CN110053498A - 一种电动汽车智能充放电物联网云综合集成*** - Google Patents

一种电动汽车智能充放电物联网云综合集成*** Download PDF

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Abstract

本发明提供了一种电动汽车智能充放电物联网云综合集成***，该电动汽车智能充放电物联网云综合集成***分别通过电池荷电状态获取模块和定位模块获取电动汽车当前对应电池荷电状态信息与电动汽车当前的位置信息，并将该电池荷电状态信息与位置信息通过物联网通信模块传送至云端控制模块，该云端控制模块随后根据该电池荷电状态信息与位置信息，生成用于指示电动汽车进行智能充放电操作的控制信号，从而实现对电动汽车充电提醒的智能化操作。

Description

一种电动汽车智能充放电物联网云综合集成***
技术领域
本发明涉及电动汽车的技术领域，特别涉及一种电动汽车智能充放电物联网云综合集成***。
背景技术
随着新能源技术的推广，电动汽车已经在汽车市场上占有一定的份额和优势。电动汽车是通过在汽车上设置电池作为动力源，并由该电池箱发动机提供电动，从而驱动发动机运转。由于电动汽车的行驶里程决定于其电池的续航时间和电动汽车的行驶状态，为了实现电动汽车行驶里程的最大化，需要在电动汽车行驶过程中，根据电动汽车的行驶速度和行驶路况状态，实时调整和控制该电池的供电过程，从而保证电池的电能得到最优化的转换。由于蓄电池技术的限制，现有的用于电动汽车的蓄电池对应的续航里程依然不能与传统的汽油汽车的续航里程相匹配。并且，当电动汽车的蓄电池的剩余电量达到警戒值时，需要及时对蓄电池进行充电操作，否则，当蓄电池的剩余电量持续低于该警戒值时，对损坏蓄电池的性能，从而导致蓄电池无法正常充放电或者无法完成满载充电等问题。
此外，虽然现有国内电动汽车的普及率逐渐提高，但是充电桩等电动汽车的配套设施并没有相应地完善，其中，在一些地区中充电桩的分布密度相当低，这使得当电动汽车在行驶过程可能存在无法快速地寻找到充电桩进行应急充电，而上述情况也是现有国内电动汽车依然无法获得消费者认可的一个重要原因。当电动汽车需要进行长时间的行驶时，需要驾驶员时刻关注电动汽车蓄电池的剩余电量情况以及行驶区域的充电桩分布情况，这很容易导致驾驶员发生分心的情况，从而影响驾驶的安全性。可见，现有技术无法为电动汽车提供一种能够实现充电桩分布智能提醒的物联网云综合集成***。
发明内容
针对现有技术存在的缺陷，本发明提供一种电动汽车智能充放电物联网云综合集成***，该电动汽车智能充放电物联网云综合集成***分别通过电池荷电状态获取模块和定位模块获取电动汽车当前对应电池荷电状态信息与电动汽车当前的位置信息，并将该电池荷电状态信息与位置信息通过物联网通信模块传送至云端控制模块，该云端控制模块随后根据该电池荷电状态信息与位置信息，生成用于指示电动汽车进行智能充放电操作的控制信号，从而实现对电动汽车充电提醒的智能化操作。该电动汽车智能充放电物联网云综合集成***能够根据电动汽车自身实时的蓄电池剩余电量信息和行驶位置信息，并通过物联网将上述两种信息实时传送至云端控制模块中，该云端控制模块能够根据上述两种信息确定该电池汽车当前是否需要进行充电操作，以及结合电动汽车当前所处行驶区域的充电桩分布状态来根据预设的模式来生成关于电动汽车前往充电桩所处位置的最优行驶线路，从而提高电动汽车进行充电操作的智能化程度和提高该充电操作的效率，以保证电动汽车的蓄电池能够维持稳定的续航性能。
本发明提供一种电动汽车智能充放电物联网云综合集成***，其特征在于：
所述电动汽车智能充放电物联网云综合集成***包括电池荷电状态获取模块、定位模块、物联网通信模块和云端控制模块；其中，
所述电池荷电状态获取模块用于获取关于电动汽车当前对应的电池荷电状态信息；
所述定位模块用于获取所述电动汽车当前的位置信息；
所述物联网通信模块用于实现所述电池荷电状态获取模块、所述定位模块与所述云端控制模块之间的数据通信；
所述云端控制模块用于根据所述电池荷电状态信息和所述位置信息，生成指示所述电动汽车进行智能充放电操作的控制信号；
进一步，所述电池荷电状态获取模块包括电池剩余电量获取子模块、电池电量消耗速度获取子模块和电池工作时长计算子模块；其中，
所述电池剩余电量获取子模块用于获取所述电动汽车中电池当前的剩余电量值；
所述电池电量消耗速度获取子模块用于获取所述电动汽车中电池当前的电量消耗速度；
所述电池工作时长计算子模块用于根据所述剩余电量值和所述电池消耗速度，计算所述电动汽车的电池对应的可维持供电时间长度；
进一步，所述电池荷电状态获取模块还包括电池弛豫状态判断模块和电池状态报警子模块；
所述电池弛豫状态判断模块用于根据所述剩余电量值和所述电量消耗速度，判断所述电动汽车的电池对应的充放电性能；其中，
若所述剩余电量值低于预设剩余电量阈值或者所述电量消耗速度超过预设电量消耗速度阈值，则所述电池弛豫状态判断模块确定所述电动汽车的电池当前处于工作弛豫状态，并向所述电池状态报警子模块发送第一判断信号，所述电池状态报警子模块以此进行适应性的报警提示操作；
否则，所述电池弛豫状态判断模块确定所述电动汽车的电池当前处于非工作弛豫状态，并向所述电池状态报警子模块发送第二判断信号，所述电池状态报警子模块以此维持当前操作模式不变；
进一步，所述定位模块包括位置确定子模块、时钟信号生成子模块和行驶线路记录子模块；其中，
所述时钟信号生成子模块用于生成具有预设周期性分布的时钟信号；
所述位置确定子模块用于根据所述时钟信号，获取并更新所述电动汽车当前的位置信息；
所述行驶线路记录子模块用于接收来自所述位置确定子模块获取的若干不同位置信息，并根据所述若干不同位置信息生成关于所述电动汽车在预设时段内的行驶线路；
进一步，所述电动汽车智能充放电物联网云综合集成***还包括信息存储模块和信息更新模块；其中，
所述信息存储模块用于存储所述电池荷电状态信息和所述位置信息；
所述信息更新模块用于对所述信息存储模块中的所述电池荷电状态信息和/或所述位置信息进行更新处理，所述更新处理具体包括，
所述信息更新模块将所述电池荷电状态信息或者所述位置信息各自的形成时间与预设有效时间范围进行匹配处理，
若所述形成时间与所述预设有效时间范围相匹配，则所述信息更新模块指示所述信息存储模块保留对应的电池荷电状态信息和/或位置信息，
若所述形成时间与所述预设有效时间范围不匹配，则所述信息更新模块指示所述信息存储模块删除对应的电池荷电状态信息和/或位置信息；
进一步，所述物联网通信模块包括若干物联网通信链路子模块、物联网通信状态获取子模块和物联网带宽重置子模块；其中，
所述若干物联网通信链路子模块的每一个用于提供关于每一个电动汽车所属电池荷电状态获取模块和定位模块、与所述云端控制模块之间的双工通信链路；
所述物联网通信状态获取子模块用于获取每一个所述物联网通信链路子模块各自的数据通信状态，所述数据通信状态至少包括数据传输量或者数据传输速率；
所述物联网带宽重置子模块用于根据每一个所述物联网通信链路子模块各自的数据通信状态，对每一个所述物联网通信链路子模块对应的数据传输带宽进行重新分配处理；
进一步，所述物联网带宽重置子模块对所述数据传输带宽进行重新分配处理具体包括，
所述物联网带宽重置子模块在某一物联网通信链路子模块的数据传输量超过预设数据量阈值或者数据传输速率超过预设传输速率阈值时，增大所述某一物联网通信链路子模块对应的数据传输带宽，
同时，将具有最小数据传输量或者最小数据传输速率的物联网通信链路子模块对应的数据传输带宽减小；
进一步，所述云端控制模块根据所述电池荷电状态信息和所述位置信息，生成所述控制信号具体包括，
所述云端控制模块根据所述电池荷电状态信息、所述位置信息和所述电动汽车当前所处区域对应的充电桩分布信息，构建关于所述电动汽车电池电量消耗情况与电动汽车前往不同充电桩之间的第一关系模型；
所述云端控制模块还根据所述第一关系模型，确定所述电动汽车当前进行充电操作对应第一优选充电桩位置以及前往所述优选充电桩位置的第一最优行驶线路；
所述云端控制模块还根据所述第一优选充电桩位置和所述第一最优行驶线路，生成所述控制信号，并将所述控制信号通过所述物联网通信模块反馈回所述电动汽车的控制终端，
或者，
所述云端控制模块用于根据所述电池荷电状态信息和所述位置信息，生成指示所述电动汽车进行智能充放电操作的控制信号具体包括，
所述云端控制模块通过其动态监控端实时获取所述定位模块采集的所述电动汽车的当前位置信息，并实时采集所述当前位置信息对应的最近充电桩的位置信息，所述动态监控端还实时获取所述电池荷电状态信息，并通过将所述电动汽车从当前位置到所述最近充电桩对应位置所需要的电量与所述电池荷电状态获取模块获得的电池剩余电量进行对比处理，再根据所述对比处理的结果生成指示所述电动汽车进行智能充放电操作的控制信号，其具体为，
所述动态监控端的动态运算中心实时计算出所述电动汽车当前位置到所述最近充电桩对应位置之间的距离、所述电动汽车最近半小时内的平均行驶速度，并通过下面公式(1)计算所述电动汽车从当前位置到所述最近充电桩对应位置所需要的时间
在上述公式(1)中，Tn为所述电动汽车从当前位置到所述最近充电桩对应位置所需要的时间，S为所述电动汽车当前位置到所述最近充电桩对应位置之间的距离，v为所述电动汽车最近半小时内的平均行驶速度，X为所述动态监控端获取的关于所述当前位置到所述最近充电桩对应位置之间的车辆总数，td为所述动态监控端获取的关于所述当前位置到所述最近充电桩对应位置之间的堵车路段数量，σ1为堵车路段对应预估的堵车时间的标准差，μ1为堵车路段对应预估的堵车时间的平均值，e为自然常数，Π为圆周率，p为积分运算的变量
接着，提取所述电动车辆的质量，利用下面公式(2)计算出所述电动汽车从当前位置行驶到所述最近充电桩对应位置的电量消耗量，
在上述公式(2)中，W为当前位置行驶到所述最近充电桩对应位置的电量消耗量，M为所述电动汽车的质量，Vx为所述电动汽车当前的行驶速度，Wx为所述电动汽车的电池电量消耗速度，δ为中间参数，
将计算得到的当前位置行驶到所述最近充电桩对应位置的电量消耗量W和所述电池荷电状态获取模块获得的电池剩余电量WS代入到下面公式(3)中
在上述公式(3)中，rt为所述电动汽车进行智能充放电操作的控制信号对应的指令码，θ为所述电动汽车当前行驶道路对应的坡度，g为所述电动汽车当前行驶道路对应的重力加速度，当rt＝0时，则指示所述电动汽车发出进行智能充电操作对应的控制信号，当rt＝1时，则指示所述电动汽车发出进行智能放电操作对应的控制信号；
进一步，所述云端控制模块根据所述电池荷电状态信息、所述位置信息、所述电量消耗速度和所述电动汽车当前所处区域对应的充电桩分布信息，构建关于所述电动汽车电池电量消耗情况与电动汽车前往不同充电桩之间的第二关系模型；
所述云端控制模块还根据所述第二关系模型，确定所述电动汽车当前进行充电操作对应第二优选充电桩位置以及前往所述优选充电桩位置的第二最优行驶线路；
所述云端控制模块还根据所述第二优选充电桩位置和所述第二最优行驶线路，生成所述控制信号，并将所述控制信号通过所述物联网通信模块反馈回所述电动汽车的控制终端；
进一步，所述电动汽车智能充放电物联网云综合集成***还包括电动汽车导航模块和语音交互模块；其中
所述电动汽车导航模块用于根据所述控制信号，生成指示电动汽车前往目标充电桩位置的行驶线路；
所述语音交互模块用于提供驾驶员与所述云端控制模块之间经所述物联网通信模块的语音交互操作。
相比于现有技术，该电动汽车智能充放电物联网云综合集成***分别通过电池荷电状态获取模块和定位模块获取电动汽车当前对应电池荷电状态信息与电动汽车当前的位置信息，并将该电池荷电状态信息与位置信息通过物联网通信模块传送至云端控制模块，该云端控制模块随后根据该电池荷电状态信息与位置信息，生成用于指示电动汽车进行智能充放电操作的控制信号，从而实现对电动汽车充电提醒的智能化操作。该电动汽车智能充放电物联网云综合集成***能够根据电动汽车自身实时的蓄电池剩余电量信息和行驶位置信息，并通过物联网将上述两种信息实时传送至云端控制模块中，该云端控制模块能够根据上述两种信息确定该电池汽车当前是否需要进行充电操作，以及结合电动汽车当前所处行驶区域的充电桩分布状态来根据预设的模式来生成关于电动汽车前往充电桩所处位置的最优行驶线路，从而提高电动汽车进行充电操作的智能化程度和提高该充电操作的效率，以保证电动汽车的蓄电池能够维持稳定的续航性能。
本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过在所写的说明书、权利要求书、以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。
下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明提供的一种电动汽车智能充放电物联网云综合集成***的结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
参阅图1，为本发明实施例提供的一种电动汽车智能充放电物联网云综合集成***的结构示意图。该电动汽车智能充放电物联网云综合集成***包括电池荷电状态获取模块、定位模块、物联网通信模块和云端控制模块。
优选地，该电池荷电状态获取模块用于获取关于电动汽车当前对应的电池荷电状态信息；
优选地，该定位模块用于获取该电动汽车当前的位置信息；
优选地，该物联网通信模块用于实现该电池荷电状态获取模块、该定位模块与该云端控制模块之间的数据通信；
优选地，该云端控制模块用于根据该电池荷电状态信息和该位置信息，生成指示该电动汽车进行智能充放电操作的控制信号；
优选地，该云端控制模块用于根据该电池荷电状态信息和该位置信息，生成指示该电动汽车进行智能充放电操作的控制信号具体包括，
该云端控制模块通过其动态监控端实时获取该定位模块采集的该电动汽车的当前位置信息，并实时采集该当前位置信息对应的最近充电桩的位置信息，该动态监控端还实时获取该电池荷电状态信息，并通过将该电动汽车从当前位置到该最近充电桩对应位置所需要的电量与该电池荷电状态获取模块获得的电池剩余电量进行对比处理，再根据该对比处理的结果生成指示该电动汽车进行智能充放电操作的控制信号，其具体为，
该动态监控端的动态运算中心实时计算出该电动汽车当前位置到该最近充电桩对应位置之间的距离、该电动汽车最近半小时内的平均行驶速度，并通过下面公式(1)计算该电动汽车从当前位置到该最近充电桩对应位置所需要的时间
在上述公式(1)中，Tn为该电动汽车从当前位置到该最近充电桩对应位置所需要的时间，S为该电动汽车当前位置到该最近充电桩对应位置之间的距离，v为该电动汽车最近半小时内的平均行驶速度，X为该动态监控端获取的关于该当前位置到该最近充电桩对应位置之间的车辆总数，td为该动态监控端获取的关于该当前位置到该最近充电桩对应位置之间的堵车路段数量，σ1为堵车路段对应预估的堵车时间的标准差，μ1为堵车路段对应预估的堵车时间的平均值，e为自然常数，Π为圆周率，p为积分运算的变量。
上述公式(1)计算该电动汽车从当前位置到该最近充电桩对应位置所需要的时间并不是简单的距离除以速度，而是充分的考虑了在路段中可能遇见的各种情况，考虑了路段交通事故等情况，
接着，提取该电动车辆的质量，利用下面公式(2)计算出该电动汽车从当前位置行驶到该最近充电桩对应位置的电量消耗量，
在上述公式(2)中，W为当前位置行驶到该最近充电桩对应位置的电量消耗量，M为该电动汽车的质量，Vx为该电动汽车当前的行驶速度，Wx为该电动汽车的电池电量消耗速度，δ为中间参数，
上述公式(2)计算该电动汽车从当前位置行驶到该最近充电桩对应位置的电量消耗量时充分的考虑了不同电动汽车各自的特性。
将计算得到的当前位置行驶到该最近充电桩对应位置的电量消耗量W和该电池荷电状态获取模块获得的电池剩余电量WS代入到下面公式(3)中
在上述公式(3)中，rt为该电动汽车进行智能充放电操作的控制信号对应的指令码，θ为该电动汽车当前行驶道路对应的坡度，g为该电动汽车当前行驶道路对应的重力加速度，当rt＝0时，则指示该电动汽车发出进行智能充电操作对应的控制信号，当rt＝1时，则指示该电动汽车发出进行智能放电操作对应的控制信号，
通过上述计算步骤在生成指示电动汽车进行智能充放电操作的控制信号时，满足了在对电池荷电状态信息进行监控判断时，预防了电动汽车的当前位置与最近位置的充电桩之间的距离较大，或者环境较差时所出现的利用固定值进行发出控制信号的不足，充分的考虑了在各种不同的环境下的实时动态监控与监控信号的发出，从而达到智能的对所述电动汽车进行充放电操作的控制信号的发出。
优选地，该电池荷电状态获取模块包括电池剩余电量获取子模块、电池电量消耗速度获取子模块和电池工作时长计算子模块；
优选地，该电池剩余电量获取子模块用于获取该电动汽车中电池当前的剩余电量值；
优选地，该电池电量消耗速度获取子模块用于获取该电动汽车中电池当前的电量消耗速度；
优选地，该电池工作时长计算子模块用于根据该剩余电量值和该电池消耗速度，计算该电动汽车的电池对应的可维持供电时间长度；
优选地，该电池荷电状态获取模块还包括电池弛豫状态判断模块和电池状态报警子模块；
优选地，该电池弛豫状态判断模块用于根据该剩余电量值和该电量消耗速度，判断该电动汽车的电池对应的充放电性能；
优选地，若该剩余电量值低于预设剩余电量阈值或者该电量消耗速度超过预设电量消耗速度阈值，则该电池弛豫状态判断模块确定该电动汽车的电池当前处于工作弛豫状态，并向该电池状态报警子模块发送第一判断信号，该电池状态报警子模块以此进行适应性的报警提示操作；
否则，该电池弛豫状态判断模块确定该电动汽车的电池当前处于非工作弛豫状态，并向该电池状态报警子模块发送第二判断信号，该电池状态报警子模块以此维持当前操作模式不变。
优选地，该定位模块包括位置确定子模块、时钟信号生成子模块和行驶线路记录子模块；
优选地，该时钟信号生成子模块用于生成具有预设周期性分布的时钟信号；
优选地，该位置确定子模块用于根据该时钟信号，获取并更新该电动汽车当前的位置信息；
优选地，该行驶线路记录子模块用于接收来自该位置确定子模块获取的若干不同位置信息，并根据该若干不同位置信息生成关于该电动汽车在预设时段内的行驶线路。
优选地，该电动汽车智能充放电物联网云综合集成***还包括信息存储模块和信息更新模块；
优选地，该信息存储模块用于存储该电池荷电状态信息和该位置信息；
优选地，该信息更新模块用于对该信息存储模块中的该电池荷电状态信息和/或该位置信息进行更新处理；
优选地，该信息更新模块进行的该更新处理具体包括，
该信息更新模块将该电池荷电状态信息或者该位置信息各自的形成时间与预设有效时间范围进行匹配处理，
若该形成时间与该预设有效时间范围相匹配，则该信息更新模块指示该信息存储模块保留对应的电池荷电状态信息和/或位置信息，
若该形成时间与该预设有效时间范围不匹配，则该信息更新模块指示该信息存储模块删除对应的电池荷电状态信息和/或位置信息。
优选地，该物联网通信模块包括若干物联网通信链路子模块、物联网通信状态获取子模块和物联网带宽重置子模块；
优选地，该若干物联网通信链路子模块的每一个用于提供关于每一个电动汽车所属电池荷电状态获取模块和定位模块、与该云端控制模块之间的双工通信链路；
优选地，该物联网通信状态获取子模块用于获取每一个该物联网通信链路子模块各自的数据通信状态，该数据通信状态至少包括数据传输量或者数据传输速率；
优选地，该物联网带宽重置子模块用于根据每一个该物联网通信链路子模块各自的数据通信状态，对每一个该物联网通信链路子模块对应的数据传输带宽进行重新分配处理。
优选地，该物联网带宽重置子模块对该数据传输带宽进行重新分配处理具体包括，
该物联网带宽重置子模块在某一物联网通信链路子模块的数据传输量超过预设数据量阈值或者数据传输速率超过预设传输速率阈值时，增大该某一物联网通信链路子模块对应的数据传输带宽，
同时，将具有最小数据传输量或者最小数据传输速率的物联网通信链路子模块对应的数据传输带宽减小。
优选地，该云端控制模块根据该电池荷电状态信息和该位置信息，生成该控制信号具体包括，
该云端控制模块根据该电池荷电状态信息、该位置信息和该电动汽车当前所处区域对应的充电桩分布信息，构建关于该电动汽车电池电量消耗情况与电动汽车前往不同充电桩之间的第一关系模型；
优选地，该云端控制模块还根据该第一关系模型，确定该电动汽车当前进行充电操作对应第一优选充电桩位置以及前往该优选充电桩位置的第一最优行驶线路；
优选地，该云端控制模块还根据该第一优选充电桩位置和该第一最优行驶线路，生成该控制信号，并将该控制信号通过该物联网通信模块反馈回该电动汽车的控制终端。
优选地，该云端控制模块根据该电池荷电状态信息、该位置信息、该电量消耗速度和该电动汽车当前所处区域对应的充电桩分布信息，构建关于该电动汽车电池电量消耗情况与电动汽车前往不同充电桩之间的第二关系模型；
优选地，该云端控制模块还根据该第二关系模型，确定该电动汽车当前进行充电操作对应第二优选充电桩位置以及前往该优选充电桩位置的第二最优行驶线路；
优选地，该云端控制模块还根据该第二优选充电桩位置和该第二最优行驶线路，生成该控制信号，并将该控制信号通过该物联网通信模块反馈回该电动汽车的控制终端。
优选地，该电动汽车智能充放电物联网云综合集成***还包括电动汽车导航模块和语音交互模块；
优选地，该电动汽车导航模块用于根据该控制信号，生成指示电动汽车前往目标充电桩位置的行驶线路；
优选地，该语音交互模块用于提供驾驶员与该云端控制模块之间经该物联网通信模块的语音交互操作。
从上述实施例可以看出，该电动汽车智能充放电物联网云综合集成***分别通过电池荷电状态获取模块和定位模块获取电动汽车当前对应电池荷电状态信息与电动汽车当前的位置信息，并将该电池荷电状态信息与位置信息通过物联网通信模块传送至云端控制模块，该云端控制模块随后根据该电池荷电状态信息与位置信息，生成用于指示电动汽车进行智能充放电操作的控制信号，从而实现对电动汽车充电提醒的智能化操作。该电动汽车智能充放电物联网云综合集成***能够根据电动汽车自身实时的蓄电池剩余电量信息和行驶位置信息，并通过物联网将上述两种信息实时传送至云端控制模块中，该云端控制模块能够根据上述两种信息确定该电池汽车当前是否需要进行充电操作，以及结合电动汽车当前所处行驶区域的充电桩分布状态来根据预设的模式来生成关于电动汽车前往充电桩所处位置的最优行驶线路，从而提高电动汽车进行充电操作的智能化程度和提高该充电操作的效率，以保证电动汽车的蓄电池能够维持稳定的续航性能。
显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (10)

1.一种电动汽车智能充放电物联网云综合集成***，其特征在于：
所述电动汽车智能充放电物联网云综合集成***包括电池荷电状态获取模块、定位模块、物联网通信模块和云端控制模块；其中，
所述电池荷电状态获取模块用于获取关于电动汽车当前对应的电池荷电状态信息；
所述定位模块用于获取所述电动汽车当前的位置信息；
所述物联网通信模块用于实现所述电池荷电状态获取模块、所述定位模块与所述云端控制模块之间的数据通信；
所述云端控制模块用于根据所述电池荷电状态信息和所述位置信息，生成指示所述电动汽车进行智能充放电操作的控制信号。
2.如权利要求1所述的电动汽车智能充放电物联网云综合集成***，其特征在于：
所述电池荷电状态获取模块包括电池剩余电量获取子模块、电池电量消耗速度获取子模块和电池工作时长计算子模块；其中，
所述电池剩余电量获取子模块用于获取所述电动汽车中电池当前的剩余电量值；
所述电池电量消耗速度获取子模块用于获取所述电动汽车中电池当前的电量消耗速度；
所述电池工作时长计算子模块用于根据所述剩余电量值和所述电池消耗速度，计算所述电动汽车的电池对应的可维持供电时间长度。
3.如权利要求2所述的电动汽车智能充放电物联网云综合集成***，其特征在于：
所述电池荷电状态获取模块还包括电池弛豫状态判断模块和电池状态报警子模块；
所述电池弛豫状态判断模块用于根据所述剩余电量值和所述电量消耗速度，判断所述电动汽车的电池对应的充放电性能；其中，
若所述剩余电量值低于预设剩余电量阈值或者所述电量消耗速度超过预设电量消耗速度阈值，则所述电池弛豫状态判断模块确定所述电动汽车的电池当前处于工作弛豫状态，并向所述电池状态报警子模块发送第一判断信号，所述电池状态报警子模块以此进行适应性的报警提示操作；
否则，所述电池弛豫状态判断模块确定所述电动汽车的电池当前处于非工作弛豫状态，并向所述电池状态报警子模块发送第二判断信号，所述电池状态报警子模块以此维持当前操作模式不变。
4.如权利要求1所述的电动汽车智能充放电物联网云综合集成***，其特征在于：
所述定位模块包括位置确定子模块、时钟信号生成子模块和行驶线路记录子模块；其中，
所述时钟信号生成子模块用于生成具有预设周期性分布的时钟信号；
所述位置确定子模块用于根据所述时钟信号，获取并更新所述电动汽车当前的位置信息；
所述行驶线路记录子模块用于接收来自所述位置确定子模块获取的若干不同位置信息，并根据所述若干不同位置信息生成关于所述电动汽车在预设时段内的行驶线路。
5.如权利要求1所述的电动汽车智能充放电物联网云综合集成***，其特征在于：
所述电动汽车智能充放电物联网云综合集成***还包括信息存储模块和信息更新模块；其中，
所述信息存储模块用于存储所述电池荷电状态信息和所述位置信息；
所述信息更新模块用于对所述信息存储模块中的所述电池荷电状态信息和/或所述位置信息进行更新处理，所述更新处理具体包括，
所述信息更新模块将所述电池荷电状态信息或者所述位置信息各自的形成时间与预设有效时间范围进行匹配处理，
若所述形成时间与所述预设有效时间范围相匹配，则所述信息更新模块指示所述信息存储模块保留对应的电池荷电状态信息和/或位置信息，若所述形成时间与所述预设有效时间范围不匹配，则所述信息更新模块指示所述信息存储模块删除对应的电池荷电状态信息和/或位置信息。
6.如权利要求1所述的电动汽车智能充放电物联网云综合集成***，其特征在于：
所述物联网通信模块包括若干物联网通信链路子模块、物联网通信状态获取子模块和物联网带宽重置子模块；其中，
所述若干物联网通信链路子模块的每一个用于提供关于每一个电动汽车所属电池荷电状态获取模块和定位模块、与所述云端控制模块之间的双工通信链路；
所述物联网通信状态获取子模块用于获取每一个所述物联网通信链路子模块各自的数据通信状态，所述数据通信状态至少包括数据传输量或者数据传输速率；
所述物联网带宽重置子模块用于根据每一个所述物联网通信链路子模块各自的数据通信状态，对每一个所述物联网通信链路子模块对应的数据传输带宽进行重新分配处理。
7.如权利要求6所述的电动汽车智能充放电物联网云综合集成***，其特征在于：
所述物联网带宽重置子模块对所述数据传输带宽进行重新分配处理具体包括，
所述物联网带宽重置子模块在某一物联网通信链路子模块的数据传输量超过预设数据量阈值或者数据传输速率超过预设传输速率阈值时，增大所述某一物联网通信链路子模块对应的数据传输带宽，
同时，将具有最小数据传输量或者最小数据传输速率的物联网通信链路子模块对应的数据传输带宽减小。
8.如权利要求1所述的电动汽车智能充放电物联网云综合集成***，其特征在于：
所述云端控制模块根据所述电池荷电状态信息和所述位置信息，生成所述控制信号具体包括，
所述云端控制模块根据所述电池荷电状态信息、所述位置信息和所述电动汽车当前所处区域对应的充电桩分布信息，构建关于所述电动汽车电池电量消耗情况与电动汽车前往不同充电桩之间的第一关系模型；
所述云端控制模块还根据所述第一关系模型，确定所述电动汽车当前进行充电操作对应第一优选充电桩位置以及前往所述优选充电桩位置的第一最优行驶线路；
所述云端控制模块还根据所述第一优选充电桩位置和所述第一最优行驶线路，生成所述控制信号，并将所述控制信号通过所述物联网通信模块反馈回所述电动汽车的控制终端；
或者，
所述云端控制模块用于根据所述电池荷电状态信息和所述位置信息，生成指示所述电动汽车进行智能充放电操作的控制信号具体包括，所述云端控制模块通过其动态监控端实时获取所述定位模块采集的所述电动汽车的当前位置信息，并实时采集所述当前位置信息对应的最近充电桩的位置信息，所述动态监控端还实时获取所述电池荷电状态信息，并通过将所述电动汽车从当前位置到所述最近充电桩对应位置所需要的电量与所述电池荷电状态获取模块获得的电池剩余电量进行对比处理，再根据所述对比处理的结果生成指示所述电动汽车进行智能充放电操作的控制信号，其具体为，
所述动态监控端的动态运算中心实时计算出所述电动汽车当前位置到所述最近充电桩对应位置之间的距离、所述电动汽车最近半小时内的平均行驶速度，并通过下面公式(1)计算所述电动汽车从当前位置到所述最近充电桩对应位置所需要的时间
在上述公式(1)中，Tn为所述电动汽车从当前位置到所述最近充电桩对应位置所需要的时间，S为所述电动汽车当前位置到所述最近充电桩对应位置之间的距离，v为所述电动汽车最近半小时内的平均行驶速度，X为所述动态监控端获取的关于所述当前位置到所述最近充电桩对应位置之间的车辆总数，td为所述动态监控端获取的关于所述当前位置到所述最近充电桩对应位置之间的堵车路段数量，σ1为堵车路段对应预估的堵车时间的标准差，μ1为堵车路段对应预估的堵车时间的平均值，e为自然常数，Π为圆周率，p为积分运算的变量
接着，提取所述电动车辆的质量，利用下面公式(2)计算出所述电动汽车从当前位置行驶到所述最近充电桩对应位置的电量消耗量，
在上述公式(2)中，W为当前位置行驶到所述最近充电桩对应位置的电量消耗量，M为所述电动汽车的质量，Vx为所述电动汽车当前的行驶速度，Wx为所述电动汽车的电池电量消耗速度，δ为中间参数，将计算得到的当前位置行驶到所述最近充电桩对应位置的电量消耗量W和所述电池荷电状态获取模块获得的电池剩余电量WS代入到下面公式(3)中
在上述公式(3)中，rt为所述电动汽车进行智能充放电操作的控制信号对应的指令码，θ为所述电动汽车当前行驶道路对应的坡度，g为所述电动汽车当前行驶道路对应的重力加速度，当rt＝0时，则指示所述电动汽车发出进行智能充电操作对应的控制信号，当rt＝1时，则指示所述电动汽车发出进行智能放电操作对应的控制信号。
9.如权利要求2所述的电动汽车智能充放电物联网云综合集成***，其特征在于：
所述云端控制模块根据所述电池荷电状态信息、所述位置信息、所述电量消耗速度和所述电动汽车当前所处区域对应的充电桩分布信息，构建关于所述电动汽车电池电量消耗情况与电动汽车前往不同充电桩之间的第二关系模型；
所述云端控制模块还根据所述第二关系模型，确定所述电动汽车当前进行充电操作对应第二优选充电桩位置以及前往所述优选充电桩位置的第二最优行驶线路；
所述云端控制模块还根据所述第二优选充电桩位置和所述第二最优行驶线路，生成所述控制信号，并将所述控制信号通过所述物联网通信模块反馈回所述电动汽车的控制终端。
10.如权利要求8或9所述的电动汽车智能充放电物联网云综合集成***，其特征在于：
所述电动汽车智能充放电物联网云综合集成***还包括电动汽车导航模块和语音交互模块；其中
所述电动汽车导航模块用于根据所述控制信号，生成指示电动汽车前往目标充电桩位置的行驶线路；
所述语音交互模块用于提供驾驶员与所述云端控制模块之间经所述物联网通信模块的语音交互操作。
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