CN102566534B - 一种电动汽车充换电站车辆管理系统及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种电动汽车充换电站车辆管理系统，包括充换电站入口、充换电站出口、多个充换电车位、站级管理后台及省级管理平台，其中，所述充换电站入口包括入口识别模块，用于识别进入入口的车辆ID，并将识别到的所述车辆ID传递给所述站级管理后台；各所述充换电车位包括车位识别模块，用于识别进入该服务车位的车辆ID并将所述车辆ID传递给所述站级管理后台；充换电站出口识别模块，用于识别驶出出口的车辆ID，并将识别到的车辆ID传递给所述站级管理后台；所述站级管理后台根据所述入口车辆ID、服务车位车辆ID及出口车辆ID对所述充换电站内的车辆进行引导、调度；所述省级管理平台用于统计各站级管理平台发来的车辆信息，并且根据统计的车辆信息进行充换电站车位预约。
Description
技术领域
本发明涉及一种电动汽车充换电站车辆管理系统及方法，特别涉及到一种基于物联网的电动汽车充换电站车辆车辆管理系统及方法。
背景技术
随着新能源汽车的逐步崛起，电动汽车因其节能减排的功效越来越得到各国政府和消费者的青睐。但是，由于电池充电时间过长等技术原因，电动汽车的动力服务成为制约其大规模发展的一大瓶颈。因此，发展智能充换电服务网络，使各地充换电站联合构成一个统一的服务网络，对车辆提供快捷无差别的服务成为解决这一问题的有效途径。
但是，在这样一个庞大的服务网络之内，各充换电站对车辆的识别和统一管理，以及充换电资源的统计调度成为关键。而目前，在局部建设的单一充换电站内，即无法对车辆进行自动识别，也无法对服务流程进行全自动的监管和统计，对各种资源也难以实时监测和交互，从而使得整个网络无法高效运转。基于RFID的物联网技术的诞生，为解决这一问题提供了契机。通过对车辆RFID标签的自动识别，以及各识别信息的彼此协调配合，辅以现代化的通信和信息处理手段，为解决这一问题提供了一整套完整的方案。
发明内容
本发明的目的是提供一种基于物联网的电动汽车充换电站车辆全景信息采集管理方法。
基于上述目的，本发明提供了一种电动汽车充换电站车辆管理系统，包括充换电站入口、充换电站出口、多个充换电车位、站级管理后台及省级管理平台，其中，
所述充换电站入口包括入口识别模块，用于识别进入入口的车辆ID，并将识别到的所述车辆ID传递给所述站级管理后台；
各所述充换电车位包括车位识别模块，用于识别进入该服务车位的车辆ID并将所述车辆ID传递给所述站级管理后台；
充换电站出口识别模块，用于识别驶出出口的车辆ID，并将识别到的车辆ID传递给所述站级管理后台；
所述站级管理后台根据所述入口车辆ID、服务车位车辆ID及出口车辆ID对所述充换电站内的车辆进行引导、调度；
所述省级管理平台用于统计各站级管理平台发来的车辆信息，并且根据统计的车辆信息进行充换电站车位预约。
其中，
所述入口识别模块和出口识别模块分别包括前后设置的两个红外传感器、一个阅读RFID阅读器和两个RFID阅读天线。
其中，
各所述充换电车位包括一个RFID阅读器和一个(？)识别器天线。
其中，
所述管理后台在接收到所述入口车辆ID时，判断该车辆是否进行过服务预约，若是，则导引车辆进入预约的充换电车位；
若否，则查看是否充换电站内有空闲车位，若有，则导引所述车辆进入空闲车位。
其中，
所述管理后台在接收到所述车位的车辆ID时，将所述车辆ID与导引和预约车辆ID信息进行，判断车辆是否进入正确的充换电车位；如果车辆ID与车位对应错误，则通过站对错误的车辆进行提示和校正。
其中，
所述管理后台在接收到所述出口的车辆ID时，判断该车辆是否正常完成充换电流程，以决定是否对车辆放行或提出告警。
其中，
若所述入口识别模块无法识别入口车辆的ID，则判断为非所述管理后台管理范围内的车辆，并。
其中，
所述省级管理平台通过光纤通信与多个站级管理平台相连接。
其中，
各所述电动车包括车载终端，与所述省级管理平台进行无线通信，用于接收所述省级管理平台发布的各充换电站的状态信息，以及向所述省级管理平台发送对某一站的充换电预约。
本发明进一步提供了一种充换电站车辆管理方法，包括，
在充换电站入口安装RFID识别器自动识别电动汽车车身上安装的RFID标签，识别车辆的ID并判断车辆进入充换电站，将车辆ID实时传递给后台，后台判断该车辆是否进行服务预约，并根据预约或调度通过站内无线通信和车载终端导引车辆进入服务区域。
其中，
在各充换电车位分别安装RFID识别器识别驶入该车位的车辆ID，并将ID信息传递给后台与导引和预约信息比对，判断车辆是否进入正常服务区域和流程。如果车辆ID与车位对应错误，通过站内无线通信和车载终端对用户进行提示和校正。
其中，
通过在站内其它环节区域安装RFID识别器，利用各识别器对被识别的车辆进行定位，以统计出一辆电动汽车在站内的运行路线和流程以及对应的时间。
其中，
通过在出口安装识别器识别并判断驶出的车辆，通过将车辆ID传递给后台，并利用站内所有识别器对该车辆的识别记录的统计分析，可判断该车辆是否正常完成服务流程，以决定是否对车辆放行或提出告警。
其中，
通过对站内所有识别器识别结果的统计和综合分析，以统计出站内共有车辆数量，进入服务车位的车辆数量，处于等候状态的车辆数量或处于其它环节的车辆数量；通过统计各车位识别器状态，以统计出站内所有车位的工作或空闲状态。
其中，
将统计的站内车辆实时数量和状态、车位等资源的占用或空闲状态通过向所述车辆实时发布；所述车辆根据接收到的所述发布的信息选择和预约充换电站。
通过以下结合附图对本发明优选实施方式的描述，本发明的其他特点、目的和效果将变得更加清楚和易于理解。
附图说明
图1是基于物联网的电动汽车充换电站车辆全景信息采集管理方法示意图；
图2是入口配置示意图；
图3是入口识别工作流程图；
图4是充换电车位配置示意图；
图5是充换电车位识别工作流程图；
图6是出口识别工作流程图。
在所有的上述附图中，相同的标号表示具有相同、相似或相应的特征或功能。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明实施方式作进一步地详细描述。
如图1所示，整个系统由一个统一的省级控制管理中心1通过光纤通信与多个站级管理中心2相连接。站级管理中心2与RFID识别器4连接，通过RFID识别器4识别汽车标识，在充换电站的入口、车位及出口均配置了RFID识别器。电动汽车车载终端在站外行驶过程中可通过GPRS或3G技术与省级控制管理中心1进行通信，一方面可以接收平台发布的各站实时状态信息，一方面可向平台发送对某一站的特定服务预约。电动汽车车载终端也可以通过WiFi接口与站级管理中心2通信。
车辆3在正常行驶的过程当中，可以通过GPRS/3G等无线技术，直接向省级控制管理中心1发出充换电预约申请，申请的内容主要为车辆ID，电池电量和所预约的时间。省级控制管理中心1会根据预约申请里的充换电电量，所预约时间和本地可用充换电站分布来决定车辆的充换电模式(充电还是换电)，目标充换电站位置，所预约时间。确认以后会将充换电模式，目标充换电位置和所预约时间通过GPRS/3G等无线技术返回给车辆用户，让用户确认预约成功或失败以及相关信息；回传给对应充换电站。
充换电站的入口部署如附图2所示。入口配备有前后两个红外传感器5，一个RFID阅读器4和两个RFID阅读天线读RFID(判断车的行驶方向，车身左右RFID)。两个红外传感器5、站级管理中心以及RFID阅读器通过有线/无线的方式连接。
RFID阅读器采用立杆式安装；通过射频电缆与一对RFID阅读天线相连，两天线分布在车辆行驶的两侧。两个RFID阅读天线用来读取RFID标签。整个入口的工作流程如附图3所示。
步骤1、当车辆在车站入口处激发任何一个红外传感器，
步骤2、红外传感器会启动RFID阅读器，同时将所触发的红外传感器的端口名称返回给站级管理中心。RFID启动后，会同时触发两个RFID阅读天线工作，并且将读到的内容和所对应的阅读天线端口回传给站级管理中心。
步骤3、站级管理中心2会根据红外先后触发的端口顺序、工作的阅读天线的端口、以及两者的持续的时间长短，来判断车辆的行驶方向。具体地，行驶方向的确定是根据传感器传感的先后顺序及根据哪个RFID阅读天线能够读取到车辆的RFID标签来判断。如果行车方向和车辆标签合法，进入步骤4，否则发布告警信息；
步骤4、如果车辆为预约车辆或者站内有空余的并且可以工作的车位(或者需要等待)，则站级管理中心2会将目的充电车位，以及到达目的车位(等待区)的路径导航信息通过WIFI回传给车载终端；进入步骤5；否则，向车载终端发布调度车位；进入步骤5；
步骤5、通知相关服务人员准备。
优选的，所述步骤4中，如果车辆不是预约，且车站无法给进入车辆提供充换电服务，就回传给车辆终端无法工作的信息，同时，还可以提供出站导航。
优选地，若入口处RFID天线超过5秒以上阅读到同一RFID标签，默认为此车辆非法长期占据入口，需要通过WIFI回传给车载终端警告信息，同时将此信息对外发布(广播或者显示屏幕)，同时会有管理人员进行人为疏导。
优选地，若无法阅读到车辆RFID标签或者校验无信息，默认为非本运营商管理的的车辆，站级管理中心2通过站内广播/屏幕显示或者人工进行引导。
充换电站内的充换电车位部署如附图4所示，每个充换电车位配置一个RFID阅读器4和识别器天线，并由红外感应装置触发启动。通过调整识别器读取信号的衰减距离，以使识别器不会误读相邻车位的车辆。如果同一车辆被两个识别器天线识别，可通过时间顺序以及信号强弱判定哪一个读取有效。当车辆出发红外感应并被识别器读取后，为了避免行车路线不规范的车辆偶然路过造成的触发，后台可对触发持续时间进行判断，站级管理平台5秒内从同一RFID阅读天线接收到同一ID的车辆的ID两次，才认为该车位被占用，否则为临时路过或停留。并对持续触发读取时间大于5秒的事件进行串读误读过滤，判断是否符合预约或调度导引条件，如果是，进入服务状态，更新车位状态统计；如果否，发布异常提示。据此可统计计算所有车位实时状态。除去由红外触发的站内状态改变以外，站级管理中心2也需要周期性的开启所有的RFID阅读器，来主动更新站内信息。将更新的信息回传给省级控制管理中心1，同时对外发布。车位识别的工作流程如附图5所示。
充换电站出口的部署与附图2的入口相似，采用双红外感应触发启动识别器，可判断车辆行驶方向，对于从出口驶入(不合法)的车辆进行拒绝放行并告警。当车辆正常从出口向外行驶被识别后(合法)，通过车辆标签ID检索之前该车辆被站内所有识别器识别的记录，比对各识别器代表的环节的顺序和时间等与标准流程是否符合，对于符合标准流程的车辆正常放行并结束服务流程，对于不符合标准流程或异常的车辆(如缺失结算环节或强行抢占他人车位等)给予拒绝放行并告警。出口管理流程如附图6所示。
后台系统可根据所有识别器识别结果的综合比对分析判断车辆状态，例如由附表1所示的判断依据。根据这些依据可识别出不同状态的车辆，并统计各种状态车辆的数量，可整体上评估全站负荷水平。此外，以每个车辆为单位，可统计其在各个状态和环节的时间，从而评价其服务效率和质量，也可计算某个时间段的平均值等指标。
经后台统计的站内实时状态，包括站内车辆总数、等候车辆数、预约车辆数、占用和闲置车位数以及单车平均服务效率等数据，可上报给省级运营服务中心，该中心将各站数据统计后，利用GPRS或3G远程通信向外实时发布。站外车辆通过车载终端接收这些数据来查询各站实时状态和资源，并可通过GPRS或3G远程通信向省级运营中心预约某站的服务，该预约信息可被转发给对应的充换电站，如附图1所示。此外，各站之间也可通过省级运营中心彼此分享服务信息。例如，某车辆在某一站内违规操作，例如未执行结算，则当该车辆驶入另一个站被入口识别器识别后，可立刻告警提示进行处理。
附表1-识别记录对车辆状态的综合判断
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以作出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
Claims (14)
1.一种电动汽车充换电站车辆管理系统，包括充换电站入口、充换电站出口、多个充换电车位、站级管理后台及省级管理平台，其中：
所述充换电站入口包括入口识别模块，用于识别进入入口的车辆ID，并将识别到的所述车辆ID传递给所述站级管理后台；
各所述充换电车位包括车位识别模块，用于识别进入该服务车位的车辆ID并将所述车辆ID传递给所述站级管理后台；
充换电站出口识别模块，用于识别驶出出口的车辆ID，并将识别到的车辆ID传递给所述站级管理后台；
所述站级管理后台根据所述入口车辆ID、服务车位车辆ID及出口车辆ID对所述充换电站内的车辆进行引导、调度；
所述省级管理平台用于统计各站级管理平台发来的车辆信息，并且根据统计的车辆信息进行充换电站车位预约；
所述入口识别模块和出口识别模块分别包括前后设置的两个红外传感器、一个阅读RFID阅读器和两个RFID阅读天线；
所述级别管理后台通过所述两个红外传感器传感的先后顺序及根据哪个RFID阅读天线能够读取到车辆的RFID标签来判断所述车辆的行驶方向。
2.根据权利要求1所述的车辆管理系统，其特征在于：
各所述充换电车位包括一个RFID阅读器和两个识别器天线。
3.根据权利要求1所述的车辆管理系统，其特征在于：
所述管理后台在接收到所述入口车辆ID时，判断该车辆是否进行过服务预约，若是，则导引车辆进入预约的充换电车位；
若否，则查看是否充换电站内有空闲车位，若有，则导引所述车辆进入空闲车位。
4.根据权利要求1所述的车辆管理系统，其特征在于：
所述管理后台在接收到所述车位的车辆ID时，将所述车辆ID与导引和预约车辆ID信息进行，判断车辆是否进入正确的充换电车位；如果车辆ID与车位对应错误，则通过站对错误的车辆进行提示和校正。
5.根据权利要求1所述的车辆管理系统，其特征在于：
所述管理后台在接收到所述出口的车辆ID时，判断该车辆是否正常完成充换电流程，以决定是否对车辆放行或提出告警。
6.根据权利要求1所述的车辆管理系统，其特征在于：
若所述入口识别模块无法识别入口车辆的ID，则判断为非所述管理后台管理范围内的车辆。
7.根据权利要求1所述的车辆管理系统，其特征在于：
所述省级管理平台通过光纤通信或无线宽带与多个站级管理平台相连接。
8.根据权利要求1所述的车辆管理系统，其特征在于：
各所述电动车包括车载终端，与所述省级管理平台进行无线通信，用于接收所述省级管理平台发布的各充换电站的状态信息，以及向所述省级管理平台发送对某一站的充换电预约。
9.一种充换电站管理方法，包括：
在充换电站入口安装RFID识别器自动识别电动汽车车身上安装的RFID标签，识别车辆的ID并判断车辆进入充换电站，将车辆ID实时传递给后台，后台判断该车辆是否进行服务预约，并根据预约或调度通过站内无线通信和车载终端导引车辆进入服务区域；
并且在所述入口和出口分别安装前后设置的两个红外传感器、一个阅读RFID阅读器和两个RFID阅读天线；
通过所述两个红外传感器传感的先后顺序及根据哪个RFID阅读天线能够读取到车辆的RFID标签来判断所述车辆的行驶方向。
10.根据根据权利要求9所述的方法，其特征在于：
在各充换电车位分别安装RFID识别器识别驶入该车位的车辆ID，并将ID信息传递给后台与导引和预约信息比对，判断车辆是否进入正常服务区域和流程。如果车辆ID与车位对应错误，通过站内无线通信和车载终端对用户进行提示和校正。
11.根据根据权利要求10所述的方法，其特征在于：
通过在站内其它环节区域安装RFID识别器，利用各识别器对被识别的车辆进行定位，以统计出一辆电动汽车在站内的运行路线和流程以及对应的时间。
12.根据根据权利要求11所述的方法，其特征在于：
通过在出口安装识别器识别并判断驶出的车辆，通过将车辆ID传递给后台，并利用站内所有识别器对该车辆的识别记录的统计分析，可判断该车辆是否正常完成服务流程，以决定是否对车辆放行或提出告警。
13.根据根据权利要求12所述的方法，其特征在于：
通过对站内所有识别器识别结果的统计和综合分析，以统计出站内共有车辆数量，进入服务车位的车辆数量，处于等候状态的车辆数量或处于其它环节的车辆数量；通过统计各车位识别器状态，以统计出站内所有车位的工作或空闲状态。
14.根据根据权利要求13所述的方法，其特征在于：
将统计的站内车辆实时数量和状态、车位等资源的占用或空闲状态通过向所述车辆实时发布；所述车辆根据接收到的所述发布的信息选择和预约充换电站。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| ASS | Succession or assignment of patent right |
Owner name: BEIJING XUJI ELECTRIC CO., LTD. STATE GRID CORPORA Free format text: FORMER OWNER: CHINA ELECTRIC POWER EQUIPMENT AND TECHNOLOGY CO., LTD. BEIJING BRANCH Effective date: 20121128 |
|
| C41 | Transfer of patent application or patent right or utility model | ||
| TA01 | Transfer of patent application right |
Effective date of registration: 20121128 Address after: 330019 246 wing Wai Street, East Lake District, Jiangxi, Nanchang Applicant after: Jiangxi Electric Power Company Electro-mobile Service Branch Applicant after: Beijing Xuji Electric Co., Ltd. Applicant after: State Grid Corporation of China Address before: 330019 246 wing Wai Street, East Lake District, Jiangxi, Nanchang Applicant before: Jiangxi Electric Power Company Electro-mobile Service Branch Applicant before: China Electric Power Equipment and Technology Co.,Ltd Beijing Company |
|
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant |