电动重卡智能充电系统及方法与流程

本发明涉及冶金工业新能源，具体涉及一种电动重卡智能充电系统及方法。

背景技术：

1、国家五部委《关于推进实施钢铁行业超低排放的意见》(环大气2019-35号)明确提出钢铁企业大宗物料产品清洁运输要求。进出钢铁企业的铁精矿、煤炭、焦炭等大宗物料和产品采用铁路、水路、管道或管状带式输送机等清洁方式运输比例不低于80％；达不到的，汽车运输部分应全部采用新能源汽车或达到国六排放标准的汽车。这是国家部委首次对钢铁行业的物流运输环节提出非常明确的要求，为多年来粗放的钢铁物流发展指明了方向，为钢铁行业物流运输转型升级提供了一个非常重要的契机。因此，重视清洁运输，全面实行超低排放已成为了钢铁企业的燃眉之急。钢铁行业清洁运输的症结在公路运输，而公路运输实现清洁运输的核心在解决柴油车的运输替代问题。

2、作为城市钢厂的鄂城钢铁，大宗物料(产品)运输按照铁420万、钢531万、材坯520万吨测算，年物流量约2100万吨，经过近三年来不断提高铁运占比，目前已实现清洁运输43％，且汽运全部采用柴油重卡，要想实现超低排创a目标(清洁运输比例不得低于80％)，必须将厂区的柴油重卡更换为新能源电动重卡，否则超低排环保目标无法实现。但同时电动重卡充电不方便、续航能力差、无信息化平台智能管控等问题也制约着电动重卡的高效运行。

3、电动重卡的缺点主要有：一，电动重卡充电不方便，车辆经常在充电桩旁排长队，等待时间长，同时部分充电桩又空闲无车辆充电，导致充电资源未充分利用，充电效率低；二，电动重卡每次充电时间几个小时到十几个小时不等，续航能力不足只有100km左右，一般运输两三趟就要充电，难满足钢铁物流行业高效运输需求；三，充电桩位置分布厂区多个地方，后台没有统一信息化平台管理，无法对车辆进行智能调度，不能对充电桩状态进行实时监控和预警，无数据统计分析功能。司机不能实时掌握充电程序、充电状态、计费等重要信息。

技术实现思路

1、为克服上述现有技术的不足，本发明提供一种电动重卡智能充电系统及方法，用以解决上述至少一个技术问题。

2、本发明一方面提供一种电动重卡智能充电系统，包括：数据采集层、网络传输层、数据中心层和客户端层；其中，

3、所述数据采集层，用于采集接入系统的各充电桩点及各充电桩的运行数据，包括实时充电数据和故障监控数据，并通过网络传输层将所述运行数据上传至数据中心层；

4、所述网络传输层，用于数据采集层与数据中心层的数据交互，以及数据中心层与客户端层的数据交互；

5、所述数据中心层，用于获取电动重卡的派车任务，根据每天派车任务自动计算运输里程和电耗，将预测的充电时间和充电地点发送至客户端层，以及在电动重卡充电时获取充电桩的运行数据，并根据运行数据进行充电过程监控；

6、所述客户端层，用于电动重卡用户及管理人员的人机交互。

7、上述技术方案解决了厂区内电动重卡充电难、耗时长的问题，且通过数据中心层对车辆充电收费、充电状态等进行实时管理，实现智能干预，通过客户端层发起充电请求且对充电过程实时查看，提高充电安全性和便捷性。

8、进一步地，在电动重卡司机通过客户端发起充电请求后，数据中心层发送充电指令给对应的充电桩并开始计费，充电过程中进行实时监控，充电完成后自动计费并发送给客户端，实现充电过程的便捷性和高效性。

9、进一步地，所述数据中心层配置有云数据库，用于数据存储；云服务器，用于数据处理分析。同时，所述云服务器还用于对接厂区内其他系统。

10、作为进一步的技术方案，所述数据采集层设有多个充电桩点，每个充电桩点设有多个充电桩，每个充电桩上设有二维码，所述二维码的信息存储在数据中心层。

11、具体地，在电动重卡到达充电桩点后，扫描充电桩上的二维码，发起充电请求；数据中心层接收到充电请求，识别出需要启动充电的充电桩的二维码，发送充电启动指令给该二维码对应的充电桩，启动充电并开始计费。

12、作为进一步的技术方案，所述充电系统分别与物流系统、门禁系统、车辆gps系统对接，用于实时监测电动重卡的电量、速度及位置信息。

13、具体地，电动重卡在厂区内部行驶，其可以通过与厂区内现有各系统的对接而获取实时电量、速度及位置信息，以便于在电动重卡需要充电时，可以基于其当前的电量、速度及位置信息匹配到最佳充电桩，并给出规划路线供电动重卡行驶到目标充电桩，实现厂区内电动重卡的智能充电。

14、作为进一步的技术方案，所述客户端层包括app、小程序或电脑。电动重卡司机或者系统管理人员可通过手机上下载的app或小程序来进行智能充电过程的管理。对于管理人员来说，还可通过电脑端进行智能充电过程的管理。

15、作为进一步的技术方案，所述电动重卡上设有电量监控装置，用于监控电动重卡的实时电量，并在电量小于预设值时发送报警信息。

16、具体地，考虑到电动重卡在厂区内运行的特殊情况，电动重卡司机在预测的充电时间可能未及时停止运输转而去充电，因此，需要通过车辆自身电量监控来进一步提醒，以便于司机能实时了解下车辆当下的实际可用电量，消除因对预测充电时间存在疑虑而导致不及时充电的问题。

17、作为进一步的技术方案，所述数据中心层，还用于在接收到所述报警信息时，根据充电桩空闲状态，将闲置充电桩规划路线推送到对应客户端。

18、具体地，所述数据中心层可采用现有的路径规划方法进行路径规划，在接收到电动重卡的报警信息时，规划出最佳路径发送给对应的电动重卡，以便其能及时快速得到充电。

19、作为进一步的技术方案，所述电动重卡上设置有交接二维码。这样设置是为了便于追溯每次充电是哪个用户在用车充电，避免充电遇上交接班时，当前用车充电过程的当事司机难以追溯到具体人的问题。

20、本发明另一方面还提供一种电动重卡智能充电方法，包括：

21、获取电动重卡的派车任务，根据每天派车任务自动计算运输里程和电耗；

22、根据计算出的运输里程和电耗预测当前电动重卡的充电时间和充电地点；

23、在达到充电时间时，提醒电动重卡行驶至充电地点进行充电；

24、在充电过程中，实时获取充电桩的运行数据和故障监控数据，并根据运行数据和故障监控数据进行充电过程监控。

25、进一步地，所述方法还包括：在电动重卡智能充电系统上添加站点，创建充电桩并生成充电桩二维码。

26、作为进一步的技术方案，所述方法还包括：监控电动重卡的实时电量，并在电量小于预设值时发送报警信息；根据所述报警信息，结合充电桩空闲状态，将闲置充电桩规划路线推送到对应电动重卡。

27、作为进一步的技术方案，所述方法还包括：若在充电时遇上电动重卡司机交接班，则司机用手机扫描贴在电动重卡上二维码进行交接。

28、与现有技术相比，本发明的有益效果在于：

29、本发明通过数据中心层对车辆充电收费、充电状态等进行实时管理，实现智能干预，通过客户端层发起充电请求且对充电过程实时查看，提高充电安全性和便捷性，有效解决了车辆定位及智能调度、电动重卡充电不方便、续航能力差、无信息化平台智能管控等问题。