CN104460583B - 一种电动汽车与用户互动系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种电动汽车与用户互动系统，所述系统用于对电动汽车进行整体车况监控以及行车方案的规划；所述系统包括均与电网系统连接的监控系统和出行方案制定系统；所述监控系统对电动汽车车况警醒监测与控制，同时将用户需求发到电网系统，实现汽车与电网系统的互动；所述出行方案制定系统负责根据当前电动汽车车况对出行路线进行规划，实现汽车与用户之间的互动。本发明实现电动汽车的监控以及实时路况信息的收集，通过对路况车况的综合，统筹管理电动汽车的运营和充电过程，同时为用户提供行车方案规划。需要指出的是，本系统同时会对用户的体验需求以及隐私需求提供服务。

Description

一种电动汽车与用户互动系统

技术领域：

本发明涉及一种电动汽车与用户互动系统，更具体涉及一种能够应用于电动汽车整体车况监控以及行车方案规划的系统。

背景技术：

近来，节油、减少温室气体排放和空气质量净化是当今世界汽车工业面临的三大挑战。为应对这些挑战，各大汽车公司都在开展电动汽车的研制，研究和开发高性能的电动汽车已成为当今世界汽车工业发展的必然趋势。作为世界能源消耗大国和环境保护重要力量，中国积极实施电动汽车科技战略，促进汽车工业产业结构升级和动力系统电动化转型，培育和发展电动汽车社会，并取得了一定效果，但仍然面临着政策环境亟需完善、工业基础薄弱、国际竞争力弱、开放协同创新环境差、知识产权保护和标准化意识低、个别关键技术有待加强、车辆成本高、商业模式探索不充分等问题。

电动汽车以车载电源为主要动力，用电机驱动车轮行驶，符合道路交通、安全法规各项要求的车辆。且电动汽车无污染，噪声低，能源效率高，多样化，支撑发展的电网技术，结构简单维修方便；由于对环境影响相对传统汽车较小，其前景被广泛看好，但当前技术尚不成熟。现如今如何管理电动汽车的运营和充电过程，是电动汽车快速发展的重要领域。

现提出一种电动汽车与用户互动的系统以解决上述问题。

发明内容：

本发明的目的是提供一种电动汽车与用户互动系统，该系统控制电动汽车的运行过程和充电过程，统筹管理电动汽车的运营和充电过程，为用户和电网带来经济效益的同时兼顾电网稳定与用户的安全以及充电服务便利性。

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：一种电动汽车与用户互动系统，所述系统用于对电动汽车进行整体车况监控以及行车方案的规划；所述系统包括均与电网系统连接的监控系统和出行方案制定系统；所述监控系统对电动汽车车况警醒监测与控制，同时将用户需求发到电网系统，实现汽车与电网系统的互动；所述出行方案制定系统负责根据当前电动汽车车况对出行路线进行规划，实现汽车与用户之间的互动。

本发明提供的一种电动汽车与用户互动系统，所述监控系统包括监控中心；所述监控中心通过与其串联的采集模块1和通信模块1分别与用于监控车辆状态信息的车辆运行监控系统、用于监控车辆实时充电状态的充电监控系统、用于监控实时电价信息的实时电价信息收集系统、用于监控用户数据的用户交互数据监控系统和用于监控车辆电池状态信息的电池状态评估监控系统连接。

本发明提供的一种电动汽车与用户互动系统，所述车辆运行监控系统包括相互连接的通信模块2和数据存储服务器1；所述充电监控系统包括通信模块3、数据存储服务器2、前置机和充电机；所述前置机分别与所述数据存储服务器2和所述通信模块3连接；所述通信模块3与所述充电机连接；

所述实时电价监控系统包括相互连接的通信模块4和数据存储服务器3；

所述用户交互数据监控系统包括相互连接的通信模块5和数据存储服务器4；

所述电池状态评估监控系统包括相互连接的通信模块6和数据存储服务器5。

本发明提供的另一优选的一种电动汽车与用户互动系统，其特征在于：所述车辆运行监控系统与车载终端连接；所述充电监控系统与充电设备连接；所述实时电价信息收集系统与电网调度中心连接；所述用户交互数据监控系统和电池状态评估监控系统分别与用户终端连接。

本发明提供的再一优选的一种电动汽车与用户互动系统，所述出行方案制定系统包括方案制定中心；所述方案制定中心通过与其串联的采集模块2和通信模块7分别与所述监控中心、提供所有符合用户需求的路线的车载导航系统和为用户提供所述路线对应的实时路况信息的实时路况信息接受系统连接。

本发明提供的又一优选的一种电动汽车与用户互动系统，所述方案制定中心通过通信模块7获得监控中心的当前汽车运行状态；所述车载导航系统与提供用户需求信息的车载终点连接；所述实时路况信息接受系统与提供所述线路对应的实时路况信息的交管部分调度中心连接。

本发明提供的又一优选的一种电动汽车与用户互动系统，所述车载导航系统包括相互连接的通信模块8和数据存储服务器6；所述实时路况信息接收系统包括相互连接的通信模块9和数据存储服务器7。

本发明提供的又一优选的一种电动汽车与用户互动系统，所述用户的出行方案的制定过程为：

通过所述车载导航系统获得能够到得到能够到达目的地的所有的有效路线，并通过实时路况系统获得各个路线上的事实路况，进而计算出在各个路线上车辆行驶的时速，并根据所述监控中心发送的此时速以及电池剩余电量在理想状态下能够行驶的路程计算出在各个路线上汽车能够行驶的路程；通过所述电网系统获得当地电动汽车充电站或充电桩的位置分布和各充电

站或充电桩的工作状态。

本发明提供的又一优选的一种电动汽车与用户互动系统，通过将各个路线上汽车能够行驶的路程与该路线所需行驶的路程进行比较进而判断汽车剩余电量是否能够满足出行需求；当某条路线能够满足出行需求时，方案制定中心对该路线进行标注；当某条路线不能满足出行需求时，方案制定中心通过对照各个充电站或充电桩的地理位置与行驶路线向用户显示每条路线附近的充电站点，同时提供各个充电站点的运行状态；用户可根据个人出行需求对路线进行选择，同时决定是否需要向某充电站点预约进行汽车充电。

本发明提供的又一优选的一种电动汽车与用户互动系统，在每条所述路线上针对不同路况下汽车剩余电量所能行驶的理论路程由下式确定：

S＝P·k·c

其中，P为剩余电量，k为理想状态下单位电量所能行驶的路程，C为路况影响因子。

本发明提供的又一优选的一种电动汽车与用户互动系统，当电池下降到45％-50％时，所述车载终端进行语音提示，提醒用户充电；用户根据所述车辆运行监控系统提供最近的充电服务站点。

和最接近的现有技术比，本发明提供技术方案具有以下优异效果

1、本发明的系统可以实现电动汽车的运行监控、行驶监控、充电监控、和电池状体评估监控，建立特征数据库；

2、本发明的系统为今后的电动汽车充电有序管理，服务电网负荷平衡提供决策依据；

3、本发明的系统通过行驶方案制定系统可以实现汽车与用户之间的沟通，监控系统获得车况信息，实时路况信息接收系统获得当前行驶路线上的交通拥堵情况，电网系统获得附近充电式设施(如充电站、充电桩)的地理位置以及运行状态，车载导航系统获得用户的行驶需求，最终为用户制定出一套或多套可供选择的行驶方案以及较为安全的行驶模式(车速、与前车的车距)；

4、本发明的系统实现对用户隐私的保密，用户可通过人机交互界面选择是否将个人信息(如车辆位置、行驶目的地)传输到服务器数据库，是个人隐私得到保护；

5、本发明的系统控制电动汽车的运行过程和充电过程，统筹管理电动汽车的运营和充电过程，为用户和电网带来经济效益的同时兼顾电网稳定与用户的安全以及充电服务便利性。

6、本发明的系统通过对用户的信息反馈给用户提供更加全面的服务。

附图说明

图1为本发明系统结构示意图；

图2为本发明系统监控、出行方案制定方法流程图。

具体实施方式

下面结合实施例对发明作进一步的详细说明。

实施例1：

如图1‐2所示，本例的发明一种电动汽车与用户互动系统，所述系统用于对电动汽车进行整体车况监控以及行车方案的规划；所述系统包括均与电网系统连接的监控系统和出行方案制定系统；所述监控系统对电动汽车车况警醒监测与控制，同时将用户需求发到电网系统，实现汽车与电网系统的互动；所述出行方案制定系统负责根据当前电动汽车车况对出行路线进行规划，实现汽车与用户之间的互动。

其中，监控系统包括监控中心；所述监控中心通过与其串联的采集模块1和通信模块1分别与用于监控车辆状态信息的车辆运行监控系统、用于监控车辆实时充电状态的充电监控系统、用于监控实时电价信息的实时电价信息收集系统、用于监控用户数据的用户交互数据监控系统和用于监控车辆电池状态信息的电池状态评估监控系统连接。所述车辆运行监控系统与车载终端连接；所述充电监控系统与充电设备连接；所述实时电价信息收集系统与电网调度中心连接；所述用户交互数据监控系统和电池状态评估监控系统分别与用户终端连接。

所述车辆运行监控系统包括相互连接的通信模块2和数据存储服务器1；所述充电监控系统包括通信模块3、数据存储服务器2、前置机和充电机；所述前置机分别与所述数据存储服务器2和所述通信模块3连接；所述通信模块3与所述充电机连接；

所述实时电价监控系统包括相互连接的通信模块4和数据存储服务器3；

所述用户交互数据监控系统包括相互连接的通信模块5和数据存储服务器4；

所述电池状态评估监控系统包括相互连接的通信模块6和数据存储服务器5。

出行方案制定系统包括方所述出行方案制定系统包括方案制定中心；所述方案制定中心通过与其串联的采集模块2和通信模块7分别与所述监控中心、提供所有符合用户需求的路线的车载导航系统和为用户提供所述路线对应的实时路况信息的实时路况信息接受系统连接。所述车载导航系统与提供用户需求信息的车载终点连接；所述实时路况信息接受系统与提供所述线路对应的实时路况信息的交管部分调度中心连接。

所述车载导航系统包括相互连接的通信模块8和数据存储服务器6；所述实时路况信息接收系统包括相互连接的通信模块9和数据存储服务器7。其中，监控中心用于汇总车辆运行监控系统、充电监控系统、实时电价信息收集系统、用户交互数据监控系统和电池状态评估监控系统发来的信息，并将有用信息发给方案出行制定中心，通过通信模块7和采集模块2采集电网系统的数据传给实时电价监控系统，同时通过相应系统采集充电汽车的车况数据，以及电池状态，通过用户交互数据监控系统与电动汽车用户交互，综合实时电价、用户预约情况、用户充电计划提出最优充电计划，并提供给用户。电池状态评估监控系统可以为用户提供电池保养计划，保养计划主要是电池一致性保养，为了保证动力电池发挥最大的功效，电池管理系统可以将单体电压、动力电池内阻、SOC、容量等进行数据筛查，对于单体电压压差超过150mV的才进行动力电池保养，同时动力电池保养还进行风扇、紧固件等项目。风扇和紧固件按3个月一次固定保养，系统会定期下发保养计划和保养项目。

车辆运行监控系统用于采集车辆运行信息并且制定充电计划，同时向电网提供车辆充电的分和分布，为电网调度提供参考，同时车辆运行监控系统具备GIS功能模块，可以对电动汽车充电站分布进行检索，为汽车提供合适的充电站点。车辆运行监控分别连接监控中心与车载终端，用来监控汽车电池的数据状态，当电池SOC下降到45％-50％时，车载终端进行语音提示，提醒用户充电。用户可根据GIS系统提供最近的充电服务站点。电池当前状态是根据电池单体电压、电池内阻参数判定目前电池的健康度，根据健康度情况明确SOC预警值和SOC下限值可支持的车辆运行里程，这是车辆充电前可行驶的最大里程，根据车辆当前位置周边的路况(需要得到路况信息)和充电站的充电桩使用情况，确定充电指引目的地。电池通过其最优充电计划充电，所述电池最优充电计划通过下式确定：

Q_总＝P₁×t₁+P₂×t₂...P_n×t_n

其中，n为充电总时间内的电价更新次数，P_i为第i时段的充电功率，t_i为当前电价时长。

方案出行制定中心用于汇总监控中心统计后的数据、实时路况信息接收系统、车载导航系统、车载终端的信息。通过监控中心获得当前汽车运行状态(包括:电池剩余电量、电池温度、当前电池运行时间和电机运行状态)，并通过汽车运行状态得出理想状态下汽车能够行驶的距离，通过车载终端获得用户需求信息(起始地、目的地、支持多目的地、期望汽车行驶距离)，通过实施路况信息接收系统从交通管理部门下载有用的实时路况信息，并通过实时路况信息判断汽车能够行驶的时速，通过车载导航系统获得能够到得到能够到达目的地的所有有效路线，并计算出每条路线要形式的距离，通过电网系统获得当地电动汽车充电站或充电桩的位置分布，以及各充电站或充电桩的工作状态。

本发明出行方案制定系统通过车载导航系统获得有效路线，并通过实时路况系统获得各个路线上的事实路况，进而计算出在各个路线上车辆行驶的时速，并根据此时速以及电池剩余电量在理想状态下能够行驶的路程计算出在各个路线上汽车能够行驶的路程。方案制定中心通过将各个路线上汽车能够行驶的路程与该路线所需行驶的路程进行比较进而判断汽车剩余电量是否能够满足出行需求。当某条路线能够满足需求时方案制定中心对该路线进行标注。当某条路线不能满足需求时，方案制定中心通过对照各个充电站或充电桩的地理位置与行驶路线向用户显示每条路线附近的充电站点，同时提供各个充电站点的运行状态。用户可根据个人出行需求对路线进行选择，同时还可以根据充电计划的经济性和需求决定是否需要向某充电站点预约进行汽车充电。

在每条路线上针对不同路况下汽车剩余电量所能行驶的理论路程由以下公式计算得到：

S＝P·k·c

P：为剩余电量，k：理想状态下单位电量所能行驶的路程，c：路况影响因子(考虑到在交通缓慢的路况下即使汽车在空挡状态下，仍有一定的电量损耗)。

最后应当说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其限制，所属领域的普通技术人员尽管参照上述实施例应当理解：依然可以对本发明的具体实施方式进行修改或者等同替换，这些未脱离本发明精神和范围的任何修改或者等同替换，均在申请待批的本发明的权利要求保护范围之内。

Claims (7)

1.一种电动汽车与用户互动系统，所述系统用于对电动汽车进行整体车况监控以及行车方案的规划；其特征在于：所述系统包括均与电网系统连接的监控系统和出行方案制定系统；所述监控系统对电动汽车车况警醒监测与控制，同时将用户需求发到电网系统，实现汽车与电网系统的互动；所述出行方案制定系统负责根据当前电动汽车车况对出行路线进行规划，实现汽车与用户之间的互动；

所述监控系统包括监控中心，所述监控中心通过与其串联的采集模块1和通信模块1分别与用于监控车辆状态信息的车辆运行监控系统、用于监控车辆实时充电状态的充电监控系统、用于监控实时电价信息的实时电价信息收集系统、用于监控用户数据的用户交互数据监控系统和用于监控车辆电池状态信息的电池状态评估监控系统连接；

所述出行方案制定系统包括方案制定中心，所述方案制定中心通过与其串联的采集模块2和通信模块7分别与所述监控中心、提供所有符合用户需求的路线的车载导航系统和为用户提供所述路线对应的实时路况信息的实时路况信息接受系统连接；

所述车载导航系统包括相互连接的通信模块8和数据存储服务器6；所述实时路况信息接收系统包括相互连接的通信模块9和数据存储服务器7；

通过将各个路线上汽车能够行驶的路程与该路线所需行驶的路程进行比较进而判断汽车剩余电量是否能够满足出行需求；当某条路线能够满足出行需求时，方案制定中心对该路线进行标注；当某条路线不能满足出行需求时，方案制定中心通过对照各个充电站或充电桩的地理位置与行驶路线向用户显示每条路线附近的充电站点，同时提供各个充电站点的运行状态；用户可根据个人出行需求对路线进行选择，同时决定是否需要向某充电站点预约进行汽车充电。

2.如权利要求1所述的一种电动汽车与用户互动系统，其特征在于：所述车辆运行监控系统包括相互连接的通信模块2和数据存储服务器1；所述充电监控系统包括通信模块3、数据存储服务器2、前置机和充电机；所述前置机分别与所述数据存储服务器2和所述通信模块3连接；所述通信模块3与所述充电机连接；

所述实时电价监控系统包括相互连接的通信模块4和数据存储服务器3；

所述用户交互数据监控系统包括相互连接的通信模块5和数据存储服务器4；

所述电池状态评估监控系统包括相互连接的通信模块6和数据存储服务器5。

3.如权利要求1所述的一种电动汽车与用户互动系统，其特征在于：所述车辆运行监控系统与车载终端连接；所述充电监控系统与充电设备连接；所述实时电价信息收集系统与电网调度中心连接；所述用户交互数据监控系统和电池状态评估监控系统分别与用户终端连接。

4.如权利要求1所述的一种电动汽车与用户互动系统，其特征在于：所述方案制定中心通过通信模块7获得监控中心的当前汽车运行状态；所述车载导航系统与提供用户需求信息的车载终点连接；所述实时路况信息接受系统与提供所述路线对应的实时路况信息的交管部分调度中心连接。

5.如权利要求4所述的一种电动汽车与用户互动系统，其特征在于：所述用户的出行方案的制定过程为：

通过所述车载导航系统获得能够到得到能够到达目的地的所有的有效路线，并通过实时路况系统获得各个路线上的事实路况，进而计算出在各个路线上车辆行驶的时速，并根据所述监控中心发送的此时速以及电池剩余电量在理想状态下能够行驶的路程计算出在各个路线上汽车能够行驶的路程；通过所述电网系统获得当地电动汽车充电站或充电桩的位置分布和各充电站或充电桩的工作状态。

6.如权利要求1所述的一种电动汽车与用户互动系统，其特征在于：在每条所述路线上针对不同路况下汽车剩余电量所能行驶的理论路程由下式确定：

S＝P·k·c

其中，P为剩余电量，k为理想状态下单位电量所能行驶的路程，C为路况影响因子。

7.如权利要求6所述的一种电动汽车与用户互动系统，其特征在于：当电池下降到45％-50％时，所述车载终端进行语音提示，提醒用户充电；用户根据所述车辆运行监控系统提供最近的充电服务站点。