一种下次出行充电控制方法及系统与流程

1.本发明涉及新能源充电技术领域，特别是涉及一种下次出行充电控制方法及系统。


背景技术：

2.新能源电动汽车因低碳环保，成本低等优点，广受人民群众喜爱，特别是近几年新能源电动汽车越来越多，大有替代燃油车趋势。新能源电动汽车一般采用充电桩的形式进行充电，并且将充电桩接入供电网络。
3.目前，新能源汽车充电和普通居民用电高峰期存在较高的重合，若维持现有的使用方式，供电网络会出现充电负荷紧张的问题。为了解决这一问题，行业内提出了对供电网络进行扩容改造，但是，实际扩容改造成本较高，因此，行业内主要采用两种不改变现有供电网络的解决方案：
4.1.充电桩充电负载均衡技术，即在充电桩边缘网络上，通过路由控制中心发现供电网络负荷紧张或者富余时，实时对充电桩发送功率调整指令，使得充电桩提升或者降低输出功率，进行“削峰填谷”的调节，以保证供电网络的用电安全。
5.2.虚拟电厂技术，即在供电网络负荷紧张时，通过供电部门发送指令，降低充电桩输出功率，也是供电网络“削峰填谷”的体现。
6.其中，解决方案1主要应用在快速充电类型的充电桩上，无法解决慢速充电类型的充电桩的充电负荷紧张的问题，由于充电桩和路由基于固件、蓝牙协议的改造成本较高，在没有很好的充电负载监控支持下，充电负荷验证和充电异常排查定位成本会上升；解决方案2受限于电网技术、电动汽车技术等外部环境因素，难以推广应用。


技术实现要素：

7.鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种下次出行充电控制方法及系统，解决场地供不应求的充电需求，在场地剩余电量不足的情况下，增加充电桩及充电车位，根据用户的下次出行需求，结合场地实时剩余电容量，动态有序启动充电，使得场地在有限的资源分配下，最大化满足用户充电需求。
8.本发明提供一种下次出行充电控制方法，所述方法包括以下流程：
9.步骤1：预约用户通过用户app登录充电页面，通过充电页面输入下次出行时间点、计划充电电量，并且将下次出行时间点、计划充电电量发送到业务后台服务器；
10.步骤2：业务后台服务器根据下次出行时间点、计划充电电量计算充电日程，如果充电日程计算满足输入需求，则生成计划充电订单和充电日程，并且将计划充电订单和充电日程发送到用户app；
11.步骤3：业务后台服务器根据计划充电订单和充电日程发送远程充电启动指令到iot后台服务器，iot后台服务器通过路由器控制充电桩开启充电。
12.于本发明的一实施例中，所述业务后台服务器根据下次出行时间点、计划充电电
量计算充电日程信息的流程为：
13.步骤2.1：业务后台服务器通过iot后台服务器获取充电桩电源相位的资源竞争锁和充电桩状态参数；
14.步骤2.2：业务后台服务器根据计划充电电量计算计划充电时长，计划充电时长＝计划充电电量
×
1kw的充电时长；
15.步骤2.3：业务后台服务器判断充电桩电源相位可用功率是否大于等于当前充电桩的枪头功率，并且判断上一个预约用户的充电情况；
16.如果充电桩电源相位可用功率大于等于当前枪头功率，并且上一个预约用户不存在或者上一个预约用户正在充电，则转到步骤2.4；
17.如果充电桩电源相位可用功率小于当前枪头功率，或者上一个预约用户未启动充电，则转到步骤2.5；
18.步骤2.4：业务后台服务器根据充电桩电源相位获取资源，保存为预约用户充电日程信息，并且转到步骤2.6；
19.步骤2.5：业务后台服务器查找充电桩电源相位的充电预约信息，计算预约用户本次充电日程信息，并且转到步骤2.6；
20.步骤2.6：返回当前预约用户的充电日程信息。
21.于本发明的一实施例中，所述步骤2.4的流程为：
22.步骤2.41：定义当前充电桩电源相位已用功率与当前枪头功率的和小于等于充电桩电源相位的最大功率；
23.步骤2.42：设置预约用户本次充电开始时间为当前时间；
24.步骤2.43：设置预约用户本次充电结束时间为当前时间与充电时长的和；
25.步骤2.44：保存预约用户本次充电日程信息、计划充电订单信息，并且转到步骤2.6。
26.于本发明的一实施例中，所述步骤2.5的流程为：
27.步骤2.51：定义当前充电桩电源相位可用功率s为充电桩电源相位的最大功率与充电桩电源相位已用功率的差值；
28.步骤2.52：循环遍历当前充电桩电源相位预约信息，更新当前充电桩电源相位可用功率s；
29.如果s大于等于当前用户枪头功率，则设置本次充电开始时间为当前预约充电结束时间，本次充电结束时间为当前预约充电结束时间与计划充电时长的和；
30.如果用户出行时间大于等于预约充电结束时间，则保存当前预约用户本次充电日程信息、计划充电订单信息，并且转到步骤2.6。
31.于本发明的一实施例中，所述充电桩状态参数包括枪头功率、充电桩充电状态信息；并且每个充电桩电源相位均具有一个资源竞争锁。
32.本发明提供一种下次出行充电控制系统，包括用户app，与用户app通讯连接的业务后台服务器，与业务后台服务器通讯连接的iot后台服务器，与iot后台服务器通讯连接的充电桩；
33.所述用户app用于输入下次出行时间点、计划充电电量；
34.所述业务后台服务器用于根据下次出行时间点、计划充电电量计算充电日程，如
果充电日程计算满足输入需求，则生成计划充电订单和充电日程，并且根据计划充电订单和充电日程发送远程充电启动指令；
35.所述iot后台服务器用于接收远程充电启动指令，根据远程充电启动指令控制充电桩开启充电，并且获取充电桩电源相位的资源竞争锁和充电桩状态参数。
36.于本发明的一实施例中，所述iot后台服务器通过路由器与充电桩通讯连接。
37.如上所述，本发明的一种下次出行充电控制方法及系统，具有以下有益效果：本发明场地供不应求的充电需求，在场地剩余电量不足的情况下，增加充电桩及充电车位，根据用户的出行需求，结合场地实时剩余电容量，动态有序启动充电，使得场地在有限的资源分配下，最大化满足用户充电需求；并且提供有序充电方式，根据场地电源剩余配电容量、电桩额定功率、用户下次出行时间以及其他用电安全参数，基于中心化处理设计思路，通过后台统一订单管理、远程控制、充电恢复机制等技术方案，实现场地有序充电，成本更低，用户体验更好，更易于场地运维。
附图说明
38.图1显示为本发明实施例中公开的计算充电日程信息的流程图。
39.图2显示为本发明实施例中公开的生成计划充电订单的流程图。
40.图3显示为本发明实施例中公开的基于计划充电订单进行充电的流程图。
具体实施方式
41.以下通过特定的具体实例说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点与功效。本发明还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本发明的精神下进行各种修饰或改变。需说明的是，在不冲突的情况下，以下实施例及实施例中的特征可以相互组合。
42.需要说明的是，以下实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本发明的基本构想，遂图式中仅显示与本发明中有关的组件而非按照实际实施时的组件数目、形状及尺寸绘制，其实际实施时各组件的型态、数量及比例可为一种随意的改变，且其组件布局型态也可能更为复杂。
43.请参阅图2、图3，本发明提供一种下次出行在线预约充电控制方法，所述方法包括以下流程：
44.步骤1：预约用户通过用户app登录充电页面，通过充电页面输入下次出行时间点、计划充电电量，并且将下次出行时间点、计划充电电量发送到业务后台服务器；
45.步骤2：业务后台服务器根据下次出行时间点、计划充电电量计算充电日程，如果充电日程计算满足输入需求，则生成计划充电订单和充电日程，并且将计划充电订单和充电日程发送到用户app；如果计算结果不满足输入需求，则进行业务提示(例如：当前时间段预约人数过多，请重新输出下次出行时间点)；
46.请参阅图1，充电日程计算流程为：
47.步骤2.1：业务后台服务器通过iot后台服务器获取充电桩电源相位的资源竞争锁和充电桩状态参数，如果获取失败，则进行业务提示(例如：当前预约人数过多，请重试)；如
果获取成功，则转到步骤2.2；
48.其中，每个充电桩电源相位均具有一个资源竞争锁，所述充电桩状态参数包括枪头功率、充电桩充电状态等信息；
49.步骤2.2：业务后台服务器根据计划充电电量计算计划充电时长，计划充电时长＝计划充电电量
×
1kw的充电时长(单位：秒)；
50.步骤2.3：业务后台服务器判断充电桩电源相位可用功率是否≥当前充电桩的枪头功率，并且判断上一个预约用户的充电情况；
51.如果充电桩电源相位可用功率≥当前枪头功率，并且上一个预约用户不存在或者上一个预约用户正在充电中，则转到步骤2.4；
52.如果充电桩电源相位可用功率＜当前枪头功率，或者上一个预约用户未启动充电，则转到步骤2.5；
53.步骤2.4：业务后台服务器根据充电桩电源相位获取资源，保存为预约用户充电日程信息，并且转到步骤2.6；
54.其中，所述步骤2.4的流程为：
55.步骤2.41：定义当前充电桩电源相位已用功率 预约用户所需功率(即当前枪头功率)≤充电桩电源相位的最大功率；
56.步骤2.42：设置预约用户本次充电开始时间＝当前时间，取整时间片；
57.步骤2.43：设置预约用户本次充电结束时间＝当前时间 充电时长，取整时间片；
58.步骤2.44：保存预约用户本次充电日程信息、计划充电订单信息，并且转到步骤2.6；
59.步骤2.5：查找充电桩电源相位的充电预约信息(按照充电结束时间进行升序排列)，并且计算预约用户本次充电日程信息；
60.其中，所述步骤2.5的流程为：
61.步骤2.51：定义当前充电桩电源相位可用功率s＝充电桩电源相位的最大功率-充电桩电源相位已用功率；
62.步骤2.52：循环遍历当前充电桩电源相位预约信息，更新当前充电桩电源相位可用功率s；
63.s＝s 当前队列结束充电时间释放的枪头功率；
64.s＝s-当前时间预约开启充电的枪头功率(当前队列中等待充电的预约用户)；
65.如果s＜当前预约用户枪头功率，则进行业务提示(例如：当前充电桩功率数据异常)
66.如果s≥当前用户枪头功率，则设置本次充电开始时间＝当前预约充电结束时间，取整时间片，本次充电结束时间＝当前预约充电结束时间 计划充电时长，取整时间片；
67.如果用户出行时间≥预约充电结束时间，则保存当前预约用户本次充电日程信息、计划充电订单信息，并且转到步骤2.6：
68.步骤2.6：返回当前预约用户的充电日程信息；
69.步骤3：业务后台服务器根据计划充电订单和充电日程发送远程充电启动指令到iot后台服务器，iot后台服务器通过路由器控制充电桩开启充电。
70.如果当前时间无充电日程，则发送远程充电启动指令；如果充电启动失败，则进行
业务提示(例如：请手动重启充电)；
71.具体的，在充电过程中，现有业务流程不变，需要在计划充电订单维度上实时更新充电电量，与此同时，需要新增异常恢复场景，其中，恢复场景大致分为三类：1.能够自行恢复的，业务后台服务器重新启动充电；2.需要手动恢复的，需要预约用户重新插拔枪头后，重新启动充电；3.硬件等不可抗力因素故障引起不可恢复，告知预约用户关闭计划充电订单；
72.具体的，关闭计划充电订单标志着计划充电订单充电结束，如果结束充电的时间早于预约充电结束时间，则使用计划充电订单的充电日程重排逻辑。
73.基于上述方法，本发明提供一种下次出行充电控制系统，包括用户app，与用户app通讯连接的业务后台服务器，与业务后台服务器通讯连接的iot后台服务器，与iot后台服务器通讯连接的充电桩；
74.所述用户app用于输入下次出行时间点、计划充电电量；
75.所述业务后台服务器用于根据下次出行时间点、计划充电电量计算充电日程，如果充电日程计算满足输入需求，则生成计划充电订单和充电日程，并且根据计划充电订单和充电日程发送远程充电启动指令；
76.所述iot后台服务器用于接收远程充电启动指令，根据远程充电启动指令控制充电桩开启充电，并且获取充电桩电源相位的资源竞争锁和充电桩状态参数。
77.其中，所述iot后台服务器通过路由器与充电桩通讯连接。
78.综上所述，本发明最大化利用场地配电资源，最大化的让更多的用户充电需求能够被满足。场地最大资源受实际的场地基础设施影响，不在技术方案以内本，发明解决的核心技术问题是在充电资源空闲时间片上通过竞争方式有序的抢占和排序，如果出现资源锁定者释放充电日程中间时间段的资源，会整体将后续充电日程提前。所以，本发明有效克服了现有技术中的种种缺点而具高度产业利用价值。
79.上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。