一种新能源汽车电池的定位运营系统及方法与流程

1.本发明属于汽车电池运营管理技术领域，特别是涉及一种新能源汽车电池的定位运营系统及方法。


背景技术：

2.新能源汽车与传统燃油汽车相比具有零排放、低噪声、高能效、运行及维修成本低廉等优点，在清洁、环保、节能等方面占据着明显的优势。新能源汽车的动力来源为装载于车体内部的动力蓄电池，当动力电池的电能消耗到一定程度时，就必须对其进行能量补充，以保证新能源汽车能够持续循环使用。目前新能源汽车重要的能量补给方式之一是电池更换。电池更换指用充满电能的动力电池替换新能源汽车上电能已经耗尽的动力电池来完成电能补充。
3.新能源汽车电池的正常充电时间要远比汽油乘用车加油时间长，因此，为新能源汽车提供快速的电池更换服务将是充换电设施的一个重要的营业内容，但由于新能源汽车电池组重量大、新能源汽车种类多电池型号不统一，仅以人工换电的方式无法使电池快速更换业务得到有效的推广。而自动化更换新能源汽车电池，很难对新能源汽车不同种类型号的电池进行判断、定位和运营，导致对不同型号的新能源汽车电池管理运营更加困难。


技术实现要素：

4.本发明的目的在于提供一种新能源汽车电池的定位运营系统，通过在新能源汽车内部安装能够获取车辆信息的控制单元，由运营服务端进分析处理，并计算出最优方案，解决了现有的车辆智能化程度不足、电池运营管理困难的问题。
5.为解决上述技术问题，本发明是通过以下技术方案实现的：
6.本发明为一种新能源汽车电池的定位运营系统，包括新能源汽车、立在停车位旁的充电桩和运营服务端；
7.所述新能源汽车包括控制单元、发动机、mcu、充电接口和gps及无线通讯模块；所述控制单元包括储能管理模块、充电控制模块和发动机控制模块；所述充电控制模块通过充电接口与市电相连接；所述控制单元的输出端与发动机相连；所述发动机上设置有mcu处理器；所述muc通过gps及无线通讯模块与运营服务器双向连接；
8.所述充电桩包括显示模块、计时模块和充电模块；所述充电模块，用于接收鉴权模块的效验结果，并在校验结果表示新能源汽车辆需要充电时向与新能源汽车辆的当前停车位置对应的充电桩发出一充电指令；
9.所述运营服务端包括uwb定位模块、车位识别模块和鉴权模块；所述uwb定位模块，用于通过uwb定位基站接收预设于新能源汽车辆的gps定位标签发出的定位数据包，并根据定位数据包获得新能源汽车辆的位置信息；所述车位识别模块与uwb定位模块相连，用于根据新能源汽车辆的位置信息获得新能源汽车辆的当前的停车位置；所述鉴权模块，用于效验新能源汽车辆的id；
10.所述运营服务器端与每一个充电桩相连。
11.优选地，所述储能管理模块，用于获取当前汽车电池的电量大小，并根据当前gps定位的位置信息结合最近的充电桩进行汽车电能的规划，实现对设定性能指标的最优化。
12.优选地，所述发动机模块，用于根据汽车电池电量的多少，在不同的条件下和不同的驱动模式之间切换；所述驱动模式包括发动机驱动模式、纯电动驱动模式和混合动力制动能量回馈模式和混合动力辅助驱动模式。
13.优选地，所述发动机模块启动后，发动机控制模块管理新能源汽车是否进入规划模式，进入规划模式，发动机控制模块对新能源汽车可以行驶的路线和能量存储系统的携带量规划出多种方案，并推荐出最优方案；规划结束或者不启动发动机控制模块，储能管理模块管理新能源汽车进入行驶模式，新能源汽车正常行驶；当新能源汽车到达服务地点时，启动充储能管理模块管理新能源汽车是否进入充电模式，进入充电模式，开始对服务对象充电；当新能源汽车达到充/换电站，启动充电控制模块管理新能源汽车是否进入反充电或换电补给模式，进入反充电或换电补给模式后进行反充电或换电，反充电或换电完成后启动新能源汽车；当新能源汽车到达停车位，启动发动机控制模块管理新能源汽车是否进入待机模式；进入待机模式后，等待是否有新服务请求，没有新服务请求且全部服务结束后停机入库，有新服务请求或者没有结束全部服务时启动新能源汽车。
14.优选地，所述运营服务端还设置有方案规划模块、计算模块和最优方案推荐模块；所述方案规划模块，用于根据车辆当前的位置信息规划出新能源汽车的各种可行的行驶路线和相应的能量存储系统的携带量；所述计算模块，用于根据方案规划模块规划出的方案进行计算，算出新能源汽车需要行驶的总路程、行驶的总时间和自耗能量的总量；所述最优方案推荐模块，用于根据计算模块算出的信息推荐一套最优的行驶路线和电量携带量的方案。
15.本发明为一种新能源汽车电池的定位运营方法，包括如下步骤：
16.步骤s1：新能源汽车启动，mcu采集汽车电池电量数据和发动机工作数据；
17.步骤s2：新能源汽车通过无线通信模块向运营服务端发送目的地信息和gps定位信息；
18.步骤s3：运营服务端规划出新能源汽车的各种可行的行驶路线和相应的能量存储系统的携带量，并选出最优方案推送至新能源汽车；
19.步骤s4：驾驶员根据推送的方案选择行驶路径，发动机进入最合理的行驶模式；
20.步骤s5：驾驶员根据行驶方案前往充电桩进行充电；
21.步骤s6：充电桩进行鉴权后，对车辆进行充电；
22.步骤s7：新能源汽车充电完成后，继续行驶至目的地。
23.优选地，所述步骤s1中，用户通过移动终端和新能源汽车的主机实名注册认证和绑定新能源汽车信息，并分配车辆的id。
24.优选地，所述步骤s3中，启动新能源汽车后，车辆会提示新能源汽车是否进入规划模式，进入规划模式，新能源汽车可以行驶的路线和能量存储系统的携带量规划出多种方案，并推荐出最优方案；规划结束或者不启动，新能源汽车进入行驶模式，新能源汽车正常行驶；当新能源汽车到达服务地点时，车辆会提示新能源汽车是否进入充电模式，进入充电模式，开始对服务车辆充电；当新能源汽车达到充/换电站，管理新能源汽车是否进入反充
电或换电补给模式，进入反充电或换电补给模式后进行反充电或换电，反充电或换电完成后启动新能源汽车；当新能源汽车到达控制中心，询问新能源汽车是否进入待机模式；进入待机模式后，等待是否有新服务请求，没有新服务请求且全部服务结束后停机入库，有新服务请求或者没有结束全部服务时启动新能源汽车。
25.优选地，所述步骤s5中，充电前，充电桩检测用户是否预存支付信息，如果有预存支付信息，则向用户发送支付授权请求，收到用户支付授权后完成支付并向用户终端发送确认信息，结束充电；如果没有预存支付信息向用户发送填写支付信息请求，收到用户支付信息后则向用户发送支付授权请求，收到用户支付授权后完成支付并向用户终端发送确认信息，结束充电。
26.本发明具有以下有益效果：
27.(1)本发明通过在新能源汽车内安装控制模块，利用控制模块中的储能管理模块实时获取车辆电量的大小，充电控制模块来更换新能源汽车充电模式，发动机控制模块来根据充电桩的远近调节发动机的工作模块，增加新能源汽车的行驶里程、便于驾驶员实时了解车辆运行情况；
28.(2)本发明通过在运营服务端内设置方案规划模块，能够根据驾驶车辆的电量剩余情况以及目的地的远近来规划车辆的行进路线，并提取对行进路线上的充电桩进行预约，避免车辆中途没电的情况出现，同时提高车辆的智能化程度，安排最优充电方案，提高外出效率。
29.当然，实施本发明的任一产品并不一定需要同时达到以上所述的所有优点。
附图说明
30.为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
31.图1为本发明的一种新能源汽车电池的定位运营系统结构示意图；
32.图2为本发明的一种新能源汽车电池的定位运营方法流程图。
具体实施方式
33.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
34.请参阅图1所示，本发明为一种新能源汽车电池的定位运营系统，包括新能源汽车、立在停车位旁的充电桩和运营服务端；
35.新能源汽车包括控制单元、发动机、mcu、充电接口和gps及无线通讯模块；控制单元包括储能管理模块、充电控制模块和发动机控制模块；充电控制模块通过充电接口与市电相连接；控制单元的输出端与发动机相连；发动机上设置有mcu处理器；muc通过gps及无线通讯模块与运营服务器双向连接；
36.充电桩包括显示模块、计时模块和充电模块；充电模块，用于接收鉴权模块的效验结果，并在校验结果表示新能源汽车辆需要充电时向与新能源汽车辆的当前停车位置对应的充电桩发出一充电指令；
37.运营服务端包括uwb定位模块、车位识别模块和鉴权模块；uwb定位模块，用于通过uwb定位基站接收预设于新能源汽车辆的gps定位标签发出的定位数据包，并根据定位数据包获得新能源汽车辆的位置信息；车位识别模块与uwb定位模块相连，用于根据新能源汽车辆的位置信息获得新能源汽车辆的当前的停车位置；鉴权模块，用于效验新能源汽车辆的id；
38.运营服务器端与每一个充电桩相连。
39.其中，储能管理模块，用于获取当前汽车电池的电量大小，并根据当前gps定位的位置信息结合最近的充电桩进行汽车电能的规划，实现对设定性能指标的最优化。
40.其中，发动机模块，用于根据汽车电池电量的多少，在不同的条件下和不同的驱动模式之间切换；驱动模式包括发动机驱动模式、纯电动驱动模式和混合动力制动能量回馈模式和混合动力辅助驱动模式。
41.其中，发动机模块启动后，发动机控制模块管理新能源汽车是否进入规划模式，进入规划模式，发动机控制模块对新能源汽车可以行驶的路线和能量存储系统的携带量规划出多种方案，并推荐出最优方案；规划结束或者不启动发动机控制模块，储能管理模块管理新能源汽车进入行驶模式，新能源汽车正常行驶；当新能源汽车到达服务地点时，启动充储能管理模块管理新能源汽车是否进入充电模式，进入充电模式，开始对服务对象充电；当新能源汽车达到充/换电站，启动充电控制模块管理新能源汽车是否进入反充电或换电补给模式，进入反充电或换电补给模式后进行反充电或换电，反充电或换电完成后启动新能源汽车；当新能源汽车到达停车位，启动发动机控制模块管理新能源汽车是否进入待机模式；进入待机模式后，等待是否有新服务请求，没有新服务请求且全部服务结束后停机入库，有新服务请求或者没有结束全部服务时启动新能源汽车。
42.其中，运营服务端还设置有方案规划模块、计算模块和最优方案推荐模块；方案规划模块，用于根据车辆当前的位置信息规划出新能源汽车的各种可行的行驶路线和相应的能量存储系统的携带量；计算模块，用于根据方案规划模块规划出的方案进行计算，算出新能源汽车需要行驶的总路程、行驶的总时间和自耗能量的总量；最优方案推荐模块，用于根据计算模块算出的信息推荐一套最优的行驶路线和电量携带量的方案。
43.本发明为一种新能源汽车电池的定位运营方法，包括如下步骤：
44.步骤s1：新能源汽车启动，mcu采集汽车电池电量数据和发动机工作数据；
45.步骤s2：新能源汽车通过无线通信模块向运营服务端发送目的地信息和gps定位信息；
46.步骤s3：运营服务端规划出新能源汽车的各种可行的行驶路线和相应的能量存储系统的携带量，并选出最优方案推送至新能源汽车；
47.步骤s4：驾驶员根据推送的方案选择行驶路径，发动机进入最合理的行驶模式；
48.步骤s5：驾驶员根据行驶方案前往充电桩进行充电；
49.步骤s6：充电桩进行鉴权后，对车辆进行充电；
50.步骤s7：新能源汽车充电完成后，继续行驶至目的地。
51.其中，步骤s1中，用户通过移动终端和新能源汽车的主机实名注册认证和绑定新能源汽车信息，并分配车辆的id。
52.其中，步骤s3中，启动新能源汽车后，车辆会提示新能源汽车是否进入规划模式，进入规划模式，新能源汽车可以行驶的路线和能量存储系统的携带量规划出多种方案，并推荐出最优方案；规划结束或者不启动，新能源汽车进入行驶模式，新能源汽车正常行驶；当新能源汽车到达服务地点时，车辆会提示新能源汽车是否进入充电模式，进入充电模式，开始对服务车辆充电；当新能源汽车达到充/换电站，管理新能源汽车是否进入反充电或换电补给模式，进入反充电或换电补给模式后进行反充电或换电，反充电或换电完成后启动新能源汽车；当新能源汽车到达控制中心，询问新能源汽车是否进入待机模式；进入待机模式后，等待是否有新服务请求，没有新服务请求且全部服务结束后停机入库，有新服务请求或者没有结束全部服务时启动新能源汽车。
53.其中，步骤s5中，充电前，充电桩检测用户是否预存支付信息，如果有预存支付信息，则向用户发送支付授权请求，收到用户支付授权后完成支付并向用户终端发送确认信息，结束充电；如果没有预存支付信息向用户发送填写支付信息请求，收到用户支付信息后则向用户发送支付授权请求，收到用户支付授权后完成支付并向用户终端发送确认信息，结束充电。
54.值得注意的是，上述系统实施例中，所包括的各个单元只是按照功能逻辑进行划分的，但并不局限于上述的划分，只要能够实现相应的功能即可；另外，各功能单元的具体名称也只是为了便于相互区分，并不用于限制本发明的保护范围。
55.另外，本领域普通技术人员可以理解实现上述各实施例方法中的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件来完成，相应的程序可以存储于一计算机可读取存储介质中。
56.以上公开的本发明优选实施例只是用于帮助阐述本发明。优选实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该发明仅为所述的具体实施方式。显然，根据本说明书的内容，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本发明的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地理解和利用本发明。本发明仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。