基于互联网的新能源汽车充电管理系统的制作方法

本发明属于新能源电池领域，涉及新能源汽车充电技术，具体是基于互联网的新能源汽车充电管理系统。

背景技术：

1、新能源汽车是指采用非常规的车用燃料作为动力来源或采用新型车载动力装置，综合车辆的动力控制和驱动方面的先进技术，形成的技术原理先进、具有新技术、新结构的汽车，为满足日渐增加的新能源汽车充电需求，充电站、充电桩等专用设备的设置与管理成为新能源技术的又一重要着眼点。

2、现有技术中，新能源充电桩采用统一标准安装并使用，实际使用过程中，欠缺对电池与充电桩之间的适配性以及电池和充电桩的使用损耗的考量，以及如何规避新能源汽车充电过程中存在的安全隐患并及时维修处理是当前问题所在；

3、为此，我们提出基于互联网的新能源汽车充电管理系统。

技术实现思路

1、本发明的目的在于：提出基于互联网的新能源汽车充电管理系统，以解决上述背景技术中提出的新能源电池与充电桩的不适配导致安全隐患的问题。

2、本发明的目的可以通过以下技术方案实现：

3、第一方面，基于互联网的新能源汽车充电管理系统，包括信息采集模块、前置检测模块、进程监测模块、进程评定模块、触屏式充电桩和充电控制中心；

4、所述信息采集模块用于采集车载电池组的电池配置信息上传至充电控制中心，所述充电控制中心将车载电池组的电池型号与电池规格数据库中存储的电池型号进行比对，得到车载电池组的电池规格数据发送至前置检测模块和进程监测模块，还将车载电池组的电池配置信息发送至前置检测模块；

5、所述前置检测模块用于对待充电的车载电池组进行初步安全检测，生成兼容警告信号或换新提醒信号经充电控制中心发送至触屏式充电桩，还判定车载电池组的充电强度等级经充电控制中心发送至触屏式充电桩；

6、所述触屏式充电桩用于显示兼容警告信号或换新提醒信号，还根据车载电池组的充电强度等级显示充电可选方案，并根据充电方案的选择结果生成交流慢充信号或直流快充信号发送至充电控制中心；

7、所述进程监测模块用于对触屏式充电桩的充电进程进行安全监测，并生成电流异常信号或温度异常信号发送至充电控制中心，还将输入过载信号、输入欠缺信号以及模式切换信号发送至触屏式充电桩；

8、所述充电控制中心还用于控制触屏式充电桩暂停充电进程或终止充电进程，充电进程结束后，所述进程监测模块记录车载电池组的充电进程时长和进程异常次数车载电池组的发送至进程评定模块；

9、所述进程评定模块用于评定车载电池组的进程评级发送至充电控制中心，充电控制中心根据进程评级对触屏式充电桩安排设备维护。

10、进一步地，所述电池配置信息包括新能源汽车上车载电池组的电池块数、电池型号和电池启用日期；

11、电池规格数据包括车载电池组的标准电池容量、标准电池电压、可承受功率和使用年限。

12、进一步地，所述前置检测模块的检测过程具体如下：

13、读取车载电池组的电池型号和电池块数，对车载电池组各动力电池进行编号，得到动力电池i，i为动力电池的编号，i为非零自然数，i的数值上限等于车载电池组的电池块数；

14、逐一比对动力电池1至n的电池型号，若任一对动力电池的电池型号比对结果为不一致，则生成兼容警告信号，n为动力电池编号的上限值；

15、若所有动力电池的电池型号比对结果均为一致，则读取车载电池组的电池启用日期和使用年限，根据公式计算车载电池组的推荐更换期限，公式具体如下：推荐更换期限＝电池启用日期+使用年限；将车载电池组的推荐更换期限与当前日期进行比对，若当前日期超出推荐更换期限，则生成换新提醒信号；

16、若当前日期未超出推荐更换期限，则读取车载电池组的标准电池容量eci、标准电池电压evi和可承受功率rwi；

17、根据公式计算车载电池组的充电强度值qd，公式具体如下：

18、

19、其中，t1和t2为固定数值的权重系数，t1和t2的数值均大于零，t1+t2＝1；

20、将车载电池组的充电强度值与充电强度阈值进行比对；

21、若充电强度值小于等于第一充电强度阈值，则判定车载电池组的充电强度等级为第一充电强度等级；

22、若充电强度值大于第一充电强度阈值且小于等于第二充电强度阈值，则判定车载电池组的充电强度等级为第二充电强度等级；

23、若充电强度值大于第二充电强度阈值，则判定车载电池组的充电强度等级为第三充电强度等级；

24、其中，第一充电强度阈值和第二充电强度阈值均大于零，且第一充电强度阈值小于第二充电强度阈值，第一充电强度等级的快充适应性低于第二充电强度等级的快充适应性，第二充电强度等级的快充适应性低于第三充电强度等级的快充适应性。

25、进一步地，所述触屏式充电桩若接收到兼容警告信号，则提示车载电池组中动力电池型号存在兼容性问题，若接收到换新提醒信号，则提示车载电池组中动力电池需要进行更换。

26、进一步地，所述车载电池组的充电强度等级与充电可选方案的对应关系具体如下：

27、若车载电池组的充电强度等级为第一充电强度等级，则充电可选方案仅包括交流慢充；

28、若车载电池组的充电强度等级为第二充电强度等级，则充电可选方案包括交流慢充和支流快充，在交流慢充选项右上角显示“推荐”字样图文；

29、若车载电池组的充电强度等级为第三充电强度等级，则充电可选方案包括交流慢充和支流快充，在直流快充选项右上角显示“推荐”字样图文。

30、进一步地，所述进程监测模块的监测过程具体如下：

31、对充电过程中车载电池组的实时电池电压svi、实时输入电流sii和实时电池温度进行监测，充电进程开始时记录车载电池组的充电时长，读取车载电池组的标准电池容量、标准电池电压和可承受功率；

32、根据公式计算车载电池组中每个动力电池的标准输入电流eii，公式具体如下：

33、其中，iv为触屏式充电桩的输入电压；

34、计算标准输入电流与实时输入电流的差值得到车载电池组的实时电流偏差，并将实时电流偏差与电流偏差阈值进行比对；

35、若实时电流偏差的数值大于电流偏差阈值，则生成电流异常信号，若实时电流偏差的数值小于等于电流偏差阈值，则进行后续步骤；其中，电流偏差阈值的数值大于零

36、将实时电池温度与电池安全温度区间进行比对；

37、若实时电池温度的数值不属于电池安全温度区间，则生成温度异常信号；

38、若实时电池温度的数值属于电池安全温度区间，则进行后续步骤；其中，电池安全温度区间为(-40℃，70℃)；

39、根据公式计算车载电池组中每个动力电池的实时充电效率sqi，公式具体如下：

40、其中，sci为车载电池组中各动力电池的实时电容量，可通过新能源汽车内置电量显示装置获取动力电池的实时电容量；

41、将车载电池组的实时充电效率与额定充电效率进行比对；

42、当实时充电效率的数值大于额定充电效率时，则比对实时电池电压与标准电池电压：

43、若(实时电池电压-标准电池电压)≥标准电池电压×5％，则生成输入过载信号，若(实时电池电压-标准电池电压)＜标准电池电压×5％，则不进行任何操作；

44、当实时充电效率的数值小于等于额定充电效率时，则比对实时电容量与标准电容量：

45、若实时电容量≤标准电容量×95％，则生成输入欠缺信号，若实时电容量大于标准电容量×95％，则生成模式切换信号。

46、进一步地，所述充电控制中心若触屏式充电桩接收到输入过载信号则减小输出功率，或若触屏式充电桩接收到输入欠缺信号则增大输出功率，直至不再接收到输入过载信号或输入欠缺信号，当接收到模式切换信号时，触屏式充电桩由直流快充切换至交流慢充继续充电直至充电进程结束。

47、进一步地，所述进程评定模块的评级过程具体如下：

48、读取车载电池组的充电进程时长zt和进程异常次数et，根据公式计算车载电池组的进程阻抗值zk，公式具体如下：

49、其中，s1、s2和s3为固定数值的权重系数，s1＜s2且s1＜s3，s2+s3＝1；

50、将车载电池组的进程阻抗值与进程评定阈值进行比对；

51、若车载电池组的进程阻抗值小于等于第一进程评定阈值，则判定车载电池组的进程评级为第三进程评级；

52、若车载电池组的进程阻抗值大于第一进程评定阈值且小于等于第二进程评定阈值，则判定车载电池组的进程评级为第二进程评级；

53、若车载电池组的进程阻抗值大于第二进程评定阈值，则判定车载电池组的进程评级为第一进程评级；

54、其中，第一进程评定阈值和第二进程评定阈值的数值均大于零，第一进程评定阈值小于第二进程评定阈值，第三进程评级对应充电进程优于第二进程评级对应充电进程，第二进程评级对应充电进程优于第一进程评级对应充电进程。

55、进一步地，所述进程评级与触屏式充电桩的维护方案对应关系具体为：

56、若车载电池组的进程评级为第三进程评级，则维持日常维护方案；

57、若车载电池组的进程评级为第二进程评级，则安排工作人员进行检修维护；

58、若车载电池组的进程评级为第一进程评级，则停用该触屏式充电桩，并安排工作人员进行紧急检修维护。

59、第二方面，基于互联网的新能源汽车充电管理方法，方法步骤具体如下：

60、步骤s100，信息采集模块采集车载电池组的电池配置信息上传至充电控制中心，充电控制中心将车载电池组的电池型号与电池规格数据库中存储的电池型号进行比对，得到车载电池组的电池规格数据发送至前置检测模块和进程监测模块，还将车载电池组的电池配置信息发送至前置检测模块；

61、步骤s200，前置检测模块对待充电的车载电池组进行初步安全检测，生成兼容警告信号或换新提醒信号经充电控制中心发送至触屏式充电桩，还判定车载电池组的充电强度等级经充电控制中心发送至触屏式充电桩；

62、步骤s300，触屏式充电桩显示兼容警告信号或换新提醒信号，并根据车载电池组的充电强度等级显示充电可选方案，生成交流慢充信号或直流快充信号发送至充电控制中心；

63、步骤s400，进程监测模块对触屏式充电桩的充电进程进行安全监测，生成电流异常信号或温度异常信号发送至充电控制中心，还生成输入过载信号、输入欠缺信号以及模式切换信号发送至触屏式充电桩；

64、步骤s500，充电控制中心控制触屏式充电桩暂停充电进程或终止充电进程，且充电进程结束后，进程监测模块记录车载电池组的充电进程时长和进程异常次数发送至进程评定模块，进程评定模块评定车载电池组的进程评级发送至充电控制中心，充电控制中心根据进程评级对触屏式充电桩安排设备维护。

65、综上所述，由于采用了上述技术方案，本发明的有益效果是：

66、1、本发明首先通过信息采集模块采集车载电池组的电池配置信息上传至充电控制中心，利用充电控制中心将车载电池组的电池型号与电池规格数据库中存储的电池型号进行比对，得到车载电池组的电池规格数据发送至前置检测模块和进程监测模块，还将车载电池组的电池配置信息发送至前置检测模块，而后利用前置检测模块对待充电的车载电池组进行初步安全检测，生成兼容警告信号或换新提醒信号发送至触屏式充电桩，以及判定车载电池组的充电强度等级经充电控制中心发送至触屏式充电桩，再通过触屏式充电桩显示兼容警告信号或换新提醒信号，根据车载电池组的充电强度等级显示充电可选方案，生成交流慢充信号或直流快充信号，本发明实现了新能源汽车的适配性充电服务；

67、2、本发明通过进程监测模块对触屏式充电桩的充电进程进行安全监测，生成电流异常信号或温度异常信号发送至充电控制中心，还生成输入过载信号、输入欠缺信号以及模式切换信号发送至触屏式充电桩，并通过充电控制中心控制触屏式充电桩暂停充电进程或终止充电进程，且在充电进程结束后利用进程监测模块记录车载电池组的充电进程时长和进程异常次数发送至进程评定模块，最终通过进程评定模块评定车载电池组的进程评级发送至充电控制中心，充电控制中心根据进程评级对触屏式充电桩安排设备维护，本发明实现了新能源汽车充电过程中的高效隐患排查。