基于云计算的动力电池换电管理系统及换电方法技术方案

本发明专利技术涉及基于云计算的动力电池换电管理系统，包括：调配中心、多个电池暂存点、多个移动换电终端及电动汽车；电动汽车向调配中心发送换电请求，换电请求包括电动汽车当前位置信息及其动力电池包的身份识别信息；电池暂存点实时向调配中心发送动力电池的当前存量信息；移动换电终端实时向调配中心发送工作状态信息，工作状态为空闲状态或忙碌状态；调配中心根据电动汽车的位置信息及移动换电终端的位置信息、工作状态信息计算最优的接单移动换电终端，并向该最优移动换电终端发送换电任务。本发明专利技术在动力电池的当前剩余电量低于预设的低电量阈值时，换电系统调配相应的换电人员携带满电的动力电池前往现场更换动力电池。携带满电的动力电池前往现场更换动力电池。携带满电的动力电池前往现场更换动力电池。

【技术实现步骤摘要】
基于云计算的动力电池换电管理系统及换电方法


[0001]本专利技术涉及动力电池管理
，特别是涉及一种基于云计算的动力电池换电管理系统及换电方法。

技术介绍

[0002]电动汽车在路上跑时遇到低电量则需要找到充电站进行充电，但是电动汽车的动力电池从低电量到充满电的时间较长，车主需要长时间等待充电。尤其是充电站充电的车辆比较多时，需要排队充电，则车主耗费在充电上的时间大大增加。
[0003]为此，市场上出现了动力电池换电技术。即预先对动力电池进行充电，当电动汽车的电池电量用完时，直接取下电动汽车上电量耗尽的动力电池并换上满充的动力电池即可，省去了漫长的充电等待时间。
[0004]然而，动力电池在使用一段时间后，显示到汽车显示屏的电量容易存在虚电现象(即动力电池显示到汽车显示屏的电量高于动力电池的实际电量)。从而无法及时、准确地提示车辆使用人员前往换电站更换动力电池。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的是克服现有技术中的不足之处，提供一种基于云计算的动力电池换电管理系统及换电方法，在动力电池的当前剩余电量低于预设的低电量阈值时，换电系统调配相应的换电人员携带满电的动力电池前往现场更换动力电池。
[0006]本专利技术的目的是通过以下技术方案来实现的：
[0007]一种基于云计算的动力电池换电管理系统，包括：调配中心、多个电池暂存点、多个移动换电终端及电动汽车；
[0008]电动汽车向所述调配中心发送换电请求，所述换电请求包括电动汽车当前位置信息及其动力电池包的身份识别信息；
[0009]所述电池暂存点实时向所述调配中心发送动力电池的当前存量信息；
[0010]所述移动换电终端实时向所述调配中心发送工作状态信息，工作状态为空闲状态或忙碌状态；
[0011]调配中心根据电动汽车的位置信息及移动换电终端的位置信息、工作状态信息计算最优的接单移动换电终端，并向该最优移动换电终端发送换电任务；
[0012]所述移动换电终端接收到换电任务后，前往相应的换电地点进行换电；同时，移动换电终端接收到换电任务后工作状态更换为忙碌状态。
[0013]优选地，所述电动汽车包括动力电池包及电池管理系统；所述电池管理系统设置在所述动力电池包内；所述动力电池包与所述电动汽车的车体可拆卸式连接。
[0014]优选地，所述电动汽车包括还车辆定位系统，所述车辆定位系统实时获取车辆的当前位置信息，并将所述车辆的当前位置信息传输至所述电池管理系统；
[0015]所述电池管理系统实时检测所述动力电池包的实时状态参数，并将所述实时状态
参数传输至云计算中心；
[0016]所述云计算中心计算动力电池包的最新状态模型，并将动力电池包的最新状态模型回传至所述电池管理系统；
[0017]所述电池管理系统在动力电池包处于低电量状态时，向所述调配中心发送换电请求。
[0018]优选地，所述实时状态参数包括：电池单体电压、电池总电压、电池充放电电流、电池温度及电池绝缘电阻。
[0019]优选地，所述电池管理系统包括电池测量单元，所述电池测量单元包括：单体电压检测电路、温度检测电路、均衡电路、总电压检测电路、绝缘电阻测量电路及充放电电流检测电路。
[0020]优选地，调配中心根据电动汽车的位置信息及移动换电终端的位置信息、工作状态信息计算最优的接单移动换电终端的过程为：
[0021]获取工作状态为空闲状态的移动换电终端的位置信息，计算工作状态为空闲状态的移动换电终端到请求换电的电动汽车的路线距离，到请求换电的电动汽车的路线距离最近的移动换电终端则为最优的移动换电终端。
[0022]优选地，调配中心计算最优的移动换电终端时，还结合当前路况信息计算移动换电终端到达请求换电的电动汽车的路程时间，到请求换电的电动汽车的路程时间最短的移动换电终端则为最优的移动换电终端。
[0023]优选地，所述电池包与所述电动汽车的车体通过锁合机构可拆卸式连接；
[0024]所述锁合机构包括：第一固定锁合件、第二固定锁合件、第一活动锁合件及第二活动锁合件；所述第一固定锁合件与所述第二固定锁合件结构相同，所述第一活动锁合件与所述第二活动锁合件结构相同；
[0025]所述第一固定锁合件设置在所述动力电池包的外壁，所述第二固定锁合件设置在所述电动汽车的车体；
[0026]所述第一固定锁合件包括：第一圆弧凸起、第一圆弧凹槽、第二圆弧凸起，所述第一圆弧凸起及所述第一圆弧凹槽的背面形成第三圆弧凸起；
[0027]所述第一活动锁合件包括：第四圆弧凸起、第二圆弧凹槽、第五圆弧凸起及转动把手；
[0028]所述第五圆弧凸起卡在所述第一圆弧凹槽中，所述第一圆弧凸起卡在所述第二圆弧凹槽中。
[0029]优选地，所述电池管理系统包括单片机及与所述单片机连接的故障检测及安全保护电路，所述故障检测及安全保护电路包括：第一NMOS管Q01、第二NMOS管Q02、第一电阻R01、第二电阻R02、第三电阻R03、第四电阻R04、第五电阻R05、第六电阻R06、第七电阻R07、第八电阻R08、第九电阻R09、第十电阻R10、第一二极管D01、第二二极管D02、第三二极管D03、第一电容C01及比较器U01；
[0030]第一NMOS管Q01的D极与动力电池的输出端连接，S极与第二电阻R02串联后接地，G极串联第一电阻R01后与单片机的D_FET引脚连接；第一NMOS管Q01的G极还与第二NMOS管Q02的S极连接；
[0031]第三电阻R03、第一二极管D01、第一电容C01组成延时滤波电路；第三电阻R03的一
端与第一NMOS管Q01的S极连接，另一端串联第一电容C01后接地；第一二极管D01与第一电容C01并联；第三电阻R03的另一端与比较器U01的正输入端+IN连接；
[0032]第四电阻R4、第五电阻R05、第六电阻R06及第二二极管D02构成反馈电路；第五电阻R05的两端分别与比较器U01的电源输入端及输出端连接；比较器的电源输入端接供电电源；
[0033]第四电阻R04的一端串联第六电阻R06后接第二二极管D02的正极，第四电阻R04的另一端与比较器U01的输出端连接；第二二极管D02的负极与比较器的正输入端连接；第十电阻R10的一端与比较器U01的输出端连接，另一端与第二NMOS管Q02的G极连接；第二NMOS管Q02的D极与第一NMOS管Q01的G极连接；第二NMOS管Q2的S极接地；
[0034]第四电阻R04的一端与比较器U01的输出端连接，另一端与第三二极管D03的正极连接；第三二极管D03的负极串联第九电阻R09后接地，且第三二极管D03的负极还与单片机的信号输入端IN_OUT连接；单片机的信号输出端D_FET串联第一电阻R01后与第一NMOS管Q01的G极连接；
[0035]第七电阻R07、第八电阻R08组成分压电路；第八电阻R8的一端接供电电源，另一端串联第七电本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于云计算的动力电池换电管理系统，其特征在于，包括：调配中心、多个电池暂存点、多个移动换电终端及电动汽车；电动汽车向所述调配中心发送换电请求，所述换电请求包括电动汽车当前位置信息及其动力电池包的身份识别信息；所述电池暂存点实时向所述调配中心发送动力电池的当前存量信息；所述移动换电终端实时向所述调配中心发送工作状态信息，工作状态为空闲状态或忙碌状态；调配中心根据电动汽车的位置信息及移动换电终端的位置信息、工作状态信息计算最优的接单移动换电终端，并向该最优移动换电终端发送换电任务；所述移动换电终端接收到换电任务后，前往相应的换电地点进行换电；同时，移动换电终端接收到换电任务后工作状态更换为忙碌状态。2.根据权利要求1所述的基于云计算的动力电池换电管理系统，其特征在于，所述电动汽车包括动力电池包及电池管理系统；所述电池管理系统设置在所述动力电池包内；所述动力电池包与所述电动汽车的车体可拆卸式连接。3.根据权利要求2所述的基于云计算的动力电池换电管理系统，其特征在于，所述电动汽车包括还车辆定位系统，所述车辆定位系统实时获取车辆的当前位置信息，并将所述车辆的当前位置信息传输至所述电池管理系统；所述电池管理系统实时检测所述动力电池包的实时状态参数，并将所述实时状态参数传输至云计算中心；所述云计算中心计算动力电池包的最新状态模型，并将动力电池包的最新状态模型回传至所述电池管理系统；所述电池管理系统在动力电池包处于低电量状态时，向所述调配中心发送换电请求。4.根据权利要求3所述的基于云计算的动力电池换电管理系统，其特征在于，所述实时状态参数包括：电池单体电压、电池总电压、电池充放电电流、电池温度及电池绝缘电阻。5.根据权利要求2所述的基于云计算的动力电池换电管理系统，其特征在于，所述电池管理系统包括电池测量单元，所述电池测量单元包括：单体电压检测电路、温度检测电路、均衡电路、总电压检测电路、绝缘电阻测量电路及充放电电流检测电路。6.根据权利要求1所述的基于云计算的动力电池换电管理系统，其特征在于，调配中心根据电动汽车的位置信息及移动换电终端的位置信息、工作状态信息计算最优的接单移动换电终端的过程为：获取工作状态为空闲状态的移动换电终端的位置信息，计算工作状态为空闲状态的移动换电终端到请求换电的电动汽车的路线距离，到请求换电的电动汽车的路线距离最近的移动换电终端则为最优的移动换电终端。7.根据权利要求6所述的基于云计算的动力电池换电管理系统，其特征在于，调配中心计算最优的移动换电终端时，还结合当前路况信息计算移动换电终端到达请求换电的电动汽车的路程时间，到请求换电的电动汽车的路程时间最短的移动换电终端则为最优的移动换电终端。8.根据权利要求2所述的基于云计算的动力电池换电管理系统，其特征在于，所述电池包与所述电动汽车的车体通过锁合机构可拆卸式连接；
所述锁合机构包括：第一固定锁合件、第二固定锁合件、第一活动锁合件及第二活动锁合件；所述第一固定锁合件与所述第二固定锁合件结构相同，所述第一活动锁合件与所述第二活动锁合件结构相同；所述第一固定锁合件设置在所述动力电池包的外壁，所述第二固定锁合件设置在所述电动汽车的车体；所述第一固定锁合件包括：第一圆弧凸起、第一圆弧凹槽、第二圆弧凸起，所述第一圆弧凸起及所述第一圆弧凹槽的背面形成第三圆弧凸起；所述第一活动...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄一惠，
申请(专利权)人：黄一惠，
类型：发明
国别省市：