CN111993946B - 一种电动汽车交直流充电桩检测方法及检测*** - Google Patents

一种电动汽车交直流充电桩检测方法及检测*** Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种电动汽车交直流充电桩检测方法及检测***，电动汽车交直流充电桩检测***包括交直流充电桩识别装置、充电接口检测装置、车载地图模块、车载电脑、充电巡视模块、BMS电源管理模块、充电接口控制装置、路径规划模块、通信装置；方法包括：获取行程目的地充电桩位置，根据规划路径，到达选择的充电站，设定停留时长，判断选择使用快充或者慢充，连接充电桩进行充电；连接充电桩后，充电接口检测装置先检测充电线接口与车辆充电接口连接的紧密性，若紧密性满足要求，则进行充电；充电时长到达设定停留时长后，完成充电。通过本发明，可以帮助车主选择充电策略，同时帮助减少电动汽车的电池的损耗。

Description

一种电动汽车交直流充电桩检测方法及检测***
技术领域
本发明涉及电动车领域，具体是一种电动汽车交直流充电桩检测方法及检测***。
背景技术
充电基础设施建设是影响我国新能源汽车推广的关键性因素之一，国家采取桩站适度先行的建设战略。我国充电基础设施发展的目标是“到2020年，建成集中充换电站1.2万座，分散充电桩480万个”。但现有的充电桩还不是十分密集，而电动车充电时间相较于汽油车加油时间大大增加，即使是有快充的充电手段，充电的时间仍然比较长，况且快充对电池的寿命有影响，因此，如何根据现有的充电桩以及充电桩的实时状态，来优化电动车的充电策略，是当下需要解决的问题。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种电动汽车交直流充电桩检测方法，包括如下步骤：
步骤一，获取行程目的地充电桩位置，根据车载地图模块的地图数据，以行程目的地坐标为中心获取地图上充电站的位置，选择距离行程目的地距离最短的充电站，同时获取充电站内充电桩状态信息，包括空闲充电桩的个数、空闲充电桩中快充充电桩个数和慢充充电桩个数、充电站内充电桩平均空闲时间；判断该充电站是否可充电，若该充电站满足可充电要求，则路径规划模块生成到充电站的路径；若不满足可充电要求，则根据距离由近到远依次选择充电站进行判断，直到到充电站路程超过车辆剩余电量的续航里程，则停止判断；
其中若车辆剩余里程不能到达满足可充电要求的充电站，则直接选择距离车辆所在位置最近的充电站进行充电；
满足可充电要求的判断方法为如下所示：
剩余行驶里程S采用如下公式:
Figure DEST_PATH_IMAGE002
其中的
Figure DEST_PATH_IMAGE004
为已消耗电量行驶的里程，
Figure DEST_PATH_IMAGE006
为车辆已消耗的电量，
Figure DEST_PATH_IMAGE008
为车辆剩余电量，
Figure DEST_PATH_IMAGE010
为安全电量；
根据剩余行驶里程得到预计到达时间
Figure DEST_PATH_IMAGE012
为:
Figure DEST_PATH_IMAGE014
其中的
Figure DEST_PATH_IMAGE016
为已消耗电量行驶的里程的平均速度；
充电桩平均空闲时间
Figure DEST_PATH_IMAGE018
为：
Figure DEST_PATH_IMAGE020
其中的
Figure DEST_PATH_IMAGE022
为充电站内充电桩个数；
Figure DEST_PATH_IMAGE024
为每个充电桩当日空闲时长的和，每个充电桩空闲时长为：当日充电站内有充电桩开始工作后，所有充电桩开始累计空闲时长；
空闲充电桩平均已空闲时间
Figure DEST_PATH_IMAGE026
为：
Figure DEST_PATH_IMAGE028
其中的
Figure DEST_PATH_IMAGE030
为空闲充电桩个数；
Figure DEST_PATH_IMAGE032
为所有空闲充电桩结束上次充电后空闲时长的和；
若
Figure DEST_PATH_IMAGE034
，则满足可充电要求，进入充电站进行充电；
若
Figure DEST_PATH_IMAGE036
，则不满足可充电要求，重新选择充电站；
步骤二，根据规划路径，到达选择的充电站，设定停留时长
Figure DEST_PATH_IMAGE038
，根据车辆剩余电量、到达下一个目的地的距离、以下一个目的地为中心的距离最短的充电站的距离，判断选择使用快充或者慢充，同时充电接口控制装置打开相应的充电接口的保护盖，连接充电桩进行充电；
其中的判断选择使用快充或者慢充包括如下过程：根据车辆剩余电量、到达下一个目的地的距离、以下一个目的地为中心的距离最短的充电站的距离得到所需电量
Figure DEST_PATH_IMAGE040
：
Figure DEST_PATH_IMAGE042
若
Figure DEST_PATH_IMAGE044
，则选择慢充；若
Figure DEST_PATH_IMAGE046
，则选择快充；若
Figure DEST_PATH_IMAGE048
，则选择快充；其中的
Figure DEST_PATH_IMAGE050
为快充充电效率，
Figure DEST_PATH_IMAGE052
为慢充充电效率；其中的
Figure DEST_PATH_IMAGE054
为到达下一个目的地的距离，
Figure DEST_PATH_IMAGE056
为以下一个目的地为中心的距离最短的充电站的距离。
步骤三，连接充电桩后，充电接口检测装置先检测充电线接口与车辆充电接口连接的紧密性，若紧密性满足要求，则进行充电；若紧密性不满足要求，则发出警报；充电接口检测装置检测充电线接口与车辆充电接口连接后是否有电弧产生，若没有，则满足紧密性要求，开始充电，开始充电后，充电接口检测装置继续进行充电线接口与车辆充电接口处的温度检测，若温度超过设定的安全温度阈值，则车载电脑断开充电连接，并发出报警信息到车主终端上；
步骤四，充电时长到达设定停留时长后，车载电脑向车主终端发出时间到达信息和电池电量信息，车主选择停止充电或者继续充电；若选择停止充电，车载电脑断开充电连接；若车主选择继续充电，则车主设定新的充电时长，车载电脑继续执行充电过程，直到充满电池或者达到新的充电时长，完成充电；
其中，充电过程中充电巡视模块同时进行工作，充电巡视模块在充电过程中实时地进行驾驶位人员检测和定位检测，充电巡视模块通过设置在驾驶位上的压力传感器，实时地检测驾驶位上的压力，若车载电脑未接收到车主终端的开门信号，驾驶位上的压力发生超过设定阈值的变化，则判定为异常状况，打开车内设置的摄像头获取图像信息，并发出报警信息到车主终端；若车载电脑未接收到车主终端的开门信号，充电巡视模块内置的定位装置检测到车辆发生位移，则判定为异常状况，发出报警信息到车主终端。
进一步的，所述的充电桩的工作状态包括输出电压、输出电流、电压波动数据。
进一步的，所述的步骤二中的判断选择使用快充或者慢充包括如下过程：根据车辆剩余电量、到达下一个目的地的距离、以下一个目的地为中心的距离最短的充电站的距离得到所需电量
Figure 913220DEST_PATH_IMAGE040
：
Figure DEST_PATH_IMAGE058
若
Figure 423835DEST_PATH_IMAGE044
，则选择慢充；若
Figure 310DEST_PATH_IMAGE046
，则选择快充；若
Figure 192257DEST_PATH_IMAGE048
，则选择快充；其中的
Figure 39253DEST_PATH_IMAGE050
为快充充电效率，
Figure 392874DEST_PATH_IMAGE052
为慢充充电效率；还包括判断空闲充电桩中是否有空闲慢充充电桩或者空闲快充充电桩，当选择为慢充时，若空闲充电桩中没有慢充充电桩，则选择快充充电桩，同时充电接口控制装置控制打开快充充电接口的保护盖；当选择快充时，若空闲充电桩中没有快充充电桩，则选择慢充充电桩，充电接口控制装置控制打开慢充充电接口的保护盖，同时，车载电脑计算重新选择充电桩后，根据所需的充电时长，车主在车载电脑上选择修改或者不修改停留时长。
一种基于电动汽车交直流充电桩检测方法的电动汽车交直流充电桩检测***，包括交直流充电桩识别装置、充电接口检测装置、车载地图模块、车载电脑、充电巡视模块、BMS电源管理模块、充电接口控制装置、路径规划模块、通信装置；
所述的充电接口检测装置、车载地图模块、充电巡视模块、BMS电源管理模块、充电接口控制装置、路径规划模块、通信装置分别与所述的车载电脑连接；其中的交直流充电桩识别装置用于充电桩与电动汽车连接后，实时地检测充电桩的工作状态；充电接口检测装置用于检测充电线接口与车辆充电接口连接处的连接状态；车载地图模块用于获取充电桩的位置，并为路径规划模块提供路径数据；充电巡视模块用于车辆充电时对车辆进行监控；BMS电源管理模块用于对电池进行管理；充电接口控制装置用于控制快充接口和慢充接口保护盖的开启和关闭；路径规划模块用于规划到充电桩的路径。
有益效果，本发明可以帮助车主更好的选择充电策略，同时帮助减少电动汽车的电池的损耗。
附图说明
图1为一种电动汽车交直流充电桩检测方法流程示意图；
图2为电动汽车交直流充电桩检测***原理图。
具体实施方式
下面结合附图进一步详细描述本发明的技术方案，但本发明的保护范围不局限于以下所述。
如图1所示，一种电动汽车交直流充电桩检测方法， 包括如下步骤：
步骤一，获取行程目的地充电桩位置，根据车载地图模块的地图数据，以行程目的地坐标为中心获取地图上充电站的位置，选择距离行程目的地距离最短的充电站，同时获取充电站内充电桩状态信息，包括空闲充电桩的个数、空闲充电桩中快充充电桩个数和慢充充电桩个数、充电站内充电桩平均空闲时间；判断该充电站是否可充电，若该充电站满足可充电要求，则路径规划模块生成到充电站的路径；若不满足可充电要求，则根据距离由近到远依次选择充电站进行判断，直到到充电站路程超过车辆剩余电量的续航里程，则停止判断；
其中若车辆剩余里程不能到达满足可充电要求的充电站，则直接选择距离车辆所在位置最近的充电站进行充电；
满足可充电要求为如下所示：
剩余行驶里程S采用如下公式:
Figure 191065DEST_PATH_IMAGE002
其中的
Figure DEST_PATH_IMAGE060
为已消耗电量行驶的里程，
Figure 717862DEST_PATH_IMAGE006
为车辆已消耗的电量，
Figure 183478DEST_PATH_IMAGE008
为车辆剩余电量，
Figure DEST_PATH_IMAGE062
为安全电量；
根据剩余行驶里程得到预计到达时间
Figure 26711DEST_PATH_IMAGE012
为:
Figure 577778DEST_PATH_IMAGE014
其中的
Figure 580369DEST_PATH_IMAGE016
为已消耗电量行驶的里程的平均速度；
充电桩平均空闲时间
Figure DEST_PATH_IMAGE064
为：
Figure 697229DEST_PATH_IMAGE020
其中的
Figure 923811DEST_PATH_IMAGE022
为充电站内充电桩个数；
Figure DEST_PATH_IMAGE066
为每个充电桩当日空闲时长的和，每个充电桩空闲时长为：当日充电站内有充电桩开始工作后，所有充电桩开始累计空闲时长；
空闲充电桩平均已空闲时间
Figure DEST_PATH_IMAGE068
为：
Figure 525956DEST_PATH_IMAGE028
其中的
Figure DEST_PATH_IMAGE070
为空闲充电桩个数；
Figure 863397DEST_PATH_IMAGE032
为所有空闲充电桩结束上次充电后空闲时长的和；
若
Figure DEST_PATH_IMAGE072
，则满足可充电要求，进入充电站进行充电；
若
Figure 834764DEST_PATH_IMAGE074
，则不满足可充电要求，重新选择充电站；
步骤二，根据规划路径，到达选择的充电站，设定停留时长
Figure 465203DEST_PATH_IMAGE076
，根据车辆剩余电量、到达下一个目的地的距离、以下一个目的地为中心的距离最短的充电站的距离，判断选择使用快充或者慢充，同时充电接口控制装置打开相应的充电接口的保护盖，连接充电桩进行充电；
其中的判断选择使用快充或者慢充包括如下过程：根据车辆剩余电量、到达下一个目的地的距离、以下一个目的地为中心的距离最短的充电站的距离得到所需电量
Figure 725283DEST_PATH_IMAGE078
：
Figure 600835DEST_PATH_IMAGE080
若
Figure 629971DEST_PATH_IMAGE044
，则选择慢充；若
Figure 932776DEST_PATH_IMAGE046
，则选择快充；若
Figure 680152DEST_PATH_IMAGE048
，则选择快充；其中的
Figure 93816DEST_PATH_IMAGE082
为快充充电效率，
Figure 478923DEST_PATH_IMAGE052
为慢充充电效率；其中的
Figure 952630DEST_PATH_IMAGE084
为到达下一个目的地的距离，
Figure 921723DEST_PATH_IMAGE056
为以下一个目的地为中心的距离最短的充电站的距离。
步骤三，连接充电桩后，充电接口检测装置先检测充电线接口与车辆充电接口连接的紧密性，若紧密性满足要求，则进行充电；若紧密性不满足要求，则发出警报；充电接口检测装置检测充电线接口与车辆充电接口连接后是否有电弧产生，若没有，则满足紧密性要求，开始充电，开始充电后，充电接口检测装置继续进行充电线接口与车辆充电接口处的温度检测，若温度超过设定的安全温度阈值，则车载电脑断开充电连接，并发出报警信息到车主终端上；
步骤四，充电时长到达设定停留时长后，车载电脑向车主终端发出时间到达信息和电池电量信息，车主选择停止充电或者继续充电；若选择停止充电，车载电脑断开充电连接；若车主选择继续充电，则车主设定新的充电时长，车载电脑继续执行充电过程，直到充满电池或者达到新的充电时长，完成充电；
其中，充电过程中充电巡视模块同时进行工作，充电巡视模块在充电过程中实时地进行驾驶位人员检测和定位检测，充电巡视模块通过设置在驾驶位上的压力传感器，实时地检测驾驶位上的压力，若车载电脑未接收到车主终端的开门信号，驾驶位上的压力发生超过设定阈值的变化，则判定为异常状况，打开车内设置的摄像头获取图像信息，并发出报警信息到车主终端；若车载电脑未接收到车主终端的开门信号，充电巡视模块内置的定位装置检测到车辆发生位移，则判定为异常状况，发出报警信息到车主终端。
充电桩的工作状态包括输出电压、输出电流、电压波动数据。
步骤二中的判断选择使用快充或者慢充包括如下过程：根据车辆剩余电量、到达下一个目的地的距离、以下一个目的地为中心的距离最短的充电站的距离得到所需电量
Figure 873499DEST_PATH_IMAGE086
：
Figure 611648DEST_PATH_IMAGE088
若
Figure 256256DEST_PATH_IMAGE044
，则选择慢充；若
Figure 712645DEST_PATH_IMAGE046
，则选择快充；若
Figure 202532DEST_PATH_IMAGE048
，则选择快充；其中的
Figure 795187DEST_PATH_IMAGE082
为快充充电效率，
Figure 109232DEST_PATH_IMAGE052
为慢充充电效率；还包括判断空闲充电桩中是否有空闲慢充充电桩或者空闲快充充电桩，当选择为慢充时，若空闲充电桩中没有慢充充电桩，则选择快充充电桩，同时充电接口控制装置控制打开快充充电接口的保护盖；当选择快充时，若空闲充电桩中没有快充充电桩，则选择慢充充电桩，充电接口控制装置控制打开慢充充电接口的保护盖，同时，车载电脑计算重新选择充电桩后，根据所需的充电时长，车主在车载电脑上选择修改或者不修改停留时长。
如图2所示，电动汽车交直流充电桩检测***包括交直流充电桩识别装置、充电接口检测装置、车载地图模块、车载电脑、充电巡视模块、BMS电源管理模块、充电接口控制装置、路径规划模块、通信装置；
所述的充电接口检测装置、车载地图模块、充电巡视模块、BMS电源管理模块、充电接口控制装置、路径规划模块、通信装置分别与所述的车载电脑连接；其中的交直流充电桩识别装置用于充电桩与电动汽车连接后，实时地检测充电桩的工作状态；充电接口检测装置用于检测充电线接口与车辆充电接口连接处的连接状态；车载地图模块用于获取充电桩的位置，并为路径规划模块提供路径数据；充电巡视模块用于车辆充电时对车辆进行监控；BMS电源管理模块用于对电池进行管理；充电接口控制装置用于控制快充接口和慢充接口保护盖的开启和关闭；路径规划模块用于规划到充电桩的路径。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当理解本发明并非局限于本文所披露的形式，不应看作是对其他实施例的排除，而可用于各种其他组合、修改和环境，并能够在本文所述构想范围内，通过上述教导或相关领域的技术或知识进行改动。而本领域人员所进行的改动和变化不脱离本发明的精神和范围，则都应在本发明所附权利要求的保护范围内。

Claims (4)

1.一种电动汽车交直流充电桩检测方法，其特征在于，包括如下步骤：
步骤一，获取行程目的地充电桩位置，根据车载地图模块的地图数据，以行程目的地坐标为中心获取地图上充电站的位置，选择距离行程目的地距离最短的充电站，同时获取充电站内充电桩状态信息，包括空闲充电桩的个数、空闲充电桩中快充充电桩个数和慢充充电桩个数、充电站内充电桩平均空闲时间；判断该充电站是否可充电，若该充电站满足可充电要求，则路径规划模块生成到充电站的路径；若不满足可充电要求，则根据距离由近到远依次选择充电站进行判断，直到到充电站路程超过车辆剩余电量的续航里程，则停止判断；
其中若车辆剩余里程不能到达满足可充电要求的充电站，则直接选择距离车辆所在位置最近的充电站进行充电；
满足可充电要求为如下所示：
剩余行驶里程S采用如下公式:
Figure 576696DEST_PATH_IMAGE002
其中的
Figure 479930DEST_PATH_IMAGE004
为已消耗电量行驶的里程，
Figure 845927DEST_PATH_IMAGE006
为车辆已消耗的电量，
Figure 633754DEST_PATH_IMAGE008
为车辆剩余电量，
Figure 67010DEST_PATH_IMAGE010
为安全电量；
根据剩余行驶里程得到预计到达时间
Figure 344407DEST_PATH_IMAGE012
为:
Figure 371269DEST_PATH_IMAGE014
其中的
Figure 821842DEST_PATH_IMAGE016
为已消耗电量行驶的里程的平均速度；
充电桩平均空闲时间
Figure 814331DEST_PATH_IMAGE018
为：
Figure 934734DEST_PATH_IMAGE020
其中的
Figure 573526DEST_PATH_IMAGE022
为充电站内充电桩个数；
Figure 703156DEST_PATH_IMAGE024
为每个充电桩当日空闲时长的和，每个充电桩空闲时长为：当日充电站内有充电桩开始工作后，所有充电桩开始累计空闲时长；
空闲充电桩平均已空闲时间
Figure 845424DEST_PATH_IMAGE026
为：
Figure 402307DEST_PATH_IMAGE028
其中的
Figure 466078DEST_PATH_IMAGE030
为空闲充电桩个数；
Figure 756989DEST_PATH_IMAGE032
为所有空闲充电桩结束上次充电后空闲时长的和；
若
Figure 894709DEST_PATH_IMAGE034
，则满足可充电要求，进入充电站进行充电；
若
Figure 747128DEST_PATH_IMAGE036
，则不满足可充电要求，重新选择充电站；
步骤二，规划路径，到达选择的充电站，设定停留时长
Figure 970299DEST_PATH_IMAGE038
，根据车辆剩余电量、到达下一个目的地的距离、以下一个目的地为中心的距离最短的充电站的距离，判断选择使用快充或者慢充，同时充电接口控制装置打开相应的充电接口的保护盖，连接充电桩进行充电；
其中的判断选择使用快充或者慢充包括如下过程：根据车辆剩余电量、到达下一个目的地的距离、以下一个目的地为中心的距离最短的充电站的距离得到所需电量
Figure 504048DEST_PATH_IMAGE040
：
Figure 886488DEST_PATH_IMAGE042
若
Figure 614535DEST_PATH_IMAGE044
，则选择慢充；若
Figure 325002DEST_PATH_IMAGE046
，则选择快充；若
Figure 255918DEST_PATH_IMAGE048
，则选择快充；其中的
Figure 633809DEST_PATH_IMAGE050
为快充充电效率，
Figure 562451DEST_PATH_IMAGE052
为慢充充电效率；其中的
Figure 586645DEST_PATH_IMAGE054
为到达下一个目的地的距离，
Figure 399881DEST_PATH_IMAGE056
为以下一个目的地为中心的距离最短的充电站的距离；
步骤三，连接充电桩后，充电接口检测装置先检测充电线接口与车辆充电接口连接的紧密性，若紧密性满足要求，则进行充电；若紧密性不满足要求，则发出警报；充电接口检测装置检测充电线接口与车辆充电接口连接后是否有电弧产生，若没有，则满足紧密性要求，开始充电，开始充电后，充电接口检测装置继续进行充电线接口与车辆充电接口处的温度检测，若温度超过设定的安全温度阈值，则车载电脑断开充电连接，并发出报警信息到车主终端上；
步骤四，充电时长到达设定停留时长后，车载电脑向车主终端发出时间到达信息和电池电量信息，车主选择停止充电或者继续充电；若选择停止充电，车载电脑断开充电连接；若车主选择继续充电，则车主设定新的充电时长，车载电脑继续执行充电过程，直到充满电池或者达到新的充电时长，完成充电；
其中，充电过程中充电巡视模块同时进行工作，充电巡视模块在充电过程中实时地进行驾驶位人员检测和定位检测，充电巡视模块通过设置在驾驶位上的压力传感器，实时地检测驾驶位上的压力，若车载电脑未接收到车主终端的开门信号，驾驶位上的压力发生超过设定阈值的变化，则判定为异常状况，打开车内设置的摄像头获取图像信息，并发出报警信息到车主终端；若车载电脑未接收到车主终端的开门信号，充电巡视模块内置的定位装置检测到车辆发生位移，则判定为异常状况，发出报警信息到车主终端。
2.根据权利要求1所述的一种电动汽车交直流充电桩检测方法，其特征在于，所述的充电桩的工作状态包括输出电压、输出电流、电压波动数据。
3.根据权利要求1所述的一种电动汽车交直流充电桩检测方法，其特征在于，所述的步骤二还包括判断空闲充电桩中是否有空闲慢充充电桩或者空闲快充充电桩，当选择为慢充时，若空闲充电桩中没有慢充充电桩，则选择快充充电桩，同时充电接口控制装置控制打开快充充电接口的保护盖；当选择快充时，若空闲充电桩中没有快充充电桩，则选择慢充充电桩，充电接口控制装置控制打开慢充充电接口的保护盖，同时，车载电脑计算重新选择充电桩后，根据 所需的充电时长，车主在车载电脑上选择修改或者不修改停留时长。
4.一种基于权利要求1所述的电动汽车交直流充电桩检测方法的电动汽车交直流充电桩检测***，其特征在于，包括交直流充电桩识别装置、充电接口检测装置、车载地图模块、车载电脑、充电巡视模块、BMS电源管理模块、充电接口控制装置、路径规划模块、通信装置；
所述的充电接口检测装置、车载地图模块、充电巡视模块、BMS电源管理模块、充电接口控制装置、路径规划模块、通信装置分别与所述的车载电脑连接；其中的交直流充电桩识别装置用于充电桩与电动汽车连接后，实时地检测充电桩的工作状态；充电接口检测装置用于检测充电线接口与车辆充电接口连接处的连接状态；车载地图模块用于获取充电桩的位置，并为路径规划模块提供路径数据；充电巡视模块用于车辆充电时对车辆进行监控；BMS电源管理模块用于对电池进行管理；充电接口控制装置用于控制快充接口和慢充接口保护盖的开启和关闭；路径规划模块用于规划到充电桩的路径。
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