專利名稱：基于無線通信的電動汽車智能充放電控制裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及ー種基于無線通信的電動汽車智能充放電控制裝置。
技術(shù)背景目前，我國交通發(fā)展正面臨日趨嚴峻的石油危機和環(huán)境保護壓力。改變交通行業(yè)溫室氣體排放和能源消耗居高不下的現(xiàn)狀已迫在眉睫。因此，電動汽車的大規(guī)模投入使用已成為一種發(fā)展趨勢。根據(jù)“十二五”我國節(jié)能減排目標，エ信部等部委已制定《節(jié)能與汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃(2011-2020年)》，頒布了電動汽車發(fā)展的規(guī)劃和政策，預(yù)計到2020年，電動汽車累計產(chǎn)銷量達500萬輛以上。為此，國內(nèi)很多汽車生產(chǎn)廠商，如比亞迪、奇瑞、鄭州日產(chǎn)和哈飛，都已投入大量人力、物カ和財カ研發(fā)具有低碳環(huán)保和市場競爭力的電動汽車。電動汽車有平均95%的時間閑置在公共停車場、辦公樓宇和住宅小區(qū)中，它同時具有充放電功能。在智能電網(wǎng)中，電動汽車既是電網(wǎng)的負載也是可調(diào)度的分布式微電源。當電動汽車工作于充電模式時，其作為電網(wǎng)的負載，從電網(wǎng)獲得電能以滿足車主行駛的需要；當電動汽車工作于放電模式時，其作為電網(wǎng)的可調(diào)度微電源，將電能反饋給電網(wǎng)，以滿足電網(wǎng)調(diào)度的需求。隨著電動汽車的普及，相應(yīng)的配套設(shè)施急需完善。目前，已建或在建的充電站并沒有考慮車主的意愿，更未顧及車主側(cè)的利益，而是僅僅完成電動汽車的充放電任務(wù)，從而極大影響了車主參與電網(wǎng)調(diào)度的積極性。因此，一種基于電網(wǎng)實時電價，考慮車主意愿的電動汽車智能充放電控制裝置亟待研發(fā)
實用新型內(nèi)容
針對上述尚無基于無線通信的電動汽車智能充放電控制裝置的現(xiàn)狀，本實用新型所要解決的技術(shù)問題是，克服現(xiàn)有技術(shù)沒有基于電網(wǎng)實時電價以及考慮車主意愿的缺點，提供ー種基于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(xiàn)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愿，同時還具有顯示、狀態(tài)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(yīng)用前景。本實用新型解決上述問題采取的技術(shù)方案是—種基于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；其特征在于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(tài)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(tài)指示燈。本實用新型根據(jù)電網(wǎng)的實時電價以及車主設(shè)定的充放電意愿，智能選擇合適的時間，實現(xiàn)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愿的功能。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(tài)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(wěn)定的工作電壓，其型號是MAX756，時鐘電路為單片機提供穩(wěn)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于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閑置在公共停車場、辦公樓宇和住宅小區(qū)，并通過插座接入電網(wǎng)時，車 主在離開電動汽車時輸入取車時間、未來里程、期望放電電價和期望充電電價等參數(shù)，并且這些參數(shù)在車主離開電動汽車后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后，該裝置根據(jù)當前電池荷電狀態(tài)大于未來里程行駛所需的電池荷電狀態(tài)，以及電網(wǎng)實時放電電價大于期望放電電價，來決定電動汽車以放電方式，參與向電網(wǎng)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后，該裝置根據(jù)當前電池荷電狀態(tài)小于未來里程行駛所需的電池荷電狀態(tài)，以及電網(wǎng)實時充電電價小于期望充電電價，來決定電動汽車接受電網(wǎng)的充電調(diào)度。最后，在車主取車前的未來里程行駛所需電池荷電狀態(tài)的充電時間段內(nèi)，該裝置強制電動汽車完成充電任務(wù)，實現(xiàn)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(shè)置電動汽車的取車時間、未來里程、期望放電電價和期望充電電價等參數(shù)，也可以利用手機等移動設(shè)備通過無線通訊模塊對這些參數(shù)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分別采集電動汽車電池的電壓、電流信號，并以可識別的數(shù)據(jù)格式送至單片機數(shù)據(jù)存儲器中對應(yīng)的存儲單元。(2)單片機從輸入模塊的鍵盤獲得取車時間、未來里程、期望放電電價和期望充電電價等參數(shù)，未來里程參數(shù)用于計算未來里程行駛所需的電池荷電狀態(tài)；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(tài)的數(shù)值，并存入到單片機數(shù)據(jù)存儲器中對應(yīng)的存儲單元；同時，單片機輸出取車時間、未來里程、期望放電電價和期望充電電價等參數(shù)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，并送至單片機數(shù)據(jù)存儲器中對應(yīng)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后，單片機根據(jù)當前電池荷電狀態(tài)大于未來里程行駛所需的電池荷電狀態(tài)，以及電網(wǎng)實時放電電價大于期望放電電價，決定電動汽車以放電方式，參與向電網(wǎng)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后，單片機根據(jù)當前電池荷電狀態(tài)小于未來里程行駛所需的電池荷電狀態(tài)，以及電網(wǎng)實時充電電價小于期望充電電價，決定電動汽車接受電網(wǎng)的充電調(diào)度；且單片機輸出高電平使充電指示燈亮。最后，在車主取車前的未來里程行駛所需電池荷電狀態(tài)的充電時間段內(nèi)，單片機強制電動汽車完成充電任務(wù)，實現(xiàn)電動汽車的駕駛功能。[0017](5)LED顯示屏0CMJ240128顯示取車時間、未來里程、期望充電電價、期望放電電價等參數(shù)。綜上所述，基于上述結(jié)構(gòu)的基于無線通信的電動汽車智能充放電控制裝置根據(jù)電網(wǎng)實時電價和車主意愿，能夠?qū)崿F(xiàn)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愿，同時還具有顯示和狀態(tài)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(yīng)用前景。

圖I是所述的基于無線通信的電動汽車智能充放電控制裝置的結(jié)構(gòu)框圖。圖2是所述的基于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(jié)合附圖和實施例，對基于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，基于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(tài)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(shù)以及電網(wǎng)的實時電價，智能選擇合適的時間，實現(xiàn)電動汽車的充放電控制，從而能夠在滿足車主意愿的條件下，實現(xiàn)用戶側(cè)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(tài)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(tài)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(wěn)定的工作電壓，其型號是MAX756，時鐘電路為單片機提供穩(wěn)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。本實施例所述的基于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(tài)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、未來里程、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(tài)指示燈3包括ー個充電狀態(tài)指示燈、ー個放電狀態(tài)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(tài)指示燈分別用于指示電動汽車的充電、放電和充放電完成三種工作狀態(tài)，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、未來里程、期望放電電價、期望充電電價等參數(shù)，電源指示燈用于指示所述裝置工作正常。 按鍵4用于完成電動汽車各種功能轉(zhuǎn)換和參數(shù)的設(shè)置。
權(quán)利要求1.ー種基于無線通信的電動汽車智能充放電控制裝置，其特征在于包括輸入模塊(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);其特征在于所述輸入模塊(I)包括按鍵和測量電路，輸出模塊(4)包括LED顯示屏和狀態(tài)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(tài)指示燈。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述基于無線通信的電動汽車智能充放電控制裝置，其特征在于所述輸入模塊(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(jù)權(quán)利要求I所述基于無線通信的電動汽車智能充放電控制裝置，其特征在于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(jù)權(quán)利要求I所述基于無線通信的電動汽車智能充放電控制裝置，其特征在于所述單片機(3)的型號是STC89S52。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述基于無線通信的電動汽車智能充放電控制裝置，其特征在于所述輸出模塊(4)包括LED顯示屏和狀態(tài)指示燈，其中LED顯示屏的型號是液晶顯示器0CMJ240128。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述基于無線通信的電動汽車智能充放電控制裝置，其特征在于所述輔助電路模塊(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(wěn)定的エ作電壓，其型號是MAX756，時鐘電路為單片機提供穩(wěn)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于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(tài)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(tài)指示燈。本實用新型根據(jù)電網(wǎng)實時電價和車主的意愿，實現(xiàn)了電動汽車的智能充放電控制，從而達到用戶側(cè)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愿的功能。
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(yōu)先權(quán)日2012年2月29日
發(fā)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