CN105818701A - 一种电动汽车自动充用电及充卖电控制系统 - Google Patents

一种电动汽车自动充用电及充卖电控制系统 Download PDF

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Abstract

本发明提出一种电动汽车自动充用电及充卖电控制系统，包括定时模块、中央控制模块、充放电控制模块和通信模块，其中：所述定时模块由定时器构成，用于计时并输出信号给所述中央控制模块；所述中央控制模块由单片机组成，用于通过控制信号控制所述充放电控制模块；所述充放电控制模块由充放电控制器和电能计算装置组成；所述通信模块包括无线通信模块和用户终端，所述无线通信模块将电池的状态信息发送给用户终端，所述用户终端用于监视电池状态并控制系统切换到充用电模式或充卖电模式。本发明实现了有序充电、削峰填谷，从而减小电网压力并为用户创造利益，同时充分利用通信技术的发展，人机交互便捷，方便人们生活。

Description

一种电动汽车自动充用电及充卖电控制系统
技术领域
本发明涉及电动汽车充电技术领域，且特别涉及一种电动汽车自动充用电及充卖电控制系统。
背景技术
电动汽车是指以车载电源为动力，用电机驱动车轮行驶，符合道路交通、安全法规各项要求的车辆。由于对环境影响相对传统汽车较小，其前景被广泛看好，但当前技术尚不成熟。电动机的驱动电能，本身不排放污染大气的有害气体，即使按所耗电量换算为发电厂的排放，除硫和微粒外，其它污染物也显著减少。
自19世纪第1辆电动汽车面世至今，均采用可充蓄电池作为其动力源。对于一辆电动汽车来讲，蓄电池充电设备是不可缺少的子系统之一。它的功能是将电网的电能转化为电动汽车车载蓄电池的电能。电动汽车还可以充分利用晚间用电低谷时富余的电力充电，使发电设备日夜都能充分利用，大大提高其经济效益。正是这些优点，使电动汽车的研究和应用成为汽车工业的一个“热点”。
电动汽车充电桩作为电动汽车的能量补给装置，其充电性能关系到电池组的使用寿命、充电时间。充电桩其功能类似于加油站里面的加油机，可以固定在地面或墙壁，安装于公共建筑(公共楼宇、商场、公共停车场等)和居民小区停车场或充电站内，可以根据不同的电压等级为各种型号的电动汽车充电。充电桩的输入端与交流电网直接连接，输出端都装有充电插头用于为电动汽车充电。充电桩一般提供常规充电和快速充电两种充电方式，人们可以使用特定的充电卡在充电桩提供的人机交互操作界面上刷卡使用，进行相应的充电方式、充电时间、费用数据打印等操作，充电桩显示屏能显示充电量、费用、充电时间等数据。
电动汽车作为一种发展前景广阔的绿色交通工具，今后的普及速度会异常迅猛，未来的市场前景也是异常巨大的。在全球能源危机和环境危机严重的大背景下，我国政府积极推进新能源汽车的应用与发展，电动汽车充电装置作为发展电动汽车所必须的重要配套基础设施，具有非常重要的社会效益和经济效益。
当前社会通信技术发展迅速，特别是移动终端应用技术日新月异，新的创新技术层出不穷，但是目前为止其并没有很好的应用在电动汽车上；电池活化技术成熟，但是如果要在电动汽车上装一套装置无疑增加成本，若长时间不使用充电设备又会导致电池性能衰退；削峰填谷的技术方案还没有形成一个系统，无法充分利用峰谷电的优势来减轻电网负担同时减少用户使用费用。
发明内容
本发明提出一种电动汽车自动充用电及充卖电控制系统，实现了有序充电、削峰填谷，从而减小电网压力并为用户创造利益，同时充分利用通信技术的发展，人机交互便捷，方便人们生活。
为了达到上述目的，本发明提出一种电动汽车自动充用电及充卖电控制系统，包括定时模块、中央控制模块、充放电控制模块和通信模块，其中：
所述定时模块由定时器构成，用于计时并输出信号给所述中央控制模块；
所述中央控制模块由单片机组成，用于通过控制信号控制所述充放电控制模块；
所述充放电控制模块由充放电控制器和电能计算装置组成；
所述通信模块包括无线通信模块和用户终端，所述无线通信模块将电池的状态信息发送给用户终端，所述用户终端用于监视电池状态并控制系统切换到充用电模式或充卖电模式。
进一步的，所述定时器采用555定时器。
进一步的，当所述定时器计时到8:00时发出一个低电平信号给所述中央控制模块，当计时到22:00时发出一个高电平信号给所述中央控制模块，用于峰谷时间报时。
进一步的，当处于充用电模式时系统按照以下方式运行：
Ⅰ.当定时器计时器计到22:00时，给中央控制模块的单片机发送一个高电平信号，中央控制模块整合信息，如果这时蓄电池不是满电状态，则中央控制模块给充放电控制器发送一个控制信号，对蓄电池充电，蓄电池从电网中获取电能，此时电能计算装置进行计费；
①当计时器还没计时到8:00时，蓄电池就已经充满电时，中央控制模块给充放电控制器发送停止充电的信号，充放电控制器停止给蓄电池充电，电能计算装置停止计费；
②当定时器计时到8:00时，蓄电池还没有充满电时，给中央控制模块的单片机发送一个低电平信号，中央控制模块给充放电控制器发送停止充电的信号，蓄电池停止从电网中获取电能，电能计算装置停止计费，当定时器计时到下个22:00时，蓄电池又开始充电，电能计算装置继续计费，直到蓄电池充满为止；
Ⅱ.当定时器计时到22:00时，给中央控制模块的单片机发送一个高电平信号，中央控制模块整合信息，如果这时蓄电池处于满电状态，则系统不动作，等待用户开车消耗电能。
进一步的，当处于充卖电模式时系统按照以下方式运行：
Ⅰ.当定时器计时到22:00时，给中央控制模块的单片机发送一个高电平信号，中央控制模块整合信息，如果这时蓄电池不是满电状态，则中央控制模块给充放电控制器发送一个控制信号，对蓄电池充电，蓄电池从电网中获取电能，此时电能计算装置进行计费；
①当定时器还没计时到8:00时，蓄电池就已经充满电时，中央控制模块给充放电控制器发送停止充电的信号，充放电控制器停止给蓄电池充电，电能计算装置停止计费，当定时器计时到8:00时，给中央控制模块发送一个低电平信号，中央控制模块给充放电控制器发送一个卖电信号，蓄电池将电能卖给电网，电能计算装置进行计费，直到电卖完停止计费，用户从中获差价；
②当定时器计时到8:00时，蓄电池还没有充满电时，给中央控制模块的单片机发送一个低电平信号，中央控制模块给充放电控制器发送停止充电的信号，蓄电池停止从电网中获取电能，然后中央控制模块给充放电控制器发送一个卖电信号，蓄电池将电能卖给电网，电能计算装置计费，直到电卖完停止计费，用户从中获差价；
Ⅱ.当定时器计时到22:00时，给中央控制模块的单片机发送一个高电平信号，中央控制模块整合信息，如果这时蓄电池处于满电状态，则等定时器计时到8:00时，给中央控制模块发送一个低电平信号，中央控制模块给充放电控制器发送一个卖电信号，蓄电池将电能卖给电网，电能计算装置进行计费，直到电卖完停止计费，用户从中获差价。
本发明充分利用通信技术的发展，用手机就可以了解电池充电状态，并可以通过手机进行控制充电模式，远程操作定期充用电及充卖电，可以避免设置电池活化装置，降低成本，通过谷期充电，峰期用电及卖电，减轻了电网的负担，实现了用户和电网的双赢效果。本发明提供的电动汽车自动充用电及充卖电控制系统，通过正常充用电和正常充卖电两种模式，能够解决在不改变原有小区供电容量的前提下，满足电动汽车的充电需要；利用通信技术进行远程控制电动汽车的自动充用电和充卖电过程，使人机交互更加便捷，该系统可以削峰填谷，对电网的稳定和用户的利益有着双重的价值。
附图说明
图1所示为本发明较佳实施例的电动汽车自动充用电及充卖电控制系统原理图。
图2所示为本发明较佳实施例的系统处于充用电模式时的运行流程图。
图3所示为本发明较佳实施例的系统处于充卖电模式时的运行流程图。
具体实施方式
以下结合附图给出本发明的具体实施方式，但本发明不限于以下的实施方式。根据下面说明和权利要求书，本发明的优点和特征将更清楚。需说明的是，附图均采用非常简化的形式且均使用非精准的比率，仅用于方便、明晰地辅助说明本发明实施例的目的。
请参考图1，图1所示为本发明较佳实施例的电动汽车自动充用电及充卖电控制系统原理图。本发明提出一种电动汽车自动充用电及充卖电控制系统，包括定时模块11、中央控制模块12、充放电控制模块14和通信模块13，其中：所述定时模块11由定时器101构成，用于计时并输出信号给所述中央控制模块12；所述中央控制模块12由单片机102组成，用于通过控制信号控制所述充放电控制模块14；所述充放电控制模块14由充放电控制器105和电能计算装置106组成；所述通信模块14包括无线通信模块103和用户终端104，所述无线通信模块103将电池的状态信息发送给用户终端104，所述用户终端104用于监视电池状态并控制系统切换到充用电模式或充卖电模式。
根据本发明较佳实施例，所述定时器101采用555定时器，所述无线通信模块103采用485无线通信模块。进一步的，当所述定时器101计时到8:00时发出一个低平信号给所述中央控制模块12，当计时到22:00时发出一个高平信号给所述中央控制模块12，用于峰谷时间报时。
请参考图2，图2所示为本发明较佳实施例的系统处于充用电模式时的运行流程图。当处于充用电模式时系统按照以下方式运行：
当正常用车时，我们可以在手机App上将系统切换到正常充用电模式。Ⅰ.当555定时器计时器101计到22:00时，给中央控制模块12的单片机102一个高电平信号，中央控制模块12整合信息。如果这时蓄电池107不是满电状态，则中央控制模块12给充放电控制器105一个控制信号，通知它给蓄电池107充电，蓄电池107从电网108中获取电能，此时电能计算装置106进行计费；①当555计时器101还没计时到8:00时，蓄电池107就已经充满电的情况：一旦蓄电池107充满电，中央控制模块12给充放电控制器105停止充电的信号，充放电控制器105停止给蓄电池107充电，电能计算装置106停止计费。以此构成一个循环。②当555定时器101计时到8:00时，蓄电池107还没有充满电的情况：当555定时器101计时到8:00时，给中央控制模块12的单片机102一个低电平信号，中央控制模块12还是给充放电控制器105停止充电的信号，蓄电池107停止从电网108中获取电能，电能计算装置106停止计费；当555定时器101计时到下个22:00时，蓄电池107又开始充电，电能计算装置106继续计费，直到蓄电池107充满为止。Ⅱ.当555定时器101计时计到22:00时，给中央控制模块12的单片机102一个高电平信号，中央控制模块12整合信息。如果这时蓄电池107处于满电状态，则系统不动作，等待用户开车消耗电能。而这所有的充用电过程，通过485无线通信装置103传递给手机，用户都可以在用户终端(手机)104上看到。
请参考图3，图3所示为本发明较佳实施例的系统处于充卖电模式时的运行流程图。当处于充卖电模式时系统按照以下方式运行：
当出差或其他原因，长时间不用车时，我们可以在手机App上切换到正常充卖电模式。Ⅰ.当555定时器101计时到22:00时，给中央控制模块12的单片机102一个高电平信号，中央控制模块12整合信息。如果这时蓄电池107不是满电状态，则中央控制模块12给充放电控制器105一个控制信号，通知它给蓄电池107充电，蓄电池107从电网108中获取电能，此时电能计算装置106进行计费；①当555定时器101还没计时到8:00时，蓄电池107就已经充满电的情况：一旦蓄电池107充满电，中央控制模块12给充放电控制器105停止充电的信号，充放电控制器105停止给蓄电池107充电，电能计算装置106停止计费。当555定时器101计时到8:00时，给中央控制模块12一个低电平信号，中央控制模块12给充放电控制器105一个卖电信号，蓄电池107将电能卖给电网，电能计算装置106进行计费，直到电卖完停止计费，用户从中获差价。②当555定时器101计时到8:00时，蓄电池107还没有充满电的情况：当555定时器101计时到8:00时，给中央控制模块12的单片机102一个低电平信号，中央控制模块12还是给充放电控制器105停止充电的信号，蓄电池107停止从电网108中获取电能，然后中央控制模块12给充放电控制器105一个卖电信号，蓄电池107将电能卖给电网108，电能计算装置106计费，直到电卖完停止计费，用户从中获差价。Ⅱ.当555定时器101计时到22:00时，给中央控制模块12的单片机102一个高电平信号，中央控制模块12整合信息。如果这时蓄电池107处于满电状态，则等555定时器101计时到8:00时，给中央控制模块12一个低电平信号，中央控制模块12给充放电控制器105一个卖电信号，蓄电池107将电能卖给电网108，电能计算装置106进行计费，直到电卖完停止计费，用户从中获差价。而这所有的充用电过程，通过485无线通信装置103传递给用户终端(手机)104，用户都可以在手机上看到。
综上所述，本发明充分利用通信技术的发展，用手机就可以了解电池充电状态，并可以通过手机进行控制充电模式，远程操作定期充用电及充卖电，可以避免设置电池活化装置，降低成本，通过谷期充电，峰期用电及卖电，减轻了电网的负担，实现了用户和电网的双赢效果。本发明提供的电动汽车自动充用电及充卖电控制系统，通过正常充用电和正常充卖电两种模式，能够解决在不改变原有小区供电容量的前提下，满足电动汽车的充电需要；利用通信技术进行远程控制电动汽车的自动充用电和充卖电过程，使人机交互更加便捷，该系统可以削峰填谷，对电网的稳定和用户的利益有着双重的价值。
虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然其并非用以限定本发明。本发明所属技术领域中具有通常知识者，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作各种的更动与润饰。因此，本发明的保护范围当视权利要求书所界定者为准。

Claims (5)

1.一种电动汽车自动充用电及充卖电控制系统，其特征在于，包括定时模块、中央控制模块、充放电控制模块和通信模块，其中：
所述定时模块由定时器构成，用于计时并输出信号给所述中央控制模块；
所述中央控制模块由单片机组成，用于通过控制信号控制所述充放电控制模块；
所述充放电控制模块由充放电控制器和电能计算装置组成；
所述通信模块包括无线通信模块和用户终端，所述无线通信模块将电池的状态信息发送给用户终端，所述用户终端用于监视电池状态并控制系统切换到充用电模式或充卖电模式。
2.根据权利要求1所述的电动汽车自动充用电及充卖电控制系统，其特征在于，所述定时器采用555定时器。
3.根据权利要求1所述的电动汽车自动充用电及充卖电控制系统，其特征在于，当所述定时器计时到8:00时发出一个低电平信号给所述中央控制模块，当计时到22:00时发出一个高电平信号给所述中央控制模块，用于峰谷时间报时。
4.根据权利要求3所述的电动汽车自动充用电及充卖电控制系统，其特征在于，当处于充用电模式时系统按照以下方式运行：
Ⅰ.当定时器计时器计到22:00时，给中央控制模块的单片机发送一个高电平信号，中央控制模块整合信息，如果这时蓄电池不是满电状态，则中央控制模块给充放电控制器发送一个控制信号，对蓄电池充电，蓄电池从电网中获取电能，此时电能计算装置进行计费；
①当计时器还没计时到8:00时，蓄电池就已经充满电时，中央控制模块给充放电控制器发送停止充电的信号，充放电控制器停止给蓄电池充电，电能计算装置停止计费；
②当定时器计时到8:00时，蓄电池还没有充满电时，给中央控制模块的单片机发送一个低电平信号，中央控制模块给充放电控制器发送停止充电的信号，蓄电池停止从电网中获取电能，电能计算装置停止计费，当定时器计时到下个22:00时，蓄电池又开始充电，电能计算装置继续计费，直到蓄电池充满为止；
Ⅱ.当定时器计时到22:00时，给中央控制模块的单片机发送一个高电平信号，中央控制模块整合信息，如果这时蓄电池处于满电状态，则系统不动作，等待用户开车消耗电能。
5.根据权利要求3所述的电动汽车自动充用电及充卖电控制系统，其特征在于，当处于充卖电模式时系统按照以下方式运行：
Ⅰ.当定时器计时到22:00时，给中央控制模块的单片机发送一个高电平信号，中央控制模块整合信息，如果这时蓄电池不是满电状态，则中央控制模块给充放电控制器发送一个控制信号，对蓄电池充电，蓄电池从电网中获取电能，此时电能计算装置进行计费；
①当定时器还没计时到8:00时，蓄电池就已经充满电时，中央控制模块给充放电控制器发送停止充电的信号，充放电控制器停止给蓄电池充电，电能计算装置停止计费，当定时器计时到8:00时，给中央控制模块发送一个低电平信号，中央控制模块给充放电控制器发送一个卖电信号，蓄电池将电能卖给电网，电能计算装置进行计费，直到电卖完停止计费，用户从中获差价；
②当定时器计时到8:00时，蓄电池还没有充满电时，给中央控制模块的单片机发送一个低电平信号，中央控制模块给充放电控制器发送停止充电的信号，蓄电池停止从电网中获取电能，然后中央控制模块给充放电控制器发送一个卖电信号，蓄电池将电能卖给电网，电能计算装置计费，直到电卖完停止计费，用户从中获差价；
Ⅱ.当定时器计时到22:00时，给中央控制模块的单片机发送一个高电平信号，中央控制模块整合信息，如果这时蓄电池处于满电状态，则等定时器计时到8:00时，给中央控制模块发送一个低电平信号，中央控制模块给充放电控制器发送一个卖电信号，蓄电池将电能卖给电网，电能计算装置进行计费，直到电卖完停止计费，用户从中获差价。
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