CN113147483B - 用于电动汽车的智能充电站 - Google Patents

Abstract

本发明涉及充电技术领域，具体公开了用于电动汽车的智能充电站，包括：充电数据采集模块，用于在电动汽车接入充电站内的充电桩时，采集电动汽车的车牌号和充电数据；存储模块，用于基于充电数据为每一辆电动汽车建立充电档案并存储；交通数据获取模块，用于从接收的电动汽车的车牌号中，筛选出与充电档案关联的车牌号；车辆数据获取模块，用于接收筛选出的车牌号对应电动汽车的当前电量；数据处理模块，用于标记待充电电动汽车；分配模块，用于根据待充电电动汽车和已接入电动汽车，分配充电时段。采用本发明的技术方案能够提高采用预测的方式分配充电时段的准确性。

Description

用于电动汽车的智能充电站

技术领域

本发明涉及充电技术领域，特别涉及用于电动汽车的智能充电站。

背景技术

在节能减排任务日益紧迫的情况下，电动汽车已经得到大规模推广。但随着电动汽车的发展，其充电需求也日益增大。当前情况下，电动汽车到达充电站后，就开始以最大充电功率进行充电直至充满，该充电策略被国内绝大多数充电站使用。而充电站作为电动汽车充电的主要场所，受现有电动汽车的无序充电行为影响，造成充电站的用电负荷高且波动大。现有的充电策略不仅会影响电网运行的稳定性，还会增加充电站的运营成本与运营效率以及降低充电站的安全性。

为此，公开号为CN110271448B的中国专利公开了根据电动汽车的需求充电量结合峰值功率电价及分时电价，分配充电时段进行供电输出的技术，但是上述技术中，只能对已经接入充电站的电动汽车分配充电时段，只对当前的情况有效，局限性较大，未来一段时间内其他电动汽车接入后需求充电量会发生变化，又需要重新分配充电时段，无法达到预测的目的。为此，现有技术中还会将未来一段时间内已经预约充电的电动汽车纳入分析预测的数据中，但是这需要车主主动进行预约操作，只能覆盖一小部分的电动汽车，对采用预测的方式分配充电时段的准确性提升较小。

为此，需要一种能够提高采用预测的方式分配充电时段的准确性的用于电动汽车的智能充电站。

发明内容

本发明提供了用于电动汽车的智能充电站，能够提高采用预测的方式分配充电时段的准确性。

为了解决上述技术问题，本申请提供如下技术方案：

用于电动汽车的智能充电站，包括：

充电数据采集模块，用于在电动汽车接入充电站内的充电桩时，采集电动汽车的车牌号和充电数据；

存储模块，用于获取车牌号和充电数据，基于充电数据为每一辆电动汽车建立充电档案并存储，充电档案与车牌号关联，充电档案包括平均到达时间段、平均离开时间段和平均需求充电量；

交通数据获取模块，用于接收充电站预设区域内行驶中的电动汽车的车牌号；从接收的电动汽车的车牌号中，筛选出与充电档案关联的车牌号；

车辆数据获取模块，用于根据筛选出的车牌号发送电量获取请求，并接收筛选出的车牌号对应电动汽车的当前电量；

数据处理模块，用于判断当前时间是否属于筛选出的车牌号所关联充电档案中的平均到达时间段，如果属于平均到达时间段，判断对应电动汽车的当前电量是否低于第一阈值，如果低于，将对应电动汽车标记为待充电电动汽车；如果不属于平均到达时间段，判断对应电动汽车的当前电量是否低于第二阈值，如果低于，将对应电动汽车标记为待充电电动汽车；其中，第一阈值大于第二阈值；

分配模块，用于根据待充电电动汽车和已接入电动汽车，分配充电时段。

基础方案原理及有益效果如下：

本方案中，可以获取到行驶在充电站预设区域内时电动汽车的车牌号，再筛选出与充电档案关联的车牌号，这部分车牌号对应的电动汽车在充电站都有充电历史，如果当前时间属于对应电动汽车的平均到达时间段，且对应电动汽车的当前电量低于第一阈值，表明该电动汽车前往充电站充电的可能性较大，因此可以将对应电动汽车标记为待充电电动汽车。即使当前时间不属于对应电动汽车的平均到达时间段，但是对应电动汽车的当前电量低于第二阈值，表明对应电动汽车的当前电量已经很低了，急需充电，因此，该电动汽车前往充电站充电的可能性也较大。

综上，本方案中，可以预测充电站预设区域内即将进行充电的电动汽车，提前纳入到充电时段的分配中，可以提高采用预测的方式分配充电时段的准确性。

进一步，所述分配模块用于获取电网充电冗余量，根据电网充电冗余量、已接入电动汽车的需求充电量、以及待充电电动汽车的平均离开时间段和平均需求充电量，为待充电电动汽车和已接入电动汽车分配充电时段。

将电网充电冗余量作为分配充电时段的参考因素之一，便于后续分配充电时段时，充分利用电网充电冗余量，达到削峰填谷的目的。

进一步，所述分配模块还用于还获取电网的分时电价数据，根据电网充电冗余量、分时电价数据、已接入电动汽车的需求充电量、以及待充电电动汽车的平均离开时间段和平均需求充电量，为待充电电动汽车和已接入电动汽车分配充电时段。

将电网的分时电价数据作为分配充电时段的参考因素之一，便于后续分配充电时段时，充分利用电价低的时段，为用户节省充电费用。

进一步，所述数据处理模块还用于判断当前充电站内是否有空闲充电桩，如果有空闲充电桩，判断空闲充电桩的数量是否小于已标记的待充电电动汽车的数量，如果小于，数据处理模块还用于根据当前电量对待充电电动汽车进行排序，数据处理模块基于空闲充电桩的数量，选取当前电量低的待充电电动汽车标记为本充电站待充电电动汽车，将剩余的待充电电动汽车标记为调配待充电电动汽车；

车辆数据获取模块还用于根据调配待充电电动汽车的车牌号，发送充电站繁忙信息。

在空闲充电桩的数量小于已标记的待充电电动汽车的数量，有部分待充电电动汽车无法进行充电，本优选方案中，将剩余的待充电电动汽车标记为调配待充电电动汽车；根据调配待充电电动汽车的车牌号，发送充电站繁忙信息，也就是提前通知无法进行充电的电动汽车，便于车主提前知晓，提前调整充电计划。

进一步，所述数据处理模块在没有空闲充电桩时，将所有待充电电动汽车标记为调配待充电电动汽车。

进一步，还包括通信模块，通信模块用于获取其他充电站的空闲充电桩的数量；数据处理模块还用于根据其他充电站的空闲充电桩的数量生成充电站推荐信息；车辆数据获取模块还用于在发送充电站繁忙信息的同时，发送充电站推荐信息。

通过充电站推荐信息，便于车主快速找到有空闲充电站的充电站。

进一步，所述充电数据包括充电时间、离开时间、需求充电量和车辆型号。

进一步，所述车辆数据获取模块还用于根据待充电电动汽车的车牌号发送车辆型号获取请求，并接收待充电电动汽车的车辆型号。

进一步，所述车辆数据获取模块还用于根据待充电电动汽车的车牌号和接入充电桩的电动汽车的车牌号发送电池衰减数据请求，并接收电池衰减数据；

数据处理模块基于空闲充电桩的数量选取当前电量低的待充电电动汽车标记为本充电站待充电电动汽车时，先判断待充电电动汽车之间，以及待充电电动汽车与接入充电桩的电动汽车之间是否存在车辆型号相同的情况，如果存在车辆型号相同的情况，判断车辆型号相同的电动汽车之间，电池衰减数据的差值是否大于第三阈值，如果大于第三阈值，优先将对应待充电电动汽车标记为本充电站待充电电动汽车；然后数据处理模块再基于剩余空闲充电桩的数量，选取当前电量低的待充电电动汽车标记为本充电站待充电电动汽车。

电动汽车的电池在使用过程中会出现衰减，即使是车辆型号相同的电动汽车，电池衰减的速度也会有差异。大部分原因是因为电池自身的素质，但是车主的使用习惯，也会对电池的衰减速度产生影响。本优选方案中，优先将电池衰减数据的差值大于第三阈值对应待充电电动汽车标记为本充电站待充电电动汽车，能方便将这些电动汽车聚集到同一充电站，由于充电站充电的时间远大于燃油车加油的时间，车辆型号相同的车主相遇时，他们有时间也会有意愿分享各自的使用习惯。便于车主之间分享正确的使用习惯，互相帮助，降低因为使用习惯不当导致的电池衰减速度。

进一步，所述第三阈值为5-15％。

附图说明

图1为实施例一用于电动汽车的智能充电站的逻辑框图。

具体实施方式

下面通过具体实施方式进一步详细说明：

实施例一

如图1所示，本实施例的用于电动汽车的智能充电站，包括充电数据采集模块、存储模块、交通数据获取模块、车辆数据获取模块、数据处理模块和分配模块。

充电数据采集模块用于在电动汽车每次接入充电站内的充电桩时，采集电动汽车的车牌号和充电数据；本实施例中，充电数据包括充电时间、离开时间、需求充电量和车辆型号。

存储模块用于获取车牌号和充电数据，基于充电数据为每一辆电动汽车建立充电档案并存储，充电档案与车牌号关联，充电档案包括平均到达时间段、平均离开时间段和平均需求充电量。

交通数据获取模块用于接收充电站预设区域内行驶中的电动汽车的车牌号；从接收的电动汽车的车牌号中，筛选出与充电档案关联的车牌号。本实施例中，预设区域为以充电站为中心周围一公里的范围，在其他实施例中，可以根据实际情况设定。行驶中的电动汽车的车牌号由各个道路上的摄像头进行采集，上传到交通管理系统中。本实施例中，交通数据获取模块从交通管理系统中接收电动汽车的车牌号。

车辆数据获取模块用于根据筛选出的车牌号发送电量获取请求，并接收筛选出的车牌号对应电动汽车的当前电量。由于电动汽车通常能连接汽车厂商的车辆管理系统，进行OTA升级，电量数据回传等，本实施例中，电量获取请求发送至汽车厂商的车辆管理系统后，再由汽车厂商的车辆管理系统将车牌号对应电动汽车的当前电量发送至车辆数据获取模块。

数据处理模块用于判断当前时间是否属于筛选出的车牌号所关联充电档案中的平均到达时间段，如果属于平均到达时间段，判断对应电动汽车的当前电量是否低于第一阈值，如果低于，将对应电动汽车标记为待充电电动汽车；如果不属于平均到达时间段，判断对应电动汽车的当前电量是否低于第二阈值，如果低于，将对应电动汽车标记为待充电电动汽车；其中，第一阈值大于第二阈值。第一阈值为40％-70％，本实施例中为50％，第二阈值为10％-20％，本实施例中为10％。

分配模块用于获取电网充电冗余量和分时电价数据，根据电网充电冗余量、分时电价数据、已接入电动汽车的需求充电量、以及待充电电动汽车的平均离开时间段和平均需求充电量，为待充电电动汽车和已接入电动汽车分配充电时段。具体的充电时段分配在公开号为CN110271448B等中国专利已经公开，这里不再赘述。

实施例二

本实施例一与实施例二的区别在于，本实施例中，还包括通信模块，通信模块用于获取其他充电站的空闲充电桩的数量。换句话说，各个充电站之间通过通信模块交换数据。

数据处理模块还用于判断当前充电站内是否有空闲充电桩，如果有空闲充电桩，判断空闲充电桩的数量是否小于已标记的待充电电动汽车的数量，如果小于，数据处理模块还用于根据当前电量对待充电电动汽车进行排序，数据处理模块基于空闲充电桩的数量，选取当前电量低的待充电电动汽车标记为本充电站待充电电动汽车，将剩余的待充电电动汽车标记为调配待充电电动汽车。例如空闲充电桩的数量为2个，已标记的待充电电动汽车的数量为3个，根据当前电量对待充电电动汽车进行排序为：待充电电动汽车A：电量60％，待充电电动汽车B：电量55％，待充电电动汽车C：电量50％；选取待充电电动汽车B和待充电电动汽车C标记为本充电站待充电电动汽车。将待充电电动汽车A标记为调配待充电电动汽车。

处理模块在没有空闲充电桩时，将所有待充电电动汽车标记为调配待充电电动汽车。

数据处理模块还用于根据其他充电站的空闲充电桩的数量生成充电站推荐信息；

车辆数据获取模块还用于根据调配待充电电动汽车的车牌号，发送充电站繁忙信息和充电站推荐信息。本实施例中，充电站繁忙信息和充电站推荐信息发送至汽车厂商的管理系统，再由汽车厂商的管理系统推送至对应电动汽车。本实施例中，充电站繁忙信息为：充电站xxx当前已经饱和。充电站推荐信息为：如需充电，建议前往XXXX地点的充电桩。

分配模块用于获取电网充电冗余量和分时电价数据，根据电网充电冗余量、分时电价数据、已接入电动汽车的需求充电量、以及本充电站待充电电动汽车的平均离开时间段和平均需求充电量，为本充电站待充电电动汽车和已接入电动汽车分配充电时段。

实施例三

本实施例与实施例二的区别在于，本实施例中，车辆数据获取模块还用于根据待充电电动汽车的车牌号发送车辆型号获取请求，并接收待充电电动汽车的车辆型号。

车辆数据获取模块还用于根据待充电电动汽车的车牌号和接入充电桩的电动汽车的车牌号发送电池衰减数据请求，并接收电池衰减数据。本实施例中，电池衰减数据请求发送至汽车厂商的车辆管理系统后，再由汽车厂商的车辆管理系统将车牌号对应电动汽车的电池衰减数据发送至车辆数据获取模块。电池衰减数据可以是车辆去4S店进行检测时录入车辆管理系统的，也可以是车载电脑回传的。

数据处理模块基于空闲充电桩的数量选取当前电量低的待充电电动汽车标记为本充电站待充电电动汽车时，先判断待充电电动汽车之间，以及待充电电动汽车与接入充电桩的电动汽车之间是否存在车辆型号相同的情况，如果存在车辆型号相同的情况，判断车辆型号相同的电动汽车之间，电池衰减数据的差值是否大于第三阈值，如果大于第三阈值，优先将对应待充电电动汽车标记为本充电站待充电电动汽车。第三阈值为5-15％，本实施例中为10％。然后数据处理模块再基于剩余空闲充电桩的数量，选取当前电量低的待充电电动汽车标记为本充电站待充电电动汽车。本实施例中，剩余空闲充电桩指，空闲充电桩被本充电站待充电电动汽车占用后剩下的充电桩。

本实施例中，如果电池衰减数据的差值大于第三阈值的待充电电动汽车的数量大于空闲充电桩的数量，也基于空闲充电桩的数量，选取其中当前电量低的待充电电动汽车标记为本充电站待充电电动汽车。

电动汽车的电池在使用过程中会出现衰减，即使是车辆型号相同的电动汽车，电池衰减的速度也会有差异。大部分原因是因为电池自身的差异，但是车主的使用习惯，也会对电池的衰减速度产生影响。本实施中，优先将电池衰减数据的差值大于第三阈值对应待充电电动汽车标记为本充电站待充电电动汽车，能方便将这些电动汽车聚集到同一充电站，由于充电站充电的时间远大于燃油车加油的时间，车辆型号相同的车主相遇时，他们有时间也会有意愿分享各自的使用习惯。便于车主之间分享正确的使用习惯，互相帮助，降低因为使用习惯不当导致的电池衰减速度。

以上的仅是本发明的实施例，该发明不限于此实施案例涉及的领域，方案中公知的具体结构及特性等常识在此未作过多描述，所属领域普通技术人员知晓申请日或者优先权日之前发明所属技术领域所有的普通技术知识，能够获知该领域中所有的现有技术，并且具有应用该日期之前常规实验手段的能力，所属领域普通技术人员可以在本申请给出的启示下，结合自身能力完善并实施本方案，一些典型的公知结构或者公知方法不应当成为所属领域普通技术人员实施本申请的障碍。应当指出，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本发明结构的前提下，还可以作出若干变形和改进，这些也应该视为本发明的保护范围，这些都不会影响本发明实施的效果和专利的实用性。本申请要求的保护范围应当以其权利要求的内容为准，说明书中的具体实施方式等记载可以用于解释权利要求的内容。

Claims (10)

1.用于电动汽车的智能充电站，其特征在于，包括：

充电数据采集模块，用于在电动汽车接入充电站内的充电桩时，采集电动汽车的车牌号和充电数据；

存储模块，用于获取车牌号和充电数据，基于充电数据为每一辆电动汽车建立充电档案并存储，充电档案与车牌号关联，充电档案包括平均到达时间段、平均离开时间段和平均需求充电量；

交通数据获取模块，用于接收充电站预设区域内行驶中的电动汽车的车牌号；从接收的电动汽车的车牌号中，筛选出与充电档案关联的车牌号；

车辆数据获取模块，用于根据筛选出的车牌号发送电量获取请求，并接收筛选出的车牌号对应电动汽车的当前电量；

数据处理模块，用于判断当前时间是否属于筛选出的车牌号所关联充电档案中的平均到达时间段，如果属于平均到达时间段，判断对应电动汽车的当前电量是否低于第一阈值，如果低于，将对应电动汽车标记为待充电电动汽车；如果不属于平均到达时间段，判断对应电动汽车的当前电量是否低于第二阈值，如果低于，将对应电动汽车标记为待充电电动汽车；其中，第一阈值大于第二阈值；

分配模块，用于根据待充电电动汽车和已接入电动汽车，分配充电时段。

2.根据权利要求1所述的用于电动汽车的智能充电站，其特征在于：所述分配模块用于获取电网充电冗余量，根据电网充电冗余量、已接入电动汽车的需求充电量、以及待充电电动汽车的平均离开时间段和平均需求充电量，为待充电电动汽车和已接入电动汽车分配充电时段。

3.根据权利要求2所述的用于电动汽车的智能充电站，其特征在于：所述分配模块还用于还获取电网的分时电价数据，根据电网充电冗余量、分时电价数据、已接入电动汽车的需求充电量、以及待充电电动汽车的平均离开时间段和平均需求充电量，为待充电电动汽车和已接入电动汽车分配充电时段。

4.根据权利要求3所述的用于电动汽车的智能充电站，其特征在于：所述数据处理模块还用于判断当前充电站内是否有空闲充电桩，如果有空闲充电桩，判断空闲充电桩的数量是否小于已标记的待充电电动汽车的数量，如果小于，数据处理模块还用于根据当前电量对待充电电动汽车进行排序，数据处理模块基于空闲充电桩的数量，选取当前电量低的待充电电动汽车标记为本充电站待充电电动汽车，将剩余的待充电电动汽车标记为调配待充电电动汽车；

车辆数据获取模块还用于根据调配待充电电动汽车的车牌号，发送充电站繁忙信息。

5.根据权利要求4所述的用于电动汽车的智能充电站，其特征在于：所述数据处理模块在没有空闲充电桩时，将所有待充电电动汽车标记为调配待充电电动汽车。

6.根据权利要求5所述的用于电动汽车的智能充电站，其特征在于：还包括通信模块，通信模块用于获取其他充电站的空闲充电桩的数量；数据处理模块还用于根据其他充电站的空闲充电桩的数量生成充电站推荐信息；车辆数据获取模块还用于在发送充电站繁忙信息的同时，发送充电站推荐信息。

7.根据权利要求6所述的用于电动汽车的智能充电站，其特征在于：所述充电数据包括充电时间、离开时间、需求充电量和车辆型号。

8.根据权利要求7所述的用于电动汽车的智能充电站，其特征在于：所述车辆数据获取模块还用于根据待充电电动汽车的车牌号发送车辆型号获取请求，并接收待充电电动汽车的车辆型号。

9.根据权利要求8所述的用于电动汽车的智能充电站，其特征在于：所述车辆数据获取模块还用于根据待充电电动汽车的车牌号和接入充电桩的电动汽车的车牌号发送电池衰减数据请求，并接收电池衰减数据；

数据处理模块基于空闲充电桩的数量选取当前电量低的待充电电动汽车标记为本充电站待充电电动汽车时，先判断待充电电动汽车之间，以及待充电电动汽车与接入充电桩的电动汽车之间是否存在车辆型号相同的情况，如果存在车辆型号相同的情况，判断车辆型号相同的电动汽车之间，电池衰减数据的差值是否大于第三阈值，如果大于第三阈值，优先将对应待充电电动汽车标记为本充电站待充电电动汽车；然后数据处理模块再基于剩余空闲充电桩的数量，选取当前电量低的待充电电动汽车标记为本充电站待充电电动汽车。

10.根据权利要求9所述的用于电动汽车的智能充电站，其特征在于：所述第三阈值为5-15％。

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