CN112907083B - 一种多线路公交车充电控制系统和方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种多线路公交车充电控制系统，包括，用于获取公交车的ID信息、实时电量以及位置信息并发送至公交控制中心的公交车车载终端；用于获取充电桩的ID信息、位置信息和剩余电量并发送至公交控制中心；用于获取待充电的公交车的ID信息和待充电电量，并控制充电桩对所述公交车进行充电的充电桩监控终端；用于根据充电桩的分配状态、剩余电量以及距离充电桩设定范围内的公交车的电量状态配置公交车充电并记录充电次序公交控制中心。通过公交控制中心对公交车的ID信息、实时电量以及位置信息与充电桩的ID信息、位置信息和剩余电量获取并实现对待充电的公交车的调度，实现了公交车的快速高效的充电。

Description

一种多线路公交车充电控制系统和方法

技术领域

本发明涉及智能公交技术领域，具体涉及多线路公交车充电控制系统。

背景技术

在公交行业中，新能源公交车已经成为一种常见并且必不可少的交通运输工具。它缓解了城市交通压力，降低了交通污染。而新能源公交车在备受人们青睐的同时，也产生了一系列的问题。公交系统调度排班是公交系统正常运行的基本保证，原有的公交调度系统主要采用的是基于燃油车辆的调度最佳方案模型，没有考虑到新能源车辆的充电时长、充电桩位置分布等特性，在现有情况下由于新能源公交车充电不合理导致调度质量不高，新能源公交车利用率偏低。

发明内容

本发明提出了一种多线路公交车充电控制系统，有效的解决了现有新能源公交车调度问题导致充电效率低的问题。

本发明采用的技术手段如下：

一种多线路公交车充电控制系统，包括，公交车车载终端、公交控制中心以及充电桩监控终端；

公交车车载终端，用于获取公交车的ID信息、实时电量以及位置信息并发送至公交控制中心；

充电桩监控终端，用于获取充电桩的ID信息、位置信息和剩余电量并发送至公交控制中心；还用于获取待充电的公交车的ID信息和待充电电量，并控制充电桩对所述公交车进行充电；

公交控制中心，用于根据充电桩的分配状态、剩余电量以及距离充电桩设定范围内的公交车的电量状态配置公交车充电并记录充电次序。

进一步地，用于根据充电桩的分配状态、剩余电量以及距离充电桩设定范围内的公交车的电量状态配置公交车充电并记录充电次序具体包括：根据驶入距离充电桩设定范围内的公交车的实时电量获取公交车的电量状态，所述电量状态包括电量充足和待充电，用于将充电桩处于未分配状态且充电桩的剩余电量大于待充电的公交车的充电电量时，将所述充电桩分配给所述待充电是公交车并记录充电次序。

进一步地，所述公交控制中心还用于将充电桩处于已分配状态且充电桩的剩余电量大于已分配的待充电的公交车和待分配的待充电的公交车的充电电量时，将所述充电桩分配给所述待充电的公交车并记录充电次序。

进一步地，所述公交控制中心还用于将充电桩处于已分配状态且充电桩的剩余电量大于已分配待充电的公交车和待分配的待充电的公交车的充电电量时，计算已分配的待充电的公交车与待分配的待充电的公交车行驶至充电桩的时间差是否大于已分配的待充电的公交车的充电时间，若是，将待分配的待充电的公交车分配给所述充电桩并记录充电次序，若否，计算待分配的待充电公交车的充电等级，并根据充电等级调整待充电的公交车的充电次序。

进一步地，所述公交控制中心还用于将充电桩处于已分配状态且充电桩的剩余电量小于已分配待充电的公交车和待分配的待充电的公交车的充电电量时，计算待分配的待充电公交车的充电等级，并根据充电等级调整待充电的公交车的充电次序。

进一步地，所述充电等级包括优先级和普通级，且在充电桩的设定距离内包含优先级和普通级两种待充电的公交车时，将处于优先级的待充电的公交车与普通级的待充电的公交车的充电次序进行更换。

所述待充电的公交车的充电等级计算公式如下：

当M大于1时为高优先级，当M小于1时为低优先级；

其中：N为待充电的公交车的剩余电量，L1待充电的公交车与当前充电桩的距离，L2待充电的公交车与下一个充电桩的距离，n为公交车单位距离的耗电量，K为当前充电桩的设定范围内是否有与待充电的公交车同线路的公交车，K＝0表示当前充电桩的设定范围中不存在与待充电的公交车同线路的公交车，K＝1表示当前充电桩的设定范围中存在与待充电的公交车同线路的公交车。

一种多线路公交车充电控制方法，包括以下步骤：

步骤1、公交控制中心根据驶入距离充电桩设定范围内的公交车的实时电量获取公交车的电量状态，所述电量状态包括电量充足和待充电；判断所述充电桩的剩余电量大于待充电的公交车的充电电量，若是，执行步骤2，若否，将位于所述待分配的待充电的公交车同线路中下一个充电桩分配给所述待分配的待充电的公交车进行充电；

步骤2、获取充电桩的分配状态，根据所述充电桩的分配状态判断充电桩是否已分配，若是，执行步骤3，若否，将所述充电桩分配给所述待分配的待充电的公交车进行充电；

步骤3、计算待分配的待充电的公交车与已分配的待充电的公交车行驶至所述充电桩的时间差是否大于已分配的待充电的公交车的需要充电时间，若是，将所述充电桩分配给所述待分配的待充电的公交车进行充电，若否，执行步骤4；

步骤4、计算待分配的待充电公交车充电等级；判断所述待分配的待充电公交车充电等级是否为高优先级，若是，将所述充电桩分配给所述待分配的待充电的公交车进行充电，若否，将位于所述待分配的待充电的公交车同线路中下一个充电桩分配给所述待分配的待充电的公交车进行充电。

与现有技术比较，本发明所述的多线路公交车充电控制系统具有以下有益效果：通过公交控制中心对公交车的ID信息、实时电量以及位置信息与充电桩的ID信息、位置信息和剩余电量获取并实现对待充电的公交车的调度，实现了公交车的快速高效的充电。

附图说明

图1为本发明公开的本发明公开的多线路公交车充电控制系统结构框图；

图2为本发明公开的本发明公开的多线路公交车充电控制方法的流程图。

具体实施方式

如图1所示为本发明公开的多线路公交车充电控制系统，包括，公交车车载终端、公交控制中心以及充电桩监控终端；

公交车车载终端，用于获取公交车的ID信息、实时电量以及位置信息并发送至公交控制中心；

充电桩监控终端，用于获取充电桩的ID信息、位置信息和剩余电量并发送至公交控制中心；还用于获取待充电的公交车的ID信息和待充电电量，并控制充电桩对所述公交车进行充电；

公交控制中心，用于根据充电桩的分配状态、剩余电量以及距离充电桩设定范围内的公交车的电量状态配置公交车充电并记录充电次序。

具体地，公交车车载终端包括导航定位、司机操作显示屏、车载通讯设备以及智能调度终端。公交车载终端用于采集车辆状态信息并上报给所述公交控制中心。所述车辆状态信息包括车辆基本信息即车辆VIN(ID信息)、实时电量以及由导航定位采集的位置信息。充电桩监控终端用于采集充电桩状态信息并发送至公交控制中心，充电桩状态信息包括充电桩的ID信息、位置信息和剩余电量。公交控制中心用于根据充电桩的分配状态、剩余电量以及距离充电桩设定范围内的公交车的电量状态配置公交车充电并记录充电次序，具体过程如下：首先公交控制中心根据驶入距离充电桩设定范围内的公交车的实时电量获取公交车的电量状态，所述电量状态包括电量充足和待充电，电量状态可以为根据设定的电量阈值进行判断，一般设为20％-30％，当剩余电量小于该阈值时，认为公交车为处于待充电状态，当大于该阈值时，认为电量充足。当公交车的电量状态为待充电状态时，判断充电桩的电量是否大于待充电的公交车的待充电量，若否，将待充电的公交车分配给下一个充电桩，若是，获取充电桩的分配状态，若充电桩处于未分配状态且充电桩的剩余电量大于待充电的公交车的充电电量时，将所述充电桩分配给所述待充电的公交车并记录充电次序，并且公交控制中心将充电桩的ID和位置信息发送至待分配的待充电的公交车进行充电。

进一步地，所述公交控制中心还用于将充电桩处于已分配状态且充电桩的剩余电量大于已分配的待充电的公交车和待分配的待充电的公交车的充电电量时，将所述充电桩分配给所述待充电的公交车并记录充电次序。

进一步地，所述公交控制中心还用于将充电桩处于已分配状态且充电桩的剩余电量大于已分配待充电的公交车和待分配的待充电的公交车的充电电量时，计算已分配的待充电的公交车与待分配的待充电的公交车行驶至充电桩的时间差是否大于已分配的待充电的公交车的充电时间，若是，将待分配的待充电的公交车分配给所述充电桩并记录充电次序，若否，计算待分配的待充电公交车的充电等级，并根据充电等级调整待充电的公交车的充电次序。通过计算待分配的待充电的公交车与已分配的待充电的公交车行驶至所述充电桩的时间差并且当时间差大于已分配的待充电的公交车的需要充电时间，可以保证分配给该充电桩的所有公交车不需要进行充电等待，保证了充电的高效和快速。

进一步地，所述公交控制中心还用于将充电桩处于已分配状态且充电桩的剩余电量小于已分配待充电的公交车和待分配的待充电的公交车的充电电量时，计算待分配的待充电公交车的充电等级，并根据充电等级调整待充电的公交车的充电次序。具体地，所述充电等级包括优先级和普通级，且在充电桩的设定距离内包含高优先级和低优先级两种待充电的公交车时，将处于高优先级的待充电的公交车与低优先级的待充电的公交车的充电次序进行更换。

具体地，所述待充电的公交车的充电等级计算公式如下：

当M大于1时为高优先级，当M小于1时为低优先级；

其中：N为待充电的公交车的剩余电量，L1待充电的公交车与当前充电桩的距离，L2待充电的公交车与下一个充电桩的距离，n为公交车单位距离的耗电量，K为当前充电桩的设定范围内是否有与待充电的公交车同线路的公交车，K＝0表示当前充电桩的设定范围中不存在与待充电的公交车同线路的公交车，K＝1表示当前充电桩的设定范围中存在与待充电的公交车同线路的公交车。

由于对待充电的公交车设置了充电优先级，可以保证整个公交形式线路内公交的运营有序高效的进行。在公交充电等级中考虑的待充电的公交车距离当前充电桩和下一个充电桩的距离，以及在当前充电桩的设定范围内的是否有可备用的公交车，因此可以保证在设定范围内所有公交都能够有序的进行，比如，当在设定范围内仅存在一辆公交车，并且该公交车需要进行充电，则可以通过提高该公交车的充电等级，使得该公交车优先进行充电，以保证该线路的运营通畅。

如图2所示为本发明公开的多线路公交车充电控制方法，包括以下步骤：

步骤1、公交控制中心根据驶入距离充电桩设定范围内的公交车的实时电量获取公交车的电量状态，所述电量状态包括电量充足和待充电；判断所述充电桩的剩余电量大于待充电的公交车的充电电量，若是，执行步骤2，若否，将位于所述待分配的待充电的公交车同线路中下一个充电桩分配给所述待分配的待充电的公交车进行充电；

步骤2、获取充电桩的分配状态，根据所述充电桩的分配状态判断充电桩是否已分配，若是，执行步骤3，若否，将所述充电桩分配给所述待分配的待充电的公交车进行充电；

步骤3、计算待分配的待充电的公交车与已分配的待充电的公交车行驶至所述充电桩的时间差是否大于已分配的待充电的公交车的需要充电时间，若是，将所述充电桩分配给所述待分配的待充电的公交车进行充电，若否，执行步骤4；

步骤4、计算待分配的待充电公交车充电等级；判断所述待分配的待充电公交车充电等级是否为高优先级，若是，将所述充电桩分配给所述待分配的待充电的公交车进行充电，若否，将位于所述待分配的待充电的公交车同线路中下一个充电桩分配给所述待分配的待充电的公交车进行充电。

所述待充电的公交车的充电等级计算公式如下：

当M大于1时为高优先级，当M小于1时为低优先级；

其中：N为待充电的公交车的剩余电量，L1待充电的公交车与当前充电桩的距离，L2待充电的公交车与下一个充电桩的距离，n为公交车单位距离的耗电量，K为当前充电桩的设定范围内是否有与待充电的公交车同线路的公交车，K＝0表示当前充电桩的设定范围中不存在与待充电的公交车同线路的公交车，K＝1表示当前充电桩的设定范围中存在与待充电的公交车同线路的公交车。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种多线路公交车充电控制系统，其特征在于：包括，公交车车载终端、公交控制中心以及充电桩监控终端；

公交车车载终端，用于获取公交车的ID信息、实时电量以及位置信息并发送至公交控制中心；

充电桩监控终端，用于获取充电桩的ID信息、位置信息和剩余电量并发送至公交控制中心；还用于获取待充电的公交车的ID信息和待充电电量，并控制充电桩对所述公交车进行充电；

公交控制中心，用于根据充电桩的分配状态、剩余电量以及距离充电桩设定范围内的公交车的电量状态配置公交车充电并记录充电次序；

根据驶入距离充电桩设定范围内的公交车的实时电量获取公交车的电量状态，所述电量状态包括电量充足和待充电，用于将充电桩处于未分配状态且充电桩的剩余电量大于待充电的公交车的充电电量时，将所述充电桩分配给所述待充电的公交车并记录充电次序；

所述公交控制中心还用于将充电桩处于已分配状态且充电桩的剩余电量小于已分配待充电的公交车和待分配的待充电的公交车的充电电量时，计算待分配的待充电公交车的充电等级，并根据充电等级调整待充电的公交车的充电次序；所述充电等级包括高优先级和低优先级，且在充电桩的设定距离内包含高优先级和低优先级两种待充电的公交车时，将处于高优先级的待充电的公交车与和低优先级的待充电的公交车的充电次序进行更换；

所述待充电的公交车的充电等级计算公式如下：

当M大于1时为高优先级，当M小于1时为低优先级；

其中：N为待充电的公交车的剩余电量，L1待充电的公交车与当前充电桩的距离，L2待充电的公交车与下一个充电桩的距离，n为公交车单位距离的耗电量，K为当前充电桩的设定范围内是否有与待充电的公交车同线路的公交车，K＝0表示当前充电桩的设定范围中不存在与待充电的公交车同线路的公交车，K＝1表示当前充电桩的设定范围中存在与待充电的公交车同线路的公交车。

2.根据权利要求1所述的多线路公交车充电控制系统，其特征在于：所述公交控制中心还用于将充电桩处于已分配状态且充电桩的剩余电量大于已分配的待充电的公交车和待分配的待充电的公交车的充电电量时，将所述充电桩分配给所述待充电的公交车并记录充电次序。

3.根据权利要求2所述的多线路公交车充电控制系统，其特征在于：所述公交控制中心还用于将充电桩处于已分配状态且充电桩的剩余电量大于已分配待充电的公交车和待分配的待充电的公交车的充电电量时，计算已分配的待充电的公交车与待分配的待充电的公交车行驶至充电桩的时间差是否大于已分配的待充电的公交车的充电时间，若是，将待分配的待充电的公交车分配给所述充电桩并记录充电次序，若否，计算待分配的待充电公交车的充电等级，并根据充电等级调整待充电的公交车的充电次序。

4.一种多线路公交车充电控制方法，其特征在于：包括以下步骤：

步骤1、公交控制中心根据驶入距离充电桩设定范围内的公交车的实时电量获取公交车的电量状态，所述电量状态包括电量充足和待充电；判断所述充电桩的剩余电量大于待充电的公交车的充电电量，若是，执行步骤2，若否，将位于待分配的待充电的公交车同线路中下一个充电桩分配给所述待分配的待充电的公交车进行充电；

步骤2、获取充电桩的分配状态，根据所述充电桩的分配状态判断充电桩是否已分配，若是，执行步骤3，若否，将所述充电桩分配给所述待分配的待充电的公交车进行充电；

步骤3、计算待分配的待充电的公交车与已分配的待充电的公交车行驶至所述充电桩的时间差是否大于已分配的待充电的公交车的需要充电时间，若是，将所述充电桩分配给所述待分配的待充电的公交车进行充电，若否，执行步骤4；

步骤4、计算待分配的待充电公交车充电等级；判断所述待分配的待充电公交车充电等级是否为高优先级，若是，将所述充电桩分配给所述待分配的待充电的公交车进行充电，若否，将位于所述待分配的待充电的公交车同线路中下一个充电桩分配给所述待分配的待充电的公交车进行充电；

所述待充电的公交车的充电等级计算公式如下：

当M大于1时为高优先级，当M小于1时为低优先级；

其中：N为待充电的公交车的剩余电量，L1待充电的公交车与当前充电桩的距离，L2待充电的公交车与下一个充电桩的距离，n为公交车单位距离的耗电量，K为当前充电桩的设定范围内是否有与待充电的公交车同线路的公交车，K＝0表示当前充电桩的设定范围中不存在与待充电的公交车同线路的公交车，K＝1表示当前充电桩的设定范围中存在与待充电的公交车同线路的公交车。