CN110901452A - 用于电动汽车的充电管理系统及充电管理方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种用于电动汽车的充电管理系统及充电管理方法，其中充电管理系统包括电量感测装置、需求申报装置、控制装置以及充电执行装置，电量感测装置设置于电动汽车的内部，且电量感测装置用于获取电动汽车的电池的剩余电量；需求申报装置用于接收并显示剩余电量，需求申报装置还用于发送充电需求；控制装置用于接收充电需求并且根据充电需求生成充电计划；充电执行装置与控制装置电连接，充电执行装置用于接收充电计划并且根据充电计划对电动汽车充电。本发明专利申请中的充电管理系统及充电管理方法能够根据电动汽车的剩余电量以及用户所做出的充电需求，合理地分配充电资源。

Description

用于电动汽车的充电管理系统及充电管理方法
技术领域
本发明涉及电动汽车技术领域，尤其涉及一种用于电动汽车的充电管理系统及充电管理方法。
背景技术
电动汽车的充电主要依赖于充电站实现，充电站类似于传统的加油站——在充电站中设置很多充电桩。
由于电动汽车的充电速度较慢，很多车主会在不急需使用的情况下将电动汽车停放在充电站中慢慢充电，这样导致电量已经充满但是未能及时离开的情况时常发生。长时间停放车辆在充电站的时刻在充电站的时间轴中呈现为随机分布，导致充电站的管理混乱，车辆进出不便。
发明内容
本发明的主要目的在于提供一种用于电动汽车的充电管理系统及管理方法，能够根据电动汽车的剩余电量以及车主做出的充电需求，合理地分配充电站的充电资源。
本发明实施例的一个方面，提供了一种充电管理系统。所述充电管理系统用于规划电动汽车在充电站的充电需求，所述充电管理系统包括：
电量感测装置，所述电量感测装置设置于所述电动汽车的内部，且所述电量感测装置用于获取所述电动汽车的电池的剩余电量；
需求申报装置，所述需求申报装置与所述电量感测装置通信连接，所述需求申报装置用于接收并显示所述剩余电量，所述需求申报装置还用于发送充电需求；
控制装置，所述控制装置与所述需求申报装置通信连接，所述控制装置用于接收所述充电需求并且根据所述充电需求生成充电计划；
充电执行装置，所述充电执行装置与所述控制装置电连接，所述充电执行装置用于接收所述充电计划并且根据所述充电计划对所述电动汽车充电。
进一步地，所述电量感测装置包括：
感测单元，所述感测单元与所述电动汽车的电源模块电连接；
前端控制单元，所述前端控制单元与所述感测单元电连接；
第一通信单元，所述第一通信单元与所述前端控制单元电连接，所述第一通信单元还与所述需求申报装置电连接。
进一步地，所述控制装置包括：
服务器，所述服务器与所述需求申报装置通信连接；
后端控制单元，所述后端控制单元的数目为至少一个，所述后端控制单元与所述服务器电连接。
进一步地，所述需求申报装置包括移动终端，所述第一通信单元包括蓝牙模块，所述充电执行装置包括至少一个充电桩，所述充电桩与所述后端控制单元两者一一对应地电连接。
本发明实施例的另一方面，提供了一种充电管理方法。所述充电管理方法用于规划电动汽车在充电站的充电需求，所述充电管理方法包括：
电量感测装置获取电动汽车的电池的剩余电量并将所述剩余电量发送至需求申报装置；
所述需求申报装置显示所述剩余电量，并将充电需求发送至控制装置；
所述控制装置根据所述充电需求生成充电计划，并将所述充电计划发送至充电执行装置；
所述充电执行装置根据所述充电计划对所述电动汽车充电。
进一步地，所述需求申报装置显示所述剩余电量，并将充电需求发送至控制装置的步骤包括：
所述需求申报装置显示所述剩余电量的同时还显示预估充电时间，所述充电需求包括需求充电时间以及所述剩余电量。
进一步地，所述需求申报装置显示所述剩余电量，并将充电需求发送至控制装置的步骤，包括：
所述需求申报装置发送所述充电需求的同时，还发送所述电动汽车的型号及电池容量。
进一步地，所述控制装置根据所述充电需求生成充电计划，并将所述充电计划发送至充电执行装置的步骤包括：
所述控制装置根据所述剩余电量以及所述电池容量，计算必要充电时间；
所述控制装置将所述需求充电时间与所述必要充电时间进行比较，若所述必要充电时间不大于所述需求充电时间则生成普通充电计划，若所述必要充电时间大于所述需求充电时间则生成快速充电计划。
进一步地，所述普通充电计划和所述快速充电计划均包括用于标记所述充电桩的设备ID。
进一步地，所述充电计划也被所述控制装置发送至所述需求申报装置。
本发明的附加方面和有益效果将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。
附图说明
图1为本发明的一些实施例中的充电管理系统的组成部分示意图；
图2为本发明的一些实施例中的电量感测装置的组成部分示意图；
图3为本发明的一些实施例中的控制装置的组成部分示意图；
图4为本发明的一些实施例中的充电管理方法的流程示意图；
图5为本发明的另一些实施例中的充电管理方法的流程示意图。
图中，120-电量感测装置，122-感测单元，124-前端控制单元；126-第一通信单元；140-需求申报装置；160-控制装置，162-服务器，164-后端控制单元；180-充电执行装置。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施方式，实施方式的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施方式是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接和活动连接，也可以是可拆卸连接和不可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接或可以是相互间的通讯。
在本发明中涉及类似“第一”或“第二”等用语仅用于描述目的，不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。
在本说明书的描述中，参考术语“一些实施例”、“一个实施例”或“另一实施例”等的描述意指结合实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
本发明各实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须以本领域普通技术人员能够实现为基础。当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明所要求的保护范围之内。
为了简化本发明的公开，下文中对特定例子的部件和设置进行描述。当然，它们仅仅为示例，并且目的不在于限制本发明。此外，本发明可以在不同例子中重复参考数字和/或参考字母，这种重复是为了简化和清楚的目的，其本身不指示所讨论各种实施例和/或设置之间的关系。
应当指出，本申请所述的电动汽车包括纯电动汽车(BEV)、混合动力汽车(BEV)和燃料电池电动汽车，其中混合动力汽车(BEV)至少包括插电式混合动力汽车和增程式混合动力汽车。
本申请的实施例的一个方面还提供了一种充电管理系统。以下文字将描述本申请一些实施例中的充电管理系统。
请参阅图1。充电管理系统10包括电量感测装置120、需求申报装置140、控制装置160和充电执行装置180。电量感测装置120设置于电动汽车的内部，需求申报装置140与电量感测装置120通信连接，控制装置160与需求申报装置140通信连接，充电执行装置180与控制装置160电连接。
电量感测装置120用于获取电动汽车的电池的剩余电量；需求申报装置140用于接收并显示该剩余电量，需求申报装置140还用于发送充电需求；控制装置160用于接收该充电需求并且根据该充电需求生成充电计划；充电执行装置180用于接收该充电计划并且根据该充电计划对电动汽车充电。
本实施例中的充电管理系统，利用电量感测装置的感测结果，协助用户确定充电需求。根据用户由需求申报装置发送的充电需求生成充电计划。当用户驾驶电动汽车到达充电站时，可以直接根据充电计划进行充电操作，避免了排队拥堵等时间浪费，从而提高了效率。
在另一些实施例中，请参阅图2，电量感测装置120包括感测单元122、前端控制单元124和第一通信单元126。
感测单元122与电动汽车的电源模块电连接；前端控制单元124与感测单元122电连接；第一通信单元126与前端控制单元124电连接，第一通信单元126还与需求申报装置140电连接。
可以理解的是，电动汽车本身具有电池的剩余电量显示功能，因此感测单元可直接利用电动汽车本身所具有的感应装置，无需额外添加其它设备。前端控制单元可采用单片机等设备，以降低成本。
进一步地，在另一些实施例中，请参阅图3，控制装置160包括服务器162和后端控制单元164。服务器162与需求申报装置140通信连接；后端控制单元164的数目为至少一个，后端控制单元164与服务器162电连接。
可以理解的是，充电管理系统接收到的充电需求数量可能非常庞大，因此需要高性能的服务器对充电需求进行处理从而生成充电计划。现有的移动终端通常都具有网络访问的功能，因此移动终端可直接与服务器进行通信，后端控制单元也可以采用价格相对低廉且可靠性高的设备，例如单片机。
进一步地，在另一些实施例中，需求申报装置140包括移动终端，第一通信单元126包括蓝牙模块，充电执行装置180包括至少一个充电桩，该至少一个充电桩与后端控制单元两者一一对应地电连接。可以理解的是，移动终端包括且不限于手机、平板电脑、笔记本电脑、掌上电脑、个人数字助理(Personal Digital Assistant，PDA)、便捷式媒体播放器(Portable Media Player，PMP)、导航装置、可穿戴设备、智能手环以及计步器等。
在可替代的实施方式中，需求申报装置也可以直接采用某些电动汽车自身所具有的中控系统，此时感测单元以及需求申报装置之间直接电连接，无需采用额外的通信模块，从而降低了成本。上述中控系统需要具备移动通信的功能，在实际应用中可根据电动汽车的型号进行选择。
本申请的实施例的另一方面还提供了一种充电管理方法。以下文字将描述本申请一些实施例中的充电管理方法。
请参阅图4。充电管理方法包括如下步骤：
S120：电量感测装置获取电动汽车的电池的剩余电量并将该剩余电量发送至需求申报装置；
S140：需求申报装置显示该剩余电量，并将充电需求发送至控制装置；
S160：控制装置根据该充电需求生成充电计划，并将该充电计划发送至充电执行装置。
S180：充电执行装置根据该充电计划对电动汽车充电。
进一步地，在另一些实施例中，步骤S140中，需求申报装置显示剩余电量的同时还显示预估充电时间，充电需求包括需求充电时间以及该剩余电量。
预估充电时间用于对用户进行提示或提供参考，方便用户确定充电需求。预估充电时间由电量感测装置发送至移动终端等需求申报装置，因此需求申报装置既能够显示剩余电量，也能够显示预估充电时间。
需求充电时间与电动汽车的停放时间直接关联。如果车主不急需使用电动汽车，则用户可延长需求充电时间，相应地也延长停放时间的需求，以使电动汽车以普通充电模式对电池进行保护；如果车主急需使用电动汽车，则用户可缩短需求充电时间，相应地也缩短停放时间需求，以使电动汽车以高速充电模式快速补充电量。
进一步地，在另一些实施例中，步骤S140中，需求申报装置发送充电需求的同时，还发送电动汽车的型号及电池容量。
预估充电时间和需求充电时间都是由电动汽车端确定的，对于充电站端来说是不一定可靠的，因此需要同步发送电动汽车的型号和电池容量，其中型号用于使充电站能够确定合适的充电设备和充电功率，电池容量用于对需求充电时间进行校验。
进一步地，在另一些实施例中，请参阅图5，步骤S160包括：
S162：控制装置根据剩余电量以及电池容量，计算必要充电时间；
S164：控制装置将需求充电时间与该必要充电时间进行比较，若该必要充电时间不大于该需求充电时间则生成普通充电计划，若该必要充电时间大于该需求充电时间则生成快速充电计划。
S166：控制装置将该普通充电计划或者该快速充电计划发送至充电执行装置。
必要充电时间是指在普通充电模式下将电池充满所需要消耗的时间。如果必要充电时间小于或等于需求充电时间，则普通充电模式即可保证将电池充满，不必使用快速充电模式；反之，如果必要充电时间大于需求充电时间，则在当前的需求充电时间下，采用普通充电模式无法保证按时将电池充满，需要进入快速充电模式。当然，也有可能出现即使采用快速充电模式也无法满足用户需求的情况。此时，服务器向移动终端等需求申报装置发出反馈通知，以提升用户。
通常，用户的充电需求与其出行计划时明确关联，这就导致电动汽车在充电站中的停放时间也是经常变化的。如果停放时间较长，则可采用普通充电模式充电，以求保护电动汽车的电池；如果停放时间较短，则可采用快速充电模式，以确保能够快速补充电动汽车的电量。再者，即使电动汽车充满电，但是只要用户未将其开走，充电站也无法对电动汽车进行有效管理。所以，通过合理地分配充电时间，能够保证充电站的有效使用，将停放时间较长的电动汽车和停放时间较短的电动汽车分区域放置以避免出现混乱。
进一步地，在一些实施例中，普通充电计划和快速充电计划均包括用于标记充电桩的设备ID。在普通充电计划或快速充电计划中明确所分配的充电桩，能够使得用户在充电站尽快找到分配给自己的充电桩。
可以理解的是，控制装置将普通充电计划或者快速充电计划发送至充电执行装置，也将该普通充电计划或者该快速充电计划发送至需求申报装置
进一步地，在一些实施例中，所述充电计划也被所述控制装置发送至所述需求申报装置。需求申报装置为用户随身携带，将所生成的充电计划反馈给需求申报装置，从而使得用户能够尽早得知为自己的电动汽车所安排的充电计划，从而提前有针对性的准备。
应当指出，本发明所有实施例中的方法步骤仅给出了一种可能的顺序。在不违背本发明原理以及可行逻辑的情况下，本领域技术人员可以理解：本发明所有实施例中的方法步骤可以同时执行，或者调换顺序。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由权利要求及其等同物限定。

Claims (10)

1.充电管理系统，所述充电管理系统用于规划电动汽车在充电站的充电需求，其特征在于，所述充电管理系统包括：
电量感测装置，所述电量感测装置设置于所述电动汽车的内部，且所述电量感测装置用于获取所述电动汽车的电池的剩余电量；
需求申报装置，所述需求申报装置与所述电量感测装置通信连接，所述需求申报装置用于接收并显示所述剩余电量，所述需求申报装置还用于发送充电需求；
控制装置，所述控制装置与所述需求申报装置通信连接，所述控制装置用于接收所述充电需求并且根据所述充电需求生成充电计划；
充电执行装置，所述充电执行装置与所述控制装置电连接，所述充电执行装置用于接收所述充电计划并且根据所述充电计划对所述电动汽车充电。
2.根据权利要求1所述的充电管理系统，其特征在于，所述电量感测装置包括：
感测单元，所述感测单元与所述电动汽车的电源模块电连接；
前端控制单元，所述前端控制单元与所述感测单元电连接；
第一通信单元，所述第一通信单元与所述前端控制单元电连接，所述第一通信单元还与所述需求申报装置电连接。
3.根据权利要求2所述的充电管理系统，其特征在于，所述控制装置包括：
服务器，所述服务器与所述需求申报装置通信连接；
后端控制单元，所述后端控制单元的数目为至少一个，所述后端控制单元与所述服务器电连接。
4.根据权利要求3所述的充电管理系统，其特征在于：所述需求申报装置包括移动终端，所述第一通信单元包括蓝牙模块，所述充电执行装置包括至少一个充电桩，所述充电桩与所述后端控制单元两者一一对应地电连接。
5.充电管理方法，所述充电管理方法用于规划电动汽车在充电站的充电需求，其特征在于，所述充电管理方法包括：
电量感测装置获取电动汽车的电池的剩余电量并将所述剩余电量发送至需求申报装置；
所述需求申报装置显示所述剩余电量，并将充电需求发送至控制装置；
所述控制装置根据所述充电需求生成充电计划，并将所述充电计划发送至充电执行装置；
所述充电执行装置根据所述充电计划对所述电动汽车充电。
6.根据权利要求5所述的充电管理方法，其特征在于：所述需求申报装置显示所述剩余电量，并将充电需求发送至控制装置的步骤包括：
所述需求申报装置显示所述剩余电量的同时还显示预估充电时间，所述充电需求包括需求充电时间以及所述剩余电量。
7.根据权利要求6所述的充电管理方法，其特征在于：所述需求申报装置显示所述剩余电量，并将充电需求发送至控制装置的步骤，包括：
所述需求申报装置发送所述充电需求的同时，还发送所述电动汽车的型号及电池容量。
8.根据权利要求7所述的充电管理方法，其特征在于：所述控制装置根据所述充电需求生成充电计划，并将所述充电计划发送至充电执行装置的步骤包括：
所述控制装置根据所述剩余电量以及所述电池容量，计算必要充电时间；
所述控制装置将所述需求充电时间与所述必要充电时间进行比较，若所述必要充电时间不大于所述需求充电时间则生成普通充电计划，若所述必要充电时间大于所述需求充电时间则生成快速充电计划。
9.根据权利要求8所述的充电管理方法，其特征在于：所述普通充电计划和所述快速充电计划均包括用于标记所述充电桩的设备ID。
10.根据权利要求5-9中任一项所述的充电管理方法，其特征在于：所述充电计划也被所述控制装置发送至所述需求申报装置。
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