基于车载自组网的分布式电动汽车充电信息分发方法技术

本发明专利技术提供的是一种基于车载自组网的分布式电动汽车充电信息分发方法。充电站通过通信通道连接发布状态信息到路侧单元；当电动车当前电量和最大电量间的比率低于特定充电状态的值，电动汽车发出充电请求；路侧单元通过拉/推模式向电动车推送充电站信息；当电动车没有从路侧单元获得所需信息时，电动车按照最小等待时间策略使用获得的充电站信息选择一个专用的充电站充电；电动车没有从路侧单元和车对车通信中获得充电站信息时，电动车选择一个地理位置上最接近的充电站作为备选方案。本发明专利技术提高了电动汽车从路侧单元中获得信息的概率，提高了系统信息传播能力，增强了充电业务中相关信息的投递率。

Distributed electric vehicle charging information distribution method based on vehicular ad hoc network

The invention provides a distributed electric vehicle charging information distribution method based on vehicular ad hoc network. The charging station connects the release status information through the communication channel to the roadside unit; when the current and maximum electricity ratio of the electric vehicle is lower than the value of the specific charge state, the electric vehicle sends out the charging request; the road side unit pushes the charging station information to the electric vehicle through the pull / push mode; when the electric vehicle is not obtained from the road side unit, the electric vehicle is not required. In information, electric vehicles choose a special charging station to use the information obtained by the minimum waiting time strategy. When electric vehicles do not get the information from the road side unit and the vehicle communication, the electric vehicle chooses the nearest charging station in the geographical position as the alternative. The invention improves the probability of obtaining information from the road side unit of the electric vehicle, improves the information transmission ability of the system, and enhances the delivery rate of the related information in the charging service.

【技术实现步骤摘要】
基于车载自组网的分布式电动汽车充电信息分发方法
本专利技术涉及的是一种电动汽车充电调度方法，具体地说是一种基于车载自组网的分布式电动汽车充电信息分发方法。
技术介绍
电动汽车与使用传统燃料的汽车相比它可以有效降低污染排放。但电动车的大规模使用给电力网络带来新的挑战，尤其是在电动汽车充电管理方面。因此已经广泛开展了许多用于提高电动汽车充电性能的研究。与传统的基于家庭电动汽车的夜间充电的场景考虑不同，为了可以在旅途中提供充电服务，最近的研究工作已经集中在对公共充电站发展的探讨。这些公共充电站通常被部署在如商场、停车场电动汽车密度较高的地方。在这种情况下，移动中的需要充电服务的电动汽车可以选择最佳的充电站进行充电。另一方面，由于电动汽车充电时间相对较长，如何在充电站侧高效规划提出不确定性充电请求电动汽车充电已成为了一个关键问题。电动汽车根据给定的策略选定充电站，如最小的等待时间，影响充电性能的主要因素是电动汽车获得充电站信息的新鲜程度。如果电动汽车接收到的关于每个充电站预计等待时间的信息都是过时的，然后电动车汽车载单元通过使用这些过时信息的可能做出不适当的决定。这些过时信息可导致充电站间的电能需求负荷无法达到最优及电动汽车需要等待更长的时间。因此，信息分发的频率可能会对电动汽车充电性能产生显著影响。在控制器缺失的环境下从服务机制角度而言，充电站直接发布他们的状况信息，每一个电动汽车自己决定到底去哪个充电站充电。然后，通过发布/订阅机制传播充电站的必要信息给电动汽车。这些订阅这些信息云的电动汽车然后做出他们的决定，根据接收到的信息，如预期等待时间等信息来选择适当的充电站进行充电。在这种情况下，由于没有控制器来统一调度车辆充电请求，充电站端的负载需求优化将会成为一个有挑战性的问题。具体来说，车辆收到来自充电站的发布信息将直接影响整体的充电性能。就车载自组织网络中已经被广泛应用的通信基础设施而言，发布/订阅是一种合适的通讯模式，可以构建有高度动态、灵活性质的应用程序。特别是在电动汽车充电调度应用中，发布/订阅可以视为一种有效的解决方案，其中作为发布者的每个充电站发布自己的预计等待时间、位置、价格等状态信息，作为订阅者的电动车接受这些信息并自主决策。车载自组织网络中路侧单元的使用，使电动车到基础设施的通信得以实现。按一定策略在固定位置部署的路侧单元能够在电动汽车充电调度操作中提供信息传输的服务。工程实践中，有大量的技术能够用于实现路侧单元功能，例如蜂窝网络和WiFi接入点。尽管蜂窝技术可以确保更宽的无线覆盖，但与WiFi相比它是一种昂贵的解决方案。但对于电动汽车充电场景中的信息传输，移动中的电动汽车并不总需要无缝连接的无线覆盖，同时路侧单元的无线覆盖范围将会对电动汽车充电应用的信息新鲜度有一定的影响。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种能提高电动汽车从路侧单元中获得信息的概率，提高系统信息传播能力，增强充电业务中相关信息的投递率的基于车载自组网的分布式电动汽车充电信息分发方法。本专利技术的目的是这样实现的：步骤一，充电站通过通信通道连接发布状态信息到路侧单元；步骤二，当电动车当前电量和最大电量间的比率低于特定充电状态的值，电动汽车发出充电请求；步骤三，路侧单元通过拉/推模式向电动车推送充电站信息；步骤四，当电动车没有从路侧单元获得所需信息时，电动车按照最小等待时间策略使用获得的充电站信息选择一个专用的充电站充电；步骤五，电动车没有从路侧单元和车对车通信中获得充电站信息时，电动车选择一个地理位置上最接近的充电站作为备选方案。本专利技术还可以包括：1、推模式向电动车推送充电站信息为：电动车作为订阅者被动地接受来自附近路侧单元的信息，当电动车进入路侧单元的无线电覆盖范围内接受信息，即给定D<R，D是路侧单元和电动车间的距离，R是路侧单元无线电覆盖范围的半径，推模式下的路侧单元不会缓存从充电站接收的任何历史信息，如果充电站当前没有发布它们的信息，通信模式下的电动汽车不能获得任何信息。2、拉模式向电动车推送充电站信息为：充电站状态信息被定期地发布到有数据存储空间的路侧单元中并缓存，当电动车进入到保持该信息的路侧单元的无线覆盖内，通过查询相应的路侧单元获得最新的缓存的信息。3、对于每个停在充电站的电动车，在充电站的等待时间为充电站内电动车充电时间的总和，电动车按照最小等待时间策略使用来自路侧单元的信息选择一个专用的充电站充电，得出最短充电时间排队时间电动汽车选取一个value1+value2最小的充电站。本专利技术的特点主要体现在：1、步骤一中每一个充电站都被部署在特定位置，而且发布它的状态信息，如等待时间、位置、价格等状态信息，这样请求充电的电动车可以利用这个信息来选择充电站。路侧单元是系统中部署的路侧单元担当一个中间实体，可以将从每个充电站发出的信息传递给那些通过相应路侧单元的电动车。所有的充电站与每个路侧单元通过专用可靠的通信通道连接。本地充电站实时状况的发布周期对于系统中电动汽车接收来自本地充电站的消息传播具有重要的影响，在本专利技术中，对于本地充电站的实时状况发送体制，相比于静态周期发布体制，动态周期发布体制更加符合高效、经济、合理的研究发展目标，在节省无线传输信道带宽、网络开销和端到端时延方面体现了更好的优越性。2、步骤二中当电动车和路侧单元间的当前距离在电动汽车的无线覆盖范围内时，电动汽车才能向充电站发送请求。3、步骤三中充电站状况信息周期的发布给带有数据存储空间的路侧单元。当电动汽车进入存有信息的路侧单元的通信范围时，他可以查询路侧单元以获得最新的缓存信息。推模式，电动汽车作为订阅者被动地接受来自附近路侧单元的信息。当电动汽车进入路侧单元的无线电覆盖范围内接受信息，即给定D<R。这里，D是路侧单元和电动汽车间的距离，而R是路侧单元无线电覆盖范围的半径。该模式下的路侧单元将不会缓存从充电站接收的任何历史信息，因此如果充电站当前没有发布它们的信息，通信模式下的EV不能获得任何信息。拉模式下，每个路侧单元本地缓存来自充电站的信息作为历史记录。当电动汽车和路侧单元间的当前距离小于它们间的无线覆盖最小值的时候，以L为覆盖半径的电动汽车最初发送一个明确的查询到路侧单元，即给定的D≤min[R,L]。一般情况下，认为L<R。在接收到该查询时，路侧单元会发送它最新的缓存信息给电动汽车。一旦一个关于某充电站的更新值已经被接收，将会取代以往的过时值，即不一定被路侧单元s保持。不同于在推模式下被动的从每个路侧单元多次地接收信息，这里，每个电动汽车只能获取一次来自每个路侧单元的信息。前期进行预研性研究表明，鉴于V2V和V2I通信不确定性，拉模式有一定优势。4、步骤五中对于每个停在充电站的电动汽车，在充电站的等待时间为充电站内电动车充电时间的总和，电动汽车按照最小等待时间策略使用来自路侧单元的信息选择一个专用的充电站充电。得出最短充电时间排队时间电动汽车选取一个value1+value2最小的充电站。本专利技术提出了一种基于车载自组网的分布式电动汽车充电管理方案需要基于发布/订阅机制，通过部署多个路侧单元电动汽车进行充电信息分发。本专利技术中指定了一种主要通信方式为拉/推模式。拉/推模式允许路侧单元缓存充电站本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于车载自组网的分布式电动汽车充电信息分发方法，其特征是：步骤一，充电站通过通信通道连接发布状态信息到路侧单元；步骤二，当电动车当前电量和最大电量间的比率低于特定充电状态的值，电动汽车发出充电请求；步骤三，路侧单元通过拉/推模式向电动车推送充电站信息；步骤四，当电动车没有从路侧单元获得所需信息时，电动车按照最小等待时间策略使用获得的充电站信息选择一个专用的充电站充电；步骤五，电动车没有从路侧单元和车对车通信中获得充电站信息时，电动车选择一个地理位置上最接近的充电站作为备选方案。

【技术特征摘要】
1.一种基于车载自组网的分布式电动汽车充电信息分发方法，其特征是：步骤一，充电站通过通信通道连接发布状态信息到路侧单元；步骤二，当电动车当前电量和最大电量间的比率低于特定充电状态的值，电动汽车发出充电请求；步骤三，路侧单元通过拉/推模式向电动车推送充电站信息；步骤四，当电动车没有从路侧单元获得所需信息时，电动车按照最小等待时间策略使用获得的充电站信息选择一个专用的充电站充电；步骤五，电动车没有从路侧单元和车对车通信中获得充电站信息时，电动车选择一个地理位置上最接近的充电站作为备选方案。2.根据权利要求1所述的基于车载自组网的分布式电动汽车充电信息分发方法，其特征是：推模式向电动车推送充电站信息为：电动车作为订阅者被动地接受来自附近路侧单元的信息，当电动车进入路侧单元的无线电覆盖范围内接受信息，即给定D<R，D是路侧单元和电动车间的...

【专利技术属性】
技术研发人员：王桐，曹越，钱泽斌，王云峰，赵春晖，
申请(专利权)人：哈尔滨工程大学，
类型：发明
国别省市：黑龙江,23