CN106033901A - 一种移动式电动汽车充电管理系统及方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种移动式电动汽车充电管理系统及方法，充电控制中心的站级管理服务器包括VBee组网设备、数据处理模块和历史数据存储模块；站级管理服务器通过每个电动汽车上的GPS定位系统的定位信息建立整个区域内的可移动充电机与电动汽车的位置关系函数，可移动充电机与电动汽车的位置关系函数计算方法通过局部最优的贪心算法求解实时最优有序充电方案，实现用户交互特性。站级管理服务器通过对用户数据和电网数据进行数据挖掘预测、对蓄电池进行性能分析，保证对电池损耗较小的情况下，大大满足了用户个性化的需求，并实现了对电网的有效优化。

Description

一种移动式电动汽车充电管理系统及方法

技术领域

本发明涉及一种电动汽车充电管理系统，具体说是一种移动式电动汽车充电管理系统及方法。

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。

目前电动汽车无法普及制约的原因是因为供给电动汽车充电的系统发展还不完善。充电网络覆盖困难，基站建设投资过大，人工实用成本高，安全系数较低，无法实现智能自助式充电。

电动汽车充电的系统中充电控制中心与车载充电机之间的通信连接一般采用CAN总线连接，但是CAN总线为有线介质只能匹配固定的充电基站。而电动汽车充电系统目前的多数为移动充电设备，将这些设备与充电控制中心建立通信连接最好的方式是无线通讯。

而采用无线通信方式建立车载充电机与充电控制中心之间的通信连接多采用蓝牙无线通信，蓝牙组网可配置节点最多7个，如果想大规模的网络覆盖车载充电机需要多个蓝牙网络，实施费用高。

发明内容

针对上述情况，本发明提供一种移动式电动汽车充电管理系统及方法，充电控制中心的站级管理服务器包括VBee组网设备、数据处理模块和历史数据存储模块；站级管理服务器通过每个电动汽车上的GPS定位系统的定位信息建立整个区域内的可移动充电机与电动汽车的位置关系函数，并通过计算求解并实现实时最合理的有序充电方案，并将指令传输给可移动充电机，全自动化的满足客户目的地充电的调度要求；可移动充电机充电完成之后会向充电控制中心输出包括蓄电池剩余电量、蓄电池温度、GPS定位等反馈充电信息。可移动充电机与电动汽车的位置关系函数计算方法通过局部最优的贪心算法求解实时最优有序充电方案，实现用户交互特性。站级管理服务器通过对用户数据和电网数据进行数据挖掘预测、对蓄电池进行性能分析，保证对电池损耗较小的情况下，大大满足了用户个性化的需求，并实现了对电网的有效优化。

为了实现上述目的，本发明的技术方案如下：

一种移动式电动汽车充电管理系统，包括充电控制中心、若干可移动充电机，其特征在于，还包括VBee组网设备以及设置在可移动充电机上的Vbee终端节点器，VBee组网设备设置在充电控制中心内，可移动充电机与充电控制中心之间通过以太网连接，可移动充电机与充电控制中心之间通过VBee无线通讯网连接。

所述可移动充电机包括直流充电板、交流充电板、蓄电池组、监控单元、计费器、电量计数器、通讯装置以及Vbee终端节点器，直流充电板和交流充电板分别与蓄电池组通过电线连接，监控单元与蓄电池组连接，电量计数器安装在蓄电池内部，电量计数器与监控单元连接，计费器还包括设置在外部的打印设备和显示屏。

还包括手机、电动汽车、电动汽车数据传输线，手机与电动汽车通过电动汽车数据传输线连接，手机与充电控制中心通过互联网连接。将电动汽车的剩余电量信息传递给手机，手机上的GPS定位系统对电动汽车本身做出定位，并由发射器将电动汽车剩余电量信息和汽车位置信息传递给充电控制中心。

所述充电控制中心的站级管理服务器包括VBee组网设备、数据处理模块和历史数据存储模块。VBee组网设备作为数据输入模块和数据输出模块管理可移动充电机与站级管理服务器之间的通讯。数据处理模块作为算法的硬件承载。历史数据存储模块为储存器。

一种移动式电动汽车充电管理方法，其特征在于，包括以下步骤：

A站级管理服务器通过VBee组网设备从可移动充电机的Vbee终端节点器获取位于该站级管理服务器区域内每个可移动充电机的GPS位置信息和可移动充电机的蓄电池电量信息；

B站级管理服务器通过联网设备与移动服务中心网络连接，从移动服务中心获取以站级管理服务器为中心区域内需要充电的电动汽车的GPS定位信息以及每个电动汽车的需要充电电量信息；

C站级管理服务器通过对电动汽车数据和可移动充电设备数据进行数据挖掘预测、对蓄电池进行性能分析，建立整个区域内的可移动充电机与电动汽车的位置关系函数来进行移动线路选择、移动线路的畅通情况预判；电动汽车充电时间、充电量与可移动充电机剩余电量的关系函数，利用贪心算法求解单量电动汽车的最优可移动充电设备选择；

D站级管理服务器向步骤C中选择的最优可移动充电设备发送电动汽车的GPS位置信息、需要的充电信息以及到达该可移动充电设备的路线选择信息；最优可移动充电设备接收到该组信息之后，沿路线选择到达电动汽车；

E车主根据可移动充电机的显示面板上显示的信息选择直流充电板或者交流充电板，将电动汽车的充电插头插入可移动充电机的选择好的充电板中，开始充电；

F充电过程中监控单元实时对充电机蓄电池的温度、充电量、充电电流加以监测并将监测数据传输给站级管理服务器，由站级管理服务器对监测数据进行处理分析，如果蓄电池的温度超过额定值，则启动防护单元对可移动充电机的蓄电池进行降温；

G当充电完成之后，可移动充电机的显示面板上显示完成充电，车主将电动汽车的充电插头拔出可移动充电机的选择好的充电板中；

H可移动充电机的监控单元将计量好的充电电量显示在显示面板上，车主可以通过可移动充电机上自带的IC卡刷卡付费或者通过手机客户端付费。

本发明的优点是：充电控制中心的站级管理服务器包括VBee组网设备、数据处理模块和历史数据存储模块；站级管理服务器通过每个电动汽车上的GPS定位系统的定位信息建立整个区域内的可移动充电机与电动汽车的位置关系函数，并通过计算求解并实现实时最合理的有序充电方案，并将指令传输给可移动充电机，全自动化的满足客户目的地充电的调度要求；可移动充电机充电完成之后会向充电控制中心输出包括蓄电池剩余电量、蓄电池温度、GPS定位等反馈充电信息。可移动充电机与电动汽车的位置关系函数计算方法通过局部最优的贪心算法求解实时最优有序充电方案，实现用户交互特性。站级管理服务器通过对用户数据和电网数据进行数据挖掘预测、对蓄电池进行性能分析，保证对电池损耗较小的情况下，大大满足了用户个性化的需求，并实现了对电网的有效优化。

附图说明

图1为本发明的结构示意图。

图2为本发明贪心算法的流程图。

在图中：1-充电控制中心，2-可移动充电机，3-VBee组网设备，4-Vbee终端节点器，5-手机，6-电动汽车，7-电动汽车数据传输线。

具体实施方式

为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体图示，进一步阐述本发明。

参见图1~图2，一种移动式电动汽车充电管理系统，包括充电控制中心、若干可移动充电机，其特征在于，还包括VBee组网设备以及设置在可移动充电机上的Vbee终端节点器，VBee组网设备设置在充电控制中心内，可移动充电机与充电控制中心之间通过以太网连接，可移动充电机与充电控制中心之间通过VBee无线通讯网连接。

所述可移动充电机包括直流充电板、交流充电板、蓄电池组、监控单元、计费器、电量计数器、通讯装置以及Vbee终端节点器，直流充电板和交流充电板分别与蓄电池组通过电线连接，监控单元与蓄电池组连接，电量计数器安装在蓄电池内部，电量计数器与监控单元连接，计费器还包括设置在外部的打印设备和显示屏。

还包括手机、电动汽车、电动汽车数据传输线，手机与电动汽车通过电动汽车数据传输线连接，手机与充电控制中心通过互联网连接。将电动汽车的剩余电量信息传递给手机，手机上的GPS定位系统对电动汽车本身做出定位，并由发射器将电动汽车剩余电量信息和汽车位置信息传递给充电控制中心。

所述充电控制中心的站级管理服务器包括VBee组网设备、数据处理模块和历史数据存储模块。VBee组网设备作为数据输入模块和数据输出模块管理可移动充电机与站级管理服务器之间的通讯。数据处理模块作为算法的硬件承载。历史数据存储模块为储存器。

一种移动式电动汽车充电管理方法，其特征在于，包括以下步骤：

A站级管理服务器通过VBee组网设备从可移动充电机的Vbee终端节点器获取位于该站级管理服务器区域内每个可移动充电机的GPS位置信息和可移动充电机的蓄电池电量信息；

B站级管理服务器通过联网设备与移动服务中心网络连接，从移动服务中心获取以站级管理服务器为中心区域内需要充电的电动汽车的GPS定位信息以及每个电动汽车的需要充电电量信息；

C站级管理服务器通过对电动汽车数据和可移动充电设备数据进行数据挖掘预测、对蓄电池进行性能分析，建立整个区域内的可移动充电机与电动汽车的位置关系函数来进行移动线路选择、移动线路的畅通情况预判；电动汽车充电时间、充电量与可移动充电机剩余电量的关系函数，利用贪心算法求解单量电动汽车的最优可移动充电设备选择；

D站级管理服务器向步骤C中选择的最优可移动充电设备发送电动汽车的GPS位置信息、需要的充电信息以及到达该可移动充电设备的路线选择信息；最优可移动充电设备接收到该组信息之后，沿路线选择到达电动汽车；

E车主根据可移动充电机的显示面板上显示的信息选择直流充电板或者交流充电板，将电动汽车的充电插头插入可移动充电机的选择好的充电板中，开始充电；

F充电过程中监控单元实时对充电机蓄电池的温度、充电量、充电电流加以监测并将监测数据传输给站级管理服务器，由站级管理服务器对监测数据进行处理分析，如果蓄电池的温度超过额定值，则启动防护单元对可移动充电机的蓄电池进行降温；

G当充电完成之后，可移动充电机的显示面板上显示完成充电，车主将电动汽车的充电插头拔出可移动充电机的选择好的充电板中；

H可移动充电机的监控单元将计量好的充电电量显示在显示面板上，车主可以通过可移动充电机上自带的IC卡刷卡付费或者通过手机客户端付费。

以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明的范围内。本发明要求的保护范围由所附的权利要求书及其等同物界定。

Claims (8)

1.一种移动式电动汽车充电管理系统，包括充电控制中心、若干可移动充电机，其特征在于，还包括VBee组网设备以及设置在可移动充电机上的Vbee终端节点器，VBee组网设备设置在充电控制中心内，可移动充电机与充电控制中心之间通过以太网连接，可移动充电机与充电控制中心之间通过VBee无线通讯网连接。

2.根据权利要求1所述的移动式电动汽车充电管理系统，其特征在于，所述可移动充电机包括直流充电板、交流充电板、蓄电池组、监控单元、计费器、电量计数器、通讯装置以及Vbee终端节点器，直流充电板和交流充电板分别与蓄电池组通过电线连接，监控单元与蓄电池组连接，电量计数器安装在蓄电池内部，电量计数器与监控单元连接，计费器还包括设置在外部的打印设备和显示屏。

3.根据权利要求1所述的移动式电动汽车充电管理系统，其特征在于，所述可移动充电机包括直流充电板、交流充电板、蓄电池组、监控单元、计费器、电量计数器、通讯装置以及Vbee终端节点器，直流充电板和交流充电板分别与蓄电池组通过电线连接，监控单元与蓄电池组连接，电量计数器安装在蓄电池内部，电量计数器与监控单元连接，计费器还包括设置在外部的打印设备和显示屏。

4.根据权利要求1所述的移动式电动汽车充电管理系统，其特征在于，所述充电控制中心的站级管理服务器包括VBee组网设备、数据处理模块和历史数据存储模块。

5.VBee组网设备作为数据输入模块和数据输出模块管理可移动充电机与站级管理服务器之间的通讯。

6.数据处理模块作为算法的硬件承载。

7.历史数据存储模块为储存器。

8.一种移动式电动汽车充电管理方法，其特征在于，包括以下步骤：

A站级管理服务器通过VBee组网设备从可移动充电机的Vbee终端节点器获取位于该站级管理服务器区域内每个可移动充电机的GPS位置信息和可移动充电机的蓄电池电量信息；

B站级管理服务器通过联网设备与移动服务中心网络连接，从移动服务中心获取以站级管理服务器为中心区域内需要充电的电动汽车的GPS定位信息以及每个电动汽车的需要充电电量信息；

C站级管理服务器通过对电动汽车数据和可移动充电设备数据进行数据挖掘预测、对蓄电池进行性能分析，建立整个区域内的可移动充电机与电动汽车的位置关系函数来进行移动线路选择、移动线路的畅通情况预判；电动汽车充电时间、充电量与可移动充电机剩余电量的关系函数，利用贪心算法求解单量电动汽车的最优可移动充电设备选择；

D站级管理服务器向步骤C中选择的最优可移动充电设备发送电动汽车的GPS位置信息、需要的充电信息以及到达该可移动充电设备的路线选择信息；最优可移动充电设备接收到该组信息之后，沿路线选择到达电动汽车；

E车主根据可移动充电机的显示面板上显示的信息选择直流充电板或者交流充电板，将电动汽车的充电插头插入可移动充电机的选择好的充电板中，开始充电；

F充电过程中监控单元实时对充电机蓄电池的温度、充电量、充电电流加以监测并将监测数据传输给站级管理服务器，由站级管理服务器对监测数据进行处理分析，如果蓄电池的温度超过额定值，则启动防护单元对可移动充电机的蓄电池进行降温；

G当充电完成之后，可移动充电机的显示面板上显示完成充电，车主将电动汽车的充电插头拔出可移动充电机的选择好的充电板中；

H可移动充电机的监控单元将计量好的充电电量显示在显示面板上，车主可以通过可移动充电机上自带的IC卡刷卡付费或者通过手机客户端付费。