基于互联网的新能源汽车充电导航系统技术方案

本发明专利技术提出了一种基于互联网的新能源汽车充电导航系统，包括车载数据采集系统、手机充电桩预约导航系统以及数据分析中心；其中，所述车载数据采集系统通过收集电动汽车相关状态,采集和处理数据；所述充电桩预约子系统是用户根据导航系统查询到的充电桩数据，通过地图的导航功能,引导用户前往选定的充电桩充电，充电结束通过手机进行结算；所述数据分析中心可根据车辆的数据,充电桩负荷状态、用户充电计划进行分析,然后执行控制策略,引导用户有序充电,并实现电网的负荷平衡。

【技术实现步骤摘要】
基于互联网的新能源汽车充电导航系统
本专利技术涉及基于互联网的新能源汽车充电导航系统。
技术介绍
目前,随着城市的发展,传统能源不断枯竭,汽车尾气产生的环境污染越来越严重,有必要发展节能环保的新能源汽车来逐步取代使用汽油作为燃料的传统汽车。而电动汽车使用可再生的电能，并且环保高效,值得推广。从用户方来说，用户希望实时了解充电桩的位置信息、电价信息、导航信息,后台管理者也需要了解各用户和充电桩的信息,并根据大数据分析结果制定电价策略,引导用户有序充电。如何解决这一问题已经成为了目前的重要研究课题。因此在本项目中,设计了基于互联网+智能充电引导系统，用户可以通过手机实现充电装置状态查询、定位导航、充电预约及智能充电与充电装置锁定等功能。后台通过内置在汽车中已经连接CANBUS总线的车载数据采集系统采集相关数据,并发回给服务器端,服务器端就可从远端实时监控汽车的电力状态。后台还可通过基于Hadoop的智能云服务器对用户充电状态进行大数据分析,然后给出用户合理的行驶建议,并为电动汽车大规模推广奠定智能服务的基础。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术提出的基于互联网的新能源汽车充电导航系统，系统获得电动汽车的位置、速度等信息、获得充电桩状态信息、充电桩电价信息、充电桩排队信息，并每隔一个时间段(例如10分钟)更新状态。同时,系统通过高德地图获得道路实时路况,并将分析计算之后的结果发布给汽车。一种基于互联网的新能源汽车充电导航系统，包括车载数据采集系统、手机充电桩预约导航系统以及数据分析中心；其中，所述车载数据采集系统通过收集电动汽车相关状态,采集和处理数据；所述充电桩预约子系统是用户根据导航系统查询到的充电桩数据，通过地图的导航功能,引导用户前往选定的充电桩充电，充电结束通过手机进行结算；所述数据分析中心可根据车辆的数据,充电桩负荷状态、用户充电计划进行分析,然后执行控制策略,引导用户有序充电,并实现电网的负荷平衡。作为优选地，车载数据采集系统采用的方式为：车辆相关信息均通过用户手机客户端来采集，此方式主要采集车辆GPS信息，并将采集到的信息通过手机发送到后台服务器端，然后服务器根据采集到的数据进行分析；此方式不需要加装内置信息盒,但是不能得到汽车电池状态数据等关键信息。作为优选地，车载数据采集系统采用的方式为：在车辆内置数据采集模块,通过采集模块将采集到的整车数据、GPS数据、电池数据通过Modbus报文打包发送给新能源汽车管理平台进行分析,平台服务器将收集到的数据进行数据清洗、数据变换后进行数据的分析和挖掘；此方式可以获得电动汽车行驶的一些关键数据，为管理者进行电动汽车充电桩设置和管理策略提供决策支持。与现有技术相比，本专利技术该系统通过APP客户端让用户采用手持终端即可实现充电装置状态查询、定位导航,可以查看各个充电网点的使用情况,能够通过一卡通或者微信完成在线支付功能。数据分析中心可以感应汽车剩余电力,并给出充电建议。具体实施方式为让本领域的技术人员更加清晰直观的了解本专利技术，下面将对本专利技术作进一步的说明。一种基于互联网的新能源汽车充电导航系统，整个系统分三部分设计：车载数据采集系统、手机充电桩预约导航系统、数据分析中心。车载数据采集系统通过收集电动汽车相关状态,采集和处理数据。根据需求,有两种设计策略,策略1是车辆相关信息均通过用户手机客户端来采集,此方式主要采集车辆GPS信息,并将采集到的信息通过手机发送到后台服务器端,然后服务器根据采集到的数据进行分析,此种方案不需要加装内置信息盒,但是不能得到汽车电池状态数据等关键信息。策略2是在车辆内置数据采集模块,通过采集模块将采集到的整车数据、GPS数据、电池数据通过Modbus报文打包发送给新能源汽车管理平台进行分析,平台服务器将收集到的数据进行数据清洗、数据变换后进行数据的分析和挖掘。此方案可以获得电动汽车行驶的一些关键数据,为管理者进行电动汽车充电桩设置和管理策略提供决策支持。为了获得更全面的数据,在本项目中,我们采用策略2进行设计。也就是说要在汽车内加装汽车数据采集子系统、数据传输子系统。汽车数据采集子系统主要包括主控制模块、GPS模块、CAN网络采集控制模块等,数据传输子系统主要是通过无线通信模块传输在移动网络中传输已经封包的数据,数据采集分析子系统主要由云服务器和上位机监控软件组成,分析拆包获得的数据,并使用相关聚类算法进行新能源汽车的数据聚类分析。充电桩预约子系统是用户根据导航系统查询到的充电桩数据,通过高德地图的导航功能,引导用户前往选定的充电桩充电,充电结束通过手机进行结算。数据分析中心可根据车辆的数据,充电桩负荷状态、用户充电计划进行分析,然后执行控制策略,引导用户有序充电,并实现电网的负荷平衡。2车载智能数据系统设计车载智能系统主要获取用户的车辆定位信息,这时需要GPS模块获得车辆定位信息,还包括速度、方向、经纬度等信息,然后通过异步串行通信方式传给主控制模块。车辆的电池管理系统通过汽车的CANBUS总线把电池信息传送给主控制模块。同时,这些信息通过Modbus协议封装在主控制器存储器中(SD卡)。当主控制器收到服务器获取车辆信息的指令时,主控制器将已经封装成Modbus报文的GPS信息和电池信息通过4G移动网络传送给数据分析中心,也就是新能源汽车的监控平台进行分析处理。监控平台通过上位机软件对数据进行解包、显示、监控、储存、分析、挖掘,后台运营者监控每台汽车的电量信息、位置信息,也为下一步进行合理规划充电桩和指导电动汽车生产厂家进行技术改进提供支持。本项目中数据采集模块使用了Modbus协议进行封包,也就是国家标准GB/T19582-2008。通过此协议,控制器相互之间、控制器经由CanBus网络和其它设备之间均可通信。当在同一Modbus网络上通信时,此协议决定了每个控制器需要知道它们的设备地址,识别按地址发来的消息,决定要产生何种行动。如果需要回应,控制器将生成反馈信息并用Modbus协议发出。通过Modbus网络可支持247个之多的远程从属控制器,Modbus报文传输协议遵循“请求-应答”的通信方式,能够实现不同种类总线、不同网络设备之间的“客户机-服务器”通信。在本项目中,将新能源汽车的数据分析中心(简称中心)设置为Modbus主机,将放置于汽车中的车载智能信息终端(简称信息盒)作为Modbus从机。当中心需要获取车辆信息时,中心向信息盒发送请求报文帧,信息盒读取请求报文帧数据域指定寄存器中的内容,发送应答报文帧给数据采集分析中心。同时,数据采集分析中心也可以广播消息的方式向车载智能信息终端发送控制命令。3车主方充电管理导航系统APP设计该系统采用三层架构进行设计,分为视图层、业务逻辑层和业务实体层。(1)视图层,与用户交互的界面,响应用户的请求,调用业务逻辑层的接口进行逻辑处理,根据结果以不同的形式展现给用户。视图层包含查询界面、控制界面、状态显示、支付结算、地图显示。(2)业务逻辑层,业务逻辑层主要完成对视图层所有功能的业务逻辑支撑,主要包括状态显示功能、查询功能、控制功能、支付功能、地图功能。(3)业务实体层,包含了各个业务实体,对网关服务器的数据请求、数据解析；对平台服务器的数据请求、数据解析；数据库维护。手机的导航部分本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于互联网的新能源汽车充电导航系统，其特征在于，包括车载数据采集系统、手机充电桩预约导航系统以及数据分析中心；其中，所述车载数据采集系统通过收集电动汽车相关状态,采集和处理数据；所述充电桩预约子系统是用户根据导航系统查询到的充电桩数据，通过地图的导航功能,引导用户前往选定的充电桩充电，充电结束通过手机进行结算；所述数据分析中心可根据车辆的数据,充电桩负荷状态、用户充电计划进行分析,然后执行控制策略,引导用户有序充电,并实现电网的负荷平衡。

【技术特征摘要】
1.一种基于互联网的新能源汽车充电导航系统，其特征在于，包括车载数据采集系统、手机充电桩预约导航系统以及数据分析中心；其中，所述车载数据采集系统通过收集电动汽车相关状态,采集和处理数据；所述充电桩预约子系统是用户根据导航系统查询到的充电桩数据，通过地图的导航功能,引导用户前往选定的充电桩充电，充电结束通过手机进行结算；所述数据分析中心可根据车辆的数据,充电桩负荷状态、用户充电计划进行分析,然后执行控制策略,引导用户有序充电,并实现电网的负荷平衡。2.根据权利要求1所述的基于互联网的新能源汽车充电导航...

【专利技术属性】
技术研发人员：岑锦潮，
申请(专利权)人：佛山租我科技有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44