(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202111510939.9 (22)申请日 2021.12.10 (71)申请人 重庆邮电大 学 地址 400065 重庆市南岸区崇文路2号 (72)发明人 龙虹毓　周游　陈芳幸　陈功贵　 陈刚　王蕴涵　陈星宇　薛皓宇　 青晨　王海诺　 (74)专利代理 机构 广州市华学知识产权代理有 限公司 4 4245 专利代理师 黄宗波 (51)Int.Cl. G06Q 10/04(2012.01) G06Q 10/06(2012.01) G06Q 50/06(2012.01) B60L 53/60(2019.01) (54)发明名称 一种基于智慧交通体系的充电设施规划系 统及方法 (57)摘要 本发明公开了一种基于智慧交通体系的充 电设施规划系统及方法， 涉及电动汽 车充电站规 划领域， 该系统包括： 云监控平台、 车流量监测子 系统、 充电站管理子系统、 车载数据处理子系统 和配电网数据采集子系统； 云监控平台： 实时接 收电动汽车运行状态， 对电动汽 车短期充电负荷 进行预测， 再结合充电站、 配电网相关数据及电 动汽车的增长数据， 对规划年路网各节点处电动 汽车充电需求进行预测， 进而以充电负荷波动最 小与配电网最优潮流为目标， 对规划区作出最优 充电站布局规划； 本发明可以准确地预测区域电 动汽车充电设施的负荷。 权利要求书5页 说明书11页 附图2页 CN 114492921 A 2022.05.13 CN 114492921 A 1.一种基于智慧交通体系的充电设施规划系统， 其特征在于， 所述基于电动汽车充电 需求预测的山地城市充电站规划系统包含云监控平台、 车流量监测子系统、 充电站管理子 系统、 车载数据处理子系统和配电网数据采集子系统： 所述车流量监测子系统， 用于采集一天不同时间点路网中各节点处车流量数据， 并对 各节点处车流量数据进行处理， 预测其中具有快充需求的电动汽车快充预测数据， 并将电 动汽车快充预测数据上传至云监控平台； 所述充电站管理子系统， 用于采集充电站内充电桩的充电桩使用信息， 所述充电桩使 用信息包括： 各类车型的年均充电总量、 电动汽车接入充电桩的时间、 电动汽车离开充电桩 的时间、 充电桩的充电效率， 将处 理后的充电桩使用信息上传至云监控平台； 所述车载数据处理子系统， 用于实时监测电动汽车剩余电量数据以及接收充电站位置 信息与路 网数据， 当产生充电需求时以最小耗电量为目标寻找充电站充电并计算过程中需 要消耗的电量， 将产生充电需求的时间与预计到达充电站的时间数据、 寻找到的充电站位 置数据、 行驶过程中的耗电量数据上传至云监控平台； 所述配电网数据采集子系统， 用于采集配电网负荷变化， 结合配电网历史负荷数据， 对 规划年配电网日负荷曲线进行预测， 得到规划 年配电网日负荷预测曲线， 将所述规划 年配 电网日负荷预测曲线上传至云监控平台； 所述云监控平台， 用于实时接收车载数据处理子系统发送的产生充电需求的时间、 与 预计到达充电站的时间数据、 寻找到的充电站 位置数据、 行驶过程中的耗电量数据； 接收所 述充电站管理子系统发送的充电桩使用信息； 接收车流量监测子系统发送的电动汽车快充 预测数据， 接 收配电网数据采集子系统发送的规划 年配电网日负荷预测曲线， 并根据山地 城市充电站规划方法对电动汽车短期充电负荷进行预测， 再结合充电站、 配电网相关数据 及电动汽车 的增长数据， 对规划年路网各节点处电动汽车充电需求进行预测， 进而以充电 负荷波动最小与配电网最优潮流 为目标， 对规划区作出最优充电站 布局规划。 2.根据权利要求1所述的基于智慧交通体系的充电设施规划系统， 其特征在于， 所述车 载数据处理子系统包括行车数据采集模块、 路 网数据采集模块、 行驶路径控制模块、 车载通 信模块； 所述行车数据采集模块， 用于以Δt为周期， 采集车辆SOC信息、 空调运行状态、 车辆位 置、 车速信息； 所述路网数据采集模块， 用于实时采集车辆在路网中的位置信息， 充电站在路网中的 位置信息、 路网中各道路的拥堵情况及道路坡度信息； 所述行驶路径控制模块， 用于根据行车数据采集模块收集的车辆电池剩余电量信息， 判断电动汽车是否具有充电需求； 在电动汽车有充电需求的情况下， 根据充电站位置信息 与路网道路情况信息， 计算到各个充电站需要的耗电量与时间， 以耗电量最小的充电站与 路径为目标充电站与路径； 所述车载通信模块， 用于将行车数据采集模块、 路网数据采集模块、 行驶路径控制模块 采集与处 理得到的数据上传至云监控平台。 3.根据权利要求1所述的基于智慧交通体系的充电设施规划系统， 其特征在于， 所述云 监控平台包括电动汽 车短期负荷预测模块， 充电站长期规划模块、 云平台通信模块、 云平台 数据库；权　利　要　求　书 1/5 页 2 CN 114492921 A 2所述电动汽车短期负荷预测模块， 用于根据实时采集到的电动汽车行车数据与路网道 路数据， 对电动汽车充电负荷进 行预测， 并将预测数据下发到用户终端， 达到电动汽车用户 错峰充电的目的； 所述充电站长期规划模块， 用于根据 车辆数据与电动汽车增长率得到规划年电动汽车 数量； 根据车辆行车数据得到各路网节点各时间节点具有充电需求的电动汽车数量， 根据 车载数据 处理子系统得到电动汽车充电决策， 从而计算各个充电站的充电负荷； 根据配电 网历史负荷数据预测规划年配电网基本负荷数据， 结合充电负荷数据得到规划年配电网总 负荷数据， 以充电负荷波动最小与配电网最优潮流 为目标， 寻优得到充电站最优布局规划； 所述云平台通信模块： 用于实现云监控平台与车流量监测子系统、 车载数据处理子系 统、 充电站管理子系统、 配电网数据采集子系统进行 数据交互； 所述云平台数据库： 用于将车流量监测子系统、 车载数据处理子系统、 充电站管理子系 统、 配电网数据采集子系统采集与处理得到的数据进行保留， 用于短期充电负荷预测与长 期充电站规划。 4.根据权利要求1所述的基于智慧交通体系的充电设施规划系统， 其特征在于， 所述充 电站管理子系统包括： 充电站通信模块、 充电站数据库和充电站数据采集模块； 所述充电站数据采集模块， 用于采集充电站内充电桩的充电桩使用信息； 所述充电桩 使用信息包括： 各类车型的年均充电总量、 电动汽 车接入充电桩的时间、 电动汽 车离开充电 桩的时间、 充电桩的充电效率， 并对所述充电桩使用信息进行处 理； 所述充电站通信模块， 用于将处 理后的充电桩使用信息上传至云监控平台； 所述充电站数据库， 用于存储充电站数据采集模块采集的充电桩使用信 息和处理后的 充电桩使用信息 。 5.根据权利要求1所述的基于智慧交通体系的充电设施规划系统， 其特征在于， 所述配 电网数据采集子系统包括： 配电网通信模块、 配电网数据采集模块、 配电网数据库和配电网 数据处理及控制模块； 所述配电网数据采集模块， 用于采集配电网负荷变化； 所述配电网数据处理及控制模块， 用于根据对配电网负荷变化和配电网历史负荷对规 划年配电网日负荷曲线 进行预测， 得到规划年配电网日负荷预测曲线； 所述配电网数据库， 用于存 储配电网负荷变化和规划年配电网日负荷预测曲线； 所述配电网通信模块， 用于将规划年配电网日负荷预测曲线发送至云监控平台。 6.根据权利要求2所述的基于智慧交通体系的充电设施规划系统， 其特征在于， 还包括 若干个设置于车内的第一摄像头、 若干个设置于车内的第二摄像头和若干个设置于道路交 叉口的视频监控； 所述第一摄像头通过CA N总线与所述车载数据处理子系统通信连接， 所述 第二摄像头通过CAN总线与所述车载数据处理子系统通信连接； 所述视频监控通过5G通讯 技术与所述车流 量监测子系统通信连接； 所述第一摄像头用于获取车主表情历史数据， 所述第一摄像头设置于汽车的三角柱 上； 所述第二摄像头用于车主头部角度历史数据， 所述第二摄像头设置于汽车 的仪表盘总 成上； 所述视频监控用于采集道路上的所述交通视频 数据； 所述车载数据处理子系统还用于获取若干个车内的里程表剩余电量数据、 若干个第 一 摄像头发送的车主表情历史数据、 若干个第一摄像头发送的车主头部角度历史数据， 并将权　利　要　求　书 2/5 页 3 CN 114492921 A 3