余海军;谢英豪;张铜柱;李长东
成都电子警察网【摘 要】随着我国新能源汽车发展形势日趋明朗,政府在努力推动产业朝阳发展的同时,需将动力电池安全与末端治理纳入规范化管理的轨道.通过无线射频识别(RFID)标签对每个动力电池标记唯一的识别码,在车联网终端系统上加装动力电池射频卡阅读器,使动力电池通过无线信息网络连接到动力电池安全云计算服务平台,并在平台内部加强信息技术的应用.技术实现了动力电池状态监控、动力电池行驶记录定位检测,有利于落实推进生产者责任延伸制度,提高动力电池使用规范性和安全性以及完善废旧电池回收渠道、推动动力电池的梯级利用制度,并且从生产标记、出厂跟进和对号回收实现动力电池闭合循环,使新能源汽车真正成为环境友好型绿汽车.x5报价
【期刊名称】《电源技术》
【年(卷),期】2016(040)001
【总页数】4页(P113-116)
【关键词】动力电池;编码;身份识别;电动汽车
【作 者】余海军;谢英豪;张铜柱;李长东
【作者单位】湖南邦普报废汽车循环有限公司,湖南长沙410600;广东邦普循环科技有限公司,广东佛山528244;广东邦普循环科技有限公司,广东佛山528244;中国汽车技术研究中心,天津300300;湖南邦普报废汽车循环有限公司,湖南长沙410600;广东邦普循环科技有限公司,广东佛山528244
【正文语种】中 文
【中图分类】TM912
随着中国雾霾现象的扩散，节能环保产业已经成为国家大力倡导的核心之一，作为科技创新重要标志的新能源汽车概念早在多年前就已经在全球范围内兴起，近年来在国内也日渐被人熟知[1]。新能源汽车虽然在中国本土上前期发展不能尽如人意，但国家从政策层面上大力扶持，不仅在消费领域实行补贴，并且在配套建设方面也预备了规划和布局，在这种明朗的形势下，大部分的整车企业都有自己的新能源概念车。
根据2012年4月18日国务院常务会议审议通过的《节能与新能源汽车产业发展规划(2012-2020年)》：到2015年，
斯巴鲁翼豹wrxsti在2013年9月17日，四部委(工信部、财政部、科技部和发改委)联合出台了《关于继续开展新能源汽车推广应用工作的通知》，提出：对符合标准的示范城市，中央将安排资金给予综合奖励，用于充电设施建设等方面。示范城市需要满足的条件包括：在2013—2015年间，特大城市新能源汽车累计推广量不低于1万辆，其他城市累计不低于5千辆。截至目前，已经获批的示范城市达44个，涉26省，其中北京市与深圳市的推广目标并列第一，为3.5万辆，由此可看出这一次新能源汽车推广规模的庞大。此外，该通知针对地方保护主义采取了一定的措施，并且相对于旧的补贴政策，更有纯电动汽车企业利好的特点。
在新的政策扶持和推动下，中国本土新能源汽车的产销量出现了幅度较大的上涨，据统计，2013年中国本土新能源汽车产销量分别为17 533辆和17 642辆，同比增幅分别是39.7％和37.9％。其中，纯电动汽车的产销量分别为14 243辆和14 604辆，混合动力汽车的产销量分别为3 290辆和3 038辆，纯电动汽车销售占据明显优势。
动力电池故障是电动汽车引发火灾的主要原因之一[2]，其原因复杂，专业化程度高。但动
力电池安全问题的解决，绝不仅是简单地更换国外同类先进动力电池，更要从电动车辆安全行驶、动力电池信息管理等方面设计安全运行的保障系统。
动力电池监控系统通过车联网终端系统采集电动汽车车身CAN总线信息和电池管理系统(BMS)以及各部件开关量和温度等数据，并通过与车载无线射频识别(RFID)对接，每个动力电池RFID标签中都有一个惟一的识别码，以实现动力电池上所有信息的统计、动力电池健康状况的报警、动力电池防盗、待报废动力电池的去向监控等功能。动力电池监控系统组成如图1所示。
车联网终端系统主要通过FlexRay总线、CAN总线、LIN总线实现车内网络连接，通过短程无线实现电动汽车与电动汽车(V2V)网络连接以及电动汽车与充电桩等基础设施(V2I，V2R)连接。本系统通过GIS/GPRS/3G/4G公共无线通讯网络实现与远程监控中心的连接，并通过GPS获得车辆的精确定位信息。车联网终端系统通过RFID读取终端采集动力电池的信息，进行统计后，将数据远程发送至监控云计算平台，并将信息传送至整车企业和动力电池制造企业的数据收集系统，及时了解动力电池的实时状况，分析参数，对可能发生故障的动力电池及时告知车主，形成预警机制，保障行车安全。同时究其故障根源，改进动力
电池技术，不断提高电动汽车的安全性。动力电池达到报废使用年限时，能跟踪电池的去向，使电池的梯级利用制度更好地推广落实，以及确保每一块废旧动力电池得到恰当的回收和利用。
车联网终端系统的硬件设计如图2所示。
车联网终端系统通过高性能处理器芯片实现与各个外部设备的连接，开发实时嵌入式操作系统，保证系统的安全、可靠运行。在与外部各模块实现硬件连接的同时，合理分配内部资源，可以有效提高系统的工作效率，保证数据在采集、存储、传输过程中的准确性和即时性。系统软件架构从底层到顶层依次是：硬件驱动层、系统软件层(包括BSP板级支持包和操作系统层)、应用软件层。其中，硬件驱动层是对各个硬件模块，如CAN总线、USB接口、UART接口等的抽象描述，有了硬件驱动，应用程序可通过操作系统对硬件进行操作。以太网接口单元内嵌TCP／IP协议，无线通讯接口通过3G/4G/GPRS/WIFI等模块使现场设备与服务器的通信更加方便、快速。
用于身份识别的射频识别系统，包括预先存储有动力电池包和多个电池单体唯一身份编码的射频识别卡及其配套使用的识别器。系统采用目前广泛应用的Mifarel射频卡，此卡包含
一片容量为8 kB的E2PROM，整个结构分为16个扇区，每个扇区由4块(Block)组成，每块16字节，以块为存取单位。本系统使用扇区0～扇区2。扇区0的Block 0中存储的是动力电池编码，不可改写，其中0～4个字节为卡片序列号。扇区1中存放整车企业发布的动力电池管理信息，及射频卡刷写的阶段信息。扇区1中的存储信息具体描述如表1所示。
表1中，11个字节的数串为动力电池监控计算机终端与车联网终端按照约定的规约进行加密后的信息。例如，射频卡中一般存入开户信息数串、充电次数和用户设置的加密密钥等。用户可以在车联网终端通过射频卡密钥验证后对动力电池进行开启或关闭等设置操作。射频卡刷写的阶段标志是阅读器处理信息的依据，阅读器读取卡片信息后首先做的就是检测此标志。若卡片最新信息来自车联网终端，尚未被阅读器处理(0X00)，阅读器将去解密扇区1中加密数串，再回写返回信息；若卡片最新信息来自阅读器，为一般返回信息(0XDD)，电能表将去更新扇区2的表计信息；若卡片最新信息来自阅读器，但为用户注销后得到的反馈信息(0XFF)，阅读器不会再对射频卡进行任何写操作[3]。1吨柴油等于多少升
扇区2中存放整车企业发布的动力电池出厂信息，不可改写。用于记录动力电池的基本属性并为动力电池初次充电时提供信息基础。表2为扇区2中的存储信息描述。
为保证通信双方的互动性，阅读器在读卡确认信息无误后，将一些动力电池的当前信息写入射频卡扇区3中，以便用户或整车企业下一次使用该动力电池时获取这些信息，扇区3中的存储信息具体描述以及当前刷卡事件状态如表3所示。
一旦射频卡通过阅读器的认证，最新刷卡时间将被更新，作为当前阅读器事件状态或当前刷卡事件状态的时间标识。将用户的上次充电参数写回射频卡，是给下次充电操作时提供信息比较的基础。通过分析动力电池的残余容量、充放电次数、自放电率等信息以判断动力电池是否达到报废条件，反馈给车联网终端以及动力电池监控计算机终端。电动汽车2013价格
在开机状态下，读写器通过其天线不断地向外发送经过编码后加载在特定频率的射频场，当RFID标签进入发射天线工作区域时，读写器天线与标签天线之间的作用将形成类似于变压器的初级线圈和次级线圈的工作原理，产生的感应电流作用下标签被激活，然后电子标签芯片中的有关电路对此信号进行调制、解码、解密，标签中存储的用于标识动力电池唯一性的身份信息被RFID读写器获取，判断是否与电动汽车相匹配，验证通过后读/写储存在标签中的动力电池其他信息。一旦系统检测到动力电池RFID标签与电动汽车不匹配，系统将报警至执法部门。RFID硬件工作原理如图3所示，RFID读卡流程如图4所示。
夏季养车RFID管理系统的功能包括：
(1)有利于提高动力电池使用安全性
动力电池作为新能源汽车的动力源，其地位无异于传统汽车上的“五大总成”，其RFID编码即动力电池与电动汽车绑定。这种绑定关系可以防止非法更换动力电池。私自改装车辆的行为屡见不鲜，如果不规范更换动力电池，电池性能与车辆不相适应，极易发生起火、爆炸等重大事故。
(2)有利于防止动力电池被盗
从纯电动汽车的成本构成看，目前普遍使用的锂离子动力电池占据整车约1/3的成本构成。价格如此高昂的动力电池极易遭到小偷的光顾。若车主使用非法途径得到的动力电池，自动报警有利于追查电池的来源和惩治犯罪分子。根据GPS实时反馈的坐标数据，获得动力电池的精确定位信息，并可根据不同时间记录的位置地点，描述出移动过的轨迹。
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