一种电动汽车充电调度方法和系统与流程

本发明属于电动汽车充电，尤其涉及一种电动汽车充电调度方法和系统。

背景技术：

1、随着新能源电动汽车的普及，我国电动汽车的数量不断增长，充电桩的市场需求也就越来越大，目前，充电桩设置在工业区域、商场周边、住宅小区、停车场、街头以及其他公共区域，以为电动汽车提供快速充电服务。但是当某一区域不同时间段内的电动车数量会由于假期、旅游等情况而充满极大的不确定性，如果某一区域某个时间段的电动车数量突增，加之电动车充电时本就比常规燃油车加油时间长很多，因此电动汽车充电排队时间过长的问题就特别突出，有时还会因此造成道路拥堵，而当某一区域某个时间段的待充电电动汽车很少时，则充电桩闲置较多，使用效率低；而且用户对于陌生区域的充电桩分布并不熟悉，存在寻找充电桩困难的问题；另外，目前充电桩的无序充电方式，会使不同充电桩的负载不均衡，从而对电网造成冲击。

2、现有技术已提出一些调度方案，但现有技术中的调度方案需要调度的电动汽车和充电站范围广，调度过程中需要处理的数据量很大，导致调度效率低。

技术实现思路

1、本发明的目的是提供一种电动汽车充电管理系统和方法，用以解决现有技术中的调度方案需要调度的电动汽车和充电站范围广，调度过程中需要处理的数据量很大，导致调度效率低的问题。

2、为实现上述目的，本发明的提出了一种电动汽车充电调度方法，包括：

3、s1：根据充电站的位置分布通过聚类的方式将充电站分成至少三个分组；

4、s2：获取电动汽车的预约充电请求，根据充电站分组情况和发出预约充电请求的电动汽车位置对预约充电请求进行分组，确定每个充电站分组所分配的电动汽车预约充电请求分组；

5、s3：建立调度模型，包括：以充电站分组为单位，以每个分组内的充电总耗时、各个充电站充电桩分配比例均衡度、各个充电站的负荷水平均衡度、充电成本中的一个最佳或多个综合最佳为目标建立调度模型；

6、s4：求解各调度模型的最优解，确定各个充电站分组内的最优配置，根据最优解对各个充电站分组内电动汽车进行调度。

7、本发明将充电站与电动汽车分组，在每个组内分别建立调度模型，并依此确定各个充电站分组内的最优的电动汽车到充电站内某个充电桩的调度方案，相比现有技术，本发明调度每个电动汽车到相应的充电桩时，处理的数据量较小，从而调度效率较高。

8、进一步地，所述s1包括：随机选择充电站作为初始聚类中心，根据其他充电站到初始聚类中心的距离按照kmeans聚类将充电站分成至少三个分组。

9、本发明的分组方法可将距离较近的充电站分在同一个分组内，以此为基础，可以使调度时间成本和调度成本整体较低。

10、进一步地，所述s2包括根据电动汽车到各个充电站分组中心的距离选择电动汽车的初始聚类中心，然后根据其他电动汽车到初始聚类中心的距离进行聚类实现对预约充电请求的分组，以确定每个充电站分组所分配的电动汽车预约充电请求分组。

11、本发明将距离充电站较近的电动汽车分到该充电站，可使调度时间成本和调度成本整体更低。

12、进一步地，每个充电站内建立的所述调度模型为：

13、

14、其中，、 、 、为根据业务需求配置的权重； n表示分组内充电站总数； m表示分组内需要调度的电动汽车总数， 为每个分组内的第 i个电动汽车到第 j个充电桩的充电总耗时， f j为每个分组内第 j个充电站充电桩分配比例均衡度， c i,j为每个分组内第 i个电动汽车到第 j个充电桩的充电成本， 为每个分组内的第 i个电动汽车到第 j个充电桩后的充电站负荷平衡评价指标，用以评价充电站负荷水平均衡度。

15、本发明的模型综合考虑所有电动汽车的充电总成本、总耗时以及所有充电站充电桩分配比例均衡度、所有充电站负荷水平均衡度来选择最优的调度方案，通过根据实际需要灵活调整以上四个因素的权重，从整体最优触发来选出最符合实际需求的调度方案。

16、进一步地，所述充电站充电桩分配比例均衡度根据每个充电站的电动汽车数与充电桩数比值的差值计算得到，计算公式如下：

17、

18、

19、其中， n表示分组内充电站总数； 表示充电站j内的充电桩个数； 表示充电站 j内的电动汽车个数； 表示充电站 内的充电桩个数，表示充电站 内的电动汽车个数；表示充电站 j内第 i个充电桩是否有电动汽车：

20、。

21、本发明给出了充电站充电桩分配比例均衡度的具体计算方法，该方法简单可靠。

22、进一步地，所述s4中采用遗传算法求解最优解。

23、本发明给出了最优解的具体求解算法，根据该算法可以较快地得到最优解，从而得到调度方案。

24、进一步地，在利用遗传算法求解过程，在变异操作后，对新的种群 p1( t)使用粒子群优化算法得到群体 p4( t)，然后对选择的群体 p1( t)和 p4( t)的个体进行选择、复制操作得到下一代群体 p( t+1)。

25、本发明在变异操作后进行局部搜索，增加搜索多样性和全局搜索能力，避免陷入局部最优解。

26、本发明还提出了一种电动汽车充电调度系统，包括：

27、用户侧服务模块，该模块用于，发送请求服务至充电调度模块以及接收充电调度模块发送的调度方案，所述请求服务包括充电预约；

28、地图服务模块：用于获取电动汽车到各充电站的导航信息、路径信息以及路况信息，并发送给充电调度模块；

29、充电调度模块，该模块根据用户预约充电的服务请求、当前电动汽车所在位置和充电站内充电桩的信息及电动汽车到各充电站的路径信息依据上述电动汽车充电调度方法调度电动汽车至相应的充电站内的充电桩。

30、该系统的充电调度模块在调度时，将充电站与电动汽车分组，在每个组内分别建立调度模型，并依此确定各个充电站分组内的最优的电动汽车到充电站内某个充电桩的调度方案，相比现有技术中不分组的情况，能够更快地给出最优的调度方案。

31、进一步地，还包括用户管理模块，该模块支持用户服务账户和用户认证。

32、本发明通过用户管理模块来实现用户服务账户和用户认证，便于对用户信息进行管理。

33、进一步地，还包括物联管理模块，该模块用于实现充电桩与用户侧之间的信息传输。