一种电动汽车无线充电通信系统及方法技术方案

本发明专利技术公开了一种电动汽车无线充电通信系统及方法，包括：无线中心站、光载无线模块、无线充电系统以及信号接收模块；所述光载无线模块与无线中心站、无线充电系统以及信号接收模块分别通信；无线中心站与无线充电系统以及信号接收模块分别通信；无线中心站根据识别的车辆信息进行进场车辆的无线网络自动登录，为进场车辆的光载无线网络进行最优路径规划，根据无线充电系统的资源占用情况、充电车辆排队时间以及充电车辆的注册时间，实现对光载无线网络资源的合理调度。本发明专利技术有益效果：通过光载无线网络能够实现通信容量大、稳定可靠、扩展性强、运行成本低以及双向通信(不仅能实现信息量的上传，还要实现控制量的下达)的目的。

A Wireless Charging Communication System for Electric Vehicles and Its Method

The invention discloses a wireless charging communication system and method for electric vehicles, including: wireless central station, optical wireless module, wireless charging system and signal receiving module; the optical wireless module communicates with wireless central station, wireless charging system and signal receiving module respectively; wireless central station communicates with wireless charging system and signal receiving module separately; wireless central station communicates with wireless charging system and signal receiving module separately; According to the identified vehicle information, the central station automatically logs in to the wireless network of the incoming vehicle, and carries out the optimal path planning for the optical wireless network of the incoming vehicle. According to the resource occupation of the wireless charging system, the queuing time of the charging vehicle and the registration time of the charging vehicle, the reasonable scheduling of the optical wireless network resources is realized. The invention has the advantages of large communication capacity, stability, reliability, strong expansibility, low operation cost and bidirectional communication (not only to upload information, but also to realize the delivery of control quantity) through the optical wireless network.

【技术实现步骤摘要】
一种电动汽车无线充电通信系统及方法
本专利技术涉及电动汽车通信
，尤其涉及一种基于光载无线网络的电动汽车无线充电通信系统及方法。
技术介绍
随着全球能源危机的不断加深，石油资源的日趋枯竭以及大气污染、全球气温上升的危害加剧，各国政府及汽车企业普遍认识到节能和减排是未来汽车技术发展的主攻方向，发展电动汽车将是解决这二个技术难点的最佳途径。根据国家电网公司2014-2020年电动汽车智能充换电服务网络发展规划，预计到2020年，国家电网公司经营区内充换电设施建设总规模为充换电站15678座、充电塔156座、充电桩345.2万个，满足400万辆电动汽车充换电服务需求。随着电动汽车和充电桩数量不断的增加，人们对电动汽车快速充电、安全充电、智能化无线充电的要求也日益增加。因此，电动汽车无线充电技术得到广泛的发展应用，由此对信号时延性、数据传输可靠性、数据安全性均提出了更高的要求。目前，电动汽车充电的通信传输方式主要采用有线方式和无线方式两种，其中有线方式包括RJ45线、光纤、RS485、RS232、CAN总线等，无线方式包括GRPS、EVDO、CDMA等。但作为自动充电技术的通信控制，目前的通信方式还有许多的缺点：1、有线方式具有布线复杂、扩展性差等缺点，不适应长距离、移动式的传输条件，具有很多限制。2、无线传输方式，在有些地区，无线信号会在传输过程中会出现失联、信号丢失、通信链接失败等问题。3、此外，随着大数据应用的大力推广，平台管理中心与充电桩、电动汽车车载终端间的数据量越来越大，对无线通信速度提出了更高的要求。因此，对于电动汽车在数据传输中的安全性问题亟待解决。
技术实现思路
本专利技术的目的就是为了解决上述问题，提出一种基于光载无线网络的电动汽车无线充电通信系统及方法，该系统及方法利用光载无线网络交换机做为核心设备，实现电动汽车无线充电过程中的传输速率快、通信容量大、扩展性强、易于连接等优点，大大提高了无线充电过程中的运行效率，节约了运行成本，简化了操作步骤，使用方便快捷。为了实现上述目的，本专利技术采用如下技术方案：在一个或多个实施方式中公开的一种电动汽车无线充电通信系统，包括：无线中心站、光载无线模块、无线充电系统以及信号接收模块；所述光载无线模块与无线中心站、无线充电系统以及信号接收模块分别通信；无线中心站与无线充电系统以及信号接收模块分别通信；其中，无线中心站根据识别的车辆信息进行进场车辆的无线网络自动登录，为进场车辆的光载无线网络进行最优路径规划，根据无线充电系统的资源占用情况、充电车辆排队时间以及充电车辆的注册时间，实现对光载无线网络资源的合理调度。进一步地，所述无线中心站包括：算法模块，被配置为将光网络和无线网络分为两个域，在无线中心站中构建出至少三个路径规划单元，其中至少两个子单元分别负责光载波网络域和WiFi网络域的路径算法，另一个单元作为父单元负责协调两个域的路径计算，当有电动汽车驶入充电区域时，通过子单元与父单元之间的信息交互，实现光载无线网络中的全局最优路径规划；资源调度模块，被配置为对于无线网络接入的一个新的电动汽车用户请求，综合考虑现有的无线网络布局、设备的无线链接情况、设备排队时间以及注册时间的影响，合理分配光载无线网络资源；当多个电动汽车用户请求同时接入时，基于吞吐量和公平性原则，综合考虑现有的无线网络布局、设备的无线链接情况、设备排队时间以及注册时间的影响，合理分配光载无线网络资源；控制及处理模块，被配置为用于根据识别的进场车辆信息自动匹配无线充电发射端信息以及无线网络连接信息，实现进场车辆无线网络自动登录以及无线中心站、进场车辆、车辆用户以及无线充电系统之间的数据交互。进一步地，所述控制及处理模块包括：存储单元被配置为存储车辆信息、无线充电发射端信息以及无线网络连接信息；处理单元被配置为当车辆进场时，通过识别的车辆的车牌号码与无线网络接入点登录信息进行匹配，实现进场车辆的无线网络自动登录；管理单元被配置为通过无线方式管理和控制充电车辆的无线接收端和无线充电的发射端，以及车辆用户的无线网络接入，同时实现无线充电模块、充电车辆、车辆用户以及无线充电系统之间的数据交互。进一步地，所述光载无线模块包括光载无线交换机，光载无线交换机被配置为WiFi接入点，作为无线互联节点，以模拟光纤链路作为网络传输设备，以射频开关作为网络交换设备。进一步地，所述远端节点被配置在电动汽车无线充电模块上，包括：转换单元、射频双向放大器和辐射天线；所述转换单元一端与光载网络交换机上的光纤接口连接，另一端与射频双向放大器相连；所述射频双向放大器与辐射天线连接。进一步地，所述信号接收模块包括：车载无线信号接收器和无线充电模块的无线信号接收器；所述车载无线信号接收器安装在充电车辆内，实现充电车辆与无线中心站之间的数据交互；所述无线充电模块的无线信号接收器，安装在无线充电模块内，实现无线充电模块与无线中心站之间的数据交互。在一个或多个实施方式中公开的一种基于光载无线网络的电动汽车无线充电通信方法，包括：进行充电车辆的光载无线网络接入点信息注册；当车辆进场时，通过获取车辆的车牌信息，并与光载无线网络接入点注册信息进行匹配，实现进场车辆的无线网络自动登录；当充电车辆进入无线充电区域时，进行光载无线网络中的全局最优路径规划，并结合无线充电系统的资源占用情况、排队时间以及充电车辆的注册时间，实现对光载无线网络资源的合理调度；车辆充电过程中，充电车辆、车辆用户以及无线充电系统之间实时进行数据交互。进一步地，进行充电车辆的光载无线网络接入点信息注册，具体包括：1)充电车辆信息注册，包括：车辆车牌号码、车辆型号、充电接口标准数据的录入，以便充电时的自动匹配；2)无线充电发射端信息注册，包括充电型号、充电接口标准信息的录入；3)无线网络连接信息注册，包括无线网络接入点登录信息的录入；4)车辆用户的移动设备的登录信息注册，用于通过移动设备查看充电车辆的实时SOC以及电压数据。与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：通过光载无线网络能够实现通信容量大、稳定可靠、扩展性强、运行成本低以及双向通信(不仅能实现信息量的上传，还要实现控制量的下达)的目的。随着终端业务量的不断增长，主站到子站、子站到终端之间通信对实现多业务的数据传输速率要求越来越高，通过光载无线网络能够达到多业务的数据传输速率高的目的。最优路径规划是指光网络到多个无线端最优通信通道，由于该专利技术专利的通信系统内存在光网络、无线中心站及多个无线网络wifi模块，因此通信通道的链接很重要，最优的路径规划可提高网络资源利用率。附图说明构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本申请的进一步理解，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。图1是电动汽车无线充电通信控制系统结构示意图；具体实施方式应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本申请提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本申请所属
的普通技术人员通常理解的相同含义。需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种电动汽车无线充电通信系统，其特征在于，包括：无线中心站、光载无线模块、无线充电系统以及信号接收模块；所述光载无线模块与无线中心站、无线充电系统以及信号接收模块分别通信；无线中心站与无线充电系统以及信号接收模块分别通信；其中，无线中心站根据识别的车辆信息进行进场车辆的无线网络自动登录，为进场车辆的光载无线网络进行最优路径规划，根据无线充电系统的资源占用情况、充电车辆排队时间以及充电车辆的注册时间，实现对光载无线网络资源的合理调度。

【技术特征摘要】
1.一种电动汽车无线充电通信系统，其特征在于，包括：无线中心站、光载无线模块、无线充电系统以及信号接收模块；所述光载无线模块与无线中心站、无线充电系统以及信号接收模块分别通信；无线中心站与无线充电系统以及信号接收模块分别通信；其中，无线中心站根据识别的车辆信息进行进场车辆的无线网络自动登录，为进场车辆的光载无线网络进行最优路径规划，根据无线充电系统的资源占用情况、充电车辆排队时间以及充电车辆的注册时间，实现对光载无线网络资源的合理调度。2.如权利要求1所述的一种电动汽车无线充电通信系统，其特征在于，所述无线中心站包括：算法模块，被配置为将光网络和无线网络分为两个域，在无线中心站中构建出至少三个路径规划单元，其中至少两个子单元分别负责光载波网络域和WiFi网络域的路径算法，另一个单元作为父单元负责协调两个域的路径计算，当有电动汽车驶入充电区域时，通过子单元与父单元之间的信息交互，实现光载无线网络中的全局最优路径规划；资源调度模块，被配置为对于无线网络接入的一个新的电动汽车用户请求，综合考虑现有的无线网络布局、设备的无线链接情况、设备排队时间以及注册时间的影响，合理分配光载无线网络资源；控制及处理模块，被配置为用于根据识别的进场车辆信息自动匹配无线充电发射端信息以及无线网络连接信息，实现进场车辆无线网络自动登录以及无线中心站、进场车辆、车辆用户以及无线充电系统之间的数据交互。3.如权利要求2所述的一种电动汽车无线充电通信系统，其特征在于，当多个电动汽车用户请求同时接入时，基于吞吐量和公平性原则，综合考虑现有的无线网络布局、设备的无线链接情况、设备排队时间以及注册时间的影响，合理分配光载无线网络资源。4.如权利要求2所述的一种电动汽车无线充电通信系统，其特征在于，所述控制及处理模块包括：存储单元被配置为存储车辆信息、无线充电发射端信息以及无线网络连接信息；处理单元被配置为当车辆进场时，通过识别的车辆的车牌号码与无线网络接入点登录信息进行匹配，实现进场车辆的无线网络自动登录；管理单元被配置为通过无线方式管理和控制充电车辆的无线接收端和无线充电的发射端...

【专利技术属性】
技术研发人员：燕树民，刘春华，崔海超，姜云，毕绍聪，杨光，扈筱薇，韩元凯，袁弘，许玮，刘继东，慕世友，张华栋，张洪利，张健，李建祥，刘海波，
申请(专利权)人：国网山东省电力公司德州供电公司，山东鲁能智能技术有限公司，国家电网有限公司，
类型：发明
国别省市：山东,37