充换电系统及其运行方法技术方案

本发明专利技术公开了一种充换电系统及其运行方法。其中，该系统包括运行管理中心设备，用于对所辖区域内充换电业务信息进行管理；充换电和控制设备，通过通信网络与运行管理中心设备相连，通过无线局域网和ＣＡＮ总线与终端设备相连，用于对电池进行充换电、对充换电站进行控制以及识别终端设备；终端设备，通过通信网络与运行管理中心设备相连，用于提供终端设备的运行状态。本发明专利技术通过网络将分散孤立的终端设备和充换电设施相互联通，从而使得运行管理中心设备能够方便地获取各个设备的运行状态，以实现充换电系统对各个设备的全面监控和管理。进一步地，本发明专利技术还能为电动汽车产业的发展奠定基础。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及电动汽车
，特别地，涉及一种。
技术介绍
当前，电动汽车产业正处在起步阶段，电动汽车相关的充电设施正在大力推广建 设中。目前的充换电设施分散建设，相互之间没有信息联通，而且在电池、车载终端等终端 设备运行时管理系统无法采集其运行信息。所以，目前急需将所有终端设备和充电设施等 与管理网络联通起来，以满足对终端设备和充电设施进行监控和管理的需求。
技术实现思路
本专利技术要解决的一个技术问题是提供一种，能够将所有 终端设备和充电设施与运行管理中心设备相联通，从而能够有效地对终端设备和充电设施 进行监控和管理。根据本专利技术的一方面，提出了一种充换电系统，包括运行管理中心设备，用于对所 辖区域内充换电业务信息进行管理；充换电和控制设备，通过通信网络与运行管理中心设 备相连，通过无线局域网和CAN总线与终端设备相连，用于对电池进行充换电、对充换电站 进行控制以及识别终端设备；终端设备，通过通信网络与运行管理中心设备相连，用于提供 终端设备的运行状态。根据本专利技术系统的一个实施例，运行管理中心设备包括省级运行管理服务器，用 于对省级网络内充换电业务的运行进行监控和管理，并汇集充换电业务信息；总部级运行 管理服务器，通过光纤网络与一个以上省级运行管理服务器相连，用于对跨省的充换电业 务信息进行中转和协调。根据本专利技术系统的另一实施例，终端设备包括电池，设置有GPS定位器、GPRS无线 模块以及电池管理系统，通过无线网络与运行管理中心设备相连，用于通过GPS定位器获 取电池的定位信息、通过电池管理系统采集电池的状态信息、并通过GPRS无线模块将电池 的定位信息和电池的状态信息传输至运行管理中心设备。根据本专利技术系统的又一实施例，终端设备包括电池，设置有电池管理系统，用于采 集电池的状态信息；车载终端，设置有GPS定位器和GPRS无线模块，通过CAN总线通信网络 与电池相连，通过无线网络与运行管理中心设备相连，用于通过GPS定位器获取车载终端 的定位信息，接收电池的状态信息，并通过GPRS无线模块将车载终端的定位信息和电池的 状态信息传输至运行管理中心设备。根据本专利技术系统的再一实施例，终端设备包括电动汽车，设置有GPS定位器和 GPRS无线模块，通过无线网络与运行管理中心设备相连，用于通过GPS定位器获取电动汽 车的定位信息、并通过GPRS无线模块将电动汽车的定位信息传输至运行管理中心设备。根据本专利技术系统的再一实施例，终端设备上贴有RFID标签，以识别终端设备的身 份。根据本专利技术系统的再一实施例，充换电和控制设备包括充电站，通过光纤网络与 运行管理中心设备相连；电池更换站，通过光纤网络与运行管理中心设备相连；站外充电 桩，通过无线网络或光纤网络与运行管理中心设备相连。根据本专利技术系统的再一实施例，充电站包括通过以太网相连的监控系统、交流充 电桩、安防系统、计量计费系统、直流充电机以及充电站现场作业系统。根据本专利技术系统的再一实施例，电池更换站包括通过以太网相连的监控系统、充 电系统、计量计费系统、电池更换系统、安防系统以及换电站现场作业系统。根据本专利技术系统的再一实施例，站外充电桩包括分散或集中安装的充电桩，分散 安装的充电桩通过无线网络与运行管理中心设备相连，集中安装的充电桩组成局域网并通 过有线网络或无线网络与运行管理中心设备相连。根据本专利技术系统的再一实施例，交流充电桩包括充电控制模块、电度表、人机交互 模块和通信模块，充电控制模块和人机交互模块通过RS232接口与通信模块相连，电度表 通过485接口与通信模块相连。根据本专利技术系统的再一实施例，通信模块包括状态量采集单元、模拟量采集单元、 保护单元以及通信处理单元。根据本专利技术系统的再一实施例，直流充电机包括整流柜和直流充电桩。根据本专利技术系统的再一实施例，整流柜包括充电机控制器和整流设备。根据本专利技术系统的再一实施例，整流柜还包括直流计量计费设备。根据本专利技术系统的再一实施例，安防系统包括安防工作站、嵌入式硬盘录像机以 及前端设备。前端设备包括红外对射报警器、充电站消防报警主机、温度探测器、摄像头门 禁控制器以及门禁上的读卡器和磁力锁。根据本专利技术系统的再一实施例，CAN总线通信网络包括通过CAN总线相连的电池 管理系统、车辆仪表、车载终端以及电机控制器。根据本专利技术的另一方面，还提出了一种上述充换电系统的运行方法，包括终端设 备通过无线网络将运行状态发送至运行管理中心设备；在终端设备靠近充换电和控制设备 时，利用CAN总线控制充换电和控制设备中的充电设备对电池的充电，通过无线局域网识 别终端设备，并通过通信网络将读取的终端设备的信息传输至运行管理中心设备；运行管 理中心设备根据来自终端设备以及充换电和控制设备的信息对终端设备以及充换电和控 制设备进行监管，并通过互联网将终端设备以及充换电和控制设备互联。根据本专利技术方法的一个实施例，运行状态包括终端设备的定位信息以及电池的状 态信息，终端设备包括电池、车载终端以及电动汽车，终端设备通过无线网络将运行状态发 送至运行管理中心设备的步骤包括通过辅助GPS方式获取终端设备的定位信息；利用电池 中的电池管理系统采集电池的状态信息；通过无线网络将终端设备的定位信息以及电池的 状态信息发送至运行管理中心设备。根据本专利技术方法的另一实施例，终端设备包括电池、车载终端以及电动汽车，该方 法还包括车载终端通过无线网络向运行管理中心设备发送服务请求消息，服务请求消息包 括路况查询、附近充换电站查询以及路线查询中的至少一种；运行管理中心设备在数据库 中查询所汇集的信息，并对所汇集的信息进行分析，将分析得到的服务信息通过无线网络 发送至车载终端。6根据本专利技术方法的又一实施例，该方法还包括在电池充电异常时，由电池中的电 池管理系统通过CAN总线将充电异常情况告知充换电和控制设备，由充换电和控制设备中 的控制设备控制是否继续对电池进行充电；在电池放电异常时，通过无线网络将放电异常 情况传输至运行管理中心，由运行管理中心通过终端设备中的车载终端将控制命令发送给 电池管理系统，以终止电池的放电。本专利技术通过网络将分散孤立的终端设备和充换电设施相互联通，从而使得运行管 理中心设备能够方便地获取各个设备的运行状态，以实现充换电系统对各个设备的全面监 控和管理。进一步地，本专利技术还能为电动汽车产业的发展奠定基础。附图说明此处所说明的附图用来提供对本专利技术的进一步理解，构成本申请的一部分。在附 图中图1是本专利技术充换电系统的一个实施例的结构示意图。图2是本专利技术充换电系统的另一实施例的结构示意图。图3是本专利技术充换电系统的再一实施例的结构示意图。图4是本专利技术终端设备网络构建示意图。图5是本专利技术CAN总线通信网络示意图。图6是本专利技术充换电系统的再一实施例的结构示意图。图7是本专利技术充电站站内网络构建示意图。图8是本专利技术交流充电桩的一个实例的结构示意图。图9是本专利技术直流充电机的一个实例的结构示意图。图10是本专利技术电池更换站站内网络构建示意图。图11是本专利技术安防系统的一个实例的结构示意图。图12是本专利技术安防系统的另一实例的结构示意图。图13是本专利技术计量计费系统的一个实例的结构示意图。图14是本专利技术充换电系统的再一实施例的结构示意图。图15是图1所示充换电系统运行方法的一个实施本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种充换电系统，其特征在于，包括运行管理中心设备、充换电和控制设备以及终端设备，其中，　　所述运行管理中心设备，用于对所辖区域内充换电业务信息进行管理；　　所述充换电和控制设备，通过通信网络与所述运行管理中心设备相连，通过无线局域网和ＣＡＮ总线与所述终端设备相连，用于对电池进行充换电、对充换电站进行控制以及识别所述终端设备；　　所述终端设备，通过通信网络与所述运行管理中心设备相连，用于提供终端设备的运行状态。

【技术特征摘要】
1.一种充换电系统，其特征在于，包括运行管理中心设备、充换电和控制设备以及终端 设备，其中，所述运行管理中心设备，用于对所辖区域内充换电业务信息进行管理；所述充换电和控制设备，通过通信网络与所述运行管理中心设备相连，通过无线局域 网和CAN总线与所述终端设备相连，用于对电池进行充换电、对充换电站进行控制以及识 别所述终端设备；所述终端设备，通过通信网络与所述运行管理中心设备相连，用于提供终端设备的运 行状态。2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述运行管理中心设备包括省级运行管理服务器，用于对省级网络内充换电业务的运行进行监控和管理，并汇集 充换电业务信息；总部级运行管理服务器，通过光纤网络与一个以上省级运行管理服务器相连，用于对 跨省的充换电业务信息进行中转和协调。3.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述终端设备包括电池，设置有GPS定位器、GPRS无线模块以及电池管理系统，通过无线网络与所述运行 管理中心设备相连，用于通过所述GPS定位器获取电池的定位信息、通过所述电池管理系 统采集电池的状态信息、并通过所述GPRS无线模块将所述电池的定位信息和所述电池的 状态信息传输至所述运行管理中心设备。4.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述终端设备包括电池，设置有电池管理系统，用于采集电池的状态信息；车载终端，设置有GPS定位器和GPRS无线模块，通过CAN总线通信网络与所述电池相 连，通过无线网络与所述运行管理中心设备相连，用于通过所述GPS定位器获取车载终端 的定位信息、接收所述电池的状态信息、并通过所述GPRS无线模块将所述车载终端的定位 信息和所述电池的状态信息传输至所述运行管理中心设备。5.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述终端设备包括电动汽车，设置有GPS定位器和GPRS无线模块，通过无线网络与所述运行管理中心设 备相连，用于通过所述GPS定位器获取电动汽车的定位信息、并通过GPRS无线模块将所述 电动汽车的定位信息传输至所述运行管理中心设备。6.根据权利要求3至5中任一项所述的系统，其特征在于，所述终端设备上贴有RFID 标签，以识别所述终端设备的身份。7.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述充换电和控制设备包括充电站，通过光纤网络与所述运行管理中心设备相连；电池更换站，通过光纤网络与所述运行管理中心设备相连；站外充电桩，通过无线网络或光纤网络与所述运行管理中心设备相连。8.根据权利要求7所述的系统，其特征在于，所述充电站包括通过以太网相连的监控 系统、交流充电桩、安防系统、计量计费系统、直流充电机以及充电站现场作业系统。9.根据权利要求7所述的系统，其特征在于，所述电池更换站包括通过以太网相连的 监控系统、充电系统、计量计费系统、电池更换系统、安防系统以及换电站现场作业系统。10.根据权利要求7所述的系统，其特征在于，所述站外充电桩包括分散或集中安装的充电桩，分散安装的充电桩通过无线网络与所述运行管理中心设备相连，集中安装的充电 桩组成局域网并通过有线网络或无线网络与所述运行管理中心设备相连。11.根据权利要求8所述的系统，其特征...

【专利技术属性】
技术研发人员：王相勤，胡江溢，贾俊国，朱金大，白义传，李斌，陈毓春，刘畅，陈企楚，林晶怡，李英吉，邱进煊，
申请(专利权)人：国家电网公司，国网电力科学研究院，
类型：发明
国别省市：11[中国|北京]