CN112590604A - 一种新能源汽车充电桩群运营管理系统 - Google Patents

一种新能源汽车充电桩群运营管理系统 Download PDF

Info

Publication number
CN112590604A
CN112590604A CN202011390435.3A CN202011390435A CN112590604A CN 112590604 A CN112590604 A CN 112590604A CN 202011390435 A CN202011390435 A CN 202011390435A CN 112590604 A CN112590604 A CN 112590604A
Authority
CN
China
Prior art keywords
data
user
charging pile
charging
waiting time
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN202011390435.3A
Other languages
English (en)
Inventor
朱峰
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Northern Research Institute Of Njust
Original Assignee
Northern Research Institute Of Njust
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Northern Research Institute Of Njust filed Critical Northern Research Institute Of Njust
Priority to CN202011390435.3A priority Critical patent/CN112590604A/zh
Publication of CN112590604A publication Critical patent/CN112590604A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L53/00—Methods of charging batteries, specially adapted for electric vehicles; Charging stations or on-board charging equipment therefor; Exchange of energy storage elements in electric vehicles
    • B60L53/60—Monitoring or controlling charging stations
    • B60L53/66—Data transfer between charging stations and vehicles
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L53/00—Methods of charging batteries, specially adapted for electric vehicles; Charging stations or on-board charging equipment therefor; Exchange of energy storage elements in electric vehicles
    • B60L53/60—Monitoring or controlling charging stations
    • B60L53/62—Monitoring or controlling charging stations in response to charging parameters, e.g. current, voltage or electrical charge
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L53/00—Methods of charging batteries, specially adapted for electric vehicles; Charging stations or on-board charging equipment therefor; Exchange of energy storage elements in electric vehicles
    • B60L53/60—Monitoring or controlling charging stations
    • B60L53/64—Optimising energy costs, e.g. responding to electricity rates
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L53/00—Methods of charging batteries, specially adapted for electric vehicles; Charging stations or on-board charging equipment therefor; Exchange of energy storage elements in electric vehicles
    • B60L53/60—Monitoring or controlling charging stations
    • B60L53/67—Controlling two or more charging stations
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L53/00—Methods of charging batteries, specially adapted for electric vehicles; Charging stations or on-board charging equipment therefor; Exchange of energy storage elements in electric vehicles
    • B60L53/60—Monitoring or controlling charging stations
    • B60L53/68—Off-site monitoring or control, e.g. remote control
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06Q—INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGY [ICT] SPECIALLY ADAPTED FOR ADMINISTRATIVE, COMMERCIAL, FINANCIAL, MANAGERIAL OR SUPERVISORY PURPOSES; SYSTEMS OR METHODS SPECIALLY ADAPTED FOR ADMINISTRATIVE, COMMERCIAL, FINANCIAL, MANAGERIAL OR SUPERVISORY PURPOSES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G06Q10/00—Administration; Management
    • G06Q10/06—Resources, workflows, human or project management; Enterprise or organisation planning; Enterprise or organisation modelling
    • G06Q10/063—Operations research, analysis or management
    • G06Q10/0631—Resource planning, allocation, distributing or scheduling for enterprises or organisations
    • G06Q10/06312—Adjustment or analysis of established resource schedule, e.g. resource or task levelling, or dynamic rescheduling
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06Q—INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGY [ICT] SPECIALLY ADAPTED FOR ADMINISTRATIVE, COMMERCIAL, FINANCIAL, MANAGERIAL OR SUPERVISORY PURPOSES; SYSTEMS OR METHODS SPECIALLY ADAPTED FOR ADMINISTRATIVE, COMMERCIAL, FINANCIAL, MANAGERIAL OR SUPERVISORY PURPOSES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G06Q10/00—Administration; Management
    • G06Q10/06—Resources, workflows, human or project management; Enterprise or organisation planning; Enterprise or organisation modelling
    • G06Q10/063—Operations research, analysis or management
    • G06Q10/0631—Resource planning, allocation, distributing or scheduling for enterprises or organisations
    • G06Q10/06315—Needs-based resource requirements planning or analysis
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06Q—INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGY [ICT] SPECIALLY ADAPTED FOR ADMINISTRATIVE, COMMERCIAL, FINANCIAL, MANAGERIAL OR SUPERVISORY PURPOSES; SYSTEMS OR METHODS SPECIALLY ADAPTED FOR ADMINISTRATIVE, COMMERCIAL, FINANCIAL, MANAGERIAL OR SUPERVISORY PURPOSES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G06Q50/00—Systems or methods specially adapted for specific business sectors, e.g. utilities or tourism
    • G06Q50/06—Electricity, gas or water supply
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L2240/00—Control parameters of input or output; Target parameters
    • B60L2240/70—Interactions with external data bases, e.g. traffic centres
    • B60L2240/72—Charging station selection relying on external data
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/70—Energy storage systems for electromobility, e.g. batteries
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/7072—Electromobility specific charging systems or methods for batteries, ultracapacitors, supercapacitors or double-layer capacitors
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T90/00—Enabling technologies or technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02T90/10—Technologies relating to charging of electric vehicles
    • Y02T90/12—Electric charging stations
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T90/00—Enabling technologies or technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02T90/10—Technologies relating to charging of electric vehicles
    • Y02T90/16—Information or communication technologies improving the operation of electric vehicles
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T90/00—Enabling technologies or technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02T90/10—Technologies relating to charging of electric vehicles
    • Y02T90/16—Information or communication technologies improving the operation of electric vehicles
    • Y02T90/167—Systems integrating technologies related to power network operation and communication or information technologies for supporting the interoperability of electric or hybrid vehicles, i.e. smartgrids as interface for battery charging of electric vehicles [EV] or hybrid vehicles [HEV]
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y04—INFORMATION OR COMMUNICATION TECHNOLOGIES HAVING AN IMPACT ON OTHER TECHNOLOGY AREAS
    • Y04S—SYSTEMS INTEGRATING TECHNOLOGIES RELATED TO POWER NETWORK OPERATION, COMMUNICATION OR INFORMATION TECHNOLOGIES FOR IMPROVING THE ELECTRICAL POWER GENERATION, TRANSMISSION, DISTRIBUTION, MANAGEMENT OR USAGE, i.e. SMART GRIDS
    • Y04S30/00—Systems supporting specific end-user applications in the sector of transportation
    • Y04S30/10—Systems supporting the interoperability of electric or hybrid vehicles
    • Y04S30/12—Remote or cooperative charging

Abstract

本发明提供一种新能源汽车充电桩群运营管理系统，包括数据终端、数据传输单元、数据处理单元、运维管理中心，将充电桩群纳入统一管理，对区域内充电桩的实时状态监测，根根据用户请求对充电桩群调度，根据用户的剩余电量、用户位置、充电桩等待时间，通过聚类算法给出用户充电的最优方案，更加高效的利用充电桩，疏通拥挤状态。

Description

一种新能源汽车充电桩群运营管理系统
技术领域
本发明属于新能源汽车领域，尤其涉及一种新能源汽车充电桩的管理系统。
背景技术
当前，充电桩在进行数据通信过程中，利用服务器采集不同充电桩的实时运行数据以及充电信息等，并存储在云管理平台当中，云管理平台将所获取到的充电桩信息进行整理、分析处理，便于运维管理人员借助电脑、移动设备等来掌握充电桩的实时状态。新能源汽车的用户需要充电时，需要上网搜索附近哪有充电桩，但是对充电桩是否能用，充电桩需要等待的时间无法判断，导致有些充电桩使用情况拥挤，有些充电桩闲置时间较长，充电桩得不到高效利用。
发明内容
本发明的目的在于提供一种新能源汽车充电桩群运营管理系统，并通过管理系统的数据处理单元，按照充电桩群的实时状态和用户的充电需求进行充电桩调度，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种新能源汽车充电桩群运营管理系统，包括数据终端、数据传输单元、数据处理单元、运维管理中心，所述数据终端包括充电桩群和用户端的APP，所述数据传输单元通过控制接口、无线网络和北斗导航接收充电桩群的运行状态信息，所述运维管理中心包括监控中心和远程维护，所述数据处理单元包括根据用户充电请求对充电桩群进行调度。
进一步的，所述数据处理单元根据用户请求对充电桩群调度的流程为：
S1：用户发起充电请求，输入剩余电量、用户实时位置，发送至运营管理系统的数据处理单元，
S2：数据处理单元调取区域内新能源汽车充电桩的位置、预约充电的车辆信息，
S3：数据处理单元统计各充电桩与请求用户的距离、待充电的汽车数量及待充电时间，
S4:通过请求用户的剩余电量、用户位置和排队等待时间，给出充电的最优方案。
所述通过请求用户的剩余电量、用户位置和排队等待时间，采用聚类算法给出充电的最优方案，具体计算方法如下：
(1)基于充电管理的历史数据，以每天24小时为一个周期，采集每个周期内用户APP的剩余电量、用户位置和排队等待时间等，形成N个量测数据，每个量测数据的维度设为M，这些数据构成N×M阶数据矩阵S。
(2)以充电桩的地理位置和充电桩的使用时间为参考，检查每个周期内用户的位置和充电桩排队等待时间之间的差异性，当两者不一致时判定为无效数据。将无效数据删除，根据无效数据前后的有效数据，建立修正关系，用修正以后的数值替代无效数据，该修改函数公式表示为：
Figure BDA0002812244370000021
其中，Q′i,j为无效数据修正以后的值，Qi,j为无效数据，k和l代表数据向前和向后采集，
k1、l1为边界值，根据充电管理的历史数据数量来确定。假设被处理的无效数据有X条，经过修正的数据矩阵为(N-X)×M。
(3)选取3个出现频率高的剩余电量、用户位置和排队等待时间，对修正后的数据矩阵降维处理，得到(N-X)×3阶矩阵。
(4)对(N-X)×3阶矩阵中随机抽样，样本容量为聚类数t，初始聚类中心为
Figure BDA0002812244370000022
计算(N-X)×3矩阵到聚类中心的欧式距离，如下：
Figure BDA0002812244370000023
其中，yi1，yi2，yi3分别是剩余电量、用户位置和排队等待时间指标有效数据中第i个样本，gj1，gj2，gj3分别是剩余电量、用户位置和排队等待时间指标有效数据中第j个聚类中心，W为3维剩余电量、用户位置和排队等待时间指标的权重向量，W＝[w1,w2,w3]，且w1+w2+w3＝1。
(5)计算(N-X)×3矩阵的样本平方误差Jc(r):
Figure BDA0002812244370000031
r为迭代次数。当Jc(t-1)>Jc(t)，计算过程终止。通过公式(3)计算最小的欧式距离min(d(i,j))，得到剩余电量、用户位置和排队等待时间三个指标的最优解。
进一步的，数据传输单元控制接口在充电设备异常时将异常数据传输给数据处理单元，数据处理单元确认为异常数据后，通过监控中心远程控制充电桩开关。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明将充电桩群纳入统一管理，通过用户请求和区域内充电桩的实时状态监测，根据用户的剩余电量、用户位置、充电桩等待时间，通过聚类算法给出用户充电的最优方案，更加高效的利用充电桩，疏通拥挤状态。
附图说明
图1为本发明新能源汽车充电桩群的管理系统示意图；
图2为本发明数据处理单元的充电桩群调度流程示意图；
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，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例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1-2，本发明提供一种技术方案：
一种新能源汽车充电桩群运营管理系统，包括数据终端、数据传输单元、数据处理单元、运维管理单元，数据终端包括充电桩群和用户端的APP，数据传输单元实现通过控制接口、无线网络和北斗导航接收充电桩群的运行状态信息，数据处理单元实现充电桩群的调度和充电桩群充电异常处理，运维管理中心包括监控中心、远程维护和系统管理。
数据终端的充电桩群可以将一个区域局部或全部的充电桩纳入管理范围。数据终端的新能源汽车用户可以通过APP及时看到充电桩的运行状态，选择合适的充电桩进行充电。
数据传输单元的控制接口实时采集充电桩的运行信息，控制接口和无线网络设备之间采用STM32处理器，该处理器兼容性较高，且可以远程控制。控制接口通过CAN总线无线网络设备，采集到的信息通过无线网络发送至北斗网关，再通过北斗通信系统物联网传输至服务器，运维管理中心及时掌握充电桩的信息并进行远程控制。
运维管理中心的监控中心一方面监控充电桩的运行状态，另一方面根据用户输入，记录用户需求，包括用户名、连接地址、充电执行次数、充电执行时间、车型等记录信息。
数据处理单元包括充电桩充电异常处理和充电桩群的调度。当充电桩出现宕机、数据库连接异常或用户操作异常等异常数据，远程维护通过控制接口，维护人员可发送控制指令，对充电桩进行关停或重启。
数据处理单元的充电桩群调度流程如图2所示。
数据处理单元对充电桩群的调度基于历史数据的聚类算法，首先剔除无效数据，再对剔除后的有效数据进行聚类算法处理。当用户发出充电需求时，数据处理单元收集用户在APP上输入的剩余电量、用户位置、服务器数据处理单元收集的充电桩的排队等待时间，综合考虑汽车驾驶成本、充电桩群的实时现状、汽车充电所需时间，为用户提供快速充电服务，使用户在最短距离或最短时间内进行充电。
具体的，数据处理单元的充电桩调度聚类算法的技术方案如下：
1、基于充电管理的历史数据，以每天24小时为一个周期，采集每个周期内用户APP的剩余电量、用户位置和排队等待时间等，形成N个量测数据，每个量测数据的维度设为M，这些数据构成N×M阶数据矩阵S。
2、以充电桩的地理位置和充电桩的使用时间为参考，检查每个周期内用户的位置和充电桩排队等待时间之间的差异性，当两者不一致时判定为无效数据。将无效数据删除，根据无效数据前后的有效数据，建立修正关系，用修正以后的数值替代无效数据，该修改函数公式表示为：
Figure BDA0002812244370000051
其中，Q′i，j为无效数据修正以后的值，Qi，j为无效数据，k和l代表数据向前和向后采集，k1、l1为边界值，根据充电管理的历史数据数量来确定。假设被处理的无效数据有X条，经过修正的数据矩阵为(N-X)×M。
3、选取3个出现频率高的剩余电量、用户位置和排队等待时间，对修正后的数据矩阵降维处理，得到(N-X)×3阶矩阵。
4、对(N-X)×3阶矩阵中随机抽样，样本容量为聚类数t，初始聚类中心为
Figure BDA0002812244370000052
计算(N-X)×3矩阵到聚类中心的加权欧式距离，如下：
Figure BDA0002812244370000053
其中，yi1，yi2，yi3分别是剩余电量、用户位置和排队等待时间指标有效数据中第i个样本，gj1，gj2，gj3分别是剩余电量、用户位置和排队等待时间指标有效数据中第j个聚类中心，W为3维剩余电量、用户位置和排队等待时间指标的权重向量，W＝[w1，w2，w3]，且w1+w2+w3＝1。
计算(N-X)×3矩阵的样本平方误差Jc(r)：
Figure BDA0002812244370000054
r为迭代次数。当Jc(t-1)＞Jc(t)，计算过程终止。通过公式(3)计算最小的欧式距离min(d(i，j))，得到剩余电量、用户位置和排队等待时间三个指标的最优解。
本发明的具体工作流程为：新能源汽车用户需要充电时，使用APP发出充电请求，提交汽车剩余电量、用户位置信息，信息发送至服务器的数据处理单元。服务器调取区域内最近的充电桩的位置、充电桩已经预约的车辆信息。充电桩已经预约的车辆信息包括充电车辆数、车辆的剩余电量、排队等待时间。数据处理单元根据用户的剩余电量、用户位置通过聚类算法给出用户最优的充电桩信息。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (4)

1.一种新能源汽车充电桩群运营管理系统，包括数据终端、数据传输单元、数据处理单元、运维管理中心，所述数据终端包括充电桩群和用户端的APP，所述数据传输单元通过控制接口、无线网络和北斗导航接收充电桩群的运行状态信息，所述运维管理中心包括监控中心和远程维护，其特征在于：所述数据处理单元包括根据用户充电请求对充电桩群进行调度。
2.根据权利要求1所述的新能源汽车充电桩群运营管理系统，其特征在于：所述数据处理单元根据用户请求对充电桩群调度的流程为：
S1：用户发起充电请求，输入剩余电量、用户实时位置，发送至运营管理系统的数据处理单元，
S2：数据处理单元调取区域内新能源汽车充电桩的位置、预约充电的车辆信息，
S3：数据处理单元统计各充电桩与请求用户的距离、待充电的汽车数量及待充电时间，
S4：通过请求用户的剩余电量、用户位置和排队等待时间，给出充电的最优方案。
3.根据权利要求2所述的新能源汽车充电桩群运营管理系统，其特征在于：所述通过请求用户的剩余电量、用户位置和排队等待时间，采用聚类算法给出充电的最优方案，具体计算方法如下：
(1)基于充电管理的历史数据，以每天24小时为一个周期，采集每个周期内用户APP的剩余电量、用户位置和排队等待时间等，形成N个量测数据，每个量测数据的维度设为M，这些数据构成N×M阶数据矩阵S；
(2)以充电桩的地理位置和充电桩的使用时间为参考，检查每个周期内用户的位置和充电桩排队等待时间之间的差异性，当两者不一致时判定为无效数据，将无效数据删除，根据无效数据前后的有效数据，建立修正关系，用修正以后的数值替代无效数据，该修改函数公式表示为：
Figure FDA0002812244360000011
其中，Q′i，j为无效数据修正以后的值，Qi，j为无效数据，k和l代表数据向前和向后采集，
k1、l1为边界值，根据充电管理的历史数据数量来确定，假设被处理的无效数据有X条，经过修正的数据矩阵为(N-X)×M；
(3)选取3个出现频率高的剩余电量、用户位置和排队等待时间，对修正后的数据矩阵降维处理，得到(N-X)×3阶矩阵；
(4)对(N-X)×3阶矩阵中随机抽样，样本容量为聚类数t，初始聚类中心为
Figure FDA0002812244360000021
计算(N-X)×3矩阵到聚类中心的欧式距离，如下：
Figure FDA0002812244360000022
其中，yi1，yi2，yi3分别是剩余电量、用户位置和排队等待时间指标有效数据中第i个样本，gj1，gj2，gj3分别是剩余电量、用户位置和排队等待时间指标有效数据中第j个聚类中心，W为3维剩余电量、用户位置和排队等待时间指标的权重向量，W＝[w1，w2，w3]，且w1+w2+w3＝1；
(5)计算(N-X)×3矩阵的样本平方误差Jc(r)：
Figure FDA0002812244360000023
r为迭代次数，当Jc(t-1)＞Jc(t)，计算过程终止，通过公式(3)计算最小的欧式距离min(d(i，j))，得到剩余电量、用户位置和排队等待时间三个指标的最优解。
4.根据权利要求1所述的新能源汽车充电桩群运营管理系统，其特征在于：所述数据传输单元的控制接口在充电设备异常时将异常数据传输给数据处理单元，数据处理单元确认为异常数据后，通过监控中心远程控制充电桩开关。
CN202011390435.3A 2020-12-02 2020-12-02 一种新能源汽车充电桩群运营管理系统 Pending CN112590604A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202011390435.3A CN112590604A (zh) 2020-12-02 2020-12-02 一种新能源汽车充电桩群运营管理系统

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202011390435.3A CN112590604A (zh) 2020-12-02 2020-12-02 一种新能源汽车充电桩群运营管理系统

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN112590604A true CN112590604A (zh) 2021-04-02

Family

ID=75187691

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202011390435.3A Pending CN112590604A (zh) 2020-12-02 2020-12-02 一种新能源汽车充电桩群运营管理系统

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN112590604A (zh)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN117273181A (zh) * 2023-11-17 2023-12-22 天津平高易电科技有限公司 一种电动汽车充电调度方法和系统

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2014033944A1 (ja) * 2012-09-03 2014-03-06 株式会社日立製作所 電気自動車の充電支援システムおよび充電支援方法
CN105620303A (zh) * 2016-01-21 2016-06-01 江苏国艾电气有限公司 一种新能源汽车智能引导充电系统
CN107563531A (zh) * 2017-08-30 2018-01-09 安徽千里眼信息科技有限公司 基于互联网的电动汽车充电远程管理系统
CN108183514A (zh) * 2016-12-08 2018-06-19 南京理工大学 一种立体式充电站云平台智能充放电控制系统及方法
CN108182483A (zh) * 2017-11-23 2018-06-19 南京邮电大学 基于二次聚类的大规模电动汽车充电调度系统及其优化方法
CN109492927A (zh) * 2018-11-22 2019-03-19 上海电机学院 充电桩智能调度管理方法

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2014033944A1 (ja) * 2012-09-03 2014-03-06 株式会社日立製作所 電気自動車の充電支援システムおよび充電支援方法
CN105620303A (zh) * 2016-01-21 2016-06-01 江苏国艾电气有限公司 一种新能源汽车智能引导充电系统
CN108183514A (zh) * 2016-12-08 2018-06-19 南京理工大学 一种立体式充电站云平台智能充放电控制系统及方法
CN107563531A (zh) * 2017-08-30 2018-01-09 安徽千里眼信息科技有限公司 基于互联网的电动汽车充电远程管理系统
CN108182483A (zh) * 2017-11-23 2018-06-19 南京邮电大学 基于二次聚类的大规模电动汽车充电调度系统及其优化方法
CN109492927A (zh) * 2018-11-22 2019-03-19 上海电机学院 充电桩智能调度管理方法

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
刘思等: "基于特性指标降维的日负荷曲线聚类分析", 电网技术, vol. 40, no. 3, pages 798 - 802 *
张禄;潘鸣宇;陈艳霞;迟忠君;赵越;刘诗;: "电动汽车运营管理系统数据质量分析及优化策略", 电气应用, no. 2 *

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN117273181A (zh) * 2023-11-17 2023-12-22 天津平高易电科技有限公司 一种电动汽车充电调度方法和系统
CN117273181B (zh) * 2023-11-17 2024-04-26 天津平高易电科技有限公司 一种电动汽车充电调度方法和系统

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US9059485B2 (en) Reactive replenishable device management
CN107640049B (zh) 一种针对充电站的电动汽车有序充电的移动终端系统
CN113420382B (zh) 基于大数据的制氢运氢和加氢调度系统
CN102074978B (zh) 充换电站及其充换电控制方法、系统和运行监控系统
CN109501630A (zh) 一种电动汽车充电方案实时推荐方法及系统
CN102509449B (zh) 基于模糊决策的车辆调度方法
AU2005299586A1 (en) Dynamic replenisher management
CN112966882B (zh) 一种基于时空全局匹配的配电网调度方法
CN110599023B (zh) 一种电动车群组的换电调度方法和云管理服务器
US10112497B2 (en) System and method of monitoring usage of a charging station
CN113327035B (zh) 一种电量分配方法、装置、电子设备和存储介质
TWI767508B (zh) 電池服務管理方法、電池服務管理平臺以及電子設備
CN112590604A (zh) 一种新能源汽车充电桩群运营管理系统
CN113033868A (zh) 一种基于能源物联网云平台的综合能源管理系统及方法
CN110673559A (zh) 一种机器人调度管理系统
CN202374293U (zh) 基于云计算的电动汽车充换电数据采集系统
CN114013338B (zh) 一种无人清扫车的智能充电调度方法、系统
CN206619216U (zh) 一种电动自行车充电管理系统
CN108958286A (zh) 多旋翼飞行器云服务器网络系统及其控制方法
CN114971135A (zh) 基于5g物联网的智能充电站电力设备管理系统及调度方法
CN115465146A (zh) 基于物联网通讯的新能源汽车交流充桩负荷调度系统
CN113459898A (zh) 一种电动汽车电池过充智能远程诊断方法及系统
CN113222248A (zh) 一种自动驾驶出租车充电桩选择方法
CN110535184B (zh) 基于智能云平台的有源配电网供电能力指标在线计算方法
CN111786378A (zh) 一种决策用电负荷的方法、装置和电力监控设备

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination