一种停车场充电桩的能源优化智能控制系统及方法技术方案

本发明专利技术公开了一种停车场充电桩的能源优化智能控制系统及方法，包括预约分析模块、任务分配模块、定时提醒模块、布局分析模块和安全分析模块，所述预约分析模块用于对预约充电请求进行预约分析，本发明专利技术对预约充电请求进行预约分析后实现有序排列，优化了充电等候制度；所述布局分析模块用于对充电桩布局进行优化分析，本发明专利技术优化了充电桩的布局安装；所述定时提醒模块用于对充电车辆的电量不足进行提醒，本发明专利技术及时提醒车主车辆已充电完毕，避免车辆一直占用充电桩充电区域，优化了充电桩桩位的使用效率；所述安全分析模块用于对正在充电的充电桩进行安全分析，本发明专利技术对正在充电中的充电桩进行安全分析，能够做到安全预警和提前警报。

【技术实现步骤摘要】
一种停车场充电桩的能源优化智能控制系统及方法
本专利技术属于充电桩应用领域，涉及能源优化智能控制技术，具体是一种停车场充电桩的能源优化智能控制系统及方法。
技术介绍
充电桩其功能类似于加油站里面的加油机，可以固定在地面或墙壁，安装于公共建筑(公共楼宇、商场、公共停车场等)和居民小区停车场或充电站内，可以根据不同的电压等级为各种型号的电动汽车充电。充电桩的输入端与交流电网直接连接，输出端都装有充电插头用于为电动汽车充电。充电桩一般提供常规充电和快速充电两种充电方式，人们可以使用特定的充电卡在充电桩提供的人机交互操作界面上刷卡使用，进行相应的充电方式、充电时间、费用数据打印等操作，充电桩显示屏能显示充电量、费用、充电时间等数据。停车场的充电桩数量有限，特别是在停车场充电桩使用高峰期时，充电桩无法满足充电车辆的充电需求，车主需要花费大量时间排队等候充电，无法做到充电车辆的有序充电，充电等候制度不够优化；无法针对停车场所在区域配合相应数量的充电桩，充电桩的随意配置易导致充电桩闲置浪费或者充电桩数量较少难以满足充电需求；停车场充电桩的车辆在充电结束后，无法及时提醒车主车辆已充电完毕，进而导致车辆一直占用充电桩充电区域，也影响了其他车辆的充电需求，针对占用充电桩桩位的现象也没有相应的措施进行整改；充电桩在充电过程中，由于各种因素会引发安全事故，当前的充电桩没有相应的安全分析功能，不能做到提前预警和警报；充电桩发生故障时，无法第一时间进行报备维修，导致充电桩闲置浪费，也影响了车辆的充电效率，为此，我们提出一种停车场充电桩的能源优化智能控制系统及方法。
技术实现思路
针对现有技术存在的不足，本专利技术目的是提供一种停车场充电桩的能源优化智能控制系统及方法。本专利技术所要解决的技术问题为：(1)停车场的充电桩数量有限，特别是在停车场充电桩使用高峰期时，充电桩无法满足充电车辆的充电需求，车主需要花费大量时间排队等候充电，无法做到充电车辆的有序充电，充电等候制度不够优化；(2)无法针对停车场所在区域配合相应数量的充电桩，充电桩的随意配置易导致充电桩闲置浪费或者充电桩数量较少难以满足充电需求；(3)停车场充电桩的车辆在充电结束后，无法及时提醒车主车辆已充电完毕，进而导致车辆一直占用充电桩充电区域，也影响了其他车辆的充电需求，针对占用充电桩桩位的现象也没有相应的措施进行整改；(4)充电桩在充电过程中，由于各种因素会引发安全事故，当前的充电桩没有相应的安全分析功能，不能做到提前预警和警报；(5)充电桩发生故障时，无法第一时间进行报备维修，导致充电桩闲置浪费，也影响了车辆的充电效率。本专利技术的目的可以通过以下技术方案实现：一种停车场充电桩的能源优化智能控制系统，包括数据采集模块、定位模块、预约模块、预约分析模块、任务分配模块、定时提醒模块、布局分析模块、安全分析模块、服务器以及若干个移动终端；若干个所述移动终端用于使用人员和维修人员进行注册登录，并将个人信息发送至服务器中；所述数据采集模块用于采集充电桩接口类型、车辆耗电量、车辆速度、车辆电量、充电桩图片、充电桩充电速率、充电桩数量和区域面积，并将充电桩接口类型、车辆耗电量、车辆速度、车辆电量、充电桩图片、充电桩充电速率、充电桩数量和区域面积发送至服务器中；所述定位模块用于定位充电车辆和充电桩的地理位置；所述预约模块用于使用人员通过移动终端发送预约充电请求，并将预约充电请求发送至预约分析模块；所述预约分析模块用于对预约充电请求进行预约分析；所述布局分析模块用于对充电桩布局进行优化分析，具体分析过程如下：SS1：获取充电桩所在的区域，并将区域等分为若干个小区域o，o＝1，……，n；SS2：获取每个小区域的充电车辆数，并将充电车辆数标记为CCo；获取每个小区域的车辆总数，并将车辆总数标记为Co，利用充电车辆数CCo除以车辆总数Co得到每个小区域的充电车辆所用率CCLo；SS3：获取每个小区域的充电总次数和充电桩数，利用充电总次数除以充电桩数得到每个小区域中充电桩的平均充电次数；SS4：遍历获取每个小区域中充电桩的使用次数，进而得到每个小区域中充电次数超过平均充电次数的充电桩数量；SS5：利用每个小区域中充电次数超过平均充电次的充电桩数量除以每个小区域的充电桩数得到每个小区域的充电桩有效使用率CZLo；SS6：利用公式CPo＝[(CCLo+CZLo)/2]×100％得到每个小区域中充电桩实际使用率CPo；SS7：获取充电桩所在区域的面积，进而得到每个小区域的面积M，预设充电桩安装间距J，得到每个小区域的预设充电桩数YCZo；SS8：利用每个小区域的预设充电桩数YCZo乘以每个小区域中充电桩实际使用率CPo得到每个小区域的目标充电桩数MCZo；SS9：将计算得到的每个小区域的目标充电桩数MCZo发送至服务器中，服务器依据目标充电桩数对每个小区域的充电桩数进行优化布局；所述定时提醒模块用于对充电车辆的电量不足进行提醒；所述安全分析模块用于对正在充电的充电桩进行安全分析；所述任务分配模块用于对充电桩检修任务进行分配。进一步地，所述预约分析模块的具体分析过程如下：S1：获取移动终端的个数，并将移动终端标记为u，u＝1，……，n；S2：获取移动终端发送预约充电请求的次数，并将移动终端发送预约充电请求的次数标记为Cu；S3：获取移动终端对应车辆的电量，并将移动终端对应车辆的电量标记为Du；S4：获取移动终端发送预约充电请求的预约时长，并将移动终端发送预约充电请求的预约时长标记为Tu；S5：获取移动终端的会员等级Hui，i＝1，2，3，4；其中，Hu1＝X1，Hu2＝X2，Hu3＝X3，Hu4＝X4，X1、X2、X3和X4均为预设固定数值，且X1＞X2＞X3＞X4；S6：利用公式计算得出移动终端的预约优先值Yu，具体公式如下：式中a1、a2、a3和a4均为预设比例系数固定数值；S7：预约优先值Y呈降序排列生成预约优先值降序排列表，服务器根据预约优先值降序排列表由上至下处理移动终端的预约充电请求。进一步地，所述定时提醒模块的具体提醒步骤如下：P1：获取充电车辆的当前电量，并将充电车辆的当前电量标记为DL；P2：获取充电车辆当前地理位置和目标地理位置，进而得到充电车辆的行驶距离JL；P3：获取充电车辆的车辆速度CS，利用T1＝JL/CS得到充电车辆到达目标地理位置所用时间T1；P4：获取充电车辆的电量消耗值DH，利用T2＝DL/DH计算得到充电车辆当前电量所用时间T2；P5：充电车辆到达目标地理位置所用时间T1与充电车辆当前电量所用时间T2比对；P6：若T1＞T2/2，则生成立即充电信号；若T1≤T2/2，则无需生成立即充电信号；P7：充电信号发送至指定的移动终端中。进一步地，所述安全分析模块的具体分析过程如下：K1：获取充本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种停车场充电桩的能源优化智能控制系统，其特征在于，包括数据采集模块、定位模块、预约模块、预约分析模块、任务分配模块、定时提醒模块、布局分析模块、安全分析模块、服务器以及若干个移动终端；/n若干个所述移动终端用于使用人员和维修人员进行注册登录，并将个人信息发送至服务器中；/n所述数据采集模块用于采集充电桩接口类型、车辆耗电量、车辆速度、车辆电量、充电桩图片、充电桩充电速率、充电桩数量和区域面积，并将充电桩接口类型、车辆耗电量、车辆速度、车辆电量、充电桩图片、充电桩充电速率、充电桩数量和区域面积发送至服务器中；所述定位模块用于定位充电车辆和充电桩的地理位置；所述预约模块用于使用人员通过移动终端发送预约充电请求，并将预约充电请求发送至预约分析模块；所述预约分析模块用于对预约充电请求进行预约分析；/n所述布局分析模块用于对充电桩布局进行优化分析，具体分析过程如下：/nSS1：获取充电桩所在的区域，并将区域等分为若干个小区域o，o＝1，……，n；/nSS2：获取每个小区域的充电车辆数，并将充电车辆数标记为CCo；获取每个小区域的车辆总数，并将车辆总数标记为Co，利用充电车辆数CCo除以车辆总数Co得到每个小区域的充电车辆所用率CCLo；/nSS3：获取每个小区域的充电总次数和充电桩数，利用充电总次数除以充电桩数得到每个小区域中充电桩的平均充电次数；/nSS4：遍历获取每个小区域中充电桩的使用次数，进而得到每个小区域中充电次数超过平均充电次数的充电桩数量；/nSS5：利用每个小区域中充电次数超过平均充电次的充电桩数量除以每个小区域的充电桩数得到每个小区域的充电桩有效使用率CZLo；/nSS6：利用公式CPo＝[(CCLo+CZLo)/2]×100％得到每个小区域中充电桩实际使用率CPo；/nSS7：获取充电桩所在区域的面积，进而得到每个小区域的面积M，预设充电桩安装间距J，得到每个小区域的预设充电桩数YCZo；/nSS8：利用每个小区域的预设充电桩数YCZo乘以每个小区域中充电桩实际使用率CPo得到每个小区域的目标充电桩数MCZo；/nSS9：将计算得到的每个小区域的目标充电桩数MCZo发送至服务器中，服务器依据目标充电桩数对每个小区域的充电桩数进行优化布局；/n所述定时提醒模块用于对充电车辆的电量不足进行提醒；所述安全分析模块用于对正在充电的充电桩进行安全分析；所述任务分配模块用于对充电桩检修任务进行分配。/n...

【技术特征摘要】
1.一种停车场充电桩的能源优化智能控制系统，其特征在于，包括数据采集模块、定位模块、预约模块、预约分析模块、任务分配模块、定时提醒模块、布局分析模块、安全分析模块、服务器以及若干个移动终端；
若干个所述移动终端用于使用人员和维修人员进行注册登录，并将个人信息发送至服务器中；
所述数据采集模块用于采集充电桩接口类型、车辆耗电量、车辆速度、车辆电量、充电桩图片、充电桩充电速率、充电桩数量和区域面积，并将充电桩接口类型、车辆耗电量、车辆速度、车辆电量、充电桩图片、充电桩充电速率、充电桩数量和区域面积发送至服务器中；所述定位模块用于定位充电车辆和充电桩的地理位置；所述预约模块用于使用人员通过移动终端发送预约充电请求，并将预约充电请求发送至预约分析模块；所述预约分析模块用于对预约充电请求进行预约分析；
所述布局分析模块用于对充电桩布局进行优化分析，具体分析过程如下：
SS1：获取充电桩所在的区域，并将区域等分为若干个小区域o，o＝1，……，n；
SS2：获取每个小区域的充电车辆数，并将充电车辆数标记为CCo；获取每个小区域的车辆总数，并将车辆总数标记为Co，利用充电车辆数CCo除以车辆总数Co得到每个小区域的充电车辆所用率CCLo；
SS3：获取每个小区域的充电总次数和充电桩数，利用充电总次数除以充电桩数得到每个小区域中充电桩的平均充电次数；
SS4：遍历获取每个小区域中充电桩的使用次数，进而得到每个小区域中充电次数超过平均充电次数的充电桩数量；
SS5：利用每个小区域中充电次数超过平均充电次的充电桩数量除以每个小区域的充电桩数得到每个小区域的充电桩有效使用率CZLo；
SS6：利用公式CPo＝[(CCLo+CZLo)/2]×100％得到每个小区域中充电桩实际使用率CPo；
SS7：获取充电桩所在区域的面积，进而得到每个小区域的面积M，预设充电桩安装间距J，得到每个小区域的预设充电桩数YCZo；
SS8：利用每个小区域的预设充电桩数YCZo乘以每个小区域中充电桩实际使用率CPo得到每个小区域的目标充电桩数MCZo；
SS9：将计算得到的每个小区域的目标充电桩数MCZo发送至服务器中，服务器依据目标充电桩数对每个小区域的充电桩数进行优化布局；
所述定时提醒模块用于对充电车辆的电量不足进行提醒；所述安全分析模块用于对正在充电的充电桩进行安全分析；所述任务分配模块用于对充电桩检修任务进行分配。


2.根据权利要求1所述的一种停车场充电桩的能源优化智能控制系统，其特征在于，所述预约分析模块的具体分析过程如下：
S1：获取移动终端的个数，并将移动终端标记为u，u＝1，……，n；
S2：获取移动终端发送预约充电请求的次数，并将移动终端发送预约充电请求的次数标记为Cu；
S3：获取移动终端对应车辆的电量，并将移动终端对应车辆的电量标记为Du；
S4：获取移动终端发送预约充电请求的预约时长，并将移动终端发送预约充电请求的预约时长标记为Tu；
S5：获取移动终端的会员等级Hui，i＝1，2，3，4；其中，Hu1＝X1，Hu2＝X2，Hu3＝X3，Hu4＝X4，X1、X2、X3和X4均为预设固定数值，且X1＞X2＞X3＞X4；
S6：利用公式计算得出移动终端的预约优先值Yu，具体公式如下：

式中a1、a2、a3和a4均为预设比例系数固定数值；
S7：预约优先值Y呈降序排列生成预约优先值降序排列表，服务器根据预约优先值降序排列表由上至下处理移动终端的预约充电请求。


3.根据权利要求1所述的一种停车场充电桩的能源优化智能控制系统，其特征在于，所述定时提醒模块的具体提醒步骤如下：
P1：获取充电车辆的当前电量，并将充电车辆的当前电量标记为DL；
P2：获取充电车辆当前地理位置和目标地理位置，进而得到充电车辆的行驶距离JL；
P3：获取充电车辆的车辆速度CS，利用T1＝JL/CS得到充电车辆到达目标地理位置所用时间T1；
P4：获取充电车辆的电量消耗值DH，利用T2＝DL/DH计算得到充电车辆当前电量所用时间T2；
P5：充电车辆到达目标地理位置所用时间T1与充电车辆当前电量所用时间T2比对；
P6：若T1＞T2/2，则生成立即充电信号；
若T1≤T2/2，则无需生成立即充电信号；
P7：充电信号发送至指定的移动终端中。


4.根据权利要求1所述的一种停车场充电桩的能源优化智能控制系统，其特征在于，所述安全分析模块的具体分析过程如下：
K1：获取充电车辆的充电时间，将充电时间划分为若干个时间点t；
K2：获取对应时间点t时充电桩的温度值WDt、电压值DYt和电流值DLt；
K3：利用相加取平均值公式得到充电桩在充电时间中的平均温度值WDp、平均电压值DYp和平均电流值DLp；
K4：获取若干个时间点t中充电桩的温度限值、电压限值和电流限值，包括温度上限值WDmax、温度下限值WDmin、电压上限值DYmax、电压下限值DYmin、电流上限值DLmax和电流下限值DLmin；
K5：利用公式计算得出充电桩在充电时间时的安全值AQ，具体公式如下：

式中α、β和γ均为预设比例系数固定数值；
K6：若安全值AQ超过设定安全阈值，则生成充电安全信号加载服务器中。


5.根据权利要求1所述的一种停车场充电桩的能源优化智能控制系统，其特征在于，所述任...

【专利技术属性】
技术研发人员：张贤文，赵世，李欢，
申请(专利权)人：安徽亿力停车场投资有限公司，
类型：发明
国别省市：安徽;34