CN110723021A - 一种电动汽车充电站能效管理系统及其使用方法 - Google Patents

一种电动汽车充电站能效管理系统及其使用方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供了一种电动汽车充电站能效管理系统及其使用方法，包括远程主站、设置在各电动汽车充电站的车位管理模块、充电桩管理模块以及设置在电动汽车上的用户管理模块；远程主站分别与车位管理模块、充电桩管理模块和用户管理模块信号连接；远程主站接收车位管理模块、充电桩管理模块和用户管理模块发送的信息并进行匹配，将匹配后的结果反馈至用户管理模块、车位管理模块或者充电桩管理模块中。本发明定期监测各充电站的车位和充电桩的使用状态信息，并综合用户车辆的剩余电量和当前位置，根据向用户选择或向其推荐附近的停车位或者充电桩位置信息，实现车辆与车位的预匹配，实现区域的车位与充电桩的平衡。

Description

一种电动汽车充电站能效管理系统及其使用方法
技术领域
本发明涉及汽车充电技术领域，尤其涉及一种电动汽车充电站能效管理系统及其使用方法。
背景技术
电动汽车以车载电源为动力，用电机驱动车轮行驶，能源可再生的优点。与传统内燃机汽车不同，电动汽车的驱动部分主要包括动力电池、电机和电控系统等。传统的内燃机汽车把高效产生的转矩限制在一个范围内，因此需要庞大而复杂的变速机构，电动机可以在相当宽的速度范围内产生转矩，不需要换挡变速装置，操作方便且噪声低，节省了车内空间。
电动汽车的发展过程中，充电问题一直困扰着用户，城市用户拥有私人充电桩并非易事。据调查，当前影响电动汽车发展第一因素是电池技术，排第二位是就是充电设施建设，充电设施建设的重要性已经超过了购买价格对消费者的影响，因此，合理规划电动汽车充电站及其相应的管理系统，是加快电动汽车普及的重要举措。
发明内容
有鉴于此，本发明提出了一种分配充电桩和停车位的电动汽车充电站能效管理系统及其使用方法。
本发明的技术方案是这样实现的：
一方面，本发明提供了一种电动汽车充电站能效管理系统，包括远程主站(1)、设置在各电动汽车充电站的车位管理模块(2)、充电桩管理模块(3)以及设置在用户车辆上的用户管理模块(4)；远程主站(1)分别与车位管理模块(2)、充电桩管理模块(3)和用户管理模块(4)信号连接；
其中，远程主站(1)接收车位管理模块(2)发送的车位状态信息、充电桩管理模块(3)发送的充电桩状态信息和用户管理模块(4)发送的用户需求信息，并根据用户需求信息与车位状态信息和充电桩状态信息进行匹配，将匹配后的结果反馈至用户管理模块(4)、车位管理模块(2)或者充电桩管理模块(3)中；
车位管理模块(2)管理电动汽车充电站的所有车位，定时统计车位使用状态，生成车位状态信息并发送至远程主站(1)；
充电桩管理模块(3)管理电动汽车充电站车位上的充电桩，定时生成充电桩状态信息并发送至远程主站(1)；
用户管理模块(4)向远程主站(1)发送用户需求信息。
在以上技术方案的基础上，优选的，所述远程主站(1)包括主站数据收发单元、数据存储单元和信息匹配单元；
其中，主站数据收发单元接收车位管理模块(2)发送的车位状态信息、充电桩管理模块(3)发送的充电桩状态信息和用户管理模块(4)发送的用户需求信息，并将用户需求信息与车位状态信息和充电桩状态信息进行匹配的结果反馈至用户管理模块(4)、车位管理模块(2)或者充电桩管理模块(3)中；
信息匹配单元根据用户需求信息中的位置信息，以用户车辆所在位置为圆心，向用户车辆所在圆形区域内的提供可用电动汽车充电站，由用户主动选择和确认空闲的车位或者车位及其对应的充电桩，或者由信息匹配单元自动进行匹配，将用户主动选择或者信息匹配单元自动分配的结果发送至数据存储单元和主站数据收发单元；
数据存储单元接收并储存信息匹配单元匹配的结果。
进一步优选的，所述车位管理模块(2)包括车位状态信息收发单元、车辆识别单元、车位检测单元和停车计费单元，其中：
车位检测单元检测车位使用状态，核对并记录使用该车位的用户车辆的信息；
停车计费单元在车位仅做停车用途时，记录用户车辆的停车起始信息并进行停车计费；
车位状态信息收发单元根据车位使用状态、用户车辆信息、车位停车起始信息和停车时长内容，定时生成车位状态信息，并将车位状态信息发送至远程主站(1)，使远程主站(1)定时更新各电动汽车充电站的车位状态信息；车位状态信息收发单元还接收主站数据收发单元发出的匹配的结果，预留并锁定被匹配的车位。
更进一步优选的，所述车位管理模块(2)还包括车位锁定单元，车位锁定单元包括底座(21)、地锁(22)和直线驱动机构(23)，底座(21)固定设置在车位两端的地面上，地锁(22)与底座(21)滑动连接；底座(21)底部中空，直线驱动机构(23)的固定端固定设置在底座底部，直线驱动机构(23)的活动端与地锁(22)铰连接，直线驱动机构(23)的活动端带动地锁(22)沿着底座(21)滑动。
再进一步优选的，所述充电桩管理模块(3)包括充电桩单元、充电计费单元和充电桩信息收发单元：
其中，充电桩管理模块(3)控制充电桩单元向停在对应车位的用户车辆供电；
充电计费单元对充电桩消耗的电能进行计量和计费；
充电桩信息收发单元根据车位使用状态、充电桩使用状态和充电计费单元搜集的充电桩使用状态、电能消耗、电费和充电时间内容，定时生成充电桩状态信息，并将充电桩状态信息发送至远程主站(1)，使远程主站(1)定时更新各电动汽车充电站的充电桩状态信息；充电桩信息收发单元还接收主站数据收发单元发出的匹配的结果，由充电桩所在的车位管理模块(2)预留并锁定匹配到的充电桩所在的车位。
再进一步的优选的，所述用户管理模块(4)包括车辆电能管理单元和需求发布单元；
其中，车辆电能管理单元与用户车辆的动力电池电性连接，定时统计用户车辆的剩余电量和续航里程；
需求发布单元发布根据当前用户车辆电量、用户车辆位置、计划充电时间或者计划停车时间生成用户需求信息，并将用户需求信息发送至主站数据收发单元中；需求发布单元还接收主站数据收发单元发出的匹配的结果，提示用户前往预留和锁定的车位或者充电桩。
更进一步的优选的，所述主站数据收发单元、车位状态信息收发单元、充电桩信息收发单元和需求发布单元均采用4G无线传输模块、NB-IOT无线传输模块或者LoRa无线传输模块。
另一方面，本发明还提供了一种汽车充电站能效管理系统的使用方法，包括以下步骤：
S1：车位管理模块(2)和充电管理模块(3)对当前充电站的车位进行检查；车位管理模块(2)和充电管理模块(3)分别将各充电站的所有车位和所有充电站的使用状况生成车位状态信息和充电桩状态信息；
S2：由用户通过用户管理模块(4)主动发布或者用户管理模块(4)根据用户车辆的电量和续航里程自动发布用户需求信息；
S3：远程主站(1)接收车位管理模块(2)发出的车位状态信息、充电管理模块(3)发出的充电桩状态信息以及用户管理模块(4)发出的用户需求信息，将用户需求信息与车位状态信息和充电桩状态信息进行匹配；
S4：当用户需求信息为停车和充电时，执行步骤S5：当用户需求信息为停车时，执行步骤S6；
S5：远程主站(1)综合判断用户需求的时间和用户车辆剩余电量，当前时段为忙时以及用户车辆电量低于30％时，向用户推荐用户车辆为圆心，半径2km以内的电动汽车充电站的位置及空闲车位和充电桩，由用户进行选择；当前时段为闲时或者用户车辆剩余电量高于30％时，向用户推荐用户车辆为圆心，半径2km-5km以内的电动汽车充电站的位置及空闲车位和充电桩，由用户进行选择；当用户没有自主选择时，远程主站(1)自动选择一处电动汽车充电站并分配车位；
用户确定该对应充电桩的车位后，即完成匹配配对，匹配信息一方面存储在远程主站(1)中，另一方面匹配信息返回到车位管理模块(2)、充电管理模块(3)和用户管理模块(4)中，车位管理模块(2)会临时锁定该车位，防止被占用；待用户车辆到达该车位后，解除车位的锁定状态，停车并进行充电；
当用户车辆充电结束的时间超过午夜0点，且用户车辆在停车场停留过夜的，充电桩管理模块(3)执行分时充电，先将用户车辆电量充电至50％，待午夜后继续充电直至充满；当用户车辆充电结束的时间为午夜零点之前，或者用户车辆计划在充电完成以后即离开，充电桩管理模块(3)执行一次性充电，即充电桩持续为用户车辆供电直至充满；充电时由充电桩管理模块(3)对电能进行计量，并记录在充电桩状态信息中；用户车辆结算后，用户车辆驶离车位，更新后的充电桩状态信息和车位状态信息进行更新并上传到远程主站(1)中；并继续从S1步骤循环；当用户车辆离开时间超出预设时间，车位管理模块(2)会对充满电后的部分时间进行停车费的计算，并在车位状态信息中进行更新并上传到远程主站(1)中；
S6：远程主站(1)综合判断用户需求的停车时间，当前时段为忙时且用户车辆剩余电量大于70％时，向用户推荐用户车辆为圆心，半径2km以内的电动汽车充电站的位置及空闲车位信息，由用户进行选择；当前时段为闲时且用户车辆剩余电量高于70％时，向用户推荐用户车辆为圆心，半径2km-5km以内的电动汽车充电站的位置及空闲车位，由用户进行选择；当用户没有自主选择时，远程主站(1)自动选择一处电动汽车充电站并分配车位；
用户确定该对应车位后，即完成匹配配对，匹配信息一方面存储在远程主站(1)中，另一方面匹配信息返回到车位管理模块(2)和用户管理模块(4)中，车位管理模块(2)会临时锁定该车位，防止被占用；待用户车辆到达该车位后，解除车位的锁定状态，方便用户车辆停车；
用户停车时，车位管理模块(2)会根据停车时长进行停车费的计算，并在车位状态信息中进行更新并上传到远程主站(1)中；车辆驶离以后，继续从S1步骤开始循环。
本发明提供的一种电动汽车充电站能效管理系统及其使用方法，相对于现有技术，具有以下有益效果：
(1)本发明定期监测各充电站的车位和充电桩的使用状态信息，并综合用户车辆的剩余电量和当前位置，根据向用户选择或向其推荐附近的停车位或者充电桩位置信息，满足实际的停车或者充电需求；
(2)远程主站实现信息的搜集和处理，实现车辆与车位的预匹配，待用户主动确认或者自主选择，并推荐用户前往，实现区域的车位和充电桩的平衡；
(3)车位管理单元可对车位来车状态进行监控，对配对的车位进行锁定，车位被使用后，可对当前车辆进行车位使用计时；定时生成车位状态信息；车位管理单元还能锁定分配的车位以及防止结费前用户车辆逃费；
(4)充电桩管理模块接收用电车辆和车位匹配信息，并对充电桩单元供电，使得充电桩能够为电动汽车充电，同时充电计费单元进行电能计费；充电桩管理模块根据充电桩使用情况定时生成充电桩状态信息；
(5)充电桩管理模块可根据峰谷电价区别，选择一次性充电或者分时充电策略，尽量在电价较低的午夜时间进行充电，降低充电站的经营成本。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明一种电动汽车充电站能效管理系统及其使用方法的系统结构框图；
图2为本发明一种电动汽车充电站能效管理系统及其使用方法的车位锁定单元的剖视图；
图3为本发明一种电动汽车充电站能效管理系统及其使用方法的停车及充电需求服务的流程图；
图4为本发明一种电动汽车充电站能效管理系统及其使用方法的停车需求服务的流程图；
图5为本发明一种电动汽车充电站能效管理系统及其使用方法的车位锁定单元和充电桩单元的一种组合接线图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施方式，对本发明实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式仅仅是本发明一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本发明中的实施方式，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本发明保护的范围。
如图1所示，本发明提供了一种电动汽车充电站能效管理系统，其包括远程主站1、设置在各电动汽车充电站的车位管理模块2、充电桩管理模块3以及设置在用户车辆上的用户管理模块4；远程主站1分别与车位管理模块2、充电桩管理模块3和用户管理模块4信号连接；
其中，远程主站1接收车位管理模块2发送的车位状态信息、充电桩管理模块3发送的充电桩状态信息和用户管理模块4发送的用户需求信息，并根据用户需求信息与车位状态信息和充电桩状态信息进行匹配，将匹配后的结果反馈至用户管理模块4、车位管理模块2或者充电桩管理模块3中；
车位管理模块2管理电动汽车充电站的所有车位，定时统计车位使用状态，生成车位状态信息并发送至远程主站1；
充电桩管理模块3管理电动汽车充电站车位上的充电桩，定时生成充电桩状态信息并发送至远程主站1；
用户管理模块4向远程主站1发送用户需求信息。
本发明通过远程主站1接收各电动汽车充电站车位管理模块2、充电桩管理模块3以及用户管理模块4的状态信息，将上述信息采用合理的规则进行分配，满足用户车辆电量较高且车位紧张时的停车需求，也可以满足用户车辆电量较低的情况下的充电需求，可以综合统筹区域内的普通停车位和带充电桩的停车位，充分利用充电桩资源。
如图1所示，远程主站1包括主站数据收发单元、数据存储单元和信息匹配单元；其中，主站数据收发单元接收车位管理模块2发送的车位状态信息、充电桩管理模块3发送的充电桩状态信息和用户管理模块4发送的用户需求信息，并将用户需求信息与车位状态信息和充电桩状态信息进行匹配的结果反馈至用户管理模块4、车位管理模块2或者充电桩管理模块3中；信息匹配单元根据用户需求信息中的位置信息，以用户车辆所在位置为圆心，向用户车辆所在圆形区域内的提供可用电动汽车充电站，由用户主动选择和确认空闲的车位或者车位及其对应的充电桩，或者由信息匹配单元自动进行匹配，将用户主动选择或者信息匹配单元自动分配的结果发送至数据存储单元和主站数据收发单元；数据存储单元接收并储存信息匹配单元匹配的结果。由图可知，远程主站1接收和处理车位状态信息、充电桩状态信息和用户需求信息，并在远程对上述信息进行匹配后，将匹配的方案返回用户，由用户选择后完成匹配过程，匹配结果保存在数据存储单元中，并分发给车位管理模块2、充电桩管理模块3和用户管理模块4中，通知用户，并让对应的电动汽车充电站预留停车位或者充电桩。
如图1所示，车位管理模块2包括车位状态信息收发单元、车辆识别单元、车位检测单元和停车计费单元，其中车位检测单元检测车位使用状态，核对并记录使用该车位的用户车辆的信息；停车计费单元在车位仅做停车用途时，记录用户车辆的停车起始信息并进行停车计费；车位状态信息收发单元根据车位使用状态、用户车辆信息、车位停车起始信息和停车时长内容，定时生成车位状态信息，并将车位状态信息发送至远程主站1，使远程主站1定时更新各电动汽车充电站的车位状态信息；车位状态信息收发单元还接收主站数据收发单元发出的匹配的结果，预留并锁定被匹配的车位。
如图2所示，车位管理模块2还包括车位锁定单元，车位锁定单元包括底座21、地锁22和直线驱动机构23，底座21固定设置在车位两端的地面上，地锁22与底座21滑动连接；底座21底部中空，直线驱动机构23的固定端固定设置在底座底部，直线驱动机构23的活动端与地锁22铰连接，直线驱动机构23的活动端带动地锁22沿着底座21滑动。当车位检测单元检测到对应的用户车辆时，车位锁定单元解除车位的锁定状态，降下底座22，使得用户车辆能顺利进入从车位。
如图1所示，充电桩管理模块3包括充电桩单元、充电计费单元和充电桩信息收发单元：其中充电桩管理模块3控制充电桩单元向停在对应车位的用户车辆供电；充电计费单元对充电桩消耗的电能进行计量和计费；充电桩信息收发单元根据车位使用状态、充电桩使用状态和充电计费单元搜集的充电桩使用状态、电能消耗、电费和充电时间内容，定时生成充电桩状态信息，并将充电桩状态信息发送至远程主站1，使远程主站1定时更新各电动汽车充电站的充电桩状态信息；充电桩信息收发单元还接收主站数据收发单元发出的匹配的结果，由充电桩所在的车位管理模块2预留并锁定匹配到的充电桩所在的车位。
如图1所示，用户管理模块4包括车辆电能管理单元和需求发布单元；其中车辆电能管理单元与用户车辆的动力电池电性连接，定时统计用户车辆的剩余电量和续航里程；需求发布单元发布根据当前用户车辆电量、用户车辆位置、计划充电时间或者计划停车时间生成用户需求信息，并将用户需求信息发送至主站数据收发单元中；需求发布单元还接收主站数据收发单元发出的匹配的结果，提示用户前往预留和锁定的车位或者带充电桩的车位。
上述主站数据收发单元、车位状态信息收发单元、充电桩信息收发单元和需求发布单元均采用4G无线传输模块、NB-IOT无线传输模块或者LoRa无线传输模块。
本发明中，远程主站1可以采用具有通信功能的PC机或者工控机，通过其主站数据收发单元与车位管理模块2的车位状态信息收发单元、充电管理模块3的充电桩信息收发单元和用户管理模块4的需求发布单元进行无线通信。主站数据收发单元、车位状态信息收发单元、充电桩信息收发单元和需求发布单元均采用4G无线传输模块、NB-IOT无线传输模块或者LoRa无线传输模块。其中4G无线传输模块、NB-IOT无线传输模块可以采用现有电信运营商网络，建站成本较低，但运营成本会增加；LoRa无线传输模块需要由汽车充电站运营商组建自有网络，建站成本较高，但信息更加安全。
另外，如图3和图4所示，本发明还提供了一种汽车充电站能效管理系统的使用方法，包括以下步骤：
S1：车位管理模块2和充电管理模块3对当前充电站的车位进行检查；车位管理模块2和充电管理模块3分别将各充电站的所有车位和所有充电站的使用状况生成车位状态信息和充电桩状态信息；
S2：由用户通过用户管理模块4主动发布或者用户管理模块4根据用户车辆的电量和续航里程自动发布用户需求信息；
S3：远程主站1接收车位管理模块2发出的车位状态信息、充电管理模块3发出的充电桩状态信息以及用户管理模块4发出的用户需求信息，将用户需求信息与车位状态信息和充电桩状态信息进行匹配；
S4：当用户需求信息为停车和充电时，执行步骤S5：当用户需求信息为停车时，执行步骤S6；
S5：远程主站1综合判断用户需求的时间和用户车辆剩余电量，当前时段为忙时以及用户车辆电量低于30％时，向用户推荐用户车辆为圆心，半径2km以内的电动汽车充电站的位置及空闲车位和充电桩，由用户进行选择；当前时段为闲时或者用户车辆剩余电量高于30％时，向用户推荐用户车辆为圆心，半径2km-5km以内的电动汽车充电站的位置及空闲车位和充电桩，由用户进行选择；当用户没有自主选择时，远程主站1自动选择一处电动汽车充电站并分配车位；
用户确定该对应充电桩的车位后，即完成匹配配对，匹配信息一方面存储在远程主站1中，另一方面匹配信息返回到车位管理模块2、充电管理模块3和用户管理模块4中，车位管理模块2会临时锁定该车位，防止被占用；待用户车辆到达该车位后，解除车位的锁定状态，停车并进行充电；
当用户车辆充电结束的时间超过午夜0点，且用户车辆在停车场停留过夜的，充电桩管理模块3执行分时充电，先将用户车辆电量充电至50％，待午夜后继续充电直至充满；当用户车辆充电结束的时间为午夜零点之前，或者用户车辆计划在充电完成以后即离开，充电桩管理模块3执行一次性充电，即充电桩持续为用户车辆供电直至充满；充电时由充电桩管理模块3对电能进行计量，并记录在充电桩状态信息中；用户车辆结算后，用户车辆驶离车位，更新后的充电桩状态信息和车位状态信息进行更新并上传到远程主站1中；并继续从S1步骤循环；当用户车辆离开时间超出预设时间，车位管理模块2会对充满电后的部分时间进行停车费的计算，并在车位状态信息中进行更新并上传到远程主站1中；
S6：远程主站1综合判断用户需求的停车时间，当前时段为忙时且用户车辆剩余电量大于70％时，向用户推荐用户车辆为圆心，半径2km以内的电动汽车充电站的位置及空闲车位信息，由用户进行选择；当前时段为闲时且用户车辆剩余电量高于70％时，向用户推荐用户车辆为圆心，半径2km-5km以内的电动汽车充电站的位置及空闲车位，由用户进行选择；当用户没有自主选择时，远程主站1自动选择一处电动汽车充电站并分配车位；
用户确定该对应车位后，即完成匹配配对，匹配信息一方面存储在远程主站1中，另一方面匹配信息返回到车位管理模块2和用户管理模块4中，车位管理模块2会临时锁定该车位，防止被占用；待用户车辆到达该车位后，解除车位的锁定状态，方便用户车辆停车；
用户停车时，车位管理模块2会根据停车时长进行停车费的计算，并在车位状态信息中进行更新并上传到远程主站1中；车辆驶离以后，继续从S1步骤开始循环。
以上方法根据用户的不同的需求，执行不同的策略，充电综合结合电网峰谷电价和用户提车时间，执行一次性充电策略或者分时充电策略，满足用户需求的同时，尽可能降低电费支出。充电电费和停车费用的结算，可以采用手机支付，支付完成后车位两端的车位锁定单元降下，用户车辆可以顺利移出。
如图5所示，车位管理模块2和充电管理模块3可以进一步整合以便进一步缩小系统体积。图中所示的，车位锁定单元、车位检测单元、车位锁定单元和充电桩单元等功能单元可以进行整合在一块PCB板上，以便放置在每一车位或一排车位处。图示的车位管理模块2和充电管理模块3的功能由STM32F103单片机及数据传输模块组成，图中，单片机的输出端驱动光耦U1、U2和U3电路分别带动继电器J1、J2和J3动作，可实现车位锁定单元的升起、降下和充电桩的导通等功能。车位检测单元可以采用视觉识别功能的OV7660摄像头模块与单片机信号连接，也可以采用常见的地感线圈与单片机的输入端信号连接。光耦U1、U2和U3为NEC2501，结合外围电源和电阻R1、R2和R3构成光耦触发电路。
主站数据收发单元、车位状态信息收发单元、充电桩信息收发单元和需求发布单元均可通过RS232或者RS485接口与STM32F103单片机便捷的进行数据传输，STM32F103单片机可通过其余的RS485外接车位状态信息收发单元或者充电桩信息收发单元实现与远程主站1的通信。
以上所述仅为本发明的较佳实施方式而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种电动汽车充电站能效管理系统，其特征在于：包括远程主站(1)、设置在各电动汽车充电站的车位管理模块(2)、充电桩管理模块(3)以及设置在用户车辆上的用户管理模块(4)；远程主站(1)分别与车位管理模块(2)、充电桩管理模块(3)和用户管理模块(4)信号连接；
其中，远程主站(1)接收车位管理模块(2)发送的车位状态信息、充电桩管理模块(3)发送的充电桩状态信息和用户管理模块(4)发送的用户需求信息，并根据用户需求信息与车位状态信息和充电桩状态信息进行匹配，将匹配后的结果反馈至用户管理模块(4)、车位管理模块(2)或者充电桩管理模块(3)中；
车位管理模块(2)管理电动汽车充电站的所有车位，定时统计车位使用状态，生成车位状态信息并发送至远程主站(1)；
充电桩管理模块(3)管理电动汽车充电站车位上的充电桩，定时生成充电桩状态信息并发送至远程主站(1)；
用户管理模块(4)向远程主站(1)发送用户需求信息。
2.如权利要求1所述的一种电动汽车充电站能效管理系统，其特征在于：所述远程主站(1)包括主站数据收发单元、数据存储单元和信息匹配单元；
其中，主站数据收发单元接收车位管理模块(2)发送的车位状态信息、充电桩管理模块(3)发送的充电桩状态信息和用户管理模块(4)发送的用户需求信息，并将用户需求信息与车位状态信息和充电桩状态信息进行匹配的结果反馈至用户管理模块(4)、车位管理模块(2)或者充电桩管理模块(3)中；
信息匹配单元根据用户需求信息中的位置信息，以用户车辆所在位置为圆心，向用户车辆所在圆形区域内的提供可用电动汽车充电站，由用户主动选择和确认空闲的车位或者车位及其对应的充电桩，或者由信息匹配单元自动进行匹配，将用户主动选择或者信息匹配单元自动分配的结果发送至数据存储单元和主站数据收发单元；
数据存储单元接收并储存信息匹配单元匹配的结果。
3.如权利要求2所述的一种电动汽车充电站能效管理系统，其特征在于：所述车位管理模块(2)包括车位状态信息收发单元、车辆识别单元、车位检测单元和停车计费单元，其中：
车位检测单元检测车位使用状态，核对并记录使用该车位的用户车辆的信息；
停车计费单元在车位仅做停车用途时，记录用户车辆的停车起始信息并进行停车计费；
车位状态信息收发单元根据车位使用状态、用户车辆信息、车位停车起始信息和停车时长内容，定时生成车位状态信息，并将车位状态信息发送至远程主站(1)，使远程主站(1)定时更新各电动汽车充电站的车位状态信息；车位状态信息收发单元还接收主站数据收发单元发出的匹配的结果，预留并锁定被匹配的车位。
4.如权利要求3所述的一种电动汽车充电站能效管理系统，其特征在于：所述车位管理模块(2)还包括车位锁定单元，车位锁定单元包括底座(21)、地锁(22)和直线驱动机构(23)，底座(21)固定设置在车位两端的地面上，地锁(22)与底座(21)滑动连接；底座(21)底部中空，直线驱动机构(23)的固定端固定设置在底座底部，直线驱动机构(23)的活动端与地锁(22)铰连接，直线驱动机构(23)的活动端带动地锁(22)沿着底座(21)滑动。
5.如权利要求3所述的一种电动汽车充电站能效管理系统，其特征在于：所述充电桩管理模块(3)包括充电桩单元、充电计费单元和充电桩信息收发单元：
其中，充电桩管理模块(3)控制充电桩单元向停在对应车位的用户车辆供电；
充电计费单元对充电桩消耗的电能进行计量和计费；
充电桩信息收发单元根据车位使用状态、充电桩使用状态和充电计费单元搜集的充电桩使用状态、电能消耗、电费和充电时间内容，定时生成充电桩状态信息，并将充电桩状态信息发送至远程主站(1)，使远程主站(1)定时更新各电动汽车充电站的充电桩状态信息；充电桩信息收发单元还接收主站数据收发单元发出的匹配的结果，由充电桩所在的车位管理模块(2)预留并锁定匹配到的充电桩所在的车位。
6.如权利要求4所述的一种电动汽车充电站能效管理系统，其特征在于：所述用户管理模块(4)包括车辆电能管理单元和需求发布单元；
其中，车辆电能管理单元与用户车辆的动力电池电性连接，定时统计用户车辆的剩余电量和续航里程；
需求发布单元发布根据当前用户车辆电量、用户车辆位置、计划充电时间或者计划停车时间生成用户需求信息，并将用户需求信息发送至主站数据收发单元中；需求发布单元还接收主站数据收发单元发出的匹配的结果，提示用户前往预留和锁定的车位或者充电桩。
7.如权利要求6所述的一种电动汽车充电站能效管理系统，其特征在于：所述主站数据收发单元、车位状态信息收发单元、充电桩信息收发单元和需求发布单元均采用4G无线传输模块、NB-IOT无线传输模块或者LoRa无线传输模块。
8.一种汽车充电站能效管理系统的使用方法，其特征在于：包括以下步骤：
S1：车位管理模块(2)和充电管理模块(3)对当前充电站的车位进行检查；车位管理模块(2)和充电管理模块(3)分别定时将各充电站的所有车位和所有充电站的使用状况生成车位状态信息和充电桩状态信息；
S2：由用户通过用户管理模块(4)主动发布或者用户管理模块(4)根据用户车辆的电量和续航里程自动发布用户需求信息；
S3：远程主站(1)接收车位管理模块(2)发出的车位状态信息、充电管理模块(3)发出的充电桩状态信息以及用户管理模块(4)发出的用户需求信息，将用户需求信息与车位状态信息和充电桩状态信息进行匹配；
S4：当用户需求信息为停车和充电时，执行步骤S5：当用户需求信息为停车时，执行步骤S6；
S5：远程主站(1)综合判断用户需求的时间和用户车辆剩余电量，当前时段为忙时以及用户车辆电量低于30％时，向用户推荐用户车辆为圆心，半径2km以内的电动汽车充电站的位置及空闲车位和充电桩，由用户进行选择；当前时段为闲时或者用户车辆剩余电量高于30％时，向用户推荐用户车辆为圆心，半径2km-5km以内的电动汽车充电站的位置及空闲车位和充电桩，由用户进行选择；当用户没有自主选择时，远程主站(1)自动选择一处电动汽车充电站并分配车位；
用户确定该对应充电桩的车位后，即完成匹配配对，匹配信息一方面存储在远程主站(1)中，另一方面匹配信息返回到车位管理模块(2)、充电管理模块(3)和用户管理模块(4)中，车位管理模块(2)会临时锁定该车位，防止被占用；待用户车辆到达该车位后，解除车位的锁定状态，停车并进行充电；
当用户车辆充电结束的时间超过午夜0点，且用户车辆在停车场停留过夜的，充电桩管理模块(3)执行分时充电，先将用户车辆电量充电至50％，待午夜后继续充电直至充满；当用户车辆充电结束的时间为午夜零点之前，或者用户车辆计划在充电完成以后即离开，充电桩管理模块(3)执行一次性充电，即充电桩持续为用户车辆供电直至充满；充电时由充电桩管理模块(3)对电能进行计量，并记录在充电桩状态信息中；用户车辆结算后，用户车辆驶离车位，更新后的充电桩状态信息和车位状态信息进行更新并上传到远程主站(1)中；并继续从S1步骤循环；当用户车辆离开时间超出预设时间，车位管理模块(2)会对充满电后的部分时间进行停车费的计算，并在车位状态信息中进行更新并上传到远程主站(1)中；
S6：远程主站(1)综合判断用户需求的停车时间，当前时段为忙时且用户车辆剩余电量大于70％时，向用户推荐用户车辆为圆心，半径2km以内的电动汽车充电站的位置及空闲车位信息，由用户进行选择；当前时段为闲时且用户车辆剩余电量高于70％时，向用户推荐用户车辆为圆心，半径2km-5km以内的电动汽车充电站的位置及空闲车位，由用户进行选择；当用户没有自主选择时，远程主站(1)自动选择一处电动汽车充电站并分配车位；
用户确定该对应车位后，即完成匹配配对，匹配信息一方面存储在远程主站(1)中，另一方面匹配信息返回到车位管理模块(2)和用户管理模块(4)中，车位管理模块(2)会临时锁定该车位，防止被占用；待用户车辆到达该车位后，解除车位的锁定状态，方便用户车辆停车；
用户停车时，车位管理模块(2)会根据停车时长进行停车费的计算，并在车位状态信息中进行更新并上传到远程主站(1)中；车辆驶离以后，继续从S1步骤开始循环。
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