一種新能源汽車充換電設施遠程監控系統與方法
【技術領域】
[0001 ] 本發明涉及一種汽車充換電監控系統與方法，特別是一種新能源汽車充換電設施遠程監控系統與方法。
【背景技術】
[0002]隨著全球化石能源的日益枯竭、全球環境污染的日益惡化以及新能源汽車技術的日益成熟，新能源汽車及其配套充換電基礎設施發展前景廣闊。新能源汽車產業是新興技術產業，獲取車輛行駛的狀態數據，對于保障車輛安全行駛具有重要意義，并可為產品優化升級提供數據支持，同時車輛制造企業及其配件企業可以通過互聯網開展故障預警、遠程維護、質量診斷，拓展產品的價值空間。目前，現有的充換電設施相互之間，充換電設施與新能源汽車之間大都處于獨立運行和服務的狀態很難滿足新能源汽車對方便、快捷、自主的需求，以及電網管理系統對充換電設施有效的監控和管理。
【發明內容】
[0003]發明目的:為克服現有技術中存在的不足，本發明的目的是要提供一種新能源汽車充換電設施遠程監控系統與方法，解決現有的充換電設施很難滿足新能源汽車對方便、快捷、自主的需求，以及電網管理系統對充換電設施有效監控和管理的問題。
[0004]技術方案:為實現上述目的，本發明的技術方案為:該遠程監控系統，包括新能源汽車、車載遠程監控終端、移動基站、互聯網、分布式充電粧、分布式充電粧遠程監控終端、充換電站監控服務器、客戶端電腦以及云服務器；能源汽車通過車載遠程監控終端與移動基站通信連接，移動基站與分布式充電粧遠程監控終端通信連接，分布式充電粧遠程監控終端與分布式充電粧連接；移動基站通過互聯網與云服務器、充換電站監控服務器和客戶端電腦連接。
[0005]所述的車載遠程監控終端包括:CPU控制處理單、CAN BUS通信單元、GPS定位單元、LED屏顯示單元、數據本地存儲單元、3G通信單元、LED指示燈和UIM卡座；CPU控制處理單與CAN BUS通信單元、GPS定位單元、數據本地存儲單元和3G通信單元雙向通信連接，CPU控制處理單的輸出端與LED屏顯示單元和LED指示燈連接；GPS定位單元和3G通信單元分別連接有天線，CAN BUS通信單元與新能源汽車通信連接；數據本地存儲單元有讀卡器，讀卡器與SD卡連接，LED屏顯示單元與TFT彩屏連接，3G通信單元與ΙΠΜ卡座雙向通信連接，UIM卡座連接ΙΠΜ卡；所述CAN BUS通信單元與車輛進行通訊采集車輛運行狀態數據，兼容CAN2.0A與CAN2.0B協議，具有-27V?40V總線故障保護功能，總線電壓過壓保護功能；所述的3G通信單元兼容GSM網絡，并且可實現短信息的收發功能。
[0006]所述的遠程監控終端包括:CPU控制處理單、CAN BUS通信單元、LED屏顯示單元、數據本地存儲單元、3G通信單元、LED指示燈和ΙΠΜ卡座；CPU控制處理單與CAN BUS通信單元、LED屏顯示單元、數據本地存儲單元和3G通信單元雙向通信連接，CPU控制處理單的輸出端與和LED指示燈連接；3G通信單元連接有天線，CAN BUS通信單元與分布式充電粧通信連接；數據本地存儲單元有讀卡器，讀卡器與SD卡連接，LED屏顯示單元與TFT彩屏連接，3G通信單元與ΙΠΜ卡座雙向通信連接，UIM卡座連接ΙΠΜ卡；所述CAN BUS通信單元與充電粧進行通訊采集車輛運行狀態數據，兼容CAN2.0A與CAN2.0B協議，具有-27V?40V總線故障保護功能，總線電壓過壓保護功能；所述的3G通信單元兼容GSM網絡，并且可實現短信息的收發功能。充電粧位置相對固定，其位置信息可預配置。
[0007]所述的云服務器包括:定位查詢單元、信息統計分析單元和管理單元；所述的定位查詢單元包括有車輛與充電粧定位、車輛運行軌跡回放、車輛與充電粧故障報警、車輛與充電粧實時信息查詢、車輛運行區域超出報警的功能；所述的信息統計分析單元包括有車輛與充電粧歷史狀態數據統計、分析、下載和報表的功能；所述的管理單元包括有權限管理協議配置和車輛管理的功能；并且云服務器將收集的數據接入公共數據平臺。
[0008]一種基于上述新能源汽車及其充換電設施遠程監控系統的方法，包括以下步驟:
[0009](I)車輛運行過程中，車載遠程監控終端通過CAN BUS通信單元與車輛CAN BUS相連，采集車輛運行狀態參數，通過GPS定位單元獲取車輛位置信息，通過3G通信單元，經由移動網絡連接互聯網將車輛狀態信息與車輛位置信息實時傳送至云服務器平臺；
[0010](2)車載遠程監控終端對采集到的數據進行本地分析與顯示，如果車輛狀態信息異常，車載遠程監控終端提供本地警示，本地記錄故障狀態類型與故障發生時間，并通過互聯網告知云服務器平臺，同時通過短信息告知車輛相關技術人員與車主；
[0011](3)在移動網絡異常，車輛遠程監控終端與云服務器平臺TCP連接斷開時，自動將斷網期間的車輛運行狀態信息進行本地另存，在網絡連接恢復后，將斷網期間的車輛運行狀態信息補傳至云服務器平臺，補傳完成后自動刪除本地臨時存儲的斷網期間數據；
[0012](4)在車輛低電量需要充電時，車載遠程監控終端本地給出充電提醒，并根據剩余電量估算出車輛剩余里程，自動向云服務器平臺發出請求，獲取車輛剩余里程范圍內的充換電設施，各個充換電設施中目前可用充換電設備數量以及平均等待時間等信息，同時提供前往充換電地點的路徑規劃供車輛駕駛人員參考；
[0013](5)在車輛熄火后，車載遠程監控終端通過自帶鋰電池供電，并在掉電一段時間后進入休眠模式以減少電量的消耗，進入休眠模式的同時啟動實時時鐘鬧鐘，在定時時間到達后，鬧鐘觸發中斷重新啟動遠程監控終端向云服務器報送車輛的位置信息；休眠期間車輛點火，車載遠程監控終端上電立即啟動，車輛點火檢測通過外部中斷方式實現，保證相應的實時性；
[0014](6)分布式充電粧遠程監控終端通過CAN BUS通信單元采集充電粧運行狀態參數，經由移動網絡連接互聯網將車輛狀態參數與車輛位置信息實時傳送至云服務器平臺；充電粧位置相對固定，其位置信息不由GPS定位單元實時獲取，采取預配置的形式存儲于分布式充電粧遠程監控終端；
[0015](7)充電粧遠程監控終端對采集到的數據進行本地分析與顯示，如果充電粧狀態信息異常，監控終端則提供本地警示，本地記錄故障狀態類型與故障發生時間，并通過互聯網告知云服務器平臺，同時通過短信息告知充電粧相關技術人員；
[0016](8)在移動網絡異常，充電粧遠程監控終端與云服務器平臺TCP連接斷開時，自動將斷網期間的充電粧運行狀態信息進行本地另存，在網絡連接恢復后，將斷網期間的充電粧運行狀態信息補傳至云服務器平臺，補傳完成后自動刪除本地臨時存儲的斷網期間數據；
[0017](9)云服務器平臺接收車載遠程監控終端與分布式充電粧監控終端實時發送的數據，與充換電站監控服務器連接，獲取各個充換電站數據；根據收到數據提供車輛與充電粧定位、車輛運行軌跡回放、車輛與充電粧故障報警、車輛與充電粧實時信息查詢、車輛運行區域超出報警、車輛與充電粧歷史狀態數據統計、分析與下載，數據報表查看與導出，以及權限管理、協議匹配、車輛與充電粧管理功能；并且云服務器將數據接入公共數據平臺，使得包括電網管理系統在內的公共管理系統對相關設施進行統一管理；
[0018](10)客戶端電腦可供車輛用戶及相關技術人員登錄云服務器，查詢車輛運行相關狀態信息與分布式充電粧運行相關狀態信息，下載歷史數據，進行管理維護等。
[0019]有益效果，由于采用了上述方案，該新能源汽車及其充換電設施遠程監控系統與方法，將新能源汽車、分布式充電粧、充換電站納入同一系統，不僅可以實現新能源汽車以及充換電設施的遠程監控，獲取新能源汽車行駛狀態數據以及充換電設施的運行狀態數據，使得車輛制造企業以及充換電設施制造企業可以利用物聯網、云計算、大數據技術整合產品全生命周期數據，形成面向生產組織全過程的決策服務信息，開展基于互聯網的故障預警、遠程維護、質量診斷等，以拓展產品的價值空間。同時，本發明有利于車輛用戶開展車輛運營管理，車輛駕駛員獲取充換電設施的狀態信息，有利于自主、自由選擇最方便的充換電設施，同時有利于電網管理系統對充換電設施進行有效的監控和管理。
[0020]解決了現有的充換電設施很難滿足新能源