CN114211995B - 公共充电桩竞价排队充电控制系统及控制方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种公共充电桩竞价排队充电控制系统，包括：充电信息获取模块、充电模式选择模块、竞价匹配模块、充电开关控制模块和充电费用支付模块。本发明还提供一种公共充电桩竞价排队充电控制系统的控制方法，获取竞价充电模式中等待充电车辆相对于竞价充电模式中所有充电车辆的等待充电时长和转让充电价格，根据等待充电时长、转让充电价格和匹配优先级对等待充电车辆和所有充电车辆进行匹配；若匹配成功，等待充电车辆进入充电模式或竞价充电模式，匹配成功的充电车辆进入等待充电模式或竞价等待充电模式。本发明在满足充电车辆的基本充电需求的通过，通过时间紧迫性或者经济性的手段调节充电顺序，优先满足等待充电车辆的紧急充电需求。

Description

公共充电桩竞价排队充电控制系统及控制方法
技术领域
本发明涉及充电桩技术领域，具体地指一种公共充电桩竞价排队充电控制系统及控制方法。
背景技术
发展以电动汽车为代表的新能源汽车是当下社会非常明确的产业发展方向，新能源汽车采用非常规的车用燃料作为动力来源，例如车载蓄电池等，此类新能源汽车都配有充电桩，但是充电桩在区域电网的装配是需要解决的最重要的问题。现阶段，在社区、高速公路服务站等公共区域的车位配置充电桩的会在相对集中的时间段内有大量充电需求，给对应区域电网造成巨大的用电负荷；对于一些电池没电且着急充电的车辆来说需要等待的预约时间过长，充电量不满足其临时使用需求，浪费大量行程时间，是影响纯电动车购买意愿的重要因素。
中国专利CN112257886A公开了一种小区充电桩的预约系统及方法，包括分区电网用电监控模块、充电总控制模块、充电桩数据采集模块、独立控制模块、充电模式分类单元、充电桩预约调度单元。充电桩预约调度单元用于根据预约充电信息表示的充电需求车辆、充电区域电网的电网负载余量表示的可承载充电量以及充电桩被选定的充电模式分类单元三个参数，共同调度充电桩的工作状态以响应每每个预约充电请求，充电总控制模块根据在未来时间点的可承载充电量预期值与充电需求车辆匹配，动态调度更换每个充电桩的工作状态以对不同充电模式的充电桩进行充电工作；本发明将预约充电的模式分为排队预约充电模式和竞价优先充电模式，从而提高充电使用的高效性和便利性。
上述技术方案中竞价优先充电模式根据未来充电负载量限定不同时段对竞价优先充电模式的充电数量，从选择竞价优先充电模式中的竞价最高的待充电车辆优先充电；但是未及时根据驾驶员主观意愿，提交的竞价价格意愿进行充电的自主交易选择分配。
发明内容
本发明的目的就是要克服上述现有技术存在的不足，提供一种公共充电桩竞价排队充电控制系统及控制方法，该系统和方法可以根据参与竞价充电车辆的时间紧急性和经济性调节充电车辆和等待充电车辆的充电顺序，满足等待充电车辆的紧急充电需求。
为实现上述目的，本发明提供一种公共充电桩竞价排队充电控制系统，包括：充电信息获取模块、充电模式选择模块、竞价匹配模块、充电开关控制模块；
所述充电模式选择模块用于当充电桩剩余充电负载满足车辆充电负载时，选择车辆进入充电模式或进入竞价充电模式；以及用于当充电桩剩余充电负载不满足车辆充电负载时，选择车辆进入等待充电模式或进入竞价等待充电模式；
所述充电信息获取模块用于获取充电车辆的预期充电完成时间和转让充电价格；以及获取等待充电车辆接入充电桩接口的等待充电时间和等待充电驾驶员设置的匹配优先级；
所述竞价匹配模块用于获取竞价充电模式中等待充电车辆相对于竞价充电模式中所有充电车辆的等待充电时长，根据等待充电时长、转让充电价格和匹配优先级对等待充电车辆和所有充电车辆进行匹配；
所述充电开关控制模块用于当充电车辆与等待充电车辆匹配成功时，控制充电桩给向待充电车辆进行充电，停止向充电车辆进行充电。
进一步地，所述匹配优先级为等待充电时长和转让充电价格的匹配顺序。
进一步地，所述竞价匹配模块用于当转让充电价格的匹配优先级大于等待充电时长时，选取转让充电价格最小的充电车辆进行匹配，当转让充电价格最小的充电车辆有多个时，选取其中等待充电时长最小的充电车辆进行匹配。
进一步地，所述竞价匹配模块用于当等待充电时长的匹配优先级大于转让充电价格时，选取等待充电时长最小的充电车辆进行匹配，当等待充电时长最小的充电车辆有多个时，选取其中转让充电价格最小的充电车辆进行匹配。
进一步地，包括充电费用支付模块，所述充电费支付模块用于当匹配完成后，还获取等待充电车辆的实际充电量，根据实际充电量和匹配的转让充电价格得到充电收益，将等待充电车辆支付的充电收益转移至充电车辆。
一种基于上述所述的公共充电桩竞价排队充电控制系统的控制方法，包括：
车辆连接充电桩接口，当充电桩剩余充电负载满足车辆充电负载时，车辆进入充电模式或竞价充电模式，当充电桩剩余充电负载不满足车辆充电负载时，车辆进入等待充电模式或竞价等待充电模式；
在所述竞价充电模式中，获取充电车辆的预期充电完成时间和驾驶员给出的转让充电价格；
在所述竞价等待充电模式中，获取等待充电车辆接入充电桩接口的等待充电时间和等待充电驾驶员设置的匹配优先级；
获取竞价充电模式中等待充电车辆相对于竞价充电模式中所有充电车辆的等待充电时长和转让充电价格，根据等待充电时长、转让充电价格和匹配优先级对等待充电车辆和所有充电车辆进行匹配；
若匹配成功，等待充电车辆进入充电模式或竞价充电模式，匹配成功的充电车辆进入等待充电模式或竞价等待充电模式。
进一步地，当转让充电价格的匹配优先级大于等待充电时长时，选取转让充电价格最小的充电车辆进行匹配，当转让充电价格最小的充电车辆有多个时，选取其中等待充电时长最小的充电车辆进行匹配。
进一步地，当等待充电时长的匹配优先级大于转让充电价格时，选取等待充电时长最小的充电车辆进行匹配，当等待充电时长最小的充电车辆有多个时，选取其中转让充电价格最小的充电车辆进行匹配。
进一步地，匹配完成后，还获取等待充电车辆的实际充电量，根据实际充电量和匹配的转让充电价格得到充电收益，将等待充电车辆支付的充电收益转移至充电车辆。
进一步地，在所述竞价充电模式中，所述预期充电完成时间的确定方法包括，根据充电车辆当前电池电量和最低目标电池电量得到充电车辆的充电量，根据充电车辆的充电量和充电负载得到预期充电时长和预期充电完成时间。
进一步地，在所述竞价等待充电模式中，还获取等待充电车辆的最高可接受价格，匹配成功的充电车辆的转让充电价格小于或等于等待充电车辆的最高可接受价格。
进一步地，在所述竞价充电模式中，还获取充电车辆的目标电池电量，所述目标电池电量大于最低目标电池电量，当充电车辆没有匹配成功时，控制充电车辆继续充电至电池电量等于目标电池电量。
进一步地，所述最低目标电池电量为充电车辆驾驶员设置的可以满足其到达目的地的最小续航里程对应的电池电量。
进一步地，所述转让充电价格为参与竞价充电模式的驾驶员转让充电资格给等待充电车辆进行充电的价格，所述转让充电价格大于充电车辆的充电价格。
进一步地，所述充电模式中，获取充电车辆的目标电池电量，根据充电车辆的当前电池电量和目标电池电量得到目标充电完成时间，控制充电桩给充电车辆充电至目标充电完成时间。
进一步地，所述等待充电模式中，控制充电桩不给等待充电车辆充电直到充电桩剩余充电负载满足等待充电车辆的充电负载。
本发明的有益效果：调节充电顺序、满足等待充电车辆的紧急充电需求。本发明的充电桩控制系统支持有充电需求的驾驶员主动选择充电模式和充电需求，通过获取不同充电模式车辆的充电信息和充电需求进行充电控制，还通过获取竞价充电模式中等待充电车辆相对于竞价充电模式中所有充电车辆的等待充电时长和转让充电价格，根据等待充电时长、转让充电价格和匹配优先级对等待充电车辆和所有充电车辆进行匹配；若匹配成功，等待充电车辆进入充电模式或竞价充电模式，匹配成功的充电车辆进入等待充电模式或竞价等待充电模式。这样在满足充电车辆的基本充电需求的前提下，通过实践紧迫性或者经济性的手段调节充电顺序，优先满足有紧急充电需求的等待充电车辆。
附图说明
图1为本发明的控制系统结构示意图。
图2为本发明的控制方法流程图。
图中各部件标号如下：充电信息获取模块100、充电模式选择模块200、竞价匹配模块300、充电开关控制模块400、充电费用支付模块500。
具体实施方式
下面具体实施方式用于对本发明的权利要求技术方案作进一步的详细说明，便于本领域的技术人员更清楚地了解本权利要求书。本发明的保护范围不限于下面具体的实施例。本领域的技术人员做出的包含有本发明权利要求书技术方案而不同于下列具体实施方式的也是本发明的保护范围。
如图1所示，一种公共充电桩竞价排队充电控制系统，包括：充电信息获取模块100、充电模式选择模块200、竞价匹配模块300、充电开关控制模块400和充电费用支付模块500。
充电信息获取模块100包括车辆信息获取模块、驾驶员设置信息获取模块以及充电桩信息获取模块，车辆信息获取模块用于通过充电接口中的通讯线路与车辆CAN网络连通，获取充电车辆的当前电池电量、充电负载以及开始充电的时间，以及获取等待充电车辆的当前电池电量、充电负载以及接入充电桩接口的等待充电时间、开始充电时间。
驾驶员设置信息获取模块为可视化的操作界面，作为一种优选实施例，驾驶员设置信息获取模块为设置在充电桩本体上的充电控制显示屏上的一个操作界面，作为另一种优选实施例，驾驶员设置信息获取模块为加载在移动终端上的充电控制软件上的一个操作界面，驾驶员设置信息获取模块用于获取充电车辆驾驶员设置的最低目标电池电量、目标电池电量和转让充电价格，其中最低目标电池电量小于目标电池电量，以及根据充电车辆的当前电池电量、最低目标电池电量、充电负载和开始充电时间得到预期充电完成时间；驾驶员设置信息获取模块还用于获取等待充电车辆驾驶员设置的目标电池电量、匹配优先级和最高可接受价格。
充电桩信息获取模块用于获取充电桩的剩余充电负载，充电桩的剩余充电负载通过获取充电桩的额定充电负载和正在充电车辆的充电总负载来确定。
充电模式选择模块200为可视化的操作界面，作为一种优选实施例，充电模式选择模块200为设置在充电桩本体上的充电控制显示屏上的一个操作界面，作为另一种优选实施例，充电模式选择模块200为加载在移动终端上的充电控制软件上的一个操作界面，充电模式选择模块200用于当充电桩剩余充电负载满足车辆充电负载时，提供给充电车辆的驾驶员选择车辆进入充电模式或进入竞价充电模式；以及用于当充电桩剩余充电负载不满足车辆充电负载时，提供给充电车辆的驾驶员选择车辆进入等待充电模式或进入竞价等待充电模式。
竞价匹配模块300用于获取竞价充电模式中等待充电车辆相对于竞价充电模式中所有充电车辆的等待充电时长和转让充电价格，根据等待充电时长、转让充电价格和匹配优先级对等待充电车辆和所有充电车辆进行匹配。
竞价匹配模块300用于当转让充电价格的匹配优先级大于等待充电时长时，选取转让充电价格最小的充电车辆进行匹配，当转让充电价格最小的充电车辆有多个时，选取其中等待充电时长最小的充电车辆进行匹配。
竞价匹配模块300用于当等待充电时长的匹配优先级大于转让充电价格时，选取等待充电时长最小的充电车辆进行匹配，当等待充电时长最小的充电车辆有多个时，选取其中转让充电价格最小的充电车辆进行匹配。
充电开关控制模块400用于当充电车辆与等待充电车辆匹配成功时，控制充电桩给向待充电车辆进行充电，停止向充电车辆进行充电。
包括充电费用支付模块500，充电费支付模块500用于当匹配完成后，还获取等待充电车辆的实际充电量，根据实际充电量和匹配的转让充电价格得到充电收益，将等待充电车辆支付的充电收益转移至充电车辆。
如图2所示，上述公共充电桩竞价排队充电控制系统的控制方法如下：
1、选择充电模式。车辆连接充电桩接口，充电桩信息获取模块用于获取充电桩的剩余充电负载，获取车辆的充电负载，当充电桩剩余充电负载小于或等于车辆充电负载时，充电模式选择模块200显示可以选择充电模式和竞价充电模式，充电车辆的驾驶员选择车辆进入充电模式或竞价充电模式；当充电桩剩余充电负载小于车辆充电负载时，充电模式选择模块200显示可以选择充电模式或竞价等待充电模式，等待充电车辆的驾驶员选择车辆进入等待充电模式或竞价等待充电模式。
2、获取充电信息。
在竞价充电模式中，充电信息获取模块100获取充电车辆当前电池电量、最低目标电池电量、目标电池电量和转让充电价格，根据充电车辆当前电池电量和最低目标电池电量得到充电车辆的充电量，根据充电车辆的充电量和充电负载得到预期充电时长和预期充电完成时间，同理，根据当前电池电量和目标电池电量得到充电完成时间。
在竞价等待充电模式中，充电信息获取模块100获取等待充电车辆接入充电桩接口的等待充电时间、最高可接受价格和等待充电驾驶员设置的匹配优先级。
在充电模式中，充电信息获取模块100获取充电车辆的当前电池电量和目标电池电量，根据充电车辆的当前电池电量和目标电池电量得到充电完成时间。
3、竞价匹配。竞价匹配过程只针对竞价充电模式的充电车辆和等待竞价充电模式中的等待充电车辆。竞价匹配模块300获取竞价充电模式中等待充电车辆相对于竞价充电模式中所有充电车辆的等待充电时长和转让充电价格、以及获取等待充电车辆的最高可接受价格，根据等待充电时长、转让充电价格、最高可接受价格和匹配优先级对等待充电车辆和所有充电车辆进行匹配。
首先，当充电车辆的转让充电价格大于最高可接受价格时，充电车辆无法进行匹配。
然后，根据匹配优先级匹配。当转让充电价格的匹配优先级大于等待充电时长时，选取转让充电价格最小的充电车辆进行匹配，当转让充电价格最小的充电车辆有多个时，选取其中等待充电时长最小的充电车辆进行匹配；当等待充电时长的匹配优先级大于转让充电价格时，选取等待充电时长最小的充电车辆进行匹配，当等待充电时长最小的充电车辆有多个时，选取其中转让充电价格最小的充电车辆进行匹配。
4、充电开关控制。在竞价匹配阶段，若匹配成功，等待充电车辆进入充电模式或竞价充电模式，匹配成功的充电车辆进入等待充电模式或竞价等待充电模式，未匹配成功的充电车辆继续充电至目标电池电量，直到与其他等待充电车辆匹配成功，才充电至最低目标电池电量，未匹配成功的等待充电车辆继续等待和匹配，直到匹配成功或者充电桩剩余充电负载满足其充电负载才进行充电。
在充电模式中，控制充电桩给充电车辆充电至充电完成时间。
在等待充电模式中，控制充电桩不给等待充电车辆充电直到充电桩剩余充电负载满足等待充电车辆的充电负载，然后等待充电车辆进行充电。
5、转移支付。针对针对竞价充电模式的充电车辆和等待竞价充电模式中的等待充电车辆而言，匹配完成后，充电费用支付模块500还获取等待充电车辆的实际充电量，根据实际充电量和匹配的转让充电价格得到充电收益，将等待充电车辆支付的充电收益转移至充电车辆。
对于充电模式中的充电车辆以及未匹配成功的充电车辆，其充电价格为充电桩提供的充电价格，根据其实际的充电量和充电桩的充电价格得到充电费用，驾驶员通过充电费用支付模块500将充电费用支付给充电桩。

Claims (8)

1.一种公共充电桩竞价排队充电控制系统，其特征在于：包括充电信息获取模块(100)、充电模式选择模块(200)、竞价匹配模块(300)、充电开关控制模块(400)；
所述充电模式选择模块(200)用于当充电桩剩余充电负载满足车辆充电负载时，选择车辆进入充电模式或进入竞价充电模式；以及用于当充电桩剩余充电负载不满足车辆充电负载时，选择车辆进入等待充电模式或进入竞价等待充电模式；
所述充电信息获取模块(100)用于获取充电车辆的预期充电完成时间和转让充电价格；以及获取等待充电车辆接入充电桩接口的等待充电时间和等待充电驾驶员设置的匹配优先级；
所述竞价匹配模块(300)用于获取竞价充电模式中等待充电车辆相对于竞价充电模式中所有充电车辆的等待充电时长，根据等待充电时长、转让充电价格和匹配优先级对等待充电车辆和所有充电车辆进行匹配；
当转让充电价格的匹配优先级大于等待充电时长时，选取转让充电价格最小的充电车辆进行匹配，当转让充电价格最小的充电车辆有多个时，选取其中等待充电时长最小的充电车辆进行匹配；
当等待充电时长的匹配优先级大于转让充电价格时，选取等待充电时长最小的充电车辆进行匹配，当等待充电时长最小的充电车辆有多个时，选取其中转让充电价格最小的充电车辆进行匹配；
所述充电开关控制模块(400)用于当充电车辆与等待充电车辆匹配成功时，控制充电桩给向待充电车辆进行充电，停止向充电车辆进行充电。
2.根据权利要求1所述的公共充电桩竞价排队充电控制系统，其特征在于：包括充电费用支付模块(500)，所述充电费用支付模块(500)用于当匹配完成后，还获取等待充电车辆的实际充电量，根据实际充电量和匹配的转让充电价格得到充电收益，将等待充电车辆支付的充电收益转移至充电车辆。
3.一种基于上述权利要求1或2所述的公共充电桩竞价排队充电控制系统的控制方法，其特征在于：
车辆连接充电桩接口，当充电桩剩余充电负载满足车辆充电负载时，车辆进入充电模式或竞价充电模式，当充电桩剩余充电负载不满足车辆充电负载时，车辆进入等待充电模式或竞价等待充电模式；
在所述竞价充电模式中，获取充电车辆的预期充电完成时间和驾驶员给出的转让充电价格；
在所述竞价等待充电模式中，获取等待充电车辆接入充电桩接口的等待充电时间和等待充电驾驶员设置的匹配优先级；
获取竞价充电模式中等待充电车辆相对于竞价充电模式中所有充电车辆的等待充电时长和转让充电价格，根据等待充电时长、转让充电价格和匹配优先级对等待充电车辆和所有充电车辆进行匹配；
若匹配成功，等待充电车辆进入充电模式或竞价充电模式，匹配成功的充电车辆进入等待充电模式或竞价等待充电模式。
4.根据权利要求3所述的公共充电桩竞价排队充电控制系统的控制方法，其特征在于：当转让充电价格的匹配优先级大于等待充电时长时，选取转让充电价格最小的充电车辆进行匹配，当转让充电价格最小的充电车辆有多个时，选取其中等待充电时长最小的充电车辆进行匹配。
5.根据权利要求3所述的公共充电桩竞价排队充电控制系统的控制方法，其特征在于：当等待充电时长的匹配优先级大于转让充电价格时，选取等待充电时长最小的充电车辆进行匹配，当等待充电时长最小的充电车辆有多个时，选取其中转让充电价格最小的充电车辆进行匹配。
6.根据权利要求3所述的公共充电桩竞价排队充电控制系统的控制方法，其特征在于：匹配完成后，还获取等待充电车辆的实际充电量，根据实际充电量和匹配的转让充电价格得到充电收益，将等待充电车辆支付的充电收益转移至充电车辆。
7.根据权利要求3所述的公共充电桩竞价排队充电控制系统的控制方法，其特征在于：在所述竞价充电模式中，所述预期充电完成时间的确定方法包括，根据充电车辆当前电池电量和最低目标电池电量得到充电车辆的充电量，根据充电车辆的充电量和充电负载得到预期充电时长和预期充电完成时间。
8.根据权利要求3所述的公共充电桩竞价排队充电控制系统的控制方法，其特征在于：在所述竞价等待充电模式中，还获取等待充电车辆的最高可接受价格，匹配成功的充电车辆的转让充电价格小于或等于等待充电车辆的最高可接受价格。
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