[发明专利]一种无人自助式海上充电方法及其充电系统

说明书

本发明公开了一种无人自助式海上充电系统，供如权利要求1的无人自助式海上充电方法运行，其特征在于，包括：数个海上可充电平台、船只信号收发器、中央处理器；海上可充电平台与中央处理器通讯连接，海上可充电平台向中央处理器发送电量信号及坐标信号，并可为船只提供充电；船只信号收发器与中央处理器通讯连接，船只信号收发器用于采集船只的实时海况信息和船只剩余电量，向中央处理器发送数据信号，并接收中央处理器反馈的海上可充电平台坐标；中央处理器基于电量信号及坐标信号、数据信号产生满足充电条件的海上可充电平台坐标。本发明提高了充电方法的对环境适应性和对船只适配性，增强了充电任务整体流程的人机交互性。

技术领域

本发明涉及海上充电，具体涉及一种无人自助式海上充电方法及其充电系统。

背景技术

随着世界范围内人类社会对能源侧结构改革的需求的日益增长，海洋作为人类生存领域中的重要一环，也是其中不可忽视、不可或缺的一部分。在海洋中应用的机械设备与陆地上应用的机械设备之间，存在着由使用环境的差异所带来的差别。例如陆地上的货运车辆在加油、运输的过程中产生的“漏油”问题对环境造成的污染程度远不及海洋中的航运货轮的燃油泄露所造成的污染严重，尤其在发展“绿色航运”的当今时代，如何减少、避免对海洋的污染破坏是一个值得整个人类社会深思和重视的问题。

能源侧结构改革和海洋环境保护共同推动了航海技术的发展，未来电力推进技术将取代传统的海洋设备所使用的机械推进技术，电能将成为海洋设备使用的主要能源。现阶段海洋设备的发电主要由柴油机等机器利用化石燃料发电，之后的发展趋势是使用清洁发电技术和大容量储能设备提供所需电能。对此，电动汽车及其充电方式的应用和发展可以提供经验。与电动汽车类似的是，随着使用电能为主要能源的海洋设备的数量的增多，海上充电的需求也将日益增长。

由于海洋占地球表面积的71％这一特点，海上充电服务只有网络化覆盖之后，才能为数量日益增长的各类船舶提供便捷的充电服务，单体化的海上充电平台难以应对可以预期的、必然存在的、数量庞大的船舶充电需求。而现有的关于海上充电方法及充电系统的专利数目较少，并且已有的海上充电方法及充电系统基本上针对的都是极小规模的船舶充电需求的场景，并未形成网络化覆盖的服务规模，缺乏实际应用价值。与此同时，由多个单体的海上充电平台组成的充电网络，也缺乏合理的控制方法为在充电网络中为充电平台分配充电任务，船舶的充电效率较低，并且充电网络的资源利用率低下。

发明内容

本发明的目的在于提供了一种无人自助式海上充电方法及其充电系统，以解决现有技术中海上充电方法缺乏使用价值和能源利用率低的问题。

本发明提供了一种无人自助式海上充电方法，包括如下步骤：

步骤1：以船型为类别，根据包括海况信息、船只剩余电量、船只剩余里程的船只剩余里程参考训练集，通过运用最小二程参数估计法的多元线性回归模型建立该船型的船只剩余里程参考值模型；

步骤2：当收到船只发起充电请求时，根据船只发送的船型信息选择对应的船只剩余里程参考值模型，将船只发送的海况信息、船只剩余电量输入进船只剩余里程参考值模型获得船只剩余里程参考值；

步骤3：根据船只剩余里程参考值计算平台搜索半径；获取以船只坐标为圆点，平台搜索半径为半径的指定区域内的所有海上可充电平台，并依照海上可充电平台与船只的距离，由近至远给指定区域内的所有海上可充电平台进行编号；

步骤4：根据海上可充电平台与船只的距离远近构建该海上可充电平台的降权系数；逐一计算船只行驶到各个海上可充电平台的预期耗电量；

根据降权系数、预期耗电量对海上可充电平台的可充电量进行优化，具体公式如下：

其中，为优化后的平台可充电量；K_q为降权系数；e为平台当前电量；e_q为预期耗电量。