專利名稱：一種電動車輛配套充電網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)及基于該系統(tǒng)的充電方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬新能源技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種電動車輛配套充電網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)及基于該系 統(tǒng)的充電方法。
背景技術(shù)：
發(fā)展電動車輛是一項(xiàng)龐大的系統(tǒng)工程，包括動力電池組生產(chǎn)、電動車輛生產(chǎn)、配套 充電系統(tǒng)建設(shè)、整車及配件維護(hù)等方面。其中，配套充電系統(tǒng)就是一項(xiàng)必不可少的支撐體 系，類似于傳統(tǒng)燃油汽車的加油站一樣，是電動車輛推廣的先決條件。目前的配套充電設(shè)備設(shè)施都是單一層面的，或者是建設(shè)充電站，或者是鋪設(shè)充電 樁，互相間孤立，尚缺乏從充電系統(tǒng)的整體提出給電動汽車提供多層次配套技術(shù)服務(wù)的方 案。本發(fā)明提出了一種電動車輛配套充電網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)技術(shù)方案，該方案根據(jù)電動車輛電池組 的技術(shù)特性，從整體技術(shù)服務(wù)的角度對充電樁、充電站進(jìn)行了功能定位。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明目的在于提供一種電動車輛配套充電網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，用以解決目前電動車輛充 電中存在的問題，相應(yīng)地，本發(fā)明也提供了基于該系統(tǒng)的充電方法，便于該系統(tǒng)更好的得到 應(yīng)用。電動車輛由電池組系統(tǒng)提供動力，如鋰離子動力電源系統(tǒng)，這種電源系統(tǒng)通常由 電池組和電源控制系統(tǒng)組成，電池組的充電可以采用三種方式①車載充電器、②充電站、 ③充電樁。通常①車載充電器的功能集成于車載電源控制系統(tǒng)中，而對于②充電站和③充 電樁則是“車外”充電體系的組成部分，執(zhí)行的是給電動車輛配套充電的功能，如配套建設(shè) 于城市停車場內(nèi)、道路旁、公交車站內(nèi)以及鄉(xiāng)間道路旁等等。亦即，對于整個電動汽車交通 工程來講，本發(fā)明的配套充電網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)服務(wù)于電動車輛，并且與車載電源系統(tǒng)是承接關(guān)系。本發(fā)明的技術(shù)方案為一種電動車輛配套充電網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，包括總控中心、充電終端、 服務(wù)終端、用戶終端，其中，所述的總控中心通過與充電終端、服務(wù)終端連接，對充電終端、用戶終端、服務(wù)終 端進(jìn)行綜合管理；所述的充電終端包括充電站和充電樁，對電池組進(jìn)行充電，并采集電池組信息；所述的用戶終端包括電動車輛，設(shè)置在電動車輛上的電池組以及相應(yīng)的車載電源 控制系統(tǒng)，還包括一充電卡，用以存儲電量信息、用戶信息等；所述的服務(wù)終端包括充電設(shè)施技術(shù)服務(wù)中心，用以提供充電終端的日常故障管理 和維護(hù)服務(wù)。其中各部分的職能為總控中心對于電動汽車配套充電系統(tǒng)進(jìn)行綜合管理。執(zhí)行一定區(qū)域內(nèi)(如一個 城市、一個城區(qū)等)電動汽車電池組技術(shù)信息匯集處理的職能，對整個區(qū)域的電池組進(jìn)行 登記編號、標(biāo)碼(尤其是電動汽車電池組要強(qiáng)制執(zhí)行)。為每一輛電動車電池組建立信息檔案，頒發(fā)充電卡，該卡與電動汽車的整套電池組一一對應(yīng)，電動汽車電池組報(bào)廢或更換則要 相應(yīng)吊銷或更換充電卡。充電卡采用類似于公共電網(wǎng)購電卡的方式，車主給充電卡充值時 直接充入的是電量，這樣可以避免電價波動的影響。一定時期(如一天)將區(qū)域內(nèi)所有充 電樁的充電信息匯總，這種匯總可以用連網(wǎng)的方式也可以用單獨(dú)采集的方式，視區(qū)域大小 而定。一定時期內(nèi)將充電站的更換電池信息及電池維護(hù)的信息匯總。對每輛電動汽車的電 池組信息進(jìn)行分析歸納，記入其信息檔案，一定時期內(nèi)(如一年、三年、五年)根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī) 定給出“建議維護(hù)”、“建議更換”、“強(qiáng)制更換”的指令。充電站為電動汽車電池組提供更換服務(wù)，定期為電池組提供維護(hù)服務(wù)，執(zhí)行定期 檢驗(yàn)電池組性能的任務(wù)。對于公交電動客車采用“充電站”的方式整體更換電池組，亦即可 在公交電動客車總站設(shè)立充電站。對于電動轎車(如出租車、私家車)則采用“充電站+充 電樁”的方式進(jìn)行充電配套。充電樁為電動汽車提供便捷充電服務(wù)。充電卡加密，由總控中心統(tǒng)一制作，統(tǒng)一編號，隨電池組一一對應(yīng)頒發(fā)，卡內(nèi)記錄 車主用戶信息，包括車主、車型、動力電池組基本數(shù)據(jù)(額定容量、工作電壓、電池組數(shù)等)。 充值時，直接寫入的是電量數(shù)據(jù)。充電設(shè)施技術(shù)服務(wù)中心為充電系統(tǒng)輔助配套項(xiàng)。旨在為充電樁、充電站(尤其是 充電樁)的日常故障管理和維護(hù)提供技術(shù)服務(wù)。車載電源控制系統(tǒng)為電動車的組成部分?？刂齐妱悠囯姵亟M的充放電、均衡充 電管理、熱平衡管理、使用過程中數(shù)據(jù)監(jiān)測等。電池組為電動車動力電池組，可以是鋰離子電池組、鎳氫電池組、鉛酸電池組、鎘 鎳電池組等。基于上述系統(tǒng)的充電方法為總控中心對電動車輛的電池組進(jìn)行備案登記，確定 登記號，發(fā)放充電卡；車載電源控制系統(tǒng)對電池組進(jìn)行狀態(tài)監(jiān)控，在電池組電量低于事先指 定的閥值時發(fā)出報(bào)警提示，由駕駛員選擇充電終端進(jìn)行充電；選定的充電終端讀取用戶終 端中的充電卡中的用戶信息，判定充電卡上的電量余額，以便確定是否需要提示用戶先充 值后再充電，如果余額足夠，由充電終端負(fù)責(zé)對電池組進(jìn)行充電并記錄相應(yīng)的充電信息；服 務(wù)終端提供對充電終端的日常維護(hù)和故障排除。更進(jìn)一步，當(dāng)充電終端判定出需要更換電池組時，車主可在充電站中更換電池組， 并重新取得與更換后的電池組一一對應(yīng)的充電卡。更進(jìn)一步，所述的充電終端還對電池組狀態(tài)信息進(jìn)行檢測，并根據(jù)檢測信息，給出 是否需要更換電池組的判定。更進(jìn)一步，總控中心定期將充電終端的記錄信息匯總錄入電池組對應(yīng)的工作檔 案，對各電池組的相應(yīng)信息進(jìn)行分析歸納，一定時期內(nèi)根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)定給出“建議維護(hù)”、 “建議更換”、“強(qiáng)制更換”的指令。本發(fā)明配套充電系統(tǒng)服務(wù)運(yùn)營的工作流程是這樣的電動汽車的車載動力電池組 信息在總控中心登記備案，建立工作檔案，頒發(fā)充電卡，獲得登記號。在行駛過程中，車載電 源控制系統(tǒng)隨時監(jiān)控電池組狀態(tài)信息。電池容量降低到一定程度時，車載電源控制系統(tǒng)發(fā) 出需要充電提示，由駕駛員判斷是否即時充電。確定要充電，則可以就近尋找充電樁，也可 以直接去充電站。找到充電樁，讀取充電卡，由充電樁判定充電卡剩余電量是否夠用?？ㄉ嫌囝~不足則提示充值，余額夠用則進(jìn)入充電程式。如需要更換電池組，則到充電站更換新電 池組，換卡，另外判定充電卡是否為本車所對應(yīng)的充電卡。充電站將換過來的電池組進(jìn)行性 能維護(hù)。由總控中心定期將充電樁和充電站的記錄信息匯總錄入電池組對應(yīng)的工作檔案。本發(fā)明通過將各個層面的終端整合為一個充電網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，連接在一起，統(tǒng)一控制， 統(tǒng)一管理，并通過采集電池組的信息，便于對電池組進(jìn)行維護(hù)，節(jié)約流程，實(shí)現(xiàn)充電的精簡 化管理。本發(fā)明所涉及的配套充電系統(tǒng)適用于建設(shè)在城市、城市的某個區(qū)、縣城、鄉(xiāng)鎮(zhèn)、小 區(qū)內(nèi)以及參與新農(nóng)村建設(shè)，本發(fā)明所涉及的配套充電系統(tǒng)也適用于城際間、鄉(xiāng)鎮(zhèn)間、村鎮(zhèn)間 的各種公路交通的配套充電工程。本發(fā)明所涉及的配套充電系統(tǒng)可以為純電動汽車、混合動力車、電動自行車等各 種電動汽車提供充電配套服務(wù)。本發(fā)明中所涉及的電池可以是鋰離子電池、鎳氫電池、鉛酸電池、鎘鎳電池等電化 學(xué)儲能體系。以下結(jié)合附圖用實(shí)例對本發(fā)明作進(jìn)一步描述。


圖1是配套充電系統(tǒng)組成原理示意圖。圖2是充電系統(tǒng)的充電方法流程框圖
具體實(shí)施例方式實(shí)例一城市公交車及出租車配套充電系統(tǒng)M市采用η輛電動汽車作為公交車和出租車，按照申請建設(shè)電動汽車配套充電系 統(tǒng)和提供充電服務(wù)。配套充電系統(tǒng)組成如圖1，該系統(tǒng)由總控中心Α、充電站B、充電樁C、充電卡D以 及充電設(shè)施技術(shù)服務(wù)中心E等部分組成。配套充電服務(wù)工作流程如圖2，η輛電動汽車到達(dá)M市后，首先將η輛電動汽車 的η組車載動力電池組信息在總控中心A登記備案，建立η個工作檔案，頒發(fā)η張充電卡， 產(chǎn)生η個電池組與充電卡一一對應(yīng)的登記號。出租車在行駛過程中，車載電源控制系統(tǒng)F隨時監(jiān)控電池組G的狀態(tài)信息。電池 容量降低到一定程度時，車載電源控制系統(tǒng)F發(fā)出需要充電提示，由駕駛員判斷是否即時 充電。確定要充電，則可以就近尋找充電樁C，也可以直接去充電站B。找到充電樁，讀取充 電卡D，由充電樁判定充電卡剩余電量是否夠用?？ㄉ嫌囝~不足則提示充值，余額夠用則進(jìn) 入充電程式，并檢測車載動力電池組狀態(tài)信息。根據(jù)檢測信息，充電樁給出是否需要更換的 判定信息。如需要更換電池組，則到充電站更換新電池組，換卡，另外判定充電卡是否為本 車所對應(yīng)的充電卡。充電站將換過來的電池組進(jìn)行性能維護(hù)。由總控中心A定期將充電樁 和充電站的記錄信息匯總錄入電池組對應(yīng)的工作檔案。公交車則是直接到充電站(即公交 總站)更換電池組，其余步驟與出租車?yán)淄?。?shí)例二城市私家車配套充電系統(tǒng)M市擁有η輛私家電動汽車，按照本申請建設(shè)電動汽車配套充電系統(tǒng)和提供充電服務(wù)。配套充電系統(tǒng)組成如圖1，該系統(tǒng)由總控中心A、充電站B、充電樁C、充電卡D以 及充電設(shè)施技術(shù)服務(wù)中心E等部分組成。配套充電服務(wù)工作流程如圖2，η輛電動私家電動汽車到達(dá)M市后，首先將η輛電 動汽車的η組車載動力電池組信息在總控中心A登記備案，建立η個工作檔案，頒發(fā)η張充 電卡，產(chǎn)生η個電池組與充電卡一一對應(yīng)的登記號。在行駛過程中，車載電源控制系統(tǒng)F隨時監(jiān)控電池組G的狀態(tài)信息。電池容量降 低到一定程度時，車載電源控制系統(tǒng)F發(fā)出需要充電提示，由駕駛員判斷是否即時充電。確 定要充電，則可以就近尋找充電樁C，充電樁可能在行駛道路旁，也可能在居民小區(qū)停車場 內(nèi)；也可以直接去充電站B。找到充電樁，讀取充電卡D，由充電樁判定充電卡剩余電量是否 夠用。卡上余額不足則提示充值，余額夠用則進(jìn)入充電程式，并檢測車載動力電池組狀態(tài)信 息。根據(jù)檢測信息，充電樁給出是否需要更換的判定信息。如需要更換電池組，則到充電站 更換新電池組，換卡，另外判定充電卡是否為本車所對應(yīng)的充電卡。充電站將換過來的電池 組進(jìn)行性能維護(hù)。由總控中心A定期將充電樁和充電站的記錄信息匯總錄入電池組對應(yīng)的 工作檔案。
權(quán)利要求
1.一種電動車輛配套充電網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，其特征在于，包括總控中心、充電終端、服務(wù)終端、 用戶終端，其中，所述的總控中心通過與充電終端、服務(wù)終端連接，對充電終端、用戶終端、服務(wù)終端進(jìn)行綜合管理；所述的充電終端包括充電站和充電樁，對電池組進(jìn)行充電，并采集電池組信息；所述的用戶終端包括電動車輛，設(shè)置在電動車輛上的電池組以及相應(yīng)的車載電源控制 系統(tǒng)，還包括一充電卡，用以存儲電量信息、用戶信息；所述的服務(wù)終端包括充電設(shè)施技術(shù)服務(wù)中心，用以提供充電終端的日常故障管理和維 護(hù)服務(wù)。
2.一種基于電動車輛配套充電網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的充電方法，其特征在于，首先，總控中心對 電動車輛的電池組進(jìn)行備案登記，確定登記號，制作與電池組一一對應(yīng)的充電卡，發(fā)放給車 主；其次，車輛運(yùn)行過程中，車載電源控制系統(tǒng)對電池組進(jìn)行持續(xù)狀態(tài)監(jiān)控，當(dāng)電池組電量 低于事先指定的閥值時發(fā)出報(bào)警，提示車主選擇充電終端進(jìn)行充電；再次，車主將車輛連接 至選定的充電終端，通過讀取用戶終端中充電卡的用戶信息，判定充電卡上的電量余額，以 便確定是否需要提示用戶先充值后再充電，如果余額足夠，由車主在充電終端上選擇充電 制式，開始對電池組進(jìn)行充電并記錄相應(yīng)的充電信息；最后，服務(wù)終端定期檢測充電終端的 工作狀態(tài)，當(dāng)發(fā)現(xiàn)充電終端不能使用時，給予維修，排除故障。
3.如權(quán)利要求2所述的充電方法，其特征在于，所述的充電終端還對電池組狀態(tài)信息 進(jìn)行檢測，并根據(jù)檢測信息，給出是否需要更換電池組的判定。
4.如權(quán)利要求3所述的充電方法，其特征在于，當(dāng)充電終端判定出需要更換電池組時， 車主可在充電站中更換電池組，并重新取得與更換后的電池組一一對應(yīng)的充電卡。
5.如權(quán)利要求2-4之一所述的充電方法，其特征在于，總控中心定期將充電終端的記 錄信息匯總錄入電池組對應(yīng)的工作檔案，對各電池組的相應(yīng)信息進(jìn)行分析歸納，一定時期 內(nèi)根據(jù)事先設(shè)定的標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)定給出“建議維護(hù)”、“建議更換”、“強(qiáng)制更換”的提示。
全文摘要
本發(fā)明涉及的技術(shù)方案為一種電動車輛配套充電網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，包括總控中心、充電終端、服務(wù)終端、用戶終端，其中，所述的總控中心通過與充電終端、服務(wù)終端連接，對充電終端、用戶終端、服務(wù)終端進(jìn)行綜合管理；所述的充電終端包括充電站和充電樁，對電池組進(jìn)行充電，并采集電池組信息；所述的用戶終端包括電動車輛，設(shè)置在電動車輛上的電池組以及相應(yīng)的車載電源控制系統(tǒng)，還包括一充電卡，用以存儲電量信息、用戶信息等；所述的服務(wù)終端包括充電設(shè)施技術(shù)服務(wù)中心，用以提供充電終端的日常故障管理和維護(hù)服務(wù)。本發(fā)明通過將各個層面的終端整合為一個充電網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，連接在一起，統(tǒng)一控制，統(tǒng)一管理，并通過采集電池組的信息，便于對電池組進(jìn)行維護(hù)，節(jié)約流程，實(shí)現(xiàn)充電的精簡化管理。
文檔編號H02J7/00GK102044889SQ20101000102
公開日2011年5月4日 申請日期2010年1月19日 優(yōu)先權(quán)日2010年1月19日
發(fā)明者王春臨, 王春生, 金穎, 陶樹生 申請人:王春生