CN106427655A - 公交新能源纯电车预约补电与公交智能调度结合的方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种公交新能源纯电车预约补电与公交智能调度结合的方法，包括公交车车载蓄电池检测装置，公交车车载显示警示装置，无线收发模块和公交智能调度系统。统计所有充电桩的空位和各充电桩的充电时间区间，通过GPS模块定位相应公交车位置，为需充电的公交车就近安排空闲充电位，并将空闲充电位的位置发送给相应公交车显示警示装置。本发明能自动判断车辆是否需要充电，根据车辆需补充的电量和下趟运营时间自动匹配附近符合条件的充电站，并给出预计到达时间、可充电时间、充电功率，节省人力并保证数据精准性，满足公交运营需求。

Description

公交新能源纯电车预约补电与公交智能调度结合的方法

技术领域：

本发明属于新能源纯电车充电智能管理技术领域，具体涉及一种公交新能源纯电车预约补电与公交智能调度结合的方法。

背景技术：

现有的技术只能根据驾驶员的经验来判断是否需要给车辆进行充电来完成运营计划，不能自动根据车辆的运营计划和车辆剩余电量来计算是否需要进行充电，无法保证准确性。

当车辆需要充电时，需要驾驶员手动与调度员联系，调度员再根据车辆的位置查找附近的充电站，判断该充电站是否有空位充电，过程较复杂，效率较低。

车辆充电时，只能依靠驾驶员的经验判断需要充多少电满足运营，且需要通过大功率的方式进行充电，对电池损耗影响较大，无法根据车辆的发车时间自动判断最少需要的充电量，和分配功率的大小，对电池损耗影响较大，且对公交运营效率造成影响。

发明内容：

本发明的目的是提供一种公交新能源纯电车预约补电与公交智能调度结合的方法。根据车辆需补充的电量和下趟运营时间自动匹配附近符合条件的充电站，并给出预计到达时间、可充电时间、充电功率。

上述的目的通过以下的技术方案实现：一种公交新能源纯电车预约补电与公交智能调度结合的方法，包括以下部分和步骤：

公交车车载蓄电池检测装置：用于检测蓄电池实时电量Q，用于检测蓄电池工作时的性能参数组C；

公交车车载显示警示装置：用于显示车载蓄电池实时电量Q，当蓄电池实时电量Q低于设定最低充电值Q0时，通过语音或闪灯方式发出充电警示；用于显示蓄电池工作时的性能参数组C，当蓄电池工作时的性能参数组C超出正常性能参数组C0范围时，通过语音或闪灯方式发故障警示；

无线收发模块：公交车车载显示警示装置与公交智能调度系统之间进行信号相互传递；当公交车车载显示警示装置发出充电警示或发出故障警示时，同时向公交智能调度系统发出无线信号，以及通过GPS模块向公交智能调度系统发出位置信号；当蓄电池实时电量Q高于设定最高充电值Q1时，向公交智能调度系统发出充满信号；

公交智能调度系统：统计所有充电桩的空位和各充电桩的充电时间区间，通过GPS模块定位相应公交车位置，为需充电的公交车就近安排空闲充电位，并将空闲充电位的位置发送给相应公交车显示警示装置；同时，预设相应公交车的充电接入时间t1和充电结束时间t2，如果充电接入时间t1＞t01，t01为合理到达时间，则解除该空闲充电桩的指定分配，对其进行重新分配；如果公交智能调度系统接收到相应公交车车载显示警示装置发出的充满信号，或者t2＞t02时，t02是最长充电时间，结束充电，将该充电桩进行重新分配；如果公交智能调度系统接收到公交车车载显示警示装置发出的故障警示，则不对其进行空闲充电桩的指定分配。

本发明的有益效果：1.公交新能源纯电车预约补电与公交智能调度结合的方法自动判断车辆是否需要充电，根据车辆需补充的电量和下趟运营时间自动匹配附近符合条件（在车辆请求的充电时间内有空位）的充电站，并给出预计到达时间、可充电时间、充电功率，节省人力并保证数据精准性，满足公交运营需求。

2.公交新能源纯电车预约补电与公交智能调度结合的方法可根据充电站实际充电情况，进行合理调度充电，提高设备利用率，保障供给车辆正常运行（针对站内车多桩少情况），并实现多种车辆的分时复用。

3.公交新能源纯电车预约补电与公交智能调度结合的方法可根据车辆运营计划分析充电量和充电时间，自动分配适合的功率对车辆进行充电，对电池进行保护，并提高设备利用率。

附图说明：

图1是采用本发明方法的一种调度流程图。

具体实施方式：

一种公交新能源纯电车预约补电与公交智能调度结合的方法，主要由车载硬件设备、调度系统和网络组成。

硬件设备包括车载终端、客流调查器、路牌、节站屏等，主要进行信息的采集和发布。其中车载终端包括公交车车载蓄电池检测装置和公交车车载显示警示装置。

公交智能调度系统包括公交调度排班、运营管理、出行服务、客流分析、线网规划、视频监控、车载总线系统、车辆诊断、运营监测系统，实现车辆监控、实时调度、排班计划制定、统计报表分析、公交运营管理、辅助决策分析（客流、道路通行状况、线路规划）等功能。

网络包括车载总线和无线通信网络。车载总线将车内信息化设备连接起来，形成车内局域网，实现数据采集、信息显示、连接控制等功能；车载终端则通过无线通信网络与后台进行信息交互。

公交车车载蓄电池检测装置：用于检测蓄电池实时电量Q，用于检测蓄电池工作时的性能参数组C。性能参数组C包括电池的额定电压、额定容量、放电电流、额定电流、放电时间及内阻等。

目前，车载蓄电池占据运营成本的比例较高，车载蓄电池检测在车载设备中占有十分重要的地位。常见的蓄电池的失效都会直接表现为内阻增大、端电压不够、容量不足或瞬间放电电流不满足带载启动要求等。在衡量电池的指标中，电池的额定电压和额定容量是两个最常用的技术指标，电池的容量是指充足电的电池放电到终止电压时输出的电量。在恒流放电的情况下，容量Q=It，式中Q——电池放出的电量，Ah；I——放电电流，A；t——放电时间，h。所谓终止电压指电池低于这一规定的电压时，电池就无法正常工作的电压。

换言之，电池在低于终止电压的情况下继续放电使用，可能会造成电池永久性损坏。电池的额定容量或标称容量用字母CA表示。容量的概念实质是电池能量转化的表示方式。

目前针对蓄电池检测的标准和方法较多，但至少需要对蓄电池的额定电压和额定容量进行检测，根据蓄电池厂商及蓄电池行业标准，规定统一的放电时间，称为放电制。利用给出的放电制就能通过额定的容量求出放电电流。放电电流(A)=电池的额定容量(Ah)/放电制时间(h)

为了对容量不同的电池进行比较，放电电流不用绝对值(安培)表示，而用额定容量C与放电制时间的比来表示，称作放电速率或放电倍率。

对蓄电池检测时应详细记录放电过程中各单体电压和电池组总电压，进行分析，及时更换容量较差的单体电池。

公交车车载显示警示装置：用于显示车载蓄电池实时电量Q，当蓄电池实时电量Q低于设定最低充电值Q0时，通过语音或闪灯方式发出充电警示；用于显示蓄电池工作时的性能参数组C，当蓄电池工作时的性能参数组C超出正常性能参数组C0范围时，通过语音或闪灯方式发故障警示。

无线收发模块：借助于网络包括车载总线和无线通信网络，公交车车载显示警示装置与公交智能调度系统之间进行信号相互传递；当公交车车载显示警示装置发出充电警示或发出故障警示时，同时向公交智能调度系统发出无线信号，以及通过GPS模块向公交智能调度系统发出位置信号；当蓄电池实时电量Q高于设定最高充电值Q1时，向公交智能调度系统发出充满信号。

公交智能调度系统：统计所有充电桩的空位和各充电桩的充电时间区间，通过GPS模块定位相应公交车位置，为需充电的公交车就近安排空闲充电位，并将空闲充电位的位置发送给相应公交车显示警示装置；同时，预设相应公交车的充电接入时间t1和充电结束时间t2，如果充电接入时间t1＞t01，t01为合理到达时间，则解除该空闲充电桩的指定分配，对其进行重新分配；如果公交智能调度系统接收到相应公交车车载显示警示装置发出的充满信号，或者t2＞t02时，t02是最长充电时间，结束充电，将该充电桩进行重新分配；如果公交智能调度系统接收到公交车车载显示警示装置发出的故障警示，则不对其进行空闲充电桩的指定分配。

本发明在新能源公交车辆安装有车载硬件设备，并结合公交GPS智能调度系统，根据对线路百公里能耗的分析数据，在车辆结束一次运营趟次时候，自动根据车辆运营计划即车辆剩余电量及计划运营公里，当前电量是否可以满足运营，如果不满足运营时，采用剩余电量可行驶的公里计划除以运营公里得出需要补充的电量、车辆预计到达时间和充电结束时间，并自动发出充电请求给终端服务器，服务器收到请求，根据车辆需补充的电量和下趟运营时间采用二元排序方法查找附近符合条件的充电站，并给出预计到达时间、可充电时间、充电功率，通过智能车载调度终端采用tcp/ip通信协议同智能调度平台进行通信交互，信息上传至智能调度平台后，经公交GPS智能调度监控系统获取当前所有场站的充电桩空闲情况，通过智能调度终端向充电车辆下发包含充电场站位置、充电桩编号的充电指令，充电车辆收到指令后前往指定地点刷卡充电。

利用新能源车辆远程监控故障诊断平台的数据，在预约车辆未到充电站之前，对BMS充电数据及车辆工况数据进行诊断，判断依据为当前车辆智能车载终端上传的车辆信息状态，如果判断为故障车辆（比如电池温度过高等报警数据），自动取消其充电预约；对于在充电过程中，判断车辆BMS以外的工况出现问题，则可正常预约充电，并在智能调度平台中记录故障信息并通过系统通知的方式提醒维修人员进行车辆维保；实现通过与新能源车辆监管诊断平台的无缝对接，达到车辆状态与充电方案功率、时间协同调配的目的。

通过智能调度系统的使用，一方面用计算机统计数据来代替人工统计，减轻调度人员及管理人员工作，一方面通过系统的智能化根据实际道路情况、计划完成情况合理调度车辆，提高车辆利用率，节约运营成本。

通过调度监管，规范驾驶员的驾驶行为，提高车辆准点率，减少车辆大间隔，保障发车频次，提高服务水平，提高公众满意度，吸引客流，提高公交出行分担率。

实时掌握客流动态，精准掌握客流规律，通过先进的双目体感客流计数器，对每辆车每站的上下车客流情况进行精确统计，实时计算车内人数、车辆满载率，并可对历史客流数据从时间和空间两个维度进行规律分析，通过客流分析结果来进行客流预测、计划排班。

通过手机APP、电子站牌、触摸屏为公众出行提供准确的候车信息、便捷的换乘及周边查询功能。

利用CAN总线技术将车内电子设备形成局域网，实时掌握车内设备状态，并可随时改变车内设备信息，提高车辆利用率，且减少现场维护工作，节约人力成本。

实时掌握全市道路通行情况，及时对公交车辆进行合理指挥，缓解城市拥堵。

实时掌握车内发动机、发电机、电池SOC、电池电压等数据状态，及时获取车辆异常状况，提高车辆使用安全性。

Claims (2)

1.一种公交新能源纯电车预约补电与公交智能调度结合的方法，其特征在于，包括以下部分和步骤：

公交车车载蓄电池检测装置：用于检测蓄电池实时电量Q，用于检测蓄电池工作时的性能参数组C；

公交车车载显示警示装置：用于显示车载蓄电池实时电量Q，当蓄电池实时电量Q低于设定最低充电值Q0时，通过语音或闪灯方式发出充电警示；用于显示蓄电池工作时的性能参数组C，当蓄电池工作时的性能参数组C超出正常性能参数组C0范围时，通过语音或闪灯方式发故障警示；

无线收发模块：公交车车载显示警示装置与公交智能调度系统之间进行信号相互传递；当公交车车载显示警示装置发出充电警示或发出故障警示时，同时向公交智能调度系统发出无线信号，以及通过GPS模块向公交智能调度系统发出位置信号；当蓄电池实时电量Q高于设定最高充电值Q1时，向公交智能调度系统发出充满信号；

公交智能调度系统：统计所有充电桩的空位和各充电桩的充电时间区间，通过GPS模块定位相应公交车位置，为需充电的公交车就近安排空闲充电位，并将空闲充电位的位置发送给相应公交车显示警示装置；同时，预设相应公交车的充电接入时间t1和充电结束时间t2，如果充电接入时间t1＞t01，t01为合理到达时间，则解除该空闲充电桩的指定分配，对其进行重新分配；如果公交智能调度系统接收到相应公交车车载显示警示装置发出的充满信号，或者t2＞t02时，t02是最长充电时间，结束充电，将该充电桩进行重新分配；如果公交智能调度系统接收到公交车车载显示警示装置发出的故障警示，则不对其进行空闲充电桩的指定分配。

2.根据权利要求1所述的公交新能源纯电车预约补电与公交智能调度结合的方法，其特征在于，检测蓄电池工作时的性能参数组C包括电池的额定电压、额定容量、放电电流、额定电流、放电时间及内阻。