專利名稱：插入式混合電動汽車電能反饋控制裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種插入式混合電動汽車電能反饋控制裝置。
背景技術(shù)：
為了實(shí)現(xiàn)我國“十一五”節(jié)能減排目標(biāo)，純電動汽車以及混合電動汽車的大規(guī)模投 入運(yùn)行已成為一種發(fā)展趨勢。根據(jù)中國汽車發(fā)展規(guī)劃，預(yù)計(jì)到2020年，中國將擁有2200萬 輛電動汽車。目前，由于電動汽車受到電池容量的限制，行駛里程數(shù)不高，具有即插即用可 再充電能/能量儲存功能的插入式混合電動汽車受到了人們更多的青睞。插入式混合電動 汽車在低荷電狀態(tài)時，作為負(fù)荷從電網(wǎng)獲取電能，進(jìn)行大功率充電；在高荷電狀態(tài)時，進(jìn)行 大功率放電，作為可調(diào)度電源將電能反饋給電網(wǎng)。在插入式混合電動汽車對電網(wǎng)的影響研究中，現(xiàn)有研究主要分析了插入式混合電 動汽車電池充電和放電特性，以及充電負(fù)荷對電網(wǎng)的影響。而缺乏利用插入式混合電動汽 車電池放電特性，作為電源參與電網(wǎng)調(diào)度的研究，現(xiàn)有技術(shù)無法有效控制插入式混合電動 汽車的電能反饋功能。因此，插入式混合電動汽車電能反饋控制裝置亟待研發(fā)。
發(fā)明內(nèi)容針對上述尚無插入式混合電動汽車電能反饋控制裝置的現(xiàn)狀，本實(shí)用新型所要解 決的技術(shù)問題是，克服現(xiàn)有技術(shù)無法利用電池放電特性實(shí)現(xiàn)插入式混合電動汽車電能反饋 的缺陷，提供一種插入式混合電動汽車電能反饋控制裝置。它不但可以實(shí)現(xiàn)與充電站能量 管理中心的無線通訊、插入式混合電動汽車電能反饋的自主控制，同時還具有顯示、報警功 能。該控制裝置具有電路簡單，成本低等特點(diǎn)，可安裝在每臺插入式混合電動汽車上，具有 廣闊的應(yīng)用前景。本實(shí)用新型解決上述問題采取的技術(shù)方案是一種插入式混合電動汽車電能反饋控制裝置，包括無線電收發(fā)模塊、電池傳感器 模塊、汽車信息采集與選擇模塊、單片機(jī)、顯示模塊和報警模塊。所述無線電收發(fā)模塊的接 收端、電池傳感器模塊和汽車信息采集與選擇模塊的輸出端接入單片機(jī)的輸入端；所述單 片機(jī)的輸出端接入顯示模塊、報警模塊和無線電收發(fā)模塊的發(fā)射端。本實(shí)用新型通過有效 利用電池放電特性，將電能反饋給電網(wǎng)，從而實(shí)現(xiàn)插入式混合電動汽車作為電源，參與電網(wǎng) 調(diào)度的功能，提高插入式混合電動汽車電能的利用效率。所述無線電收發(fā)模塊的型號為RF24L01SE ；所述電池傳感器模塊包括電壓傳感 器、電流傳感器和溫度傳感器；所述電壓傳感器的型號為KV50A/P、所述電流傳感器的型號 為TA22-100 ；所述溫度傳感器的型號為DS18B20 ；所述汽車信息采集與選擇模塊包括輸入 鍵盤和選擇按鈕。所述單片機(jī)的型號為AT89S51。所述顯示模塊的型號為液晶顯示器0CMJ240128 ；所述報警模塊為蜂鳴器。本實(shí)用新型所述插入式混合電動汽車電能反饋控制裝置的工作原理為[0011]當(dāng)插入式混合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，插入 式混合電動汽車車主根據(jù)自己的意愿選擇是否提供電能反饋。若選擇提供電能反饋，車主 將通過輸入鍵盤輸入插入式混合電動汽車在充電站的停留時間和未來行駛里程數(shù)。單片機(jī) 將這些數(shù)據(jù)及計(jì)算出的電池荷電狀態(tài)，傳送至無線電收發(fā)模塊。然后，無線電收發(fā)模塊再將 數(shù)據(jù)發(fā)送至充電站能量管理中心，并送達(dá)電網(wǎng)調(diào)度中心。最后，插入式混合電動汽車根據(jù)充 電站能量管理中心的電能反饋需求值，進(jìn)行電能反饋。具體的步驟包括( 1)無線電收 發(fā)模塊接收來自充電站能量管理中心的電能反饋需求無線電信號， 并將無線電信號轉(zhuǎn)化為數(shù)據(jù)格式存入到單片機(jī)數(shù)據(jù)存儲器中對應(yīng)的存儲單元。單片機(jī)中央 處理器讀取單片機(jī)數(shù)據(jù)存儲器中存儲的數(shù)據(jù)，并傳送至顯示模塊和報警模塊，顯示模塊顯 示有電能反饋需求，蜂鳴器報警提醒車主已接收電能反饋需求信號。(2)車主通過汽車信息采集與選擇模塊中選擇按鈕，根據(jù)自身的意愿來決定是否 提供電能反饋。(3)車主選擇提供電能反饋后，通過汽車信息采集與選擇模塊中的輸入鍵盤輸入 插入式混合電動汽車在充電站的停留時間和未來行駛里程數(shù)，并通過單片機(jī)將這些數(shù)據(jù)存 入到數(shù)據(jù)存儲器中對應(yīng)的存儲單元。同時，單片機(jī)讀取電池傳感器模塊測得的電壓、電流以 及溫度數(shù)據(jù)，并存入到數(shù)據(jù)存儲器中對應(yīng)的存儲單元。單片機(jī)中央處理器讀取這些數(shù)據(jù)，通 過程序存儲器計(jì)算出電池荷電狀態(tài)的數(shù)值，并存入到數(shù)據(jù)存儲器中對應(yīng)的存儲單元。(4)單片機(jī)中央處理器讀取數(shù)據(jù)存儲器中存儲單元的插入式混合電動汽車在充電 站的停留時間、未來行駛里程和電池荷電狀態(tài)數(shù)據(jù)，傳送給無線電收發(fā)模塊。無線電收發(fā)模 塊將這些數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為無線電信號，并發(fā)送至充電站能量管理中心，送達(dá)電網(wǎng)調(diào)度中心。(5)無線電收發(fā)模塊接收充電站能量管理中心的電能反饋需求值，并將其轉(zhuǎn)化為 數(shù)據(jù)格式存入到單片機(jī)數(shù)據(jù)存儲器中對應(yīng)的存儲單元。最后，單片機(jī)根據(jù)電能反饋需求值， 進(jìn)行電能反饋，并由輸出端將電能反饋需求值傳送到顯示模塊上顯示。綜上所述，基于上述結(jié)構(gòu)的插入式混合電動汽車電能反饋控制裝置不但可以實(shí)現(xiàn) 與充電站能量管理中心的無線通訊、插入式混合電動汽車電能反饋的自主控制，同時還具 有顯示、報警功能。該控制裝置具有電路簡單，成本低等特點(diǎn)，可安裝在每臺插入式混合電 動汽車上，具有廣闊的應(yīng)用前景。


圖1為所述插入式混合電動汽車電能反饋控制裝置的結(jié)構(gòu)框圖；圖2為實(shí)施例所述插入式混合電動汽車電能反饋控制裝置的電路原理圖；圖3為實(shí)施例所述插入式混合電動汽車電能反饋控制裝置的面板示意圖。在上述附圖中1-無線電收發(fā)模塊2-電池傳感器模塊3-汽車信息采集與選擇模塊 4-單片機(jī)5-顯示模塊6-報警模塊具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖和實(shí)施例，對插入式混合電動汽車電能反饋控制裝置進(jìn)行詳細(xì)描 述。如圖1所示，本實(shí)施例提供的插入式混合電動汽車電能反饋控制裝置包括與充電站能量管理中心通訊的無線電收發(fā)模塊1、電池傳感器模塊2、包括有輸入鍵盤和選擇按 鈕的汽車信息采集與選擇模塊3、單片機(jī)4、顯示模塊5和報警模塊6。所述無線電收發(fā)模塊 1的接收端、電池傳感器模塊2和汽車信息采集與選擇模塊3的輸出端接入單片機(jī)4的輸入 端；所述單片機(jī)4的輸出端接入顯示模塊5、報警模塊6和無線電收發(fā)模塊1的發(fā)射端。本 實(shí)用新型通過有效利用電池放電特性，將電能反饋給電網(wǎng)，從而實(shí)現(xiàn)插入式混合電動汽車 作為電源，參與電網(wǎng)調(diào)度的功能，提高插入式混合電動汽車電能的利用效率。作為具體實(shí)施例，所述無線電收發(fā)模塊1的型號為RF24L01SE ；所述單片機(jī)4的型 號為 AT89S51。如圖2所示，無線電收發(fā)模塊1接收來自充電站能量管理中心的電能反饋需求無 線電信號，并將無線電信號轉(zhuǎn)化為數(shù)據(jù)，由無線電收發(fā)模塊1接入單片機(jī)的P2.0 口。單片 機(jī)4將這些數(shù)據(jù)存入數(shù)據(jù)存儲器中對應(yīng)的存儲單元。單片機(jī)中央處理器讀取數(shù)據(jù)存儲器中 存儲單元的數(shù)據(jù)，通過單片機(jī)輸出端的P0、Pl. 0-P1. 3和Pl. 4 口將數(shù)據(jù)傳送至顯示模塊5 和報警模塊6。作為顯示模塊的液晶顯示器0CMJ240128顯示有電能反饋需求，作為報警模 塊的蜂鳴器報警提醒車主已接收電能反饋需求信號。然后，車主通過接入單片機(jī)P3 口的汽 車信息采集與選擇模塊3中的選擇按鈕，根據(jù)自身的意愿來決定是否提供電能反饋。 車主選擇提供電能反饋后，通過汽車信息采集與選擇模塊3中的輸入鍵盤輸入插 入式混合電動汽車在充電站的停留時間和未來行駛里程數(shù)。單片機(jī)4將這些數(shù)據(jù)存入到 數(shù)據(jù)存儲器中對應(yīng)的存儲單元。同時，單片機(jī)中央處理器通過輸入端的P2. 3、P2. 4及P2. 5 口，讀取電池傳感器模塊2中的電壓傳感器KV50A/P、電流傳感器TA22-100和溫度傳感器 DS18B20測得的電壓、電流以及溫度數(shù)據(jù)，并存入到數(shù)據(jù)存儲器中對應(yīng)的存儲單元。單片機(jī) 中央處理器讀取這些數(shù)據(jù)，通過程序存儲器計(jì)算出電池荷電狀態(tài)的數(shù)值，并存入到數(shù)據(jù)存 儲器中對應(yīng)的存儲單元。單片機(jī)中央處理器讀取數(shù)據(jù)存儲器中插入式混合電動汽車在充電 站的停留時間、未來行駛里程和電池荷電狀態(tài)數(shù)據(jù)，并傳送至無線電收發(fā)模塊1。無線電收 發(fā)模塊1將這些數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為無線電信號，發(fā)送至充電站能量管理中心，送達(dá)電網(wǎng)調(diào)度中心。無線電收發(fā)模塊1接收來自充電站能量管理中心的電能反饋需求值，并將無線電 信號轉(zhuǎn)化成數(shù)據(jù)，傳送至單片機(jī)數(shù)據(jù)存儲器中對應(yīng)的存儲單元。單片機(jī)4根據(jù)電能反饋需 求值，進(jìn)行電能反饋，并由輸出端的P0、PI. 0-P1. 3 口將電能反饋需求值傳送到液晶顯示器 0CMJ240128 上顯示。本實(shí)施例所述插入式混合電動汽車電能反饋控制裝置的面板如圖3所示，包括液 晶顯示器0CMJ240128、輸入鍵盤和選擇按鈕。
權(quán)利要求1.一種插入式混合電動汽車電能反饋控制裝置，包括與充電站能量管理中心通訊的無 線電收發(fā)模塊(1)、電池傳感器模塊( 、汽車信息采集與選擇模塊C3)、單片機(jī)(4)、顯示模 塊( 和報警模塊(6)，其特征在于所述無線電收發(fā)模塊(1)的接收端、電池傳感器模塊 ⑵和汽車信息采集與選擇模塊⑶的輸出端接入單片機(jī)⑷的輸入端；所述單片機(jī)⑷的 輸出端接入顯示模塊(5)、報警模塊(6)和無線電收發(fā)模塊(1)的發(fā)射端。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述插入式混合電動汽車電能反饋控制裝置，其特征在于所述無 線電收發(fā)模塊(1)的型號為RFML01SE。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述插入式混合電動汽車電能反饋控制裝置，其特征在于所述電 池傳感器模塊( 包括電壓傳感器、電流傳感器和溫度傳感器；所述電壓傳感器的型號為 KV50A/P、所述電流傳感器的型號為TA22-100、所述溫度傳感器的型號為DS18B20。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述插入式混合電動汽車電能反饋控制裝置，其特征在于所述汽 車信息采集與選擇模塊( 包括輸入鍵盤和選擇按鈕。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述插入式混合電動汽車電能反饋控制裝置，其特征在于所述單 片機(jī)的型號為AT89S51。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述插入式混合電動汽車電能反饋控制裝置，其特征在于所述顯 示模塊(5)的型號為液晶顯示器0CMJM0U8。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述插入式混合電動汽車電能反饋控制裝置，其特征在于所述報 警模塊(6)為蜂鳴器。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種插入式混合電動汽車電能反饋控制裝置，包括與充電站能量管理中心通訊的無線電收發(fā)模塊、電池傳感器模塊、汽車信息采集與選擇模塊、單片機(jī)、顯示模塊和報警模塊。所述無線電收發(fā)模塊的接收端、電池傳感器模塊和汽車信息采集與選擇模塊的輸出端接入單片機(jī)的輸入端；所述單片機(jī)的輸出端接入顯示模塊、報警模塊和無線電收發(fā)模塊的發(fā)射端。本實(shí)用新型通過有效利用電池放電特性，將電能反饋給電網(wǎng)，從而實(shí)現(xiàn)插入式混合電動汽車作為電源，參與電網(wǎng)調(diào)度的功能，提高插入式混合電動汽車電能的利用效率。
文檔編號G05B19/418GK201876720SQ201020613178
公開日2011年6月22日 申請日期2010年11月18日 優(yōu)先權(quán)日2010年11月18日
發(fā)明者劉保平, 徐文軍, 易俊, 楊洪明, 賴明勇 申請人:長沙理工大學(xué)