基於無線通信的電動汽車智能充放電控制裝置的製作方法

2023-05-18 02:06:26 2

專利名稱：基於無線通信的電動汽車智能充放電控制裝置的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及ー種基於無線通信的電動汽車智能充放電控制裝置。
技術背景目前，我國交通發展正面臨日趨嚴峻的石油危機和環境保護壓力。改變交通行業溫室氣體排放和能源消耗居高不下的現狀已迫在眉睫。因此，電動汽車的大規模投入使用已成為一種發展趨勢。根據「十二五」我國節能減排目標，エ信部等部委已制定《節能與汽車產業發展規劃(2011-2020年)》，頒布了電動汽車發展的規劃和政策，預計到2020年，電動汽車累計產銷量達500萬輛以上。為此，國內很多汽車生產廠商，如比亞迪、奇瑞、鄭州日產和哈飛，都已投入大量人力、物カ和財カ研發具有低碳環保和市場競爭力的電動汽車。電動汽車有平均95%的時間閒置在公共停車場、辦公樓宇和住宅小區中，它同時具有充放電功能。在智能電網中，電動汽車既是電網的負載也是可調度的分布式微電源。當電動汽車工作於充電模式時，其作為電網的負載，從電網獲得電能以滿足車主行駛的需要；當電動汽車工作於放電模式時，其作為電網的可調度微電源，將電能反饋給電網，以滿足電網調度的需求。隨著電動汽車的普及，相應的配套設施急需完善。目前，已建或在建的充電站並沒有考慮車主的意願，更未顧及車主側的利益，而是僅僅完成電動汽車的充放電任務，從而極大影響了車主參與電網調度的積極性。因此，一種基於電網實時電價，考慮車主意願的電動汽車智能充放電控制裝置亟待研發
實用新型內容
針對上述尚無基於無線通信的電動汽車智能充放電控制裝置的現狀，本實用新型所要解決的技術問題是，克服現有技術沒有基於電網實時電價以及考慮車主意願的缺點，提供ー種基於無線通信的電動汽車智能充放電控制裝置。它不但可以實現電動汽車充放電的智能控制，還可以讓車主通過無線通訊功能實時修改充放電的意願，同時還具有顯示、狀態提示等功能。該裝置具有電路簡單，體積小巧，成本低廉等特點，可安裝在電動汽車上，具有廣闊的應用前景。本實用新型解決上述問題採取的技術方案是—種基於無線通信的電動汽車智能充放電控制裝置，包括輸入模塊、無線通訊模塊、單片機、輸出模塊和輔助電路模塊；其特徵在於所述輸入模塊包括按鍵和測量電路，輸出模塊包括LED顯示屏和狀態指示燈；所述輸入模塊的按鍵和測量電路、無線通訊模塊和輔助電路模塊接入單片機的輸入端；所述單片機的輸出端接入無線通訊模塊和輸出模塊的LED顯示屏和狀態指示燈。本實用新型根據電網的實時電價以及車主設定的充放電意願，智能選擇合適的時間，實現電動汽車的充放電，從而達到車主收益最大和充電成本最小的目的。此外，本實用新型還具有通過無線通信實時修改車主充放電意願的功能。所述輸入模塊包括鍵盤和測量電路，測量電路包括電壓傳感器和電流傳感器，電壓傳感器的型號是CHV-50P、電流傳感器的型號是DCH3-25/P ;所述無線通訊模塊的型號是RF24L01SE ;所述輸出模塊包括LED顯示屏和狀態指示燈；所述輔助電路模塊包括電源電路和時鐘電路，電源電路為單片機提供可靠而穩定的工作電壓，其型號是MAX756，時鐘電路為單片機提供穩定的工作時鐘，其晶振12M，起振電容30pF。所述單片機的型號是STC89S52。所述LED顯示屏的型號是0CMJ240128。本實用新型所述的基於無線通信的電動汽車智能充放電控制裝置的工作原理是當電動汽車閒置在公共停車場、辦公樓宇和住宅小區，並通過插座接入電網時，車 主在離開電動汽車時輸入取車時間、未來裡程、期望放電電價和期望充電電價等參數，並且這些參數在車主離開電動汽車後可以通過無線通訊模塊實時修改。當電動汽車接收到充電站能量管理中心的電能反饋需求信號後，該裝置根據當前電池荷電狀態大於未來裡程行駛所需的電池荷電狀態，以及電網實時放電電價大於期望放電電價，來決定電動汽車以放電方式，參與向電網的電能反饋。當電動汽車接收到充電站能量管理中心的充電需求信號後，該裝置根據當前電池荷電狀態小於未來裡程行駛所需的電池荷電狀態，以及電網實時充電電價小於期望充電電價，來決定電動汽車接受電網的充電調度。最後，在車主取車前的未來裡程行駛所需電池荷電狀態的充電時間段內，該裝置強制電動汽車完成充電任務，實現電動汽車的駕駛功能。具體的步驟包括(I)車主通過輸入模塊的鍵盤來設置電動汽車的取車時間、未來裡程、期望放電電價和期望充電電價等參數，也可以利用手機等行動裝置通過無線通訊模塊對這些參數進行實時修改。修改過程中，單片機輸出高電平使無線通訊指示燈亮。測量電路的電壓傳感器CHV-50P和電流傳感器DCH3-25/P分別採集電動汽車電池的電壓、電流信號，並以可識別的數據格式送至單片機數據存儲器中對應的存儲單元。(2)單片機從輸入模塊的鍵盤獲得取車時間、未來裡程、期望放電電價和期望充電電價等參數，未來裡程參數用於計算未來裡程行駛所需的電池荷電狀態；測量電路獲得的電壓、電流信號，通過單片機的程序存儲器計算出電池荷電狀態的數值，並存入到單片機數據存儲器中對應的存儲單元；同時，單片機輸出取車時間、未來裡程、期望放電電價和期望充電電價等參數至LED顯示屏。(3)無線通訊模塊與充電站能量管理中心通信，定時讀取來自充電站能量管理中心的電動汽車充電電價和放電電價，並送至單片機數據存儲器中對應的存儲單元；同時，單片機輸出電動汽車充電電價和放電電價至LED顯示屏顯示。(4)當無線通訊模塊接收到充電站能量管理中心的電能反饋需求信號後，單片機根據當前電池荷電狀態大於未來裡程行駛所需的電池荷電狀態，以及電網實時放電電價大於期望放電電價，決定電動汽車以放電方式，參與向電網的電能反饋；且單片機輸出高電平使放電指示燈亮。當無線通訊模塊接收到充電站能量管理中心的充電需求信號後，單片機根據當前電池荷電狀態小於未來裡程行駛所需的電池荷電狀態，以及電網實時充電電價小於期望充電電價，決定電動汽車接受電網的充電調度；且單片機輸出高電平使充電指示燈亮。最後，在車主取車前的未來裡程行駛所需電池荷電狀態的充電時間段內，單片機強制電動汽車完成充電任務，實現電動汽車的駕駛功能。[0017](5)LED顯示屏0CMJ240128顯示取車時間、未來裡程、期望充電電價、期望放電電價等參數。綜上所述，基於上述結構的基於無線通信的電動汽車智能充放電控制裝置根據電網實時電價和車主意願，能夠實現電動汽車的智能充放電；此外，該裝置還能通過無線通訊功能實時修改車主的意願，同時還具有顯示和狀態提示功能。該裝置具有電路簡單，體積小巧，成本低廉等特點，可安裝在電動汽車上，具有廣闊的應用前景。

圖I是所述的基於無線通信的電動汽車智能充放電控制裝置的結構框圖。圖2是所述的基於無線通信的電動汽車智能充放電控制裝置的面板示意圖。在圖2中I-LED顯示屏2-LED顯示屏3-按鍵4-按鍵
具體實施方式
以下結合附圖和實施例，對基於無線通信的電動汽車智能充放電控制裝置進行詳細描述如圖I所示，基於無線通信的電動汽車智能充放電控制裝置包括輸入模塊(I)、無線通訊模塊(2)、單片機(3)、輸出模塊(4)和輔助電路模塊(5);其中輸入模塊⑴包括按鍵和測量電路，輸出模塊(4)包括LED顯示屏和狀態指示燈。本實用新型通過車主離開電動汽車之前輸入的參數以及電網的實時電價，智能選擇合適的時間，實現電動汽車的充放電控制，從而能夠在滿足車主意願的條件下，實現用戶側收益最大和充電成本最小的智能充放電。作為具體實施例，圖I所述裝置的輸入模塊(I)的按鍵和測量電路、無線通訊模塊
(2)和輔助電路模塊(5)接入單片機(3)的輸入端；所述單片機(3)的輸出端接入無線通訊模塊(2)和輸出模塊(4)的LED顯示屏和狀態指示燈。作為具體實施例，圖I所述裝置的輸入模塊包括鍵盤和測量電路，測量電路包括電壓傳感器和電流傳感器，電壓傳感器的型號是CHV-50P、電流傳感器的型號是DCH3-25/P ;所述無線通訊模塊的型號是RF24L01SE ;所述輸出模塊包括LED顯示屏和狀態指示燈。所述輔助電路模塊包括電源電路和時鐘電路，電源電路為單片機提供可靠而穩定的工作電壓，其型號是MAX756，時鐘電路為單片機提供穩定的工作時鐘，其晶振12M，起振電容30pF。所述單片機的型號是STC89S52。所述LED顯示屏的型號是0CMJ240128。本實施例所述的基於無線通信的電動汽車智能充放電控制裝置的面板示意圖如圖2所示,所述面板示意圖包括LED顯示屏1、LED顯示屏2,狀態指示燈3和按鍵4,各部分王要功能包括LED顯示屏I實時顯示取車時間、未來裡程、期望放電電價和期望充電電價。LED顯示屏2實時顯示電動汽車充電電價，以及放電電價。狀態指示燈3包括ー個充電狀態指示燈、ー個放電狀態指示燈、ー個充放電完成指示燈、ー個無線通訊指示燈和ー個電源指示燈。其中三個充放電狀態指示燈分別用於指示電動汽車的充電、放電和充放電完成三種工作狀態，無線通訊指示燈表示車主正在利用無線通訊模塊修改取車時間、未來裡程、期望放電電價、期望充電電價等參數，電源指示燈用於指示所述裝置工作正常。 按鍵4用於完成電動汽車各種功能轉換和參數的設置。
權利要求1.ー種基於無線通信的電動汽車智能充放電控制裝置，其特徵在於包括輸入模塊(I)、無線通訊模塊⑵、單片機(3)、輸出模塊(4)和輔助電路模塊(5);其特徵在於所述輸入模塊(I)包括按鍵和測量電路，輸出模塊(4)包括LED顯示屏和狀態指示燈；所述輸入模塊(I)的按鍵和測量電路、無線通訊模塊(2)和輔助電路模塊(5)接入單片機(3)的輸入端；所述單片機(3)的輸出端接入無線通訊模塊(2)和輸出模塊(4)的LED顯示屏和狀態指示燈。
2.根據權利要求I所述基於無線通信的電動汽車智能充放電控制裝置，其特徵在於所述輸入模塊(I)包括按鍵和測量電路，所述輸入模塊(I)的測量電路包括電壓傳感器和電流傳感器，電壓傳感器的型號是CHV-50P、電流傳感器的型號是DCH3-25/P。
3.根據權利要求I所述基於無線通信的電動汽車智能充放電控制裝置，其特徵在於所述能夠與車主實時通訊的無線通訊模塊(2)的型號是RF24L01SE。
4.根據權利要求I所述基於無線通信的電動汽車智能充放電控制裝置，其特徵在於所述單片機(3)的型號是STC89S52。
5.根據權利要求I所述基於無線通信的電動汽車智能充放電控制裝置，其特徵在於所述輸出模塊(4)包括LED顯示屏和狀態指示燈，其中LED顯示屏的型號是液晶顯示器0CMJ240128。
6.根據權利要求I所述基於無線通信的電動汽車智能充放電控制裝置，其特徵在於所述輔助電路模塊(5)包括電源電路和時鐘電路；電源電路為單片機提供可靠而穩定的エ作電壓，其型號是MAX756，時鐘電路為單片機提供穩定的工作時鐘，其晶振12M，起振電容30pFo
專利摘要本實用新型公開了一種基於無線通信的電動汽車智能充放電控制裝置，包括輸入模塊、無線通訊模塊、單片機、輸出模塊和輔助電路模塊；其中，輸入模塊包括按鍵和測量電路，輸出模塊包括LED顯示屏和狀態指示燈。所述輸入模塊的按鍵和測量電路、無線通訊模塊和輔助電路模塊接入單片機的輸入端；所述單片機的輸出端接入無線通訊模塊和輸出模塊的LED顯示屏和狀態指示燈。本實用新型根據電網實時電價和車主的意願，實現了電動汽車的智能充放電控制，從而達到用戶側放電收益最大和充電成本最小的目的。此外，本實用新型還具有通過無線通訊模塊實時修改車主意願的功能。
文檔編號H02J7/00GK202564976SQ201220070819
公開日2012年11月28日 申請日期2012年2月29日 優先權日2012年2月29日
發明者楊洪明, 熊腡成, 黃雨翔, 易德鑫, 李安均 申請人:長沙理工大學