CN114971312A - 新能源汽车充电桩调度管理系统及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种新能源汽车充电桩调度管理系统及方法，所述系统包括云端充电桩管理平台、充电端以及车端；所述充电端用于展示一定区域内充电桩基本信息，并将所述充电桩基本信息反馈到云端充电桩管理平台；所述车端用于向云端充电桩管理平台提供车辆基本信息，以及接收和查询充电桩位置、充电桩占用状态、充电桩与车辆距离，并用于接收云端充电桩管理平台所推送的预约充电方案；所述云端充电桩平台，用于管理所有接入云端充电柱平台的车辆信息和充电桩基本信息，推算出该车续航里程内最优充电方案，然后，将该最优充电桩方案推送给车辆，并建议车辆预约对应的充电桩充电服务；同时，将所接收的充电桩信息融合处理后，发送给车端。

Description

新能源汽车充电桩调度管理系统及方法

技术领域

本发明属于充电桩资源优化调度领域，具体涉及一种新能源汽车充电桩调度管理系统及方法。

背景技术

近年来随着新能源汽车产业发展，新能源汽车用户越来越多，纯电动汽车时，主要问题有两个，一是行驶里程问题，另一个是充电问题。因为目前电动车发展迅速，但是充电资源基础建设还没有全覆盖，所以目前市场充电桩管理都是先到先得，用户需要充电只能将车开到常用服务区排队充电或者通过手机应用搜索充电桩，然后导航到目的地充电，但是也会出现充电桩不可用，或者被占用，排队较长等情况，严重影响个人出行。

为了解决上述问题，公开号为110110993的中国专利公开了一种为电动汽车提供充电服务的调度系统，包括云端决策平台、移动充电端、固定充电端以及用户端；云端决策平台用于根据充电请求信息、移动充电车和固定充电桩的实时数据，进行智能匹配制定充电方案，并将发送至用户端；移动充电端和固定充电端用于接收移动和固定充电车的实时数据，并上传至云端决策平台，以供调度匹配；用户端用于获取待充电汽车的充电请求信息，将待充电汽车的充电请求信息发送至云端决策平台，并根据云端决策平台发送的充电方案确认最终充电选择。上述方案能够综合统筹现有固定充电资源和移动充电资源，使其形成互补和协同，避免了资源投放不合理的重复交叉带来的浪费和覆盖能力短缺。但，该方案所接收的车辆用电数据和充电桩数据并不全面，导致所匹配的充电方案并不准确，同时，仅向用户端给出的充电方案仅包含充电桩区域位置，并没有给出适宜的充电时间，还是会导致用户出现排队现象。

发明内容

针对上述现有技术的不足，本发明所要解决的技术问题是：如何提供一种能够满足车辆充电调配，且调配方案准确，能有效避免用户充电排队现象的一种新能源汽车充电桩调度管理系统及方法。

为了解决上述技术问题，本发明采用了如下的技术方案：

一种新能源汽车充电桩调度管理系统，其特征在于，包括云端充电桩管理平台、充电端以及车端；所述充电端用于展示一定区域内充电桩基本信息，并将所述充电桩基本信息反馈到云端充电桩管理平台；所述充电桩基本信息包括充电桩ID、位置信息、充电桩使用状态、充电桩预约状态；所述车端用于向云端充电桩管理平台提供车辆基本信息，以及接收和查询充电桩位置、充电桩占用状态、充电桩与车辆距离，并用于接收云端充电桩管理平台所推送的预约充电方案；所述车辆基本信息包括车辆唯一ID、车辆位置、车辆昵称、车辆最大电量值、车辆当前电量值、车辆预约状态；所述云端充电桩平台，用于管理所有接入云端充电柱平台的车辆信息和充电桩基本信息，并根据车辆位置和车辆电量状态，推断车辆续航里程后，结合续航里程内充电桩使用数量、充电桩预约数量、该区域内充电桩各预约车辆的充电时长，推算出该车续航里程内最优充电方案，然后，将该最优充电桩方案推送给车辆，并建议车辆预约对应的充电桩充电服务；同时，将所接收的充电桩信息融合处理后，发送给车端，供车端自主预约充电。

这样，系统主要包括相互通讯连接的云端充电桩管理平台和充电端，以及云端充电桩管理平台和充电端，云端主要用于接收车端和充电端的所有信息和数据，并通过对数据融合、推算后，向车端发出预约充电方案，能有效确保车辆续航里程内能够确保提前得到充电提醒和充电方案，为充电作准备，避免发生车辆在行驶过程中电量被用完，影响行驶，或在想要充电时，与最近的充电桩之间距离太长，而所剩续航里程不足以满足导航到目的地。在数据推算时，参考了现有附近车辆的预约数量，车辆的续航里程，充电桩使用信息（即现有充电桩正在充电和闲置充电桩的数量）、以及各个车辆所需充电时长，从而根据上述信息，能够计算出在本车适合的充电时间段，以避免在达到所预约充电桩区域后，临时对充电桩位置调整，重新计算，同时避免在达到充电桩区域后，该区域内由于预约车辆较多，而出现排队现象。

进一步的，所述车端在向充电端预约充电成功后，向车端的导航模块发送充电桩位置，导航模块通过所接收的充电桩位置和车辆当前位置，自动规划路径导航。这样，车端在预约成功后，即能够由其导航模块自动导航，减少使用者的操作。

进一步的，云端充电桩平台所推送的最优充电方案包括不同时间段所对应的充电桩资源，以及充电所需时间。这样，充电方案给出了时间段充电资源后，用户能够根据自己的计划选择适当时间预约充电。

进一步的，接收云端充电桩管理平台所推送的预约充电方案后，车端即向云端充电桩管理平台发出预约充电请求，若预约成功，云端充电桩管理平台向车端发出对应的认证码给车端的车机系统。这样，云端统一管理并发送认证码，在使用时，能快速认证，操作方便。

进一步的，当车辆根据预约时间段导航到达充电桩目的地后，通过用户向充电桩输入认证码后，进行认证，并在认证成功后打开充电桩的充电功能。

进一步的，所述云端充电桩平台还用于接收车辆充电状态。

一种新能源汽车充电桩调度管理方法，其特征在于，包括如下步骤：S1，云端充电桩管理平台接收所有接入该平台的车辆信息和充电桩基本信息；所述充电桩基本信息包括充电桩ID、位置信息、充电桩使用状态、充电桩预约状态；所述车辆基本信息包括车辆唯一ID、车辆位置、车辆昵称、车辆最大电量值、车辆当前电量值、车辆预约状态；S2，推送充电方案，云端充电桩管理平台根据车辆位置、车辆电量状态、该区域内充电桩各预约车辆的充电时长，推断车辆续航里程，并结合续航里程内充电桩使用数量和充电桩预约数量，推算出该车续航里程内不同时间段所对应的充电桩资源，将该推算结果推送给车端；S3，车端将所接收的推送结果通过语音播报或文本方式展示，并向云端充电桩管理平台发出预约充电请求；S4，云端充电桩管理平台接收车端的预约充电请求后，向车端发出认证码；S5，车端接收认证码，并由车机自动规划路径导航到目的地；S6，到达目的地后，用户向充电桩输入认证码进行认证，充电桩打开；S7，车辆接入充电桩，开始充电。

进一步的，若用户关闭云端充电桩管理平台所推送的充电方案，可通过车端直接查询充电桩信息后，结合车辆基本信息，自主预约充电。这样，用户可自由选择，充电应用更加灵活。

进一步的，用户自主预约充电的步骤如下：A1)，若车辆电量达到预警值，或者即将达到预警值，车机发出预警，提示用户充电；A2)，用户收到提醒，主动开启预约功能，查询附近的充电桩资源和距离；A3)，选择可用的充电桩预约充电，车端根据当前充电桩和用户的距离，结合车辆当前电量和当前充电桩使用状态及预约状态，计算合适的预约时段；A4)，预约成功，则进入下一步，预约失败则重新开始预约；A5)，云端充电桩管理平台向车端发出认证码；A6)，车端接收认证码，并由车机自动规划路径导航到目的地。这样，在用户自主预约时，能够通过车端的推算，给用户提供最优预约充电方案，给出合适预约时段，避免用户排队。

进一步的，当用于输入认证码认证，认证失败后，反馈用户重新认证，若认证码超期，则提示用户重新预约，或通过云端充电桩管理平台重新根据当前所接收的车辆信息和充电桩基本信息，重新推算最优的充电方案。这样，在认证超期后，也不会影响用户充电预约，在超期后，云端若接收到用户即将超期或已经超级，则重新进行推算，为用户给出新的预约充电方案，能避免用户充电途中，或到达充电地点后，出现不能认证充电的问题。同时，还能避免用户超期后，续航里程发生改变，不足以满足前期的充电方案。

与现有技术相比，本发明得到的新能源汽车充电桩调度管理系统及方法具有如下优点：

1、能对车辆与充电桩分布情况进行有效管理；

2、能通过智能调度系统更加高效的利用充电资源；

3、智能调度系统能通过大数据能提供用户更好的充电体验。

附图说明

图1为实施例中新能源汽车充电桩调度管理系统的系统框图；

图2为实施例中主动预约充电的流程图；

图3为实施例中只能推荐预约充电的流程图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

实施例：

如图1所示，本实施例提供的新能源汽车充电桩调度管理系统，包括云端充电桩管理平台、充电端以及车端；所述充电端用于展示一定区域内充电桩基本信息，并将所述充电桩基本信息反馈到云端充电桩管理平台；所述充电桩基本信息包括充电桩ID、位置信息、充电桩使用状态、充电桩预约状态；所述车端用于向云端充电桩管理平台提供车辆基本信息，以及接收和查询充电桩位置、充电桩占用状态、充电桩与车辆距离，并用于接收云端充电桩管理平台所推送的预约充电方案；所述车辆基本信息包括车辆唯一ID、车辆位置、车辆昵称、车辆最大电量值、车辆当前电量值、车辆预约状态；所述云端充电桩平台，用于管理所有接入云端充电柱平台的车辆信息和充电桩基本信息，并根据车辆位置和车辆电量状态，推断车辆续航里程后，结合续航里程内充电桩使用数量、充电桩预约数量、该区域内充电桩各预约车辆的充电时长，推算出该车续航里程内最优充电方案（云端充电桩平台所推送的最优充电方案包括不同时间段所对应的充电桩资源，以及充电所需时间），然后，将该最优充电桩方案推送给车辆，并建议车辆预约对应的充电桩充电服务；同时，将所接收的充电桩信息融合处理后，发送给车端。

具体的，本实施例中的云端充电桩管理平台包括充电桩信息管理模块、车辆信息管理模块、充电桩调度引擎、车辆预约服务模块、智能推送服务模块以及充电桩认证服务模块。

其中，充电桩信息管理模块用于管理所有接入平台系统的充电桩状态，包括充电桩ID、位置信息、充电桩状态（是否使用）等；车辆信息管理模块用于管理所有接入平台系统的新能源车辆状态，包括车辆唯一ID（VIN码）、车辆位置、车辆昵称、车辆最大电量值、车辆当前电量值、车辆预约状态等；充电桩调度引擎用于根据车辆位置和车辆电量状态，结合续航里程内充电桩资源利用和预约的大数据通过算法给出合理的充电方案，智能推送给车辆，建议车辆预约对应的充电桩充电服务；车辆预约服务模块用于管理车辆预约对应充电桩的服务，对充电桩分时管理，分时预约；智能推送服务模块用于智能推送合理充电方案给对应的车辆；充电桩认证服务模块用于通过预约产生对应的认证码或者认证链接推送给车辆，车辆通过认证码和充电桩认证后开启充电桩充电。

所述车端包括有车辆电量监控服务模块、车辆信息上传服务模块、智能推荐服务模块、自动路径规划导航服务模块、充电桩认证服务模块以及充电桩分布查询、预约等功能服务模块。接收云端充电桩管理平台所推送的预约充电方案后，车端即向云端充电桩管理平台发出预约充电请求，若预约成功，云端充电桩管理平台向车端发出对应的认证码给车端的车机系统。车端在接收云端充电桩管理平台所推送的预约充电方案后，车端即向云端充电桩管理平台发出预约充电请求，若预约成功，云端充电桩管理平台向车端发出对应的认证码给车端的车机系统。这样，云端统一管理并发送认证码，在使用时，能快速认证，操作方便。

具体的，车辆电量监控服务模块用于车辆电量实时监控，车辆电量预警；车辆信息上传服务模块用于车辆登入系统、车辆电量实时上传、车辆位置同步服务器等；充电桩分布查询、预约等功能服务模块用于车辆座舱系统提供主动查询附件可用充电桩，充电桩状态、具体位置和距离等；智能推荐服务模块用于接收服务器推送的信息，并展示给用户语音提示用户是否接收智能推荐方案，若接受则自动预约充电桩，并自动规划路径和导航；自动路径规划导航服务模块（即导航模块）用于根据充电桩位置和车辆当前位置，自动规划路径，并自动导航到目的地；充电桩认证服务模块用于同步平台认证码，并提示用户，也可以同步到用户手机app。

所述充电端包括充电桩信息展示模块、充电桩信息上传服务模块、充电桩控制模块以及充电桩认证模块。其中充电桩信息展示模块用于充电桩基本信息展示；充电桩信息上传服务模块用于充电桩状态发生改变后同步上传云平台服务器；充电桩控制模块用于控制充电桩打开或者关闭充电功能；充电桩认证模块用于校验用户密钥，核对成功则开启充电功能。

本实施例还提供了一种新能源汽车充电桩调度管理方法，包括如下步骤（如图1、图3所示）：S1，云端充电桩管理平台接收所有接入该平台的车辆信息和充电桩基本信息；所述充电桩基本信息包括充电桩ID、位置信息、充电桩使用状态、充电桩预约状态；所述车辆基本信息包括车辆唯一ID、车辆位置、车辆昵称、车辆最大电量值、车辆当前电量值、车辆预约状态；S2，推送充电方案，云端充电桩管理平台根据车辆位置、车辆电量状态、该区域内充电桩各预约车辆的充电时长，推断车辆续航里程，并结合续航里程内充电桩使用数量和充电桩预约数量，推算出该车续航里程内不同时间段所对应的充电桩资源，将该推算结果推送给车端；S3，车端将所接收的推送结果通过语音播报或文本方式展示，并向云端充电桩管理平台发出预约充电请求；S4，云端充电桩管理平台接收车端的预约充电请求后，向车端发出认证码；S5，车端接收认证码，并由车机自动规划路径导航到目的地；S6，到达目的地后，用户向充电桩输入认证码进行认证，充电桩打开；S7，车辆接入充电桩，开始充电。

若用户关闭云端充电桩管理平台所推送的充电方案，可通过车端直接查询充电桩信息后，结合车辆基本信息，自主预约充电。

如图2所示，用户自主预约充电的步骤如下：A1)，若车辆电量达到预警值，或者即将达到预警值，车机发出预警，提示用户充电；A2)，用户收到提醒，主动开启预约功能，查询附近的充电桩资源和距离；A3)，选择可用的充电桩预约充电，车端根据当前充电桩和用户的距离，结合车辆当前电量和当前充电桩使用状态及预约状态，计算合适的预约时段；A4)，预约成功，则进入下一步，预约失败则重新开始预约；A5)，云端充电桩管理平台向车端发出认证码；A6)，车端接收认证码，并由车机自动规划路径导航到目的地。这样，在用户自主预约时，能够通过车端的推算，给用户提供最优预约充电方案，给出合适预约时段，避免用户排队。

如图3所示，若采用只能推荐预约充电，车端需先打开智能推送功能开关，才能接收云平台自动充电调度引擎推送。然后，云平台引擎持续监控车辆电量，以及所有用户的车辆和充电桩大数据进行计算；判断当前车辆是否需要充电，如果需要则通过智能推送服务提醒用户预约充电；用户车机端提示用户云平台推送预约服务提醒，用户可以选择（手动或者语音）接收或者拒绝，也可以勾选默认选择接收。

当用于输入认证码认证，认证失败后，反馈用户重新认证，若认证码超期，则提示用户重新预约，或通过云端充电桩管理平台重新根据当前所接收的车辆信息和充电桩基本信息，重新推算最优的充电方案。这样，在认证超期后，也不会影响用户充电预约，在超期后，云端若接收到用户即将超期或已经超级，则重新进行推算，为用户给出新的预约充电方案，能避免用户充电途中，或到达充电地点后，出现不能认证充电的问题。同时，还能避免用户超期后，续航里程发生改变，不足以满足前期的充电方案。

最后需要说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制技术方案，尽管申请人参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，那些对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本技术方案的宗旨和范围，均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (10)

1.一种新能源汽车充电桩调度管理系统，其特征在于，包括云端充电桩管理平台、充电端以及车端，

所述充电端用于展示一定区域内充电桩基本信息，并将所述充电桩基本信息反馈到云端充电桩管理平台；所述充电桩基本信息包括充电桩ID、位置信息、充电桩使用状态、充电桩预约状态；

所述车端用于向云端充电桩管理平台提供车辆基本信息，以及接收和查询充电桩位置、充电桩占用状态、充电桩与车辆距离，并用于接收云端充电桩管理平台所推送的预约充电方案；所述车辆基本信息包括车辆唯一ID、车辆位置、车辆昵称、车辆最大电量值、车辆当前电量值、车辆预约状态；

所述云端充电桩平台，用于管理所有接入云端充电柱平台的车辆信息和充电桩基本信息，并根据车辆位置和车辆电量状态，推断车辆续航里程后，结合续航里程内充电桩使用数量、充电桩预约数量、该区域内充电桩各预约车辆的充电时长，推算出该车续航里程内最优充电方案，然后，将该最优充电桩方案推送给车辆，并建议车辆预约对应的充电桩充电服务；同时，将所接收的充电桩信息融合处理后，发送给车端，供车端自主预约充电。

2.根据权利要求1所述的新能源汽车充电桩调度管理系统，其特征在于，所述车端在向充电端预约充电成功后，向车端的导航模块发送充电桩位置，导航模块通过所接收的充电桩位置和车辆当前位置，自动规划路径导航。

3.根据权利要求1或2所述的新能源汽车充电桩调度管理系统，其特征在于，云端充电桩平台所推送的最优充电方案包括不同时间段所对应的充电桩资源，以及充电所需时间。

4.根据权利要求3所述的新能源汽车充电桩调度管理系统，其特征在于，接收云端充电桩管理平台所推送的预约充电方案后，车端即向云端充电桩管理平台发出预约充电请求，若预约成功，云端充电桩管理平台向车端发出对应的认证码给车端的车机系统。

5.根据权利要求4所述的新能源汽车充电桩调度管理系统，其特征在于，当车辆根据预约时间段导航到达充电桩目的地后，通过用户向充电桩输入认证码后，进行认证，并在认证成功后打开充电桩的充电功能。

6.根据权利要求1所述的新能源汽车充电桩调度管理系统，其特征在于，所述云端充电桩平台还用于接收车辆充电状态。

7.一种新能源汽车充电桩调度管理方法，其特征在于，包括如下步骤：S1，云端充电桩管理平台接收所有接入该平台的车辆信息和充电桩基本信息；所述充电桩基本信息包括充电桩ID、位置信息、充电桩使用状态、充电桩预约状态；所述车辆基本信息包括车辆唯一ID、车辆位置、车辆昵称、车辆最大电量值、车辆当前电量值、车辆预约状态；S2，推送充电方案，云端充电桩管理平台根据车辆位置、车辆电量状态和该区域内充电桩各预约车辆的充电时长，推断车辆续航里程，并结合续航里程内充电桩使用数量和充电桩预约数量，推算出该车续航里程内不同时间段所对应的充电桩资源，将该推算结果推送给车端；S3，车端将所接收的推送结果通过语音播报或文本方式展示，并向云端充电桩管理平台发出预约充电请求；S4，云端充电桩管理平台接收车端的预约充电请求后，向车端发出认证码；S5，车端接收认证码，并由车机自动规划路径导航到目的地；S6，到达目的地后，用户向充电桩输入认证码进行认证，充电桩打开；S7，车辆接入充电桩，开始充电。

8.根据权利要求7所述的新能源汽车充电桩调度管理方法，其特征在于，若用户关闭云端充电桩管理平台所推送的充电方案，可通过车端直接查询充电桩信息后，结合车辆基本信息，自主预约充电。

9.根据权利要求8所述的新能源汽车充电桩调度管理方法，其特征在于，用户自主预约充电的步骤如下：A1)，若车辆电量达到预警值，或者即将达到预警值，车机发出预警，提示用户充电；A2)，用户收到提醒，主动开启预约功能，查询附近的充电桩资源和距离；A3)，选择可用的充电桩预约充电，车端根据当前充电桩和用户的距离，结合车辆当前电量和当前充电桩使用状态及预约状态，计算合适的预约时段；A4)，预约成功，则进入下一步，预约失败则重新开始预约；A5)，云端充电桩管理平台向车端发出认证码；A6)，车端接收认证码，并由车机自动规划路径导航到目的地。

10.根据权利要求9所述的新能源汽车充电桩调度管理方法，其特征在于，当用于输入认证码认证，认证失败后，反馈用户重新认证，若认证码超期，则提示用户重新预约，或通过云端充电桩管理平台重新根据当前所接收的车辆信息和充电桩基本信息，重新推算最优的充电方案。

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