CN105730278A - 一种电动汽车智能充电管理系统 - Google Patents

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夏珩
杨春雷
张江忠
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Abstract

本发明公开了一种电动汽车智能充电管理系统，包括：充电管理系统地面端，其包括主机、监控芯片和数据存储单元；所述监控芯片安装在充电桩上，用于实时对充电桩进行记录和监控，所述主机收集汇总各个监控芯片的充电数据信息，并将充电数据信息上传到所述数据存储单元中；充电管理系统车载端，其安装于电动车辆内部，用于访问所述充电管理系统地面端的数据存储单元以获取充电数据信息，以使所述电动车辆与匹配的充电桩连接以进行充电。本发明可以把现有的以及将建成的充电站资源，统一集成、管理、调用，通过车载端把充电站信息与车载地图结合。

Description

一种电动汽车智能充电管理系统
技术领域
本发明涉及汽车技术领域，尤其涉及一种电动汽车智能充电管理系统。
背景技术
众所周知新能源电动汽车由其车载的动力电池提供的动力，区别于传统汽车加汽油，电动汽车的续程需要对其动力电池进行充电。但现在充电难、充电慢、充电不方便等因素，严重阻碍了新能源电动汽车在我国的推广与普及。
对应电动汽车配载的不同容量的动力电池，电动汽车充满电一次可以行使100-400公里不等，并不逊于传统汽车。但不同于随处可见的传统车加油站，用于电动汽车充电的充电站、充电桩数量稀少，已有的充电站和充电桩也并不为大多数人所知，利用率非常低。导致人们对电动汽车的整体印象是不可靠，害怕半路没电失去动力；更不能出远门、开长途，实用性低，从而不愿意选择新能源电动汽车。没有消费者的支持，商家和地方政府很难再在新能源电动汽车的配套设备上做较大投资，新能源电动汽车的推广会陷入恶性循环。
本发明可以把现有的以及将建成的充电站资源，统一集成、管理、调用，通过车载端把充电站信息与车载地图结合。让用户在使用电动车出门的时候，能够更简单更方便的找到附近的充电站，并通过预约充电时间合理安排时间和行车路程，达到电动汽车出行真正意义上的便利。
发明内容
为解决上述技术问题，本发明公开了一种电动汽车智能充电管理系统，包括：
充电管理系统地面端，其包括主机、监控芯片和数据存储单元；所述监控芯片安装在充电桩上，用于实时对充电桩进行记录和监控，所述主机收集汇总各个监控芯片的充电数据信息，并将充电数据信息上传到所述数据存储单元中；
充电管理系统车载端，其安装于电动车辆内部，用于访问所述充电管理系统地面端的数据存储单元以获取充电数据信息，以使所述电动车辆与匹配的充电桩连接以进行充电。
其中，所述主机设置于各个充电站的控制室内，通过充电站内的上网设施与因特网连接。
其中，所述监控芯片中充电数据信息包括其记录的充电站的基本信息，以及其实时监控充电桩的动态信息。
其中，所述监控芯片中记录的基本信息包括：地理位置信息、充电桩编号、充电桩规格；其监控的动态信息包括：运行状态、实时电压\电流大小，故障代码。
其中，通过中控车辆操作界面，在所述充电管理系统的车载端设置充电模式、充电时间、在线充电预约或取消预约。
其中，所述充电管理系统车载端包括：
充电判断模块，其用于根据电动车辆所行驶的当前路况和剩余电量，判断电动车辆是否可以行驶至最近的充电站；
充电桩匹配模块，用于在所述充电判断模块判断为是时，根据充电管理系统的车载端设置的充电方式和充电时间，匹配相应的充电桩；
通信模块，用于在在所述充电判断模块判断为否时，通过因特网联系车辆道路救援。
其中，所述电动汽车智能充电管理系统在对电动车辆充电中，根据充电管理系统车载端记录的电动车辆信息，结合充电管理系统地面端记录的预约信息和充电桩规格，自动调整充电电压、电流，在允许的范围内以最快的速度对车辆进行充电。
其中，所述充电桩中设置的监控芯片将当前充电状态、当前充电电压值和电流值、故障代码、剩余充电时间信息更新到所述充电数据单元中，供用户查看。
实施本发明提供的一种电动汽车智能充电管理系统，其通过充电管理系统地面端和车载端的结合，解决电动汽车用户出门充电难，充电不方便的问题。同时让城市内的各个充电站、充电点得到充分的利用，提高电动汽车出行效率。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术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是本发明提供的电动汽车智能充电管理系统的结构示意图；
图2是本发明中充电管理系统地面端与充电桩的连接示意图；
图3是本发明中充电管理系统地面端的工作原理图；
图4是本发明实施例提供的充电管理系统车载端的结构示意图；
图5是本发明实施例提供的充电管理系统车载端的连接示意图；
图6是本发明实施例提供的充电管理系统车载端预约充电流程图；
图7是本发明实施例提供的充电管理系统的充电管理示意图。
具体实施方式
本发明实施例提供的电动汽车智能充电管理系统，可根据电动汽车车主的充电需求，在线对车辆附近的充电站资源进行搜索、筛选、定位以及预约；并通过车载充电管理系统内的逻辑算法，结合车主的需求优化充电流程，提升充电效率。
参见图1，本发明提供的电动汽车智能充电管理系统，包括：
充电管理系统地面端1，其包括主机10、监控芯片11和数据存储单元13；所述监控芯片11安装在充电桩上，用于实时对充电桩进行记录和监控，所述主机10收集汇总各个监控芯片11的充电数据信息，并将充电数据信息上传到所述数据存储单元12中；
充电管理系统车载端2，其安装于电动车辆内部，用于访问所述充电管理系统地面端1的数据存储单元12以获取充电数据信息，以使所述电动车辆与匹配的充电桩连接以进行充电。
参见图2，为充电管理系统地面端与充电桩的连接示意图，图3为充电管理系统地面端的工作原理图。
每个充电站都可安装充电管理系统地面端1，同时充电管理系统地面端1的监控芯片11可以安装在每一个充电桩上，实时地把充电桩相关数据，如地理位置坐标、充电桩编号、充电桩型号、使用状态、预约情况、当前电压电流（需权限）等信息上传到地面端的数据存储单元12中，可通过因特网访问、查询。
所述主机10设置于各个充电站的控制室内，通过充电站内的上网设施与因特网连接。
具体实现中，所述充电管理系统地面端1的监控芯片11中充电数据信息包括其记录的充电站的基本信息，以及其实时监控充电桩的动态信息。其中，所述监控芯片中记录的基本信息包括：地理位置信息、充电桩编号、充电桩规格；其监控的动态信息包括：运行状态、实时电压\电流大小，故障代码。充电管理系统地面端1的主机10收集汇总各个芯片的全部数据信息，通过因特网把数据实时更新至数据库，以供用户查询。
参见图4，本发明实施例提供的充电管理系统车载端2包括：
充电判断模块20，其用于根据电动车辆所行驶的当前路况和剩余电量，判断电动车辆是否可以行驶至最近的充电站；
充电桩匹配模块21，用于在所述充电判断模块20判断为是时，根据充电管理系统的车载端设置的充电方式和充电时间，匹配相应的充电桩；
通信模块22，用于在在所述充电判断模块20判断为否时，通过因特网联系车辆道路救援。
如图5所示，本发明实施例提供的充电管理系统车载端2安装在电动车辆内部，可单独安装也可和电池管理系统（BMS）集成到一起。它通过车载CAN总线与车内其他节点，如充电机（CCS，ChargeControlSystem）、整车控制器（VCU，VehicleControlUnit）、电机控制器（MCU，MotorControlUnit）等进行通信。用户可以使用车辆中控、屏幕或其他车载操作界面控制充电管理系统（CMS，ChargeManageSystem），可通过因特网访问充电站充电管理系统地面端1的数据存储单元12，读取充电站位置，充电桩状态，进行充电预约，并可在线查看充电情况。
用户可在电动汽车智能充电管理系统（车载端）中，手工输入行驶里程参数，也可由行车载系统根据当前导航信息自动读取行驶里程参数。基于此，充电系统可以换算出需充入的电量值，结合车载充电系统的最大充电功率和充电桩端的最大充电功率参数（可从互联网读取），计算出最小充电时间，显示给用户以参考。用户可据此安排驾车行程，选择充电桩进行充电。
具体实现中，用户可在充电管理系统CMS的车载端2访问充电管理系统地面端1中数据存储单元12，查看各充电桩的基本信息。在此基础上，驾驶员可以在充电管理系统车载端2设置自己需求的充电模式（快充/慢充）、充电时间，在线进行充电预约。在搜索附近的充电站时，充电管理系统CMS车载端2会根据当前路况，结合剩余电量（SOC，StateofCharge）判断电动车辆是否可以行使至最近的充电站，然后根据用户设置的充电方式和充电时间，安排相应的充电桩。待电动车辆到达充电站时，充电桩内置的监控芯片11自动匹配车辆ID编号，核对时间，确认成功即可并开始充电。如果车辆剩余电量SOC无法支撑电动汽车到达最近充电站，可通过因特网联系车辆道路救援。具体的预约流程图如图6所示：
步骤100，电动车辆的用户通过导航地图查看附近的充电站；若是转入步骤101，若否转入步骤102；
步骤101，充电管理系统车辆端根据当前电量SOC判断电动车辆是否可以到达充电站；
步骤102，判断是否需要紧急救援，若是则执行步骤103进行紧急救援；
步骤104，用户选择充电方式是慢充还是快充；若是慢充转入步骤107，若是快充转入步骤105；
步骤105，用户在充电管理系统车辆端设置需求充电时间；
步骤106，根据充电桩已经预约情况确定预约时间；
步骤107，设置需求充电时间；
步骤108，根据充电桩已经预约情况确定预约时间；
步骤109，如慢充位置满，推荐过夜停留充电；
步骤110，是否确定？若是，设置结束。
如图7所示，所述电动汽车智能充电管理系统在对电动车辆充电中，根据充电管理系统车载端2记录的电动车辆信息，结合充电管理系统地面端1记录的预约信息和充电桩规格，自动调整充电电压、电流，在允许的范围内以最快的速度对车辆进行充电。
在充电过程中，所述充电桩中设置的监控芯片11将当前充电状态、当前充电电压值和电流值、故障代码、剩余充电时间信息更新到所述充电数据单元12中，供用户查看。
用户在预约后如因故不能前往充电，可在充电管理系统车载端2进行取消预约操作，此时原预约好的充电时间段将被释放，成为空闲可用状态。其他车主可进行充电预约。
实施本发明提供的一种电动汽车智能充电管理系统，其通过充电管理系统地面端和车载端的结合，解决电动汽车用户出门充电难，充电不方便的问题。同时让城市内的各个充电站、充电点得到充分的利用，提高电动汽车出行效率。

Claims (8)

1.一种电动汽车智能充电管理系统，其特征在于，包括：
充电管理系统地面端，其包括主机、监控芯片和数据存储单元；所述监控芯片安装在充电桩上，用于实时对充电桩进行记录和监控，所述主机收集汇总各个监控芯片的充电数据信息，并将充电数据信息上传到所述数据存储单元中；
充电管理系统车载端，其安装于电动车辆内部，用于访问所述充电管理系统地面端的数据存储单元以获取充电数据信息，以使所述电动车辆与匹配的充电桩连接以进行充电。
2.如权利要求1所述的电动汽车智能充电管理系统，其特征在于，所述主机设置于各个充电站的控制室内，通过充电站内的上网设施与因特网连接。
3.如权利要求1所述的电动汽车智能充电管理系统，其特征在于，所述监控芯片中充电数据信息包括其记录的充电站的基本信息，以及其实时监控充电桩的动态信息。
4.如权利要求3所述的电动汽车智能充电管理系统，其特征在于，所述监控芯片中记录的基本信息包括：地理位置信息、充电桩编号、充电桩规格；其监控的动态信息包括：运行状态、实时电压\电流大小，故障代码。
5.如权利要求4所述的电动汽车智能充电管理系统，其特征在于，通过中控车辆操作界面，在所述充电管理系统的车载端设置充电模式、充电时间、在线充电预约或取消预约。
6.如权利要求4所述的电动汽车智能充电管理系统，其特征在于，所述充电管理系统车载端包括：
充电判断模块，其用于根据电动车辆所行驶的当前路况和剩余电量，判断电动车辆是否可以行驶至最近的充电站；
充电桩匹配模块，用于在所述充电判断模块判断为是时，根据充电管理系统的车载端设置的充电方式和充电时间，匹配相应的充电桩；
通信模块，用于在在所述充电判断模块判断为否时，通过因特网联系车辆道路救援。
7.如权利要求6所述的电动汽车智能充电管理系统，其特征在于，所述电动汽车智能充电管理系统在对电动车辆充电中，根据充电管理系统车载端记录的电动车辆信息，结合充电管理系统地面端记录的预约信息和充电桩规格，自动调整充电电压、电流，在允许的范围内以最快的速度对车辆进行充电。
8.如权利要求6所述的电动汽车智能充电管理系统，其特征在于，所述充电桩中设置的监控芯片将当前充电状态、当前充电电压值和电流值、故障代码、剩余充电时间信息更新到所述充电数据单元中，供用户查看。
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