專利名稱：一種電動汽車電池管理系統(tǒng)及其管理方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種電動汽車電池的使用管理系統(tǒng)及其管理方法，特別是提高電動汽車電池使用效率和壽命的方法。
背景技術(shù)：
“十二五”期間，發(fā)展包括電動汽車在內(nèi)的新能源汽車成為中國汽車產(chǎn)業(yè)的主旋律。但如何給電動汽車充電，是讓它“跑得更遠(yuǎn)”必須面對的ー個(gè)難題。目前對電動汽車進(jìn)行充電主要有兩種方式插充和換充。“但是，像城市環(huán)衛(wèi)、公交等我國電動汽車的先行者，若采用插入充電樁的方式充電不現(xiàn)實(shí)，因?yàn)檫@很費(fèi)時(shí)間，這些車輛等不起?！睒I(yè)界普遍認(rèn)為，解決大型電動車輛的供電問題，較好的方法是建設(shè)換電站，即利用給汽車更換電池的方法代替漫長的充電過程。換電站產(chǎn)業(yè)發(fā)展的技術(shù)核心之一就在于能源供給網(wǎng)絡(luò)的普及，這ー特點(diǎn)決定了電池技術(shù)在其中的重要性，例如電池續(xù)航里程、容量限制、使用方式、造價(jià)以及使用壽命幾乎完全決定了商業(yè)模式的可行性。由于提供用于電動汽車的高性能電池需要幾百伏電壓，通常需要將單個(gè)電池單元以串聯(lián)方式連接組成ー個(gè)電池組，在將多個(gè)電池組以串聯(lián)的方式連接后為電動汽車提供動力能源；當(dāng)前換電站一般采用簡單的調(diào)度策略進(jìn)行電池組更換，導(dǎo)致有些電池組使用頻率非常高，而有些電池組使用頻率非常低，不均衡的電池組調(diào)度更換會縮短電池組的使用壽命O由于電動汽車需要多個(gè)電池組以串聯(lián)方式提供動カ能源，如果不考慮電池組的性能差異，在放電過程中就會出現(xiàn)某個(gè)電池組早已完全放電，而其它的電池組還具有足夠的能量可繼續(xù)為汽車提供動カ，然而，這時(shí)汽車不可能繼續(xù)行走，因?yàn)檫@會使較弱的電池組過度放電，結(jié)果會導(dǎo)致電池組的損毀，同時(shí)也降低了電池組的使用效率。為了避免上述兩種這些情況的發(fā)生，在調(diào)度電池組時(shí)需要采用ー種合理的調(diào)度方法來解決上面兩個(gè)問題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是針對上述不足之處提供ー種電動汽車電池管理系統(tǒng)及其管理方法，為了實(shí)現(xiàn)電池組之間使用頻率均衡，同時(shí)又保證一次換電的所有電池組放電過程平衡，本系統(tǒng)采用RFID技術(shù)作為信息載體，通過分組與分級相結(jié)合的調(diào)度算法模式實(shí)現(xiàn)了換電調(diào)度解決方法。一種電動汽車電池管理系統(tǒng)及其管理方法是采取以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的
一種電動汽車電池管理系統(tǒng)包括服務(wù)器、電池組、RFID標(biāo)簽和客戶端，所述的RFID標(biāo)簽安裝在電池組上，服務(wù)器安裝在管理中心，在服務(wù)器內(nèi)安裝有服務(wù)器服務(wù)系統(tǒng)；客戶端安裝在各換電站，客戶端包括電池組充電監(jiān)控模塊、換電調(diào)度請求模塊和換電執(zhí)行驅(qū)動模塊，電池組充電監(jiān)控模塊監(jiān)控電池組的充電情況，當(dāng)充電完成后電池組充電監(jiān)控模塊將電池組 狀態(tài)上報(bào)到服務(wù)器，當(dāng)需要進(jìn)行換電池時(shí)，換電調(diào)度請求模塊將本次換電任務(wù)請求發(fā)送到服務(wù)器，同時(shí)客戶端根據(jù)服務(wù)端計(jì)算后返回的電池組信息通過換電執(zhí)行驅(qū)動模塊驅(qū)動換電站的換電執(zhí)行裝置完成換電過程；在RFID標(biāo)簽的芯片內(nèi)設(shè)定有電池組的基本信息和使用信息，所述的基本信息包括電池組ID標(biāo)識、生產(chǎn)廠家、生產(chǎn)日期、電池類別、當(dāng)前所屬組號、級別和基本使用次數(shù)，使用信息包括初始使用日期、歷次換電池的時(shí)間、地點(diǎn)以及車輛信息；當(dāng)車輛需要更換電池組時(shí)，服務(wù)器根據(jù)記錄在服務(wù)器的中心服務(wù)數(shù)據(jù)庫中的電池組信息，分配合適的目標(biāo)電池組并發(fā)送到對應(yīng)客戶端，客戶端通過換電執(zhí)行裝置將更換電池組的時(shí)間、地點(diǎn)以及車輛信息寫入目標(biāo)電池組上的RFID標(biāo)簽，同時(shí)中心服務(wù)數(shù)據(jù)庫更新其記錄的相應(yīng)的使用信息。所述的服務(wù)器服務(wù)系統(tǒng)包括客戶端監(jiān)聽模塊、數(shù)據(jù)管理模塊和調(diào)度執(zhí)行模塊?？蛻舳吮O(jiān)聽模塊對各換電站客戶端上傳的各個(gè)電池組的充電信息、電池使用頻率信息以及電 池組的其他基本信息進(jìn)行有效性檢查和存儲處理，這些處理后的電池組信息將作為調(diào)度執(zhí)行模塊運(yùn)算的基本數(shù)據(jù)；
換電站的電池組采用分組方式進(jìn)行管理，數(shù)據(jù)管理模塊包括分組、分級管理和分布參數(shù)管理，分布參數(shù)管理根據(jù)電池分組的個(gè)數(shù)，計(jì)算出每組應(yīng)該分配分布因子的個(gè)數(shù)，并將這些分布因子發(fā)送到各個(gè)組的組管理模塊和組調(diào)度執(zhí)行模塊；同時(shí)數(shù)據(jù)管理模塊定時(shí)去查詢組管理模塊和組調(diào)度執(zhí)行模塊分布因子，如果分布因子不一致，則需要重新計(jì)算后重新分發(fā)；組、級管理對用戶配置的分組和分級進(jìn)行管理，服務(wù)器端將其服務(wù)范圍內(nèi)的所有電池組進(jìn)行統(tǒng)一分組，在調(diào)度計(jì)算過程中保證各組內(nèi)的電池使用次數(shù)均衡；電池組按照廠家、質(zhì)量和已使用時(shí)間分配級別即分級，設(shè)置每個(gè)級別的基本使用次數(shù)。調(diào)度執(zhí)行模塊根據(jù)客戶端發(fā)來的請求，請求中包括任務(wù)號，根據(jù)任務(wù)號與分布因子計(jì)算出對應(yīng)的組號，則將對應(yīng)的任務(wù)分發(fā)到對應(yīng)的組管理模塊，組管理模塊按照百分比方式進(jìn)行組內(nèi)級別選擇，當(dāng)選定級別后再選擇該級別內(nèi)最少使用次數(shù)的電池組作為本次換電電池組?？蛻舳藢㈦姵亟M的基本信息和使用信息寫入到電池組的RFID標(biāo)簽中，同時(shí)存儲到中心服務(wù)數(shù)據(jù)庫中。所述的客戶端通過web services方式向服務(wù)器發(fā)出調(diào)度請求,所述的調(diào)度請求包括任務(wù)號、該換電站分布參數(shù)信息、車輛信息、車輛原使用電池組信息和換電站信息。一種電動汽車電池管理系統(tǒng)的管理方法包括如下步驟，
1)在電池組上設(shè)置RFID標(biāo)簽，并通過服務(wù)器給每個(gè)電池組分配唯一的身份標(biāo)識；并對換電站所有電池組按分組進(jìn)行管理，組內(nèi)所有電池組則按級別進(jìn)行管理；組間通過分布因子方式進(jìn)行選擇達(dá)到均衡，而組內(nèi)不同級別之間則按照百分比方式進(jìn)行選擇；同一級別內(nèi)按使用次數(shù)升序方式選擇；
服務(wù)器端將其服務(wù)范圍內(nèi)的所有電池組進(jìn)行統(tǒng)一分組，在調(diào)度計(jì)算過程中保證各組內(nèi)的電池使用次數(shù)均衡；電池組按照廠家、質(zhì)量和已使用時(shí)間分配級別，設(shè)置每個(gè)級別的基本使用次數(shù)；客戶端將電池組的基本信息和使用信息寫入到電池組的RFID標(biāo)簽中，同時(shí)存儲到中心服務(wù)數(shù)據(jù)庫中；
2)當(dāng)車輛更換電池時(shí)，客戶端向服務(wù)器發(fā)送換電池請求，服務(wù)器接收到請求后，將換電任務(wù)載入調(diào)度執(zhí)行模塊，調(diào)度執(zhí)行模塊根據(jù)任務(wù)號與每組中的分布因子計(jì)算出對應(yīng)的組號，則將對應(yīng)的任務(wù)分發(fā)到對應(yīng)的組管理模塊，組管理模塊按照百分比方式進(jìn)行組內(nèi)級別選擇，當(dāng)選定級別后再選擇該級別內(nèi)最少使用次數(shù)的電池組作為本次換電電池組；服務(wù)調(diào)度模塊計(jì)算出最終的電池組ID并將該ID號返回到對應(yīng)的客戶端，由客戶端執(zhí)行換電過程。3)客戶端根據(jù)車輛待更換電池組的RFID標(biāo)簽的信息匹配相應(yīng)的電池組RFID標(biāo)簽；當(dāng)換下的電池組放入充電柜后，客戶端將更新?lián)Q下的電池組的RFID標(biāo)簽中的電池組更換時(shí)間、地點(diǎn)及車輛信息數(shù)據(jù)，并將這些信息發(fā)送到服務(wù)器端，服務(wù)器端將判斷是否需要重新進(jìn)行定級處理；
所述的定級處理指的是，服務(wù)器根據(jù)服務(wù)器內(nèi)記載的電池組的基本使用次數(shù)信息，與電池組使用次數(shù)相比較，當(dāng)電池組使用次數(shù)達(dá)到基本使用次數(shù)時(shí)，該電池組級別降ー級；當(dāng)電池組級別進(jìn)行變更時(shí)，服務(wù)器內(nèi)數(shù)據(jù)自動更新，并將該變更信息寫入電池組的RFID標(biāo)簽。步驟I)中所述的分布因子由調(diào)度系統(tǒng)的數(shù)據(jù)管理模塊統(tǒng)一管理，數(shù)據(jù)管理模塊根據(jù)組的個(gè)數(shù)，計(jì)算出每組應(yīng)該分配多少個(gè)分布因子，并將這些分布因子發(fā)送到各個(gè)組管理模塊和調(diào)度執(zhí)行模塊；同時(shí)數(shù)據(jù)管理模塊定時(shí)去查詢組管理模塊和調(diào)度執(zhí)行模塊分布因子，如果分布因子不一致，則重新計(jì)算后重新分發(fā)到各個(gè)組管理模塊和調(diào)度執(zhí)行模塊。步驟I)中所述的按百分比選擇，是針對各組內(nèi)級別間的選擇方式，按照管理人員設(shè)定的比例，其中各組內(nèi)所有級別的百分比之和應(yīng)為100%，將換電任務(wù)分配到組內(nèi)的各級別上，級別的次序無先后之分，組內(nèi)各級別間通過百分比實(shí)現(xiàn)級別使用平率均衡。步驟2)中當(dāng)換電任務(wù)請求發(fā)送到調(diào)度執(zhí)行模塊后，調(diào)度執(zhí)行模塊根據(jù)任務(wù)號與分布因子計(jì)算出對應(yīng)的組號，則將對應(yīng)的任務(wù)分發(fā)到對應(yīng)的組管理模塊，組管理模塊按照百分比方式進(jìn)行組內(nèi)級別選擇，當(dāng)選定級別后在選擇級別內(nèi)最少使用次數(shù)的電池組作為本次換電電池組。
步驟2)中待更換電池組和換下的電池組為同一等級的電池組，從而保證一次換電的所有電池組放電過程平衡，可以防止電池組過放而損壞電池。本發(fā)明ー種電動汽車電池管理系統(tǒng)及其管理方法采用RFID標(biāo)簽記錄電池組的各種信息，充分利用了 RFID標(biāo)簽具有可多次讀寫、非接觸快速讀取等優(yōu)勢；為了保證一次換電的所有電池組放電過程平衡，除去組內(nèi)電池単元間實(shí)現(xiàn)充放電平衡外，將電池組按照其性能參數(shù)進(jìn)行分級管理，一次換電的所有電池組必須為同級電池組，可以防止電池組過放現(xiàn)象；通過分布因子管理方法解決了換電站電池的使用頻率，提高了電池的使用壽命，提高了電池的使用效率。


以下將結(jié)合附圖對本發(fā)明作進(jìn)ー步說明
圖I是本發(fā)明的一種電動汽車電池管理系統(tǒng)的系統(tǒng)方框圖。圖2是本發(fā)明的分布因子狀態(tài)遷移圖。圖3是本發(fā)明的分布因子管理圖。 圖4是本發(fā)明的換電池管理模型圖。
具體實(shí)施例方式參照附圖廣4，本發(fā)明ー種電動汽車電池管理系統(tǒng)包括服務(wù)器、電池組、RFID標(biāo)簽和客戶端，所述的RFID標(biāo)簽安裝在電池組上，服務(wù)器安裝在管理中心，在服務(wù)器內(nèi)安裝有服務(wù)器服務(wù)系統(tǒng)；客戶端安裝在各換電站，客戶端包括電池組充電監(jiān)控模塊、換電調(diào)度請求模塊和換電執(zhí)行驅(qū)動模塊，電池組充電監(jiān)控模塊監(jiān)控電池組的充電情況，當(dāng)充電完成后電池組充電監(jiān)控模塊將電池組狀態(tài)上報(bào)到服務(wù)器，當(dāng)需要進(jìn)行換電池吋，換電調(diào)度請求模塊將本次換電任務(wù)請求發(fā)送到服務(wù)器，同時(shí)客戶端根據(jù)服務(wù)端計(jì)算后返回的電池組信息通過換電執(zhí)行驅(qū)動模塊驅(qū)動換電站的換電執(zhí)行裝置完成換電過程；在RFID標(biāo)簽的芯片內(nèi)設(shè)定有電池組的基本信息和使用信息，所述的基本信息包括電池組ID標(biāo)識、生產(chǎn)廠家、生產(chǎn)日期、電池類別、當(dāng)前所屬組號、級別和基本使用次數(shù)，使用信息包括初始使用日期、歷次換電池的時(shí)間、地點(diǎn)以及車輛信息；當(dāng)車輛需要更換電池組時(shí)，服務(wù)器根據(jù)記錄在服務(wù)器的中心服務(wù)數(shù)據(jù)庫中的電池組信息，分配合適的目標(biāo)電池組并發(fā)送到對應(yīng)客戶端，客戶端通過換電執(zhí)行裝置將更換電池組的時(shí)間、地點(diǎn)以及車輛信息寫入目標(biāo)電池組上的RFID標(biāo)簽，同時(shí) 中心服務(wù)數(shù)據(jù)庫更新其記錄的相應(yīng)的使用信息。所述的服務(wù)器服務(wù)系統(tǒng)包括客戶端監(jiān)聽模塊、數(shù)據(jù)管理模塊和調(diào)度執(zhí)行模塊。客戶端監(jiān)聽模塊對各換電站客戶端上傳的各個(gè)電池組的充電信息、電池使用頻率信息以及電池組的其他基本信息進(jìn)行有效性檢查和存儲處理，這些處理后的電池組信息將作為調(diào)度執(zhí)行模塊運(yùn)算的基本數(shù)據(jù)；
換電站的電池組采用分組方式進(jìn)行管理，數(shù)據(jù)管理模塊包括分組、分級管理和分布參數(shù)管理，分布參數(shù)管理根據(jù)電池分組的個(gè)數(shù)，計(jì)算出每組應(yīng)該分配分布因子的個(gè)數(shù)，并將這些分布因子發(fā)送到各個(gè)組的組管理模塊和組調(diào)度執(zhí)行模塊；同時(shí)數(shù)據(jù)管理模塊定時(shí)去查詢組管理模塊和組調(diào)度執(zhí)行模塊分布因子，如果分布因子不一致，則需要重新計(jì)算后重新分發(fā)；組、級管理對用戶配置的分組和分級進(jìn)行管理，服務(wù)器端將其服務(wù)范圍內(nèi)的所有電池組進(jìn)行統(tǒng)一分組，在調(diào)度計(jì)算過程中保證各組內(nèi)的電池使用次數(shù)均衡；電池組按照廠家、質(zhì)量和已使用時(shí)間分配級別即分級，設(shè)置每個(gè)級別的基本使用次數(shù)。調(diào)度執(zhí)行模塊根據(jù)客戶端發(fā)來的請求，請求中包括任務(wù)號，根據(jù)任務(wù)號與分布因子計(jì)算出對應(yīng)的組號，則將對應(yīng)的任務(wù)分發(fā)到對應(yīng)的組管理模塊，組管理模塊按照百分比方式進(jìn)行組內(nèi)級別選擇，當(dāng)選定級別后再選擇該級別內(nèi)最少使用次數(shù)的電池組作為本次換電電池組?？蛻舳藢㈦姵亟M的基本信息和使用信息寫入到電池組的RFID標(biāo)簽中，同時(shí)存儲到中心服務(wù)數(shù)據(jù)庫中。所述的客戶端通過web services方式向服務(wù)器發(fā)出調(diào)度請求,所述的調(diào)度請求包括任務(wù)號、該換電站分布參數(shù)信息、車輛信息、車輛原使用電池組信息和換電站信息。一種電動汽車電池管理系統(tǒng)的管理方法包括如下步驟，
1)在電池組上設(shè)置RFID標(biāo)簽，并通過服務(wù)器給每個(gè)電池組分配唯一的身份標(biāo)識；并對換電站所有電池組按分組進(jìn)行管理，組內(nèi)所有電池組則按級別進(jìn)行管理；組間通過分布因子方式進(jìn)行選擇達(dá)到均衡，而組內(nèi)不同級別之間則按照百分比方式進(jìn)行選擇；同一級別內(nèi)按使用次數(shù)升序方式選擇；
服務(wù)器端將其服務(wù)范圍內(nèi)的所有電池組進(jìn)行統(tǒng)一分組，在調(diào)度計(jì)算過程中保證各組內(nèi)的電池使用次數(shù)均衡；電池組按照廠家、質(zhì)量和已使用時(shí)間分配級別，設(shè)置每個(gè)級別的基本使用次數(shù)；客戶端將電池組的基本信息和使用信息寫入到電池組的RFID標(biāo)簽中，同時(shí)存儲到中心服務(wù)數(shù)據(jù)庫中；
2)當(dāng)車輛更換電池時(shí)，客戶端向服務(wù)器發(fā)送換電池請求，服務(wù)器接收到請求后，將換電任務(wù)載入調(diào)度執(zhí)行模塊，調(diào)度執(zhí)行模塊根據(jù)任務(wù)號與每組中的分布因子計(jì)算出對應(yīng)的組號，則將對應(yīng)的任務(wù)分發(fā)到對應(yīng)的組管理模塊，組管理模塊按照百分比方式進(jìn)行組內(nèi)級別選擇，當(dāng)選定級別后再選擇該級別內(nèi)最少使用次數(shù)的電池組作為本次換電電池組；服務(wù)調(diào)度模塊計(jì)算出最終的電池組ID并將該ID號返回到對應(yīng)的客戶端，由客戶端執(zhí)行換電過程。3)客戶端根據(jù)車輛待更換電池組的RFID標(biāo)簽的信息匹配相應(yīng)的電池組RFID標(biāo)簽；當(dāng)換下的電池組放入充電柜后，客戶端將更新?lián)Q下的電池組的RFID標(biāo)簽中的電池組更換時(shí)間、地點(diǎn)及車輛信息數(shù)據(jù)，并將這些信息發(fā)送到服務(wù)器端，服務(wù)器端將判斷是否需要重新進(jìn)行定級處理；
所述的定級處理指的是，服務(wù)器根據(jù)服務(wù)器內(nèi)記載的電池組的基本使用次數(shù)信息，與電池組使用次數(shù)相比較，當(dāng)電池組使用次數(shù)達(dá)到基本使用次數(shù)時(shí)，該電池組級別降ー級；當(dāng) 電池組級別進(jìn)行變更時(shí)，服務(wù)器內(nèi)數(shù)據(jù)自動更新，并將該變更信息寫入電池組的RFID標(biāo)簽。步驟I)中所述的分布因子由調(diào)度系統(tǒng)的數(shù)據(jù)管理模塊統(tǒng)一管理，數(shù)據(jù)管理模塊根據(jù)組的個(gè)數(shù)，計(jì)算出每組應(yīng)該分配多少個(gè)分布因子，并將這些分布因子發(fā)送到各個(gè)組管理模塊和調(diào)度執(zhí)行模塊；同時(shí)數(shù)據(jù)管理模塊定時(shí)去查詢組管理模塊和調(diào)度執(zhí)行模塊分布因子，如果分布因子不一致，則重新計(jì)算后重新分發(fā)到各個(gè)組管理模塊和調(diào)度執(zhí)行模塊。步驟I)中所述的按百分比選擇，是針對各組內(nèi)級別間的選擇方式，按照管理人員設(shè)定的比例，其中各組內(nèi)所有級別的百分比之和應(yīng)為100%，將換電任務(wù)分配到組內(nèi)的各級別上，級別的次序無先后之分，組內(nèi)各級別間通過百分比實(shí)現(xiàn)級別使用平率均衡。步驟2)中當(dāng)換電任務(wù)請求發(fā)送到調(diào)度執(zhí)行模塊后，調(diào)度執(zhí)行模塊根據(jù)任務(wù)號與分布因子計(jì)算出對應(yīng)的組號，則將對應(yīng)的任務(wù)分發(fā)到對應(yīng)的組管理模塊，組管理模塊按照百分比方式進(jìn)行組內(nèi)級別選擇，當(dāng)選定級別后在選擇級別內(nèi)最少使用次數(shù)的電池組作為本次換電電池組。 步驟2)中待更換電池組和換下的電池組為同一等級的電池組，從而保證一次換電的所有電池組放電過程平衡，可以防止電池組過放而損壞電池。
權(quán)利要求
1.一種電動汽車電池管理系統(tǒng)，其特征在于包括服務(wù)器、電池組、RFID標(biāo)簽和客戶端，所述的RFID標(biāo)簽安裝在電池組上，服務(wù)器安裝在管理中心，在服務(wù)器內(nèi)安裝有服務(wù)器服務(wù)系統(tǒng)；客戶端安裝在各換電站，客戶端具有電池組充電監(jiān)控模塊、換電調(diào)度請求模塊和換電執(zhí)行驅(qū)動模塊，電池組充電監(jiān)控模塊監(jiān)控電池組的充電情況，當(dāng)充電完成后電池組充電監(jiān)控模塊將電池組狀態(tài)上報(bào)到服務(wù)器，當(dāng)需要進(jìn)行換電池時(shí)，換電調(diào)度請求模塊將本次換電任務(wù)請求發(fā)送到服務(wù)器，同時(shí)客戶端根據(jù)服務(wù)端計(jì)算后返回的電池組信息通過換電執(zhí)行驅(qū)動模塊驅(qū)動換電站的換電執(zhí)行裝置完成換電過程；在RFID標(biāo)簽的芯片內(nèi)設(shè)定有電池組的基本信息和使用信息，所述的基本信息包括電池組ID標(biāo)識、生產(chǎn)廠家、生產(chǎn)日期、電池類別、當(dāng)前所屬組號、級別和基本使用次數(shù)，使用信息包括初始使用日期、歷次換電池的時(shí)間、地點(diǎn)以及車輛信息；當(dāng)車輛需要更換電池組時(shí)，服務(wù)器根據(jù)記錄在服務(wù)器的中心服務(wù)數(shù)據(jù)庫中的電池組信息，分配合適的目標(biāo)電池組并發(fā)送到對應(yīng)客戶端，客戶端通過換電執(zhí)行裝置將更換電池組的時(shí)間、地點(diǎn)以及車輛信息寫入目標(biāo)電池組上的RFID標(biāo)簽，同時(shí)中心服務(wù)數(shù)據(jù)庫更新其記錄的相應(yīng)的使用信息； 所述的服務(wù)器服務(wù)系統(tǒng)包括客戶端監(jiān)聽模塊、數(shù)據(jù)管理模塊和調(diào)度執(zhí)行模塊；客戶端監(jiān)聽模塊對各換電站客戶端上傳的各個(gè)電池組的充電信息、電池使用頻率信息以及電池組的其他基本信息進(jìn)行有效性檢查和存儲處理，這些處理后的電池組信息作為調(diào)度執(zhí)行模塊運(yùn)算的基本數(shù)據(jù)； 換電站的電池組采用分組方式進(jìn)行管理，數(shù)據(jù)管理模塊包括分組、分級管理和分布參數(shù)管理，分布參數(shù)管理根據(jù)電池分組的個(gè)數(shù)，計(jì)算出每組應(yīng)該分配分布因子的個(gè)數(shù)，并將這些分布因子發(fā)送到各個(gè)組的組管理模塊和組調(diào)度執(zhí)行模塊；同時(shí)數(shù)據(jù)管理模塊定時(shí)去查詢組管理模塊和組調(diào)度執(zhí)行模塊分布因子，如果分布因子不一致，則在重新計(jì)算后重新分發(fā)；組、級管理對用戶配置的分組和分級進(jìn)行管理，服務(wù)器端將其服務(wù)范圍內(nèi)的所有電池組進(jìn)行統(tǒng)一分組，在調(diào)度計(jì)算過程中保證各組內(nèi)的電池使用次數(shù)均衡；電池組按照廠家、質(zhì)量和已使用時(shí)間分配級別即分級，設(shè)置每個(gè)級別的基本使用次數(shù)； 調(diào)度執(zhí)行模塊根據(jù)客戶端發(fā)來的請求，請求中包括任務(wù)號，根據(jù)任務(wù)號與分布因子計(jì)算出對應(yīng)的組號，則將對應(yīng)的任務(wù)分發(fā)到對應(yīng)的組管理模塊，組管理模塊按照百分比方式進(jìn)行組內(nèi)級別選擇，當(dāng)選定級別后再選擇該級別內(nèi)最少使用次數(shù)的電池組作為本次換電電池組； 客戶端將電池組的基本信息和使用信息寫入到電池組的RFID標(biāo)簽中，同時(shí)存儲到中心服務(wù)數(shù)據(jù)庫中。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的ー種電動汽車電池管理系統(tǒng)，其特征在于所述的客戶端通過web services方式向服務(wù)器發(fā)出調(diào)度請求,所述的調(diào)度請求包括任務(wù)號、該換電站分布參數(shù)信息、車輛信息、車輛原使用電池組信息和換電站信息。
3.權(quán)利要求I所述的ー種電動汽車電池管理系統(tǒng)的管理方法，其特征在于包括如下步驟， I)在電池組上設(shè)置RFID標(biāo)簽，并通過服務(wù)器給每個(gè)電池組分配唯一的身份標(biāo)識；并對換電站所有電池組按分組進(jìn)行管理，組內(nèi)所有電池組則按級別進(jìn)行管理；組間通過分布因子方式進(jìn)行選擇達(dá)到均衡，而組內(nèi)不同級別之間則按照百分比方式進(jìn)行選擇；同一級別內(nèi)按使用次數(shù)升序方式選擇；服務(wù)器端將其服務(wù)范圍內(nèi)的所有電池組進(jìn)行統(tǒng)一分組，在調(diào)度計(jì)算過程中保證各組內(nèi)的電池使用次數(shù)均衡；電池組按照廠家、質(zhì)量和已使用時(shí)間分配級別，設(shè)置每個(gè)級別的基本使用次數(shù)；客戶端將電池組的基本信息和使用信息寫入到電池組的RFID標(biāo)簽中，同時(shí)存儲到中心服務(wù)數(shù)據(jù)庫中； 2)當(dāng)車輛更換電 池時(shí)，客戶端向服務(wù)器發(fā)送換電池請求，服務(wù)器接收到請求后，將換電任務(wù)載入調(diào)度執(zhí)行模塊，調(diào)度執(zhí)行模塊根據(jù)任務(wù)號與每組中的分布因子計(jì)算出對應(yīng)的組號，則將對應(yīng)的任務(wù)分發(fā)到對應(yīng)的組管理模塊，組管理模塊按照百分比方式進(jìn)行組內(nèi)級別選擇，當(dāng)選定級別后再選擇該級別內(nèi)最少使用次數(shù)的電池組作為本次換電電池組；服務(wù)調(diào)度模塊計(jì)算出最終的電池組ID并將該ID號返回到對應(yīng)的客戶端，由客戶端執(zhí)行換電過程; 3)客戶端根據(jù)車輛待更換電池組的RFID標(biāo)簽的信息匹配相應(yīng)的電池組RFID標(biāo)簽；當(dāng)換下的電池組放入充電柜后，客戶端將更新?lián)Q下的電池組的RFID標(biāo)簽中的電池組更換時(shí)間、地點(diǎn)及車輛信息數(shù)據(jù)，并將這些信息發(fā)送到服務(wù)器端，服務(wù)器端將判斷是否需要重新進(jìn)行定級處理； 所述的定級處理指的是，服務(wù)器根據(jù)服務(wù)器內(nèi)記載的電池組的基本使用次數(shù)信息，與電池組使用次數(shù)相比較，當(dāng)電池組使用次數(shù)達(dá)到基本使用次數(shù)吋，該電池組級別降ー級；當(dāng)電池組級別進(jìn)行變更時(shí)，服務(wù)器內(nèi)數(shù)據(jù)自動更新，并將該變更信息寫入電池組的RFID標(biāo)簽。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的ー種電動汽車電池管理系統(tǒng)的管理方法，其特征在于步驟O中所述的分布因子由調(diào)度系統(tǒng)的數(shù)據(jù)管理模塊統(tǒng)一管理，數(shù)據(jù)管理模塊根據(jù)組的個(gè)數(shù)，計(jì)算出每組應(yīng)該分配多少個(gè)分布因子，并將這些分布因子發(fā)送到各個(gè)組管理模塊和調(diào)度執(zhí)行模塊；同時(shí)數(shù)據(jù)管理模塊定時(shí)去查詢組管理模塊和調(diào)度執(zhí)行模塊分布因子，如果分布因子不一致，則重新計(jì)算后重新分發(fā)到各個(gè)組管理模塊和調(diào)度執(zhí)行模塊。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的ー種電動汽車電池管理系統(tǒng)的管理方法，其特征在于步驟1)中所述的按百分比選擇，是針對各組內(nèi)級別間的選擇方式，按照管理人員設(shè)定的比例，其中各組內(nèi)所有級別的百分比之和應(yīng)為100%，將換電任務(wù)分配到組內(nèi)的各級別上，級別的次序無先后之分，組內(nèi)各級別間通過百分比實(shí)現(xiàn)級別使用平率均衡。
6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的ー種電動汽車電池管理系統(tǒng)的管理方法，其特征在于步驟2)中所述的當(dāng)換電任務(wù)請求發(fā)送到調(diào)度執(zhí)行模塊后，調(diào)度執(zhí)行模塊根據(jù)任務(wù)號與分布因子計(jì)算出對應(yīng)的組號，則將對應(yīng)的任務(wù)分發(fā)到對應(yīng)的組管理模塊，組管理模塊按照百分比方式進(jìn)行組內(nèi)級別選擇，當(dāng)選定級別后在選擇級別內(nèi)最少使用次數(shù)的電池組作為本次換電電池組。
7.根據(jù)權(quán)利要求3所述的ー種電動汽車電池管理系統(tǒng)的管理方法，其特征在于步驟2)中待更換電池組和換下的電池組為同一等級的電池組。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種電動汽車電池的使用管理系統(tǒng)及其管理方法，特別是提高電動汽車電池使用效率和壽命的方法。包括服務(wù)器、電池組、RFID標(biāo)簽和客戶端，RFID標(biāo)簽安裝在電池組上，服務(wù)器安裝在管理中心，服務(wù)器內(nèi)裝有服務(wù)器服務(wù)系統(tǒng)；客戶端安裝在各換電站，客戶端具有電池組充電監(jiān)控模塊、換電調(diào)度請求模塊和換電執(zhí)行驅(qū)動模塊，服務(wù)器服務(wù)系統(tǒng)包括客戶端監(jiān)聽模塊、數(shù)據(jù)管理模塊和調(diào)度執(zhí)行模塊；系統(tǒng)管理方法包括1)設(shè)置RFID標(biāo)簽，對所有電池組按分組管理，組內(nèi)按級別管理；2)當(dāng)車輛更換電池時(shí)，客戶端發(fā)送換電請求，服務(wù)調(diào)度模塊計(jì)算出最終的電池組ID返回到對應(yīng)客戶端；3)客戶端執(zhí)行更換并更新RFID標(biāo)簽中的電池組信息。
文檔編號H01M10/42GK102682371SQ201210165530
公開日2012年9月19日 申請日期2012年5月25日 優(yōu)先權(quán)日2012年5月25日
發(fā)明者劉志剛 申請人:無錫職業(yè)技術(shù)學(xué)院