CN102427252A - 电动汽车充放电监控系统 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种电动汽车充放电监控系统，其特征是，该系统包含监控中心模块，以及与该监控中心模块通过网络连接的厂站监控模块；监控中心模块包含通信网关设备，以及分别与该通信网关设备网络连接的若干个中心监控工作站、若干个前置机，以及若干个数据库服务器。本发明设有监控中心模块，通过网络与各本地的监控模块建立连接，实现厂站监控模块与监控中心模块进的行通信和信息交互，统一监控各个本地监控模块的工作，使系统统一管理、优化运行，实现对各充放电站运行过程的实时监控及历史数据的集中存储，更好地满足电动汽车充放电服务的需求，提升对电动汽车示范运行数据的搜集和分析水平。
Description
技术领域
本发明涉及一种电动汽车领域的控制系统，具体涉及一种电动汽车充放电监控系统。
背景技术
根据相关调查预计到2020年，上海市电动汽车市场规模预计可达约35万辆（按市场渗透率15％计算）。根据相关课题的研究结果，上海电动汽车数量达到35万辆时，快速充电数量将达到上千个，慢充装置将达到数十万个，充放电设施的规模将非常庞大。目前上海市已建成8座电动汽车充（放）电站。但是其缺点在于， 在充放电站监控方面，现有技术还没有成熟的设计方案，目前，已投入运营的充放电站也较少，在建成的充放电站中，绝大部分都是在充电站本地设置监控，旨在对站内设备进行监控，并不具备与上层监控系统（中心）进行通信的能力，各充放电站的资产归属各异，应用定位、硬件结构和通讯协议均不相同，对系统的统一管理、优化运行、实时监控及历史数据的集中存储造成困难。
发明内容
本发明提供一种电动汽车充放电监控系统，便于充放电设施系统的统一管理、优化运行，实现对各充放电站运行过程的实时监控及历史数据的集中存储，更好地满足电动汽车充放电服务的需求。
为实现上述目的，本发明提供一种电动汽车充放电监控系统，其特征是，该系统包含监控中心模块，以及与该监控中心模块通过网络连接的厂站监控模块；
上述监控中心模块包含通信网关设备，以及分别与该通信网关设备网络连接的若干个中心监控工作站、若干个前置机，以及若干个数据库服务器。
上述的厂站监控模块包含若干个有线通讯监控模块和若干个无线通讯监控模块。
上述的有线通讯监控模块包含与上述通信网关设备通过网络连接的厂站端通信网关设备，与该厂站端通信网关设备网络连接的厂站监控工作站，以及分别与该厂站监控工作站有线网络连接的若干个充放电机。
上述的无线通讯监控模块包含与上述通信网关设备通过网络连接的厂站端通信网关设备，与该厂站端通信网关设备网络连接的厂站监控工作站，与该厂站监控工作站网络连接的无线通讯网络发射站，以及与该无线通讯网络发射站通过无线网络连接的若干个充放电机。
上述的若干前置机之间还通过网络连接有卫星授时系统。
充放电机将自身的充放电汇总信息通过无线网络或者有线网络传输至无线传输至厂站监控工作站，通过厂站端通信网关设备与通信网关设备之间的以太网络，将信息发送至监控中心模块处理和显示。监控中心模块根据厂站监控模块发送的信息做出对应的控制命令，并将控制命令通过以太网络传输到各厂站监控模块，厂站监控模块再根据控制命令对充放电机进行控制。
本发明电动汽车充放电监控系统和现有技术相比，其优点在于，本发明设有监控中心模块，通过网络与各本地的监控模块建立连接，实现本地的厂站监控模块与上层的监控中心模块进行通信和信息交互，统一监控各个本地厂站监控模块的控制决策、充放电机的设备启停、功率大小、充放电状态切换等一些工作，使系统统一管理、优化运行，实现对各充放电站运行过程的实时监控及历史数据的集中存储，更好地满足电动汽车充放电服务的需求，提升对电动汽车示范运行数据的搜集和分析水平。
附图说明
图1为本发明电动汽车充放电监控系统的总体结构示意图。
具体实施方式
以下结合附图，说明本发明的具体实施方式。
如图1所示，本发明提供一种电动汽车充放电监控系统，该系统包含监控中心模块1，以及与该监控中心模块1通过以太网连接的厂站监控模块2。
监控中心模块1包含通信网关设备11，以及分别与该通信网关设备11通过总线网络连接的若干个中心监控工作站12、若干个前置机13，以及若干个数据库服务器14，通过上述的通信网关设备11该监控中心模块1与下层的厂站监控模块2网路连接。同时，上述监控中心模块1中的若干个前置机13还都通过网络连接卫星授时系统15。
监控中心模块1采用的系统软件包含大型数据库、支撑平台、监控SCADA等软件，用于对充放电站数据采集和监视，监测其下监控的各充放电站以及站内各充放电机24的工作情况，提供部分控制指令，包含紧急停机、校时、市调新能源系统充放电使能信号等指令信号。
在实际运用中，监控中心模块1包含的各硬件按照双数据服务器、双前置机、双监控工作站配置。
数据库服务器14主要用于各充放电站厂站监控模块2上送的实时数据二次处理（如统计计算等）以及数据的历史存储。数据库服务器14上的相关服务程序接收（主或备）前置机13发送的实时数据，并进行相关处理后保存到本地的商用数据库中。两个数据库服务器互为备用。
数据库服务器14由于该监控系统需要转存的数据量比较庞大，且对数据库系统的稳定性和存储及时性有较高的要求，所以数据库系统软件采用Oracle 11g。两台数据库服务器14同时装配数据库系统软件。
前置机13负责接收和解析各充（放）电站厂站监控模块2上送的通信报文，并将解析出来的数据实时发送到数据库服务器14和中心监控工作站12。其两个前置机13互为备用。
中心监控工作站12主要用于展示各充（放）电站的实时运行状态数据。监控工作站向（主或备）前置机13主动请求实时数据；查询历史数据时，监控工作站将与（主或备）数据库服务器14建立通信连接，并将查询命令发送给（主或备）数据库服务器14上的历史数据服务程序，该程序再查询存储在数据库服务器14上商用数据库中的历史数据，并返回给中心监控工作站12上的客户端程序，客户端程序负责查询结果的展现。
厂站监控模块2包含若干个有线通讯监控模块21和无线通讯监控模块22。厂站监控模块2采用的系统软件包含数据库、支撑平台、监控SCADA等软件，用于对充放电站进行数据采集和监视（数据包含工作状态、故障信号、功率、电压、电流等；采集电池组信息，包括温度、SOC、端电压、电流、电池连接状态、电池故障信号等），监测整个充放电站、站内各充放电机24工作情况以及电动汽车的电池信息，提供控制指令，采用统一的通讯规约与监控中心模块1双向交换信息。
有线通讯监控模块21包含与监控中心模块1的通信网关设备11通过以太网对应连接的厂站端通信网关设备25，与该厂站端通信网关设备25网络连接的厂站监控工作站23，以及分别与厂站监控工作站23通过有线以太网或485方式连接的若干个充放电机24。
无线通讯监控模块22包含与上述监控中心模块1的通信网关设备11通过以太网对应连接的厂站端通信网关设备25，与厂站端通信网关设备25网络连接的厂站监控工作站23，与该厂站监控工作站23网络连接的无线通讯网络发射站26，以及与无线通讯网络发射站26通过无线网络连接的若干个充放电机24，其中无线通讯网络发射站26与充放电机24之间采用的是GPRS无线通讯方式。
本发明电动汽车充放电监控系统的运作流程如下：监控中心模块1将控制命令通过以太网络传输到各厂站监控模块2，厂站监控模块2包含的两种传输方式不同的模块：有线通讯监控模块21和无线通讯监控模块22。其各自通过不同的传输方式将监控中心模块1的命令传输到各个充放电机24，其中有线通讯监控模块21采用有线网络通道传输，无线通讯监控模块22通过无线通讯网络发射站26以GPRS的形式传输命令。
同时，厂站监控模块2也持续通过以太网络向监控中心模块1传输信息。充放电机24将自身的充放电汇总信息、直流充电机信息和电池组信息、V2G充放电机信息和电池组信息、交流充电桩信息和用户消费记录信息通过GPRS无线网络传输到无线通讯网络发射站26，在发送至无线传输至厂站监控工作站23，通过厂站端通信网关设备25与通信网关设备11之间的以太网络，将信息发送至监控中心模块1处理和显示。或者充放电机24通过有线网络传输将上述的信息传输至厂站监控工作站23，再通过厂站端通信网关设备25和通信网关设备11之间的以太网将上述工作信息传输至监控中心模块1。然后监控中心模块1再根据厂站监控模块2发送的信息做出对应的控制命令，同时存储下充放电机24和电池组模拟量数据、状态量数据、报警事件实时数据和历史数据，实现数据的集中存储和查询。
尽管本发明的内容已经通过上述优选实施例作了详细介绍，但应当认识到上述的描述不应被认为是对本发明的限制。在本领域技术人员阅读了上述内容后，对于本发明的多种修改和替代都将是显而易见的。因此，本发明的保护范围应由所附的权利要求来限定。
Claims (5)
1.一种电动汽车充放电监控系统，其特征在于，该系统包含监控中心模块（1），以及与所述监控中心模块（1）网络连接的厂站监控模块（2）；
所述监控中心模块（1）包含通信网关设备（11），以及分别与所述通信网关设备（11）网络连接的若干个中心监控工作站（12）、若干个前置机（13），以及若干个数据库服务器（14）。
2.如权利要求1所述的电动汽车充放电监控系统，其特征在于，所述的厂站监控模块（2）包含若干个有线通讯监控模块（21）和若干个无线通讯监控模块（22）。
3.如权利要求2所述的电动汽车充放电监控系统，其特征在于，所述的有线通讯监控模块（21）包含与所述通信网关设备（11）通过网络连接的厂站端通信网关设备（25），与所述厂站端通信网关设备（25）网络连接的厂站监控工作站（23），以及分别与所述厂站监控工作站（23）有线网络连接的若干个充放电机（24）。
4.如权利要求2所述的电动汽车充放电监控系统，其特征在于，所述的无线通讯监控模块（22）包含与所述通信网关设备（11）通过网络连接的厂站端通信网关设备（25），与所述厂站端通信网关设备（25）网络连接的厂站监控工作站（23），与所述厂站监控工作站（23）网络连接的无线通讯网络发射站（26），以及与所述无线通讯网络发射站（26）通过无线网络连接的若干个充放电机（24）。
5.如权利要求1所述的电动汽车充放电监控系统，其特征在于，所述的若干前置机（13）之间还通过网络连接有卫星授时系统（15）。
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