一种充电桩智能控制平台的制作方法

本发明涉及充电桩控制，具体为一种充电桩智能控制平台。

背景技术：

1、充电桩智能控制平台，作为一个创新性的系统，归属于智能能源管理的大领域。在当今社会，电动车的普及已经成为不可忽视的趋势，在商场、办公楼、住宅区和公共停车场区域存在越来越多的充电桩，但充电桩系统的管理和效率却面临着一系列挑战。

2、当前充电桩系统存在一些不足之处，首先，充电桩的功率调度常常不够灵活，导致充电桩之间功率分配不均，在高峰时段，快充桩被大量占用，而一些慢充桩相对空闲，当前系统缺乏灵活性，未能通过提高慢充桩的功率来满足用户需求，用户很可能在高峰期间排队等待，或者面临慢充效率低下的问题，此外，由于充电时长估算不准确，用户难以规划行程，造成不便和不确定性。

3、其次，现有系统的充电时长的估算在充电功率波动后可能不够准确和实时，用户以及排队车主无法精确了解充电完成的时间，带来不便和不确定性，可能会在用户车辆充电的周围造成车辆拥堵的情况发生，使的整个充电和充电行车区域造成行车拥堵和行人通行不便的情况。

技术实现思路

1、(一)解决的技术问题

2、针对现有技术的不足，本发明提供了一种充电桩智能控制平台，解决了背景技术中提到的问题。

3、(二)技术方案

4、为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：一种充电桩智能控制平台，包括数据采集模块、车辆采集模块、预处理模块、调度分析模块、评估模块和决策模块；

5、所述数据采集模块对充电桩信息进行采集，包括充电桩的固有信息、输出功率信息、电能信息和充电桩标记信息进行采集，组成充电桩信息组；

6、所述车辆采集模块对充电车辆进行采集，包括车辆的电池容量信息、充电协议信息和充电类型信息，组成充电车辆信息组；

7、所述预处理模块对充电桩信息组和充电车辆信息组进行预处理，组成第一数据集和第二数据集；

8、所述调度分析模块对第一数据集和第二数据集进行结合，计算后获取：调度指数ddzs；

9、所述调度指数ddzs通过以下公式获取：

10、

11、式中，cdxs表示充电桩输出功率系数，qcxs表示充电汽车接收功率系数，a和b分别表示充电桩输出功率系数cdxs和充电汽车接收功率系数qcxs的比例系数，d表示第一修正常数；

12、所述充电桩输出功率系数cdxs通过第一数据集计算获取，并与预设的充电桩输出功率阈值sc进行匹配，获取充电桩输出功率评估方案；

13、所述充电汽车接收功率系数qcxs通过第二数据集计算获取；

14、所述评估模块通过预设的调度阈值d与调度指数ddzs进行匹配，获取等级调度执行策略方案；

15、所述决策模块根据等级调度执行策略方案内容，进行具体执行和通知，包括对充电桩的输出功率、充电桩标记信息和交互页面上充电桩信息展示。

16、优选的，所述数据采集模块包括充电桩采集单元；

17、所述采集单元对充电区域的若干个充电桩的实时状态信息进行采集，包括输入电压、输入电流、输出电压、输出电流、充电桩状态、充电桩唯一性标记信息、固定周期的启用频率值和充电桩启用的时间戳信息；

18、充电桩状态包括占用、空闲和故障，组成充电桩信息组；

19、充电桩唯一性标记信息包括充电桩编号、充电桩序号和充电桩位置。

20、优选的，所述车辆采集模块包括车辆信息单元；

21、所述车辆采集单元对充电车辆信息进行采集，包括车辆的电池信息、充电协议信息和充电类型信息，包括电池温度、电池可接受最大功率限制、电池类型、额定容量、实际容量、充电协议类型和充电类型，充电协议类型包括chademo、ccs和ac type 2，充电类型包括快充和慢充，组成充电车辆信息组。

22、优选的，所述预处理模块包括处理单元和组成单元；

23、所述处理单元对充电桩信息组和充电车辆信息组进行归一化处理，使其处于统一量纲下；

24、所述组成单元对处理后的充电桩信息组和充电车辆信息组进行集成，组成第一数据集和第二数据集；

25、所述第一数据集包括：充电桩空闲数量值kxsl、充电桩占用数量值zysl、充电桩故障数量值gzsl、充电桩数量zsl、输出电压cdy、输出电流cdl、输入电压rdy、输入电流rdl和每日启用次数值rqy；

26、所述第二数据集包括：电池温度dcwd、电池功率上限值glsx、电池实际容量sjrl和充电类型值cdlx。

27、优选的，所述调度分析模块包括计算单元；

28、所述计算单元对第一数据集和第二数据集进行第一次计算，获取：充电桩输出功率系数cdxs和充电汽车接收功率系数qcxs，再进行第二次计算获取：调度指数ddzs。

29、优选的，所述充电桩输出功率系数cdxs通过以下公式获取：

30、

31、式中，glyz表示充电桩功率因子，通过输出电压cdy、输出电流cdl、输入电压rdy和输入电流rdl的计算，体现出充电桩的当前输出功率情况：充电桩功率因子glyz；

32、

33、式中，lyyz表示充电桩利用率因子，通过充电桩空闲数量值kxsl、充电桩占用数量值zysl、充电桩故障数量值gzsl和充电桩数量zsl，体现出充电桩区域内的充电桩利用率情况：充电桩利用率因子lyyz；

34、cdxs＝[(f*glyz)+(h*lyyz)+(g*rqy)]+k；

35、式中，f、h和g分别表示充电桩功率因子glyz、充电桩利用率因子lyyz和每日启用次数值rqy的比例系数，k表示第二修正常数；

36、其中，0.28≤f≤0.37，0.29≤h≤0.39，0.17≤g≤0.24，且f+h+g≤1.0；

37、并且与预设的充电桩输出功率阈值sc进行匹配，获取充电桩输出功率评估方案：

38、充电桩输出功率系数cdxs＜充电桩输出功率阈值sc，不对充电桩区域内的充电桩进行功率调整，对充电桩区域内的汽车不做引流提示；

39、充电桩输出功率系数cdxs≥充电桩输出功率阈值sc，对充电桩区域内的充电桩进行功率调整，对快充车辆进行功率提升，对充电桩区域内的车辆进行排队提示和引流提示，引导车辆前往即将结束充电作业的充电桩位置，当充电桩输出功率系数cdxs≥充电桩输出功率阈值sc两倍时，对充电桩区域内的充电桩功率进行调整，包括快充电桩、慢充电桩和快慢充电桩，分别调整至原充电桩功率的1.5倍、1.8倍和1.3倍，同时提高充电汽车电池温度检测频率至两倍，并对充电车辆进行第二次充电时长计算，获取二次计算时长ecsc，进而对充电桩区域内的车辆进行排队提示和引流提示；

40、所述二次计算时长ecsc的计算方式通过以下方式：

41、

42、式中，通过电池功率上限值glsx、电池实际容量sjrl、输出电压cdy和输出电流cdl、充电类型值cdlx的计算，获取体现调整充电桩功率后的预测充电时长：二次计算时长ecsc。

43、优选的，所述充电汽车接收功率系数qcxs通过以下公式获取：

44、

45、式中，通过电池温度dcwd、电池功率上限值glsx、电池实际容量sjrl和充电类型值cdlx的计算，体现出在充电过程中充电桩与汽车电池接收功率之间的变化和汽车电池状态表现：充电汽车接收功率系数qcxs，wdyz表示预设温度阈值，p表示第三修正常数。

46、优选的，所述评估模块包括存储单元和匹配单元；

47、所述存储单元用于存储调度阈值d、充电桩输出功率阈值sc、充电桩输出功率评估方案、等级调度执行策略方案和相关预设信息；

48、所述匹配单元通过所述存储单元存储的预设信息，包括预设阈值信息、预设方案信息和预设执行措施进行匹配，获取匹配的预设信息。

49、优选的，所述等级调度执行策略方案通过以下方式进行匹配：

50、调度指数ddzs＜调度阈值d，不对充电桩区域内的充电桩进行调度，保持原有充电桩运行数据；

51、调度指数ddzs≥调度阈值d，对充电桩区域内的充电桩进行调度，包括功率调度、快慢充模式转换和充电桩区域内车辆引流调度，并集成充电桩输出功率评估方案进行执行。

52、优选的，所述决策模块包括调度单元和交互单元；

53、所述调度单元通过等级调度执行策略方案内容，对充电桩区域内的充电桩进行运行数据调整；

54、所述交互单元通过等级调度执行策略方案内容，对充电桩区域内的车辆和行人进行引导和提示，包括显示器页面展示和预设语言提示。

55、(三)有益效果

56、本发明提供了一种充电桩智能控制平台，具备以下有益效果：

57、(1)系统运行时，通过对充电桩和充电车辆信息进行采集，组成充电桩信息组和充电车辆信息组，并进行预处理，组成第一数据集和第二数据集，通过调度分析模块对第一数据集和第二数据集进行结合，计算后获取：调度指数ddzs，通过评估模块通过预设的调度阈值d与调度指数ddzs进行匹配，获取等级调度执行策略方案内容，最后通过决策模块进行具体执行和通知，包括对充电桩的输出功率、充电桩标记信息和交互页面上充电桩信息展示，进而实现充电桩之间功率的灵活调配，提高空闲充电桩的利用率，解决充电桩之间功率不均衡的问题，并通过引导车辆避免排队和堵塞，提高了充电站的效率，使得用户能够更顺畅地进行充电，最终达到提高充电站的整体利用率的目的。

58、(2)通过充电桩功率因子glyz、充电桩利用率因子lyyz、充电桩输出功率系数cdxs、二次计算时长ecsc和充电汽车接收功率系qcxs多个数据的计算，使得充电桩的多个状态信息得到准确的评估，并通过二次计算时长ecsc对充电时长进行二次评估，展示给用户更准确的充电完成时间，解决用户在充电时的不确定性，对用户的行程安排提供了有效参考信息。

59、(3)通过等级调度执行策略方案和充电桩输出功率评估方案内容，对充电桩区域内的充电情况进行有效评估，并展示在显示器上，供充电车主和来为充电的车主进行参考，提高充电桩的利用率和复用率，以及对车辆进行的引导，使其避免了排队等待或者车辆堵塞的情况。