CN114333156A - 换电电池的计费方法和计费装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种换电电池的计费方法和计费装置，装置主要包括电量计量模块，ID卡读写模块，以及中央控制模块。方法包括：ID卡读写模块读写ID卡；在电池使用过程中，电量计量模块实时计量电池实际的输入/输出电量信息，通过中央控制模块同步记录在ID卡上；根据ID卡上记录的信息计算实际用电费用，并同步记录在ID卡上。本发明通过在动力电池内部增加电量计量模块，可精确测量电池实时实际的电量消耗；通过在动力电池内部增加ID卡读写模块，ID卡和用户身份关联，可记录电量的变化以及保存消费信息。另外，还能够自动补偿自行充电的电量，用户可以自行用充电桩充电，尤其适用于低电量时的应急充电，自行用充电桩充的电量不会被重复计费。
Description
技术领域
本发明涉及电动汽车技术领域，尤其涉及一种换电电池的计费方法和计费装置。
背景技术
目前日益增强的环保需求和对碳排放的限制，各国对于汽车排放的法规要求逐年提高，传统燃油车劣势尽显，新能源汽车发展是大趋势，新能源汽车产业也发展迅速，传统车企不断收缩燃油车的研发生产，加力转向新能源汽车；各大新兴资本也竞相投入汽车行业，大力发展新能源汽车。因此新能源汽车必将成为汽车产业发展的主流方向。
在新能源汽车中，燃气、生物燃料、氢燃料电池、电动(包含混合动力，纯电动等)等各项技术飞速发展。由于技术和成本等多方面的综合因素，目前的发展主流是纯电动汽车。纯电动汽车的动力来源依赖大容量的电池。为了更好的驾驶性能和体验，一方面需要更大容量的动力电池，这需要依靠电池领域的技术突破；另一方面需要能方便快捷地补充电池电量(也就是充电)。
电动汽车动力电池的充电便利问题突出，目前一些车企采用换电模式(车企建立多个换电站，预备好满容量的电池，本车企的汽车进站后，直接置换动力电池)。换电模式可以利用错峰充电降低充电成本，节约充电时间，极有可能是是未来的发展方向。但是，存在的问题是：换电模式目前只是车企个体行为，换电站的建设成本大，覆盖范围有限；换电模式的收费合理性和公平性需要解决；换电/计费的便利性和高效率需要得到保证。
发明内容
有鉴于此，本发明实施例提供了一种换电电池的计费方法和计费装置，使得换电电池交易双方更加公平合理，同时提升交易的效率。
本发明的第一方面提供一种换电电池的计费装置，包括：
电量计量模块，用于实时计量电池实际的输入/输出电量信息；
ID卡读写模块，用于对ID卡进行读写操作；
中央控制模块，连接于所述电量计量模块和所述ID卡读写模块，用于将所述输入/输出电量信息同步记录在所述ID卡上，根据所述ID卡上记录的信息计算实际用电费用，并同步记录在所述ID卡上。
在本发明计费装置的一些实施例中，所述电量计量模块连接于电池能量模块。
在本发明计费装置的一些实施例中，所述电量计量模块设置有统一标准的电池接口。
在本发明计费装置的一些实施例中，所述ID卡读写模块设置有ID卡插槽，所述ID卡插槽设于电池上或电池用电器上。
在本发明计费装置的一些实施例中，还包括计时器，连接于所述中央控制模块。
在本发明计费装置的一些实施例中，还包括校正模块，连接于所述中央控制模块，用于根据电池的使用寿命和使用状况提供校正系数，校正用于计算用电费用的电池用电电量信息。
在本发明计费装置的一些实施例中，支持自行充电，和低电量时的应急充电，自行充电电量不会被重复计费。
本发明的第二方面提供一种换电电池的计费方法，应用于如上所述的换电电池的计费装置；所述换电电池的计费方法包括：
ID卡读写模块读写ID卡；
在电池使用过程中，电量计量模块实时计量电池实际的输入/输出电量信息，通过中央控制模块同步记录在所述ID卡上；
根据所述ID卡上记录的信息，换电时计算实际用电费用，并同步记录在所述ID卡上。
在本发明计费方法的一些实施例中，所述ID卡与用户身份信息关联。
在本发明计费方法的一些实施例中，所述ID卡上关联有预付费，将计算得到的实际用电费用从所述预付费中自动扣除。
在本发明计费方法的一些实施例中，所述实际用电费用根据电池实际的输出电量和输入电量计算。
在本发明计费方法的一些实施例中，还包括记录电池使用时间，按时间计算用电费用。
由于采用上述技术方案，使得本发明具备的有益效果在于：
(1)在动力电池内部增加电量计量模块，可精确测量电池实时实际的电量消耗；
(2)在动力电池内部增加ID卡读写模块，ID卡和用户身份关联，可记录电量的变化以及保存消费信息；
(3)能够自动补偿自行充电的电量，用户可以自行用充电桩充电，尤其适用于低电量时的应急充电，自行用充电桩充的电量不会被重复计费；
(4)具有统一标准的电池动力和控制接口，统一的标准有利于建立通用的换电站(服务所有符合标准的电动车)，摊低建站成本，增加服务覆盖范围。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明一个实施例提供的换电电池的计费装置的框架图。
图2为本发明另一个实施例提供的换电电池的计费装置的框架图。
图3为本发明一个实施例提供的换电电池的计费方法的流程图。
具体实施方式
现在将参考附图更全面地描述示例实施方式。然而，示例实施方式能够以多种形式实施，且不应被理解为限于在此阐述的实施方式；相反，提供这些实施方式使得本发明将全面和完整，并将示例实施方式的构思全面地传达给本领域的技术人员。在图中相同的附图标记表示相同或类似的结构，因而将省略对它们的重复描述。
所描述的特征、结构或特性可以以任何合适的方式结合在一个或更多实施方式中。在下面的描述中，提供许多具体细节从而给出对本发明的实施方式的充分理解。然而，本领域技术人员应意识到，没有特定细节中的一个或更多，或者采用其它的方法、组元、材料等，也可以实践本发明的技术方案。在某些情况下，不详细示出或描述公知结构、材料或者操作以避免模糊本发明。
下面结合附图和实施例对本发明的技术内容进行进一步地说明。
请参见图1所示，为本发明提供的一个实施例的换电电池的计费装置，该计费装置主要包括电量计量模块11、ID卡读写模块12以及中央控制模块13，具体来说：
电量计量模块11，用于实时计量电池实际的输入/输出电量的信息；输入电量可以是用户自行用充电桩为电池充电时计量得到的输入电量的信息，输出电量可以是用户在使用电池，如开车过程中，计量得到的输出电量的信息。
进一步地，该电量计量模块11还可以分为输入/输出侦测单元111以及电量计112两部分，该输入/输出侦测单元111与电池接口14和电池能量模块10连接，用于实时侦测电池能量模块10与电池接口14之间是否发生电量的输入或输出行为，若有，则反馈给中央控制模块13和电量计112，电量计112开始计量电池能量模块10与电池接口14之间电量的输入或输出的电量，同时将计量的电量信息传递给中央控制模块13。其中，电池接口14优选统一标准的电池动力和控制接口，有利于建立通用的换电站(服务所有符合标准的电动车)，摊低建站成本，增加服务覆盖范围。
ID卡读写模块12，用于对ID卡进行读写操作，记录电量变化的信息以及其他重要的***信息，如消费信息。较佳地，该ID卡读写模块12设置有ID卡插槽121，ID卡插槽121可以设于电池上，也可以设于电池用电器20，如图2所示，当电池用电器20为电动汽车时，ID卡插槽121还可以设置在电动汽车上，通过电路连接到电池。
中央控制模块13，连接于电量计量模块11和ID卡读写模块12，用于将输入/输出电量信息同步记录在ID卡上，根据ID卡上记录的信息计算实际用电费用，并同步记录在ID卡上。
本发明实施例提供的换电电池的计费装置还引入了计时器15，连接于中央控制模块13，可同时支持按时间计费，通过对电池使用时间的计时，计算费用。
进一步地，本发明实施例提供的换电电池的计费装置的电池***还可设置校正模块(图中未显示)，连接于中央控制模块，用于根据电池的使用寿命和使用状况提供校正系数，用于校正自行充电的电量，校正系数存于电池能量模块10上。该电池电量校正的具体实现方式是目前市场上的电池管理装置的现有技术，本发明只是将其借鉴并引入到装置中，具体的实现手段在此不一一赘述。
本发明实施例提供的换电电池的计费装置直接设置在电池上，更换电池时直接更换，同时ID卡换至新电池的计费装置的ID卡插槽中，重新开始计费，快捷高效。
配合图3，本发明实施例还提供了一种换电电池的计费方法，该方法主要包括以下步骤：
第一步：读取ID卡；
第二步：在电池使用过程中，实时计量电池实际的输入/输出电量信息，并同步记录在所述ID卡上；
第三步：根据ID卡上记录的信息计算实际用电费用，并同步记录在ID卡上。
其中，ID卡与用户身份信息关联，可记录电量的变化以及保存消费信息。优选地，ID卡上可关联有预付费，在第三步中，可以将计算得到的实际用电费用直接ID卡上的预付费中进行实时自动扣除；或者ID卡也可以以记账的方式，记录用电费用，后期再另行结算。
由于本发明实施例中的电量计量模块11不仅具有计量电池电量输出的功能，还具有计量电池电量输入的功能，而且输入和输出的量都会被记录在ID卡上，因此，当发现电量不足但找不到合适换电站时可以自行用合规充电桩充电，这部分充电电量会被实时记录在ID卡上，进行系数矫正，计算自行充电的电量，充电完后保存自行充电量至ID卡上，此充电量为电池实际输入的电量，在计算实际用电费用时，会自动扣除这部分电量的费用，即实际用电费用根据电池实际的输出电量和输入电量计算，有时需要合理的充电电池损耗费用(视情况而定)。
下面结合具体两个不同的应用场景对本发明提供的换电电池的计费方法做进一步说明。
(一)应用场景一：标准换电：
(1)电池安装到车上：
i.***ID卡；
ID插槽可在电池上，也可在车身，通过接点连接到电池；
ii.读取电池信息；
电池***信息，状态信息。
(2)供电开始：
i.电量计量模块实时测量电池实际电量消耗；
ii.实际测量电池输出的电压和电流，用以计算实际消耗(使用的电量)。
(3)供电结束：
i.保存本次电池使用信息到ID卡；
ii.根据实际使用电量计算费用；
此费用可以从ID卡上的预付费中扣除，或者以记账的方式后期结算。
(4)换电池：
i.当电池电量不足时需要到换电站更换电池；
ii.先取出ID卡(如ID卡插槽是在车身，可跳过此步骤)；
iii.用换电站预充满的电池更换车上缺电电池；
iv.重新开始用车。
场景一示例：在到达换电站换电时，电量计测得电池在本次使用过程中，输出电量一共为A(电池总电量的90％)，使用过程中未进行充电行为，则换电费用为：A(电池总电量的90％)消耗电量的费用。
(二)应用场景二：需要补偿的充换电(换电前进行了充电行为)：
(1)电池安装到车上：
i.***ID卡；
ID卡插槽可在电池上，也可在车身，连接到电池；
ii.读取电池信息；
电池***信息，状态信息。
(2)供电开始：
i.电量计模块实时测量电池实际电量消耗；
ii.实际测量电池输出的电压和电流，用以计算实际消耗(使用的电量)。
(3)供电结束：
i.保存本次电池使用信息到ID卡；
ii.根据实际使用电量计算费用；
iii.此费用可以从ID卡上的预付费中扣除，或者以记账的方式后期结算。
(4)充电：
i.当发现电量不足但找不到合适换电站时可以自行用合规充电桩充电；
ii.记录实时充电电量，进行系数矫正，计算自行充电的电量；
iii.充电完成后保存自行充电量至ID卡；
iv.此充电量在下次计费时可以用于抵扣。
(5)换电池：
i.当电池电量不足时需要到换电站更换电池；
ii.先取出ID卡(如ID卡插槽是在车身，可跳过此步骤)；
iii.用换电站预充满的电池更换车上缺电电池。
场景二示例：在到达换电站换电时，电量计测得电池在本次使用过程中，输出电量一共为A(电池总电量的90％)，使用过程中有过一次充电行为，充入电量为B(电池总电量的20％)，则电池实际消耗电量为A-B＝C(电池总电量的90％-20％＝70％)，换电费用为：C(电池总电量的70％)消耗电量的费用+充电电池损耗费用。
与现有技术相比，本发明具备的有益效果在于：
(1)在动力电池内部增加电量计量模块，可精确测量电池实时实际的电量消耗；
(2)在动力电池内部增加ID卡读写模块，ID卡和用户身份关联，可记录电量的变化以及保存消费信息；
(3)能够自动补偿自行充电的电量，用户可以自行用充电桩充电，尤其适用于低电量时的应急充电，自行用充电桩充的电量不会被重复计费；
(4)具有统一标准的电池动力和控制接口，统一的标准有利于建立通用的换电站(服务所有符合标准的电动车)，摊低建站成本，增加服务覆盖范围。
需要说明的是，本说明书所附图式所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本发明可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本发明所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本发明所揭示的技术内容得能涵盖的范围内。同时，本说明书中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中间”及“一”等的用语，亦仅为便于叙述的明了，而非用以限定本发明可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容下，当亦视为本发明可实施的范畴。
以上所述仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明做任何形式上的限制，虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本发明技术方案的范围内，当可利用上述揭示的技术内容作出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。
Claims (12)
1.一种换电电池的计费装置，其特征在于，包括：
电量计量模块，用于实时计量电池实际的输入/输出电量信息；
ID卡读写模块，用于对ID卡进行读写操作；
中央控制模块，连接于所述电量计量模块和所述ID卡读写模块，用于将所述输入/输出电量信息同步记录在所述ID卡上，根据所述ID卡上记录的信息计算实际用电费用，并同步记录在所述ID卡上。
2.如权利要求1所述的换电电池的计费装置，其特征在于，所述电量计量模块连接于电池能量模块。
3.如权利要求1所述的换电电池的计费装置，其特征在于，所述电量计量模块设置有统一标准的电池接口。
4.如权利要求1所述的换电电池的计费装置，其特征在于，所述ID卡读写模块设置有ID卡插槽，所述ID卡插槽设于电池上或电池用电器上。
5.如权利要求1所述的换电电池的计费装置，其特征在于，还包括计时器，连接于所述中央控制模块。
6.如权利要求1所述的换电电池的计费装置，其特征在于，还包括校正模块，连接于所述中央控制模块，用于根据电池的使用寿命和使用状况提供校正系数，校正用于计算用电费用的电池用电电量信息。
7.如权利要求1所述的换电电池的计费装置，其特征在于，支持自行充电，和低电量时的应急充电，自行充电电量不会被重复计费。
8.一种换电电池的计费方法，其特征在于，应用于如权利要求1至7中任一项所述的换电电池的计费装置；所述换电电池的计费方法包括：
ID卡读写模块读写ID卡；
在电池使用过程中，电量计量模块实时计量电池实际的输入/输出电量信息，通过中央控制模块同步记录在所述ID卡上；
根据所述ID卡上记录的信息，换电时计算实际用电费用，并同步记录在所述ID卡上。
9.如权利要求8所述的换电电池的计费方法，其特征在于，所述ID卡与用户身份信息关联。
10.如权利要求8所述的换电电池的计费方法，其特征在于，所述ID卡上关联有预付费，将计算得到的实际用电费用从所述预付费中自动扣除。
11.如权利要求8所述的换电电池的计费方法，其特征在于，所述实际用电费用根据电池实际的输出电量和输入电量计算。
12.如权利要求8所述的换电电池的计费方法，其特征在于，还包括记录电池使用时间，按时间计算用电费用。
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Legal Events
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|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20220412 |
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| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |