公交车远程充电管理系统及控制方法技术方案

本发明专利技术公开了一种公交车远程充电管理系统及控制方法，包括设于公交车上的车载终端、电池管理芯片、车载充电机、国标枪充接口和受电弓，设于每个充电场站区域内的若干个变电站和设于每个变电站中的变电站终端和线网，企业平台服务器；线网下方的地面上设有轨道，轨道上设有M个与轨道垂直的横杆，每条横杆一端均与轨道转动及滑动连接，横杆上设有两个与横杆下表面垂直连接的支撑竖杆，支撑竖杆下端设有用于插入地面和车轮之间的止动块。本发明专利技术具有成本低、充电效率高、有效延长电池寿命的特点。

【技术实现步骤摘要】
公交车远程充电管理系统及控制方法
本专利技术涉及公交车充电
，尤其是涉及一种成本低、充电效率高的公交车远程充电管理系统及控制方法。
技术介绍
现有技术包括双源无轨纯电动公交车充电方案、充电桩枪充式充电方案和充电桩充电弓式充电方案；双源无轨充电方案需要在运营线路上全程铺设线网，影响城市美观，铺设线网费用高，且有一定危险性；充电桩枪充式充电方案，只能实现一对一充电，在公交场站公交车集中停发充电区域需要架设多个充电桩，费用高昂；充电桩充电弓式充电方案，需要在车辆和充电桩之间额外增加无线通讯系统用于充电通讯，且只能实现一对一充电，在公交场站公交车集中停发充电区域需要架设多个充电桩，费用高；现有方案都没有和公交调度系统相连，只能使用固定的充电模式，无法实现智能充电，也无法降低电池的使用寿命；
技术实现思路
本专利技术的专利技术目的是为了克服现有技术中需要全程架设线网，费用高；或者一对一枪充的不足，提供了一种成本低、充电效率高的公交车远程充电管理系统及控制方法。为了实现上述目的，本专利技术采用以下技术方案：一种公交车远程充电管理系统，包括设于公交车上的车载终端、电池管理芯片、车载充电机、国标枪充接口和受电弓，设于每个充电场站区域内的若干个变电站和设于每个变电站中的变电站终端和线网，企业平台服务器；线网下方的地面上设有轨道，轨道上设有M个与轨道垂直的横杆，每条横杆一端均与轨道转动及滑动连接，横杆上设有两个与横杆下表面垂直连接的支撑竖杆，支撑竖杆下端设有用于插入地面和车轮之间的止动块；电池管理芯片通过CAN总线与车载终端电连接，工控主机与变电站终端电连接，企业平台服务器分别与车载终端和变电站终端电连接，M大于1。本专利技术适用于纯电动城市公交车的远程充电，采用受电弓充电方式，车辆上安装有车载充电机，同时车辆留有国标枪充接口，充电场所适合建在车辆集中停放的公交车始末场站和大型中转车站，对于支持电池快充的车辆也可以将变电站架设在公交站台，在停车上下客间隙补充充电；本专利技术兼具双源无轨电车和纯电动公交车的优点，同时没有双源无轨电车的需要全程架设线网以及纯电动城市公交车一对一枪充的缺点。横杆及止动块的设置，可以有效避免充电过程中公交车滑动，从而保证充电时稳定性和可靠性。充电场站区域设有变电站和线网，变电站将三相交流电转换成800V左右的直流电输送到线网上，供车辆充电使用。所有进站车辆可以同时通过受电弓搭载到线网上进行充电，而智能充电的管理通过安装在车辆上的车载终端、安装在变电站上的变电站终端以及企业平台共同实现。作为优选，所述止动块呈四棱锥状，止动块由上至下的横截面积逐渐增大；止动块下表面上设有若干个弹性突起。各个弹性突起可以增加止动块下表面和底面之间的摩擦力，防止止动块移动。作为优选，所述轨道包括左导轨和右导轨，右导轨上设有M个转轴，每个转轴均通过滑块与右导轨滑动连接，M个转轴分别与M个横杆连接。企业平台服务器包括如下软件模块：新能源汽车国标数据监控模块、智能充电管理模块、车辆数据采集管理模块、变电站数据采集管理模块和公交车调度管理模块；车辆数据采集管理模块用于处理和存储车载终端上传的车辆数据，以及车辆基本信息的存储管理；变电站数据采集管理模块用于处理和存储变电站终端上传的线网数据，以及变电站基本信息的存储管理。新能源汽车国标数据监控模块负责对国家强制要求的数据监控部分的功能实现；车辆数据采集管理模块负责处理和存储车载终端上传的车辆数据，以及车辆基本信息的存储管理；变电站数据采集管理模块负责处理和存储变电站终端上传的线网数据，以及变电站基本信息的存储管理；公交车调度管理模块负责对所有公交车辆的调度管理；智能充电管理模块依据车辆的信息、变电站的信息、以及车辆的调度信息给出最优化的充电控制策略下发到车载终端，通知车辆执行充电操作。智能充电管理模块既要保证充电负荷不超变电站额定负荷，也要保证最有效和最经济的充电方式。根据调度信息智能充电管理模块对于马上要走的车辆给予最高充电优先级以及最高允许的充电功率，对于不着急走的车辆给于较低的充电优先级和充电功率，快充会降低电池的使用寿命，因此不需要快充的情况下进行慢充可以延长电池的使用寿命；同时快充相对于慢充来说能量转换效率也低，部分能量会以电池发热的形式消耗掉。当线网负荷超过额定负荷后，智能充电管理系统能够暂停优先级较低的车辆充电，保证优先级高的车辆完成充电。当变电站负荷在安全线以下后，又会对暂停充电的车辆恢复充电。同时智能充电管理模块能够通过变电站数据采集管理模块采集变电站的状态信息，得知变电站运行是否健康，如果不健康，根据故障等级降低变电站的最高允许充电负荷，并给管理人员提示，方便变电站厂家及时进行抢修。作为优选，所述车载终端包括车载处理器、CAN总线接口、车载GPS/北斗定位模块和车载GPRS无线通讯模块；所述变电站终端包括变电站处理器、RS232接口、变电站GPS/北斗定位模块和变电站GPRS无线通讯模块；车载处理器分别与CAN总线接口、车载GPS/北斗定位模块和车载GPRS无线通讯模块电连接，变电站处理器分别与RS232接口、变电站GPS/北斗定位模块和变电站GPRS无线通讯模块电连接，RS232接口与变电站的工控主机电连接，CAN总线接口与公交车的CAN总线电连接，变电站GPRS无线通讯模块和车载GPRS无线通讯模块均与企业平台服务器无线连接。一种公交车远程充电管理系统的方法，包括如下步骤：(5-1)发起充电请求各辆公交车进入充电场站后，司机将需要充电的公交车A驶入线网下方的轨道中，停车拉手刹，按下充电弓的升弓按钮；升弓到位后，公交车A的车载终端将充电请求和车辆的位置信息发送给企业平台服务器；(5-2)车辆与充电站配对企业平台服务器收到充电请求信号后，将公交车A的位置信息与注册的各个充电场站区域进行匹配，确定当前的车辆充电请求是针对哪个变电站的，完成公交车A与充电站的配对；(5-3)企业平台服务器生成充电控制策略，给出公交车A的充电优先级；(5-4)下发充电控制策略并执行企业平台服务器通过无线通讯方式将充电控制策略下发到公交车A的车载终端，车载终端将充电控制策略中的最高允许充电功率通过车辆的CAN总线传递给电池管理芯片，公交车A的电池管理芯片控制车载充电机对电池进行充电；工作人员将公交车A前部和后部的2条横杆放平，使4个止动块接触地面，移动2条横杆在轨道上的位置，使1条横杆的2个止动块插入公交车A的最前部的2个前轮前部和地面之间，使另1条横杆的2个止动块插入公交车A的最后部的2个后轮后部和地面之间；(5-5)充电完成，解除配对当电池的涓流充电电流小于5A并持续30分钟后，公交车A的电池管理芯片先断开受电弓负端的接触器，然后通知受电弓执行降弓操作；同时，公交车A的车载终端向企业平台服务器发送充电完成信号，企业平台服务器收回公交车A的充电优先级，公交车A和变电站解除配对；工作人员移动2条横杆在轨道上的位置，使4个止动块远离公交车A的车轮，转动2条横杆，使2条横杆分别转至轨道两侧。作为优选，步骤(5-3)包括如下具体步骤：(6-1)企业平台服务器计算公交车A的SOC目标值SOC目标值＝((M*S/100)/N)*1.2，其中，M为百公里电耗，N为公交车A的SOC充满时，公交车A的电池总度本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种公交车远程充电管理系统，其特征是，包括设于公交车上的车载终端(1)、电池管理芯片(2)、车载充电机(3)、国标枪充接口(4)和受电弓(5)，设于每个充电场站区域内的若干个变电站和设于每个变电站中的变电站终端(6)和线网，企业平台服务器(7)；线网下方的地面上设有轨道(101)，轨道上设有M个与轨道垂直的横杆(102)，每条横杆一端均与轨道转动及滑动连接，横杆上设有两个与横杆下表面垂直连接的支撑竖杆(103)，支撑竖杆下端设有用于插入地面和车轮之间的止动块(104)；电池管理芯片通过CAN总线(8)与车载终端电连接，工控主机(65)与变电站终端电连接，企业平台服务器分别与车载终端和变电站终端电连接，M大于1。

【技术特征摘要】
1.一种公交车远程充电管理系统，其特征是，包括设于公交车上的车载终端(1)、电池管理芯片(2)、车载充电机(3)、国标枪充接口(4)和受电弓(5)，设于每个充电场站区域内的若干个变电站和设于每个变电站中的变电站终端(6)和线网，企业平台服务器(7)；线网下方的地面上设有轨道(101)，轨道上设有M个与轨道垂直的横杆(102)，每条横杆一端均与轨道转动及滑动连接，横杆上设有两个与横杆下表面垂直连接的支撑竖杆(103)，支撑竖杆下端设有用于插入地面和车轮之间的止动块(104)；电池管理芯片通过CAN总线(8)与车载终端电连接，工控主机(65)与变电站终端电连接，企业平台服务器分别与车载终端和变电站终端电连接，M大于1。2.根据权利要求1所述的公交车远程充电管理系统，其特征是，所述止动块呈四棱锥状，止动块由上至下的横截面积逐渐增大；止动块下表面上设有若干个弹性突起。3.根据权利要求1所述的公交车远程充电管理系统，其特征是，所述轨道包括左导轨(1011)和右导轨(1012)，右导轨上设有M个转轴(1013)，每个转轴均通过滑块(1014)与右导轨滑动连接，M个转轴分别与M个横杆连接。4.根据权利要求1或2或3所述的公交车远程充电管理系统，其特征是，所述车载终端包括车载处理器(11)、CAN总线接口(12)、车载GPS/北斗定位模块(13)和车载GPRS无线通讯模块(14)；所述变电站终端包括变电站处理器(61)、RS232接口(62)、变电站GPS/北斗定位模块(63)和变电站GPRS无线通讯模块(64)；车载处理器分别与CAN总线接口、车载GPS/北斗定位模块和车载GPRS无线通讯模块电连接，变电站处理器分别与RS232接口、变电站GPS/北斗定位模块和变电站GPRS无线通讯模块电连接，RS232接口与变电站的工控主机电连接，CAN总线接口与公交车的CAN总线电连接，变电站GPRS无线通讯模块和车载GPRS无线通讯模块均与企业平台服务器无线连接。5.一种基于权利要求1所述的公交车远程充电管理系统的控制方法，其特征是，包括如下步骤：(5-1)发起充电请求各辆公交车进入充电场站后，司机将需要充电的公交车A驶入线网下方的轨道中，停车拉手刹，按下充电弓的升弓按钮；升弓到位后，公交车A的车载终端将充电请求和车辆的位置信息发送给企业平台服务器；(5-2)车辆与充电站配对企业平台服务器收到充电请求信号后，将公交车A的位置信息与注册的各个充电场站区域进行匹配，确定当前的车辆充电请求是针对哪个变电站的，完成公交车A与充电站的配对；(5-3)企业平台服务器生成充电控制策略，给出公交车A的充电优先级；(5-4)下发充电控制策略并执行企业平台服务器通过无线通讯方式将充电控制策略下发到公交车A的车载终端，车载终端将充电控制策略中的最高允许充电功率通过车辆的CAN总线传递给电池管理芯片，公交车A的电池管理芯片控制车载充电机对电池进行充电；工作人员将公交车A前部和后部的2条横杆放平，使4个止动块接触地面，移动2条横杆在轨道上的位置，使1条横杆的2个止动块插入公交车A的最前部的2个前轮前部和地面之间，使另1条横杆的2个止动块插入公交车A的最后部...

【专利技术属性】
技术研发人员：金建东，曹炬，钟晓蓉，姚晓崇，滕高华，扈添宝，
申请(专利权)人：浙江中科正方电子技术有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江,33