群互聯(lián)控制的電動汽車充電監(jiān)控系統(tǒng)及方法技術方案

本發(fā)明專利技術公開了一種群互聯(lián)控制電動汽車充電監(jiān)控系統(tǒng)及方法，包括：群管理控制層、群功率調(diào)度層、群功率輸出層；群管理控制層與群功率調(diào)度層和群功率輸出層分別通信；所述群管理控制層根據(jù)群功率調(diào)度層計算的數(shù)據(jù)向群功率輸出層發(fā)送充電控制指令，所述群功率輸出層將充電車輛的實時數(shù)據(jù)反饋給群管理控制層。本發(fā)明專利技術有益效果：通過采集云計算數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)可以對企業(yè)以及租賃充電車輛進行車輛定位、行程跟蹤、人員管理等功能。

Electric vehicle charging monitoring system and method with group interconnection control

The invention discloses a population control interconnection of electric vehicle charging monitoring system and method, including: group management control layer, group power scheduling layer, output layer group; group control group power layer and scheduling layer and the output layer respectively group power communication; the control group management layer according to the data to output power calculation group power dispatching layer transmission charging control instruction, the real-time feedback data of the group power output layer will charge the vehicle to the group management control layer. The invention has the advantages of collecting the data of the cloud calculation database, carrying out vehicle positioning, travel tracking and personnel management for the enterprise and the leased charging vehicle.

【技術實現(xiàn)步驟摘要】
群互聯(lián)控制的電動汽車充電監(jiān)控系統(tǒng)及方法
本專利技術涉及電動汽車充電
，尤其涉及一種群互聯(lián)控制的電動汽車充電監(jiān)控系統(tǒng)及方法。
技術介紹
在眾多電動汽車監(jiān)控應用中，有的監(jiān)控系統(tǒng)(如充電樁站級監(jiān)控)可以對局域網(wǎng)內(nèi)的充電設備進行監(jiān)控，有的監(jiān)控系統(tǒng)(如租車公司)可以對本公司內(nèi)的車輛進行管理調(diào)度，有的監(jiān)控系統(tǒng)(如電動車企業(yè))可以對自產(chǎn)的電動汽車進行數(shù)據(jù)采集。這些監(jiān)控一般以局域網(wǎng)的方式，獨立封閉的存在；隨著充電設施的規(guī)模化、智能化發(fā)展，這種情況對電動汽車技術、充電設備技術、電能調(diào)度管理技術的要求越來越高，對環(huán)境資源、電能等資源的利用率越來越低，能源管理成本越來越高。
技術實現(xiàn)思路
為了解決上述問題，本專利技術提出了一種群互聯(lián)控制的電動汽車充電監(jiān)控系統(tǒng)及方法，該系統(tǒng)及方法一方面可以通過先進的群互聯(lián)技術、群控制協(xié)調(diào)方式可形成群功率輸出，另一方面可以提高資源的利用率，穩(wěn)定可靠性的功能輸出。為實現(xiàn)上述目的，本專利技術的具體方案如下：一種群互聯(lián)控制電動汽車充電監(jiān)控系統(tǒng)，包括：群管理控制層、群功率調(diào)度層、群功率輸出層；所述群管理控制層進行功率單體數(shù)據(jù)以及充電車輛運行數(shù)據(jù)的采集與存儲，同時向群功率輸出層發(fā)送充電控制指令；所述群功率調(diào)度層調(diào)用群管理控制層的數(shù)據(jù)，并結(jié)合設定區(qū)域內(nèi)的電力總負荷功耗的供應調(diào)度，計算分配當前區(qū)域內(nèi)的每個功率單體的實際最大輸出能力、每個功率單體的充電車輛的輸出功率以及未來設定時間內(nèi)預定的充電需求；同時，確定當前區(qū)域能夠?qū)ζ渌徑鼌^(qū)域提供的功率補償；所述群功率輸出層用于實現(xiàn)對充電車輛的充電以及在設定時間內(nèi)對充電車輛預定充電功率的鎖存；所述群管理控制層與群功率調(diào)度層和群功率輸出層分別通信；所述群管理控制層根據(jù)群功率調(diào)度層計算的數(shù)據(jù)向群功率輸出層發(fā)送充電控制指令，所述群功率輸出層將充電車輛的實時數(shù)據(jù)反饋給群管理控制層。進一步地，所述功率單體為：單個充電樁或者多個充電樁的整合或者一個充電站。進一步地，所述群管理控制層包括：功率數(shù)據(jù)建模：通過數(shù)據(jù)配置，建立功率單體，確定功率單體生命基礎檔案；根據(jù)功率單體生命基礎檔案構(gòu)建功率單體群數(shù)據(jù)模型；群通訊模塊：用于實現(xiàn)群管理控制層與功率單體之間的通訊控制；云計算數(shù)據(jù)庫：用于存儲功率單體的實時充電數(shù)據(jù)、功率數(shù)據(jù)、電池數(shù)據(jù)、交易數(shù)據(jù)；進行充電的充電車輛的車況、行程以及電池數(shù)據(jù)。進一步地，所述群功率輸出層包括：功率單元充電模塊：用于實現(xiàn)對充電車輛的充電以及輸出功率的調(diào)整；功率單元預鎖模塊：群管理控制層實時采集電動汽車的行駛軌跡以及車載電池容量，群功率調(diào)度層獲取該數(shù)據(jù)，根據(jù)當前軌跡、剩余電量、當前車速等數(shù)據(jù)，計算出設定時間內(nèi)可到達的功率單體，并根據(jù)當前功率單體生命值的高低，給出定位導航坐標；電動汽車選取合適的功率單體后，在后期的行駛路線上，向群管理控制層發(fā)起預訂充電，此時群功率調(diào)度層確認預訂，并提交充電策略，群管理控制層根據(jù)充電策略調(diào)整群功率輸出層，鎖定此電動汽車的功率預定。進一步地，所述群功率調(diào)度層計算分配當前區(qū)域內(nèi)的每個功率單體的實際最大輸出能力具體為：當前區(qū)域內(nèi)電動車輛根據(jù)歷史充電數(shù)據(jù)、行程路徑規(guī)劃數(shù)據(jù)，分常駐車輛，臨時車輛，預計車輛；每輛電動車輛中的電池容量是不斷變化的，每輛電動車輛的電池容量累加形成當前地區(qū)充電的總功率容量；當前充電的總功率是變動的，總功率的功耗速率形成本地區(qū)的需求功率數(shù)；根據(jù)當前區(qū)域內(nèi)功率單體的地理信息和電動車輛的地理信息、行程路徑，計算出功率單體潛在的電動車輛功率需求量，進一步根據(jù)電力調(diào)度量，提供合理的電力調(diào)度負荷的功耗。進一步地，所述群功率調(diào)度層計算每個功率單體的充電車輛的輸出功率以及未來設定時間內(nèi)預定的充電需求具體為：功率單體對外充電過程中，功率單體的功率輸出是根據(jù)電動汽車電池的功率需求變動的；記錄下每個功率單體的功率輸出數(shù)據(jù)以及每輛電動汽車電池的功率需求數(shù)據(jù)，實時累加計算出當前地區(qū)的實時功率輸出量和電動汽車電池總充電量；根據(jù)電動汽車地理信息、行程路徑、車速信息，預計設定時間內(nèi)到達本地區(qū)進行充電的電動車輛，進一步根據(jù)電動車輛功耗，預估本地區(qū)臨時供電需求量。進一步地，所述群功率調(diào)度層確定當前區(qū)域能夠?qū)ζ渌徑鼌^(qū)域提供的功率補償；具體為：當前地區(qū)充電的總功率容量是不斷變化的，分析每一個地區(qū)的總功率容量的變動規(guī)律；根據(jù)車輛行駛的歷史數(shù)據(jù)，分析出相鄰地區(qū)、相近地區(qū)內(nèi)經(jīng)常充電的車輛信息和車輛功耗數(shù)據(jù)；根據(jù)總功率容量的變動規(guī)律和車輛功耗信息進一步分析出多個地區(qū)之間的功率補償策略。一種群互聯(lián)控制的電動汽車充電監(jiān)控系統(tǒng)的工作方法，包括：群管理控制層根據(jù)設定區(qū)域內(nèi)的功率調(diào)度指標，建立功率單體，進行功率單體數(shù)據(jù)以及充電車輛運行數(shù)據(jù)的采集與存儲，確定功率單體生命基礎檔案；群功率調(diào)度層調(diào)用群管理控制層的數(shù)據(jù)以及當前區(qū)域內(nèi)充電車輛的實時數(shù)據(jù)，確定具體的充電策略，具體包括：計算分配當前區(qū)域內(nèi)的每個功率單體的實際最大輸出能力、每個功率單體的充電車輛的輸出功率以及未來設定時間內(nèi)預定的充電需求；同時，確定當前區(qū)域能夠?qū)ζ渌徑鼌^(qū)域提供的功率補償；群管理控制層根據(jù)群功率調(diào)度層計算的數(shù)據(jù)向群功率輸出層發(fā)送充電控制指令；群功率輸出層按照接收的指令完成功率輸出，并且將充電車輛的實時數(shù)據(jù)反饋給群管理控制層。本專利技術的有益效果：本專利技術可以對充電設備進行監(jiān)控，進行充電控制參數(shù)、功率數(shù)據(jù)、充電中的BMS信息進行存儲、電量費用的同城異地結(jié)算、可附加web、App查看等應用。通過采集云計算數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)可以對企業(yè)以及租賃充電車輛進行車輛定位、行程跟蹤、人員管理等功能。通過采集云計算數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)可以對電動車企提供車況數(shù)據(jù)的實時存儲、車載電池信息的異常召測等功能；實現(xiàn)數(shù)據(jù)的有效分析以及異地結(jié)算，實現(xiàn)充電功率的動態(tài)調(diào)度管理。附圖說明圖1是本專利技術群互聯(lián)控制的電動汽車充電監(jiān)控系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是本專利技術群管理控制層結(jié)構(gòu)示意圖；圖3是本專利技術群功率輸出層結(jié)構(gòu)示意圖；圖4是本專利技術群互聯(lián)控制的電動汽車充電監(jiān)控方法示意圖。具體實施方式：下面結(jié)合附圖對本專利技術進行詳細說明：本專利技術公開了一種群互聯(lián)控制電動汽車充電監(jiān)控系統(tǒng)，如圖1所示，包括：群管理控制層、群功率調(diào)度層、群功率輸出層；群管理控制層與群功率調(diào)度層和群功率輸出層分別通信；群管理控制層根據(jù)群功率調(diào)度層計算的數(shù)據(jù)向群功率輸出層發(fā)送充電控制指令，群功率輸出層將充電車輛的實時數(shù)據(jù)反饋給群管理控制層。其中，群管理控制層進行功率單體數(shù)據(jù)以及充電車輛運行數(shù)據(jù)的采集與存儲，同時向群功率輸出層發(fā)送充電控制指令；其結(jié)構(gòu)如圖2所示，包括：功率數(shù)據(jù)建模：系統(tǒng)通過配置，把單個充電樁作為一個功率單體、或者把多個充電樁整合成一個較大的功率單體、或者把一個充電站作為一個功率單體。本模塊首先對功率單體進行抽象、通過對功率單體進行生命體特征描述，如使用情況、利用情況、故障情況、保養(yǎng)情況、是否維護中等特征描述，附加生命值系數(shù)因子(根據(jù)歷史數(shù)據(jù)以及計劃預估百分比值)組織模型，建立單體生命基礎檔案，進一步構(gòu)建完成系統(tǒng)中的功率單體群模型；群通訊模塊：系統(tǒng)通過無線、光纖網(wǎng)絡、485、232、CAN等通訊總線方式，完成群管理控制層與功率單體之間的通訊控制；云計算數(shù)據(jù)庫：用于存儲功率單體的實時充電數(shù)據(jù)、功率數(shù)據(jù)、電池數(shù)據(jù)、交易數(shù)據(jù)；進行充電的充電車輛的車況、行程以及電池數(shù)據(jù)。實時充電數(shù)據(jù)包括：充電單體地理信息、充電模塊開機次本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術保護點】
一種群互聯(lián)控制電動汽車充電監(jiān)控系統(tǒng)，其特征是，包括：群管理控制層、群功率調(diào)度層、群功率輸出層；所述群管理控制層進行功率單體數(shù)據(jù)以及充電車輛運行數(shù)據(jù)的采集與存儲，同時向群功率輸出層發(fā)送充電控制指令；所述群功率調(diào)度層調(diào)用群管理控制層的數(shù)據(jù)，并結(jié)合設定區(qū)域內(nèi)的電力總負荷功耗的供應調(diào)度，計算分配當前區(qū)域內(nèi)的每個功率單體的實際最大輸出能力、每個功率單體的充電車輛的輸出功率以及未來設定時間內(nèi)預定的充電需求；同時，確定當前區(qū)域能夠?qū)ζ渌徑鼌^(qū)域提供的功率補償；所述群功率輸出層用于實現(xiàn)對充電車輛的充電以及在設定時間內(nèi)對充電車輛預定充電功率的鎖存；所述群管理控制層與群功率調(diào)度層和群功率輸出層分別通信；所述群管理控制層根據(jù)群功率調(diào)度層計算的數(shù)據(jù)向群功率輸出層發(fā)送充電控制指令，所述群功率輸出層將充電車輛的實時數(shù)據(jù)反饋給群管理控制層。

【技術特征摘要】
1.一種群互聯(lián)控制電動汽車充電監(jiān)控系統(tǒng)，其特征是，包括：群管理控制層、群功率調(diào)度層、群功率輸出層；所述群管理控制層進行功率單體數(shù)據(jù)以及充電車輛運行數(shù)據(jù)的采集與存儲，同時向群功率輸出層發(fā)送充電控制指令；所述群功率調(diào)度層調(diào)用群管理控制層的數(shù)據(jù)，并結(jié)合設定區(qū)域內(nèi)的電力總負荷功耗的供應調(diào)度，計算分配當前區(qū)域內(nèi)的每個功率單體的實際最大輸出能力、每個功率單體的充電車輛的輸出功率以及未來設定時間內(nèi)預定的充電需求；同時，確定當前區(qū)域能夠?qū)ζ渌徑鼌^(qū)域提供的功率補償；所述群功率輸出層用于實現(xiàn)對充電車輛的充電以及在設定時間內(nèi)對充電車輛預定充電功率的鎖存；所述群管理控制層與群功率調(diào)度層和群功率輸出層分別通信；所述群管理控制層根據(jù)群功率調(diào)度層計算的數(shù)據(jù)向群功率輸出層發(fā)送充電控制指令，所述群功率輸出層將充電車輛的實時數(shù)據(jù)反饋給群管理控制層。2.如權利要求1所述的一種群互聯(lián)控制的電動汽車充電監(jiān)控系統(tǒng)，其特征是，所述功率單體為：單個充電樁或者多個充電樁的整合或者一個充電站。3.如權利要求1所述的一種群互聯(lián)控制的電動汽車充電監(jiān)控系統(tǒng)，其特征是，所述群管理控制層包括：功率數(shù)據(jù)建模：通過數(shù)據(jù)配置，建立功率單體，確定功率單體生命基礎檔案；根據(jù)功率單體生命基礎檔案構(gòu)建功率單體群數(shù)據(jù)模型；群通訊模塊：用于實現(xiàn)群管理控制層與功率單體之間的通訊控制；云計算數(shù)據(jù)庫：用于存儲功率單體的實時充電數(shù)據(jù)、功率數(shù)據(jù)、電池數(shù)據(jù)、交易數(shù)據(jù)；進行充電的充電車輛的車況、行程以及電池數(shù)據(jù)。4.如權利要求1所述的一種群互聯(lián)控制的電動汽車充電監(jiān)控系統(tǒng)，其特征是，所述群功率輸出層包括：功率單元充電模塊：用于實現(xiàn)對充電車輛的充電以及輸出功率的調(diào)整；功率單元預鎖模塊：群管理控制層實時采集電動汽車的行駛軌跡以及車載電池容量，群功率調(diào)度層獲取該數(shù)據(jù)，根據(jù)當前軌跡、剩余電量、當前車速等數(shù)據(jù)，計算出設定時間內(nèi)可到達的功率單體，并根據(jù)當前功率單體生命值的高低，給出定位導航坐標；電動汽車選取合適的功率單體后，在后期的行駛路線上，向群管理控制層發(fā)起預訂充電，此時群功率調(diào)度層確認預訂，并提交充電策略，群管理控制層根據(jù)充電策略調(diào)整群功率輸出層，鎖定此電動汽車的功率預定。5.如權利要求1所述的一種群互聯(lián)控制的電動汽車充電監(jiān)控系統(tǒng)，其特征是，所述群功率調(diào)度層計算分配當前區(qū)域內(nèi)的每個功率單體的實際最大輸出...

【專利技術屬性】
技術研發(fā)人員：傅孟潮，楊勇，左安太，劉雷，袁永，高先進，姚燕冰，張海龍，張宗慧，
申請(專利權)人：山東魯能智能技術有限公司，
類型：發(fā)明
國別省市：山東,37