[发明专利]一种电动汽车电池管理系统及其管理方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种电动汽车电池的使用管理系统及其管理方法，特别是提高电动汽车电池使用效率和寿命的方法。

背景技术

“十二五”期间，发展包括电动汽车在内的新能源汽车成为中国汽车产业的主旋律。但如何给电动汽车充电，是让它“跑得更远”必须面对的一个难题。目前对电动汽车进行充电主要有两种方式：插充和换充。“但是，像城市环卫、公交等我国电动汽车的先行者，若采用插入充电桩的方式充电不现实，因为这很费时间，这些车辆等不起。”业界普遍认为，解决大型电动车辆的供电问题，较好的方法是建设换电站，即利用给汽车更换电池的方法代替漫长的充电过程。

换电站产业发展的技术核心之一就在于能源供给网络的普及，这一特点决定了电池技术在其中的重要性，例如：电池续航里程、容量限制、使用方式、造价以及使用寿命几乎完全决定了商业模式的可行性。

由于提供用于电动汽车的高性能电池需要几百伏电压，通常需要将单个电池单元以串联方式连接组成一个电池组，在将多个电池组以串联的方式连接后为电动汽车提供动力能源；当前换电站一般采用简单的调度策略进行电池组更换，导致有些电池组使用频率非常高，而有些电池组使用频率非常低，不均衡的电池组调度更换会缩短电池组的使用寿命。

由于电动汽车需要多个电池组以串联方式提供动力能源，如果不考虑电池组的性能差异，在放电过程中就会出现某个电池组早已完全放电，而其它的电池组还具有足够的能量可继续为汽车提供动力，然而，这时汽车不可能继续行走，因为这会使较弱的电池组过度放电，结果会导致电池组的损毁，同时也降低了电池组的使用效率。为了避免上述两种这些情况的发生，在调度电池组时需要采用一种合理的调度方法来解决上面两个问题。

发明内容

本发明的目的是针对上述不足之处提供一种电动汽车电池管理系统及其管理方法，为了实现电池组之间使用频率均衡，同时又保证一次换电的所有电池组放电过程平衡，本系统采用RFID技术作为信息载体，通过分组与分级相结合的调度算法模式实现了换电调度解决方法。

一种电动汽车电池管理系统及其管理方法是采取以下技术方案实现的：

一种电动汽车电池管理系统包括服务器、电池组、RFID标签和客户端，所述的RFID标签安装在电池组上，服务器安装在管理中心，在服务器内安装有服务器服务系统；客户端安装在各换电站，客户端包括电池组充电监控模块、换电调度请求模块和换电执行驱动模块，电池组充电监控模块监控电池组的充电情况，当充电完成后电池组充电监控模块将电池组状态上报到服务器，当需要进行换电池时，换电调度请求模块将本次换电任务请求发送到服务器，同时客户端根据服务端计算后返回的电池组信息通过换电执行驱动模块驱动换电站的换电执行装置完成换电过程；在RFID标签的芯片内设定有电池组的基本信息和使用信息，所述的基本信息包括电池组ID标识、生产厂家、生产日期、电池类别、当前所属组号、级别和基本使用次数，使用信息包括初始使用日期、历次换电池的时间、地点以及车辆信息；当车辆需要更换电池组时，服务器根据记录在服务器的中心服务数据库中的电池组信息，分配合适的目标电池组并发送到对应客户端，客户端通过换电执行装置将更换电池组的时间、地点以及车辆信息写入目标电池组上的RFID标签，同时中心服务数据库更新其记录的相应的使用信息。

所述的服务器服务系统包括客户端监听模块、数据管理模块和调度执行模块。客户端监听模块对各换电站客户端上传的各个电池组的充电信息、电池使用频率信息以及电池组的其他基本信息进行有效性检查和存储处理，这些处理后的电池组信息将作为调度执行模块运算的基本数据；

换电站的电池组采用分组方式进行管理，数据管理模块包括分组、分级管理和分布参数管理，分布参数管理根据电池分组的个数，计算出每组应该分配分布因子的个数，并将这些分布因子发送到各个组的组管理模块和组调度执行模块；同时数据管理模块定时去查询组管理模块和组调度执行模块分布因子，如果分布因子不一致，则需要重新计算后重新分发；组、级管理对用户配置的分组和分级进行管理，服务器端将其服务范围内的所有电池组进行统一分组，在调度计算过程中保证各组内的电池使用次数均衡；电池组按照厂家、质量和已使用时间分配级别即分级，设置每个级别的基本使用次数。