，并通過(guò)充電后的電池的電壓、電流等性能表 現(xiàn)，再次計(jì)算該電池S0H，并將該結(jié)果作為下次計(jì)算SOH的參考指標(biāo)。SOH的計(jì)算結(jié)果記錄車 主和車輛使用者均不可更改，并實(shí)時(shí)顯示在車載信息中心，駕駛員同時(shí)可以翻閱歷史記錄。如果車輛動(dòng)力電池的SOH記錄為需調(diào)?；蛐韪鼡Q，則將該警示信息顯示到CIS以 提醒駕駛員做出相應(yīng)處理。環(huán)?；驒z測(cè)部門可以通過(guò)手持式無(wú)線讀取/寫入設(shè)備進(jìn)行讀取 該車輛固定信息、SOH狀態(tài)、寫入違章記錄等，依據(jù)相應(yīng)法律進(jìn)行檢查、檢測(cè)并依據(jù)相關(guān)法律 法規(guī)做出相應(yīng)處理。車輛再進(jìn)入充電站時(shí)候，通過(guò)手動(dòng)(或設(shè)置為自動(dòng))與充電站無(wú)線傳輸模塊進(jìn)行 匹配和對(duì)接，匹配成功后。車輛將車載固定信息傳輸給充電站，充電站確認(rèn)后經(jīng)過(guò)物理連接 后開始充電，并將充電站的代碼、充電時(shí)間、充電時(shí)長(zhǎng)按照固定格式寫入到車輛的存儲(chǔ)單元 中。該記錄車主和車輛使用者不可更改。本實(shí)用新型的純電動(dòng)汽車的信息采集和交換裝置可以在純電動(dòng)汽車、充電站、檢 測(cè)監(jiān)管部門之間方便的構(gòu)建無(wú)線傳輸?shù)捏w系。本實(shí)用新型可以應(yīng)用在對(duì)純電動(dòng)汽車的充電、維修、等工作工程中的無(wú)線傳輸、監(jiān)控和管理?？傊?，本實(shí)用新型具有安全便捷的無(wú)線傳輸，更高效直觀的信息統(tǒng)計(jì)及管理方式， 更通用的數(shù)據(jù)交換能力，很好的滿足了純電動(dòng)汽車行駛安全和車輛管理的要求。[0065] 這里本實(shí)用新型的描述和應(yīng)用是說(shuō)明性的，并非想將本實(shí)用新型的范圍限制在上 述實(shí)施例中。這里所披露的實(shí)施例的變形和改變是可能的，對(duì)于那些本領(lǐng)域的普通技術(shù)人 員來(lái)說(shuō)實(shí)施例的替換和等效的各種部件是公知的。本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該清楚的是，在不脫 離本實(shí)用新型的精神或本質(zhì)特征的情況下，本實(shí)用新型可以以其它形式、結(jié)構(gòu)、布置、比例， 以及用其它組件、材料和部件來(lái)實(shí)現(xiàn)。在不脫離本實(shí)用新型范圍和精神的情況下，可以對(duì)這 里所披露的實(shí)施例進(jìn)行其它變形和改變。
權(quán)利要求1.一種用于動(dòng)力電池信息采集和交換的無(wú)線傳輸系統(tǒng)，其特征在于，所述系統(tǒng)包括 車載移動(dòng)裝置，包括存儲(chǔ)器、第一無(wú)線通訊模塊；充電站，包括充電模塊、無(wú)線控制模塊、第二無(wú)線通訊模塊； 手持式檢測(cè)設(shè)備，包括手持讀寫單元、第三無(wú)線通訊模塊；所述充電站、手持式檢測(cè)設(shè)備通過(guò)各自的無(wú)線通訊模塊及無(wú)線網(wǎng)絡(luò)與所述車載移動(dòng)裝 置連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于動(dòng)力電池信息采集和交換的無(wú)線傳輸系統(tǒng)，其特征在于所述車載移動(dòng)裝置的存儲(chǔ)器包括 第一存儲(chǔ)器，用以存儲(chǔ)電動(dòng)汽車的固化信息； 第二存儲(chǔ)器，用以存儲(chǔ)電動(dòng)汽車的更新信息。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于動(dòng)力電池信息采集和交換的無(wú)線傳輸系統(tǒng)，其特征在于所述充電站包括充電模塊，用以在讀取車輛信息后進(jìn)行充電； 費(fèi)用扣取模塊，包括處理器、存儲(chǔ)器，用以扣取充電費(fèi)用。
專利摘要本實(shí)用新型揭示了一種用于動(dòng)力電池信息采集和交換的無(wú)線傳輸系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括車載移動(dòng)裝置、充電站、手持式檢測(cè)設(shè)備；車載移動(dòng)裝置包括存儲(chǔ)器、第一無(wú)線通訊模塊；充電站包括充電模塊、無(wú)線控制模塊、第二無(wú)線通訊模塊；手持式檢測(cè)設(shè)備包括手持讀寫單元、第三無(wú)線通訊模塊；所述充電站、手持式檢測(cè)設(shè)備通過(guò)各自的無(wú)線通訊模塊及無(wú)線網(wǎng)絡(luò)與所述車載移動(dòng)裝置連接。本實(shí)用新型系統(tǒng)可獨(dú)立記錄該車輛的電池運(yùn)行狀態(tài)，方便相關(guān)管理部門對(duì)車輛情況進(jìn)行客觀的衡量和判斷，更易于車輛的監(jiān)控和管理。
文檔編號(hào)H01M10/42GK201830292SQ201020165180
公開日2011年5月11日 申請(qǐng)日期2010年4月20日 優(yōu)先權(quán)日2010年4月20日
發(fā)明者劉慶, 劉波, 李君 申請(qǐng)人:上海禾未網(wǎng)絡(luò)科技有限公司