CN107169603B - 一种基于智慧城市的充电顾问云平台及其控制方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种基于智慧城市的充电顾问云平台及其控制方法，包括车载远程监控终端、充电桩远程监控终端、交流充电桩远程监控终端、区域车载云平台、区域直流充电桩云平台、区域交流充电桩云平台、充电顾问云平台、客户端、物业管理平台。通过对充电桩的信息、车辆位置信息、电池剩余电量信息和用车行为的分析，利用云平台技术，计算出可能的充电方案，同时通过对用户的充电行为分析，优选出车主满意度最高的充电方案，其中充电方案包括停车以后步行到目的地距离最近方案、费用最低方案，电损最低方案。

Description

一种基于智慧城市的充电顾问云平台及其控制方法
技术领域
本发明涉及电动汽车充电领域，尤其涉及一种基于智慧城市的充电顾问云平台及其控制方法。
背景技术
目前，电动汽车的发展与普及面临着很多挑战，其中最严峻的是电池问题和充电问题。随着国家政策的支持，各地都开始了充电设施的建设。但充电设施的建设是一个缓慢的过程，在很长一段时间内，难以做到任何行驶路径上都有足够的充电桩，使得电动汽车可以任意行驶而不会出现无法得到及时的电力补充的情况。与此同时，很多车主都在自家的停车位上安装了私有交流充电桩，方便自家的车充电。大部分的车主都是晚上充电，白天用车上下班，在车主用车的时候私家的充电桩就有了一个闲置。闲置的充电桩附近会有人开车来上班，会用充电的诉求。就近可能也会有充电站，但可能存在停车充电以后，需要步行到目的地的距离太远。已有的充电方案一般只给出充电桩的位置，并不提供包括停车以后步行到目的地距离最近方案、费用最低方案，电池损耗最低等方案。因此，在充电站数量还不是极大丰富的时候，需要为电动汽车的充电提供合理的解决方案。
因此，本发明提出了一种基于智慧城市的充电顾问云平台及其控制方法，该方法通过对充电桩的信息、车辆位置信息、电池剩余电量信息和用车行为的分析，利用云平台技术，计算出可能的充电方案，同时通过对用户的充电行为分析，优选出车主满意度最高的充电方案，其中充电方案包括停车以后步行到目的地距离最近方案、费用最低方案，电池损耗最低方案。
基于云平台的电动汽车路径规划方法及系统(专利号：CN201410645629.1)提出了一种基于云平台的电动汽车路径规划方法及系统，通过云平台收集充电站信息和车辆信息，然后根据电动汽车的出发地、目的地和充电站信息规划电动汽车的行驶路径。但是该发明专利存在的不足有：并不能根据电池剩余电量信息提出可能的充电方案，包括停车以后步行到目的地距离最近方案、费用最低方案，电池损耗最低方案。不能使车主得到最大满意方案，限制了充电顾问云平台的推广与使用。
发明内容
本发明目的是提出了一种基于智慧城市的充电顾问云平台及其控制方法，该方法通过对充电桩的信息、车辆位置信息、电池剩余电量信息和用车行为的分析，利用云平台技术，计算出可能的充电方案，同时通过对用户的充电行为分析，优选出车主满意度最高的充电方案，其中充电方案包括停车以后步行到目的地距离最近方案、费用最低方案，电池损耗最低方案。
本发明一种基于智慧城市的充电顾问云平台采用的技术方案是：包括车载远程监控终端1、直流充电桩远程监控终端2、交流充电桩远程监控终端3、区域车载云平台6、区域直流充电桩云平台7、区域交流充电桩云平台8、充电顾问云平台9、客户端10、物业管理平台11。
车载远程监控终端1包括车载电池监控模块14、车载电池充放电监控模块15、车载位置监控模块16和信息收发模块13；所述车载电池监控模块14、车载电池充放电监控模块15和车载位置监控模块16分别通过线束5与信息收发模块13连接，所述信息收发模块13通过无线通信与卫星4连接，卫星4通过无线通信与基站26连接。
直流充电桩远程监控终端2包括充电桩状态监控模块17、充电电量计量模块18、充电电价模块19、位置监控模块20和信息收发模块13；所述充电桩状态监控模块17、充电电量计量模块18、充电电价模块19和位置监控模块20分别通过线束5与信息收发模块13连接。
交流充电桩远程监控终端3包括充电桩状态监控模块30、充电电量计量模块27、充电电价模块28、位置监控模块29和信息收发模块13；所述充电桩状态监控模块26、充电电量计量模块27、充电电价模块28和位置监控模块29分别通过线束5与信息收发模块13连接。
区域车载云平台6包括服务器12和信息收发模块13；所述服务器12通过线束5与信息收发模块13连接。
区域交流充电桩云平台8包括服务器12和信息收发模块13；所述服务器12通过线束5与信息收发模块13连接。所述信息收发模块13分别通过有线通信5与基站26和充电顾问云平台9连接。
充电顾问云平台9包括服务器12、用车行为分析模块21、充电行为分析模块22、数据挖掘分析模块23和信息收发模块13；所述服务器12分别通过线束5与用车行为分析模块21、充电行为分析模块22、数据挖掘分析模块23和信息收发模块13连接，所述信息收发模块13分别通过有线通信5与区域车载云平台6、区域直流充电桩云平台7、区域交流充电桩云平台8和基站26连接，基站26通过无线通信与卫星4连接。
客户APP安装在人机交互装置24上，所述人机交互装置24通过无线通信与卫星5连接，卫星5通过无线通信与基站26连接。
物业管理平台11包括服务器12、信息收发模块13、车辆信息采集识别模块25和人机交互装置24；所述服务器12分别通过线束5与信息收发模块13、车辆信息采集识别模块25和人机交互装置24连接。
本发明一种基于智慧城市的充电顾问云平台的控制方法采用的技术方案是包括如下步骤：车载远程监控终端1设置在车辆上，用于采集车辆电池剩余电量信息、电池损耗信息、电池充放电信息和车辆位置信息，并将信息发送到车载云平台6，所述直流充电桩远程监控终端2设置在充电站的直流充电桩上，用于采集直流充电桩的工作状态信息、充电电量信息、充电电价信息和位置信息并发送到充电站云平台，所述交流充电桩远程监控终端3设置在充电站的交流充电桩上，用于采集交流充电桩的工作状态信息、充电电量信息、充电电价信息和位置信息并发送到充电站云平台，所述区域车载云平台6设置在车辆管理部门，用于接收车载远程监控终端1发送的数据，并对数据进行存储和转发到充电顾问云平台9，所述区域直流充电桩云平台7设置在充电站，用于采集直流充电桩远程监控终端2发送的数据，并对数据进行存储和转发到充电顾问云平台9，所述区域交流充电桩云平台8设置在充电站，用于采集交流充电桩远程监控终端3发送的数据，并对数据进行存储和转发到充电顾问云平台9，所述充电顾问云平台设置在充电运营管理部门，用于与区域车载云平台6、区域直流充电桩云平台7、区域交流充电桩云平台8、客户端10和物业管理平台11之间数据的传输，并对数据进行存储、分析和挖掘，所述客户端用于实现通过无线通信与充电顾问云平台9的数据传输，并实现人机交互功能，所述物业管理平台11设置在物业管理部门，用于实现与充电顾问云平台之间数据的传输，并实现对车辆信息进行采集和识别、对数据进行存储和人机交互功能。
与现有技术相比，本发明的有益效果：通过对用户充电行为分析，在可能的充电方案中优选出车主满意度最高的充电方案，省去了车主对充电方案的选择时间，提高了效率；提供的充电方案信息包括停车以后步行到目的地距离最近方案、费用最低方案，电池损耗最低等方案，给用户提供了更多的选择，更能满足不同用户的充电需求；提供的充电桩不仅包括充电站的直流充电桩，还包括小区、企事业单位等的私有的交流充电桩，根据用户的实时位置，提供更多的充电桩选择，一定程度上缓解充电难、停车充电以后步行到目的地距离远的问题，本方法充分利用私有的闲置充电桩资源，成本低，实用性强。
附图说明
图1是本发明的一种基于智慧城市的充电顾问云平台及其控制方法的总体结构图；
图2是本发明的一种基于智慧城市的充电顾问云平台及其控制方法的车载远程监控终端结构图；
图3是本发明的一种基于智慧城市的充电顾问云平台及其控制方法的直流充电桩远程监控终端结构图；
图4是本发明的一种基于智慧城市的充电顾问云平台及其控制方法的交流充电桩远程监控终端结构图；
图5是本发明的一种基于智慧城市的充电顾问云平台及其控制方法的充电顾问云平台结构图；
图6是本发明的一种基于智慧城市的充电顾问云平台及其控制方法的物业管理平台结构图；
图7是本发明的一种基于智慧城市的充电顾问云平台及其控制方法的工作流程图。
图中:1－车载远程监控终端,2－直流充电桩远程监控终端,3－交流充电桩远程监控终端,4－卫星，5－有线通信，6－区域车载云平台，7－区域直流充电桩云平台，8－区域交流充电桩云平台，9－充电顾问云平台，10－客户端，11－物业管理平台，12－服务器，13－信息收发模块，14－车载电池充放电监控模块，15－车载电池充放电监控模块，16－车载位置监控模块，17－充电桩状态监控模块，18－充电电量计量模块，19－充电电价模块，20－位置监控模块，21－用车行为分析模块，22－充电行为分析模块，23－数据挖掘分析模块,24－人机交相装置，25－车辆信息采集识别模块，26－基站，27－充电电量计量模块，28－充电电价模块，29－位置监控模块，30－充电桩状态监控模块。
具体实施方式
下面结合附图来具体描述本发明一种基于智慧城市的充电顾问云平台的结构和工作原理，但本发明的保护范围并不限于此。
如图1所示，一种基于智慧城市的充电顾问云平台及其控制方法，包括车载远程监控终端1、直流充电桩远程监控终端2、交流充电桩远程监控终端3、区域车载云平台6、区域直流充电桩云平台7、区域交流充电桩云平台8、充电顾问云平台9、客户端10、物业管理平台11。
如图2所示，车载远程监控终端1包括车载电池监控模块14、车载电池充放电监控模块15、车载位置监控模块16和信息收发模块13；车载电池监控模块14、车载电池充放电监控模块15和车载位置监控模块16分别通过线束5与信息收发模块13连接，信息收发模块13通过无线通信与卫星4连接，卫星4通过无线通信与基站26连接。
如图3所示，直流充电桩远程监控终端2包括充电桩状态监控模块17、充电电量计量模块18、充电电价模块19、位置监控模块20和信息收发模块13；充电桩状态监控模块17、充电电量计量模块18、充电电价模块19和位置监控模块20分别通过线束5与信息收发模块13连接。
如图4所示交流充电桩远程监控终端3包括充电桩状态监控模块30、充电电量计量模块27、充电电价模块28、位置监控模块29和信息收发模块13；充电桩状态监控模块26、充电电量计量模块27、充电电价模块28和位置监控模块29分别通过线束5与信息收发模块13连接。
如图1所示，区域车载云平台6包括服务器12和信息收发模块13；服务器12通过线束5与信息收发模块13连接，信息收发模块13分别通过有线通信5与基站26和充电顾问云平台9连接。
如图1所示，区域直流充电桩云平台7包括服务器12和信息收发模块13；服务器12通过线束5与信息收发模块13连接，信息收发模块13分别通过有线通信5与基站26和充电顾问云平台9连接。
如图1所示，区域交流充电桩云平台8包括服务器12和信息收发模块13；服务器12通过线束5与信息收发模块13连接，信息收发模块13分别通过有线通信5与基站26和充电顾问云平台9连接。
如图5所示，充电顾问云平台9包括服务器12、用车行为分析模块21、充电行为分析模块22、数据挖掘分析模块23和信息收发模块13；服务器12分别通过线束5与用车行为分析模块21、充电行为分析模块22、数据挖掘分析模块23和信息收发模块13连接，信息收发模块13分别通过有线通信5与区域车载云平台6、区域直流充电桩云平台7、区域交流充电桩云平台8和基站26连接，基站26通过无线通信与卫星4连接。
客户APP安装在人机交互装置24上，所述人机交互装置24通过无线通信与卫星5连接，卫星5通过无线通信与基站26连接。
如图6所示，物业管理平台11包括服务器12、信息收发模块13、车辆信息采集识别模块25和人机交互装置24；所述服务器12分别通过线束5与信息收发模块13、车辆信息采集识别模块25和人机交互装置24连接。信息收发模块13通过无线通信与卫星5连接，卫星5通过无线通信与基站26连接。
下面来具体描述本发明涉及的一种基于智慧城市的充电顾问云平台的控制方法，但本发明的保护范围并不限于此。
车载远程监控终端1设置在车辆上，用于采集车辆电池剩余电量信息、电池损耗信息、电池充放电信息和车辆位置信息，并将信息发送到车载云平台6。车载电池监控模块14用于采集电池剩余电量信息和车辆电池损耗信息，车载电池充放电监控模块15用于采集车辆电池的充放电信息，车载位置监控模块16用于采集车辆的位置信息，信息收发模块13用于将车辆电池剩余电量信息、车辆电池损耗信息、车辆电池的充放电信息和车辆的位置信息通过无线通讯发送到卫星4，卫星4通过无线通讯将信息发送到基站26。
直流充电桩远程监控终端2设置在充电站的直流充电桩上，用于采集直流充电桩的工作状态信息、充电电量信息、充电电价信息和位置信息并发送到充电站云平台；充电桩状态监控模块17用于采集直流充电桩的工作状态信息，充电电量计量模块18用于采集充电的电量信息，充电电价模块19用于采集充电电价信息，位置监控模块20用于采集直流充电桩的位置信息，信息收发模块13用于将接受的直流充电桩的工作状态信息、充电的电量信息、充电电价信息和直流充电桩的位置信息通过无线通讯发送到卫星4，卫星4通过无线通讯将信息发送到基站26。
交流充电桩远程监控终端3设置在充电站的直流充电桩上，用于采集交流充电桩的工作状态信息、充电电量信息、充电电价信息和位置信息并发送到充电站云平台；充电桩状态监控模块30用于采集交流充电桩的工作状态信息，充电电量计量模块27用于采集充电的电量信息，充电电价模块28用于采集充电电价信息，位置监控模块29用于采集交流充电桩的位置信息，信息收发模块用于将接受的交流充电桩的工作状态信息、充电的电量信息、充电电价信息和交流充电桩的位置信息通过无线通讯发送到卫星4，卫星4通过无线通讯将信息发送到基站26。
区域车载云平台6设置在车辆管理部门，用于接收车载远程监控终端1发送的数据，并对数据进行存储和转发到充电顾问云平台9；服务器12用于存储车载远程监控终端1发送的数据，信息收发模块13用于将接收的车载远程监控终端1信息通过有线通信5发送到充电顾问云平台9。
区域直流充电桩云平台7设置在充电站，用于采集直流充电桩远程监控终端2发送的数据，并对数据进行存储和转发到充电顾问云平台9；服务器12用于存储直流充电桩远程监控终端2发送的数据，信息收发模块用于将接收的直流充电桩远程监控终端2信息通过有线通信5发送到充电顾问云平台9。
区域交流充电桩云平台7设置在充电站，用于采集交流充电桩远程监控终端3发送的数据，并对数据进行存储和转发到充电顾问云平台9；服务器12用于存储交流充电桩远程监控终端3发送的数据，信息收发模块13用于将接收的交流充电桩远程监控终端3信息通过有线通信5发送到充电顾问云平台9。充电顾问云平台9设置在充电运营管理部门，用于与区域车载云平台6、区域直流充电桩云平台7、区域交流充电桩云平台8、客户端10和物业管理平台11之间数据的传输，并对数据进行存储、分析和挖掘；服务器12用于存储区域车载云平台6、区域直流充电桩云平台7、区域交流充电桩云平台8、客户端10和物业管理平台11发送的数据，用车行为分析模块21通过对车辆的位置信息，分析车主的用车行为，充电行为分析模块22通过电池的充放电信息、用户充电方案的选择信息分析车主的充电行为，数据挖掘分析模块23通过车辆的实时位置信息、车主的用车行为计算出可能的充电方案，并结合车主的充电行为优选出最适合车主的充电方案，信息收发模块13用于与区域车载云平台6、区域直流充电桩云平台7、区域交流充电桩云平台8、客户端10和物业管理平台11之间数据的传输。
客户端10用于实现通过无线通信与充电顾问云平台9的数据传输，并实现人机交互功能；客户APP用于与充电顾问云平台9之间数据传输的处理，人机交互装置24用于信息的录入和显示，并用于实现通过无线通信与充电顾问云平台9的数据传输。
物业管理平台11设置在物业管理部门，用于实现与充电顾问云平台9之间数据的传输，并实现对车辆信息进行采集和识别、对数据进行存储和人机交互功能；服务器12用于存储与充电顾问云平台9之间数据传输的数据，信息收发模块13用于实现与充电顾问云平台9之间数据的传输，车辆信息采集识别模块25用于通过门卫摄像头采集的车辆图片信息数据，识别车辆的车牌号信息，验证是否为预约的充电车辆，人机交互装置24用于数据的录入和显示。
下面结合附图7来具体描述本发明的工作流程：
1、充电车主用车，车载远程监控终端采集车辆的位置信息，根据车辆以往的用车行为信息，推断出用车意图。
2、通过车载远程监控终端采集的电池剩余电量信息，推断剩余电量能否到达此次用车的目的地；如果不能到达目的地，充电顾问云平台向客户端推送警告信息，结合直流充电桩远程监控终端的信息，并给出中途的直流充电方案。
3、如果能到达目的地，结合目的地附近的充电桩信息，包括直流充电桩信息和交流充电桩信息，推断出可能的充电方案；所述充电方案包括停车以后步行到目的地距离最近方案、费用最低方案，电池损耗最低等方案。
4、结合用户以往充电行为信息，在可能的充电方案里推荐车主满意度最高的充电方案。
5、充电车主通过客户APP选择充电方案以后，客户APP将客户选择发送到充电顾问云平台，用于下一次最优充电方案的计算。
以上详细描述了本发明的较佳具体实施例。应当理解，本领域的普通技术无需创造性劳动就可以根据本发明的构思作出诸多修改和变化。因此，凡本技术领域中技术人员依本发明的构思在现有技术的基础上通过逻辑分析、推理或者有限的实验可以得到的技术方案，皆应在由权利要求书所确定的保护范围内。

Claims (5)

1.一种基于智慧城市的充电顾问云平台，其特征在于，包括车载远程监控终端(1)、直流充电桩远程监控终端(2)、交流充电桩远程监控终端(3)、区域车载云平台(6)、区域直流充电桩云平台(7)、区域交流充电桩云平台(8)、充电顾问云平台(9)、客户端(10)、物业管理平台(11)，所述充电顾问云平台(9)包括服务器(12)、用车行为分析模块(21)、充电行为分析模块(22)、数据挖掘分析模块(23)和信息收发模块(13)；所述服务器(12)分别通过线束(5)与用车行为分析模块(21)、充电行为分析模块(22)、数据挖掘分析模块(23)和信息收发模块(13)连接，所述信息收发模块(13)分别通过有线通信(5)与区域车载云平台(6)、区域直流充电桩云平台(7)、区域交流充电桩云平台(8)和基站(26)连接，基站(26)通过无线通信与卫星(4)连接；
所述客户端(10)包括客户APP和人机交互装置(24)；所述客户APP安装在人机交互装置(24)上，所述人机交互装置(24)通过无线通信与卫星(4)连接，卫星(4)通过无线通信与基站(26)连接，物业管理平台(11)包括服务器(12)、信息收发模块(13)、车辆信息采集识别模块(25)和人机交互装置(24)；所述服务器(12)分别通过线束(5)与信息收发模块(13)、车辆信息采集识别模块(25)和人机交互装置(24)连接，客户端(10)包括客户APP和人机交互装置(24)；所述客户APP安装在人机交互装置(24)上，所述人机交互装置(24)通过无线通信与卫星(4)连接，卫星(4)通过无线通信与基站(26)连接；
所述一种基于智慧城市的充电顾问云平台的控制方法，包括如下步骤：
S1、充电车主用车，车载远程监控终端(1)采集车辆的位置信息根据车辆以往的用车行为信息，推断出用车意图；
S2、通过车载远程监控终端(1)采集的电池剩余电量信息，推断剩余电量能否到达此次用车的目的地，如果不能到达目的地，充电顾问云平台(9)向客户端推送警告信息，结合直流充电桩远程监控终端的信息，并给出中途的直流充电方案；如果能到达目的地，结合目的地附近的充电桩信息，包括直流充电桩信息和交流充电桩信息，推断出若干种充电方案，所述充电方案包括停车以后步行到目的地距离最近方案、费用最低方案和电池损耗最低方案；
S3、结合用户以往充电行为信息，在若干种充电方案里推荐车主满意度最高的充电方案；
S4、充电车主通过客户APP选择充电方案以后，客户APP将客户选择发送到充电顾问云平台，用于下一次最优充电方案的计算；
所述步骤S1中，车载远程监控终瑞(1)、直流充电桩远程监控终端(2)和交流充电柱远程监控终端(3)分别通过无线通讯把信息发送到卫星(4)，卫星(4)通过无线通讯将信息发送到基站(26)，其中车载远程监控终端(1)设置在车辆上，用于采集车辆电池剩余电量信息、电池损耗信息、电池充放电信息和车辆位置信息，并将信息发送到车载云平台(6)，直流充电桩远程监控终端(2)和交流充电桩远程监控终端(3)分别设置在充电站的直流充电桩和交流充电桩上，分别用于采集各自充电桩的工作状态信息、充电电量信息、充电电价信息和位置信息；
所述步骤S2还包括将充电顾间云平台(9)设置在充电运营管理部门，用于与区域车载云平台(6)、区域直流充电桩云平台(7)、区域交流充电桩云平台(8)，通过有线通信实现数据传输，与客户端(10)、物业管理平台(11)实现通过无线通信的数据传输，并对数据进行存储、分析和挖掘；其中区域车载云平台(6)设置在车辆管理部门，用于接收车载远程监控终端(1)发送的数据，区域直流充电桩云平台(7)和区域交流充电桩云平台(8)设置在充电站上，分别用于采集各自充电桩远程监控终端发送的数据，物业管理平台通过车辆信息采集识别模块(25)用于通过门卫摄像头采集的车辆图片信息数据，识别车辆的车牌号信息验证是否为预约的充电车辆，并通过人机交互装置(24)用于数据的录入和显示，客户端(10)通过人机交互装置(24)用于信息的录入和显示。
2.根据权利要求1所述的一种基于智慧城市的充电顾问云平台，其特征在于，车载远程监控终端(1)包括车载电池监控模块(14)、车载电池充放电监控模块(15)、车载位置监控模块(16)和信息收发模块(13)；所述车载电池监控模块(14)、车载电池充放电监控模块(15)和车载位置监控模块(16)分别通过线束(5)与信息收发模块(13)连接，所述信息收发模块(13)通过无线通信与卫星(4)连接，卫星(4)通过无线通信与基站(26)连接。
3.根据权利要求1所述的一种基于智慧城市的充电顾问云平台，其特征在于，直流充电桩远程监控终端(2)包括充电桩状态监控模块(17)、充电电量计量模块(18)、充电电价模块(19)、位置监控模块(20)和信息收发模块(13)；所述充电桩状态监控模块(17)、充电电量计量模块(18)、充电电价模块(19)和位置监控模块(20)分别通过线束(5)与信息收发模块(13)连接。
4.根据权利要求1所述的一种基于智慧城市的充电顾问云平台，其特征在于，交流充电桩远程监控终端(3)包括充电桩状态监控模块(30)、充电电量计量模块(27)、充电电价模块(28)、位置监控模块(29)和信息收发模块(13)；所述充电桩状态监控模块(26)、充电电量计量模块(27)、充电电价模块(28)和位置监控模块(29)分别通过线束(5)与信息收发模块(13)连接。
5.根据权利要求1所述的一种基于智慧城市的充电顾问云平台，其特征在于，区域车载云平台(6)、区域直流充电桩云平台(7)和区域交流充电桩云平台包括服务器(12)和信息收发模块(13)；所述服务器(12)通过线束(5)与信息收发模块(13)连接。
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