一种新能源汽车充换电设施远程监控系统与方法
【技术领域】
[0001 ] 本发明涉及一种汽车充换电监控系统与方法，特别是一种新能源汽车充换电设施远程监控系统与方法。
【背景技术】
[0002]随着全球化石能源的日益枯竭、全球环境污染的日益恶化以及新能源汽车技术的日益成熟，新能源汽车及其配套充换电基础设施发展前景广阔。新能源汽车产业是新兴技术产业，获取车辆行驶的状态数据，对于保障车辆安全行驶具有重要意义，并可为产品优化升级提供数据支持，同时车辆制造企业及其配件企业可以通过互联网开展故障预警、远程维护、质量诊断，拓展产品的价值空间。目前，现有的充换电设施相互之间，充换电设施与新能源汽车之间大都处于独立运行和服务的状态很难满足新能源汽车对方便、快捷、自主的需求，以及电网管理系统对充换电设施有效的监控和管理。
【发明内容】
[0003]发明目的:为克服现有技术中存在的不足，本发明的目的是要提供一种新能源汽车充换电设施远程监控系统与方法，解决现有的充换电设施很难满足新能源汽车对方便、快捷、自主的需求，以及电网管理系统对充换电设施有效监控和管理的问题。
[0004]技术方案:为实现上述目的，本发明的技术方案为:该远程监控系统，包括新能源汽车、车载远程监控终端、移动基站、互联网、分布式充电粧、分布式充电粧远程监控终端、充换电站监控服务器、客户端电脑以及云服务器；能源汽车通过车载远程监控终端与移动基站通信连接，移动基站与分布式充电粧远程监控终端通信连接，分布式充电粧远程监控终端与分布式充电粧连接；移动基站通过互联网与云服务器、充换电站监控服务器和客户端电脑连接。
[0005]所述的车载远程监控终端包括:CPU控制处理单、CAN BUS通信单元、GPS定位单元、LED屏显示单元、数据本地存储单元、3G通信单元、LED指示灯和UIM卡座；CPU控制处理单与CAN BUS通信单元、GPS定位单元、数据本地存储单元和3G通信单元双向通信连接，CPU控制处理单的输出端与LED屏显示单元和LED指示灯连接；GPS定位单元和3G通信单元分别连接有天线，CAN BUS通信单元与新能源汽车通信连接；数据本地存储单元有读卡器，读卡器与SD卡连接，LED屏显示单元与TFT彩屏连接，3G通信单元与ΙΠΜ卡座双向通信连接，UIM卡座连接ΙΠΜ卡；所述CAN BUS通信单元与车辆进行通讯采集车辆运行状态数据，兼容CAN2.0A与CAN2.0B协议，具有-27V?40V总线故障保护功能，总线电压过压保护功能；所述的3G通信单元兼容GSM网络，并且可实现短信息的收发功能。
[0006]所述的远程监控终端包括:CPU控制处理单、CAN BUS通信单元、LED屏显示单元、数据本地存储单元、3G通信单元、LED指示灯和ΙΠΜ卡座；CPU控制处理单与CAN BUS通信单元、LED屏显示单元、数据本地存储单元和3G通信单元双向通信连接，CPU控制处理单的输出端与和LED指示灯连接；3G通信单元连接有天线，CAN BUS通信单元与分布式充电粧通信连接；数据本地存储单元有读卡器，读卡器与SD卡连接，LED屏显示单元与TFT彩屏连接，3G通信单元与ΙΠΜ卡座双向通信连接，UIM卡座连接ΙΠΜ卡；所述CAN BUS通信单元与充电粧进行通讯采集车辆运行状态数据，兼容CAN2.0A与CAN2.0B协议，具有-27V?40V总线故障保护功能，总线电压过压保护功能；所述的3G通信单元兼容GSM网络，并且可实现短信息的收发功能。充电粧位置相对固定，其位置信息可预配置。
[0007]所述的云服务器包括:定位查询单元、信息统计分析单元和管理单元；所述的定位查询单元包括有车辆与充电粧定位、车辆运行轨迹回放、车辆与充电粧故障报警、车辆与充电粧实时信息查询、车辆运行区域超出报警的功能；所述的信息统计分析单元包括有车辆与充电粧历史状态数据统计、分析、下载和报表的功能；所述的管理单元包括有权限管理协议配置和车辆管理的功能；并且云服务器将收集的数据接入公共数据平台。
[0008]一种基于上述新能源汽车及其充换电设施远程监控系统的方法，包括以下步骤:
[0009](I)车辆运行过程中，车载远程监控终端通过CAN BUS通信单元与车辆CAN BUS相连，采集车辆运行状态参数，通过GPS定位单元获取车辆位置信息，通过3G通信单元，经由移动网络连接互联网将车辆状态信息与车辆位置信息实时传送至云服务器平台；
[0010](2)车载远程监控终端对采集到的数据进行本地分析与显示，如果车辆状态信息异常，车载远程监控终端提供本地警示，本地记录故障状态类型与故障发生时间，并通过互联网告知云服务器平台，同时通过短信息告知车辆相关技术人员与车主；
[0011](3)在移动网络异常，车辆远程监控终端与云服务器平台TCP连接断开时，自动将断网期间的车辆运行状态信息进行本地另存，在网络连接恢复后，将断网期间的车辆运行状态信息补传至云服务器平台，补传完成后自动删除本地临时存储的断网期间数据；
[0012](4)在车辆低电量需要充电时，车载远程监控终端本地给出充电提醒，并根据剩余电量估算出车辆剩余里程，自动向云服务器平台发出请求，获取车辆剩余里程范围内的充换电设施，各个充换电设施中目前可用充换电设备数量以及平均等待时间等信息，同时提供前往充换电地点的路径规划供车辆驾驶人员参考；
[0013](5)在车辆熄火后，车载远程监控终端通过自带锂电池供电，并在掉电一段时间后进入休眠模式以减少电量的消耗，进入休眠模式的同时启动实时时钟闹钟，在定时时间到达后，闹钟触发中断重新启动远程监控终端向云服务器报送车辆的位置信息；休眠期间车辆点火，车载远程监控终端上电立即启动，车辆点火检测通过外部中断方式实现，保证相应的实时性；
[0014](6)分布式充电粧远程监控终端通过CAN BUS通信单元采集充电粧运行状态参数，经由移动网络连接互联网将车辆状态参数与车辆位置信息实时传送至云服务器平台；充电粧位置相对固定，其位置信息不由GPS定位单元实时获取，采取预配置的形式存储于分布式充电粧远程监控终端；
[0015](7)充电粧远程监控终端对采集到的数据进行本地分析与显示，如果充电粧状态信息异常，监控终端则提供本地警示，本地记录故障状态类型与故障发生时间，并通过互联网告知云服务器平台，同时通过短信息告知充电粧相关技术人员；
[0016](8)在移动网络异常，充电粧远程监控终端与云服务器平台TCP连接断开时，自动将断网期间的充电粧运行状态信息进行本地另存，在网络连接恢复后，将断网期间的充电粧运行状态信息补传至云服务器平台，补传完成后自动删除本地临时存储的断网期间数据；
[0017](9)云服务器平台接收车载远程监控终端与分布式充电粧监控终端实时发送的数据，与充换电站监控服务器连接，获取各个充换电站数据；根据收到数据提供车辆与充电粧定位、车辆运行轨迹回放、车辆与充电粧故障报警、车辆与充电粧实时信息查询、车辆运行区域超出报警、车辆与充电粧历史状态数据统计、分析与下载，数据报表查看与导出，以及权限管理、协议匹配、车辆与充电粧管理功能；并且云服务器将数据接入公共数据平台，使得包括电网管理系统在内的公共管理系统对相关设施进行统一管理；
[0018](10)客户端电脑可供车辆用户及相关技术人员登录云服务器，查询车辆运行相关状态信息与分布式充电粧运行相关状态信息，下载历史数据，进行管理维护等。
[0019]有益效果，由于采用了上述方案，该新能源汽车及其充换电设施远程监控系统与方法，将新能源汽车、分布式充电粧、充换电站纳入同一系统，不仅可以实现新能源汽车以及充换电设施的远程监控，获取新能源汽车行驶状态数据以及充换电设施的运行状态数据，使得车辆制造企业以及充换电设施制造企业可以利用物联网、云计算、大数据技术整合产品全生命周期数据，形成面向生产组织全过程的决策服务信息，开展基于互联网的故障预警、远程维护、质量诊断等，以拓展产品的价值空间。同时，本发明有利于车辆用户开展车辆运营管理，车辆驾驶员获取充换电设施的状态信息，有利于自主、自由选择最方便的充换电设施，同时有利于电网管理系统对充换电设施进行有效的监控和管理。
[0020]解决了现有的充换电设施很难满足新能源