CN105904991A - 新能源汽车充换电方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种新能源汽车充换电方法，所述方法包括第一充电站2向新能源汽车1发送充换电查询请求，所述充换电查询请求包括：询问新能源汽车1是否有充换电意向；新能源汽车1接收到充换电查询请求后向第一充电站2发送新能源汽车1的电量信息和行程信息等步骤；本发明无需让司机选择需要充换电，而是第一充电站通过查询请求，判断新能源汽车是否能走完行程以及能否到达距离目的地最近的第二充电站，若不能走完行程，则判断新能源汽车需要进行充换电。

Description

新能源汽车充换电方法
技术领域
本发明属于新能源汽车技术领域。具体涉及一种新能源汽车充换电方法。
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，其优点是：技术相对简单成熟，只要有电力供应的地方都能够充电。其缺点是：蓄电池单位重量储存的能量太少，还因电动车的电池较贵，又没形成经济规模，故购买价格较贵；至于使用成本，有些试用结果比汽车贵，有些结果仅为汽车的1/7~1/3，这主要取决于电池的寿命及当地的油、电价格。
在电动汽车使用的过程中， 电动汽车用户需要在汽车电能将要耗尽的时候选择到固定的充电站， 利用充电站中的充站桩为汽车的电池进行直接充电。但是现在电动车充电还是有很多问题亟待解决。
发明内容
本发明的目的是为了克服上述不足提供一种新能源汽车充换电方法。
本发明包括以下步骤：
001.第一充电站2向新能源汽车1发送充换电查询请求，所述充换电查询请求包括：询问新能源汽车1是否有充换电意向；新能源汽车1接收到充换电查询请求后向第一充电站2发送新能源汽车1的电量信息和行程信息；
002.第一充电站2根据所述行车电量信息是否能走完行程判断所述新能源汽车1是否需要进行充换电，若所述行车电量信息不能走完行程，第一充电站2则判断新能源汽车1需要进行充换电；
003.当判断所述新能源汽车1需要进行充换电时，所述第一充电站2对所述新能源汽车1发出充换电邀请并对所述新能源汽车1采取限电报警。
本发明无需让司机选择需要充换电，而是第一充电站通过查询请求，判断新能源汽车是否能走完行程以及能否到达距离目的地最近的第二充电站，若不能走完行程，则判断新能源汽车需要进行充换电。这样，可以不用影响司机驾驶的注意力，而且可以避免本来没有必要进行充电的新能源汽车涌向第一充电站，从而增加第一充电站的负荷。本发明可以实时监测新能源汽车的数量峰值是否达到安全超限值，当达到安全超限值时以最快的速度将增益切换至加上第一充电站排队等待的新能源汽车数量，有效防止了当信号峰值在分界点附近变动时造成的是否超限状态的频繁切换，使数据采集系统更稳定。 并且在超容时将检测过程全部复位，同时为输出有效数据为以后新能源汽车数据库的建设提供依据。本发明查询性能大大提高，不会造成额外的内存开销，不会造成冲突链的增多，能实现车牌号码和充电桩编号的快速匹配。
附图说明
图1为本发明的系统示意图。
具体实施方式
以下结合具体实施例对本发明作进一步的说明：
一种新能源汽车充换电方法，包括以下步骤：
001.第一充电站2向新能源汽车1发送充换电查询请求，所述充换电查询请求包括：询问新能源汽车1是否有充换电意向；新能源汽车1接收到充换电查询请求后向第一充电站2发送新能源汽车1的电量信息和行程信息；
本发明无需让司机选择需要充换电，而是第一充电站2通过查询请求，判断新能源汽车1是否能走完行程以及能否到达距离目的地最近的第二充电站，若不能走完行程，则判断新能源汽车1需要进行充换电。这样，可以不用影响司机驾驶的注意力，而且可以避免本来没有必要进行充电的新能源汽车1涌向第一充电站2，从而增加第一充电站2的负荷。
所述001包括以下步骤：
011，在第一充电站2向新能源汽车1发送充换电查询请求时，新能源汽车1进行系统初始化与第一充电站2完成时间同步；
012，新能源汽车1通过自身的GPS向第一充电站2发送距离信号，即第一充电站2和新能源汽车1之间的实时距离d1；
013，新能源汽车1向第一充电站2发送目的地、距离目的地的实时剩余距离d2、剩余电量V1、每公里平均耗电量V2以及剩余电量能够续航的最大距离d3。
所述步骤012还包括以下步骤：
S01：第一充电站2开始实时检测向其发送距离信号的新能源汽车1的
数量峰值模拟量；
S02：将处于空闲状态的充电桩数量的最大值设置为超限值；
S03：检测发送距离信号的新能源汽车1的数量峰值是否达到超限值，
若达到超限值则转至S04，若不达到超限值转至S07；
S04：此时判断为信号超限，因为部分新能源汽车1可以到第一充电站2排队等待，所以将到第一充电站2排队等待的新能源汽车1数量加上处于空闲状态的充电桩数量作为安全超限值；
S05：再次检测信号是否达到安全超限值，若达到安全超限值则转至S06，否则转至S07；
S06：此时判断为在安全超限值下仍然超限，因此判断为超容量，并转至S05；
S07：此时信号正常，完成模数转换；
S08：向新能源汽车1输出空闲状态的充电桩数据；
S09：继续检测向其发送距离信号的新能源汽车1数量信号峰值；
S10：接收信号峰值结果并储存，以第一充电站2为圆心，以第一充电站2至相邻充电站之间的距离为直径作一个圆圈，完成所述圆圈范围内新能源汽车1数据库的建设；
S11：根据数据库的建设结果，供下次调整第一充电站2的充电桩的建设数量用；
S12：再次检测信号是否达到超限值，若达到超限值则转至S13，否则转至S07；
S13：信号已经超限，此时将检测过程全部复位，为下一次检测和判断做好准备，并转至S04。
本发明可以实时监测新能源汽车1的数量峰值是否达到安全超限值，当达到安全超限值时以最快的速度将增益切换至加上第一充电站2排队等待的新能源汽车1数量，有效防止了当信号峰值在分界点附近变动时造成的是否超限状态的频繁切换，使数据采集系统更稳定。 并且在超容时将检测过程全部复位，同时为输出有效数据为以后新能源汽车1数据库的建设提供依据。
002.第一充电站2根据所述行车电量信息是否能走完行程判断所述新能源汽车1是否需要进行充换电，若所述行车电量信息不能走完行程，第一充电站2则判断新能源汽车1需要进行充换电；
所述002包括以下步骤：
021,第一充电站2将距离目的地最近的第二充电站的地点发送至新能源汽车1；
022,第一充电站2计算第二充电站与所述目的地的距离d4,如d3>d2+d4,则无需进行充换电,本步骤结束；如果d3≤d2+d4,则需进行充换电并转步骤003。
003.当判断所述新能源汽车1需要进行充换电时，所述第一充电站2对所述新能源汽车1发出充换电邀请并对所述新能源汽车1采取限电报警。
所述步骤003包括以下步骤：
031.第一充电站2对所述新能源汽车1发出充换电邀请；
032.新能源汽车1接到充换电邀请后作出答应，如果不同意，则本步骤结束；如果同意，则转下一步；
033.根据d1/v2计算出新能源汽车1到第一充电站2所需电量v3，将v1-v3=v4作为报警极限电量，当v1接近v4时，第一充电站2持续向新能源汽车1发送报警信号。
所述新能源汽车1向第一充电站2发送距离信号中包含车辆标识，所述车辆标识包括新能源汽车1车牌号码，第一充电站2查询自身充电桩数据库，如果第一充电站2内有处于空闲状态的充电桩，则将所述充电桩的编号发送至新能源汽车1，将该编号充电桩与该车牌号对应的新能源汽车1匹配，且该编号充电桩的在给该车辆标识对应的新能源汽车1充电前仅对其开放。
将匹配好的新能源汽车1车牌号码和充电桩的编号作为一组编码信息录入，一组编码信息中还包括车牌号码和充电桩编号匹配之后的处理动作，所述处理动作包括继续查找、转发或者放弃，其中继续查找用于标识一组编码信息中的充电桩还可以继续持续供电，即还没有饱和，此时生成一个未饱和的索引录入本组编码信息中，以便和后续需要充换电的新能源汽车1相关联，当饱和时，就需要在转发或者放弃中选择一个标识。
如果一组编码信息中充电桩还需要继续匹配新能源汽车1，将继续查找标识置1，此时，转发以及放弃标识置0，然后将未饱和的索引作为表1录入本组编码信息中，其中表1中包含已经匹配的车牌号码和充电桩编号，并发送至各个新能源汽车1，后续需要充换电的新能源汽车1将车牌号码传送至第一充电站2，与表1相关联，充电桩在匹配新能源汽车1时，如果新能源汽车1车牌号码和表1中的相同，则直接跳过，而且不需要再次在该组编码信息中申请内存空间存储重复的车牌号码，因为该新能源汽车1车牌号码和表1中的充电桩的编号匹配信息相同，但是此时需要修改这组编码信息中对应未饱和的的索引，将该组编码信息中转发标识置1，表明匹配到相同的车牌号码之后可以直接转发或放弃。
本发明查询性能大大提高，不会造成额外的内存开销，不会造成冲突链的增多，能实现车牌号码和充电桩编号的快速匹配。
本方法使用的新能源汽车充换电装置，包括新能源汽车1、第一充电站2、第一通信模块11和第二通信模块12，所述第一通信模块11设置在新能源汽车1内部，所述第二通信模块 12 设置在第一充电站 2 内，所述第一通信模块11和第二通信模块12之间无线传输第一信息，所述第一信息为所述新能源汽车1 的状态信息，所述第一通信模块11和第二通信模块12之间传输第二信息，所述第二信息为所述第一充电站2的状态信息。其中新能源汽车1和第一充电站2之间传递各个模块的信息必须通过第一通信模块11和第二通信模块12之间无线传输。
本装置的充换电系统包括：
充换电查询请求发送单元201，用于第一充电站2向新能源汽车1发送充换电查询请求，所述充换电查询请求包括：询问新能源汽车1是否有充换电意向；
电量/行程信息发送单元101，用于在新能源汽车1接收到充换电查询请求后向第一充电站2发送新能源汽车1的电量信息和行程信息；
是否需要充换电判断单元202，用于第一充电站2根据所述行车电量信息是否能走完行程判断所述新能源汽车1是否需要进行充换电，若所述行车电量信息不能走完行程，第一充电站2则判断新能源汽车1需要进行充换电；充换电邀请发出单元203，用于当判断所述新能源汽车1需要进行充换电时，所述第一充电站2对所述新能源汽车1发出充换电邀请；
报警单元102，用于接收到充换电邀请后，对新能源汽车1采取限电报警。
其中，所述电量/行程信息发送单元101包括：
距离信号发送单元1011，用于新能源汽车1向第一充电站2发送距离信号，即第一充电站2和新能源汽车1之间的实时距离d1；
其中，新能源汽车1向第一充电站2发送目的地、距离目的地的实时剩余距离d2、剩余电量V1、每公里平均耗电量V2以及剩余电量能够续航的最大距离d3。
其中，所述是否需要充换电判断单元202包括：
第二充电站位置发送单元2021,用于第一充电站2将距离目的地最近的第二充电站的地点发送至新能源汽车1；
计算判断单元2022,用于第一充电站2计算第二充电站与所述目的地的距离d4,如d3>d2+d4,则无需进行充换电；如果d3≤d2+d4,则需进行充换电。
其中，所述是否需要充换电判断单元202包括：
极限电量计算单元2023,用于根据d1/v2计算出新能源汽车1到第一充电站2所需电量v3，将v1-v3=v4作为报警极限电量，当v1接近v4时，持续向新能源汽车1发送接近信号；
所述报警单元102包括：极限电量报警单元1021，用于接收到接近信号后，对新能源汽车1采取极限电量报警。
其中，所述距离信号发送单元1011包括：
车辆标识发送单元10111，用于向第一充电站2发送车辆标识，所述车辆标识包括新能源汽车1车牌号码；
所述充换电邀请发出单元203包括：匹配单元2031，用于第一充电站2查询自身充电桩数据库，如果第一充电站2内有处于空闲状态的充电桩，则将所述充电桩的编号发送至新能源汽车1，将该编号充电桩与该车牌号对应的新能源汽车1匹配，且该编号充电桩的在给该车辆标识对应的新能源汽车1充电前仅对其开放。
其中，还包括：
用于第一充电站2开始实时检测向其发送距离信号的新能源汽车1
数量峰值模拟量的单元；
用于将处于空闲状态的充电桩数量的最大值设置为超限值的单元；
用于检测发送距离信号的新能源汽车1的数量峰值是否达到超限值的单元；
用于判断新能源汽车1的数量峰值信号超限的单元；
用于将到第一充电站2排队等待的新能源汽车1数量加上处于空闲状态的充电桩数量作为安全超限值的单元；
用于再次检测信号是否达到安全超限值的单元；
用于判断新能源汽车1数量的单元；
用于完成新能源汽车1数量信号正常的模数转换的单元；
用于向新能源汽车1输出空闲状态的充电桩数据的单元；
用于继续检测向其发送距离信号的新能源汽车1数量信号峰值的单元；
用于接收信号峰值结果并储存，以第一充电站2为圆心，以第一充电站2至相邻充电站之间的距离为直径作一个圆圈，完成所述圆圈范围内新能源汽车1数据库的建设的单元；
用于再次检测信号是否达到超限值的单元；
用于将检测过程全部复位的单元。
其中，还包括：
用于将匹配好的新能源汽车1车牌号码和充电桩的编号作为一组编码信息录入，一组编码信息中还包括车牌号码和充电桩编号匹配之后的处理动作，所述处理动作包括继续查找、转发或者放弃，其中继续查找用于标识一组编码信息中的充电桩还可以继续持续供电，即还没有饱和，此时生成一个未饱和的索引录入本组编码信息中，以便和后续需要充换电的新能源汽车1相关联，当饱和时，就需要在转发或者放弃中选择一个标识的单元。
其中，还包括：用于如果一组编码信息中充电桩还需要继续匹配新能源汽车1，将继续查找标识置1，此时，转发以及放弃标识置0，然后将未饱和的索引录入本组编码信息中，其中未饱和的索引中包含已经匹配的车牌号码和充电桩编号，并发送至各个新能源汽车1，后续需要充换电的新能源汽车1将车牌号码传送至第一充电站2，与未饱和的索引相关联，充电桩在匹配新能源汽车1时，如果新能源汽车1车牌号码和未饱和的索引中的相同，则直接跳过，而且不需要再次在该组编码信息中申请内存空间存储重复的车牌号码，因为该新能源汽车1车牌号码和未饱和的索引中的充电桩的编号匹配信息相同，但是此时需要修改这组编码信息中对应未饱和的的索引，将该组编码信息中转发标识置1，表明匹配到相同的车牌号码之后可以直接转发或放弃的单元。

Claims (8)

1.一种新能源汽车充换电方法，其特征在于包括以下步骤：
001.第一充电站(2)向新能源汽车(1)发送充换电查询请求，所述充换电查询请求包括：询问新能源汽车(1)是否有充换电意向；新能源汽车(1)接收到充换电查询请求后向第一充电站(2)发送新能源汽车(1)的电量信息和行程信息；
002.第一充电站(2)根据所述行车电量信息是否能走完行程判断所述新能源汽车(1)是否需要进行充换电，若所述行车电量信息不能走完行程，第一充电站(2)则判断新能源汽车(1)需要进行充换电；
003.当判断所述新能源汽车(1)需要进行充换电时，所述第一充电站(2)对所述新能源汽车(1)发出充换电邀请并对所述新能源汽车(1)采取限电报警。
2.根据权利要求1所述的新能源汽车充换电方法，其特征在于所述001包括以下步骤：
011，在第一充电站(2)向新能源汽车(1)发送充换电查询请求时，新能源汽车(1)进行系统初始化与第一充电站(2)完成时间同步；
012，新能源汽车(1)通过自身的GPS向第一充电站(2)发送距离信号，即第一充电站(2)和新能源汽车(1)之间的实时距离d1；
013，新能源汽车(1)向第一充电站(2)发送目的地、距离目的地的实时剩余距离d2、剩余电量V1、每公里平均耗电量V2以及剩余电量能够续航的最大距离d3。
3.根据权利要求2所述新能源汽车充换电方法，其特征在于所述002包括以下步骤：
021,第一充电站(2)将距离目的地最近的第二充电站的地点发送至新能源汽车(1)；
022,第一充电站(2)计算第二充电站与所述目的地的距离d4,如d3>d2+d4,则无需进行充换电,本步骤结束；如果d3≤d2+d4,则需进行充换电并转步骤003。
4.根据权利要求3所述新能源汽车充换电方法，其特征在于所述步骤
003包括以下步骤：
031.第一充电站(2)对所述新能源汽车(1)发出充换电邀请；
032.新能源汽车(1)接到充换电邀请后作出答应，如果不同意，则本步骤结束；如果同意，则转下一步；
033.根据d1/v2计算出新能源汽车(1)到第一充电站(2)所需电量v3，将v1-v3=v4作为报警极限电量，当v1接近v4时，第一充电站(2)持续向新能源汽车(1)发送报警信号。
5.根据权利要求4所述新能源汽车充换电方法，其特征在于所述新能源汽车(1)向第一充电站(2)发送距离信号中包含车辆标识，所述车辆标识包括新能源汽车(1)车牌号码，第一充电站(2)查询自身充电桩数据库，如果第一充电站(2)内有处于空闲状态的充电桩，则将所述充电桩的编号发送至新能源汽车(1)，将该编号充电桩与该车牌号对应的新能源汽车(1)匹配，且该编号充电桩的在给该车辆标识对应的新能源汽车(1)充电前仅对其开放。
6.根据权利要求5所述新能源汽车充换电方法，其特征在于所述步骤012还包括以下步骤：
S01：第一充电站(2)开始实时检测向其发送距离信号的新能源汽车(1)
的数量峰值模拟量；
S02：将处于空闲状态的充电桩数量的最大值设置为超限值；
S03：检测发送距离信号的新能源汽车(1)的数量峰值是否达到超限值，
若达到超限值则转至S04，若不达到超限值转至S07；
S04：此时判断为信号超限，因为部分新能源汽车(1)可以到第一充电站(2)排队等待，所以将到第一充电站(2)排队等待的新能源汽车(1)数量加上处于空闲状态的充电桩数量作为安全超限值；
S05：再次检测信号是否达到安全超限值，若达到安全超限值则转至S06，否则转至S07；
S06：此时判断为在安全超限值下仍然超限，因此判断为超容量，并转至S05；
S07：此时信号正常，完成模数转换；
S08：向新能源汽车(1)输出空闲状态的充电桩数据；
S09：继续检测向其发送距离信号的新能源汽车(1)数量信号峰值；
S10：接收信号峰值结果并储存，以第一充电站(2)为圆心，以第一充电站(2)至相邻充电站之间的距离为直径作一个圆圈，完成所述圆圈范围内新能源汽车(1)数据库的建设；
S11：根据数据库的建设结果，供下次调整第一充电站(2)的充电桩的建设数量用；
S12：再次检测信号是否达到超限值，若达到超限值则转至S13，否则转至S07；
S13：信号已经超限，此时将检测过程全部复位，为下一次检测和判断做好准备，并转至S04。
7.根据权利要求5所述的新能源汽车充换电方法，其特征在于还包括以下步骤：
将匹配好的新能源汽车(1)车牌号码和充电桩的编号作为一组编码信息录入，一组编码信息中还包括车牌号码和充电桩编号匹配之后的处理动作，所述处理动作包括继续查找、转发或者放弃，其中继续查找用于标识一组编码信息中的充电桩还可以继续持续供电，即还没有饱和，此时生成一个未饱和的索引录入本组编码信息中，以便和后续需要充换电的新能源汽车(1)相关联，当饱和时，就需要在转发或者放弃中选择一个标识。
8.根据权利要求7所述的新能源汽车充换电方法，其特征在于所述权利要求7具体为：如果一组编码信息中充电桩还需要继续匹配新能源汽车(1)，将继续查找标识置1，此时，转发以及放弃标识置0，然后将未饱和的索引录入本组编码信息中，其中未饱和的索引中包含已经匹配的车牌号码和充电桩编号，并发送至各个新能源汽车(1)，后续需要充换电的新能源汽车(1)将车牌号码传送至第一充电站(2)，与未饱和的索引相关联，充电桩在匹配新能源汽车(1)时，如果新能源汽车(1)车牌号码和未饱和的索引中的相同，则直接跳过，而且不需要再次在该组编码信息中申请内存空间存储重复的车牌号码，因为该新能源汽车(1)车牌号码和未饱和的索引中的充电桩的编号匹配信息相同，但是此时需要修改这组编码信息中对应未饱和的的索引，将该组编码信息中转发标识置1，表明匹配到相同的车牌号码之后可以直接转发或放弃。
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