CN114784836A - 一种充电站的智能调度系统及其工作方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开并提供一种充电站的智能调度系统及其工作方法，从而提高了充电站的设备利用率，使得设备及电力资源得到均衡使用。充电站的智能调度系统包括调度控制引擎、充电状态机、业务处理器和物联设备联接网关。充电站的智能调度系统的工作方法实现了充电站内的充电设备与充电车辆最佳的充电供需配对，使车辆能高效实现充电需求，有序化提升了充电流程，极大地提高了充电效率，缩短了车辆能源补给时间，为运营车辆快速补电提供了便利；还能使得设备的运行状况也得到有效改善，在一定程度上提高了充电站的设备利用率，使得设备及电力资源得到均衡使用，为运营商提高站点经营收入提供了较大助力。本发明应用于充电站服务的技术领域。
Description
技术领域
本发明涉及一种充电站的运行管理系统及办法，特别涉及一种充电站的智能调度系统及其工作方法。
背景技术
现今随着新能源技术的发展，出租车、网约车及物流车等车辆已经逐渐由新能源汽车替代，为了满足运营车辆快速补电的需要，新能源汽车充电基础设施的城市公共充电站成为这些车辆重要的能源补给点，当前站点现象是以下情况：
1、车主用户通过互联网终端获取附近充电站内设备的忙闲情况，若发现有空闲充电桩，则进入场站后随机找到一个空闲枪口进行充电；
2、若没有空闲充电桩，一部分用户会更换查询其他站点是否有空闲充电桩，另一部分用户会选择等待，直到有空闲桩可用或者因过长等待而放弃。
通过上述现象可以看到当前站点存在以下问题：
1、用户仅能获取充电桩的忙闲情况，无法找到理想输出功率的设备，随机选择枪口充电会经常因枪口电流过小而导致充电时间过长，影响车辆运营计划；
充电桩由于随机被选择，会出现部分充电桩由于站内位置、外观陈旧等客观原因无法被用户优先选取，利用率较低，从而导致充电模块的资源浪费；
充电站内的充电桩繁忙时，用户无法了解需要等待充电结束的时间，直接就放弃充电，导致出现忙时拥挤闲时无车的资源使用不均衡，且造成用户流失。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供了一种充电站的智能调度系统及其工作方法，从而实现充电站内的充电设备与充电车辆最佳的充电供需配对，使车辆能高效实现充电需求，有序化提升了充电流程，提高了充电站的设备利用率，使得设备及电力资源得到均衡使用，为运营商提高站点经营收入提供了较大助力。
本发明所采用的技术方案是：
所述充电站的智能调度系统包括调度控制引擎、充电状态机、业务处理器和物联设备联接网关；
所述调度控制引擎，用于根据设备及状态数据产生最优调度方案，基于实时数据通过若干个因子的综合运算，输出序列化的充电策略；
所述业务处理器，用于对调度引擎产生的策略实施控制处理，对指定充电桩下发调度通知、充电授权及启动计划，并与设备进行充电过程的数据交互直至充电完成；
所述充电状态机，用于对充电站内所有设备的充电状态进行分类归集，以数据集合形态提供给调度控制引擎进行分析；
所述物联设备联接网关，用于将所有充电设备进行联网接入，并实时采集设备基础数据、运行数据及充电数据进行上报。
进一步，所述若干个因子包括等待时间、忙闲状态、输出功率。
一种充电站的智能调度系统的工作方法包括如下步骤：
步骤1：物联设备联接网关将实时采集设备运行数据并将各个监测数据上传到充电状态机归集；
步骤2：电动车辆进入充电站，用户通过交互终端提出充电需求提交至调度系统进行受理并进行评估；
步骤3：系统受理请求后，调度控制引擎会根据充电状态机提供的设备数据进行判断并进行综合计算，最后与用户的充电需求进行匹配；
步骤4：若没有需求匹配合适的充电桩则提示车辆进入等待区等候调度并开始计时，若车辆等候超时仍未有空闲枪口，则提示车辆可自行出场，也可请用户重新提交充电需求进行评估；
步骤5：若调度控制引擎找到需求匹配最佳的充电设备时，则产生调度策略，并通过交互终端将设备信息通知到用户，提示用户车辆到达指定枪口插枪充电；
步骤6：用户车辆根据交互终端的提示和指引到达空闲车位，插枪后调度系统将进行设备鉴权，授权通知即启动充电；
步骤7：业务处理器控制充电交互流程，设备将按用户提交的充电需求进行充电，监控充电流程直到充电完成，交互终端将提示用户结算出场，设备状态将通过网关更新至充电状态机。
进一步，步骤1中的所述设备运行数据包括设备在线状态、枪口连接情况、充电中的电流电压、功率输出值、设备故障。
进一步，步骤2中所述充电需求包括时间、电流、功率。
进一步，步骤3中调度控制引擎从等待时间、忙闲状态、设备功率方面进行综合计算。
本发明的有益效果是：本发明实现了充电站内的充电设备与充电车辆最佳的充电供需配对，使车辆能高效实现充电需求，有序化提升了充电流程，极大地提高了充电效率，缩短了车辆能源补给时间，为运营车辆快速补电提供了便利；还能使得设备的运行状况也得到有效改善，在一定程度上提高了充电站的设备利用率，使得设备及电力资源得到均衡使用，为运营商提高站点经营收入提供了较大助力。
附图说明
图1是本发明实施的充电桩、智能调度系统及用户交互终端的通信示意图；
图2是本发明实施提供的智能调度系统的内部流程图；
图3是本发明实施提供的智能调度系统的实现类依赖关系图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施方式仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
1、智能设备终端和服务端通信方式介绍
图1是本发明实施提供的基于TCP/IP协议，充电桩，智能调度系统及用户终端的通信示意图，如图1所示，包括：（从下到上）
步骤101：表示一个充电站内的所有充电桩设备(如直流充电桩、交流充电桩等)；
步骤102：用来处理充电桩与调度系统的数据交互服务组件；
步骤103：用来授权设备及车辆充电和执行充电流程的业务组件；
步骤104：用来分类汇集各个充电枪口的实时状态数据的业务组件；
步骤105：通过设备实时状态及优先级规则自动生成充电控制策略的智能服务组件。
步骤106：调度系统的用户交互界面终端，通过调度通知传输与用户产生交互。
2、智能调度系统的内部流程图
图2是本发明实施提供的充电站的智能调度系统的内部流程图，包括：
201，网关采集并上传充电桩运行数据；
202，用户终端展示场站设备状态；
203，车辆提交充电需求并进入调度等待队列；
204，状态机监测各充电桩枪口状态；
205，调度引擎分析枪口状态并计算输出功率；
206，控制引擎进行综合运算实现优先配对；
207，推送充电枪口配对消息给交互终端用户；
208，交互终端提示用户到达指定车位充电；
209，控制引擎鉴权设备并处理充电流程；
210，完成充电流程后提示车辆正常出场；
211，更新设备状态数据继续下一处理调度；
具体的流程描述如下：
步骤201，设备联接网关在充电设备联网期间，采集充电设备的各项运行及充电数据，通过网络传输到后台进行处理；
步骤202，系统将场站内设备状态通过用户终端展示给到达场站的用户；
步骤203，车辆进入场站提出充电需求，系统受理充电请求并将其加入等待队列进行充电预备；
步骤204，充电状态机会监测各个设备枪口的当前状态，是否空闲，并监测正在充电的枪口的实时数据，进行数据分类归集；
步骤205，调度引擎根据充电状态机的数据，将各个设备的枪口状态及功率信息进行计算出结果；
步骤206，结合计算的功率情况和状态机汇集的信息，调度引擎基于优先级规则进行综合运算，从入场时间、空闲枪位及需求功率等方面找到车辆与设备的最佳匹配序列；
步骤207，调度引擎将运算匹配的结果信息通过交互终端提示到用户；
步骤208，用户终端将车辆可以匹配的最佳充电车位通知给充电车辆，提示车辆可到达指定充电车位进行插枪；
步骤209，控制引擎会对充电设备进行鉴权，若符合匹配要求，则授权设备启动充电，由业务处理器完成车辆的充电流程；
步骤210，完成充电流程后，系统会按相应策略对车辆进行支付结算并提示出场；
步骤211，业务处理器会更新设备枪口状态，调度引擎会将处理下一等候车辆充电需求；
3、智能调度系统的实现类依赖关系图
图3是本发明实施提供的智能调度系统的实现类依赖关系图
如图3所示，智能调度规则引擎类IntelligentDispatchingFactory是针对充电资源及车辆需求并借助策略规则进行综合运算的统一处理组件，通过LoadConfiguration方法加载需求资源序列及算法策略（ChargingRequestQueue与PriorityAlgorithmStrategyBean），调用车桩信息适配服务VehiclePileOperationMatchingAction来进行统一输出成规范化的调度指令PolicyInstructionPushSerivce及鉴权结果DeviceAuthenticationService，然后通过交互控制类InstructionInteractionController的DoOperation方法将其下发至设备进行授权和启动。
业务处理类举例说明：充电需求序列ChargingRequestQueue，优先级算法策略类PriorityAlgorithmStrategyBean，智能调度规则引擎类IntelligentDispatchingFactory，车桩信息适配服务类VehiclePileOperationMatchingAction，设备认证鉴权类DeviceAuthenticationService，策略指令推送服务类PolicyInstructionPushSerivce，指令交互控制处理类InstructionInteractionController，设备状态集合类DeviceStatusCollection，充电运行状态类ChargingStateInfoClass，设备实时监听类 RealtimeInformationMonitor。
通过上述设计，本发明具有如下优点：
1、通过充电状态机的实时监测和调度控制引擎的智能调度，实现充电站内的充电设备与充电车辆最佳的充电供需配对，使车辆能高效实现充电需求，有序化提升了充电流程，极大地提高了充电效率，缩短了车辆能源补给时间，为运营车辆快速补电提供了便利；
2、通过调度系统的智能化策略对充电站内的各个设备的功率输出进行了合理化控制，使得设备的运行状况也得到有效改善，在一定程度上提高了充电站的设备利用率，使得设备及电力资源得到均衡使用，为运营商提高站点经营收入提供了较大助力。
虽然本发明的实施例是以实际方案来描述的，但是并不构成对本发明含义的限制，对于本领域的技术人员，根据本说明书对其实施方案的修改及与其他方案的组合都是显而易见的。
Claims (6)
1.一种充电站的智能调度系统，其特征在于：所述充电站的智能调度系统包括调度控制引擎、充电状态机、业务处理器和物联设备联接网关；
所述调度控制引擎，用于根据设备及状态数据产生最优调度方案，基于实时数据通过若干个因子的综合运算，输出序列化的充电策略；
所述业务处理器，用于对调度引擎产生的策略实施控制处理，对指定充电桩下发调度通知、充电授权及启动计划，并与设备进行充电过程的数据交互直至充电完成；
所述充电状态机，用于对充电站内所有设备的充电状态进行分类归集，以数据集合形态提供给调度控制引擎进行分析；
所述物联设备联接网关，用于将所有充电设备进行联网接入，并实时采集设备基础数据、运行数据及充电数据进行上报。
2.根据权利要求1所述的一种充电站的智能调度系统，其特征在于：所述若干个因子包括等待时间、忙闲状态、输出功率。
3.一种如权利要求1所述的一种充电站的智能调度系统的工作方法，其特征在于：所述工作方法包括如下步骤：
步骤1：物联设备联接网关将实时采集设备运行数据并将各个监测数据上传到充电状态机归集；
步骤2：电动车辆进入充电站，用户通过交互终端提出充电需求提交至调度系统进行受理并进行评估；
步骤3：系统受理请求后，调度控制引擎会根据充电状态机提供的设备数据进行判断并进行综合计算，最后与用户的充电需求进行匹配；
步骤4：若没有需求匹配合适的充电桩则提示车辆进入等待区等候调度并开始计时，若车辆等候超时仍未有空闲枪口，则提示车辆可自行出场，也可请用户重新提交充电需求进行评估；
步骤5：若调度控制引擎找到需求匹配最佳的充电设备时，则产生调度策略，并通过交互终端将设备信息通知到用户，提示用户车辆到达指定枪口插枪充电；
步骤6：用户车辆根据交互终端的提示和指引到达空闲车位，插枪后调度系统将进行设备鉴权，授权通知即启动充电；
步骤7：业务处理器控制充电交互流程，设备将按用户提交的充电需求进行充电，监控充电流程直到充电完成，交互终端将提示用户结算出场，设备状态将通过网关更新至充电状态机。
4.根据权利要求3所述的一种充电站的智能调度系统的工作方法，其特征在于：步骤1中的所述设备运行数据包括设备在线状态、枪口连接情况、充电中的电流电压、功率输出值、设备故障。
5.根据权利要求3所述的一种充电站的智能调度系统的工作方法，其特征在于：步骤2中所述充电需求包括时间、电流、功率。
6.根据权利要求3所述的一种充电站的智能调度系统的工作方法，其特征在于：步骤3中调度控制引擎从等待时间、忙闲状态、设备功率方面进行综合计算。
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| CN202210514518.1A CN114784836A (zh) | 2022-05-12 | 2022-05-12 | 一种充电站的智能调度系统及其工作方法 |
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|---|---|
| CN (1) | CN114784836A (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN117922355A (zh) * | 2024-03-21 | 2024-04-26 | 北京玖行智研交通科技有限公司 | 一种提高充电站车辆流动率的控制方法 |
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2022
- 2022-05-12 CN CN202210514518.1A patent/CN114784836A/zh active Pending
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| CN117922355A (zh) * | 2024-03-21 | 2024-04-26 | 北京玖行智研交通科技有限公司 | 一种提高充电站车辆流动率的控制方法 |
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