CN112257886A - 一种小区充电桩的预约***及方法 - Google Patents

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许劲松
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Abstract

本发明公开了一种小区充电桩的预约***及方法，包括分区电网用电监控模块、充电总控制模块、充电桩数据采集模块、独立控制模块、充电模式分类单元、充电桩预约调度单元。充电桩预约调度单元用于根据预约充电信息表示的充电需求车辆、充电区域电网的电网负载余量表示的可承载充电量以及充电桩被选定的充电模式分类单元三个参数，共同调度充电桩的工作状态以响应每每个预约充电请求，充电总控制模块根据在未来时间点的可承载充电量预期值与充电需求车辆匹配，动态调度更换每个充电桩的工作状态以对不同充电模式的充电桩进行充电工作；本发明将预约充电的模式分为排队预约充电模式和竞价优先充电模式，从而提高充电使用的高效性和便利性。

Description

一种小区充电桩的预约***及方法
技术领域
本发明涉及充电桩技术领域，具体涉及一种小区充电桩的预约***及方法。
背景技术
发展以电动汽车为代表的新能源汽车是当下社会非常明确的产业发展方向，新能源汽车采用非常规的车用燃料作为动力来源，例如车载蓄电池等，此类新能源汽车都配有充电桩，但是充电桩在区域电网的装配是需要解决的最重要的问题。
现阶段，小区、社区、停车场等停车较多的场所还未建立专用语新能源汽车的配电网，在现有的配电网基础上增加充电桩，极容易增加甚至超出配电网的负荷，以下以小区为例：
在小区的车位配置充电桩的会在相对集中的时间段内给小区电网造成巨大的用电负荷，当车辆预约充电桩充电时，当小区的用电负荷大且没有多余的电量对新预约的车辆进行充电，对于一些电池没电且着急充电的车辆来说需要等待的预约时间长，充电量不满足使用需求，从一定程度上进一步影响了新能源汽车的购买意愿。
发明内容
本发明的目的在于提供一种小区充电桩的预约***及方法，以解决现有技术中预约的车辆进行充电时等待的预约时间长，充电量不满足使用需求的技术问题。
为解决上述技术问题，本发明具体提供下述技术方案：
一种小区充电桩的预约***，包括：
分区电网用电监控模块，用于将整个小区划分为相互独立的民用区域电网和充电区域电网，且分别获取所述民用区域电网的实时用电电荷以及所述充电区域电网的富余充电电荷；
充电总控制模块，所述充电总控制模块与所述分区电网用电监控模块连接并计算所述充电区域电网的电网负载余量；
充电桩数据采集模块，每个所述充电区域电网内的充电桩均配置一个所述充电桩数据采集模块，所述充电桩数据采集模块用于统计每个所述充电桩接收的预约充电信息；
独立控制模块，安装在每个所述充电桩且与所述充电总控制模块通讯连接，用于根据所述充电总控制模块的指令调控每个所述充电桩的工作状态；
充电模式分类单元，用于划分每个所述充电桩的充电优先级及充电计费方式，不同的充电模式对应不同的充电收费模型且对应不同的充电优先级；
充电桩预约调度单元，用于根据预约充电信息表示的充电需求车辆、所述充电区域电网的电网负载余量表示的可承载充电量以及所述充电桩被选定的所述充电模式分类单元三个参数，共同调度所述充电桩的工作状态以响应每每个预约充电请求；
所述充电总控制模块根据在未来时间点的可承载充电量预期值与充电需求车辆匹配，动态调度更换每个所述充电桩的工作状态以对不同充电模式的充电桩进行充电工作。
作为本发明的一种优选方案，所述充电区域电网的富余充电电荷为所述民用区域电网的最大供应负荷与所述民用区域电网的实时用电负荷的差值；
所述充电桩数据采集模块统计的所述预约充电信息包括预约充电时间、充电终止时间、车辆型号、充电电流、充电功率和充电电量；
每个所述充电桩的充电模式包括排队预约充电模式和竞价优先充电模式；
每个所述充电桩的工作状态包括开启状态、待机状态和关闭状态。
作为本发明的一种优选方案，所述充电总控制模块内设有关于未来充电负载量-时间二维空间的充电负载分布模型，所述充电负载分布模型根据统筹一个周期内所述充电区域电网在每天时间内的富余充电电荷分布情况预判未来每天不同时间段对应的充电负载量，且将所述充电负载量与小区充电桩的对比结果分为负载高峰期和负载低谷期。
作为本发明的一种优选方案，所述充电桩预约调度单元包括：
预约参数统计单元，用于统计待充电车辆的车辆型号、预约时间点、充电终止时间以及待充电车辆当前的剩余电量，并根据充电桩的充电效率推断所述待充电车辆充电至通用额定电量所需的充电所需时间段；
充电模式推荐单元，用于根据所述待充电车辆充电至通用额定电量所需的充电所需时间段以及预约时间点与充电终止时间的时间跨度之间的对应关系，对所述待充电车辆主动推荐竞价优先充电模式；
竞价充电单元，用于根据未来充电负载量限定不同时段对竞价优先充电模式的充电数量，从选择竞价优先充电模式中的竞价最高的待充电车辆优先充电；
所述充电总控制模块根据所述充电负载分布模型预判的未来充电负载量限定对所述竞价优先充电模式的所述充电桩充电数量，且优选竞价最高的且不大于数量额度的多个所述充电桩进行充电操作，将选择排队预约充电模式的所述充电桩的预约时间点的先后按序对车辆充电操作，并将所有的车辆统一充电至额定电量后二次竞价优先对选择竞价优先充电模式的车辆电量充满。
作为本发明的一种优选方案，所述充电模式推荐单元对不同用户主动推荐竞价优先充电模式的实现方法为：
利用所述充电负载分布模型预判当前时间段以及未来时间段内的充电负载量，且将所述充电负载量与小区充电桩的对比结果分为负载高峰期和负载低谷期；
通过所述充电桩数据采集模块采集的预约时间点、当前剩余电量以及充电效率计算待充电车辆充电至额定通用电量的充电所需时间段；
对充电所需时间段处于负载低谷期对应的时间范围内，或者预约时间点与充电终止时间的时间跨度低于充电所需时间段的所述待充电车辆主动推荐竞价优先充电模式进行充电，其中所述预约时间点与充电终止时间的时间跨度具体等于预约时间点与充电终止时间的累计时间段与负载低谷期应的时间范围之间的差值。
为解决上述技术问题，本发明还进一步提供下述技术方案：一种小区充电桩的预约方法，包括以下步骤：
步骤100、分区电网用电监控模块根据历史的富余充电电荷-时间的变化曲线预判不同时间段对应的充电负载量，且同时实时监控当前的富余充电电荷校正不同时间段对应的实时充电负载量；
步骤200、用户通过用户移动终端向所述充电总控制模块对应的管理终端发送充电预约信号，根据实时充电负载量与充电需求量之间的对比结果，所述充电总控制模块调控所述充电桩按照预约充电时间点先后顺序对选定排队预约充电模式的汽车充电；
步骤300、所述充电总控制模块暂停选定排队预约充电模式的充电桩工作以补偿选定竞价充电模式的充电桩工作，开启选定竞价充电模式的充电桩工作对汽车充电，并动态调控所有充电桩的工作以将所有充电车辆统一充电至通用额定电量；
步骤400、管理终端向用户移动终端发送二次竞价调控充电信息，优先对选定竞价充电模式的充电桩充电工作以将电池充满，根据实时充电负载量与充电需求量之间的对比结果，将超出充电需求量的所述实时充电负载量按照预约时间点的先后顺序对其他选定竞价充电模式的充电桩充电工作。
作为本发明的一种优选方案，当所有充电桩均选定按照排队预约充电模式对汽车充电时，所述充电总控制模块对所述充电桩的工作状态调控方法为：
计算每个充电桩被预约充电的当前时间点对应的充电负载量；
当充电负载量大于当前正在工作的充电桩使用数量，即刻响应所述充电桩的预约充电信息对汽车进行充电工作；
当充电负载量小于当前正在工作的充电桩使用数量，利用充电桩数据采集模块统计每个充电桩的预约充电信息对比每个车辆的当前充电电量，优选选择充电电量超过额定充电电量的充电桩暂停工作，并按照预约时间先后的顺序调控排队充电的充电桩开启工作。
作为本发明的一种优选方案，当存在多个充电桩均选定按照竞价充电模式对汽车充电时，所述充电总控制模块对所述充电桩的工作状态调控方法为：
计算每个充电桩被预约充电的当前时间点对应的充电负载量，并确定当前时间点对应的竞价起始价；
当选定竞价充电模式的充电桩数量小于所述充电负载量时，则将选定竞价充电模式的充电桩按照竞价起始价进行计费，且按照充电电量从高到低的顺序调控选择队预约充电模式的充电桩暂停工作，并调度选择竞价充电模式的充电桩开始工作；
当选定竞价充电模式的充电桩数量大于所述充电负载量时，所述管理终端按照竞价递增的方式筛选所述充电桩，将选择竞价充电模式的竞价最高且竞价最高对应的充电桩数量低于所述充电负载量的充电桩开启工作，且按照充电电量从高到低的顺序调控选择队预约充电模式的充电桩暂停工作。
作为本发明的一种优选方案，在选择竞价充电模式的车辆充电至通用额定电量后，自动暂停对应的充电桩工作，且根据所述充电桩数据采集模块采集的预约充电终止时间的先后顺序依次开启充电电量低于通用额定电量的所述充电桩的充电工作，通过二次竞价的方式优先选择用于充满电量的充电桩，具体的实现方法为：
当前时间点的所述充电负载量大于等于当前充电使用的充电桩数量时，所有充电桩同时工作对所有车辆充电；
当前时间点的所述充电负载量小于当前充电使用的充电桩数量时，管理终端向用户移动终端二次发起竞价充电选择，对选择竞价充电模式的充电桩优先调控供电操作，且按照预约充电终止时间的先后顺序逆向选择预约充电终止时间靠后的充电桩暂停工作，当有多余的充电负载量时恢复对暂停工作的充电桩的充电工作。
作为本发明的一种优选方案，恢复暂停工作的充电桩充电工作且在时间达到设定的预约充电终止时间时，通过两种方式调控该充电桩的工作，具体的调控方法如下：
当电桩充电工作时间达到设定的预约充电终止时间时，当前的充电负载量小于等待充电总数量时，则二次暂停该充电桩的充电工作以补偿预约充电终止时间靠后的充电桩工作直至车辆电量充满，将***具有多余的充电负载量再重新完成对二次暂停充电桩的充电工作。
当电桩充电工作时间达到设定的预约充电终止时间时，当前的充电负载量大于等于等待充电总数量时，则继续对该充电桩的充电工作直至该充电桩的车辆电量充满。
本发明与现有技术相比较具有如下有益效果：
本发明将预约充电的模式分为排队预约充电模式和竞价优先充电模式，从而每个车辆对充电需求产生时间差，充分调度排队预约充电模式和竞价优先充电模式的充电桩工作状态，在不影响排队预约充电模式的车辆充电的前提下，优先对竞价优先充电模式的短期急需充电的车辆进行充电工作，从而提高充电使用的高效性和便利性。
附图说明
为了更清楚地说明本发明的实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是示例性的，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图引伸获得其它的实施附图。
图1为本发明实施例提供预约充电***的结构框图；
图2为本发明实施例提供预约充电方法的流程示意图。
图中的标号分别表示如下：
1-分区电网用电监控模块；2-充电总控制模块；3-充电模式分类单元；4-充电桩数据采集模块；5-独立控制模块；6-充电桩预约调度单元；
601-预约参数统计单元；602-充电模式推荐单元；603-竞价充电单元。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
如图1所示，一种小区充电桩的预约***，包括分区电网用电监控模块1、充电总控制模块2、充电桩数据采集模块4、独立控制模块5、充电模式分类单元3和充电桩预约调度单元6。
其中，分区电网用电监控模块1用于将整个小区划分为相互独立的民用区域电网和充电区域电网，且分别获取所述民用区域电网的实时用电电荷以及所述充电区域电网的富余充电电荷，所述充电区域电网的富余充电电荷为所述民用区域电网的最大供应负荷与所述民用区域电网的实时用电负荷的差值。
所述充电总控制模块2与所述分区电网用电监控模块1连接并计算所述充电区域电网的电网负载余量。
充电总控制模块2多次统计历史电网负载余量后，可预判在一天时间内的电网负载余量变化以及具体的电网负载余量值，从而在充电桩接收预约充电时，可根据预判的电网负载余量值粗略推断充电量，以推荐用户选择不同的充电模式。
每个所述充电区域电网内的充电桩均配置一个所述充电桩数据采集模块4，所述充电桩数据采集模块4用于统计每个所述充电桩接收的预约充电信息，所述充电桩数据采集模块4统计的所述预约充电信息包括预约充电时间、充电终止时间、车辆型号、充电电流、充电功率和充电电量。
独立控制模块5安装在每个所述充电桩且与所述充电总控制模块2通讯连接，用于根据所述充电总控制模块2的指令调控每个所述充电桩的工作状态，每个所述充电桩的工作状态包括开启状态、待机状态和关闭状态。
充电模式分类单元3，用于划分每个所述充电桩的充电优先级及充电计费方式，不同的充电模式对应不同的充电收费模型且对应不同的充电优先级，每个所述充电桩的充电模式包括排队预约充电模式和竞价优先充电模式，其中竞价优先充电模式的充电收费单价始终高于排队预约充电模式的充电收费单价。
充电桩预约调度单元6，用于根据预约充电信息表示的充电需求车辆、所述充电区域电网的电网负载余量表示的可承载充电量以及所述充电桩被选定的所述充电模式分类单元三个参数，共同调度所述充电桩的工作状态以响应每每个预约充电请求；
所述充电总控制模块2根据在未来时间点的可承载充电量预期值与充电需求车辆匹配，动态调度更换每个所述充电桩的工作状态以对不同充电模式的充电桩进行充电工作。
所述充电总控制模块2内设有关于未来充电负载量-时间二维空间的充电负载分布模型，所述充电负载分布模型根据统筹一个周期内所述充电区域电网在每天时间内的富余充电电荷分布情况预判未来每天不同时间段对应的充电负载量。
举例来说，充电总控制模块2利用充电负载分布模型实时统计一天时间内的历史充电负载量，从而不断调整当钱一天时间内的未来充电负载量，每个充电桩的独立控制模块5结合未来充电负载量和充电桩数据采集模块4采集的信息向用户推荐不同的充电模式。
具体的实现原理和实现过程如下：
所述充电桩预约调度单元6包括预约参数统计单元601、充电模式推荐单元602和竞价充电单元603；
预约参数统计单元601用于统计待充电车辆的车辆型号、预约时间点、充电终止时间以及待充电车辆当前的剩余电量，并根据充电桩的充电效率推断所述待充电车辆充电至通用额定电量所需的正常充电时间。
其中，需要补充说明的是，通用额定电量为充电电网区域根据历史充电负载量计算的电量值，先将待充电的车辆统一充电至通用额定电量，以供车辆短途使用，提高小区内的车辆充电均匀性，从而可避免小区内的车辆充电电量差距过大，即避免小区内有些车辆电量已经完全充满，而有些车辆的电量极少且还处于排队充电的现象，特别针对白天充电的现象制定。
也就是说，本实施方式的充电原理为：
在充电需求量少于充电负载量(即被预约充电的充电桩数量)时，则按照预约时间先后的顺序，先依次将所有车辆统一充电至通用额定电量；
而当充电需求量大于等于充电负载量时，则同时所有车辆统一充电至通用额定电量；
当所有车辆统一充电至通用额定电量后，再根据充电需求量与充电负载量的对比结果，将车辆按序依次或者同时充电至电量充满状态。
而当有些车辆很着急使用，即短时间内需要将充电量达到一个很高的状态，尤其是在充电需求量少于充电负载量时，需要优先充电以满足需求电量，此时则需要竞价模式去“插队”充电，而不是按照预约时间先后顺序去充电。
充电模式推荐单元602用于对待充电车辆充电至通用额定电量所需的正常充电时间对应低充电负载量所在时段，以及充电终止时间顺序靠前的待充电车辆主动推荐竞价优先充电模式。
利用所述充电负载分布模型预判当前时间段以及未来时间段内的充电负载量，且将所述充电负载量与小区充电桩的对比结果分为负载高峰期和负载低谷期；
通过所述充电桩数据采集模块4采集的预约时间点、当前剩余电量以及充电效率计算待充电车辆充电至额定通用电量的充电所需时间段；
对充电所需时间段处于负载低谷期对应的时间范围内，或者预约时间点与充电终止时间的时间跨度低于充电所需时间段的所述待充电车辆主动推荐竞价优先充电模式进行充电，其中所述预约时间点与充电终止时间的时间跨度具体等于预约时间点与充电终止时间的累计时间段与负载低谷期应的时间范围之间的差值。
需要补充说明的是，充电负载分布模型中的未来充电负载量存在负载高峰区和负载低谷区，当负载高峰区对应的充电负载量大于充电需求量时，充电桩可同时满足所有车辆的充电工作，则一般来说，用户不必选择竞价优先充电模式即可完成充电工作，但是本实施方式为了保证充电后的车辆正常使用，将充电车辆分为短时临时充电和长时持久充电两种情况，分别对于两种情况按照充电模式推荐单元602去推荐充电模式。
其中，将充电车辆分为短时临时充电的方式为：①待充电车辆充电至通用额定电量所需的正常充电时间大于预约时间点与充电终止时间的时间跨度；②待充电车辆充电至通用额定电量所需的正常充电时间对应低充电负载量所在时段，且预约时间点与充电终止时间的时间跨度与低充电负载量所在时段的差值小于待充电车辆充电至通用额定电量所需的正常充电时间。
对于短时临时充电的车辆来说，根据当前预约时间点对应的充电负载量与充电需求量的对比结果，以及车辆充电至通用额定电量所需的正常充电时间，以及充电终止时间对应的未来充电负载量来共同判断是否需要选择竞价优先充电模式。
当前预约时间点对应负载高峰区，当前预约时间点对应的充电负载量大于充电需求量，且车辆充电至通用额定电量所需的正常充电时间处于该负载高峰区对应的时间范围，则充电模式推荐单元602则主动推荐排队预约充电模式进行充电。
当前预约时间点对应负载高峰区，当前预约时间点对应的充电负载量大于充电需求量，但是车辆充电至通用额定电量所需的正常充电时间处于负载低谷区对应的时间范围，且充电终止时间顺序靠近所述负载低谷区对应的时间范围，则充电模式推荐单元602则主动推荐排队预约充电模式进行充电。
因此作为本实施方式的创新点，本实施方式通过预判的方式，推断每个车辆的充电情况，尤其是针对短时临时充电的车辆来说，可保证该车辆及时的被充电至通用额定电量，降低短时临时充电的车辆在充电负载量低于充电需求量的情况下被暂停充电预约以至于充电电量过低不足够支撑正常使用的概率，同时满足充电至通用额定电量可选择排队预约充电模式，减少充电花费经济压力。
同时，本实施方式利用充电模式推荐单元602对每个车辆的充电情况进行预判断，适用于全天的充电预约工作，计算每个充电车辆的大概充电方式，可减少用户盲目的选择排队预约充电模式导致充电不够通用充电电量的情况，同时也可以减少用户盲目的选择竞价优先充电模式导致充电花费高的情况。
竞价充电单元603，用于根据未来充电负载量限定不同时段对竞价优先充电模式的充电数量，从选择竞价优先充电模式中的竞价最高的待充电车辆优先充电。
所述充电总控制模块2根据所述充电负载分布模型预判的未来充电负载量限定对所述竞价优先充电模式的所述充电桩充电数量，且优选竞价最高的且不大于数量额度的多个所述充电桩进行充电操作，将选择排队预约充电模式的所述充电桩的预约时间点的先后按序对车辆充电操作，并将所有的车辆统一充电至额定电量后二次竞价优先对选择竞价优先充电模式的车辆电量充满。
另外，本发明还提供了一种小区充电桩的预约方法，包括以下步骤：
步骤100、分区电网用电监控模块根据历史的富余充电电荷-时间的变化曲线预判不同时间段对应的充电负载量，且同时实时监控当前的富余充电电荷校正不同时间段对应的实时充电负载量；
步骤200、用户通过用户移动终端向所述充电总控制模块对应的管理终端发送充电预约信号，根据实时充电负载量与充电需求量之间的对比结果，所述充电总控制模块调控所述充电桩按照预约充电时间点先后顺序对选定排队预约充电模式的汽车充电；
步骤300、所述充电总控制模块暂停选定排队预约充电模式的充电桩工作以补偿选定竞价充电模式的充电桩工作，开启选定竞价充电模式的充电桩工作对汽车充电，并根据充电负载量与充电需求量的对比结果动态调控所有充电桩的工作以将所有充电车辆统一充电至通用额定电量；
步骤400、管理终端向用户移动终端发送二次竞价调控充电信息，优先对选定竞价充电模式的充电桩充电工作以将电池充满，根据实时充电负载量与充电需求量之间的对比结果，将超出充电需求量的所述实时充电负载量按照预约时间点的先后顺序对其他选定竞价充电模式的充电桩充电工作。
当所有充电桩均选定按照排队预约充电模式对汽车充电时，所述充电总控制模块对所述充电桩的工作状态调控方法为：
计算每个充电桩被预约充电的当前时间点对应的充电负载量；
当充电负载量大于当前正在工作的充电桩使用数量，即刻响应所述充电桩的预约充电信息对汽车进行充电工作；
当充电负载量小于当前正在工作的充电桩使用数量，利用充电桩数据采集模块统计每个充电桩的预约充电信息对比每个车辆的当前充电电量，优选选择充电电量超过额定充电电量的充电桩暂停工作，并按照预约时间先后的顺序调控排队充电的充电桩开启工作。
当存在多个充电桩均选定按照竞价充电模式对汽车充电时，所述充电总控制模块对所述充电桩的工作状态调控方法为：
计算每个充电桩被预约充电的当前时间点对应的充电负载量，并确定当前时间点对应的竞价起始价；
当选定竞价充电模式的充电桩数量小于所述充电负载量时，则将选定竞价充电模式的充电桩按照竞价起始价进行计费，且按照充电电量从高到低的顺序调控选择队预约充电模式的充电桩暂停工作，并调度选择竞价充电模式的充电桩开始工作；
当选定竞价充电模式的充电桩数量大于所述充电负载量时，所述管理终端按照竞价递增的方式筛选所述充电桩，将选择竞价充电模式的竞价最高且竞价最高对应的充电桩数量低于所述充电负载量的充电桩开启工作，且按照充电电量从高到低的顺序调控选择队预约充电模式的充电桩暂停工作。
在选择竞价充电模式的车辆充电至通用额定电量后，自动暂停对应的充电桩工作，且根据所述充电桩数据采集模块采集的预约充电终止时间的先后顺序依次开启充电电量低于通用额定电量的所述充电桩的充电工作，通过二次竞价的方式优先选择用于充满电量的充电桩，具体的实现方法为：
当前时间点的所述充电负载量大于等于当前充电使用的充电桩数量时，所有充电桩同时工作对所有车辆充电；
当前时间点的所述充电负载量小于当前充电使用的充电桩数量时，管理终端向用户移动终端二次发起竞价充电选择，对选择竞价充电模式的充电桩优先调控供电操作，且按照预约充电终止时间的先后顺序逆向选择预约充电终止时间靠后的充电桩暂停工作，当有多余的充电负载量时恢复对暂停工作的充电桩的充电工作。
恢复暂停工作的充电桩充电工作且在时间达到设定的预约充电终止时间时，通过两种方式调控该充电桩的工作，具体的调控方法如下：
当电桩充电工作时间达到设定的预约充电终止时间时，当前的充电负载量小于等待充电总数量时，则二次暂停该充电桩的充电工作以补偿预约充电终止时间靠后的充电桩工作直至车辆电量充满，将***具有多余的充电负载量再重新完成对二次暂停充电桩的充电工作。
当电桩充电工作时间达到设定的预约充电终止时间时，当前的充电负载量大于等于等待充电总数量时，则继续对该充电桩的充电工作直至该充电桩的车辆电量充满。
本发明将预约充电的模式分为排队预约充电模式和竞价优先充电模式，从而每个车辆对充电需求产生时间差，充分调度排队预约充电模式和竞价优先充电模式的充电桩工作状态，在不影响排队预约充电模式的车辆充电的前提下，优先对竞价优先充电模式的短期急需充电的车辆进行充电工作，从而提高充电使用的高效性和便利性。
以上实施例仅为本申请的示例性实施例，不用于限制本申请，本申请的保护范围由权利要求书限定。本领域技术人员可以在本申请的实质和保护范围内，对本申请做出各种修改或等同替换，这种修改或等同替换也应视为落在本申请的保护范围内。

Claims (10)

1.一种小区充电桩的预约***，其特征在于，包括：
分区电网用电监控模块(1)，用于将整个小区划分为相互独立的民用区域电网和充电区域电网，且分别获取所述民用区域电网的实时用电电荷以及所述充电区域电网的富余充电电荷；
充电总控制模块(2)，所述充电总控制模块(2)与所述分区电网用电监控模块(1)连接并计算所述充电区域电网的电网负载余量；
充电桩数据采集模块(4)，每个所述充电区域电网内的充电桩均配置一个所述充电桩数据采集模块(4)，所述充电桩数据采集模块(4)用于统计每个所述充电桩接收的预约充电信息；
独立控制模块(5)，安装在每个所述充电桩且与所述充电总控制模块(2)通讯连接，用于根据所述充电总控制模块(2)的指令调控每个所述充电桩的工作状态；
充电模式分类单元(3)，用于划分每个所述充电桩的充电优先级及充电计费方式，不同的充电模式对应不同的充电收费模型且对应不同的充电优先级；
充电桩预约调度单元(6)，用于根据预约充电信息表示的充电需求车辆、所述充电区域电网的电网负载余量表示的可承载充电量以及所述充电桩被选定的所述充电模式分类单元三个参数，共同调度所述充电桩的工作状态以响应每每个预约充电请求；
所述充电总控制模块(2)根据在未来时间点的可承载充电量预期值与充电需求车辆匹配，动态调度更换每个所述充电桩的工作状态以对不同充电模式的充电桩进行充电工作。
2.根据权利要求1所述的一种小区充电桩的预约***，其特征在于：所述充电区域电网的富余充电电荷为所述民用区域电网的最大供应负荷与所述民用区域电网的实时用电负荷的差值；
所述充电桩数据采集模块(4)统计的所述预约充电信息包括预约充电时间、充电终止时间、车辆型号、充电电流、充电功率和充电电量；
每个所述充电桩的充电模式包括排队预约充电模式和竞价优先充电模式；
每个所述充电桩的工作状态包括开启状态、待机状态和关闭状态。
3.根据权利要求2所述的一种小区充电桩的预约***，其特征在于：所述充电总控制模块(2)内设有关于未来充电负载量-时间二维空间的充电负载分布模型，所述充电负载分布模型根据统筹一个周期内所述充电区域电网在每天时间内的富余充电电荷分布情况预判未来每天不同时间段对应的充电负载量，且将所述充电负载量与小区充电桩的对比结果分为负载高峰期和负载低谷期。
4.根据权利要求3所述的一种小区充电桩的预约***，其特征在于：所述充电桩预约调度单元(6)包括：
预约参数统计单元(601)，用于统计待充电车辆的车辆型号、预约时间点、充电终止时间以及待充电车辆当前的剩余电量，并根据充电桩的充电效率推断所述待充电车辆充电至通用额定电量所需的充电所需时间段；
充电模式推荐单元(602)，用于根据所述待充电车辆充电至通用额定电量所需的充电所需时间段以及预约时间点与充电终止时间的时间跨度之间的对应关系，对所述待充电车辆主动推荐竞价优先充电模式；
竞价充电单元(603)，用于根据未来充电负载量限定不同时段对竞价优先充电模式的充电数量，从选择竞价优先充电模式中的竞价最高的待充电车辆优先充电；
所述充电总控制模块(2)根据所述充电负载分布模型预判的未来充电负载量限定对所述竞价优先充电模式的所述充电桩充电数量，且优选竞价最高的且不大于数量额度的多个所述充电桩进行充电操作，将选择排队预约充电模式的所述充电桩的预约时间点的先后按序对车辆充电操作，并将所有的车辆统一充电至额定电量后二次竞价优先对选择竞价优先充电模式的车辆电量充满。
5.根据权利要求4所述的一种小区充电桩的预约***，其特征在于：所述充电模式推荐单元对不同用户主动推荐竞价优先充电模式的实现方法为：
利用所述充电负载分布模型预判当前时间段以及未来时间段内的充电负载量，且将所述充电负载量与小区充电桩的对比结果分为负载高峰期和负载低谷期；
通过所述充电桩数据采集模块(4)采集的预约时间点、当前剩余电量以及充电效率计算待充电车辆充电至额定通用电量的充电所需时间段；
对充电所需时间段处于负载低谷期对应的时间范围内，或者预约时间点与充电终止时间的时间跨度低于充电所需时间段的所述待充电车辆主动推荐竞价优先充电模式进行充电，其中所述预约时间点与充电终止时间的时间跨度具体等于预约时间点与充电终止时间的累计时间段与负载低谷期应的时间范围之间的差值。
6.一种基于权利要求1-5任一项所述小区充电桩的预约***的预约方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤100、分区电网用电监控模块根据历史的富余充电电荷-时间的变化曲线预判不同时间段对应的充电负载量，且同时实时监控当前的富余充电电荷校正不同时间段对应的实时充电负载量；
步骤200、用户通过用户移动终端向所述充电总控制模块对应的管理终端发送充电预约信号，根据实时充电负载量与充电需求量之间的对比结果，所述充电总控制模块调控所述充电桩按照预约充电时间点先后顺序对选定排队预约充电模式的汽车充电；
步骤300、所述充电总控制模块暂停选定排队预约充电模式的充电桩工作以补偿选定竞价充电模式的充电桩工作，开启选定竞价充电模式的充电桩工作对汽车充电，并动态调控所有充电桩的工作以将所有充电车辆统一充电至通用额定电量；
步骤400、管理终端向用户移动终端发送二次竞价调控充电信息，优先对选定竞价充电模式的充电桩充电工作以将电池充满，根据实时充电负载量与充电需求量之间的对比结果，将超出充电需求量的所述实时充电负载量按照预约时间点的先后顺序对其他选定竞价充电模式的充电桩充电工作。
7.根据权利要求6所述的一种小区充电桩的预约方法，其特征在于，当所有充电桩均选定按照排队预约充电模式对汽车充电时，所述充电总控制模块对所述充电桩的工作状态调控方法为：
计算每个充电桩被预约充电的当前时间点对应的充电负载量；
当充电负载量大于当前正在工作的充电桩使用数量，即刻响应所述充电桩的预约充电信息对汽车进行充电工作；
当充电负载量小于当前正在工作的充电桩使用数量，利用充电桩数据采集模块统计每个充电桩的预约充电信息对比每个车辆的当前充电电量，优选选择充电电量超过额定充电电量的充电桩暂停工作，并按照预约时间先后的顺序调控排队充电的充电桩开启工作。
8.据权利要求7的一种小区充电桩的预约方法，其特征在于，当存在多个充电桩均选定按照竞价充电模式对汽车充电时，所述充电总控制模块对所述充电桩的工作状态调控方法为：
计算每个充电桩被预约充电的当前时间点对应的充电负载量，并确定当前时间点对应的竞价起始价；
当选定竞价充电模式的充电桩数量小于所述充电负载量时，则将选定竞价充电模式的充电桩按照竞价起始价进行计费，且按照充电电量从高到低的顺序调控选择队预约充电模式的充电桩暂停工作，并调度选择竞价充电模式的充电桩开始工作；
当选定竞价充电模式的充电桩数量大于所述充电负载量时，所述管理终端按照竞价递增的方式筛选所述充电桩，将选择竞价充电模式的竞价最高且竞价最高对应的充电桩数量低于所述充电负载量的充电桩开启工作，且按照充电电量从高到低的顺序调控选择队预约充电模式的充电桩暂停工作。
9.根据权利要求8所述的一种小区充电桩的预约方法，其特征在于，在选择竞价充电模式的车辆充电至通用额定电量后，自动暂停对应的充电桩工作，且根据所述充电桩数据采集模块采集的预约充电终止时间的先后顺序依次开启充电电量低于通用额定电量的所述充电桩的充电工作，通过二次竞价的方式优先选择用于充满电量的充电桩，具体的实现方法为：
当前时间点的所述充电负载量大于等于当前充电使用的充电桩数量时，所有充电桩同时工作对所有车辆充电；
当前时间点的所述充电负载量小于当前充电使用的充电桩数量时，管理终端向用户移动终端二次发起竞价充电选择，对选择竞价充电模式的充电桩优先调控供电操作，且按照预约充电终止时间的先后顺序逆向选择预约充电终止时间靠后的充电桩暂停工作，当有多余的充电负载量时恢复对暂停工作的充电桩的充电工作。
10.根据权利要求8所述的一种小区充电桩的预约方法，其特征在于，恢复暂停工作的充电桩充电工作且在时间达到设定的预约充电终止时间时，通过两种方式调控该充电桩的工作，具体的调控方法如下：
当电桩充电工作时间达到设定的预约充电终止时间时，当前的充电负载量小于等待充电总数量时，则二次暂停该充电桩的充电工作以补偿预约充电终止时间靠后的充电桩工作直至车辆电量充满，将***具有多余的充电负载量再重新完成对二次暂停充电桩的充电工作；
当电桩充电工作时间达到设定的预约充电终止时间时，当前的充电负载量大于等于等待充电总数量时，则继续对该充电桩的充电工作直至该充电桩的车辆电量充满。
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