一種基于信息安全的電動汽車電池監(jiān)控系統(tǒng)及監(jiān)控方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及電動汽車領(lǐng)域，具體地涉及一種基于信息安全的電動汽車電池監(jiān)控系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]近幾年，中國電動汽車的研究開發(fā)工作進(jìn)入全面發(fā)展階段，電動汽車市場已出入端倪。經(jīng)歷了十多年的發(fā)展，國內(nèi)電動車產(chǎn)業(yè)迅速增長，從弱逐漸到強(qiáng)，在中國眾多的產(chǎn)業(yè)中獨(dú)樹一幟。
[0003]為規(guī)范和促進(jìn)電動汽車發(fā)展，實現(xiàn)電動汽車快速補(bǔ)充電能，減少電動汽車在充電站內(nèi)的等待時間，目前可采取更換電池的方式實現(xiàn)電動汽車的電能補(bǔ)充。電動汽車充電站作為大功率用電負(fù)荷，如任由其無約束地使用，會增大國家電網(wǎng)調(diào)峰的困難，對電網(wǎng)帶來沖擊。采用更換電池的方式，由充電站統(tǒng)一合理安排時段對更換下來的電池組進(jìn)行充電，可對電網(wǎng)的削峰填谷起到輔助作用。
[0004]因此，電動汽車電池信息安全監(jiān)控顯得尤為重要，基于信息安全技術(shù)的電動汽車電池更換方案可滿足用戶對不同電池更換模式的差異化需求，保障電動汽車用戶的用電安全，便于用戶進(jìn)行電力支付，有助于電動汽車和智能用電的推廣普及。而現(xiàn)在，仍沒有統(tǒng)一的監(jiān)控信息對電動汽車的電池進(jìn)行監(jiān)控，無法保證電動汽車電池信息的安全。另一方面，現(xiàn)有充電站也無法對其所屬的電池進(jìn)行統(tǒng)一管理，容易存在丟失電池的現(xiàn)象，不利于發(fā)電站的統(tǒng)一管理。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明為了解決上述提到的現(xiàn)有的電動汽車電池存在的信息安全問題，提供一種基于信息安全的電動汽車電池監(jiān)控系統(tǒng)，能夠調(diào)節(jié)電池電量、監(jiān)測電池狀態(tài)并能夠?qū)Π踩畔⑦M(jìn)行存儲認(rèn)證，在實現(xiàn)對電池進(jìn)行定位的同時，方便對電池進(jìn)行統(tǒng)一管理和安全監(jiān)控。
[0006]具體地，本發(fā)明提供一種基于信息安全的電動汽車電池監(jiān)控系統(tǒng)，包括移動電源裝置和終端設(shè)備，所述移動電源裝置包括電池盒、設(shè)置在所述電池盒內(nèi)的電池和控制器，所述控制器包括中央處理單元以及與所述中央處理單元通訊連接的通訊單元、電池監(jiān)控模士夬、電池認(rèn)證模塊和電池信息監(jiān)測模塊，所述控制器為智能芯片，其中:
[0007]所述中央處理單元通過通訊單元連接遠(yuǎn)程監(jiān)控裝置，所述遠(yuǎn)程監(jiān)控裝置位于所述終端設(shè)備中并設(shè)置有報警單元；
[0008]所述電池監(jiān)控模塊包括電源單元、單片機(jī)、模數(shù)轉(zhuǎn)化器、電量采集電路以及充放電管理芯片；
[0009]所述電池認(rèn)證模塊設(shè)置有感應(yīng)裝置，所述感應(yīng)裝置用于對所述電動汽車電池及其使用的充電站進(jìn)行認(rèn)證；以及
[0010]所述電池信息監(jiān)測模塊包括通信加密單元和GPS定位單元，所述通信加密單元用于對所述移動電源裝置的電池信息進(jìn)行加密，所述GPS定位單元與所述報警單元通訊連接，所述GPS定位單元用于對所述移動電源裝置進(jìn)行定位并獲取實時位置，所述移動電源裝置將實時位置發(fā)送至所述報警單元，所述報警單元內(nèi)部預(yù)設(shè)有所述移動電源裝置的位置閾值，當(dāng)移動電源裝置的實時位置超出位置閾值時，所述報警單元發(fā)出報警信號。
[0011]優(yōu)選地，所述通信加密單元根據(jù)預(yù)先設(shè)定的加密模式對所述電池信息進(jìn)行加密。
[0012]優(yōu)選地，所述電池的充電接口連接所述充放電管理芯片的充電口，所述充放電管理芯片的放電口連接所述電源單元，所述電量采集電路的輸出端連接所述模數(shù)轉(zhuǎn)化器的輸入端。
[0013]優(yōu)選地，所述感應(yīng)裝置包括射頻感應(yīng)裝置，所述射頻感應(yīng)裝置包括設(shè)置在所述智能芯片上的射頻發(fā)射器以及設(shè)置在所述終端設(shè)備上的射頻接收器，所述射頻發(fā)射器能夠向所述射頻接收器發(fā)送射頻信號。
[0014]優(yōu)選地，所述射頻信號包括認(rèn)證信號。
[0015]優(yōu)選地，所述感應(yīng)裝置包括音頻認(rèn)證裝置，所述音頻認(rèn)證裝置包括:
[0016]發(fā)送模塊，用于發(fā)送認(rèn)證信號；
[0017]編碼模塊，用于通過預(yù)設(shè)編碼方式對所述認(rèn)證信號進(jìn)行編碼得到音頻信號；
[0018]接收模塊，用于接收所述音頻信號；以及
[0019]認(rèn)證模塊，用于對所述音頻信號進(jìn)行認(rèn)證，以判斷所述移動電源裝置與所述終端設(shè)備是否匹配。
[0020]優(yōu)選地，所述感應(yīng)裝置包括信號發(fā)送裝置，所述信號發(fā)送裝置通過數(shù)據(jù)線連接所述終端設(shè)備，并通過無線網(wǎng)絡(luò)或有線網(wǎng)絡(luò)向所述終端設(shè)備發(fā)送認(rèn)證信號。
[0021]優(yōu)選地，所述感應(yīng)裝置還包括信號加密單元，所述信號加密單元通過簽注秘鑰對所述認(rèn)證信號進(jìn)行加密。
[0022]本發(fā)明還提供一種根據(jù)所述的電動汽車電池監(jiān)控系統(tǒng)進(jìn)行的監(jiān)控方法，其包括以下步驟:
[0023]S1、通信加密單元根據(jù)預(yù)先設(shè)定的加密模式對電池信息進(jìn)行加密處理，GPS定位單元對移動電源裝置進(jìn)行定位，獲取移動電源裝置的實時位置，并將實時位置發(fā)送至報警單元，
[0024]S2、報警單元根據(jù)預(yù)設(shè)的移動電源裝置的位置閾值，將移動電源裝置的實時位置與位置閾值進(jìn)行比較；
[0025]S3、當(dāng)移動電源裝置的實時位置超出位置閾值時，報警單元發(fā)出報警信號，遠(yuǎn)程監(jiān)控裝置接到報警信號后，向終端設(shè)備發(fā)送移動電源裝置異常信號；當(dāng)移動電源裝置的實時位置在位置閾值之內(nèi)時，在需要對移動電源裝置進(jìn)行充電或更換時，移動電源裝置向終端設(shè)備發(fā)送帶有認(rèn)證信號的認(rèn)證請求，終端設(shè)備接收移動電源裝置發(fā)送的認(rèn)證信號，并對認(rèn)證信號進(jìn)行認(rèn)證，如認(rèn)證通過，則對該移動電源裝置進(jìn)行充電或更換。
[0026]優(yōu)選地，移動電源裝置向終端設(shè)備發(fā)送帶有認(rèn)證信號包括射頻信號、音頻信號或數(shù)據(jù)信號。
[0027]本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)如下所述:
[0028]本發(fā)明提供一種基于信息安全的電動汽車電池監(jiān)控系統(tǒng)，能夠調(diào)節(jié)電池電量、監(jiān)測電池狀態(tài)并能夠?qū)Π踩畔⑦M(jìn)行存儲認(rèn)證。電池認(rèn)證模塊對電池與其相應(yīng)的充電站進(jìn)行認(rèn)證，以判斷該移動電池是否能在相應(yīng)的充電站進(jìn)行更換，如認(rèn)證信息通過，則該移動電池有權(quán)在該進(jìn)行認(rèn)證的充電站進(jìn)行更換，如果認(rèn)證信息不通過，則該移動電池?zé)o權(quán)在該進(jìn)行認(rèn)證的充電站進(jìn)行更換。電池信息監(jiān)測模塊對電池的信息進(jìn)行安全監(jiān)控，并在出現(xiàn)安全問題時，向遠(yuǎn)程控制裝置發(fā)送警報信息，保證電池的信息安全及所有權(quán)安全。
【附圖說明】
[0029]圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0030]圖2為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意框圖；
[0031]圖3為本發(fā)明的控制器的結(jié)構(gòu)示意框圖；
[0032]圖4為本發(fā)明的感應(yīng)裝置的一個實施例的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0033]圖5為本發(fā)明的感應(yīng)裝置的另一個實施例的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0034]圖6為本發(fā)明的電池信息監(jiān)測模塊的結(jié)構(gòu)示意框圖；
[0035]圖7為本發(fā)明的電池監(jiān)控模塊的結(jié)構(gòu)示意框圖；
[0036]圖8為本發(fā)明的工作流程示意圖。
【具體實施方式】
[0037]下面結(jié)合附圖以及【具體實施方式】對本發(fā)明的結(jié)構(gòu)及工作原理做進(jìn)一步解釋:
[0038]具體地，本發(fā)明提供一種基于信息安全的電動汽車電池監(jiān)控系統(tǒng)，如圖1及圖2所示，其包括移動電源裝置1以及終端設(shè)備2，移動電源裝置1包括電池盒11以及設(shè)置在電池盒內(nèi)的電池12和控制器13，在【具體實施方式】中，終端設(shè)備2為充電站4的充電粧。終端設(shè)備2能夠?qū)σ苿与娫囱b置進(jìn)行認(rèn)證，并對移動電源裝置1的信息安全進(jìn)行監(jiān)控。
[0039]如圖3所示，控制器13包括中央處理單元131以及與中央處理單元131通訊連接的通訊單元132、電池監(jiān)控模塊133、電池認(rèn)證模塊134以及電池信息監(jiān)測模塊135。
[0040]中央處理單元131通過通訊單元132連接有一遠(yuǎn)程監(jiān)控裝置3，遠(yuǎn)程監(jiān)控裝置3設(shè)置在充電站4內(nèi)部，以方便工作人員及時進(jìn)行監(jiān)控及處理。
[0041]電池認(rèn)證模塊134設(shè)置有有感應(yīng)裝置5，感應(yīng)裝置5用于對電池與其相應(yīng)的充電站4進(jìn)行認(rèn)證，以判斷該移動電池1是否能在相應(yīng)的充電站4進(jìn)行更換，如認(rèn)證信息通過，則該移動電池1有權(quán)在該進(jìn)行認(rèn)證的充電站4進(jìn)行更換，如果認(rèn)證信息不通過，則該移動電池1無權(quán)在該進(jìn)行認(rèn)證的充電站4進(jìn)行更換。
[0042]在一個實施例中，如圖4所示，感應(yīng)裝置5為射頻感應(yīng)裝置5 ’，射頻感應(yīng)裝置5 ’包括設(shè)置在智能芯片130上的射頻發(fā)射器51以及設(shè)置在終端設(shè)備2上的射頻接收器52，射頻發(fā)射器51能夠向射頻接收器52發(fā)送射頻信號。射頻信號包括認(rèn)證信號，認(rèn)證信號可以為電池的編號、用戶的身份信息或其他能夠表明電池歸屬地信息的數(shù)據(jù)。
[0043]進(jìn)行認(rèn)證的方法包括以下步驟:
[0044]S1、射頻發(fā)射器向終端設(shè)備發(fā)送帶有認(rèn)證信號的射頻信號，例如移動電池1的射頻發(fā)射器51向充電粧發(fā)送該電池的電池編號；
[0045]S2、信號加密單元對認(rèn)證信號進(jìn)行加密，例如，信號加密單元根據(jù)加密算法對帶有電池編號的射頻信號進(jìn)行加密處理。
[0046]S3、接收所述移動電源裝置發(fā)送的認(rèn)證信號，并對認(rèn)證信號進(jìn)行認(rèn)證。如認(rèn)證信息即電池編號認(rèn)證通過，則該移動電池1有權(quán)在該進(jìn)行認(rèn)證的充電站4進(jìn)行更換，如果認(rèn)證信息即電池編號認(rèn)證不通過，則該移動電池1無權(quán)在該進(jìn)行認(rèn)證的充電站4進(jìn)行更換。
[0047]在另一個實施例中，如圖5所示，優(yōu)選地，感應(yīng)裝置5為音頻認(rèn)證裝置5”，所述音頻認(rèn)證裝置5”包括:發(fā)送模塊53，用于發(fā)送認(rèn)證信號；編碼模塊54，用于根據(jù)認(rèn)證信號，通過預(yù)設(shè)編碼對認(rèn)證信號進(jìn)行編碼得到音頻信號；接收模塊55，用于接收所述音頻信號；認(rèn)證模塊56，用于對編碼得到的音頻信號進(jìn)行認(rèn)證，以判斷移動電源裝置1與終端設(shè)備2是否匹配。
[0048]認(rèn)證過程包括以下步驟:
[0049]S1、發(fā)送模塊向終端設(shè)備發(fā)送認(rèn)證信號，認(rèn)證信號可以為用戶的身份信息。
[0050]S2、編碼模塊對對所述認(rèn)證信號，通過預(yù)設(shè)編碼對認(rèn)證信號進(jìn)行編碼得到音頻信號;
[0051]S3、接收模塊接收所述音頻信號，認(rèn)證模塊對編碼得到的音頻信號進(jìn)行認(rèn)證，以判斷所述移動電源裝置與所述終端設(shè)備是