CN104635577B - 一种电动汽车有序充电引导装置 - Google Patents

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Abstract

一种电动汽车有序充电引导装置,包括智能人机交互终端和车辆数据采集终端。车辆数据采集终端通过CAN总线采集车辆运行数据。智能人机交互终端以嵌入式处理器为核心,其***设备包括音视频输入/输出模块、存储模块、触摸屏、GPS模块、WIFI模块、2G/3G/4G模块,以及蓝牙主模块。智能人机交互终端通过GPS模块获取电动汽车的位置和速度等信息,通过2G/3G/4G模块实现与电动汽车有序充电管理服务平台的远程信息交互,通过蓝牙主模块实现与车辆数据采集终端的数据交互。智能人机交互终端将车辆和充电站信息实时展示在屏幕上,用户可在触摸屏上实现各种操作,如查看实时的车辆数据、充电站的信息,并进行充电站位置导航、离线数据下载等。

Description

一种电动汽车有序充电引导装置
技术领域
本发明涉及一种电动汽车充电引导装置。
背景技术
发展高效、清洁的电动汽车,是降低化石能源依赖性和缓解大气污染的有效途径之一。各国政府和相关企业高度关注新能源汽车产业的发展,将电动汽车的发展纳入国家战略。近几年,世界各地电动汽车市场增长势头强劲,进入快速发展通道的迹象愈发明显。然而电动汽车充电行为在时间和空间上具有随机性,规模化运营的电动汽车充电行为的随机性,如果不加控制地接入电网,一方面会对负荷平衡、电源容量、电能质量等方面产生影响,不利于电网的稳定;另一方面也会增加电网建设的投入,并且导致设备利用率降低,增大电网的运行的压力。
有序充电是对电动汽车充电进行有效的引导和控制,即在满足电动汽车用户使用需求的前提下,通过有效的技术经济手段引导电动汽车避开电网负荷的高峰时段进行充电。有序充电能够合理地分散电动汽车的充电功率,减少其对电网负荷的冲击以及+必要的发输电建设投资,保证电动汽车与电网协调发展,达到削峰填谷的问的。
当前有关电动汽车有序充电的研究主要集中从电网的角度,结合电网的运行状态去研究有序充电的控制方法和算法,而对于用户侧端的数据采集和充电引导的实现及用户体验很少有专利和文献做出详细的解决方案和介绍。如专利201010521514.3《电动汽车有序充电控制方法和***》结合电网状态介绍了一种电动汽车有序充电控制方法。专利20110148662.X《一种电动汽车有序充电控制***》介绍了一种电动汽车有序充电控制***对电动汽车充电进行控制。
发明内容
本发明的目的是克服现有的无序充电带来的一系列问题,提出了一种电动汽车有序充电引导终端。
本发明包括智能人机交互终端和车辆数据采集终端两部分。
所述的车辆数据采集终端以车用级16位单片机为核心,***设备包括CAN控制器模块和蓝牙从模块。所述的CAN控制器模块与车辆的CAN总线连接,采集车辆上的CAN数据。所述的蓝牙从模块通过串口接收单片机发来的车辆数据,同时将数据转换成蓝牙协议进行发送;单片机处理接收到的CAN数据包,将有用的CAN数据包进行解析并发送给蓝牙模块;所述的车辆数据采集终端采用标准的OBD接口,可以直接连接到车辆的OBD接口上采集车辆的CAN总线数据,而无需对车辆进行任何改动。
所述的智能人机交互终端以嵌入式处理器为核心,***设备主要包括音视频输入/输出模块、存储模块、触摸屏、GPS模块、WIFI模块、2G/3G/4G模块,以及蓝牙主模块。所述的音视频输入/输出模块包括音视频解码器、摄像头和喇叭装置;所述的存储模块用于存储车辆数据、充电站信息、地图及地图导航数据;所述的触摸屏提供用户进行本地操作的人机交互界面;所述的智能人机交互终端通过2G/3G/4G模块或者WIFI模块实现与外部网络,如以太网、局域网的连接;所述的蓝牙主模块可以实现与车辆数据采集终端之间蓝牙数据的交互。所述的智能人机交互终端实现与远程的电动汽车有序充电管理服务平台的信息交互:一方面智能人机交互终端能够实时地将车辆信息:车辆的位置信息、车辆的运行状态信息、电池状态信息、故障信息等,以及各种请求指令:车辆预约充电、充电站一键导航、充电站信息查询、充电电价查询、余额查询、充电历史记录查询等,发送给电动汽车有序充电管理服务平台;另一方面,智能人机交互终端能够实时接收电动汽车有序充电管理服务平台发送来的各个充电站的信息,包括充电站位置信息、充电站中充电桩的信息、充电桩使用信息、充电电价信息、车辆充电预约信息、用户信息等。
所述的智能人机交互终端与车辆数据采集终端通过蓝牙进行数据交互;所述的智能人机交互终端在检测到车辆数据采集终端时,自动进行蓝牙配对,实时接收车辆数据采集终端发来的蓝牙数据,并将数据按照自定义的蓝牙通信协议进行解析并显示在人机界面中,其中车辆数据采集终端发来的蓝牙数据包括车速、车辆行驶里程、车辆故障信息、车辆电池信息、电池故障信息、车辆充电状态信息等。
所述的智能人机交互终端通过GPS模块获得车辆的位置信息、车速信息,并将这些信息实时显示到人机交互界面上,同时在地图上显示出当前车辆的位置;所述的智能人机交互终端与远程的电动汽车有序充电管理服务平台进行信息交互,将获得的充电站的位置信息和充电桩的使用信息实时地在地图上显示;所述的智能人机交互终端可以根据用户所选择的充电站以及当前车辆的位置信息进行路径导航;所述的智能人机交互终端能够根据用户的电池使用信息,充电站位置及充电桩使用信息、当前位置信息计算出最佳的充电站,并将用户导航到该充电站进行充电;所述的智能人机交互终端能够为用户提供充电预约服务;所述的智能人机交互终端能够为用户提供离线地图的下载功能;所述的智能人机交互终端通过远程的电动汽车有序充电管理服务平台进行程序版本的升级;所述的智能人机交互终端提供语音提示功能,当车辆和电池出现故障时进行语音故障播报,当车辆进行充电时和充电充满时进行语音提示;所述的智能人机交互终端能够实时地将故障信息发送到远程的电动汽车有序充电管理服务平台,等待远程故障诊断和在线救援;所述的智能人机交互终端提供车辆数据、电池信息本地存储功能,用户可以选择将车辆数据、电池信息定期地存储在SD卡上。
在实际使用中,所述的智能人机交互终端的硬件可以是定制的,或也可以直接是具有GPS、2G/3G/4G及蓝牙功能的各种手机及平板,并在手机和平板上安装具有所述智能人机交互终端功能的应用软件。
附图说明
图1为本发明结构示意图;
图2为本发明智能交互终端结构示意图。
具体实施方式
以下结合附图和具体实施方式对本发明做进一步说明。
如图1所示,本发明电动汽车有序充电引导终端包括智能交互终端和车辆数据采集终端。智能交互终端与电动汽车有序充电管理服务平台进行远程信息交互,车辆数据采集终端采集电动汽车CAN总线数据。
所述的车辆数据采集终端以车用级16位单片机为核心,***包括CAN控制器模块和蓝牙从模块。所述的CAN控制器模块与车辆的CAN总线连接,采集车辆上的CAN数据。所述的蓝牙从模块通过串口接收单片机发来的车辆数据,同时将数据转成蓝牙协议进行发送;单片机处理接收到的CAN数据包,将有用的CAN数据包进行解析并通过串口发送给蓝牙模块。
所述的智能交互终端结构如图2所示,智能交互终端以嵌入式处理器为核心,***包括音视频输入/输出模块、存储模块、触摸屏、GPS模块、WIFI模块、2G/3G/4G模块,以及蓝牙主模块。智能交互终端通过GPS模块获取电动汽车的位置和速度等信息,通过2G/3G/4G模块实现与电动汽车有序充电管理服务平台的远程信息交互,通过蓝牙主模块实现与车辆数据采集终端的数据交互。智能交互终端将车辆信息、充电站信息实时地展示在屏幕上,用户可以根据自身需求在触摸屏上实现各种操作,如查看实时的车辆数据、查看充电站的信息,以及实现充电站地图导航、离线数据下载、车辆数据存储等功能。
车辆数据采集终端通过CAN总线实现对电动汽车的车辆数据的采集。在实际使用时,车辆数据采集终端采用标准的OBD接口,可以直接加入电动汽车,而无需对车辆进行任何改动。智能交互终端在检测到车辆数据采集终端时,自动进行蓝牙配对,进而实现蓝牙数据的交互。所述的智能人机交互终端的硬件可以是定制的,或也可以直接是具有GPS、2G/3G/4G及蓝牙功能的各种手机及平板,并在手机和平板上安装具有所述智能人机交互终端功能的应用软件。
本发明从用户侧和电动汽车车辆数据采集侧出发,有效地解决了电动汽车无序充电对配电网的影响,同时也大大地方便了用户对电动汽车进行充电,为电动汽车大规模的推广起到了积极的作用。

Claims (2)

1.一种电动汽车有序充电引导装置,其特征在于,所述的电动汽车有序充电引导终端包括智能交互终端和车辆数据采集终端;
所述的车辆数据采集终端以车用级16位单片机为核心,其***包括CAN控制器模块和蓝牙从模块;所述的CAN控制器模块与车辆的CAN总线连接,采集车辆上的CAN数据;蓝牙从模块通过串口接收单片机发来的车辆数据,同时将数据转换成蓝牙协议发送;所述的单片机处理接收到的CAN数据包,将CAN数据包进行解析,并解析后的数据发送给蓝牙从模块;所述的车辆数据采集终端采用标准的OBD接口,连接到车辆的OBD接口上采集车辆的CAN总线数据;
所述的智能人机交互终端以嵌入式处理器为核心,其***设备主要包括音视频输入/输出模块、存储模块、触摸屏、GPS模块、WIFI模块、2G/3G/4G模块,以及蓝牙主模块;所述的音视频输入/输出模块为音视频解码器、摄像头和喇叭装置;所述的存储模块用于存储车辆数据、充电站信息、地图及地图导航数据;所述的触摸屏提供用户进行本地操作的人机交互界面;所述的智能人机交互终端通过2G/3G/4G模块或者WIFI模块实现与外部网络的连接;所述的蓝牙主模块实现设备之间蓝牙数据的传输;
所述的智能人机交互终端实现与远程的电动汽车有序充电管理服务平台的信息交互:一方面智能人机交互终端能够实时地将车辆信息:车辆的位置信息、车辆的运行状态信息、电池状态信息、故障信息,以及各种请求指令:车辆预约充电、充电站一键导航、充电站信息查询、充电电价查询、余额查询、充电历史记录查询,发送给电动汽车有序充电管理服务平台;另一方面,智能人机交互终端能够实时接收电动汽车有序充电管理服务平台发送来的各个充电站的信息,包括充电站位置信息、充电站中充电桩的信息、充电桩使用信息、充电电价信息、车辆充电预约信息、用户信息;
所述的智能人机交互终端与车辆数据采集终端通过蓝牙进行数据交互;所述的智能人机交互终端在检测到车辆数据采集终端时,自动进行蓝牙配对,并实时接收车辆数据采集终端发来的蓝牙数据,将数据按照自定义的蓝牙通信协议进行解析并显示在人机交互界面中,其中车辆数据采集终端发来的蓝牙数据包括车速、车辆行驶里程、车辆故障信息、车辆电池信息、电池故障信息、车辆充电状态信息;
所述的智能人机交互终端通过GPS模块获得车辆的位置信息、车速信息,并将这些信息实时显示到人机交互界面上,同时在地图上显示出当前车辆的位置;所述的智能人机交互终端与远程的电动汽车有序充电管理服务平台进行信息交互,将获得的充电站的位置信息和充电桩的使用信息实时在地图上显示;所述的智能人机交互终端根据用户所选择的充电站以及当前车辆的位置信息进行路径导航;所述的智能人机交互终端能够根据车辆的电池状态信息,充电站位置及充电桩使用信息、当前位置信息计算出最佳的充电站,并将用户导航到该充电站进行充电;所述的智能人机交互终端能够为用户提供充电预约服务;所述的智能人机交互终端能够为用户提供离线地图的下载功能;所述的智能人机交互终端通过远程的电动汽车有序充电管理服务平台进行程序升级;所述的智能人机交互终端提供语音提示功能,当车辆和电池出现故障时进行语音故障播报,当车辆进行充电时和充电充满时进行语音提示;所述的智能人机交互终端能够实时地将故障信息发送到远程的电动汽车有序充电管理服务平台,等待远程故障诊断和在线救援;所述的智能人机交互终端提供车辆位置信息、车辆运行状态信息、电池状态信息本地存储的功能,用户能够将这些信息定期存储在SD卡上。
2.根据权利要求1所述的电动汽车有序充电引导装置,其特征在于,所述的智能人机交互终端的硬件是定制的,或是具有GPS、2G/3G/4G及蓝牙功能的各种手机及平板,并在手机和平板上安装具有所述智能人机交互终端功能的应用软件;所述的智能交互终端通过2G/3G/4G模块实现与电动汽车有序充电管理服务平台的远程信息交互,通过蓝牙主模块实现与车辆数据采集终端的数据交互;所述的智能交互终端将车辆信息、充电站信息实时地展示在屏幕上,用户能够根据自身需求在触摸屏上查看实时的车辆位置信息、车辆运行状态信息、电池状态信息,查看充电站的信息,以及实现充电站地图导航、离线数据下载、车辆信息存储。
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