一种电动汽车智能充电方法和系统与流程

[0001]
本发明属于新能源汽车充电技术领域，具体涉及一种电动汽车智能充电方法和系统。


背景技术：

[0002]
目前，新能源汽车已经开始普及，随之而来的就是如何充电的问题。每个城市的电价不同，每个时段的电价也不同。对车主而言，其想要尽可能使用电费低价的时段充电，但又不能影响自己的及时用车是个麻烦的事情，因为需要了解当地电价和时段分布，结合爱车的充电性能，还要根据自己的用车时间来计算充电的时间。目前针对电动汽车智能充电的系统比较少，大部分充电桩只是提供了充电功能，不能根据当地电价、用车时间等因素来动态调整充电过程。所以，一个结合了电动车充电性能、当地电价时段、用车时间、最小充电电量等因素的充电方案必将成为大量新能源车主的刚需。


技术实现要素：

[0003]
本发明的目的是提供一种能够智能调整充电方案并实施，从而满足用户需求的电动汽车智能充电方法。
[0004]
为达到上述目的，本发明采用的技术方案是：一种电动汽车智能充电方法，用于实现电动汽车的智能充电，所述电动汽车智能充电方法为：为电动汽车的充电过程配置智慧充电模式，且电动汽车的用户在充电前设置充电所需的最小soc值、用车时间和用车时间到时的目标soc值；在所述智慧充电模式下，当电动汽车连接充电桩时，检测电动汽车的当前soc值，若所述当前soc值小于所述最小soc值，则立即开始执行充电过程，若所述当前soc值大于或等于所述最小soc值，则依据所述当前soc值、目标soc值计算充电时长，并结合所述充电时长、电价状态和所述用车时间确定充电开始时间和充电结束时间，从而生成满足所述用车时间和所述目标soc值且价格最优的充电方案，进而按照所述充电方案执行充电过程。
[0005]
优选的，基于大数据和机器学习模型计算所述充电时长。
[0006]
优选的，为电动汽车的充电过程配置立即充电模式、定时充电模式，则电动汽车的用户在充电前选择所述立即充电模式、所述定时充电模式或所述智慧充电模式后执行相应的充电过程。
[0007]
优选的，在所述定时充电模式或所述智慧充电模式下，对应的充电结束时间到时，若电动汽车的当前soc值达到所述目标soc值，则停止充电，否则继续充电直至电动汽车的当前soc值达到所述目标soc值。
[0008]
优选的，充电过程采用充电桩控制方式或电动汽车控制方式。
[0009]
本发明还提供一种基于上述电动汽车智能充电方法，能够智能调整充电方案并实施，从而满足用户需求的电动汽车智能充电系统，其方案是：一种电动汽车智能充电系统，用于实现电动汽车的智能充电，所述电动汽车智能充电
系统包括：智能用户端，所述智能用户端用于供电动汽车的用户在充电前设置充电所需的最小soc值、用车时间和用车时间到时的目标soc值；充电执行机构，所述充电执行机构用于根据立即充电指令或智慧充电指令执行充电过程；所述充电执行机构包括充电桩，或者所述充电执行机构包括设置于电动汽车上的智能通信终端和充电桩；车机端，所述车机端用于检测电动汽车的当前soc值；云服务器，所述云服务器分别与所述智能用户端、所述充电执行机构、所述车机端通信；所述云服务器用于为电动汽车的充电过程配置智慧充电模式，还用于在所述智慧充电模式下且电动汽车连接充电桩时，获取电动汽车的当前soc值，判断所述当前soc值与所述最小soc值的关系，在所述当前soc值小于所述最小soc值时发出立即充电指令，在所述当前soc值大于或等于所述最小soc值时，依据所述当前soc值、目标soc值计算充电时长，并结合所述充电时长、电价状态和所述用车时间确定充电开始时间和充电结束时间，从而生成满足所述用车时间和所述目标soc值且价格最优的充电方案并发出相应的智慧充电指令。
[0010]
优选的，所述智能通信终端为分别与所述云服务器、所述电动汽车通信的t-box终端。
[0011]
优选的，所述云服务器基于大数据和机器学习模型计算所述充电时长。
[0012]
优选的，所述云服务器还为电动汽车的充电过程配置立即充电模式、定时充电模式，所述智能用户端用于供电动汽车的用户在充电前选择所述立即充电模式、所述定时充电模式或所述智慧充电模式。
[0013]
由于上述技术方案运用，本发明与现有技术相比具有下列优点：发明能够结合多方面因素确定最优的充电方案并执行，可以智能、合理地控制充电过程，充分满足用户需求。
附图说明
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附图1为立即充电模式下采用充电桩控制方式的时序图。
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附图2为定时充电模式下采用充电桩控制方式的时序图。
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附图3为智慧充电模式下采用充电桩控制方式的时序图。
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附图4为立即充电模式下采用电动汽车控制方式的时序图。
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附图5为定时充电模式下采用电动汽车控制方式的时序图。
[0019]
附图6为智慧充电模式下采用电动汽车控制方式的时序图。
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附图7为本发明中用户设置的界面示意图。
具体实施方式
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下面结合附图所示的实施例对本发明作进一步描述。
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实施例一：一种用于实现电动汽车的智能充电的电动汽车智能充电方法，至少为电动汽车的充电过程配置智慧充电模式，还可以在此基础上还配置立即充电模式和定时充电模式，且充电过程采用充电桩控制方式或电动汽车控制方式。并且在电动汽车的用户在充电前需设置充电所需的最小soc值、用车时间和用车时间到时的目标soc值。则具体的充
电方法如下：一、充电桩控制方式1、将电动汽车连接充电桩，用户使用智能用户端（app）绑定所要使用的充电桩，设置充电方案的相关参数和选择所开启的充电模式。
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2、检测已开启的充电模式，并检测电动汽车的当前soc值是否为100%，若是，则不执行充电，若否，则继续执行以下步骤。
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3、若开启了立即充电模式，则立即开始充电过程并生成订单。具体的，如附图1所示，智能用户端与云服务器通信并指示开启立即充电，则云服务器向充电桩发出充电开启指令，充电桩开始向电动汽车充电并向云服务器返回充电开启结果，云服务器在充电过程中进行充电计时，还可以向智能用户端或者车机端提供充电实时信息。当需要停止充电时，智能用户端与云服务器通信并指示关闭立即充电，则云服务器向充电桩发出充电停止指令，从而结束充电过程。
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4、若开启了定时充电模式，则需要用户预先设定充电时段（包括充电开始时间、充电结束时间、重复时段，如：周六、周日），首先检测电动汽车的当前soc值，若当前soc值小于最小soc值，则立即开始执行充电过程，智能用户端向云服务器发送开始充电指令，并生成订单，从而充电桩开始向电动汽车充电，与上述立即充电模式下的充电过程类似。如附图2所示，若当前soc值大于或等于最小soc值，则不立即开始充电，轮询检查时段是否在所设置的充电时段内，若是，则向云服务器发送开始充电的指令并生成订单，否则不执行任何操作，待到进入用户设定的充电时段后再自动开启充电，后续监控该定时充电方案的结束时间，基于充电停止指令结束充电过程。
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5、若开启了智慧充电模式，则首先检测电动汽车的当前soc值并进行大小判断，若当前soc值小于最小soc值，则立即开始执行充电过程，若当前soc值大于或等于最小soc值，如附图3所示，云服务器依据当前soc值、目标soc值计算充电时长，并结合充电时长、电价状态和用车时间确定充电开始时间和充电结束时间，从而生成满足用车时间和目标soc值且价格最优的充电方案，进而按照充电方案执行充电过程，即进入到充电方案所确定的充电时段时执行充电过程。
[0027]
所确定的充电方案需满足以下两个条件：a）尽可能多地使用当地的低电价时段充电；b）在用户设置的用车时间之前完成充电。
[0028]
智慧充电模式的核心在于预估充电时长。例如，用户10点插枪，然后开启智慧充电，并计划在15点用车，电动汽车的当前soc为30%，用户想要在用车时间充到60%。这种场景下，就需要预估soc从30%充到60%所需要的时长，然后才能针对这段时间结合当地电价时段，进行具体的充电时段规划。准确的预估充电时长，直接决定了规划的结果，也直接影响着用户体验。
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为了更加准确的预估充电所需时长，本方案中引入了大数据和机器学习模型，即基于大数据和机器学习模型计算充电时长。模型的数据库中，包含大部分的车型数据。同时，已接入系统的车辆也会实时的上传当前的状态数据，模型通过对电动车大量历史数据和实时数据的分析，生成预估充电时长的算法，再结合当前电动车的车型、电池健康度、电池状态、充电电压、电池温度、环境温度、报警阈值等因素，计算出当前电动车充电的所需时
长，具有较高的准确度。
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6、在定时充电模式或智慧充电模式下，触发器定时执行，从而按照所规划的充电时段向充电桩发起开始充电或停止充电的指令，从而执行充电过程。
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7、在定时充电模式或智慧充电模式下，针对到达用车时间后但电量尚未达到目标电量时的处理，本方案采用的处理方法是：对应的充电结束时间到时，检查当前soc值是否已达到用户设置的目标soc值。若电动汽车的当前soc值已达到目标soc值，则停止充电，否则继续充电直至电动汽车的当前soc值达到目标soc值后自动停止充电。此做法是为了保证电动汽车的soc能够达到用户要求的目标soc。因为虽然用户设置了用车时间，但在通常情况下，用户并不会立即用车，而且很有可能用户会取消或忘记用车计划。但这时如果电动车的当前soc尚未达到用户设置目标soc，却由于到了用车时间而停止充电显然不太合理。因此，本方案对此做出改善，以用户设置的目标soc作为停止充电的标准，即使到了用车时间也继续充电。另外，方案中提供了立即结束充电功能，用户可以通过智能用户端操作，随时远程停止充电。
[0032]
8、上述逻辑中的关键操作是获取电动汽车的当前soc、控制充电的开始和停止。本方案中，电动汽车的当前soc通过车载蓝牙模块的功能获取。
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由此可见，实现上述电动汽车智能充电方法的电动汽车智能充电系统包括智能用户端、充电执行机构、车机端和云服务器。
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智能用户端（app）用于供电动汽车的用户在充电前设置充电所需的最小soc值、用车时间和用车时间到时的目标soc值，还可以远程发送接触充电的指令等。用户端还用于供电动汽车的用户在充电前选择立即充电模式、定时充电模式或智慧充电模式。
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充电执行机构用于根据立即充电指令或智慧充电指令执行充电过程，由于本实施例采用的是充电桩控制方式，故本实施例中的充电执行机构包括充电桩。
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车机端用于检测电动汽车的当前soc值。
[0037]
云服务器分别与智能用户端、充电执行机构、车机端通信，其功能包括：用于为电动汽车的充电过程配置智慧充电模式以及其他两种充电模式，还用于在智慧充电模式下且电动汽车连接充电桩时，获取电动汽车的当前soc值，判断当前soc值与最小soc值的关系，在当前soc值小于最小soc值时发出立即充电指令，在当前soc值大于或等于最小soc值时，依据当前soc值、目标soc值计算充电时长，并结合充电时长、电价状态和用车时间确定充电开始时间和充电结束时间，从而生成满足用车时间和目标soc值且价格最优的充电方案并发出相应的智慧充电指令；还用于在立即充电模式和定时充电模式时控制充电过程。其中，云服务器在生成充电方案时，基于大数据和机器学习模型计算充电时长。
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二、电动汽车控制方式与充电桩控制方式的不同在于：电动汽车控制方式中，由电动汽车来替代充电桩对充放电进行控制。在电动汽车控制方式的方案中，充电桩需保持持续开启cp信号的状态，电动汽车上安装用来通信的智能通信终端（t-box终端），则充电的开启和停止指令由智能用户端发送给云服务器，再由云服务器向智能通信终端（t-box终端）发送指令，最后智能通信终端（t-box终端）将接收到的指令进行转换，通过dbc协议经指令交给电动汽车内部进行处理，从而实现的充电过程的控制，而不是云服务器直接向充电桩发送指令来控制充电过程。采用电动汽车控制方式时，立即充电模式、定时充电模式和智慧充电模式下的时序图分别
如附图4、5、6所示。
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基于此，电动汽车控制方式下的电动汽车智能充电系统与充电桩控制方式下电动汽车智能充电系统的区别在于：充电执行机构包括设置于电动汽车上的智能通信终端（t-box终端）和充电桩；其中，智能通信终端（t-box终端）分别与云服务器、电动汽车通信。
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上述方案中：1、使用大数据分析得到电动汽车的充电曲线，可以更加准确预估每个车型的充电性能，从而使充电计划更加精准；2、根据当地电价和用户要求动态规划充电时段；3、针对到达用车时间后，结合充电目标优化充电操作；4、提供定时充电和智慧充电方案。
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为了更好的满足用户需求，本方案还提供了定时充电方案。用户可以分别设置周一至周日每天的充电时段，充电目标等，如图7所示，从而依据用户的设置进行充电。
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综上，本方案的优势在于：1、智能动态地调整充电时段，在保证能够在用车时间之前完成充电的前提下，避开当地的高电价时段，而使用当地的最低电价时段充电，充分利用电价低谷时段充电，节省充电费用；2、根据用户设置的最小soc，智能调整充电方案，以最快的时间、最低的电价保证车子首先充电到达最小soc值，以应对紧急用车的情况；3、使用大数据分析和机器学习模型更加准确的预估充电所需时长；4、在使用充电桩控制充电的基础上，同时支持电动车控制充电行为。通过t-box实现的车控充电，较充电桩控制充电行为的整体架构更加简洁合理，且不再受车载蓝牙功能的限制。
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上述实施例只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本发明的内容并据以实施，并不能以此限制本发明的保护范围。凡根据本发明精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围之内。