CN111969632B - 移动充电桩主动配电的充电调度系统 - Google Patents

Abstract

本发明属于配电系统领域，具体涉及了一种移动充电桩主动配电的充电调度系统，旨在解决现有技术中移动充电桩调度无法充分利用移动充电桩的问题。本发明包括：通过信息获取模块获取充电桩实时信息和用户端实时信息，通过桩车配对模块获取每个移动充电桩的可服务用户端，通过充电邀请模块由移动充电桩向用户端发出充电请求信号，通过充电桩预约模块由用户端向服务器发送充电请求信号，通过寻路配电模块生成预约的移动充电桩到用户端的配电路径，移动充电桩依据配电路径到用户端处进行配电。本发明充分调用了移动充电桩，提高了调度的有效性，并由移动充电桩主动发出充电邀请提高了充电调度的实时性。

Description

移动充电桩主动配电的充电调度系统

技术领域

本发明属于配电系统领域，具体涉及了一种移动充电桩主动配电的充电调度系统。

背景技术

随着城市交通的发展和环境保护意识的逐渐提高，电动汽车已经被人们广泛接受并使用，在化石能源日益稀缺的将来，电动汽车凭借其使用能源的可再生性及易存储、转移和调度并且充电桩的体积小不占用空间的特性必将成为未来交通系统的趋势。

随着电动汽车的数量不断增多，充电桩的需求也会随之增大，但是如果给每台电动汽车或每个停车位都设置充电桩则会造成极大的资源浪费，通过移动充电桩对电动汽车进行充电可以实现一台充电桩对多个电动汽车进行供电以解决充电桩和电动汽车数量不匹配的问题。但是现有的充电调度系统，通常是当电动汽车的电量小于一定阈值时自动调取最近的充电桩移动到停车位置进行充电；容易出现电动汽车耗电量未达到自动充电的阈值则不要求充电无法应对突然需要大量用电的情况，并且现有技术一般都是按照距离调用离电动汽车最近的移动充电桩完成充电，导致高峰区域的移动充电桩过渡使用而低谷区域的充电桩闲置不被调用造成资源浪费并且高峰区域的移动充电桩补电时容易造成充电空缺的问题。

发明内容

为了解决现有技术中的上述问题，即现有技术对移动充电桩的利用存在浪费和高 峰区域低谷区域调用不充分及充电桩补电造成充电空缺的问题，本发明提供了一种移动充 电桩主动配电的充电调度系统，所述充电调度系统包括信息获取模块、桩车配对模块、充电 邀请模块、充电桩预约模块和寻路配电模块；所述信息获取模块，配置为云端服务器获取移 动充电桩实时信息、用户端实时信息和补电站实时定位信息；其中，所述移动充电桩实时信 息包括充电桩定位、充电桩剩余电量

、充电桩机动电量

和充电桩未充电时间t，所述用 户端实时信息包括用户端剩余电量

、用户端充满电所需电量

和用户端定位；所述桩车 配对模块，配置为所述云端服务器根据所述移动充电桩实时信息和用户端实时信息选取每 个移动充电桩的可服务用户端；所述充电邀请模块，配置为所述移动充电桩每隔预设的周 期

向所述可服务用户端发送充电邀请信号；所述充电桩预约模块，配置为用户端的人机 交互设备在地图上显示发送了充电邀请信号的移动充电桩实时信息以供用户选取；在用户 选取后预约的移动充电桩后向所述云端服务器发送充电请求信号；所述寻路配电模块，配 置为所述云端服务器收到充电请求信号后根据预约的移动充电桩此时的第一充电桩定位 和用户端定位生成配电路径；所述预约的移动充电桩依据所述配电路径移动至用户端对用 户进行充电。

在一些优选的实施方式中，所述充电调度系统还包括紧急回归模块；所述紧急回 归模块，配置为当所述充电桩机动电量小于预设的紧急阈值

时，云端服务器根据此时 的第二充电桩定位和补电站定位生成紧急回归路径，移动充电桩根据所述紧急回归路径移 动至补电站并进行补电。

在一些优选的实施方式中，所述充电调度系统还包括闲置调度模块；所述闲置调 度模块，配置为当所述充电桩未充电时间t大于预设的闲置阈值

时，将对应的移动充电桩 充电邀请优先显示。

在一些优选的实施方式中，所述桩车配对模块包括距离配对单元和电量配对单 元；所述距离配对单元，配置为云端服务器基于用户端定位和充电桩定位估计移动充电桩 到用户端位置的距离估计机动电量损耗

，当充电桩机动电量

减去所述机动电量损耗

后剩余机动电量

大于或等于所述紧急阈值

时，视为距离配对成功；所述电量配对 单元，配置为云端服务器判定，当充电桩剩余电量

大于或等于用户端剩余电量

时，视 为电量配对成功；若一个用户端距离配对和电量配对均成功，则该用户端为对应的移动充 电桩的可服务用户端。

在一些优选的实施方式中，所述调度系统还包括应急调度模块；所述应急调度模 块，若存在所述移动充电桩的充电桩剩余电量

小于预设的可充电阈值

，且所述充电桩 机动电量

大于预设的调度阈值

时，将该移动充电桩视作可服务用户端并依照充电桩 机动电量

从小到大的将另一移动充电桩设定为预约的充电桩并进行寻路配电。

在一些优选的实施方式中，所述充电调度系统还包括耗尽补充模块；所述耗尽补 充模块，配置为当所述充电桩剩余电量

小于预设的耗尽阈值

时，向所述云端服务器发 出耗尽信号，当所述云端服务器接收到所述耗尽信号时根据此时的第三充电桩定位和补电 站定位生成回归补电路径，所述移动充电桩充电完成后依据所述补电路径移动至补电站并 进行补电。

在一些优选的实施方式中，所述充电调度系统还包括应急替换模块；所述应急替 换模块，配置为当预约的移动充电桩在依据所述配电路径移动的过程中识别到障碍物阻 挡，若无法继续移动的时间大于预设的应急替换阈值

时，将距离用户端定位最近的移动 充电桩设置为预约的移动充电桩。

本发明的有益效果：（1）本发明移动充电桩主动配电的充电调度系统将现有的从电动汽车端搜寻充电桩改为由充电桩主动发出配电邀请，使得移动充电桩的利用率得到提高，即使电动汽车需要充电量较小也调用充电桩进行充电，使电动车长期保持高电量状态避免突发情况；（2）本发明移动充电桩主动配电的充电调度系统通过计算充电桩未在充电的时间，当未充电的时间过长时优先显示，进而调度到急需用电的区域，相较于现有的统计各时间段各区域的用电情况来排布各区域电桩数量，本发明的调度系统更实时更准确；（3）本发明移动充电桩主动配电的充电调度系统充分考虑了移动充电桩的机动电量和剩余电量，通过将机动电量高而剩余电量低的移动充电桩视为用户端并选取机动电量低的移动充电桩对其寻路配电，充分地利用了充电桩，避免出现充电桩频繁需要返回补电站补电耽误高峰期用电的问题。

附图说明

通过阅读参照以下附图所作的对非限制性实施例所作的详细描述，本申请的其它特征、目的和优点将会变得更明显：图1是本发明移动充电桩主动配电的充电调度系统的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本申请作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅用于解释相关发明，而非对该发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与有关发明相关的部分。

本发明提供一种移动充电桩主动配电的充电调度系统，所述充电调度系统包括信 息获取模块、桩车配对模块、充电邀请模块、充电桩预约模块和寻路配电模块；所述信息获 取模块，配置为云端服务器获取移动充电桩实时信息、用户端实时信息和补电站实时定位 信息；其中，所述移动充电桩实时信息包括充电桩定位、充电桩剩余电量

、充电桩机动电 量

和充电桩未充电时间t，所述用户端实时信息包括用户端剩余电量

、用户端充满电 所需电量

和用户端定位；所述桩车配对模块，配置为所述云端服务器根据所述移动充电 桩实时信息和用户端实时信息选取每个移动充电桩的可服务用户端；所述充电邀请模块， 配置为所述移动充电桩每隔预设的周期

向所述可服务用户端发送充电邀请信号；所述充 电桩预约模块，配置为用户端的人机交互设备在地图上显示发送了充电邀请信号的移动充 电桩实时信息以供用户选取；在用户选取后预约的移动充电桩后向所述云端服务器发送充 电请求信号；所述寻路配电模块，配置为所述云端服务器收到充电请求信号后根据预约的 移动充电桩此时的第一充电桩定位和用户端定位生成配电路径；所述预约的移动充电桩依 据所述配电路径移动至用户端对用户进行充电。

为了更清晰地对本发明移动充电桩主动配电的充电调度系统进行说明，下面结合图1对本发明实施例中各步骤展开详述。

本发明一种实施例的移动充电桩主动配电的充电调度系统，包括信息获取模块、 桩车配对模块、充电邀请模块、充电桩预约模块和寻路配电模块，各模块详细描述如下：所 述信息获取模块，配置为云端服务器获取移动充电桩实时信息、用户端实时信息和补电站 实时定位信息；其中，所述移动充电桩实时信息包括充电桩定位、充电桩剩余电量

、充电 桩机动电量

和充电桩未充电时间t，所述用户端实时信息包括用户端剩余电量

、用户 端充满电所需电量

和用户端定位；优选地，云端服务器还可根据需要实时获取用户端的 充电协议，适用的端口型号最优的充电方案等。

所述桩车配对模块，配置为所述云端服务器根据所述移动充电桩实时信息和用户 端实时信息选取每个移动充电桩的可服务用户端；在本实施例中，所述桩车配对模块包括 距离配对单元和电量配对单元；所述距离配对单元，配置为云端服务器基于用户端定位和 充电桩定位估计移动充电桩到用户端位置的距离估计机动电量损耗

，当充电桩机动电 量

减去所述机动电量损耗

后剩余机动电量

大于或等于所述紧急阈值

时，视为 距离配对成功；所述电量配对单元，配置为云端服务器判定，当充电桩剩余电量

大于或 等于用户端剩余电量

时，视为电量配对成功；若一个用户端距离配对和电量配对均成 功，则该用户端为对应的移动充电桩的可服务用户端。

所述充电邀请模块，配置为所述移动充电桩每隔预设的周期

向所述可服务用户 端发送充电邀请信号；优选地，所述充电邀请可以包含预设的分区计费方案，可移动充电桩 剩余机动电量约低打折优惠等级越高；也可采用其他的分区计费方案，每个充电桩对每个 可服务用户端的分区计费方案不同，也可人为设定；所述充电桩预约模块，配置为用户端的 人机交互设备在地图上显示发送了充电邀请信号的移动充电桩实时信息以供用户选取；在 用户选取后预约的移动充电桩后向所述云端服务器发送充电请求信号；所述寻路配电模 块，配置为所述云端服务器收到充电请求信号后根据预约的移动充电桩此时的第一充电桩 定位和用户端定位生成配电路径；所述预约的移动充电桩依据所述配电路径移动至用户端 对用户进行充电。

在本实施例中当完成充电任务后，所述移动充电桩原地进入未充电状态。

在本实施例中，所述充电调度系统还包括紧急回归模块；所述紧急回归模块，配置 为当所述充电桩机动电量小于预设的紧急阈值

时，云端服务器根据此时的第二充电桩 定位和补电站定位生成紧急回归路径，移动充电桩根据所述紧急回归路径移动至补电站并 进行补电。

在本实施例中，所述充电调度系统还包括闲置调度模块；所述闲置调度模块，配置 为当所述充电桩未充电时间t大于预设的闲置阈值

时，将对应的移动充电桩充电邀请优 先显示。

优选地，优先显示的方式包括但不仅限于提供充电价格优惠、发放红包或在每个用户端中若是出现需优先显示的移动充电桩则暂不显示其他移动充电桩。如果闲置时间过长，说明该充电桩所在区域可能是低谷区域，没有充电需求，通过优先显示的方式根据用户端的需求将闲置的充电桩调到有需求的区域，能够实时地调整移动充电桩在整个区域的排布，因为是需要使用才调走，所以不会出现把一个充电桩调到高峰区域却又用不上的情况，合理地运用了充电桩的资源，使每个充电桩都能够得到充分的利用。

在本实施例中，所述调度系统还包括应急调度模块；所述应急调度模块，若存在所 述移动充电桩的充电桩剩余电量

小于预设的可充电阈值

，且所述充电桩机动电量

大于预设的调度阈值

时，将该移动充电桩视作可服务用户端并依照充电桩机动电量

从小到大的将另一移动充电桩设定为预约的充电桩并进行寻路配电。

优选地，常常出现一个移动充电桩已经把剩余电量用尽但是却还剩余比较多的机动电量，另一个移动充电桩却剩余电量充足但是机动电量不足的情况，按照现有的移动充电桩调度方法，需要将两个充电桩都返回补电站进行补电，通过将机动电量少的移动充电桩的剩余电量转移到机动电量多的移动充电桩，可以提高移动充电桩的利用率，避免了在高峰期高峰区域出现大量充电桩需要返回补电而造成充电断档的问题。

在本实施例中，所述充电调度系统还包括耗尽补充模块；所述耗尽补充模块，配置 为当所述充电桩剩余电量

小于预设的耗尽阈值

时，向所述云端服务器发出耗尽信号， 当所述云端服务器接收到所述耗尽信号时根据此时的第三充电桩定位和补电站定位生成 回归补电路径，所述移动充电桩充电完成后依据所述补电路径移动至补电站并进行补电。

所述充电调度系统还包括应急替换模块；所述应急替换模块，配置为当预约的移 动充电桩在依据所述配电路径移动的过程中识别到障碍物阻挡，若无法继续移动的时间大 于预设的应急替换阈值

时，将距离用户端定位最近的移动充电桩设置为预约的移动充电 桩。

优选的，当移动充电桩在预设的配电路径上长时间无法移动且无法绕行时，通过设置附近的未充电移动充电桩为预约的移动充电桩，自身重新设置为未充电的充电桩，及时地满足了用户端的用电需求同时被阻挡的移动充电桩还可匹配其他的用户端生成其他的配电路径，提高了移动充电桩的利用率。

在本实施例中，电动汽车第一次充电时，移动充电桩通过视觉设备识别电动车充电接口的位置并记录此时的移动充电桩机械臂的位姿或接口的相对位置参数，并将所述机械臂的位姿或接口的相对位置参数发送至服务器，服务器建立该电动汽车的用户个人档案，当该用户再次充电时，将所述机械臂的位姿或接口的相对位置参数发送至预约的移动充电桩。

需要说明的是，上述实施例提供的移动充电桩主动配电的充电调度系统，仅以上述各功能模块的划分进行举例说明，在实际应用中，可以根据需要而将上述功能分配由不同的功能模块来完成，即将本发明实施例中的模块或者步骤再分解或者组合，例如，上述实施例的模块可以合并为一个模块，也可以进一步拆分成多个子模块，以完成以上描述的全部或者部分功能。对于本发明实施例中涉及的模块、步骤的名称，仅仅是为了区分各个模块或者步骤，不视为对本发明的不当限定。

本领域技术人员应该能够意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的模块、方法步骤，能够以电子硬件、计算机软件或者二者的结合来实现，软件模块、方法步骤对应的程序可以置于随机存储器（RAM）、内存、只读存储器（ROM）、电可编程ROM、电可擦除可编程ROM、寄存器、硬盘、可移动磁盘、CD-ROM、或技术领域内所公知的任意其它形式的存储介质中。为了清楚地说明电子硬件和软件的可互换性，在上述说明中已经按照功能一般性地描述了各示例的组成及步骤。这些功能究竟以电子硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。本领域技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本发明的范围。

术语“第一”、 “第二”等是用于区别类似的对象，而不是用于描述或表示特定的顺序或先后次序。

术语“包括”或者任何其它类似用语旨在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备/装置不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其它要素，或者还包括这些过程、方法、物品或者设备/装置所固有的要素。

至此，已经结合附图所示的优选实施方式描述了本发明的技术方案，但是，本领域技术人员容易理解的是，本发明的保护范围显然不局限于这些具体实施方式。在不偏离本发明的原理的前提下，本领域技术人员可以对相关技术特征做出等同的更改或替换，这些更改或替换之后的技术方案都将落入本发明的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种移动充电桩主动配电的充电调度系统，其特征在于，所述充电调度系统包括信 息获取模块、桩车配对模块、充电邀请模块、充电桩预约模块和寻路配电模块；所述信息获 取模块，配置为云端服务器获取移动充电桩实时信息、用户端实时信息和补电站实时定位 信息；其中，所述移动充电桩实时信息包括充电桩定位、充电桩剩余电量

、充电桩机动电 量

和充电桩未充电时间t，所述用户端实时信息包括用户端剩余电量

、用户端充满电 所需电量

和用户端定位；所述桩车配对模块，配置为所述云端服务器根据所述移动充电 桩实时信息和用户端实时信息选取每个移动充电桩的可服务用户端，所述桩车配对模块包 括距离配对单元和电量配对单元；所述距离配对单元，配置为云端服务器基于用户端定位 和充电桩定位估计移动充电桩到用户端位置的距离,进而估计机动电量损耗

，当充电桩 机动电量

减去所述机动电量损耗

后剩余机动电量

大于或等于紧急阈值时，视 为距离配对成功；所述电量配对单元，配置为云端服务器判定，当充电桩剩余电量

大于 或等于用户端剩余电量

时，视为电量配对成功；若一个用户端距离配对和电量配对均成 功，则该用户端为对应的移动充电桩的可服务用户端；所述充电邀请模块，配置为所述移动 充电桩每隔预设的周期

向所述可服务用户端发送充电邀请信号；所述充电桩预约模块， 配置为用户端的人机交互设备在地图上显示发送了充电邀请信号的移动充电桩实时信息 以供用户选取；在用户选取后预约的移动充电桩后向所述云端服务器发送充电请求信号； 所述寻路配电模块，配置为所述云端服务器收到充电请求信号后根据预约的移动充电桩此 时的第一充电桩定位和用户端定位生成配电路径；所述预约的移动充电桩依据所述配电路 径移动至用户端对用户进行充电；所述充电调度系统还包括闲置调度模块；所述闲置调度 模块，配置为当所述充电桩未充电时间t大于预设的闲置阈值

时，将对应的移动充电桩充 电邀请优先显示；所述充电调度系统还包括应急调度模块；所述应急调度模块，若存在所述 移动充电桩的充电桩剩余电量

小于预设的可充电阈值

，且所述充电桩机动电量

大 于预设的调度阈值

时，将该移动充电桩视作可服务用户端并依照充电桩机动电量

从 小到大的将另一移动充电桩设定为预约的充电桩并进行寻路配电。

2.根据权利要求1所述的移动充电桩主动配电的充电调度系统，其特征在于，所述充电 调度系统还包括紧急回归模块；所述紧急回归模块，配置为当所述充电桩剩余机动电量

小于预设的紧急阈值

时，云端服务器根据此时的第二充电桩定位和补电站定位生成紧 急回归路径，移动充电桩根据所述紧急回归路径移动至补电站并进行补电。

3.根据权利要求1所述移动充电桩主动配电的充电调度系统，其特征在于，所述充电调 度系统还包括耗尽补充模块；所述耗尽补充模块，配置为当所述充电桩剩余电量

小于预 设的耗尽阈值

时，向所述云端服务器发出耗尽信号，当所述云端服务器接收到所述耗 尽信号时根据此时的第三充电桩定位和补电站定位生成回归补电路径，所述移动充电桩充 电完成后依据所述回归补电路径移动至补电站并进行补电。

4.根据权利要求1所述移动充电桩主动配电的充电调度系统，其特征在于，所述充电调 度系统还包括应急替换模块；所述应急替换模块，配置为当预约的移动充电桩在依据所述 配电路径移动的过程中识别到障碍物阻挡，若无法继续移动的时间大于预设的应急替换阈 值

时，将距离用户端定位最近的移动充电桩设置为预约的移动充电桩。

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