充电桩分配系统及方法与流程

本发明涉及电动汽车充电桩技术领域，尤其是涉及一种充电桩分配系统及方法。

背景技术：

随着新能源汽车的普及，为新能源汽车提供能量补给的充电桩站点也越来越多。通过分布广泛的充电桩，能更为有效的解决了新能源汽车的出行距离的限制，进一步提高了出行的便利性。

在现有的技术方案中，用户使用新能源汽车行驶一定时间后，需要查找当前区域的充电桩，而用户一般是通过打开充电桩站点地图，从当前可到达的充电桩中选择用户所需要的充电桩进行充电。例如：

公开号为cn105303704a的中国专利就公开了一种互联网电动汽车充电桩管理系统及方法，其包括移动终端、充电桩和服务器，移动终端和充电桩与服务器通信连接，还包括具有自组网路由协议的路由器，路由器与移动终端、充电桩和服务器构建成自组网网络。充电桩上设有与充电桩对应的mac地址，自组网网络根据mac地址动态分配对应的ip地址。移动终端包括用户模块、扫描模块、充电模块、支付模块和电子地图模块。电子地图模块用于将自组网网络中的充电桩以地图标注的形式显示出来，并提供导航和远程预约的功能。电子地图模块还包括用于当前地理位置查询和附近空闲充电桩查询，并可通过摄像头捕捉充电桩附近的停车位是否有停车。

然而，上述中的现有技术方案存在以下缺陷：在用户通过地图中显示的充电桩站点的位置，来选择充电桩站点时，不容易选择到自己满意的充电桩，导致充电桩站点的选择过程花费较多的时间，不利于提高用户快速准确的查找到所需要站点，使用便利性不佳。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种充电桩分配系统及方法。

发明目的一是：提供一种充电桩分配系统，其优点是能够根据电动汽车当前的车辆信息自动为电动汽车匹配合适的充电柜(充电桩)，不需要用户额外花费较多的时间去进行充电桩站点的选择，使用便利性佳；

发明目的二是：提供一种充电桩分配方法，其具有利于提高用户使用的便利性的效果。

本发明的上述发明目的一是通过以下技术方案得以实现的：

一种充电桩分配系统，包括根据地理位置划分的多个充电分区，每一所述充电分区均包括多个充电柜，还包括：

捕捉模块，配置为用于响应电动汽车的充电预约操作而获取电动汽车的车辆信息，并根据获取的车辆信息生成与所述电动汽车对应的特征信息；

匹配模块，配置为用于根据所述电动汽车的特征信息和充电分区的地理位置为所述电动汽车匹配相应的充电分区；

排序模块一，配置为用于获取所述充电分区的当前可用充电柜的编号信息，并根据所述充电分区中预设的每一充电柜的使用优先级将所述充电分区的可用充电柜的编号信息按照使用优先级从高到低的顺序进行排序并投入空闲库；

排序模块二，配置为用于根据所述电动汽车的车辆信息获得所述电动汽车的充电权重，并将与所述充电分区对应的电动汽车的车辆信息按照充电权重从大到小的顺序进行排序并放入分配库；

映射模块，配置为用于取出所述空闲库中排序最前的编号信息和对应的所述分配库中排序最前的车辆信息，并将取出的编号信息和取出的车辆信息建立匹配关系且生成匹配信息；

控制模块，配置为用于根据所述映射模块生成的匹配信息产生匹配数据集，并将所述匹配数据集下发至对应的充电分区；

其中，所述充电分区按照接收的匹配数据集进行充电柜的充电分配。

通过采用上述技术方案，当用户进行电动汽车充电预约操作后，捕捉模块会接收到该电动汽车的充电预约。此时，匹配模块能够根据电动汽车的车辆信息快速为电动汽车匹配相应的充电分区，然后映射模块会根据分区内充电柜的空闲情况为电动汽车匹配合适的充电柜并生成匹配信息，并由控制模块将匹配信息发送至对应的充电分区，充电分区会按照接收的匹配数据集进行充电柜的充电分配。本发明能够根据电动汽车当前的车辆信息自动为电动汽车匹配合适的充电柜，不需要用户额外花费较多的时间去进行充电桩站点的选择，具有使用便利性佳的优点。

本发明进一步设置为：所述电动汽车对应的特征信息包括当前可行驶里程信息；所述匹配模块包括：

获取单元，配置为用于根据所述电动汽车的当前可行驶里程信息获取所述电动汽车可行驶到的充电分区以及可行驶到的充电分区的地理位置；

匹配单元，配置为用于在所述获取单元获取的充电分区中为所述电动汽车匹配一个最优的充电分区。

通过采用上述技术方案，能够根据预约的电动汽车的当前可行驶里程信息为其匹配最优的充电分区，避免其在向充电分区行驶的途中熄火停车，提高了用户体验度，且安全性更佳。

本发明进一步设置为：所述匹配模块还包括用于判断所述获取单元获取的充电分区的数量的判断单元；其中，若所述判断单元判断获取的充电分区的数量为0，则所述匹配单元生成一个预警信息；若所述判断单元判断获取的充电分区的数量为1，则所述匹配单元将获取的充电分区匹配给所述电动汽车；若所述判断单元获取的充电分区的数量大于1，则所述匹配单元将可用充电柜数量最多的充电分区作为候选分区，并将距离所述电动汽车最近的候选分区匹配给所述电动汽车。

通过采用上述技术方案，能够结合电动汽车的可行驶最大里程为电动汽车匹配一个距离最近的充电分区，更只能也更具人性化，使得用户体验更佳。

本发明进一步设置为：所述捕捉模块获取的电动汽车的车辆信息包括电动汽车的剩余电量h1和预约排序数h2，所述电动汽车的充电权重＝(k1/h1+k2/h2)；其中，k1为h1的权数，k2为h2的权数。

通过采用上述技术方案，当同一时间段内有多辆电动汽车匹配到一个充电分区时，能够根据每辆电动汽车的充电权重为这些电动汽车进行排序，使得匹配机制更智能也更合理。

本发明进一步设置为：所述控制模块包括处理单元和通信单元，所述充电分区包括用于控制充电柜运作的控制系统；所述处理单元用于根据所述映射模块生成的匹配信息生成匹配数据集，所述通信单元用于将所述处理单元生成的匹配数据集下发至对应充电分区的控制系统；

所述控制系统包括：

控制单元，其用于将所述通信单元下发的匹配数据集中的匹配信息发送至对应的充电柜；

检测单元，其用于检测所述充电分区内的充电柜是否与电动汽车连接；

触发单元，其用于判断与所述充电柜连接的电动汽车是否与所述充电柜接收的匹配信息对应的电动汽车一致；若判断为一致，则控制所述充电柜为连接的电动汽车充电；若判断为不一致，则发出一个报警信号。

通过采用上述技术方案，充电预约成功后，充电柜只能为已匹配好的车辆进行充电，当与充电柜连接的车辆与匹配信息不匹配时，会发出报警信号，具有能够防止车辆乱充电的功能，利于维护充电分区秩序，也方便了管理员对充电分区的管理。

本发明的上述发明目的二是通过以下技术方案得以实现的：

一种充电桩分配方法，包括以下步骤：

根据地理位置设置多个充电分区，每一所述充电分区均包括多个充电柜；

获取电动汽车的车辆信息和剩余电量信息，并根据所述车辆信息和剩余电量信息生成特征信息；

根据所述电动汽车的特征信息和充电分区的地理位置为所述电动汽车匹配相应的充电分区；

获取所述充电分区当前可用充电柜的编号信息；

根据所述充电分区中预设的每一充电柜的使用优先级将获取的可用充电柜的编号信息按照使用优先级从高到低的顺序进行排序并投入空闲库；

根据所述电动汽车的车辆信息获得所述电动汽车的充电权重；

将与所述充电分区对应的电动汽车的车辆信息按照充电权重从大到小的顺序进行排序并放入分配库；

取出所述空闲库中排序最前的编号信息和所述分配库中排序最前的车辆信息，将取出的编号信息和取出的车辆信息建立匹配关系并产生匹配信息；

根据所述匹配信息产生匹配数据集并按照所述匹配数据集进行充电柜的充电分配。

通过采用上述技术方案，能够根据电动汽车的车辆信息和剩余电量信息自动为电动汽车匹配合适的充电柜，不需要用户额外花费较多的时间去进行充电桩站点的选择，具有利于提高用户使用的便利性的效果。

本发明进一步设置为：所述电动汽车的特征信息包括当前可行驶里程信息；

根据所述电动汽车的特征信息和充电分区的地理位置为所述电动汽车匹配相应的充电分区，具体包括：

根据所述电动汽车的当前可行驶里程信息获取所述电动汽车可行驶到的充电分区以及可行驶到的充电分区的地理位置；

在获取的充电分区中为所述电动汽车匹配一个最优的充电分区。

通过采用上述技术方案，能够根据电动汽车的当前可行驶里程信息为其匹配一个最优的充电分区，提高了用户体验度，且安全性更佳，不会出现电动汽车在驶向充电分区时没电停车的现象。

本发明进一步设置为：在获取的充电分区中为所述电动汽车匹配一个最优的充电分区，具体包括：

判断获取的充电分区的数量；

若判断获取的充电分区的数量为0，则生成一个预警信息；

若判断获取的充电分区的数量为1，则将获取的充电分区匹配给所述电动汽车；

若获取的充电分区的数量大于1，则将可用充电柜数量最多的充电分区作为候选分区，并将距离所述电动汽车最近的候选分区匹配给所述电动汽车。

通过采用上述技术方案，能够结合电动汽车的可行驶最大里程为电动汽车匹配一个距离最近的充电分区，使得充电分区的分配更智能、更合理。

本发明进一步设置为：所述车辆信息包括剩余电量h1和预约排序数h2，所述电动汽车的充电权重＝(k1/h1+k2/h2)；其中，k1为h1的权数，k2为h2的权数。

通过采用上述技术方案，便于同一时间段内有多辆电动汽车匹配到一个充电分区时的分配。

本发明进一步设置为：根据所述匹配信息产生匹配数据集并按照所述匹配数据集进行充电柜的充电分配，具体包括：

根据所述匹配信息产生匹配数据集；

将所述匹配数据集下发至对应充电分区的控制系统；

所述充电分区的控制系统根据接收到的匹配数据集将匹配信息发送至对应的充电柜；

所述充电柜与所述电动汽车连接；

判断与所述充电柜连接的电动汽车是否与所述充电柜接收的匹配信息对应的电动汽车一致；若判断为一致，则为所述电动汽车充电；若判断为不一致，则发出一个报警信号。

通过采用上述技术方案，能够防止充电柜乱充的现象，利于维护充电分区秩序，也方便了管理员对充电分区的管理。

综上所述，本发明的有益技术效果为：

1、当用户发出充电预约后，系统能够根据电动汽车当前的车辆信息自动为电动汽车匹配合适的充电柜，不需要用户额外花费较多的时间去进行充电桩站点的选择，具有使用便利性佳的优点；

2、能够根据发出预约的电动汽车的当前可行驶里程为该电动汽车匹配一个最优的充电分区，匹配机制更智能、更合理，使得用户体验更佳；

3、当电动汽车与充电柜连接时，充电柜会获取电动汽车的车辆信息，当与充电柜连接的电动汽车与充电柜的匹配信息不匹配时，会发出报警信号，具有能够防止充电柜乱充的功能，利于维护充电分区的充电秩序。

附图说明

图1是本发明实施例一示出的充电桩分配系统的整体结构示意图；

图2是本发明实施例一示出的另一个充电桩分配系统的结构示意图；

图3是本发明实施例二示出的充电桩分配方法的流程图；

图4是本发明实施例二示出的步骤s3的流程图；

图5是本发明实施例二示出的步骤s32的流程图；

图6是本发明实施例二示出的步骤s9的流程图。

图中，1、捕捉模块；2、匹配模块；21、获取单元；22、匹配单元；23、判断单元；3、排序模块一；4、排序模块二；5、映射模块；6、控制模块；61、处理单元；62、通信单元；7、控制系统；71、控制单元；72、检测单元；73、触发单元。

具体实施方式

以下结合附图对本发明作进一步详细说明。

实施例一

参照图1，为本发明公开的一种充电桩分配系统，包括捕捉模块1、匹配模块2、排序模块一3、排序模块二4、映射模块5和控制模块6，还包括根据地理位置划分的多个充电分区，每一充电分区均包括多个充电柜。

捕捉模块1用于接收电动汽车的充电预约信息，在捕捉模块1接收到电动汽车的充电约约信息后，其会主动获取该电动汽车的车辆信息，并根据获取的车辆信息生成与该电动汽车对应的特征信息。具体的，电动汽车的车辆信息包括但不限于车辆的类型信息、车牌信息、剩余电量信息、地理位置信息、预约排序数。

匹配模块2用于根据发送了充电预约信息的电动汽车的特征信息和充电分区的地理位置为电动汽车匹配相应的充电分区，各个充电分区的地理位置信息预先存储在系统中，用于供匹配模块2调用。

排序模块一3用于获取匹配模块2为电动汽车匹配到的充电分区的当前可用充电柜的编号信息，其中，充电分区中的每一充电柜都预设了使用优先级，排序模块一3还用于将充电分区的可用充电柜的编号信息按照使用优先级从高到低的顺序进行排序并投入空闲库。

排序模块二4用于根据电动汽车的车辆信息获得电动汽车的充电权重，并用于将同一时间段内与充电分区对应的电动汽车的车辆信息按照充电权重从大到小的顺序进行排序并放入分配库。需要说明的是，每一个充电分区均对应有一个分配库和空闲库。具体的，电动汽车的充电权重＝(k1/h1+k2/h2)；其中，h1为电动汽车的剩余电量，h2为电动汽车的预约排序数，k1为h1的权数，k2为h2的权数。

映射模块5用于取出空闲库中排序最前的编号信息和对应的分配库中排序最前的车辆信息，并用于将取出的编号信息和取出的车辆信息建立匹配关系且生成匹配信息。

控制模块6用于周期性的根据映射模块5生成的匹配信息产生一个匹配数据集，并将产生的匹配数据集下发至对应的充电分区。其中，充电分区按照接收到的匹配数据集进行充电柜的充电分配。具体的，产生匹配数据集的周期可以根据应用场景的不同而具体配置，可以为1分钟、2分钟等，本申请对此不作具体限定。

参照图2，匹配模块2包括获取单元21、匹配单元22和判断单元23，电动汽车对应的特征信息包括当前可行驶里程信息。

获取单元21用于根据电动汽车的特征信息中的当前可行驶里程信息获取电动汽车可行驶到的充电分区以及可行驶到的充电分区的地理位置。具体的，本发明实施例中电动汽车的当前可行驶范围，可以是：通过定位系统实时的获取电动汽车当前的位置，以电动汽车当前的位置为中心，以当前可行驶里程为半径构成的查找区域。也可以是：以电动汽车当前的位置为中心，确定电动汽车当前的位置与充电分区之间的行驶距离，查找行驶距离在当前可行驶里程内的充电分区。

匹配单元22用于在获取单元21获取的充电分区中为电动汽车匹配一个最优的充电分区，判断单元23用于判断获取单元21获取的充电分区的数量。具体的，若判断单元23判断获取的充电分区的数量为0，则匹配单元22生成一个预警信息并将该预警信息发送至电动汽车或用户的移动终端；若判断单元23判断获取的充电分区的数量为1，则匹配单元22将获取的充电分区匹配给电动汽车；若判断单元23获取的充电分区的数量大于1，则匹配单元22将可用充电柜数量最多的充电分区作为候选分区，并将距离电动汽车最近的候选分区匹配给该电动汽车。

参照图2，控制模块6包括处理单元61和通信单元62，充电分区包括用于控制充电柜运作的控制系统7，该控制系统7包括控制单元71、检测单元72和触发单元73。具体的：

处理单元61用于根据映射模块5生成的匹配信息生成匹配数据集，通信单元62用于将处理单元61生成的匹配数据集下发至对应充电分区的控制系统7。

控制单元71用于将接收到的匹配数据集中的匹配信息发送至对应的充电柜，检测单元72用于检测充电分区内的充电柜是否与电动汽车连接。需要说明的是，充电柜与电动汽车连接后，会实时获取电动汽车的车辆信息(包括车辆类型信息、车牌信息等)。

触发单元73用于判断与充电柜连接的电动汽车是否与充电柜接收的匹配信息对应的电动汽车一致(根据车辆类型信息和车牌信息来判断)，其中，若判断为一致，则控制充电柜为连接的电动汽车充电；若判断为不一致，则发出一个报警信号，该报警信号可以为报警灯信号等。

实施例二

参照图3，为本发明公开的一种充电桩分配方法，包括以下步骤：

s1、根据地理位置设置多个充电分区，每一充电分区均包括多个充电柜。

s2、获取电动汽车的车辆信息和剩余电量信息，并根据车辆信息和剩余电量信息生成特征信息。具体的，电动汽车的车辆信息包括但不限于车辆的类型信息、车牌信息、地理位置信息、预约排序数，特征信息包括但不限于电动汽车的当前可行驶里程信息。

s3、根据电动汽车的特征信息和充电分区的地理位置为电动汽车匹配相应的充电分区。各个充电分区的地理位置信息预先存储在系统中，用于供为电动汽车匹配充电分区时调用。

s4、获取充电分区当前可用充电柜的编号信息，其中，充电分区中的每一充电柜都预设了使用优先级。

s5、根据充电分区中预设的每一充电柜的使用优先级将获取的可用充电柜的编号信息按照使用优先级从高到低的顺序进行排序并投入空闲库。

s6、根据电动汽车的车辆信息获得电动汽车的充电权重，具体的，电动汽车的充电权重＝(k1/h1+k2/h2)；其中，h1为电动汽车的剩余电量，h2为电动汽车的预约排序数，k1为h1的权数，k2为h2的权数。

s7、将同一时间段内与同一充电分区对应的电动汽车的车辆信息按照充电权重从大到小的顺序进行排序并放入对应的分配库。需要说明的是，每一个充电分区均对应有一个分配库和空闲库。

s8、取出空闲库中排序最前的编号信息和分配库中排序最前的车辆信息，将取出的编号信息和取出的车辆信息建立匹配关系并产生匹配信息。

s9、根据匹配信息周期性的产生匹配数据集，并按照匹配数据集进行充电柜的充电分配。具体的，产生匹配数据集的周期可以根据应用场景的不同而具体配置，可以为1分钟、2分钟等，本申请对此不作具体限定。

参照图4，步骤s3包括以下步骤：

s31、根据电动汽车的当前可行驶里程信息获取电动汽车可行驶到的充电分区以及可行驶到的充电分区的地理位置。具体的，本发明实施例中电动汽车的当前可行驶范围，可以是：通过定位系统实时的获取电动汽车当前的位置，以电动汽车当前的位置为中心，以当前可行驶里程为半径构成的查找区域。也可以是：以电动汽车当前的位置为中心，确定电动汽车当前的位置与充电分区之间的行驶距离，查找行驶距离在当前可行驶里程内的充电分区。

s32、在步骤s31获取的充电分区中为电动汽车匹配一个最优的充电分区。

参照图5，步骤s32包括以下步骤：

s321、判断获取的充电分区的数量，若判断获取的充电分区的数量为0，则进入步骤s322；若判断获取的充电分区的数量为1，则进入步骤s323；若获取的充电分区的数量大于1，则进入步骤s324。

s322、生成一个预警信息。

s323、将获取的充电分区匹配给该电动汽车。

s324、将可用充电柜数量最多的充电分区作为候选分区，并将距离该电动汽车最近的候选分区匹配给该电动汽车。

参照图6，步骤s9包括以下步骤：

s91、根据匹配信息产生匹配数据集。

s92、将匹配数据集下发至对应充电分区的控制系统。

s93、充电分区的控制系统根据接收到的匹配数据集将其中的匹配信息分别发送至对应的充电柜。

s94、充电柜的充电枪与电动汽车连接。

s95、判断与充电柜连接的电动汽车是否与充电柜接收的匹配信息对应的电动汽车一致(根据车辆类型信息和车牌信息来判断)，若判断为一致，则进入步骤s96；若判断为不一致，则进入步骤s97。需要说明的是，充电柜与电动汽车连接后，会实时获取电动汽车的车辆信息(包括车辆类型信息、车牌信息等)。

s96、为已连接的电动汽车充电。

s97、发出一个报警信号，该报警信号可以为报警灯信号等。

本具体实施方式的实施例均为本发明的较佳实施例，并非依此限制本发明的保护范围，故：凡依本发明的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本发明的保护范围之内。