CN115195516B - 一种电动车充电系统及方法、电子设备、存储介质 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种电动车充电系统及方法、电子设备、存储介质。其中，充电系统，包括：供电系统，包括多个充电桩，多个充电桩用于给电动汽车充电；控制系统，用于制定电动汽车的充电计划，并且控制供电系统执行充电计划；通信系统，用于供电系统和控制系统之间的信息传递；其中，多个充电桩接收电动汽车的请求信息，供电系统将多个充电桩的状态信息以及请求信息通过通信系统发送至控制系统；控制系统根据请求信息确定电动汽车的充电偏好，并且根据充电偏好和状态信息制定充电计划；控制系统通过通信系统控制供电系统执行充电计划。上述方案考虑到了用户的偏好，可以满足不同用户的多样化需求；也可以降低用户的充电费用和使用成本。

Description

一种电动车充电系统及方法、电子设备、存储介质
技术领域
本发明涉及电动车充电系统技术领域，具体而言，涉及一种电动车充电系统及方法、电子设备、存储介质。
背景技术
随着节能环保绿色出行的理念不断深入人心，纯电动汽车、双模动力汽车和混合动力汽车等新能源汽车，在各个地方得到有效的推广。随之而来的各项配套设施的建设也是目前需要进一步加强的地方，与新能源汽车配合使用的充电桩、充电站等相关的技术发展滞后，限制了新能源汽车的实际应用。
在相关技术中，如何结合用户的实际需求对电动车的充电方法进行进一步的优化是目前需要解决的一个问题。
发明内容
针对上述问题，本申请提供一种电动车充电系统，包括：
供电系统，包括多个充电桩，多个充电桩用于给电动汽车充电；
控制系统，用于制定电动汽车的充电计划，并且控制供电系统执行充电计划；
通信系统，用于供电系统和控制系统之间的信息传递；
其中，多个充电桩接收电动汽车的请求信息，供电系统将多个充电桩的状态信息以及请求信息通过通信系统发送至控制系统；
控制系统根据请求信息确定电动汽车的充电偏好，并且根据充电偏好和状态信息制定充电计划；
控制系统通过通信系统控制供电系统执行充电计划。
在新能源汽车具体的使用过程中，出于出行时间安排、充电功率和费用之间的关系等因素，用户对于电动汽车的充电计划存在不同的偏好。在本技术方案中，请求信息包括用户要求的充电时间和充电时长，通过对于上述信息的处理可以反应出用户的充电偏好。控制系统通过整合充电偏好和充电桩的状态信息指定相应的充电计划；在一个具体实施方式中，充电计划也即调整充电桩的输出功率。
采用上述技术方案的好处在于，可以动态分配电网提供的电量，并且减小电网的损耗；在此基础上，考虑到了用户的偏好，可以满足不同用户的多样化需求；也可以降低用户的充电费用和使用成本，更加人性化且更加经济。
进一步的，通信系统包括有线网络或无线网络。当通信系统为无线网络时，无线网络可以为GPRS、3G、4G、CAN或Wi-Fi中的一种或两种以上。
进一步的，根据充电偏好和状态信息制定充电计划包括：
根据充电偏好确定偏好系数α；
根据状态信息确定保护系数β；
确定多个充电桩的实际输出功率Px=α·β·1.05P0；
其中，P0为电池的历史充电功率，α的取值为0.5-1.5，β的取值为0或1。
在本技术方案中，充电桩的实际输出功率通过偏好系数α和保护系数β以及电池的历史充电功率P0计算得到。一般的，当电池和充电桩刚刚建立联系时的充电功率为充电站对各个充电桩实行功率平均分配策略下的平均功率。
其中，偏好系数α可以根据用户要求充电时间和要求充电量确定得到；保护系数β可以根据充电桩的状态信息确定得到；历史充电功率P0根据电池的历史充电曲线确定的到。
通过上述方法可以实现对于功率的动态分级调配，优化充电站的资源配置，并且根据历史充电功率P0计算充电桩的实际输出功率Px，贴合每一个电池的实际情况，更加合理且具有针对性。
进一步的，请求信息包括用户要求充电时间和要求充电量；
根据充电偏好确定偏好系数α包括：
根据要求充电时间和要求充电量计算平均功率；
根据平均功率和电池的历史充电功率P0的比值确定偏好系数α；其中，x=平均功率/历史充电功率P0。
进一步的，状态信息包括多个充电桩的当前充电曲线和电池的历史充电曲线；
根据状态信息确定保护系数β包括：
根据多个充电桩的当前充电曲线和电池的历史充电曲线确定电池的健康状态；根据健康状态确定功率保护系数β。
在相关技术中，针对电池健康状态的评估和诊断少有涉及；考虑到对于故障电池持续充电会浪费电网资源并且可能引发一系列的不良后果；本技术方案通过充电桩的当前充电曲线和电池的历史充电曲线确定电池的健康状态。
进一步的，保护系数β通过如下方式计算：
设定保护阈值，
当当前充电曲线和历史充电曲线之间的偏差值大于等于保护阈值时，判断健康状态为故障，则确定保护系数β为0；
当当前充电曲线和历史充电曲线之间的偏差值小于保护阈值时，判断健康状态为正常，则确定保护系数β为1。
在本技术方案中，设定保护系数的目的在于避免故障电池持续充电，因此，当判断为电池故障时，保护系数β为0，充电桩不再输出。
本申请还提供一种电动车充电方法，采用上述任一项的充电系统，充电方法包括以下步骤：
充电桩与电动汽车的电池建立连接并且获取电动汽车的请求信息；
供电系统将请求信息和充电桩的状态信息通过通信系统发送至控制系统；
控制系统根据请求信息确定电动汽车的充电偏好，并且根据充电偏好和状态信息充电计划，控制系统通过通信系统控制供电系统执行充电计划。
本申请还提供一种电子设备，包括处理器以及存储器，存储器存储有计算机可读取指令，当计算机可读取指令由处理器执行时，运行上述方法中的步骤。
本申请还提供一种存储介质，其上存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时，运行上述方法中的步骤。通过上述技术方案，计算机程序被处理器执行时，执行上述技术方案的任一可选的实现方式中的方法。其中，存储介质可以由任何类型的易失性或非易失性存储设备或者它们的组合实现，如静态随机存取存储器，电可擦除可编程只读存储器，可擦除可编程只读存储器，可编程只读存储器，只读存储器，磁存储器，快闪存储器，磁盘或光盘。
附图说明
图1为本申请实施例提供的充电方法流程图；
图2为本申请实施例提供的一种电子设备示意图；
附图标记说明：100-电子设备；110-处理器；120-存储器。
具体实施方式
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更为明显易懂，下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1
随着新能源汽车的不断普及，以及相应的配套设施建设的过程中，如何解决充电站内各个充电桩的功率分配问题是当下研究的热点。但是相关技术中往往只考虑电网运行的安全性、充电功率最大化等相关因素而忽略了用户的实际需求；因此，针对上述问题本申请提供一种电动车充电系统，包括：
供电系统，包括多个充电桩，多个充电桩用于给电动汽车充电；
控制系统，用于制定电动汽车的充电计划，并且控制供电系统执行充电计划；
通信系统，用于供电系统和控制系统之间的信息传递；
其中，多个充电桩接收电动汽车的请求信息，供电系统将多个充电桩的状态信息以及请求信息通过通信系统发送至控制系统；
控制系统根据请求信息确定电动汽车的充电偏好，并且根据充电偏好和状态信息制定充电计划；
控制系统通过通信系统控制供电系统执行充电计划。
在新能源汽车具体的使用过程中，出于出行时间安排、充电功率和费用之间的关系等因素，用户对于电动汽车的充电计划存在不同的偏好。在本实施例中，请求信息包括用户要求的充电时间和充电时长，通过对于上述信息的处理可以反应出用户的充电偏好。控制系统通过整合充电偏好和充电桩的状态信息指定相应的充电计划；在一个具体实施方式中，充电计划也即调整充电桩的输出功率。
采用上述技术方案的好处在于，可以动态分配电网提供的电量，并且减小电网的损耗；在此基础上，考虑到了用户的偏好，可以满足不同用户的多样化需求；也可以降低用户的充电费用和使用成本，更加人性化且更加经济。
进一步的，通信系统包括有线网络或无线网络。当通信系统为无线网络时，无线网络可以为GPRS、3G、4G、CAN或Wi-Fi中的一种或两种以上。
进一步的，根据充电偏好和状态信息制定充电计划包括：
根据充电偏好确定偏好系数α；
根据状态信息确定保护系数β；
确定充电桩的实际输出功率Px=α·β·1.05P0；
其中，P0为电池的历史充电功率，α的取值为0.5-1.5，β的取值为0或1。
在本实施例中，充电桩的实际输出功率通过偏好系数α和保护系数β以及电池的历史充电功率P0计算得到。一般的，当电池和充电桩刚刚建立联系时的充电功率为充电站对各个充电桩实行功率平均分配策略下的平均功率。
其中，偏好系数α可以根据用户要求充电时间和要求充电量确定得到；保护系数β可以根据充电桩的状态信息确定得到；历史充电功率P0在充电桩与电动汽车的电池建立连接之后由控制系统依据权限向电池获取。
通过上述方法可以实现对于功率的动态分级调配，优化充电站的资源配置，并且根据历史充电功率P0计算充电桩的实际输出功率Px，贴合每一个电池的实际情况，更加合理且具有针对性。
进一步的，请求信息包括用户要求充电时间和要求充电量；
根据充电偏好确定偏好系数α包括：
根据要求充电时间和要求充电量计算平均功率；
根据平均功率和历史充电功率P0的比值确定偏好系数α。
在本实施例中，平均功率和历史充电功率P0的比值x反应了用户的充电偏好，根据 其偏好可以划分不同的偏好系数α。
Figure DEST_PATH_IMAGE001
，其中，η为限定参数，其取值范围为 0.2-0.5。
在本实施例中，要求充电时间和要求充电量由为用户请求充电的相关数据；由此可以计算得到平均功率，其中，Q为要求充电量，U为充电桩的恒定输出电压，t为要求充电时间。历史充电功率P0在充电桩与电动汽车的电池建立连接之后由控制系统依据权限向电池获取。根据平均功率和历史充电功率P0的比值x可以判断用户的充电偏好；例如当x值较小时，用户倾向于低功率慢充；当x值较大时，用户倾向于大功率快充。
进一步的，根据平均功率和历史充电功率P0的比值x来计算偏好系数α；具体如下：
Figure 819740DEST_PATH_IMAGE001
。其中，η为限定参数，用于限定偏好系数α的取值范围，当偏好系数α的取值 过大或过小时，实际输出功率Px需要调整的幅度也就越大，相应的，对于电网来说，调度的 负荷也将增大。因此，通过限定参数
Figure DEST_PATH_IMAGE003
的取值调整，限定偏好系数α的取值在一定范围内。例 如，在一个具体实施方式中，限定参数
Figure 661794DEST_PATH_IMAGE003
取值为0.4，当x的取值为1.3时，可计算得到偏好系 数α为1.12。
在本实施例中，通过偏好系数α合理评估用户的充电偏好，并且根据充电偏好调整 充电桩的实际输出功率Px；更符合实际的需求。特别是，仅根据用户要求充电时间和要求充 电量计算得到的平均功率可能出现极值的情况，例如用户在晚上休息时间充电的时候，对 于充电时间的要求比较低；或者当出行时电量告急，则需要尽快完成充电；在不同情况下计 算得到的平均功率差异较大，因而均功率和历史充电功率P0的比值x也会出现较大的波动。 针对上述问题，本实施例提供了偏好系数的具体计算方式，将偏好系数α限定在一个合理的 范围内，技术人员也可以依据不同充电系统的负荷情况，调整限定参数
Figure 791424DEST_PATH_IMAGE003
来实现对于偏好 系数α取值的限定。
进一步的，状态信息包括多个充电桩的当前充电曲线和电池的历史充电曲线；
根据状态信息确定保护系数β包括：
根据多个充电桩的当前充电曲线和电池的历史充电曲线确定电池的健康状态；根据健康状态确定功率保护系数β。
在相关技术中，针对电池健康状态的评估和诊断少有涉及；考虑到对于故障电池持续充电会浪费电网资源并且可能引发一系列的不良后果；本实施例通过充电桩的当前充电曲线和电池的历史充电曲线确定电池的健康状态。
进一步的，保护系数β通过如下方式计算：
设定保护阈值，
当当前充电曲线和历史充电曲线之间的偏差值大于等于保护阈值时，判断健康状态为故障，则确定保护系数β为0；
当当前充电曲线和历史充电曲线之间的偏差值小于保护阈值时，判断健康状态为正常，则确定保护系数β为1。
在本实施例中，设定保护系数的目的在于避免故障电池持续充电，因此，当判断为电池故障时，保护系数β为0，充电桩不再输出。
实施例2
参见图1，本申请还提供一种电动车充电方法，采用上述任一项的充电系统，充电方法包括以下步骤：
S10：充电桩与电动汽车的电池建立连接并且获取电动汽车的请求信息；
S20：供电系统将请求信息和充电桩的状态信息通过通信系统发送至控制系统；
S30：控制系统根据请求信息确定电动汽车的充电偏好，并且根据充电偏好和状态信息充电计划，控制系统通过通信系统控制供电系统执行充电计划。
实施例3
参见图2，本实施例提供一种电子设备100，包括处理器110以及存储器120，存储器存储有计算机可读取指令，当计算机可读取指令由处理器执行时，运行上述任一方法中的步骤。
通过上述技术方案，处理器110和存储器120通过通信总线和/或其他形式的连接机构互连并相互通讯，存储器120存储有处理器110可执行的计算机程序，当计算设备运行时，处理器110执行该计算机程序，以执行时执行上述实施例的任一可选的实现方式中的方法。
实施例4
本申请还提供一种存储介质，其上存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时，运行上述方法中的步骤。
通过上述技术方案，计算机程序被处理器执行时，执行上述实施例的任一可选的实现方式中的方法。
其中，存储介质可以由任何类型的易失性或非易失性存储设备或者它们的组合实现，如静态随机存取存储器，电可擦除可编程只读存储器，可擦除可编程只读存储器，可编程只读存储器，只读存储器，磁存储器，快闪存储器，磁盘或光盘。
最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (5)

1.一种电动车充电系统，其特征在于，包括：
供电系统，包括多个充电桩，所述多个充电桩用于给电动汽车充电；
控制系统，用于制定所述电动汽车的充电计划，并且控制所述供电系统执行所述充电计划；
通信系统，用于所述供电系统和所述控制系统之间的信息传递；
其中，所述多个充电桩接收所述电动汽车的请求信息，所述供电系统将所述多个充电桩的状态信息以及所述请求信息通过所述通信系统发送至控制系统；
所述控制系统根据所述请求信息确定所述电动汽车的充电偏好，并且根据所述充电偏好和所述状态信息制定所述充电计划；
所述控制系统通过所述通信系统控制所述供电系统执行所述充电计划；
所述根据所述充电偏好和所述状态信息制定所述充电计划包括：
根据所述充电偏好确定偏好系数α；
根据所述状态信息确定保护系数β；
确定所述多个充电桩的实际输出功率Px=α·β·1.05P0；
其中，P0为电池的历史充电功率，α的取值为0.5-1.5，β的取值为0或1；
所述请求信息包括用户要求充电时间和要求充电量；
所述根据所述充电偏好确定偏好系数α包括：
根据所述要求充电时间和所述要求充电量计算平均功率；
根据所述平均功率和所述电池的历史充电功率P0的比值x确定所述偏好系数α；
Figure 919439DEST_PATH_IMAGE001
；
其中，x=平均功率/历史充电功率P0，η为限定参数，取值范围为0.2-0.5；
所述状态信息包括所述多个充电桩的当前充电曲线和所述电池的历史充电曲线；
所述根据所述状态信息确定保护系数β包括：
根据所述多个充电桩的当前充电曲线和所述电池的历史充电曲线确定所述电池的健康状态；根据所述健康状态确定功率保护系数β；
所述保护系数β通过如下方式计算：
设定保护阈值，
当所述当前充电曲线和所述历史充电曲线之间的偏差值大于等于所述保护阈值时，判断所述健康状态为故障，则确定所述保护系数β为0；
当所述当前充电曲线和所述历史充电曲线之间的偏差值小于所述保护阈值时，判断所述健康状态为正常，则确定所述保护系数β为1。
2.根据权利要求1所述的电动车充电系统，其特征在于，所述通信系统包括有线网络或无线网络。
3.一种电动车充电方法，其特征在于，采用如权利要求1或2所述的充电系统，所述充电方法包括以下步骤：
充电桩与电动汽车的电池建立连接并且获取所述电动汽车的请求信息；
供电系统将所述请求信息和所述充电桩的状态信息通过通信系统发送至控制系统；
所述控制系统根据所述请求信息确定所述电动汽车的充电偏好，并且根据所述充电偏好和所述状态信息所述充电计划，所述控制系统通过所述通信系统控制所述供电系统执行所述充电计划。
4.一种电子设备，其特征在于，包括处理器以及存储器，所述存储器存储有计算机可读取指令，当所述计算机可读取指令由所述处理器执行时，运行如权利要求3所述方法中的步骤。
5.一种存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时，运行如权利要求3所述方法中的步骤。
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