CN112277713B - 一种电动车与充电桩的动态分配方法及装置 - Google Patents

一种电动车与充电桩的动态分配方法及装置 Download PDF

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Abstract

本发明提出了一种电动车与充电桩的动态分配方法及装置，所述动态分配方法包括：获取电动车的充电请求，根据充电请求获取电动车的预计充电时间与充电功率；判断充电请求中是否有预约信息，根据判断结果为电动车分配优先级；基于分配的优先级，根据匹配策略在可用的充电桩中筛选出与电动车的充电功率匹配的充电桩；根据匹配结果和预计充电时间，更新充电桩的可用情况。基于电动车本身的充电性能，筛选出能够满足电动车充电功率的充电桩，避免了充电桩资源浪费现象，基于预先分配的优先级为电动车分配充电桩，能够在最大程度上保证电动车能够及时充电，减少了等待充电的时间。

Description

一种电动车与充电桩的动态分配方法及装置
技术领域
本发明属于充电桩分配领域，尤其涉及一种电动车与充电桩的动态分配方法及装置。
背景技术
随着电动车在市场中的占有额越来越大，充电站为了适应多种类型电动车的充电需求，建立了一定数量可提供的输出功率不同的充电桩，以满足不同功率的电动车充电。充电时间取决于动力电池的剩余电量(State of Charge，SOC)以及电动车和充电桩的功率分配，并不是充电桩功率越大就越好，若充电桩功率远大于电动车的需求功率，会造成充电桩资源浪费，若充电桩功率远小于电动车的需求功率，又会导致充电时间过长，降低了充电效率。因此，只有两者正好分配时才能达到最佳充电状态
传统的充电站通常采用随机分配的方式为电动车分配充电桩，很容易发生电动车和充电桩的功率不分配问题，影响充电桩的充电效率。
发明内容
为了解决现有技术中存在的缺点和不足，本发明提出了一种电动车与充电桩的动态分配方法，包括：
获取电动车的充电请求，根据充电请求获取电动车的预计充电时间与充电功率；
判断充电请求中是否有预约信息，根据判断结果为电动车分配优先级；
基于分配的优先级，根据匹配策略在可用的充电桩中筛选出与电动车的充电功率匹配的充电桩；
根据匹配结果和预计充电时间，更新充电桩的可用情况。
可选的，所述获取电动车的充电请求，根据充电请求获取电动车的预计充电时间与充电功率，包括：
从电动车的充电请求中提取出电动车上动力电池的充电电压、充电电流、电池总容量以及剩余电量，其中所述剩余电量是通过电动车的已行驶里程与预设最大里程的比值计算得到的；
计算充电电压和充电电流的乘积，得到动力电池的充电功率Pbat；
基于公式一计算电动车的预计充电时间TP；
Figure BDA0002688624970000021
其中，Tep为发起充电请求时输入的预计开始充电的时间，S为动力电池的剩余电量，E为发起充电请求时输入的电池总容量；Tp、Tep、S、E、Pbat的取值范围均为正数。
可选的，所述判断充电请求中是否有预约信息，根据判断结果为电动车分配优先级，包括：
判断充电请求中是否有预约信息；
若充电请求中没有预约信息，则为发起所述充电请求的电动车分配最低的优先级；
若充电请求中有预约信息，则基于预计充电时间为发起充电请求的电动车分配优先级，预计充电时间越短，优先级越高。
可选的，所述基于分配的优先级，根据匹配策略在可用的充电桩中筛选出与电动车的充电功率匹配的充电桩，包括：
获取当前优先级最高的电动车的充电功率；
调用充电桩的可用列表，对可用列表中各个充电桩的输出功率进行遍历，根据匹配策略筛选出输出功率大于充电功率的充电桩；
从筛选出的充电桩中确定输出功率最小的充电桩，将电动车与确定的充电桩进行匹配。
进一步的，所述根据匹配结果和预计充电时间，更新充电桩的可用情况，包括：
将已匹配到电动车的充电桩从可用列表中删除，直至经过预计充电时间后，再将所述充电桩重新添加到可用列表中。
本发明还基于同样的发明思路提出了一种电动车与充电桩的动态分配装置，其特征在于，所述动态分配装置包括：
获取单元：用于获取电动车的充电请求，根据充电请求获取电动车的预计充电时间与充电功率；
优先级单元：用于判断充电请求中是否有预约信息，根据判断结果为电动车分配优先级；
匹配单元：用于基于分配的优先级，根据匹配策略在可用的充电桩中筛选出与电动车的充电功率匹配的充电桩；
更新单元：用于根据匹配结果和预计充电时间，更新充电桩的可用情况。
可选的，所述获取单元具体用于：
从电动车的充电请求中提取出电动车上动力电池的充电电压、充电电流、电池总容量以及剩余电量，其中所述剩余电量是通过电动车的已行驶里程与预设最大里程的比值计算得到的；
计算充电电压和充电电流的乘积，得到动力电池的充电功率Pbat；
基于公式一计算电动车的预计充电时间TP；
Figure BDA0002688624970000041
其中，Tep为发起充电请求时输入的预计开始充电的时间，S为动力电池的剩余电量，E为发起充电请求时输入的电池总容量；Tep、Tep、S、E、Pbat的取值范围均为正数。
可选的，所述优先级单元具体用于：
判断充电请求中是否有预约信息；
若充电请求中没有预约信息，则为发起所述充电请求的电动车分配最低的优先级；
若充电请求中有预约信息，则基于预计充电时间为发起充电请求的电动车分配优先级，预计充电时间越短，优先级越高。
可选的，所述匹配单元具体用于：
获取当前优先级最高的电动车的充电功率；
调用充电桩的可用列表，对可用列表中各个充电桩的输出功率进行遍历，根据匹配策略筛选出输出功率大于充电功率的充电桩；
从筛选出的充电桩中确定输出功率最小的充电桩，将电动车与确定的充电桩进行匹配。
进一步的，所述更新单元具体用于：
将已匹配到电动车的充电桩从可用列表中删除，直至经过预计充电时间后，再将所述充电桩重新添加到可用列表中。
本发明提供的技术方案带来的有益效果是：
基于电动车本身的充电性能，根据匹配策略筛选出能够满足电动车充电功率的充电桩，使匹配到的充电桩的输出功率既大于电动车充电功率，又不会发生给电动车充电的充电桩输出功率远大于充电功率的问题，避免了充电桩资源浪费现象。基于预先分配的优先级为电动车分配充电桩，能够在最大程度上保证电动车能够及时充电，减少了等待充电的时间。
同时，在为电动车匹配到合适的充电桩后，根据电动车的预计充电时间及时更新充电桩的可用列表，便于为下一个电动车继续匹配剩余充电桩，实现充电桩的动态匹配。
附图说明
为了更清楚地说明本发明的技术方案，下面将对实施例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为本发明提出的一种电动车与充电桩的动态分配方法的流程示意图；
图2为本发明提出的一种电动车与充电桩的动态分配装置的结构框图。
具体实施方式
为使本发明的结构和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明的结构作进一步地描述。
实施例一
如图1所示，本发明提出了一种电动车与充电桩的动态分配方法，包括：
S1：获取电动车的充电请求，根据充电请求获取电动车的预计充电时间与充电功率。
所述充电请求包括电动车上动力电池的充电电压、充电电流、电池总容量以及剩余电量。其中，所述剩余电量是通过电动车的已行驶里程与预设最大里程的比值计算得到的，即剩余电量S的计算公式为：
Figure BDA0002688624970000061
L为电动车的已行驶里程，通过电动车的里程表获得；L0电动车的预设最大里程，为电动车的固定出厂参数。在本实施例中，剩余电量S为百分比的形式，当S为100％表示动力电池已充满。L、L0的取值范围均为正数。
所述充电请求还包括电动车上动力电池的充电电压、充电电流，在本实施例中，所述充电电压、充电电流为电动车在上一次充电时记录下历史充电电压、历史充电电流，即电动车在每次充电时自动将充电电压、充电电流记录存储在电动车内部的微处理器中，以便下一次发起充电请求时提取出历史充电电压、历史充电电流，从而得到动力电池的充电功率。
所述根据充电请求获取电动车的预计充电时间与充电功率，包括：
计算充电电压和充电电流的乘积，得到动力电池的充电功率Pbat；
基于公式一计算电动车的预计充电时间TP；
Figure BDA0002688624970000062
其中，Tep为发起充电请求时输入的预计开始充电的时间，S为动力电池的剩余电量，E为发起充电请求时输入的电池总容量；Tp、Tep、S、E、Pbat的取值范围均为正数。
在本实施例中，Tep、E均为用户在发起充电请求时人工输入的数据。
S2：判断充电请求中是否有预约信息，根据判断结果为电动车分配优先级。
在本实施例中，用户在发起充电请求时可以选择是否填写预约信息，填写了预约信息的用户的优先级大于未预约的用户。因此，在为电动车分配优先级时，首先判断充电请求中是否有预约信息，若充电请求中没有预约信息，则为发起所述充电请求的电动车分配最低的优先级；若充电请求中有预约信息，则基于预计充电时间为发起充电请求的电动车分配优先级，预计充电时间越短，优先级越高。
在S1中计算得到的预计充电时间TP越短，说明对应的电动车的充电需求越急迫，因此优先为预计充电时间TP最短的电动车匹配充电桩，即为所述电动车分配最高的优先级。
根据预约情况和预计充电时间为电动车分配相应的优先级，并优先确保提出预约的电动车能够优先充电，最大程度上减少了电动车等待充电的时间。
S3：基于分配的优先级，根据匹配策略在可用的充电桩中筛选出与电动车的充电功率匹配的充电桩。
按照从高到低的优先级顺序，依次为发起充电请求的电动车匹配充电桩。每一次的匹配过程具体包括：
获取当前优先级最高的电动车的充电功率；
调用充电桩的可用列表，对可用列表中各个充电桩的输出功率进行遍历，筛选出输出功率大于充电功率的充电桩；
根据匹配策略从筛选出的充电桩中确定输出功率最小的充电桩，将电动车与确定的充电桩进行匹配。
例如，通过充电桩的可用列表已知，当前可用的充电桩的输出功率分别为1个30kw的充电桩A、2个60kw的充电桩B和充电桩C、1个100kw的充电桩D以及2个200kw的充电桩E和充电桩F，电动车的充电功率为70kw。因此，通过对各个充电桩的输出功率进行遍历，筛选出充电桩D、充电桩E和充电桩F。再根据匹配策略，从充电桩D、充电桩E和充电桩F中确定充电桩D为所述电动车匹配到的充电桩。所述匹配策略即选择可用的充电桩中输出功率比电动车充电功率大且与充电功率最接近的充电桩。
通过上述匹配策略匹配到的充电桩，与传统的随机匹配相比，其输出功率既能满足电动车的充电功率要求，又不会远大于充电功率导致资源浪费，避免了后续充电功率不同的其他电动车无法匹配到合适的充电桩的问题。
S4：根据匹配结果和预计充电时间，更新充电桩的可用情况。
将已匹配到电动车的充电桩从可用列表中删除，直至经过预计充电时间后，再将所述充电桩重新添加到可用列表中。
在为电动车匹配到合适的充电桩后，根据电动车的预计充电时间及时更新充电桩的可用列表，便于为下一个电动车继续匹配剩余充电桩，实现充电桩的动态匹配。
实施例二
如图2所示，本发明提出了一种电动车与充电桩的动态分配装置5，包括：
获取单元51：用于获取电动车的充电请求，根据充电请求获取电动车的预计充电时间与充电功率。
所述充电请求包括电动车上动力电池的充电电压、充电电流、电池总容量以及剩余电量。其中，所述剩余电量是通过电动车的已行驶里程与预设最大里程的比值计算得到的，即剩余电量S的计算公式为：
Figure BDA0002688624970000081
L为电动车的已行驶里程，通过电动车的里程表获得；L0电动车的预设最大里程，为电动车的固定出厂参数。在本实施例中，剩余电量S为百分比的形式，当S为100％表示动力电池已充满。L、L0的取值范围均为正数。
所述充电请求还包括电动车上动力电池的充电电压、充电电流，在本实施例中，所述充电电压、充电电流为电动车在上一次充电时记录下历史充电电压、历史充电电流，即电动车在每次充电时自动将充电电压、充电电流记录存储在电动车内部的微处理器中，以便下一次发起充电请求时提取出历史充电电压、历史充电电流，从而得到动力电池的充电功率。
所述根据充电请求获取电动车的预计充电时间与充电功率，包括：
计算充电电压和充电电流的乘积，得到动力电池的充电功率Pbat；
基于公式一计算电动车的预计充电时间TP；
Figure BDA0002688624970000091
其中，Tep为发起充电请求时输入的预计开始充电的时间，S为动力电池的剩余电量，E为发起充电请求时输入的电池总容量；Tp、Tep、S、E、Pbat的取值范围均为正数。
在本实施例中，Tep、E均为用户在发起充电请求时人工输入的数据。
优先级单元52：用于判断充电请求中是否有预约信息，根据判断结果为电动车分配优先级。
在本实施例中，用户在发起充电请求时可以选择是否填写预约信息，填写了预约信息的用户的优先级大于未预约的用户。因此，在为电动车分配优先级时，首先判断充电请求中是否有预约信息，若充电请求中没有预约信息，则为发起所述充电请求的电动车分配最低的优先级；若充电请求中有预约信息，则基于预计充电时间为发起充电请求的电动车分配优先级，预计充电时间越短，优先级越高。
在获取单元51中计算得到的预计充电时间TP越短，说明对应的电动车的充电需求越急迫，因此优先为预计充电时间TP最短的电动车匹配充电桩，即为所述电动车分配最高的优先级。
根据预约情况和预计充电时间为电动车分配相应的优先级，并优先确保提出预约的电动车能够优先充电，最大程度上减少了电动车等待充电的时间。
匹配单元53：用于基于分配的优先级，根据匹配策略在可用的充电桩中筛选出与电动车的充电功率匹配的充电桩。
按照从高到低的优先级顺序，依次为发起充电请求的电动车匹配充电桩。每一次的匹配过程具体包括：
获取当前优先级最高的电动车的充电功率；
调用充电桩的可用列表，对可用列表中各个充电桩的输出功率进行遍历，筛选出输出功率大于充电功率的充电桩；
根据匹配策略从筛选出的充电桩中确定输出功率最小的充电桩，将电动车与确定的充电桩进行匹配。
例如，通过充电桩的可用列表已知，当前可用的充电桩的输出功率分别为1个30kw的充电桩A、2个60kw的充电桩B和充电桩C、1个100kw的充电桩D以及2个200kw的充电桩E和充电桩F，电动车的充电功率为70kw。因此，通过对各个充电桩的输出功率进行遍历，筛选出充电桩D、充电桩E和充电桩F。再根据匹配策略，从充电桩D、充电桩E和充电桩F中确定充电桩D为所述电动车匹配到的充电桩。所述匹配策略即选择可用的充电桩中输出功率比电动车充电功率大且与充电功率最接近的充电桩。
通过上述匹配策略匹配到的充电桩，与传统的随机匹配相比，其输出功率既能满足电动车的充电功率要求，又不会远大于充电功率导致资源浪费，避免了后续充电功率不同的其他电动车无法匹配到合适的充电桩的问题。
更新单元54：用于根据匹配结果和预计充电时间，更新充电桩的可用情况。
将已匹配到电动车的充电桩从可用列表中删除，直至经过预计充电时间后，再将所述充电桩重新添加到可用列表中。
在为电动车匹配到合适的充电桩后，根据电动车的预计充电时间及时更新充电桩的可用列表，便于为下一个电动车继续匹配剩余充电桩，实现充电桩的动态匹配。
上述实施例中的各个序号仅仅为了描述，不代表各部件的组装或使用过程中的先后顺序。
以上所述仅为本发明的实施例，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)

1.一种电动车与充电桩的动态分配方法，其特征在于，所述动态分配方法包括：
获取电动车的充电请求，根据充电请求获取电动车的预计充电时间与充电功率；
判断充电请求中是否有预约信息，根据判断结果为电动车分配优先级；
基于分配的优先级，根据匹配策略在可用的充电桩中筛选出与电动车的充电功率匹配的充电桩；
根据匹配结果和预计充电时间，更新充电桩的可用情况；
所述判断充电请求中是否有预约信息，根据判断结果为电动车分配优先级，包括：
判断充电请求中是否有预约信息；
若充电请求中没有预约信息，则为发起所述充电请求的电动车分配最低的优先级；
若充电请求中有预约信息，则基于预计充电时间为发起充电请求的电动车分配优先级，预计充电时间越短，优先级越高。
2.根据权利要求1所述的一种电动车与充电桩的动态分配方法，其特征在于，所述获取电动车的充电请求，根据充电请求获取电动车的预计充电时间与充电功率，包括：
从电动车的充电请求中提取出电动车上动力电池的充电电压、充电电流、电池总容量以及剩余电量，其中所述剩余电量是通过电动车的已行驶里程与预设最大里程的比值计算得到的；
计算充电电压和充电电流的乘积，得到动力电池的充电功率Pbat；
基于公式一计算电动车的预计充电时间TP；
Figure FDA0003514597560000011
其中，Tep为发起充电请求时输入的预计开始充电的时间，S为动力电池的剩余电量，E为发起充电请求时输入的电池总容量；Tp、Tep、S、E、Pbat的取值范围均为正数。
3.根据权利要求1所述的一种电动车与充电桩的动态分配方法，其特征在于，所述基于分配的优先级，根据匹配策略在可用的充电桩中筛选出与电动车的充电功率匹配的充电桩，包括：
获取当前优先级最高的电动车的充电功率；
调用充电桩的可用列表，对可用列表中各个充电桩的输出功率进行遍历，根据匹配策略筛选出输出功率大于充电功率的充电桩；
从筛选出的充电桩中确定输出功率最小的充电桩，将电动车与确定的充电桩进行匹配。
4.根据权利要求3所述的一种电动车与充电桩的动态分配方法，其特征在于，所述根据匹配结果和预计充电时间，更新充电桩的可用情况，包括：
将已匹配到电动车的充电桩从可用列表中删除，直至经过预计充电时间后，再将所述充电桩重新添加到可用列表中。
5.一种电动车与充电桩的动态分配装置，其特征在于，所述动态分配装置包括：
获取单元：用于获取电动车的充电请求，根据充电请求获取电动车的预计充电时间与充电功率；
优先级单元：用于判断充电请求中是否有预约信息，根据判断结果为电动车分配优先级；
匹配单元：用于基于分配的优先级，根据匹配策略在可用的充电桩中筛选出与电动车的充电功率匹配的充电桩；
更新单元：用于根据匹配结果和预计充电时间，更新充电桩的可用情况；
所述优先级单元具体用于：
判断充电请求中是否有预约信息；
若充电请求中没有预约信息，则为发起所述充电请求的电动车分配最低的优先级；
若充电请求中有预约信息，则基于预计充电时间为发起充电请求的电动车分配优先级，预计充电时间越短，优先级越高。
6.根据权利要求5所述的一种电动车与充电桩的动态分配装置，其特征在于，所述获取单元具体用于：
从电动车的充电请求中提取出电动车上动力电池的充电电压、充电电流、电池总容量以及剩余电量，其中所述剩余电量是通过电动车的已行驶里程与预设最大里程的比值计算得到的；
计算充电电压和充电电流的乘积，得到动力电池的充电功率Pbat；
基于公式一计算电动车的预计充电时间TP；
Figure FDA0003514597560000031
其中，Tep为发起充电请求时输入的预计开始充电的时间，S为动力电池的剩余电量，E为发起充电请求时输入的电池总容量；Tep、Tep、S、E、Pbat的取值范围均为正数。
7.根据权利要求5所述的一种电动车与充电桩的动态分配装置，其特征在于，所述匹配单元具体用于：
获取当前优先级最高的电动车的充电功率；
调用充电桩的可用列表，对可用列表中各个充电桩的输出功率进行遍历，根据匹配策略筛选出输出功率大于充电功率的充电桩；
从筛选出的充电桩中确定输出功率最小的充电桩，将电动车与确定的充电桩进行匹配。
8.根据权利要求7所述的一种电动车与充电桩的动态分配装置，其特征在于，所述更新单元具体用于：
将已匹配到电动车的充电桩从可用列表中删除，直至经过预计充电时间后，再将所述充电桩重新添加到可用列表中。
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