一種新能源汽車充換電設(shè)施遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)與方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本發(fā)明涉及一種汽車充換電監(jiān)控系統(tǒng)與方法，特別是一種新能源汽車充換電設(shè)施遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)與方法。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著全球化石能源的日益枯竭、全球環(huán)境污染的日益惡化以及新能源汽車技術(shù)的日益成熟，新能源汽車及其配套充換電基礎(chǔ)設(shè)施發(fā)展前景廣闊。新能源汽車產(chǎn)業(yè)是新興技術(shù)產(chǎn)業(yè)，獲取車輛行駛的狀態(tài)數(shù)據(jù)，對于保障車輛安全行駛具有重要意義，并可為產(chǎn)品優(yōu)化升級提供數(shù)據(jù)支持，同時(shí)車輛制造企業(yè)及其配件企業(yè)可以通過互聯(lián)網(wǎng)開展故障預(yù)警、遠(yuǎn)程維護(hù)、質(zhì)量診斷，拓展產(chǎn)品的價(jià)值空間。目前，現(xiàn)有的充換電設(shè)施相互之間，充換電設(shè)施與新能源汽車之間大都處于獨(dú)立運(yùn)行和服務(wù)的狀態(tài)很難滿足新能源汽車對方便、快捷、自主的需求，以及電網(wǎng)管理系統(tǒng)對充換電設(shè)施有效的監(jiān)控和管理。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]發(fā)明目的:為克服現(xiàn)有技術(shù)中存在的不足，本發(fā)明的目的是要提供一種新能源汽車充換電設(shè)施遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)與方法，解決現(xiàn)有的充換電設(shè)施很難滿足新能源汽車對方便、快捷、自主的需求，以及電網(wǎng)管理系統(tǒng)對充換電設(shè)施有效監(jiān)控和管理的問題。
[0004]技術(shù)方案:為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案為:該遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)，包括新能源汽車、車載遠(yuǎn)程監(jiān)控終端、移動基站、互聯(lián)網(wǎng)、分布式充電粧、分布式充電粧遠(yuǎn)程監(jiān)控終端、充換電站監(jiān)控服務(wù)器、客戶端電腦以及云服務(wù)器；能源汽車通過車載遠(yuǎn)程監(jiān)控終端與移動基站通信連接，移動基站與分布式充電粧遠(yuǎn)程監(jiān)控終端通信連接，分布式充電粧遠(yuǎn)程監(jiān)控終端與分布式充電粧連接；移動基站通過互聯(lián)網(wǎng)與云服務(wù)器、充換電站監(jiān)控服務(wù)器和客戶端電腦連接。
[0005]所述的車載遠(yuǎn)程監(jiān)控終端包括:CPU控制處理單、CAN BUS通信單元、GPS定位單元、LED屏顯示單元、數(shù)據(jù)本地存儲單元、3G通信單元、LED指示燈和UIM卡座；CPU控制處理單與CAN BUS通信單元、GPS定位單元、數(shù)據(jù)本地存儲單元和3G通信單元雙向通信連接，CPU控制處理單的輸出端與LED屏顯示單元和LED指示燈連接；GPS定位單元和3G通信單元分別連接有天線，CAN BUS通信單元與新能源汽車通信連接；數(shù)據(jù)本地存儲單元有讀卡器，讀卡器與SD卡連接，LED屏顯示單元與TFT彩屏連接，3G通信單元與ΙΠΜ卡座雙向通信連接，UIM卡座連接ΙΠΜ卡；所述CAN BUS通信單元與車輛進(jìn)行通訊采集車輛運(yùn)行狀態(tài)數(shù)據(jù)，兼容CAN2.0A與CAN2.0B協(xié)議，具有-27V?40V總線故障保護(hù)功能，總線電壓過壓保護(hù)功能；所述的3G通信單元兼容GSM網(wǎng)絡(luò)，并且可實(shí)現(xiàn)短信息的收發(fā)功能。
[0006]所述的遠(yuǎn)程監(jiān)控終端包括:CPU控制處理單、CAN BUS通信單元、LED屏顯示單元、數(shù)據(jù)本地存儲單元、3G通信單元、LED指示燈和ΙΠΜ卡座；CPU控制處理單與CAN BUS通信單元、LED屏顯示單元、數(shù)據(jù)本地存儲單元和3G通信單元雙向通信連接，CPU控制處理單的輸出端與和LED指示燈連接；3G通信單元連接有天線，CAN BUS通信單元與分布式充電粧通信連接；數(shù)據(jù)本地存儲單元有讀卡器，讀卡器與SD卡連接，LED屏顯示單元與TFT彩屏連接，3G通信單元與ΙΠΜ卡座雙向通信連接，UIM卡座連接ΙΠΜ卡；所述CAN BUS通信單元與充電粧進(jìn)行通訊采集車輛運(yùn)行狀態(tài)數(shù)據(jù)，兼容CAN2.0A與CAN2.0B協(xié)議，具有-27V?40V總線故障保護(hù)功能，總線電壓過壓保護(hù)功能；所述的3G通信單元兼容GSM網(wǎng)絡(luò)，并且可實(shí)現(xiàn)短信息的收發(fā)功能。充電粧位置相對固定，其位置信息可預(yù)配置。
[0007]所述的云服務(wù)器包括:定位查詢單元、信息統(tǒng)計(jì)分析單元和管理單元；所述的定位查詢單元包括有車輛與充電粧定位、車輛運(yùn)行軌跡回放、車輛與充電粧故障報(bào)警、車輛與充電粧實(shí)時(shí)信息查詢、車輛運(yùn)行區(qū)域超出報(bào)警的功能；所述的信息統(tǒng)計(jì)分析單元包括有車輛與充電粧歷史狀態(tài)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)、分析、下載和報(bào)表的功能；所述的管理單元包括有權(quán)限管理協(xié)議配置和車輛管理的功能；并且云服務(wù)器將收集的數(shù)據(jù)接入公共數(shù)據(jù)平臺。
[0008]一種基于上述新能源汽車及其充換電設(shè)施遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)的方法，包括以下步驟:
[0009](I)車輛運(yùn)行過程中，車載遠(yuǎn)程監(jiān)控終端通過CAN BUS通信單元與車輛CAN BUS相連，采集車輛運(yùn)行狀態(tài)參數(shù)，通過GPS定位單元獲取車輛位置信息，通過3G通信單元，經(jīng)由移動網(wǎng)絡(luò)連接互聯(lián)網(wǎng)將車輛狀態(tài)信息與車輛位置信息實(shí)時(shí)傳送至云服務(wù)器平臺；
[0010](2)車載遠(yuǎn)程監(jiān)控終端對采集到的數(shù)據(jù)進(jìn)行本地分析與顯示，如果車輛狀態(tài)信息異常，車載遠(yuǎn)程監(jiān)控終端提供本地警示，本地記錄故障狀態(tài)類型與故障發(fā)生時(shí)間，并通過互聯(lián)網(wǎng)告知云服務(wù)器平臺，同時(shí)通過短信息告知車輛相關(guān)技術(shù)人員與車主；
[0011](3)在移動網(wǎng)絡(luò)異常，車輛遠(yuǎn)程監(jiān)控終端與云服務(wù)器平臺TCP連接斷開時(shí)，自動將斷網(wǎng)期間的車輛運(yùn)行狀態(tài)信息進(jìn)行本地另存，在網(wǎng)絡(luò)連接恢復(fù)后，將斷網(wǎng)期間的車輛運(yùn)行狀態(tài)信息補(bǔ)傳至云服務(wù)器平臺，補(bǔ)傳完成后自動刪除本地臨時(shí)存儲的斷網(wǎng)期間數(shù)據(jù)；
[0012](4)在車輛低電量需要充電時(shí)，車載遠(yuǎn)程監(jiān)控終端本地給出充電提醒，并根據(jù)剩余電量估算出車輛剩余里程，自動向云服務(wù)器平臺發(fā)出請求，獲取車輛剩余里程范圍內(nèi)的充換電設(shè)施，各個(gè)充換電設(shè)施中目前可用充換電設(shè)備數(shù)量以及平均等待時(shí)間等信息，同時(shí)提供前往充換電地點(diǎn)的路徑規(guī)劃供車輛駕駛?cè)藛T參考；
[0013](5)在車輛熄火后，車載遠(yuǎn)程監(jiān)控終端通過自帶鋰電池供電，并在掉電一段時(shí)間后進(jìn)入休眠模式以減少電量的消耗，進(jìn)入休眠模式的同時(shí)啟動實(shí)時(shí)時(shí)鐘鬧鐘，在定時(shí)時(shí)間到達(dá)后，鬧鐘觸發(fā)中斷重新啟動遠(yuǎn)程監(jiān)控終端向云服務(wù)器報(bào)送車輛的位置信息；休眠期間車輛點(diǎn)火，車載遠(yuǎn)程監(jiān)控終端上電立即啟動，車輛點(diǎn)火檢測通過外部中斷方式實(shí)現(xiàn)，保證相應(yīng)的實(shí)時(shí)性；
[0014](6)分布式充電粧遠(yuǎn)程監(jiān)控終端通過CAN BUS通信單元采集充電粧運(yùn)行狀態(tài)參數(shù)，經(jīng)由移動網(wǎng)絡(luò)連接互聯(lián)網(wǎng)將車輛狀態(tài)參數(shù)與車輛位置信息實(shí)時(shí)傳送至云服務(wù)器平臺；充電粧位置相對固定，其位置信息不由GPS定位單元實(shí)時(shí)獲取，采取預(yù)配置的形式存儲于分布式充電粧遠(yuǎn)程監(jiān)控終端；
[0015](7)充電粧遠(yuǎn)程監(jiān)控終端對采集到的數(shù)據(jù)進(jìn)行本地分析與顯示，如果充電粧狀態(tài)信息異常，監(jiān)控終端則提供本地警示，本地記錄故障狀態(tài)類型與故障發(fā)生時(shí)間，并通過互聯(lián)網(wǎng)告知云服務(wù)器平臺，同時(shí)通過短信息告知充電粧相關(guān)技術(shù)人員；
[0016](8)在移動網(wǎng)絡(luò)異常，充電粧遠(yuǎn)程監(jiān)控終端與云服務(wù)器平臺TCP連接斷開時(shí)，自動將斷網(wǎng)期間的充電粧運(yùn)行狀態(tài)信息進(jìn)行本地另存，在網(wǎng)絡(luò)連接恢復(fù)后，將斷網(wǎng)期間的充電粧運(yùn)行狀態(tài)信息補(bǔ)傳至云服務(wù)器平臺，補(bǔ)傳完成后自動刪除本地臨時(shí)存儲的斷網(wǎng)期間數(shù)據(jù)；
[0017](9)云服務(wù)器平臺接收車載遠(yuǎn)程監(jiān)控終端與分布式充電粧監(jiān)控終端實(shí)時(shí)發(fā)送的數(shù)據(jù)，與充換電站監(jiān)控服務(wù)器連接，獲取各個(gè)充換電站數(shù)據(jù)；根據(jù)收到數(shù)據(jù)提供車輛與充電粧定位、車輛運(yùn)行軌跡回放、車輛與充電粧故障報(bào)警、車輛與充電粧實(shí)時(shí)信息查詢、車輛運(yùn)行區(qū)域超出報(bào)警、車輛與充電粧歷史狀態(tài)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)、分析與下載，數(shù)據(jù)報(bào)表查看與導(dǎo)出，以及權(quán)限管理、協(xié)議匹配、車輛與充電粧管理功能；并且云服務(wù)器將數(shù)據(jù)接入公共數(shù)據(jù)平臺，使得包括電網(wǎng)管理系統(tǒng)在內(nèi)的公共管理系統(tǒng)對相關(guān)設(shè)施進(jìn)行統(tǒng)一管理；
[0018](10)客戶端電腦可供車輛用戶及相關(guān)技術(shù)人員登錄云服務(wù)器，查詢車輛運(yùn)行相關(guān)狀態(tài)信息與分布式充電粧運(yùn)行相關(guān)狀態(tài)信息，下載歷史數(shù)據(jù)，進(jìn)行管理維護(hù)等。
[0019]有益效果，由于采用了上述方案，該新能源汽車及其充換電設(shè)施遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)與方法，將新能源汽車、分布式充電粧、充換電站納入同一系統(tǒng)，不僅可以實(shí)現(xiàn)新能源汽車以及充換電設(shè)施的遠(yuǎn)程監(jiān)控，獲取新能源汽車行駛狀態(tài)數(shù)據(jù)以及充換電設(shè)施的運(yùn)行狀態(tài)數(shù)據(jù)，使得車輛制造企業(yè)以及充換電設(shè)施制造企業(yè)可以利用物聯(lián)網(wǎng)、云計(jì)算、大數(shù)據(jù)技術(shù)整合產(chǎn)品全生命周期數(shù)據(jù)，形成面向生產(chǎn)組織全過程的決策服務(wù)信息，開展基于互聯(lián)網(wǎng)的故障預(yù)警、遠(yuǎn)程維護(hù)、質(zhì)量診斷等，以拓展產(chǎn)品的價(jià)值空間。同時(shí)，本發(fā)明有利于車輛用戶開展車輛運(yùn)營管理，車輛駕駛員獲取充換電設(shè)施的狀態(tài)信息，有利于自主、自由選擇最方便的充換電設(shè)施，同時(shí)有利于電網(wǎng)管理系統(tǒng)對充換電設(shè)施進(jìn)行有效的監(jiān)控和管理。
[0020]解決了現(xiàn)有的充換電設(shè)施很難滿足新能源