电动牵引车及其充电管理方法及充电管理装置与流程

1.本发明涉及电动车充电技术领域，尤其涉及一种电动牵引车及其充电管理方法以及充电管理装置。


背景技术：

2.本部分提供的仅仅是与本公开相关的背景信息，其并不必然是现有技术。
3.牵引车对运输效率要求较高，而纯电动牵引车的充电时间对运输效率的影响最大，因此需要不断的优化车辆的充电效率，从而提高运输效率，降低运输成本。由于现阶段的充电桩数量有限，牵引车驾驶人员无法获取准确的充电桩引导信息，导致部分充电桩闲置，而部分充电桩出现多辆牵引车排队充电的现象，导致充电总耗时较长，这必将大幅降低牵引车的运输效率，提高运输成本。


技术实现要素：

4.本发明的目的是至少解决部分充电桩出现多辆牵引车排队充电的现象，导致充电总耗时较长的问题。
5.该目的是通过以下技术方案实现的：
6.本发明的第一方面技术方案，提出了一种电动牵引车的充电管理方法，所述充电管理方法包括：获取电动牵引车的行车路径；获取处于所述行车路径中的各充电站中的充电桩信息；根据所述充电桩信息确定目标充电桩；向所述目标充电桩发送预约指令，所述预约指令用于使所述目标充电桩呈现为占用状态。
7.根据本发明提出的电动牵引车的充电管理方法，通过获取的各充电站中的充电桩信息从而可以了解在行车路径中途径的各个充电站中的各充电桩的信息，例如是否为使用状态等，根据各充电桩信息可以选择恰当的充电桩作为目标充电桩，并通过向目标充电桩发出预约指令，使该目标充电桩呈现为占用状态。一方面，预约指令使得电动牵引车辆在预约时间段内进行充电，使驾驶人员能够确定具体的充电时间和充电地点，以便于有计划第执行运输任务，提高运输效率；另一方面，预约指令使得目标充电桩在预约时间段内呈现为占用状态，使其他人员也能够获知目标充电桩在预约时间段内的占用状态，避免在该预约时段内与其他人员出现重复排队的情况，从而避免了多辆牵引车对于同一个充电桩在同一时段内排队的情况，缩短了充电总耗时，大幅提高了牵引车的运输效率，降低了运输成本。
8.另外，根据本发明的电动牵引车的充电管理方法，还可具有如下附加的技术特征：
9.在本发明的一些实施方式中，所述充电桩信息包括：所述充电桩的占用状态信息和所述电动牵引车至各所述充电站的路径里程信息；所述根据所述充电桩信息确定目标充电桩具体包括：判断各所述充电站是否具有处于未占用状态下的充电桩；若是，确定处于未占用状态下的充电桩为预选充电桩；若否，确定处于占用状态下的充电桩为预选充电桩；接收选择指令信息并将所述选择指令信息指定的所述预选充电桩作为所述目标充电桩。
10.在本发明的一些实施方式中，所述确定处于未占用状态下的充电桩为预选充电桩
具体包括：获取自电动牵引车至具有处于未占用状态下的充电桩的各所述充电站的路径里程信息；对与所述充电站对应的所述路径里程由大到小排序；确定第一预设排名内的所述充电站中的处于未占用状态下的充电桩作为预选充电桩，或确定所述路径里程最大的所述充电中的处于未占用状态下的充电桩作为预选充电桩。
11.在本发明的一些实施方式中，所述充电桩信息还包括：排队时长和充电用时；所述确定处于占用状态下的充电桩为预选充电桩具体包括：获取各所述充电站中的充电桩的排队时长和充电用时；对与所述充电站对应的所述排队时长和所述充电用时之和由小到大排序；确定第二预设排名内的所述处于占用状态下的充电桩作为预选充电桩，或确定排队时长和充电用时之和最小的所述预选充电桩为所述目标充电桩。
12.在本发明的一些实施方式中，在获取电动牵引车的行车路径之前，还包括：获取所述电动牵引车的电池的剩余电量；判断所述剩余电量是否低于第一预设值。
13.在本发明的一些实施方式中，获取电动牵引车的行车路径具体包括：获取所述电动牵引车的当前位置和最终目的地；根据所述当前位置和最终目的地获取理论路径；获取所述电动牵引车的实际续航里程；根据所述当前位置、所述理论路径和所述实际续航里程确定所述行车路径。
14.在本发明的一些实施方式中，获取所述电动牵引车的实际续航里程具体包括：获取所述电动牵引车的电池的剩余电量和所述电动牵引车的平均车速；根据所述剩余电量和所述平均车速获取理论续航里程；获取所述行车路径的路况信息和同类车辆途径所述行车路径的历史数据；根据所述理论续航里程、所述路况信息和所述历史数据确定所述实际续航里程。
15.在本发明的一些实施方式中，所述历史数据包括：同类车辆途径所述行车路径的用时时长；和/或，同类车辆途径所述行车路径的能耗信息。
16.本发明的第二方面技术方案提出了一种电动牵引车的充电管理装置，用于实现第一方面技术方案中所述的电动牵引车的充电管理方法，所述充电管理装置包括：车载导航装置，用于获取电动牵引车的行车路径；车载智能系统，与大数据平台通讯连接，所述车载智能系统包括：用于获取处于所述行车路径中的各充电站中的充电桩信息的获取单元；用于根据所述充电桩信息确定目标充电桩的判断单元；用于向所述目标充电桩发送预约指令的指令发送单元；所述预约指令用于使所述目标充电桩呈现为占用状态。
17.根据本发明第二方面技术方案提出的电动牵引车的充电管理装置，获取单元能够获取各充电站中的充电桩信息，从而可以了解在行车路径中途径的各个充电站中的各充电桩的信息，例如是否为使用状态等。判断单元根据各充电桩信息可以选择恰当的充电桩作为目标充电桩，并通过指令发送单元向目标充电桩发出预约指令，使该目标充电桩呈现为占用状态，一方面，能够确定在电动牵引车辆在预约时间段内进行充电，使驾驶人员能够确定具体的充电时间和充电地点，以便于有计划第执行运输任务，提高运输效率；另一方面，预约指令使得目标充电桩在预约时间段内呈现为占用状态，使其他人员也能够获知目标充电桩在预约时间段内的占用状态，避免在该预约时段内与其他人员出现重复排队的情况，从而避免了多辆牵引车对于同一个充电桩在同一时段内排队的情况，缩短了充电总耗时，大幅提高了牵引车的运输效率，降低了运输成本。
18.在本发明的一些实施方式中，所述车载智能系统还包括：显示单元，用于显示预选
充电桩；选择指令接收单元，用于接收选择指令信息并将所述选择指令信息反馈至所述指令发送单元。
19.本发明的第三方面技术方案提出了一种电动牵引车，电动牵引车包括第二方面技术方案中的充电管理装置。
附图说明
20.通过阅读下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本发明的限制。而且在整个附图中，用相同的附图标记表示相同的部件。在附图中：
21.图1示意性地示出了根据本发明实施方式的电动牵引车的充电管理方法的流程示意图；
22.图2示意性地示出了根据本发明实施方式的电动牵引车的充电管理方法的流程示意图；
23.图3示意性地示出了根据本发明实施方式的电动牵引车的充电管理方法的流程示意图；
24.图4示意性地示出了根据本发明实施方式的电动牵引车的充电管理装置的示意图；
25.图5示意性地示出了根据本发明实施方式的电动牵引车的充电管理装置的示意图。
26.附图标记如下：
27.100-车载导航装置、200-车载智能系统、201-获取单元、202-判断单元、203-指令发送单元、204-显示单元、205-选择指令接收单元。
具体实施方式
28.下面将参照附图更详细地描述本公开的示例性实施方式。虽然附图中显示了本公开的示例性实施方式，然而应当理解，可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施方式所限制。相反，提供这些实施方式是为了能够更透彻地理解本公开，并且能够将本公开的范围完整的传达给本领域的技术人员。
29.应理解的是，文中使用的术语仅出于描述特定示例实施方式的目的，而无意于进行限制。除非上下文另外明确地指出，否则如文中使用的单数形式“一”、“一个”以及“所述”也可以表示包括复数形式。术语“包括”、“包含”、“含有”以及“具有”是包含性的，并且因此指明所陈述的特征、步骤、操作、元件和/或部件的存在，但并不排除存在或者添加一个或多个其它特征、步骤、操作、元件、部件、和/或它们的组合。文中描述的方法步骤、过程、以及操作不解释为必须要求它们以所描述或说明的特定顺序执行，除非明确指出执行顺序。还应当理解，可以使用另外或者替代的步骤。
30.尽管可以在文中使用术语第一、第二、第三等来描述多个元件、部件、区域、层和/或部段，但是，这些元件、部件、区域、层和/或部段不应被这些术语所限制。这些术语可以仅用来将一个元件、部件、区域、层或部段与另一区域、层或部段区分开。除非上下文明确地指出，否则诸如“第一”、“第二”之类的术语以及其它数字术语在文中使用时并不暗示顺序或
者次序。因此，以下讨论的第一元件、部件、区域、层或部段在不脱离示例实施方式的教导的情况下可以被称作第二元件、部件、区域、层或部段。
31.为了便于描述，可以在文中使用空间相对关系术语来描述如图中示出的一个元件或者特征相对于另一元件或者特征的关系，这些相对关系术语例如为“内部”、“外部”、“内侧”、“外侧”、“下面”、“下方”、“上面”、“上方”等。这种空间相对关系术语意于包括除图中描绘的方位之外的在使用或者操作中装置的不同方位。例如，如果在图中的装置翻转，那么描述为“在其它元件或者特征下面”或者“在其它元件或者特征下方”的元件将随后定向为“在其它元件或者特征上面”或者“在其它元件或者特征上方”。因此，示例术语“在
……
下方”可以包括在上和在下的方位。装置可以另外定向(旋转90度或者在其它方向)并且文中使用的空间相对关系描述符相应地进行解释。
32.如图1所示，根据本发明的实施例，提出了一种电动牵引车的充电管理方法，包括如下步骤：
33.步骤s101：获取电动牵引车的行车路径；
34.步骤s102：获取处于行车路径中的各充电站中的充电桩信息；
35.步骤s103：根据充电桩信息确定目标充电桩；
36.步骤s104：向目标充电桩发送预约指令。
37.本实施例中，行车路径即为电动牵引车即将行驶的道路信息，例如电动牵引车所选择哪条行车路线，以及在该行车路线上能够行驶的距离等信息。通过行车路径，可以得到位于行车路径旁边或位于行车路径附近的充电站的具体信息，例如充电站的位置信息、充电站内的充电桩数量信息，各充电桩的使用状态等信息。根据各充电站中的充电桩信息从而可以了解在行车路径中途径的各个充电站中的各充电桩的信息，例如是否为使用状态等，根据各充电桩信息选择恰当的充电桩作为目标充电桩，并通过向目标充电桩发出预约指令，使该目标充电桩呈现为占用状态，一方面，预约指令使电动牵引车辆在预约时间段内进行充电，驾驶人员能够确定具体的充电时间和充电地点，以便于有计划第执行运输任务，提高运输效率；另一方面，预约指令使得目标充电桩在预约时间段内呈现为占用状态，使其他人员也能够获知目标充电桩在预约时间段内的占用状态，避免在该预约时段内与其他人员出现重复排队的情况，从而避免了多辆牵引车对于同一个充电桩在同一时段内排队的情况，缩短了充电总耗时，大幅提高了牵引车的运输效率，降低了运输成本。
38.在一个示例性实施例中，如图2所示，获取电动牵引车的行车路径具体包括如下步骤：
39.步骤s201：获取电动牵引车的当前位置和最终目的地；
40.步骤s202：根据当前位置和最终目的地获取理论路径；
41.步骤s203：获取电动牵引车的电池的剩余电量和电动牵引车的平均车速；
42.步骤s204：根据剩余电量和平均车速获取理论续航里程；
43.步骤s205：获取行车路径的路况信息和同类车辆途径行车路径的历史数据；
44.步骤s206：根据理论续航里程、路况信息和历史数据确定实际续航里程；
45.步骤s207：根据当前位置、理论路径和实际续航里程确定行车路径。
46.在本实施例中，在步骤s201中，电动牵引车的当前位置可以通过gps进行精确定位，最终目的地则可以是运输任务的终点站。在步骤s202中，通过获取电动牵引车的当前位
置和最终目的地从而能够规划行车路线，则从当前位置起，选择行走的道路路线以及到达的最终目的地所走过的路程即为理论路径。可理解地，电动牵引车由于电池的蓄电量有限，因此其续航里程是有限的，若理论路径的总里程数超出电动牵引车的额定续航里程，则需要在理论路径的中途充电。因此，在步骤s203和步骤s204中，通过获取电动牵引车的电池的剩余电量和电动牵引车的平均车速，根据剩余电量和平均车速可以评估出电动牵引车的理论续航里程，电动牵引车受路况信息和环境信息的影响，电动牵引车的实际续航里程与理论续航里程是有差异的。详细地，路况信息包括坡度、风向、风速、空气温度等，而电动牵引车受上述因素影响，当路况信息不同时电动牵引车的实际续航里程也随之变化。例如，若路况为持续上坡或逆风，则电动牵引车在移动单位距离内的能耗增加，其实际续航里程相对于理论续航里程减小，因此在步骤s205中，通过获取路况信息可以对理论续航里程进行修正，以得到更加接近于实际续航里程的数据。此外，还可以通过大数据平台获取同类车辆途径行车路径的历史数据，历史数据包括同类车辆途径行车路径的用时时长、同类车辆途径行车路径的能耗信息等，以辅助获取更为客观的借鉴数据，用于修正理论续航里程以得到实际续航里程的数据。以便于获取更为准确的行车路径信息，从而得到更加准确的能够途径的各充电站的信息，以进一步得到各充电站中的充电桩信息。
47.在一个示例性实施例中，充电桩信息包括：充电桩的占用状态信息、电动牵引车至各充电站的路径里程信息、排队时长和充电用时。如图3所示，根据充电桩信息确定目标充电桩具体包括如下步骤：
48.步骤s301：判断各充电站是否具有未占用状态下的充电桩，若是则执行步骤s302，若否则执行步骤s305；
49.步骤s302：获取自电动牵引车至具有处于未占用状态下的充电桩的各充电站的路径里程信息；
50.步骤s303：对与充电站对应的路径里程由大到小排序；
51.步骤s304：确定第一预设排名内的充电站中的处于未占用状态下的充电桩作为预选充电桩，或确定路径里程最大的充电中的处于未占用状态下的充电桩作为预选充电桩；
52.步骤s305：获取各充电站中的充电桩的排队时长和充电用时；
53.步骤s306：对与充电站对应的排队时长和充电用时之和由小到大排序；
54.步骤s307：确定第二预设排名内的处于占用状态下的充电桩作为预选充电桩，或确定排队时长和充电用时之和最小的预选充电桩作为预选充电桩；
55.步骤s308：接收选择指令信息，将选择指令信息指定的预选充电桩作为目标充电桩。
56.在本实施例中，当在行车路径中存在多个充电站时，首先判断各充电站是否具有未占用状态下的充电桩，若有，则有限选择具有未占用状态的充电桩作为目标充电桩。具体地，当多个充电站中有且仅有一个充电站具有未占用状态的充电桩，则将该充电站作为目的地，优先选择未占用状态的充电桩作为目标充电桩。当多个充电站均具有未占用状态的充电桩时，则根据电动牵引车的当前位置到各个充电站的路径里程，并对各充电站对应的路径里程的总长度由大到小进行排序，路径里程的长度越大则排名越高，将各充电站进入第一预设排名内的充电站中的充电桩作为预选充电桩，多个预选充电桩根据路径里程的大小依次排序，当接收选择指令信息时，将选择指令信息指定的预选充电桩作为目标充电桩。
本实施例通过优先选择未占用状态下的充电桩作为目标充电桩，避免了排队充电所耗费的时间，提高充电效率，此外，通过选择路径里程更长的充电站作为充电地点可以充分消耗电动牵引车当前的电池剩余电量，增加充电的周期的时长，减少充电次数，以从整体上提高总行驶里程中的充电效率，节约运输时间。通过设置第一预排名可以获取多个可供驾驶人员选择的充电站，为驾驶人员提供灵活的选择的余地。本实施例中，第一预设排名可根据可选择的充电站的数量进行灵活设置，例如，具有未占用状态的充电桩的充电站的数量为10个时，第一预设排名可以设置为前5名，或者前3名等。在其他实施例中，可以确定路径里程最大的充电站中的预选充电桩作为目标充电桩，从而最大程度的消耗电动牵引车当前的电池剩余电量，已达到增加充电的周期时长，减少充电次数，节约运输时间的目的。
57.若各充电站均不存在未占用状态下的充电桩，则需要评估各充电站中的各个充电桩的充电总时长，具体地，充电桩充电总时长为排队时长和充电用时之和。排队时长具体为自当前时刻起至电动牵引车到达充电桩时的行驶过程消耗的时长以及自到达充电桩后至充电桩解除占用状态后电动牵引车开始充电的时刻的时长之和。充电用时为自电动牵引车开始充电的时刻至完成充电的时刻的时长。因此，充电总时长的时间越短说明充电的效率越高。通过对排队时长和充电用时之和(即充电总时长)由小到大排序，确定第二预设排名内的充电站中的处于占用状态下的充电桩作为预选充电桩，当接收选择指令信息时，将选择指令信息指定的预选充电桩作为目标充电桩。本实施例通过优先选择总充电时长较短的占用状态下的充电桩作为目标充电桩，减少排队充电所耗费的时间，提高充电效率。通过设置第二预排名可以获取多个可供驾驶人员选择的充电站，为驾驶人员提供灵活的选择的余地。本实施例中，第二预设排名可根据可选择的充电站的数量进行灵活设置，例如，充电桩的数量为8个时，第二预设排名可以设置为前4名，或者前3名等。在其他实施例中，可以确定排队时长和充电用时之和最小的所述预选充电桩为所述目标充电桩，从而最大程度的减少电动牵引车的充电排队时间，已达到节约运输时间的目的。
58.在一个示例性实施例中，在步骤s101获取电动牵引车的行车路径之前，还包括如下步骤：
59.获取电动牵引车的电池的剩余电量；
60.判断剩余电量是否低于第一预设值。
61.在本实施例中，若剩余电量低于第一预设值，则执行获取电动牵引车的行车路径的步骤。通过判断剩余电量是否低于第一预设值，来确定电动牵引车是否需要充电。例如，将第一预设值设定为电动牵引车的电池的额定蓄电量的50％，当剩余电量低于额定蓄电量的50％时，则说明电动牵引车具有充电的需要，因此启动电动牵引车的充电管理的流程步骤，为驾驶人员提供充电桩推荐和引导，以达到即时提醒充电的目的。可理解地，根据不同车辆的电池额定蓄电量的大小，第一预设值可以设定为不同的值，例如额定蓄电量的40％、30％、20％等。
62.根据本发明的实施例还提出一种电动牵引车的充电管理装置，如图4所示，充电管理装置包括：车载导航装置100和车载智能系统200，具体地，车载导航装置100包括车载地图系统和车载gps。车载gps用于获取电动牵引车的当前位置以及平均时速，车载地图系统用于接收当前位置和最终目的地，并根据当前位置和最终目的地确定行车路径。车载智能系统200包括获取单元201、判断单元202和指令发送单元203，其中，获取单元201能够通过
大数据平台300获取各充电站中的充电桩信息，充电桩信息具体包括：充电桩的占用状态信息、电动牵引车至各充电站的路径里程信息、排队时长和充电用时等信息。判断单元202根据各充电桩信息可以选择恰当的充电桩作为目标充电桩，并通过指令发送单元203向目标充电桩发出预约指令，使该目标充电桩呈现为占用状态，例如，指令发送单元203通过扫描车牌信息等手段实现预约充电。一方面，通过发送预约指令能够使得在电动牵引车辆在预约时间段内进行充电，驾驶人员能够确定具体的充电时间和充电地点，以便于有计划第执行运输任务，提高运输效率；另一方面，预约指令使得目标充电桩在预约时间段内呈现为占用状态，使其他人员也能够获知目标充电桩在预约时间段内的占用状态，避免在该预约时段内与其他人员出现重复排队的情况，从而避免了多辆牵引车对于同一个充电桩在同一时段内排队的情况，缩短了充电总耗时，大幅提高了牵引车的运输效率，降低了运输成本。
63.在本发明的一些实施方式中，如图5所示，车载智能系统200还包括：显示单元204和选择指令接收单元205，显示单元204用于显示预选充电桩，选择指令接收单元205，用于接收选择指令信息并将所述选择指令信息反馈至所述指令发送单元203。详细地，显示单元204可以为车载屏幕显示器，通过屏幕显示器显示预选充电桩信息，使驾驶人员能够清晰的了解多个优选选项，并在多个预先充电桩中选择满足预期的充电桩作为目标充电桩。其中，选择指令接收单元205可以是与指令发送单元203以及显示单元204电连接的按键，通过按键实现选择预选充电桩的指令的发送，指令发送单元203在接收到选择指令信息后，则向所选择的目标充电桩发送预约指令。
64.根据本发明的实施例还提出一种电动牵引车，电动牵引车包括第二方面技术方案中的充电管理装置。
65.本发明提出的电动牵引车，通过电池系统、车载导航装置、车载智能系统以及大数据平台(即充电站联网系统)协同匹配，将电动牵引车的车辆信息和充电桩信息充分融合，实现优选充电桩的筛选和推荐，以最单位电量所需充电时间最少为目标得到最优的充电测量，并且驾驶人员可以根据驾驶状态进行多种选择，通过预约功能提高充电效率，以达到充电省时目的，实现较高的充电效率和运输效率。
66.以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以权利要求的保护范围为准。