CN108734326A - 电动汽车租赁系统的供电调控方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种电动汽车租赁系统的供电调控方法，解决了现有技术的问题，其技术方案包括配设有锁止器、输入器和二维码显示的充电桩、存储有租赁APP的用户手机和电动汽车、调度中心站、带有数据采集装置的集群控制器，所述集群控制器与电动汽车以及充电桩通信连接，所述集群控制器与所述调度中心站通信连接，电动汽车上配设有定位装置，电动汽车通过无线网络与调度中心站通信连接，用户手机与调度中心站通信连接，其特征在于：调度中心站还设有环境数据模块，调度中心站根据存储的历年环境数据和接入电网的充电桩历年用电数据，预测目标日的整体用电数据，由调度中心站选择已接入充电桩的电动汽车的总充电时间。

Description

电动汽车租赁系统的供电调控方法

技术领域

本发明涉及租车管理技术领域，尤其涉及一种电动汽车租赁系统的供电调控方法。

背景技术

汽车租赁业是一种新兴的交通运输服务行业，它因无须办理保险、无须年检维修、车型可随意更换等优点，以租车代替买车来控制企业或用户成本，目前在很多城市已经推出了这种租赁业务。

在传统的车辆租赁服务中，用户使用车辆后还车时，需要到指定的租赁点在工作人员的配合下进行还车，还车流程复杂，不但降低了用户的还车效率，也加大了租赁公司人员的工作量。

另外，电动汽车的充电也存在一定的问题，峰电相较谷电的巨大成本差也是现在电动汽车租赁成本不能降低的一个关键，合理利用谷电也是汽车租赁公司进一步节省成本的关键，同时合理利用谷电也有助于电网的平衡稳定。

发明内容

本发明的目的是克服目前峰电相较谷电的巨大成本差也是现在电动汽车租赁成本不能降低的技术问题，提供了一种合理利用谷电，有助于电网的平衡稳定的电动汽车租赁系统的供电调控方法。

为了解决上述问题，本发明采用以下技术方案予以实现：

一种电动汽车租赁系统的供电调控方法，电动汽车租赁系统包括配设有锁止器、输入器和二维码显示的充电桩、存储有租赁APP的用户手机和电动汽车、调度中心站、带有数据采集装置的集群控制器，所述集群控制器与电动汽车以及充电桩通信连接，所述集群控制器与所述调度中心站通信连接，电动汽车上配设有定位装置，电动汽车通过无线网络与调度中心站通信连接，用户手机与调度中心站通信连接，调度中心站还设有环境数据模块，调度中心站根据存储的历年环境数据和接入电网的充电桩历年用电数据，预测目标日的整体用电数据，由调度中心站选择已接入充电桩的电动汽车的总充电时间。

采用本发明的方法，可以接近准确预测目标日的用电量，通过合理的设定冗余参数，可以达到合理电量选择的目标，可以判断是否可以将尽量多的车辆放在谷电时间段进行充电，达到合理利用谷电进一步节省成本，也有助于电网的平衡稳定。

作为优选，所述调度中心站根据目标日以及目标日的环境数据选择出历年数据内中相似日，并对相似日用电电量进行整合计算获得预测用电量数据；所述相似日选取的方法包括以下步骤：

相似日选取步骤一：根据目标日是否属于节假日进行选择，若目标日为节假日则只在历年的相同节假日中选取相似日，若目标日为工作日则在历年的工作日中选取相似日；

相似日选取步骤二：根据目标日的公历日期，选择符合步骤一要求的历年相同公历日期前三天和公历日期后三天作为候选日期；根据目标日的农历日期，选择符合步骤一要求的历年相同的农历日期前三天和农历日期后三天作为候选日期；

相似日选取步骤三：调出所有候选日期的环境数据与目标日的环境数据进行对比，所述环境数据包括温度、日照长度和当前地区车流总量计算值，

若候选日期中的任一日期的环境数据与目标日的环境数据差异大于设定的阈值则在候选日期中删除此日期，剩余的候选日期即为相似日期。

作为优选，对相似日用电电量进行整合计算包括以下步骤：

整合计算步骤一：获取电动汽车租赁系统历年注册人数数据以及对应的用电总量；

整合计算步骤二：计算租赁系统用电弹性系数：

Q_ct={（Q_t+1-Q_t）/Q_t}/{（K_t+1-K_t）/K_t}；

Q_ct为第t年时电力系统用电弹性系数，Q_t为当地第t年的用电量，K_t为第t年的注册人数；本年度的注册人数为设定的目标注册人数；

整合计算步骤三：将每一个相似日期的用电量通过电力系统用电弹性系数公式；

Q_ct={（Q_t+1-Q_t）/Q_t}/{（K_t+1-K_t）/K_t}；

反向计算调整，逐年变换后变换为目标日的预测用电量计算值；

整合计算步骤四：计算所有预测用电量计算值的均值，获得的均值即为预测目标日用电电量。

本发明中，关键的步骤就是根据历年的历史数据，对历年电量进行变换，合理的通过用电弹性系数，将多年前的数据合理的变换为当年的数据，达到合理推算的效果，例如根据记录下的15、16数据和今年（17）的设定的目标注册人数，得出Q_C15、Q_C16、Q_C17、这样可以将15年的相似日用电量通过带入Q_C15的计算公式，变换等值为16年的用电量，然后继续带入Q_C16的计算公式、Q_C17的计算公式，等值变换为今年的预测用电电量，然后用同样方法变换16年相似日的用电量，以此计算所有预测用电量计算值的均值，获得的均值即为预测目标日用电电量。

作为优选，当使用者进行借车操作时，在出借的目标地点，受同一集群控制器控制的充电桩接入的电动汽车中选择电量最高的电动汽车进行出借，并执行以下步骤：

前序步骤一：调度中心站和手机都在借车过程中记录出借的充电桩编号和出借时间；

前序步骤二：调度中心站与手机通信连接，若调度中心站与手机通信失败超过设定的阈值则进入离线步骤一，否则执行在线支付步骤，完成租赁过程；

离线步骤一：用户手机扫描充电桩上的二维码显示，根据二维码显示密码对充电桩锁止器进行操作，

离线步骤二：充电桩锁止器动作后更新二维码，用户手机再次扫描更新后的二维码，

离线步骤三：用户手机将获取的时间信息进行整理，用户手机通过还车时间与出借时间的差值计算当前租车费用，用户手机账户直接扣除当前租车费用。

采用本发明使用户能够自助还车支付，无需工作人员配合，简化了还车支付流程，提高了还车支付效率。同时设定了离线步骤，即使客户离线也能够进行相应的支付，保证了客户能够在下次进行借车，也可以有效的保证了运营方的利益，使得用户和运营方的利益都能得到保护。

作为优选，用户手机第一次扫描的二维码由锁止器开启密码、当前时间和充电桩编号通过加密算法加密后形成，更新后的二维码由还车密码、还车时间和充电桩编号通过加密算法加密后形成。本发明这样设置，保证了使用者无法通过拍摄固定的二维码从而达到利用离线支付功能实现假还车的可能，保证了运营方的利益。

作为优选，所述当前时间和还车时间由调度中心站同步且精确到小数点后两位。还车时间由调度中心站同步且精确到小数点后两位在加密时无法由人工进行推算，提高了安全性。

作为优选，在所述前序步骤一中，调度中心站检测用户手机是否存在有离线支付情况，若存在离线支付情况，则由调度中心站下发正确的费用到用户手机，由于用户手机通过还车时间与出借时间的差值计算出的当前租车费用小于等于正确的费用，所以显示上是由调度中心站补充费用至用户手机。这样设置保证了离线支付的费用是合理准确的，保证了运营方和使用方两者的利益。

作为优选，所述调度中心站的费用由租车时间和电量消耗通过加权算法获得。这样设置，可以根据电量的损耗给出一定的优惠，因为单纯按照电量损耗计算费用属于费用计算的下限，使用时间计算属于费用计算的上限，参考电量损耗和租借时间两者重叠计算可以促进使用者合理开车，有效开车，提高车辆流通。

作为优选，所述用户手机中存储有预缴纳费用额度，若当前租车费用大于用户手机中存储的预缴纳费用额度则在用户手机开启租赁APP的时候就发起与调度中心站的通信，若当前租车费用小于等于用户手机中存储的预缴纳费用额度时则在用户手机进行租赁电动汽车的时候才发起与调度中心站的通信。

作为优选，在线支付步骤包括以下步骤：

在线支付步骤一：用户手机第一次扫描的二维码开启锁止器，执行还车动作，调度中心站根据还车动作确定当前费用并下发至用户手机；

在线支付步骤二：用户手机接收到当前费用返还确认指令，调度中心站在接收到确认信息后在对应账户中扣除相应费用并与用户手机同步，完成在线支付。

作为优选，在所述前序步骤一中，用户手机接收由调度中心站下发正确的费用，用户确认之后发送信息至调度中心站，调度中心站在接收到确认信息后在对应账户中扣除相应费用并与用户手机同步。

作为优选，若在租赁过程中，手机app内存在欠费情况，则由调度中心站查询当前使用者的使用情况，若当前使用者的使用情况符合设定的要求，则调度中心站允许使用者在设定时间内进行至少一次在欠费情况下的租赁动作。

作为优选，若调度中心站允许使用者在设定时间内进行至少一次在欠费情况下的租赁动作，使用者必须在设定的常用站点内进行租赁动作，所述常用站点由调度中心站中根据使用者的租赁记录中选取最常用的路线中最常用的租车站点和还车站点作为标定圆心，在标定圆心附近设定距离内的站点允许使用者进行租赁动作。这样设置，在逻辑上认定使用者是处于常规使用的情况，在常规使用的情况下，允许使用者进行一定程度的欠费租赁，能够提高车辆的利用率。

本发明的有益效果是：采用本发明的方法，可以接近准确预测目标日的用电量，通过合理的设定冗余参数，可以达到合理电量选择的目标，可以判断是否可以将尽量多的车辆放在谷电时间段进行充电，达到合理利用谷电进一步节省成本，也有助于电网的平衡稳定。

具体实施方式

下面通过实施例，对本发明的技术方案作进一步具体的说明。

实施例1：

一种电动汽车租赁系统的供电调控方法，电动汽车租赁系统包括配设有锁止器、输入器和二维码显示的充电桩、存储有租赁APP的用户手机和电动汽车、调度中心站、带有数据采集装置的集群控制器，所述集群控制器与电动汽车以及充电桩通信连接，所述集群控制器与所述调度中心站通信连接，电动汽车上配设有定位装置，电动汽车通过无线网络与调度中心站通信连接，用户手机与调度中心站通信连接，其特征在于：调度中心站还设有环境数据模块，调度中心站根据存储的历年环境数据和接入电网的充电桩历年用电数据，预测目标日的整体用电数据，由调度中心站选择已接入充电桩的电动汽车的总充电时间。

所述调度中心站根据目标日以及目标日的环境数据选择出历年数据内中相似日，并对相似日用电电量进行整合计算获得预测用电量数据；所述相似日选取的方法包括以下步骤：

相似日选取步骤一：根据目标日是否属于节假日进行选择，若目标日为节假日则只在历年的相同节假日中选取相似日，若目标日为工作日则在历年的工作日中选取相似日；

相似日选取步骤二：根据目标日的公历日期，选择符合步骤一要求的历年相同公历日期前三天和公历日期后三天作为候选日期；根据目标日的农历日期，选择符合步骤一要求的历年相同的农历日期前三天和农历日期后三天作为候选日期；

相似日选取步骤三：调出所有候选日期的环境数据与目标日的环境数据进行对比，所述环境数据包括温度、日照长度和当前地区车流总量计算值，

若候选日期中的任一日期的环境数据与目标日的环境数据差异大于设定的阈值则在候选日期中删除此日期，剩余的候选日期即为相似日期。

对相似日用电电量进行整合计算包括以下步骤：

整合计算步骤一：获取电动汽车租赁系统历年注册人数数据以及对应的用电总量；

整合计算步骤二：计算租赁系统用电弹性系数：

Q_ct={（Q_t+1-Q_t）/Q_t}/{（K_t+1-K_t）/K_t}；

Q_ct为第t年时电力系统用电弹性系数，Q_t为当地第t年的用电量，K_t为第t年的注册人数；本年度的注册人数为设定的目标注册人数；

整合计算步骤三：将每一个相似日期的用电量通过电力系统用电弹性系数公式；

Q_ct={（Q_t+1-Q_t）/Q_t}/{（K_t+1-K_t）/K_t}；

反向计算调整，逐年变换后变换为目标日的预测用电量计算值；

整合计算步骤四：计算所有预测用电量计算值的均值，获得的均值即为预测目标日用电电量。

本实施例中关键的步骤就是根据历年的历史数据，对历年电量进行变换，合理的通过用电弹性系数，将多年前的数据合理的变换为当年的数据，达到合理推算的效果，例如根据记录下的15、16数据和今年（17）的设定的目标注册人数，得出Q_C15、Q_C16、Q_C17、这样可以将15年的相似日用电量通过带入Q_C15的计算公式，变换等值为16年的用电量，然后继续带入Q_C16的计算公式、Q_C17的计算公式，等值变换为今年的预测用电电量，然后用同样方法变换16年相似日的用电量，以此计算所有预测用电量计算值的均值，获得的均值即为预测目标日用电电量。当前地区车流总量计算值由以下计算公式得出：

C_J=( C_f/C_t)C_d；

C_J为当前地区车流总量计算值，C_f为当前地区目标日车量保有量值，C_t为当前地区候选日期车量保有量值，C_d为当前地区候选日期车流总量值。

当使用者进行借车操作时，在出借的目标地点，受同一集群控制器控制的充电桩接入的电动汽车中选择电量最高的电动汽车进行出借，并执行以下步骤：

前序步骤一：调度中心站和手机都在借车过程中记录出借的充电桩编号和出借时间；

前序步骤二：调度中心站与手机通信连接，若调度中心站与手机通信失败超过设定的阈值则进入离线步骤一，否则执行在线支付步骤，完成租赁过程；

离线步骤一：用户手机扫描充电桩上的二维码显示，根据二维码显示密码对充电桩锁止器进行操作，

离线步骤二：充电桩锁止器动作后更新二维码，用户手机再次扫描更新后的二维码，

离线步骤三：用户手机将获取的时间信息进行整理，用户手机通过还车时间与出借时间的差值计算当前租车费用，用户手机账户直接扣除当前租车费用。

用户手机第一次扫描的二维码由锁止器开启密码、当前时间和充电桩编号通过加密算法加密后形成，更新后的二维码由还车密码、还车时间和充电桩编号通过加密算法加密后形成。所述当前时间和还车时间由调度中心站同步且精确到小数点后两位。所述调度中心站的费用由租车时间和电量消耗通过加权算法获得。

在所述前序步骤一中，调度中心站检测用户手机是否存在有离线支付情况，若存在离线支付情况，则由调度中心站下发正确的费用到用户手机，由于用户手机通过还车时间与出借时间的差值计算出的当前租车费用小于等于正确的费用，所以显示上是由调度中心站补充费用至用户手机。所述用户手机中存储有预缴纳费用额度，若当前租车费用大于用户手机中存储的预缴纳费用额度则在用户手机开启租赁APP的时候就发起与调度中心站的通信，若当前租车费用小于等于用户手机中存储的预缴纳费用额度时则在用户手机进行租赁电动汽车的时候才发起与调度中心站的通信。在所述前序步骤一中，用户手机接收由调度中心站下发正确的费用，用户确认之后发送信息至调度中心站，调度中心站在接收到确认信息后在对应账户中扣除相应费用并与用户手机同步。若在租赁过程中，手机app内存在欠费情况，则由调度中心站查询当前使用者的使用情况，若当前使用者的使用情况符合设定的要求，则调度中心站允许使用者在设定时间内进行至少一次在欠费情况下的租赁动作。若调度中心站允许使用者在设定时间内进行至少一次在欠费情况下的租赁动作，使用者必须在设定的常用站点内进行租赁动作，所述常用站点由调度中心站中根据使用者的租赁记录中选取最常用的路线中最常用的租车站点和还车站点作为标定圆心，在标定圆心附近设定距离内的站点允许使用者进行租赁动作。例如使用者A经常用租车的方式上下班，那么根据记录查询可以知道他最常用的站点就是家门前的站点B和公司前的站点C，据此如果有一天A的账户内出现了费用不足的情况，而A的会员等级是超过设定等级的，那么调度中心站自动将设定站点B和站点C作为标定圆心，在站点B和站点C周围1公里内的充电桩都可以供A在一段时间例如一天内进行一到二次使用，随着A租车的次数、里程、还车成功率、缴纳费用时间等相关数据的增长，那么A的会员等级也进一步提高，那么再次出现账户内出现了费用不足的情况时，在站点B和站点C周围2公里内的充电桩都可以供A在一段时间例如一周内进行四到五次的使用。

在线支付步骤包括以下步骤：

在线支付步骤一：用户手机第一次扫描的二维码开启锁止器，执行还车动作，调度中心站根据还车动作确定当前费用并下发至用户手机；

在线支付步骤二：用户手机接收到当前费用返还确认指令，调度中心站在接收到确认信息后在对应账户中扣除相应费用并与用户手机同步，完成在线支付。

本实施例采用了两次扫描二维码的形式，使用者无法通过拍摄固定的二维码从而达到利用离线支付功能实现假还车的可能，保证了运营方的利益。而且租车时间由调度中心站同步且精确到小数点后两位在加密时无法由人工进行推算，提高了安全性。单纯按照电量损耗计算费用属于费用计算的下限，使用时间计算属于费用计算的上限，参考电量损耗和租借时间两者重叠计算可以促进使用者合理开车，可以根据电量的损耗给出一定的优惠，促使使用者进行有效开车，提高车辆流通。这样设置保证了离线支付的费用是合理准确的，保证了运营方和使用方两者的利益。采用本实施例使用户能够自助还车支付，无需工作人员配合，简化了还车支付流程，提高了还车支付效率。同时设定了离线步骤，即使客户离线也能够进行相应的支付，保证了客户能够在下次进行借车，也可以有效的保证了运营方的利益，使得用户和运营方的利益都能得到保护。

本实施例中，锁止器由充电桩内的控制器进行控制，使用者通过输入器输入数据后即可做出相应的开锁止器动作，充电桩可以与租赁的车辆进行通信，由此可以获取车辆的里程、电量和行驶时间的数据，由此达到准确计算费用的目的。

采用本实施例的方法，可以接近准确预测目标日的用电量，通过合理的设定冗余参数，可以达到合理电量选择的目标，可以判断是否可以将尽量多的车辆放在谷电时间段进行充电，达到合理利用谷电进一步节省成本，也有助于电网的平衡稳定。

以上所述的实施例只是本发明的一种较佳的方案，并非对本发明作任何形式上的限制，在不超出权利要求所记载的技术方案的前提下还有其它的变体及改型。

Claims (10)

1.一种电动汽车租赁系统的供电调控方法，电动汽车租赁系统包括配设有锁止器、输入器和二维码显示的充电桩、存储有租赁APP的用户手机和电动汽车、调度中心站、带有数据采集装置的集群控制器，所述集群控制器与电动汽车以及充电桩通信连接，所述集群控制器与所述调度中心站通信连接，电动汽车上配设有定位装置，电动汽车通过无线网络与调度中心站通信连接，用户手机与调度中心站通信连接，其特征在于：调度中心站还设有环境数据模块，调度中心站根据存储的历年环境数据和接入电网的充电桩历年用电数据，预测目标日的整体用电数据，由调度中心站选择已接入充电桩的电动汽车的总充电时间。

2.根据权利要求1所述的电动汽车租赁系统的供电调控方法，其特征在于：所述调度中心站根据目标日以及目标日的环境数据选择出历年数据内中相似日，并对相似日用电电量进行整合计算获得预测用电量数据；所述相似日选取的方法包括以下步骤：

相似日选取步骤一：根据目标日是否属于节假日进行选择，若目标日为节假日则只在历年的相同节假日中选取相似日，若目标日为工作日则在历年的工作日中选取相似日；

相似日选取步骤二：根据目标日的公历日期，选择符合步骤一要求的历年相同公历日期前三天和公历日期后三天作为候选日期；根据目标日的农历日期，选择符合步骤一要求的历年相同的农历日期前三天和农历日期后三天作为候选日期；

相似日选取步骤三：调出所有候选日期的环境数据与目标日的环境数据进行对比，所述环境数据包括温度、日照长度和当前地区车流总量计算值，

若候选日期中的任一日期的环境数据与目标日的环境数据差异大于设定的阈值则在候选日期中删除此日期，剩余的候选日期即为相似日期。

3.根据权利要求2所述的电动汽车租赁系统的供电调控方法，其特征在于：对相似日用电电量进行整合计算包括以下步骤：

整合计算步骤一：获取电动汽车租赁系统历年注册人数数据以及对应的用电总量；

整合计算步骤二：计算租赁系统用电弹性系数：

Q_ct={（Q_t+1-Q_t）/Q_t}/{（K_t+1-K_t）/K_t}；

Q_ct为第t年时电力系统用电弹性系数，Q_t为当地第t年的用电量，K_t为第t年的注册人数；本年度的注册人数为设定的目标注册人数；

整合计算步骤三：将每一个相似日期的用电量通过电力系统用电弹性系数公式；

Q_ct={（Q_t+1-Q_t）/Q_t}/{（K_t+1-K_t）/K_t}；

反向计算调整，逐年变换后变换为目标日的预测用电量计算值；

整合计算步骤四：计算所有预测用电量计算值的均值，获得的均值即为预测目标日用电电量。

4.根据权利要求1或2或3所述的电动汽车租赁系统的供电调控方法，其特征在于：当使用者进行借车操作时，在出借的目标地点，受同一集群控制器控制的充电桩接入的电动汽车中选择电量最高的电动汽车进行出借，并执行以下步骤：

前序步骤一：调度中心站和手机都在借车过程中记录出借的充电桩编号和出借时间；

前序步骤二：调度中心站与手机通信连接，若调度中心站与手机通信失败超过设定的阈值则进入离线步骤一，否则执行在线支付步骤，完成租赁过程；

离线步骤一：用户手机扫描充电桩上的二维码显示，根据二维码显示密码对充电桩锁止器进行操作，

离线步骤二：充电桩锁止器动作后更新二维码，用户手机再次扫描更新后的二维码，

离线步骤三：用户手机将获取的时间信息进行整理，用户手机通过还车时间与出借时间的差值计算当前租车费用，用户手机账户直接扣除当前租车费用。

5.根据权利要求4所述的电动汽车租赁系统的供电调控方法，其特征在于：用户手机第一次扫描的二维码由锁止器开启密码、当前时间和充电桩编号通过加密算法加密后形成，更新后的二维码由还车密码、还车时间和充电桩编号通过加密算法加密后形成。

6.根据权利要求5所述的电动汽车租赁系统的供电调控方法，其特征在于：所述当前时间和还车时间由调度中心站同步且精确到小数点后两位。

7.根据权利要求5所述的电动汽车租赁系统的供电调控方法，其特征在于：在所述前序步骤一中，调度中心站检测用户手机是否存在有离线支付情况，若存在离线支付情况，则由调度中心站下发正确的费用到用户手机，由于用户手机通过还车时间与出借时间的差值计算出的当前租车费用小于等于正确的费用，所以显示上是由调度中心站补充费用至用户手机。

8.根据权利要求7所述的电动汽车租赁系统的供电调控方法，其特征在于：所述调度中心站的费用由租车时间和电量消耗通过加权算法获得。

9.根据权利要求7所述的电动汽车租赁系统的供电调控方法，其特征在于：所述用户手机中存储有预缴纳费用额度，若当前租车费用大于用户手机中存储的预缴纳费用额度则在用户手机开启租赁APP的时候就发起与调度中心站的通信，若当前租车费用小于等于用户手机中存储的预缴纳费用额度时则在用户手机进行租赁电动汽车的时候才发起与调度中心站的通信。

10.根据权利要求7所述的电动汽车租赁系统的供电调控方法，其特征在于：在线支付步骤包括以下步骤：

在线支付步骤一：用户手机第一次扫描的二维码开启锁止器，执行还车动作，调度中心站根据还车动作确定当前费用并下发至用户手机；

在线支付步骤二：用户手机接收到当前费用返还确认指令，调度中心站在接收到确认信息后在对应账户中扣除相应费用并与用户手机同步，完成在线支付。