CN109204017B - 一种电动汽车充电网络的监控方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种电动汽车充电网络的监控方法，通过记录电动汽车在充电网络中各个充电站之间的等待和转移等行为，对存在充电放弃现象的充电站添加第一状态标记和第二状态标记，能够及时准确地监测到各个充电站的充电桩是否充足或者是否处于异常状态，可用于及时排除妨碍正常充电的异常和障碍以及提高充电网络的运营效率。

Description

一种电动汽车充电网络的监控方法

技术领域

本发明涉及一种电动汽车充电网络的监控方法。

背景技术

近年来，随着电动汽车大规模的推广使用，电动汽车充电网络在城乡供电系统中的重要性也在逐渐增加。电动汽车充电网络通常包括分散布置在供电区域中的多个充电站，每个充电站中设有一个或多个充电桩，充电桩外形如停车计时秒表。一般一个充电桩可同时为两辆汽车充电，从没电到充满的充电时间大致为2至8小时，能实现计时、计电度、计金额充电。充电桩可分为直流充电桩，交流充电桩和交直流一体充电桩等。

目前对电动汽车充电网络中各个充电站的充电桩通常只是记录其使用频次、使用时间、充电时长等。在一些充电站中，还设有诸如视频识别系统或RFID识别系统等识别电动汽车身份的系统以识别前来充电的电动汽车。尽管通过使用频次、使用时间、充电时长等可以大致估计充电站在不同时段的繁忙程度，并据此判断该充电站中充电桩是否充足，但不能确定想要充电但因充电桩出现未上报故障、无空闲充电桩或空闲充电桩无法接近等情形而导致放弃充电，这在设于小区停车场或公共停车场中的无人值守的充电站尤其突出，其中经常发生例如车辆充完电后未能及时移走，车辆不规范停放，杂物堵塞通道等妨碍正常充电的异常，使得需要充电的车辆无法接近充电桩，而不得不放弃充电。

因此仍然需要一种电动汽车充电网络的监控方法以便准确、方便、快捷地监控电动汽车充电网络，及时排除妨碍正常充电的异常和障碍，并为增减充电桩和充电站提供依据。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明提供了一种电动汽车充电网络的监控方法，包括以下步骤：

步骤S100，记录充电网络中N个充电站{S₁,...,S_N}的充电信息向量集合

其中第i个充电站的充电信息向量

sID_i为第i个充电站的ID，sAD_i为第i个充电站的地址，

M_i为到第i个充电站的电动汽车的数量，其中到第i个充电站的第j台电动汽车的充电信息向量

emID_ij为第j台电动汽车的ID，inT_ij为第j台电动汽车进入第i个充电站的时间，outT_ij为第j台电动汽车离开第i个充电站的时间，chsT_ij为第j台电动汽车在第i个充电站中开始充电的时间；

步骤S200，从充电信息向量集合sCI₀中提取

的{emID_i1,...,emID_iMi}，i为1至N；若存在符合以下条件的emID_ij，其中0＜(outT_ij-inT_ij)≤sT_i且未记录到chsT_ij的值，j为1至M_i，sT_i为第i个充电站的第一时间阈值，同时存在emID_ij∩{emID_k1,...,emID_kMk}＝emID_kl，0＜(inT_kl-outT_ij)≤sT_ik且记录到chsT_kl的值，k为1至N且不等于i，l为1至M_k，M_k为到第k个充电站的电动汽车的数量，sT_ik为第i个充电站到第k个充电站的第二时间阈值，则在inT_ij至outT_ij时段中为第i个充电站添加第一状态标记。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，通过示例而非限制的方式介绍了与本发明的原理相一致的具体实施方式，这些实施方式的描述是足够详细的，以使得本领域技术人员能够实践本发明，在不脱离本发明的范围和精神的情况下可以使用其他实施方式并且可以改变和/或替换各要素的结构。因此，不应当从限制性意义上来理解以下的详细描述。

目前用于电动汽车的充电网络中，无论是设在小区或公共停车场中的充电站，还是设置在道路附近的充电站，基本上都在进出通道处设有摄像头或RFID等识别系统以便监控、识别和记录进出充电站的电动汽车，因此可记录电动汽车进入和离开充电站的时间；此外充电站中的各个充电桩也能够记录电动汽车开始充电的时间和结束充电的时间。

因此，在本发明的一个实施例中，提供一种电动汽车充电网络的监控方法，该监控方法包括以下步骤：

步骤S100，利用已知的诸如图像识别系统或RFID识别系统等任意已知的技术手段识别和记录充电网络中N个充电站{S₁,...,S_N}的充电信息向量集合

所述充电网络的拓扑结构可以与所在区域的电子地图结合并显示于所在区域的监控系统的显示装置上，其中第i个充电站的充电信息向量

sID_i为第i个充电站的ID，sAD_i为第i个充电站的地址，

M_i为到第i个充电站的电动汽车的数量，其中到第i个充电站的第j台电动汽车的充电信息向量

emID_ij为第j台电动汽车的ID，inT_ij为第j台电动汽车进入第i个充电站的时间，outT_ij为第j台电动汽车离开第i个充电站的时间，chsT_ij为第j台电动汽车在第i个充电站中开始充电的时间；

步骤S200，从充电信息向量集合sCI₀中提取

的{emID_i1,...,emID_iMi}，i为1至N；若存在符合以下条件的emID_ij，其中0＜(outT_ij-inT_ij)≤sT_i且未记录到chsT_ij的值，j为1至M_i，sT_i为第i个充电站的第一时间阈值，同时存在emID_ij∩{emID_k1,...,emID_kMk}＝emID_kl，0＜(inT_kl-outT_ij)≤sT_ik且记录到chsT_kl的值，k为1至N且不等于i，l为1至M_k，M_k为到第k个充电站的电动汽车的数量，sT_i为第k个充电站的第一时间阈值，sT_ik为第i个充电站到第k个充电站的第二时间阈值，则在inT_ij至outT_ij时段中为第i个充电站添加第一状态标记。在一些情况下，可以在监控系统的显示器上以颜色、图形、数字或文字的形式显示所述第一状态标记。

第一状态标记表明第i个充电站出现了欲充电电动汽车进入后又放弃充电的情形，应该考虑查找原因并予以排除以便电动汽车能够及时在第i个充电站充电而不用绕道去其他充电站充电。

第一状态标记可以是充电放弃率caRi＝caN_i/cpN_i，其中caN_i为第i个充电站在包括inT_ij至outT_ij时段的设定时段中符合所述条件的emID_ij的个数，cpN_i为第i个充电站中充电桩的个数，例如，在监控系统中显示为可用的充电桩的个数。所述设定时段可以根据需要选择，例如可选择工作日下班后或周末等的充电高峰时段，例如工作日下午5:00至11:00，或者周末上午7:00至下午7:00等。显然，充电放弃率caR_i值越大，该充电站就越繁忙或者因异常(例如故障或阻塞)导致无法提供充电服务的充电桩的数量就越大。在一些情况下，可以在监控系统的显示器上根据充电放弃率值的大小以诸如不同颜色、图形、数字或文字的形式显示所述第一状态标记。

第一时间阈值sT_i可以通过对历史上进入第i个充电站但最终放弃充电的电动汽车在第i个充电站停留的(平均)时间来确定，通常为小于等于30分钟，例如小于等于15分钟、10分钟或5分钟，过大可能将临时停放但不充电的车辆计入而增加了误报率，过短则可能将较长时间等待充电后最终放弃充电的车辆排除而增加了漏报率。第二时间阈值sT_ik可以通过对历史上电动汽车从第i充电站行驶到第k充电站的(平均)时间来确定，通常为小于等于60分钟，例如小于等于30分钟、15分钟等。在一些情况下，第二时间阈值sT_ik为放弃在第i充电站充电后到第k充电站进行充电站的电动汽车从第i充电站行驶到第k充电站的平均时间。

在一些情况下，在步骤S200中，若在inT_ij至outT_ij时段中第i个充电站的未使用充电桩的个数cpvN_i≥1，则在inT_ij至outT_ij时段中为第i个充电站添加第二状态标记。未使用充电桩意指在监控系统中显示状态正常但未投入充电的充电桩。因此cpvN_i≥1表明，在有电动汽车等待充电时，第i个充电站中仍然有可用充电桩未用于充电。在一些情况下，第二状态标记是充电桩异常率cpaR_i＝cpvN_i/cpN_i，其中cpvN_i为第i个充电站在inTi_j至outTi_j时段中未使用充电桩的个数，cpN_i为第i个充电站中充电桩的个数；优选地，根据充电桩异常率cpaR_i值的大小在显示器上以诸如不同颜色、图形或文字的形式显示所述第二状态标记。当出现第二状态标记时，应当考虑第i个充电站中的充电桩出现未上报故障、空闲充电桩无法接近等情形，例如车辆充完电后未能及时移走，充电车辆不规范停放，杂物堵塞通道等妨碍正常充电的情形。

所述的电动汽车充电网络的监控方法还包括：步骤S300，利用车载定位系统(例如北斗定位系统等)在监控系统中标记ID为emID_ij的电动汽车经过的以第i个充电站为起点和以第k个充电站为终点的路径。据此，可以确定在第i个充电站放弃充电的电动汽车最经常选择的替代充电站和行驶路径，为增设新的充电站提供了依据。

所述的电动汽车充电网络的监控方法还包括：步骤S400中，将第k个充电站的状态标记置为正常并将sID_k和/或地址sAD_k推送至第i个充电站并予以显示，或者将第k个充电站的sID_k和/或地址sAD_k推送至位于第i个充电站或其附近的电动汽车，以此在第i个充电站繁忙时，提醒电动汽车到第k个充电站充电。

本发明通过记录电动汽车在充电网络中各个充电站之间的等待和转移行为，对存在充电放弃现象的充电站添加第一状态标记和第二状态标记，能够及时准确地监测到各个充电站的充电桩是否充足或者是否处于异常状态等方面的信息，可用于准确、方便、快捷地监控电动汽车充电网络，及时排除妨碍正常充电的异常和障碍，提高充电网络运营效率，并为增减充电桩和充电站等提供了坚实的依据。

根据公开的本发明的说明书，本发明的其他实现对于本领域的技术人员是明显的。实施方式和/或实施方式的各个方面可以单独或者以任何组合用于本发明的系统和方法中。说明书和其中的示例应该是仅仅看作示例性，本发明的实际范围和精神由所附权利要求书表示。

Claims (5)

1.一种电动汽车充电网络的监控方法，其特征在于，包括：

步骤S100，记录充电网络中N个充电站{S₁,...,S_N}的充电信息向量集合

其中第i个充电站的充电信息向量

sID_i为第i个充电站的ID，sAD_i为第i个充电站的地址，

M_i为到第i个充电站的电动汽车的数量，其中到第i个充电站的第j台电动汽车的充电信息向量

emID_ij为第j台电动汽车的ID，inT_ij为第j台电动汽车进入第i个充电站的时间，outT_ij为第j台电动汽车离开第i个充电站的时间，chsT_ij为第j台电动汽车在第i个充电站中开始充电的时间；

步骤S200，从充电信息向量集合sCI₀中提取

的{emID_i1,...,emID_iMi}，i为1至N；若存在符合以下条件的emID_ij，其中0＜(outT_ij-inT_ij)≤sT_i且未记录到chsT_ij的值，j为1至M_i，sT_i为第i个充电站的第一时间阈值，同时存在emID_ij∩{emID_k1,...,emID_kMk}＝emID_kl，0＜(inT_kl-outT_ij)≤sT_ik且记录到chsT_kl的值，k为1至N且不等于i，l为1至M_k，M_k为到第k个充电站的电动汽车的数量，sT_ik为第i个充电站到第k个充电站的第二时间阈值，则在inT_ij至outT_ij时段中为第i个充电站添加第一状态标记，其中第一时间阈值sT_i为历史上进入第i个充电站但最终放弃充电的电动汽车在第i个充电站停留的平均时间，第一状态标记是充电放弃率caR_i＝caN_i/cpN_i，其中caN_i为第i个充电站在包括inT_ij至outT_ij时段的设定时段中符合所述条件的emID_ij的个数，cpN_i为第i个充电站中充电桩的个数，并且根据充电放弃率caR_i值的大小在显示器上以不同颜色、图形、数字或文字的形式显示所述第一状态标记。

2.根据权利要求1所述的电动汽车充电网络的监控方法，其特征在于，在步骤S200中，若在inT_ij至outT_ij时段中第i个充电站的未使用充电桩的个数cpvN_i≥1，则在inT_ij至outT_ij时段中为第i个充电站添加第二状态标记。

3.根据权利要求2所述的电动汽车充电网络的监控方法，其特征在于，在步骤S200中，第二状态标记是充电桩异常率cpaR_i＝cpvN_i/cpN_i，其中cpvN_i为第i个充电站在inT_ij至outT_ij时段中未使用充电桩的个数，cpN_i为第i个充电站中充电桩的个数；并且根据充电桩异常率cpaR_i值的大小在显示器上以不同颜色、图形或文字的形式显示所述第二状态标记。

4.根据权利要求1-3中任一项所述的电动汽车充电网络的监控方法，还包括：

步骤S300，标记ID为emID_ij的电动汽车经过的以第i个充电站为起点和以第k个充电站为终点的路径。

5.根据权利要求1-3中任一项所述的电动汽车充电网络的监控方法，还包括：

步骤S400，将第k个充电站的状态标记置为正常并将sID_k和/或地址sAD_k推送至第i个充电站并予以显示，或者将第k个充电站的sID_k和/或地址sAD_k推送至位于第i个充电站或其附近的电动汽车。