[发明专利]一种基于电动汽车充电优先级的充电调度系统及方法

摘要

本发明公开了一种基于电动汽车充电优先级的充电调度系统及方法，系统包括子节点装置和锚节点装置，子节点装置安装于子节点充电桩处，用于充电桩数据的采集；锚节点装置安装于锚节点充电桩处，用于数据整合和处理，执行充电调度算法，处理用户反馈信息，进行充电调度。本发明根据锚节点的位置进行区域划分，一个锚节点管理若干子节点，提高了数据收集和运算的效率。所用的充电调度算法根据电动汽车和充电桩的信息，进行两次充电优先程度评估，并对最终的优先程度评估值进行全局的比较，确定电动汽车在各个可达充电桩处的相对优先级，实现了全局的求解。本发明提高了充电桩资源的利用率以及电动汽车的充电效率，提高了电动汽车充电系统的性能。

主权项

一种基于电动汽车充电优先级的充电调度方法，应用于基于电动汽车充电优先级的充电调度系统，所述系统包括子节点装置和锚节点装置；所述的子节点装置安装于子节点充电桩处，包括第一中央控制器、第一无线通讯模块、第一车速监测模块和第一流量监测模块，所述的第一流量监测模块和第一车速监测模块将所在路段的车流量信息以及车辆平均行车速度信息进行采集传送给第一中央处理器，第一中央处理器将数据进行汇总和预处理后，通过第一无线通信模块将子节点充电桩信息发送给锚节点充电桩；所述的锚节点装置安装于锚节点充电桩处，包括第二中央控制器、第二无线通讯模块、第二车速监测模块、第二流量监测模块和算法处理模块，所述的第二无线通信模块接收发送充电请求的电动汽车的信息和所辖区域中子节点充电桩的信息，传送给第二中央控制器，第二流量监测模块和第二车速监测模块采集锚节点充电桩所在路段的车流量信息以及车辆平均行车速度信息采集并传递给第二中央处理器，第二中央处理器将数据进行汇总和预处理后，传递给算法处理模块执行充电调度算法，计算结果传递给第二中央处理器进行处理得到优先级信息，第二无线通信模块将优先级信息发送给用户；其特征在于，所述方法包括以下步骤：步骤1：电动汽车发出充电请求；步骤2：各个锚节点装置通过第二无线通讯模块获取各个发送充电请求的电动汽车的信息；步骤3：各个锚节点装置通过第二无线通讯模块获取所辖区域中各个子节点充电桩的信息；步骤4：各个锚节点装置通过第二中央处理器将所获信息进行汇总处理，并将处理后的数据作为参数传递给算法处理模块；步骤5：各个锚节点装置的算法处理模块执行充电调度算法并将计算得到的发送充电请求的电动汽车在所辖区域各子节点充电桩处的充电优先程度评估值反馈给第二中央处理模块；所述的充电调度算法，其具体实现包括以下子步骤：步骤5.1：锚节点装置从数据中提取发出充电请求的电动汽车的绝对坐标，结合自身的绝对坐标，求出电动汽车相对于该锚节点的相对坐标；步骤5.2：锚节点充电桩从数据中提取所辖区域内子节点充电桩的绝对坐标，结合自身的绝对坐标，求出子节点充电桩相对于该锚节点充电桩的相对坐标；步骤5.3：根据发出充电请求的电动汽车相对于该锚节点的相对坐标、锚节点充电桩所辖区域中所有子节点充电桩相对于该锚节点充电桩的相对坐标和锚节点充电桩所辖区域中所有子节点充电桩是否可以工作信息，根据算法计算电动汽车到达该区域可工作的各个充电桩的最短路径并根据距离值由小到大排序，结合所选路径数量的下限和距离值之比超出预设阈值的两条相邻的路径在序列中的位置，确定序列中前若干条路径为分析对象；步骤5.4：对各路径进行分段，锚节点装置获取路径上各路段端点处充电桩相对于该锚节点充电桩的相对坐标、所在路段的车辆平均速度和车流量，求得电动汽车通过各路径到达充电桩的时间；步骤5.5：根据电动汽车的剩余电量，结合电池特性，计算得到其在各路径上的最大行驶时间，选择出最大行驶时间允许的路径作为目标路径；步骤5.6：每条目标路径对应一处目标充电桩，通过电动汽车的类型等级、电动汽车车主会员等级、目的充电桩是否过载以及队列中电动汽车的预计充电完成时间来对电动汽车在该目标充电桩处的优先程度进行评估；步骤5.7：比较同时发送充电请求的电动汽车中将同一区域中同一充电桩作为目标充电桩的若干电动汽车在该充电桩处的优先程度评估值，优先程度评估值越小，处理优先级越高；处理优先程度低的电动汽车的优先程度评估值通过结合处理优先级较高的若干辆电动汽车的处理的结果进行更正，获得电动汽车在该充电桩处最终的优先程度评估值；步骤6：各个锚节点装置将同一电动汽车在各自管辖区域的充电桩处的充电优先程度评估值进行比较，最终得到电动汽车在各个可选充电桩处的相对充电优先级；步骤7：各个锚节点装置将充电优先级信息通过第二无线通信模块发送给电动汽车车主，并在定时器所限时间内等待车主反馈信息并进行处理，完成充电调度。