一种电动车充换电站的充电优化控制系统及方法

技术领域

本发明涉及充电优化控制系统技术领域，尤其涉及一种电动车充换电站的充电优化控制系统及方法。

背景技术

电动汽车因为以新能源电力代替石油作为其主要动力能源，具有碳排放低、环境友好的特点，逐渐成为世界各主要汽车制造强国的战略产业方向，目前电动汽车的换电模式采用电池租赁方式，对电池进行集中充电所采取的慢充方式，使换电模式具有广阔的应用前景，然而现有的充换电站与电网协调运行往往侧重于从电网侧的角度出发，这使得该种充电模式并不能够为众多不同型号的电池都给予较为良好的充电流程，使得在充电过程中往往会存在电池充电速率过于一致，致使部分电池会受到影响。

发明内容

鉴于上述现有存在的问题，提出了本发明。

因此，本发明提供了一种电动车充换电站的充电优化控制系统，能够给予良好的充电流程，使得在充电过程中往往会存在电池充电速率一致，减轻部分电池会受到的影响。

为解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案，一种电动车充换电站的充电优化控制系统，包括：电动车充换电站的充电优化控制系统，包括电动车充电优化控制系统，所述电动车充电优化控制系统包括中央处理器，所述中央处理器连接有电池状态记录系统、充电速率计算系统、电池寿命反馈系统、充电过程优化系统和电池更换提示系统，所述电池状态记录系统连接有充电速率计算系统，所述充电速率计算系统连接有电池寿命反馈系统，所述电池寿命反馈系统连接有充电过程优化系统，所述充电过程优化系统连接有电池更换提示系统。

作为本发明所述的一种电动车充换电站的充电优化控制系统的一种优选方案，其中：所述电池状态记录系统包括车机充电交互模块、电池数据记录模块和充电数据同步模块，所述车机充电交互模块连接有电池数据记录模块，所述电池数据记录模块连接有充电数据同步模块。

作为本发明所述的一种电动车充换电站的充电优化控制系统的一种优选方案，其中：所述充电速率计算系统包括电池余量检测模块、充能损耗计算模块和充电速率计算模块，所述电池余量检测模块连接有充能损耗计算模块，所述充能损耗计算模块连接有充电速率计算模块。

作为本发明所述的一种电动车充换电站的充电优化控制系统的一种优选方案，其中：所述电池寿命反馈系统包括电池数据采集模块、电池寿命计算模块和计算结果反馈模块，所述电池数据采集模块连接有电池寿命计算模块，所述电池寿命计算模块连接有计算结果反馈模块。

作为本发明所述的一种电动车充换电站的充电优化控制系统的一种优选方案，其中：所述充电过程优化系统包括功率调试模块、速率对比模块、型号对比模块和模式记录模块，所述功率调试模块连接有速率对比模块，所述速率对比模块连接有型号对比模块，所述型号对比模块连接有模式记录模块。

作为本发明所述的一种电动车充换电站的充电优化控制系统的一种优选方案，其中：所述电池更换提示系统包括电池达寿标记模块、电池更换警示模块和损坏概率反馈模块，所述电池达寿标记模块连接有电池更换警示模块，所述电池更换警示模块连接有损坏概率反馈模块。

本发明的另一个目的是提供一种电动车充换电站的充电优化控制方法，其能通过优化充电流程和控制策略，减少充电过程中的损耗，提高充电效率，从而降低充电成本。根据电动汽车的电池类型、电池状态、驾驶习惯等多种因素，合理分配各辆车的充电功率，确保充电过程的安全和稳定。

作为本发明所述的一种电动车充换电站的充电优化控制方法的一种优选方案，其中：所述电池寿命计算模块(142)所用的计算公式及使用周期为：

Y＝(a+b*x)/(1+c*x)

(a+b*DOD)/(1+c*DOD)

其中，a、b、c是基于电池测试数据的常数，X为电池供电时，器件消耗的电流，DOD为放电深度，电池放电电量占总电池容量的百分比。

作为本发明所述的一种电动车充换电站的充电优化控制方法的一种优选方案，其中：所述功率调试模块(151)所用的功率W与用电量M的计算公式为：

W＝A*B*C

M＝B*E*n

其中，W为充电功率，A为充电电流，B为充电电压，C为充电时间，E为电池额定容量，n为电池充入电量与放出电量之比。

一种计算机设备，包括存储器和处理器，所述存储器存储有计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时实现一种电动车充换电站的充电优化控制系统的步骤。

一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现一种电动车充换电站的充电优化控制系统的步骤。

本发明的有益效果：人们能够利用电池状态记录系统对电动车电池进行状态记录，通过车机充电交互模块能够与电动车的车机系统进行交互，利用电池数据记录模块记录，实现对充电状态的监控记录。在充电时，通过电池余量检测模块能够对电池的余量进行监测，通过充能损耗计算模块能够在充电时对充能中的损耗进行计算，并通过损坏概率反馈模块对该电池继续使用的损坏概率进行计算与反馈，为驾驶者进行进一步警示。通过模式记录模块能够将各型号及不同状态的电池的最优充电过程进行模式化，并记录，使得在后续应用时能够更加的方便快捷。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例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本发明的一些实施例，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，还可以根据这些附图获得其它的附图。其中：

图1为本发明电动车充换电站的充电优化控制系统的电动车充电优化控制系统架构示意图。

图2为本发明电动车充换电站的充电优化控制系统的电池状态记录系统架构示意图。

图3为本发明电动车充换电站的充电优化控制系统的充电速率计算系统架构示意图。

图4为本发明电动车充换电站的充电优化控制系统的电池寿命反馈系统架构示意图。

图5为本发明电动车充换电站的充电优化控制系统的充电过程优化系统架构示意图。

图6为本发明电动车充换电站的充电优化控制系统的电池更换提示系统架构示意图。

图7为本发明电动车充换电站的充电优化控制系统的电动车充换电优化控制流程示意图。

图中：1、电动车充电优化控制系统；11、中央处理器；12、电池状态记录系统；121、车机充电交互模块；122、电池数据记录模块；123、充电数据同步模块；13、充电速率计算系统；131、电池余量检测模块；132、充能损耗计算模块；133、充电速率计算模块；14、电池寿命反馈系统；141、电池数据采集模块；142、电池寿命计算模块；143、计算结果反馈模块；15、充电过程优化系统；151、功率调试模块；152、速率对比模块；153、型号对比模块；154、模式记录模块；16、电池更换提示系统；161、电池达寿标记模块；162、电池更换警示模块；163、损坏概率反馈模块。

具体实施方式

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合说明书附图对本发明的具体实施方式做详细的说明，显然所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通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，都应当属于本发明的保护的范围。

在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是本发明还可以采用其他不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似推广，因此本发明不受下面公开的具体实施例的限制。

其次，此处所称的“一个实施例”或“实施例”是指可包含于本发明至少一个实现方式中的特定特征、结构或特性。在本说明书中不同地方出现的“在一个实施例中”并非均指同一个实施例，也不是单独的或选择性的与其他实施例互相排斥的实施例。

本发明结合示意图进行详细描述，在详述本发明实施例时，为便于说明，表示器件结构的剖面图会不依一般比例作局部放大，而且所述示意图只是示例，其在此不应限制本发明保护的范围。此外，在实际制作中应包含长度、宽度及深度的三维空间尺寸。

同时在本发明的描述中，需要说明的是，术语中的“上、下、内和外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一、第二或第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

本发明中除非另有明确的规定和限定，术语“安装、相连、连接”应做广义理解，例如：可以是固定连接、可拆卸连接或一体式连接；同样可以是机械连接、电连接或直接连接，也可以通过中间媒介间接相连，也可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

实施例1

参照图1-图7，为本发明的第一个实施例，该实施例提供了一种电动车充换电站的充电优化控制系统，包括：

电动车充电优化控制系统1，电动车充电优化控制系统1包括中央处理器11，中央处理器11连接有电池状态记录系统12、充电速率计算系统13、电池寿命反馈系统14、充电过程优化系统15和电池更换提示系统16，电池状态记录系统12连接有充电速率计算系统13，充电速率计算系统13连接有电池寿命反馈系统14，电池寿命反馈系统14连接有充电过程优化系统15，充电过程优化系统15连接有电池更换提示系统16。

电池状态记录系统12包括车机充电交互模块121、电池数据记录模块122和充电数据同步模块123，车机充电交互模块121连接有电池数据记录模块122，电池数据记录模块122连接有充电数据同步模块123，人们能够利用电池状态记录系统12对电动车电池进行状态记录，通过车机充电交互模块121能够与电动车的车机系统进行交互，之后利用电池数据记录模块122能够将车机系统传输过来的电池数据进行记录，在充电时，充电设备能够将充电参数的具体数据与车机系统中的电池实时状态数据进行同步，实现对充电状态的监控记录。

充电速率计算系统13包括电池余量检测模块131、充能损耗计算模块132和充电速率计算模块133，电池余量检测模块131连接有充能损耗计算模块132，充能损耗计算模块132连接有充电速率计算模块133，在充电时，通过电池余量检测模块131能够对电池的余量进行监测，通过充能损耗计算模块132能够在充电时对充能中的损耗进行计算，从而能够利用充电速率计算模块133对充电桩对于该电池的充电速率进行计算。

电池寿命反馈系统14包括电池数据采集模块141、电池寿命计算模块142和计算结果反馈模块143，电池数据采集模块141连接有电池寿命计算模块142，电池寿命计算模块142连接有计算结果反馈模块143，通过电池数据采集模块141能够对电池状态记录系统12同步的数据进行采集接收，之后利用电池寿命计算模块142能够通过对电池各项参数的计算得出电池的剩余寿命，通过计算结果反馈模块143能够将计算结果反馈给车机系统。

充电过程优化系统15包括功率调试模块151、速率对比模块152、型号对比模块153和模式记录模块154，功率调试模块151连接有速率对比模块152，速率对比模块152连接有型号对比模块153，型号对比模块153连接有模式记录模块154，通过功率调试模块151能够对充电功率进行调试，之后通过速率对比模块152能够根据不同充电功率时的充电速度对其进行对比，同时通过型号对比模块153能够对不同型号电池进行充电测试，从而能够根据对比得到不同状态的电池所对应的最佳充电功率变化，通过模式记录模块154能够将各型号及不同状态的电池的最优充电过程进行模式化，并记录，使得在后续应用时能够更加的方便快捷。

电池更换提示系统16包括电池达寿标记模块161、电池更换警示模块162和损坏概率反馈模块163，电池达寿标记模块161连接有电池更换警示模块162，电池更换警示模块162连接有损坏概率反馈模块163，当计算出该电池即将达到使用寿命安全上限时，通过电池达寿标记模块161能够对该电池进行标记，并将之上传至车机系统通过电池更换警示模块162对其进行更换提示，并通过损坏概率反馈模块163对该电池继续使用的损坏概率进行计算与反馈，为驾驶者进行进一步警示。

实施例2

为本发明的一个实施例，提供了一种电动车充换电站的充电优化控制系统，为了验证本发明的有益效果，通过实验进行科学论证。

在实际使用时人们能够利用电池状态记录系统12对电动车电池进行状态记录，通过车机充电交互模块121能够与电动车的车机系统进行交互，之后利用电池数据记录模块122能够将车机系统传输过来的电池数据进行记录，在充电时，充电设备能够将充电参数的具体数据与车机系统中的电池实时状态数据进行同步，实现对充电状态的监控记录，在充电时，通过电池余量检测模块131能够对电池的余量进行监测，通过充能损耗计算模块132能够在充电时对充能中的损耗进行计算，从而能够利用充电速率计算模块133对充电桩对于该电池的充电速率进行计算，在此过程中，通过电池数据采集模块141能够对电池状态记录系统12同步的数据进行采集接收，之后利用电池寿命计算模块142能够通过对电池各项参数的计算得出电池的剩余寿命，通过计算结果反馈模块143能够将计算结果反馈给车机系统，当计算出该电池即将达到使用寿命安全上限时，通过电池达寿标记模块161能够对该电池进行标记，并将之上传至车机系统通过电池更换警示模块162对其进行更换提示，并通过损坏概率反馈模块163对该电池继续使用的损坏概率进行计算与反馈，为驾驶者进行进一步警示，在充电过程中，通过功率调试模块151能够对充电功率进行调试，之后通过速率对比模块152能够根据不同充电功率时的充电速度对其进行对比，同时通过型号对比模块153能够对不同型号电池进行充电测试，从而能够根据对比得到不同状态的电池所对应的最佳充电功率变化，通过模式记录模块154能够将各型号及不同状态的电池的最优充电过程进行模式化，并记录，使得在后续应用时能够更加的方便快捷。

应说明的是，以上实施例仅用于说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

实施例3

本发明第三个实施例，其不同于前两个实施例的是：

所述功能如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM，Read-OnlyMemory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

在流程图中表示或在此以其他方式描述的逻辑和/或步骤，例如，可以被认为是用于实现逻辑功能的可执行指令的定序列表，可以具体实现在任何计算机可读介质中，以供指令执行系统、装置或设备(如基于计算机的系统、包括处理器的系统或其他可以从指令执行系统、装置或设备取指令并执行指令的系统)使用，或结合这些指令执行系统、装置或设备而使用。就本说明书而言，“计算机可读介质”可以是任何可以包含、存储、通信、传播或传输程序以供指令执行系统、装置或设备或结合这些指令执行系统、装置或设备而使用的装置。

计算机可读介质的更具体的示例(非穷尽性列表)包括以下：具有一个或多个布线的电连接部(电子装置)、便携式计算机盘盒(磁装置)、随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、可擦除可编辑只读存储器(EPROM或闪速存储器)、光纤装置以及便携式光盘只读存储器(CDROM)。另外，计算机可读介质甚至可以是可在其上打印所述程序的纸或其他合适的介质，因为可以例如通过对纸或其他介质进行光学扫描，接着进行编辑、解译或必要时以其他合适方式进行处理来以电子方式获得所述程序，然后将其存储在计算机存储器中。

应当理解，本发明的各部分可以用硬件、软件、固件或它们的组合来实现。在上述实施方式中，多个步骤或方法可以用存储在存储器中且由合适的指令执行系统执行的软件或固件来实现。例如，如果用硬件来实现，和在另一实施方式中一样，可用本领域公知的下列技术中的任一项或他们的组合来实现：具有用于对数据信号实现逻辑功能的逻辑门电路的离散逻辑电路，具有合适的组合逻辑门电路的专用集成电路，可编程门阵列(PGA)，现场可编程门阵列(FPGA)等。

实施例4

本发明的一个实施例，提供了一种电动车充换电站的充电优化控制系统，其特征在于：包括中央处理器11、电池状态记录系统12、充电速率计算系统13、电池寿命反馈系统14、充电过程优化系统15、电池更换提示系统16。

中央处理器11，作为整个系统的核心，负责协调和控制各个子系统的工作。根据实时的电池状态、充电速率、电池寿命信息，对充电过程进行优化调整。

电池状态记录系统12，用于实时监测和记录电池的电压、电流、容量参数。数据被传输至中央处理器11，以便对充电过程进行分析和优化。

充电速率计算系统13，根据电池状态记录系统12提供的数据，计算出实时的充电速率，中央处理器11根据充电速率的变化，调整充电策略，以保证充电过程的安全和高效。

电池寿命反馈系统14，监控电池的使用寿命，并将相关信息反馈给中央处理器11，中央处理器可以根据电池寿命的变化，调整充电参数，延长电池的使用寿命。

充电过程优化系统15，根据中央处理器11的指令，对充电过程进行实时优化，在充电过程中根据电池状态、充电速率信息，调整充电功率、充电时长等参数，以提高充电效率。

电池更换提示系统16，当电池寿命降至预设阈值时，向用户发出更换电池的提示，中央处理器11根据电池寿命和更换提示，合理安排电池的更换，以确保用户的使用体验。

应说明的是，以上实施例仅用于说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

实施例5

为本发明的一个实施例，提供了一种电动车充换电站的充电优化控制系统，为了验证本发明的有益效果，通过实验进行科学论证。

所述电池寿命计算模块(142)所用的计算公式及使用周期为：

Y＝(a+b*x)/(1+c*x)

(a+b*DOD)/(1+c*DOD)

其中，a、b、c是基于电池测试数据的常数，X为电池供电时，器件消耗的电流，DOD为放电深度，电池放电电量占总电池容量的百分比。

功率调试模块151所用的功率W与用电量M的计算公式为：

W＝A*B*C

M＝B*E*n

其中，W为充电功率，A为充电电流，B为充电电压，C为充电时间，E为电池额定容量，n为电池充入电量与放出电量之比。

应说明的是，以上实施例仅用于说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。