[发明专利]一种基于移动边缘计算的电动汽车换电系统及换电方法

说明书

本发明提出了一种基于移动边缘计算的电动汽车换电系统及换电方法，立足于电动汽车换电模式，采用移动边缘计算服务器进行消息聚合与转发，从而选择最优的换电站进行换电服务，实现网络中换电站的负载均衡，减少用户换电等待时间，提高用户服务体验。

技术领域

本发明属于新能源汽车供能调节技术领域，具体地说，涉及一种基于移动边缘计算的电动汽车换电系统及换电方法。

背景技术

目前，市场上对于电动汽车的电能补给管理方法普遍是基于插电式充电，电动汽车视为电网中的静态负载，考虑的是电动汽车接入电网后，电动汽车根据电网实时电力负载情况，决定何时进行充电。同时，已有电动汽车电量补充管理方法是基于云中心的集中式决策。

现有技术采用插电式充电存在充电等待时间长的问题；考虑电动汽车接入电网后，何时进行充电的场景，忽视了电动汽车的移动特性及电能补充服务的用户体验；终端设备数量的增加，会对云中心的处理能力带来严峻的挑战。

发明内容

本发明针对现有技术的上述缺陷和需求，提出了一种基于移动边缘计算的电动汽车换电系统及换电方法，立足于电动汽车换电模式，采用移动边缘计算服务器进行消息聚合与转发，从而选择最优的换电站进行换电服务，实现网络中换电站的负载均衡，减少用户换电等待时间，提高用户服务体验。

本发明具体实现内容如下：

本发明提出了一种基于移动边缘计算的电动汽车换电系统，用于对电动汽车进行换电信息交互及为电动汽车提供换电服务；所述换电系统包括云控管理中心、移动边缘计算服务器、移动平台、换电站；还包括安装在电动汽车上并用于和移动边缘计算服务器之间进行无线通讯的电源控制设备；

所述移动边缘计算服务器安装在移动平台上，并与云控管理中心和换电站通讯连接；

所述换电站设置多组用于对安装在电动汽车上的可替换电池进行充电的充电插槽及用于对可替换电池进行替换的备用电池。

为了更好地实现本发明，进一步地，所述移动平台为公共汽车。

本发明还提出了一种基于移动边缘计算的电动汽车换电方法，基于上述的一种基于移动边缘计算的电动汽车换电系统，用于与电动汽车进行换电信息交互及为电动汽车提供换电服务；其特征在于，具体包括以下步骤：

步骤一：每个换电站统计自身的换电站状态信息，并发送到位于移动平台上的移动边缘计算服务器上；

步骤二：通过移动边缘计算服务器与电动汽车进行换电信息交互，并选择一个换电站对电动汽车进行换电操作；

步骤三：云控管理中心汇总所有换电站、电动汽车的换电站状态信息，并进行信息计算；

步骤四：电动汽车前往选取的换电站进行换电操作。

为了更好地实现本发明，进一步地，所述步骤二中，对于每个电动汽车设定电量阈值；当电动汽车的电量低于电量阈值时，获取附近的移动平台上的移动边缘计算服务器之间发送的换电站的换电站状态信息，并选取最近或/和最快进行换电服务的换电站，并通过移动边缘计算服务器发送预约信息到云控管理中心，并通过云控管理中心发送到相应的换电站。

为了更好地实现本发明，进一步地，所述步骤一中，每个换电站向云控管理中心发送自身的电池充电完成时刻估计信息、换电站最早可供换电时刻信息、换电站的可用电池数信息；云控管理中心汇总出每一个状态信息索引下对应的最早可供换电时刻、可供换电的电池数。

为了更好地实现本发明，进一步地，所述电池充电完成时刻估计信息的计算方法具体如下：