专利名称：一种电动汽车电能补给智能引导系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及电动汽车和通信技术领域，具体的说，本发明涉及一种可用于引导电动汽车用户选择合适的电能补给方案的智能引导系统。
背景技术：
气候变化、能源和环境问题是人类社会共同面对的长期问题。随着石油这种不可再生能源面临枯竭，温室气体的过度排放导致的全球气温变暖，传统汽车工业产业亟需结构升级，实现动力系统电动化的战略转型。电动汽车作为新一代交通工具，能够实现“零排放”、低噪音等要求，是目前解决能源和环保问题的重要手段。电池技术的不断发展，让电动汽车的经济性能不断提高，以电动车为代表的新一代节能和环保汽车是汽车工业发展的必然趋势。 电动汽车领域相关的技术目前也在快速发展，国内外相关科研机构和商业公司对电动汽车及其充电站的综合管理技术的研究有了一定的成果美国西北太平洋国家实验室(PNNL)发布了名为“Smart Charger Controller”的智能充电控制装置,可接收电费价格设定等信息，自动避开高峰时间充电。美国特立华大学2007年成功将一辆ACPropulsion “eBox”改装车接入电网并接受调度命令，车辆作为调频、备用发电设备。据计算每车每年为电力公司带来4000美元的效益；丹麦的可持续能源国家实验室正在对电动汽车负荷管理和储能进行研究，以提高电网的稳定性；中国的上海市电力公司目前已建成了漕溪电动汽车充放电站与世博国家电网馆充放电站两座具有V2G功能的电动汽车充放电示范站。两站各具有一台30kW的直流V2G充放电机，既可以作为常规充电机实现即时充电、预约充电等，还可以根据后台管理系统接受电网的调度指令，动态调整工作状态与功率，实现电动汽车与电网的双向能量互动。通过对现有国内文献资料的分析，发现目前在电动汽车领域的研究多限于电池技术、充电站与电网的综合管理等方面，而缺少对电动汽车用户电能补给引导相关方面的研究。而为数不多该方面的研究往往又是立足于电网的负荷和峰谷平衡，缺少对电动汽车用户自身需求的考虑。因此有必要开发一种电动汽车电能补给智能引导系统以有效地满足电动汽车用户在电能补给时对充电站和充电模式的选择等需求。
发明内容
本发明的目的是为了克服现有技术存在的技术问题，本发明提出一种电动汽车电能补给智能引导系统，该系统综合考虑电动汽车用户对电能补给的距离、时间、花费等需求，以使其提高电动汽车充电的方便性、经济性、灵活性。为解决上述技术问题，实现本发明的目的，本发明提供的技术方案为一种电动汽车电能补给智能引导系统，包括充电站基本信息数据库模块、充电站接入模块、地理位置定位模块、电动汽车电池管理模块以及智能引导主模块；其中，
所述的充电站接入模块负责智能弓I导主模块与充电站之间的通信，充电站将实时数据通过充电站接入模块传送给智能引导主模块；所述的地理位置定位模块把地理位置信息数据传送至智能引导主模块进行下一步运算处理；所述的电动汽车电池管理 模块采用电池管理系统获取电池的当前状态信息数据，并将获取的电池当前状态信息数据传送至智能引导主模块进行下一步运算处理。所述的智能引导主模块将获取到的充电站实时数据、电动汽车当前地理位置信息数据、电池当前状态信息数据进行综合运算处理，以距离需求方面、时间需求方面、花费需求方面作为指标评价引导结果，为用户提供最佳的电能补给解决方案。所述的距离需求方面的运算过程包括系统初始化后，电动汽车电池管理模块获取到电动汽车当前的电池当前状态信息数据，并将电池当前状态信息数据传送给智能弓I导主模块；主模块根据其中的剩余电量信息，估算电池当前状态下，电动汽车可行驶里程S ；充电站基本信息数据库模块传送充电站基本信息给智能引导主模块，智能引导主模块根据其中的充电站经纬度与地理位置定位模块定位到的电动汽车当前经纬度，运算得到了电动汽车与各充电站的距离，并从小到大排序为S1、S2、S3. ..Sn；比较电动汽车可行驶里程S和最小距离SI，如果SI大于S，说明当前电池电量下，该车可能不能够到达任何一座充电站，系统给用户发出警告，如果SI大于S，说明尚有充电站在电动汽车可行驶里程内，系统根据距离由小到大排序显示可到达的充电站信息，供用户选择。所述的时间需求方面的运算过程包括系统初始化后，充电站接入模块将各充电站的充电桩的占用情况传送给智能引导主模块，智能引导主模块根据得到的各充电站的充电桩占用情况信息，计算各充电站的等待时间，并且将等待时间排序显示给用户，供用户选择。所述的花费需求方面的运算过程包括系统初始化后，充电站接入模块将获取到的电网实时电价表传送给智能引导主模块，智能引导主模块根据当前电池状态信息，计算在实时电价表下，电动汽车快速充电、慢速充电的花费，并显示给用户。所述的充电站基本信息数据库模块中存入的基本信息包括充电站的名称、地址、充电桩的种类与数目、真实的经纬度，并且充电站基本信息数据库模块可更新充电站的实时信息，包括当前时间下被占用的充电桩数目。所述的地理位置定位模块采用GPS芯片作为定位设备，该地理位置定位模块可实时采集电动汽车当前的地理位置信息，包括真实的经纬度。本发明的优点及积极效果在于由于现有的该领域的相关研究主要集中地考虑电网负荷和用电量“峰谷平衡”的要求，缺少对电动汽车用户自身需求的考虑。本发明则立足于满足电动汽车用户在进行电能补给的距离、时间、花费需求，能有效地提高电动汽车用户电能补给的方便性、经济型、灵活性。
当结合附图考虑时，通过参照下面的详细描述，能够更完整更好地理解本发明以及容易得知其中许多伴随的优点，但此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本发明的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定，其中图I为基本组成模块图；图2为距离需求流程图；
图3为花费需求流程图；图4为时间需求流程图。
具体实施例方式为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式
对本发明作进一步详细的说明。参照附图，本发明提供了一种电动汽车电能补给智能引导系统，能基于满足用户的需求，引导电动汽车用户选择合适的电能补给方案。本发明的基本组成模块如图I所示,本发明包括充电站基本信息数据库模块、充电站接入模块、地理位置定位(GPS)模块、电动汽车电池管理(BMS)模块、智能引导主模块。充电站基本信息数据库模块、充电站接入模块、地理位置定位(GPS)模块、电动汽车电池管理(BMS)模块将各自负责的信息数据传送给智能引导主模块，智能引导主模块负责将传送到的数据进行综合运算处理，以充电站距离需求、充电时间需求、充电花费需求为主要指标，为用户提供最佳的充电解决方案。下面进一步解释数据传送过程与数据处理过程。本发明的距离需求流程如图2所示，在系统初始化后，电动汽车电池管理(BMS)模块获取到电动汽车当前的电池状态信息(S0C)，并将该数据传送给智能引导主模块，智能引导主模块根据其中的剩余电量信息，估算电池当前状态下，电动汽车可行驶里程S。另一方面，充电站基本信息数据库模块传送充电站基本信息给主模块，主模块根据其中的充电站经纬度与GPS模块定位到的电动汽车当前经纬度，运算得到了电动汽车与各充电站的距离，并从小到大排序为S1、S2、S3. . . Sn，此时，比较电动汽车可行驶里程S和最小距离SI，如果SI大于S，说明当前电池电量下，该车可能不能够到达任何一座充电站，系统给用户发出警告。如果SI大于S，说明尚有充电站在电动汽车可行驶里程内，此时系统根据距离由小到大排序显示可到达的充电站信息，供用户选择。本发明的花费需求流程如图3所示，系统初始化后，充电站接入模块将获取到的电网实时电价表传送给智能引导主模块，智能引导主模块根据当前电池状态信息S0C，计算在实时电价表下，电动汽车快速充电、慢速充电的花费，并显示给用户。本发明的时间需求流程如图4所示，系统初始化后，充电站接入模块将各充电站的充电桩的占用情况传送给智能引导主模块，智能引导主模块根据得到的各充电站的充电桩占用情况信息，计算各充电站的等待时间，并且将等待时间排序显示给用户，供用户选择。如上所述，对本发明的实施例进行了详细地说明，但是只要实质上没有脱离本发明的发明点及效果可以有很多的变形，这对本领域的技术人员来说是显而易见的。因此，这样的变形例也全部包含在本发明的保护范围之内。
权利要求
1.一种电动汽车电能补给智能引导系统，其特征在于，包括充电站基本信息数据库模块、充电站接入模块、地理位置定位模块、电动汽车电池管理模块以及智能引导主模块；其中， 所述的充电站接入模块负责智能引导主模块与充电站之间的通信，充电站将实时数据通过充电站接入模块传送给智能引导主模块； 所述的地理位置定位模块把地理位置信息数据传送至智能引导主模块进行下一步运算处理； 所述的电动汽车电池管理模块采用电池管理系统获取电池的当前状态信息数据，并将获取的电池当前状态信息数据传送至智能引导主模块进行下一步运算处理。
所述的智能引导主模块将获取到的充电站实时数据、电动汽车当前地理位置信息数据、电池当前状态信息数据进行综合运算处理，以距离需求方面、时间需求方面、花费需求方面作为指标评价引导结果，为用户提供最佳的电能补给解决方案。
2.根据权利要求I所述的一种电动汽车电能补给智能引导系统，其特征在于，所述的距离需求方面的运算过程包括 系统初始化后，电动汽车电池管理模块获取到电动汽车当前的电池当前状态信息数据，并将电池当前状态信息数据传送给智能弓I导主模块； 主模块根据其中的剩余电量信息，估算电池当前状态下，电动汽车可行驶里程S ； 充电站基本信息数据库模块传送充电站基本信息给智能引导主模块，智能引导主模块根据其中的充电站经纬度与地理位置定位模块定位到的电动汽车当前经纬度，运算得到了电动汽车与各充电站的距尚，并从小到大排序为Sl、S2、S3*“Sn ； 比较电动汽车可行驶里程S和最小距离SI，如果SI大于S，说明当前电池电量下，该车可能不能够到达任何一座充电站，系统给用户发出警告，如果SI大于S，说明尚有充电站在电动汽车可行驶里程内，系统根据距离由小到大排序显示可到达的充电站信息，供用户选择。
3.根据权利要求I所述的一种电动汽车电能补给智能引导系统，其特征在于，所述的时间需求方面的运算过程包括 系统初始化后，充电站接入模块将各充电站的充电桩的占用情况传送给智能引导主模块，智能引导主模块根据得到的各充电站的充电桩占用情况信息，计算各充电站的等待时间，并且将等待时间排序显示给用户，供用户选择。
4.据权利要求I所述的一种电动汽车电能补给智能引导系统，其特征在于，所述的花费需求方面的运算过程包括 系统初始化后，充电站接入模块将获取到的电网实时电价表传送给智能引导主模块，智能引导主模块根据当前电池状态信息，计算在实时电价表下，电动汽车快速充电、慢速充电的花费，并显示给用户。
5.据权利要求I所述的一种电动汽车电能补给智能引导系统，其特征在于，所述的充电站基本信息数据库模块中存入的基本信息包括充电站的名称、地址、充电桩的种类与数目、真实的经纬度。
6.据权利要求5所述的一种电动汽车电能补给智能引导系统，其特征在于，所述的充电站基本信息数据库模块可更新充电站的实时信息，包括当前时间下被占用的充电桩数目。
7.据权利要求I所述的一种电动汽车电能补给智能引导系统，其特征在于，所述的地理位置定位模块采用GPS芯片作为定位设备，该地理位置定位模块可实时采集电动汽车当前的地理位置信息，包括真实的经纬度。
全文摘要
本发明公开了一种电动汽车电能补给智能引导系统，包括充电站基本信息数据库模块、充电站接入模块、地理位置定位模块、电动汽车电池管理模块以及智能引导主模块；本发明则立足于满足电动汽车用户在进行电能补给的距离、时间、花费需求，能有效地提高电动汽车用户电能补给的方便性、经济型、灵活性。
文档编号G01C21/36GK102721422SQ201210179889
公开日2012年10月10日 申请日期2012年6月1日 优先权日2012年6月1日
发明者刘翔, 姜久春, 张维戈, 王玮, 苏粟, 黄梅 申请人:北京交通大学