一种基于有序充电的业务模式控制方法与流程

1.本发明涉及新能源充电技术领域，特别是涉及一种基于有序充电的业务模式控制方法。


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，行业内主要采用几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。
6.3.传统充电桩有序充电技术，即通过统一接入多相电源或较大配电容量电源，由大型的总控制设备，将电流按照负载均衡和顺序充电的方式，传输到多个交流终端上。
7.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；解决方案3一般是基于大型的总控制设备通过预设的固件程序来计算并分配电流进行充电，尽管可以结合使用负载均衡的当时进行有序充电分配，但是因为当前各类车型对非标准化额定充电电流支撑千差万别，对于充电用户来说，充电预期取决于总控制设备的效能，预期不可控，往往会在高峰期造成后来的用户实际充电情况与预期相差甚远，造成用户体验非常低甚至出行困难，与此同时，总控制设备相对设备成本更高，建设成本也高，一旦出现问题，维护成本也高，不利于推进有序充电的建设，并且因相关业务逻辑嵌入总控制设备，受限于硬件条件，业务灵活性降低，运营手段固化僵硬，不利于用户体验优化和用户粘性的提升。


技术实现要素：

8.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基于有序充电的业务模式控制方法，解决在一定场地配电容量情况下，无法有效满足足够数量新能源车主用户充电需求，以及建设成本较低，用户预期不可控，运营能力低的一系列问题。
9.本发明提供一种基于有序充电的业务模式控制方法，所述方法包括以下流程：
10.步骤1：通过用户app确认、生成计划充电订单；
11.步骤1.1：通过用户app的在线充电页面获取充电桩联网状态信息，如果充电桩联网，则转到步骤1.2；
12.步骤1.2：通过用户app的在线充电页面获取充电桩库存计划信息和账户余额信息；
13.步骤1.3：通过用户app的充电确认界面，选择下次出行时间点和计划充电量；
14.步骤1.4：通过用户app的充电详情页面检查枪头状态，如果枪头处于连接状态，则转到步骤1.5；
15.步骤1.5：通过用户app的充电详情页面检查充电桩联网状态、账户余额信息、充电桩库存计划信息，如果充电桩联网、账户余额满足、充电桩库存计划不变，则生成计划充电订单；
16.步骤2：通过用户app的计划充电订单远程启动充电；
17.步骤2.1：通过用户app的充电启动页面根据电桩库存计划信息中的开始时间点，发送远程启动充电指令到业务后台服务器，通过业务后台服务器远程启动充电；
18.步骤2.2：通过用户app的充电关闭页面根据电桩库存计划中的结束时间点，发送远程启动充电指令到业务后台服务器，通过业务后台服务器远程关闭充电；
19.步骤2.3：通过用户app的充电结算页面获取充电订单结算信息，并且进行账户余额支付。
20.于本发明的一实施例中，在充电启动前和充电启动后，通过用户app的故障提示页面，实时查询充电故障类型信息。
21.于本发明的一实施例中，充电故障类型分为不可恢复故障、后台自动恢复故障、用户恢复故障。
22.于本发明的一实施例中，充电桩库存计划信息的计算流程为：
23.(1)预先设置充电桩库存计划的时间冗余度；
24.(2)预先计算充电场地库存的横向宽度、纵向宽度，生成库存列表；
25.(3)计算计划充电订单库存的横向占用、纵向占用；
26.(4)按照先到先排的向前排序规则，将计划充电订单库存的横向占用、纵向占用放入库存列表。
27.于本发明的一实施例中，库存横向宽度根据充电场地剩余配电电容量计算获取，为能够同时充电的计划充电订单数量；所述纵向宽度为最小时间切片组成的库存资源池。
28.于本发明的一实施例中，如果计划充电订单取消或者一个时间切片结束，则计划充电订单从库存列表清除，并且按照顺序重新排列库存列表。
29.于本发明的一实施例中，一个时间切片由一个最小时间切片或者多个最小时间切片组成。
30.如上所述，本发明的一种基于有序充电的业务模式控制方法，具有以下有益效果：
31.本发明通过让用户在一定范围内进行下次出行时间点的选择和计划充电量范围控制，使得用户预期得到管理，培养用户日常每日充电的习惯；并且，本发明使得尽可能多的用户可以进行日常充电，提高充电成功率，稳定用户充电频度，减少用户电量焦虑，增加运营方的运营方式和实际收入，降低充电桩的施工成本，提升经营效率。
附图说明
32.图1显示为本发明实施例中公开的通过用户app确认、生成计划充电订单的流程图。
33.图2显示为本发明实施例中公开的通过用户app的计划充电订单启动充电的流程图。
34.图3显示为本发明实施例中公开的充电桩库存计划库存排序的示意图。
35.图4显示为本发明实施例中公开的充电桩库存计划重新库存排序的示意图。
具体实施方式
36.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。
37.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。
38.本发明提供一种基于有序充电的业务模式控制方法，所述方法包括以下流程：
39.步骤1：通过用户app确认、生成计划充电订单；
40.请参阅图1，具体流程如下：
41.步骤1.1：通过移动终端安装的用户app扫描识别充电桩的二维码，如果移动终端处于联网状态，则进入在线充电页面，并且通过用户app访问业务后台服务器，通过用户app的在线充电页面获取充电桩联网状态信息，如果充电桩联网，则转到步骤1.2；如果移动终端处于离线状态，则进入离线充电页面，并且通过用户app的离线充电页面启动离线充电；
42.步骤1.2：通过用户app访问业务后台服务器，并且通过用户app的在线充电页面获取充电桩库存计划信息和账户余额信息；
43.步骤1.3：通过用户app进入充电确认界面，并且通过用户app的充电确认界面选择下次出行时间点和计划充电量；
44.步骤1.4：通过用户app访问业务后台服务器，并且进入充电详情页面，通过用户app的充电详情页面检查枪头状态，如果枪头处于连接状态，则转到步骤1.5；如果枪头处于未连接状态，则等待连接；
45.步骤1.5：通过用户app访问业务后台服务器，并且通过用户app的充电详情页面检查充电桩联网状态、移动终端联网状态、账户余额信息、充电桩库存计划信息，如果充电桩联网、移动终端联网、账户余额满足、充电桩库存计划不变，则生成计划充电订单，等待启动充电；
46.否则，进行相应业务提示，即当充电桩库存计划变化，则提示“计划充电订单信息有变，请重新确认”；当充电桩离线，则提示“充电桩网络异常，无法启动充电”；当移动终端离线，则提示“移动终端网络异常，无法启动充电”。
47.步骤2：通过用户app的计划充电订单启动充电流程；
48.请参阅图2，具体流程如下：
49.步骤2.1：通过用户app的充电启动页面根据电桩库存计划中的开始时间点，发送远程启动充电指令到业务后台服务器，通过业务后台服务器远程启动充电；
50.如果不能立即启动充电，则等待启动充电；如果能够立即启动充电，则通过用户app访问业务后台服务器，通过用户app的充电启动页面获取充电桩联网状态信息和抢头连接状态，如果充电桩联网，并且枪头连接，则通过业务后台服务器发送启动充电指令到充电桩，远程启动充电；如果充电桩离线，则继续判断充电桩是否处于可尝试恢复时效，如果是，则再次尝试远程启动充电，否则计划充电订单结束；如果枪头未连接，则进行业务提示(例如，枪头连接异常，请在时效内处理)，并且判断在时效内是否处理，如果未处理，则进行业务提示(例如：异常未处理，计划充电失败)，如果处理，则再次尝试远程启动充电；
51.步骤2.2：通过用户app的充电关闭页面根据电桩库存计划中的结束时间点，发送远程启动充电指令到业务后台服务器，通过业务后台服务器远程关闭充电；
52.步骤2.3：通过用户app访问业务后台服务器，通过用户app的充电结算页面获取充电订单结算信息，并且进行账户余额支付。
53.具体的，在充电过程中，通过app访问业务后台服务器，并且通过用户app的充电监控页面实时获取充电桩的电流状态信息，监控库存管理计划信息和实际充电信息的一致性，进而确保充电安全。
54.具体的，在充电启动前和充电启动后，如果出现故障情况，则无法完成计划充电，因此，通过业务后台服务器制动识别故障情况原因，并且通过用户app的故障提示页面，实时查询充电故障类型信息，根据故障类型分类进行处理，其中，充电故障类型分为不可恢复故障、后台自动恢复故障、用户恢复故障。
55.其中，用户恢复故障可以在时效范围内，根据用户app的故障提示页面的提示完成相关操作后重新启动充电；不可恢复故障可以通过用户app的故障提示页面的完成故障问题上报。
56.具体的，所述充电桩库存计算信息是基于充电场地剩余配电容量固定，并且只有一种充电额定功率电桩的情况下，计算充电场地的出库存池宽度，并且将下次出行订单通过计算为占用库存宽度中一定长度的库存资源，通过先到先得，向前排序的方式进行库存池资源分配，充电桩库存计划信息的计算流程为：
57.(1)预先设置充电桩库存计划的时间冗余度；
58.对于慢充订单1kw电量充电时间，通过19年全年3.5kw充电桩的充电订单数据，通过统计并正态分布后，每充1kw电量，所花费的时间如下：
59.按照3.5kw额定功率充电桩每小时可充入3.5kw计算，实际充入3.5kw所花费的时间计算如下：
60.99％以上充电电量充入的速率，每3.5kw的时间约为4942秒；
61.实际时间与3.5kw额定时间3600秒(1小时)的比值约为4942/3600＝137.2％
62.因此，本发明选择137.1％作为充电桩库存计划的时间冗余度；
63.(2)预先计算充电场地库存的横向宽度、纵向宽度，生成库存列表；
64.考虑安全负载冗余度，通过统计19816个充电桩样本于3.5kw历史中位数充电电
流，其中48个是超出18a，为了安全需要禁止此类情况出现，因此，如果充电桩的充电电流超过2a，则充电桩充电即停止。
65.设充电场地的最大场地剩余配电容量x，1个枪头安全电量s＝16a(3.5kw) 2a(0.44kw)＝18a，能够同时充电的计划充电订单数量o＝x/s取整，按此计算充电场地的可同时充电行为，即库存宽度。
66.将库存最小分片时间段为半小时，则通过将充电场地的相关剩余配电容量通过计算后得出横向的宽度，即能够同时充电的计划充电订单数量，以及纵向的最小切片时间(半小时)组成的库存资源池。
67.(3)计算计划充电订单库存的横向占用、纵向占用；
68.用户只需要输入下次出行时间点和计划充电量，通过业务后台服务器处理，自动向前排序，先到先排，对用户透明。
69.对于库存排序：1.根据下次出行时间点和计划充电量，计算单个计划充电订单库存占用＝计划充电量/3.5*1.372，此处选取99％时间冗余度；
70.(4)按照先到先排的向前排序规则，将计划充电订单库存的横向占用、纵向占用放入库存列表，不足一个切片的按照1个切片计算；
71.具体的，如下次出行时间点与库存列表无法匹配，可告知用户按照下次出行时间点可用最大电量或者按照所填计划充电量所需最早时间；
72.具体的，如果计划充电订单取消或者一个时间切片结束，则计划充电订单从库存列表清除，并且按照顺序重新排列库存列表。
73.请参阅图3、图4，如果4号订单被取消，5号6号7号订单所占库存清除，5号订单排入库存列表，再6号排入库存，最后7号排入库存。因此，所有后续订单都在原库存列表中，不会出现重新排序后无法纳入的订单。
74.综上所述，本发明通过让用户在一定范围内进行下次出行时间点的选择和计划充电量范围控制，使得用户预期得到管理，培养用户日常每日充电的习惯；并且，本发明使得尽可能多的用户可以进行日常充电，提高充电成功率，稳定用户充电频度，减少用户电量焦虑，增加运营方的运营方式和实际收入，降低充电桩的施工成本，提升经营效率。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。
75.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。