一种基于电动汽车充电优先级的充电调度系统及方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于汽车技术领域，涉及一种充电调度系统及方法，尤其是一种基于电动 汽车充电优先级的充电调度系统及方法。
【背景技术】
[0002] 近年来，化石能源枯竭，环境污染严重，研宄开发新能源汽车成为建设资源节约、 环境友好型社会的必由之路。在这种背景下，电动汽车应运而生。然而电动汽车历经多年 发展也未能进入千家万户，这是因为其固有的局限性一直未能突破：储能少、行驶里程短、 充电慢，需要借助公用充电装置接力充电才能保障续航能力。然而目前对此类问题的解决 方法集中在汽车动力电池建模与电动汽车充电对电网性能的影响等领域，而且没有实质性 的突破。因此对电动汽车进行充电调度，提高充电效率，实现充电粧资源最优化分配，是目 前最行之有效的解决方法。
[0003] 当前，大数据处理和云计算技术发展兴盛，为电动汽车和充电粧数据的获取及处 理打下的基础。通过对电动汽车和充电粧的众多类型数据的获取以及高速处理，合理高效 地获取充电粧分配方案，进行充电调度。
【发明内容】
[0004] 本发明主要是解决电动汽车充电系统整体运行效率低、充电粧资源利用率低的问 题，提供了一种通过对电动汽车剩余电量、电动汽车位置坐标、电动汽车类型等级、电动汽 车车主会员等级等电动汽车数据以及充电粧是否可以工作、充电粧是否过载、充电粧位置 坐标，充电粧所在路段车流量，充电粧所在路段车辆平均车速和充电粧队列中电动汽车的 预计充电完成时间等充电粧数据的采集以及算法处理来进行电动汽车充电优先级计算，并 根据优先级信息来进行充电调度的系统及方法。
[0005] 本发明的系统所采用的技术方案是：一种基于电动汽车充电优先级的充电调度系 统，其特征在于：包括子节点装置和锚节点装置；
[0006] 所述的子节点装置安装于子节点充电粧处，包括第一中央控制器、第一无线通讯 模块、第一车速监测模块和第一流量监测模块，所述的第一流量监测模块和第一车速监测 模块将所在路段的车流量信息以及车辆平均行车速度信息进行采集传送给第一中央处理 器，第一中央处理器将数据进行汇总和预处理后，通过第一无线通信模块将子节点充电粧 信息发送给锚节点充电粧；
[0007] 所述的锚节点装置安装于锚节点充电粧处，包括第二中央控制器、第二无线通讯 模块、第二车速监测模块、第二流量监测模块和算法处理模块，所述的第二无线通信模块接 收发送充电请求的电动汽车的信息和所辖区域中子节点充电粧的信息，传送给第二中央控 制器，第二流量监测模块和第二车速监测模块采集锚节点充电粧所在路段的车流量信息以 及车辆平均行车速度信息采集并传递给第二中央处理器，第二中央处理器将数据进行汇总 和预处理后，传递给算法处理模块执行充电调度算法，计算结果传递给第二中央处理器进 行处理得到优先级信息，第二无线通信模块将优先级信息发送给用户。
[0008] 本发明的方法所采用的技术方案是：一种基于电动汽车充电优先级的充电调度方 法，其特征在于，包括以下步骤：
[0009] 步骤1 :电动汽车发出充电请求；
[0010] 步骤2 :各个锚节点装置通过第二无线通讯模块获取各个发送充电请求的电动汽 车的信息；
[0011] 步骤3 :各个锚节点装置通过第二无线通讯模块获取所辖区域中各个子节点充电 粧的信息；
[0012] 步骤4 :各个锚节点装置通过第二中央处理器将所获信息进行汇总处理，并将处 理后的数据作为参数传递给算法处理模块；
[0013] 步骤5 :各个锚节点装置的算法处理模块执行充电调度算法并将计算得到的发送 充电请求的电动汽车在所辖区域各子节点充电粧处的充电优先程度评估值反馈给第二中 央处理模块；
[0014] 步骤6:各个锚节点装置将同一电动汽车在各自管辖区域的充电粧处的充电优先 程度评估值进行比较，最终得到电动汽车在各个可选充电粧处的相对充电优先级；
[0015] 步骤7 :各个锚节点装置将充电优先级信息通过第二无线通信模块发送给电动汽 车车主，并在定时器所限时间内等待车主反馈信息并进行处理，完成充电调度。
[0016] 作为优选，步骤2中所述的各个锚节点装置通过第二无线通讯模块获取各个发送 充电请求的电动汽车的信息包括电动汽车剩余电量信息、电动汽车相对于绝对零点的坐标 信息、电动汽车类型等级信息、电动汽车车主会员等级信息。
[0017] 作为优选，步骤3中所述的各个锚节点装置通过第一无线通讯模块获取所辖区域 中各个子节点充电粧的信息包括充电是否可以工作信息、充电粧的是否过载信息、充电粧 相对于绝对零点的坐标信息、所在路段车流量信息、所在路段车辆平均车速信息和队列中 电动汽车的预计充电完成时间信息。
[0018] 作为优选，步骤5中所述的充电调度算法，其具体实现包括以下子步骤：
[0019] 步骤5. 1 :锚节点装置从数据中提取发出充电请求的电动汽车的绝对坐标，结合 自身的绝对坐标，求出电动汽车相对于该销节点的相对坐标；
[0020] 步骤5. 2:锚节点充电粧从数据中提取所辖区域内子节点充电粧的绝对坐标，结 合自身的绝对坐标，求出子节点充电粧相对于该锚节点充电粧的相对坐标；
[0021] 步骤5. 3 :根据发出充电请求的电动汽车相对于该锚节点的相对坐标、锚节点充 电粧所辖区域中所有子节点充电粧相对于该锚节点充电粧的相对坐标和锚节点充电粧所 辖区域中所有子节点充电粧是否可以工作信息，根据Dijkstra算法计算电动汽车到达该 区域可工作的各个充电粧的最短路径并根据距离值由小到大排序，结合所选路径数量的下 限和距离值之比超出预设阈值的两条相邻的路径在序列中的位置，确定序列中前若干条路 径为分析对象；
[0022] 步骤5. 4 :对各路径进行分段，锚节点装置获取路径上各路段端点处充电粧相对 于该锚节点充电粧的相对坐标、所在路段的车辆平均速度和车流量，求得电动汽车通过各 路径到达充电粧的时间；
[0023] 步骤5. 5 :根据电动汽车的剩余电量，结合电池特性，计算得到其在各路径上的最 大行驶时间，选择出最大行驶时间允许的路径作为目标路径；
[0024] 步骤5.6 :每条目标路径对应一处目标充电粧，通过电动汽车的类型等级、电动汽 车车主会员等级、目的充电粧是否过载以及队列中电动汽车的预计充电完成时间来对电动 汽车在该目标充电粧处的优先程度进行评估；
[0025] 步骤5.7 :比较同时发送充电请求的电动汽车中将同一区域中同一充电粧作为目 标充电粧的若干电动汽车在该充电粧处的优先程度评估值，优先程度评估值越小，处理优 先级越高；处理优先程度低的电动汽车的优先程度评估值通过结合处理优先级较高的若干 辆电动汽车的处理的结果进行更正，获得电动汽车在该充电粧处最终的优先程度评估值。
[0026] 作为优选，步骤6中所述的最终得到电动汽车在各个可选充电粧处的相对充电优 先级的具体方法为：比较电动汽车在所有区域中所有可选充电粧处的优先程度并排序，确 定电动汽车在所有区域中所有可选充电粧处的相对优先级。