(19)国家知识产权局 (12)发明 专利 (10)授权公告 号 (45)授权公告日 (21)申请 号 202210825210.9 (22)申请日 2022.07.14 (65)同一申请的已公布的文献号 申请公布号 CN 114919456 A (43)申请公布日 2022.08.19 (73)专利权人 深圳市今朝时代 股份有限公司 地址 518000 广东省深圳市南 山区学苑大 道1001号南山智园B1栋 5层 (72)发明人 吴杰　彭路路　阎贵东　张俊峰　 (51)Int.Cl. B60L 55/00(2019.01) B60L 58/10(2019.01) B60L 53/64(2019.01) G06Q 10/06(2012.01) G06Q 30/02(2012.01)G06Q 50/06(2012.01) 审查员 陈江兰 (54)发明名称 一种基于大数据的汽车电池充放电管理系 统 (57)摘要 本发明公开了一种基于大数据的汽车电池 充放电管理系统， 涉及电池充放电管理技术领 域， 用于解决不能基于多类别信息生成多种充放 电管理方案以提高电池充放电管 理的多样性、 安 全性和经济性， 并为用户选择的充放电方案提供 多种规划数据的技术问题； 本发 明是通过多种分 析方式分别生成反映电动汽车电池衰减续航综 合状况、 性能变化状况和充电站负荷价格综合状 况的信号或图形， 基于用户行为、 电池性能和充 放电成本生成多种充放电管 理方案， 提高了电动 汽车电池充放电管理的多样性、 安全性和经济 性； 针对性的为用户规划充电时长、 充电量、 充电 时段或充电站位置以供参考， 为用户选择的充放 电方案提供多种规划数据。 权利要求书3页 说明书9页 附图2页 CN 114919456 B 2022.10.25 CN 114919456 B 1.一种基于大数据的汽车电池充放电管理系统， 其特征在于， 包括用户行为采集模块、 电池性能采集模块、 电网荷价采集模块、 用户行为分析模块、 电池性能分析模块、 大数据管 理服务器和方案 选择规划模块； 用户行为采集模块用于采集电动汽车的用户行驶行为信 息和用户充放电行为信 息， 并 将其发送至用户行为分析模块和大数据管理服务器； 其中， 用户行驶行为信息包括电动汽 车的日均行驶里程数、 电池 日均耗电量和平均每百公里电池耗电量； 用户充放电行为信息 包括电动汽车的平均每次充电时长、 平均每次充电量和充电高频时间段； 电池性能采集模块用于采集电动汽车电池的额定性 能信息和充放电性 能信息， 并将其 发送至电池性能分析模块和大数据管理服务器； 其中， 额定性能信息包括电动汽车电池的 额定容量、 额定续航里程和 额定循环寿命； 充放电性能信息包括电动汽车电池的实时最大 容量、 实时最大续 航里程和剩余循环寿命； 电网荷价采集模块用于采集电池充电站配电网的负荷信 息和电价信 息， 并将其发送至 大数据管理服务器； 负荷信息包括各个时间段充电站配电网的总有功负荷、 无功负荷和剩 余未工作充电桩接口数量； 电价信息包括充电站配电网的低谷时段电价、 高峰时段电价和 平均每次充电价格； 用户行为分析模块用于将电动汽车用户的行驶行为信息和充放电行为信息进行衰减 续航分析， 生成高衰减低续航信号、 中衰减中续航信号或低衰减高续航信号并将其发送至 大数据管理服 务器； 电池性能分析模块用于将电动汽车电池的额定性能信息和充放电性能信息进行性能 变化分析， 生成性能强变化信号、 性能一般变化信号或性能弱变化信号并将其发送至大数 据管理服 务器； 大数据管理服务器用于将电池充电站配电网的负荷信息和电价信息进行电网荷价分 析生成荷价因子 ‑时间关系线状图； 调取低衰减高续航信号、 中衰减中续航信号对应的电动 汽车用户的行驶行为信息和充放电行为信息并生成行为优先管理方案， 将高衰减低续航信 号转化为衰减续航报警信号并将其发送至用户移动终端； 调 取性能一般变化信号、 性能弱 变化信号对应的电动汽车电池的充放电性能信息并生成性能优先管理方案， 将性能强变化 信号转化为性能报警信号并将其 发送至用户移动终端； 调取电动汽车平均每次充电时长以 及充电站配电网的平均每次充电价格， 与荷价因子 ‑时间关系线状图进 行成本管理分析， 生 成成本优先管理方案； 还用于将行为优先管理方案、 性能优先管理方案和成本优先管理方 案发送至方案 选择规划模块。 2.根据权利要求1所述的一种基于大数据的汽车电池充放电管理系统， 其特征在于， 衰 减续航分析的具体步骤如下： 步骤一， 获取电动汽车用户的行驶行为信息和充放电行为信息， 将其中的 电动汽车的 日均行驶里程数、 电池日均耗电量和平均每百公里电池耗电量分别标记 为Li、 Hi和Bi， 将其 中的电动汽车的平均每次充电时长、 平均每次充电量分别标记为Ci和Pi， i=1， …， n， n为大 于1的正整数； 处 理得到每 个电动汽车的衰减续 航因子Si； 步骤二， 将每个电动汽车的衰减续航因子Si与其预设范围进行比较， 当衰减续航系数 Si大于其预设范围的最大值时， 生成高衰减低续航信号； 当衰减续航系数Si位于其预设范 围内时， 生成 中衰减中续航信号； 当衰减续航系数Si小于其预设范围的最小值时， 生 成低衰权　利　要　求　书 1/3 页 2 CN 114919456 B 2减高续航信号。 3.根据权利要求1所述的一种基于大数据的汽车电池充放电管理系统， 其特征在于， 性 能变化分析的具体步骤如下： 步骤一， 获取电动汽车电池的额定性能信息和充放电性能信息， 将其中的 电动汽车电 池的额定容量、 额定续航里程和额定循环寿命分别标记 为Ri、 Xi和Mi， 将其中的电动汽 车电 池的实时最大容量、 实时最大续航里程和剩余循环寿命分别标记 为Li、 Di和Ei， i=1， …， n， n 为大于1的正整数； 处 理得到每 个电动汽车电池的性能变化因子Fi； 步骤二， 将每个电动汽车电池的性能变化因子Fi与其预设范围进行比较， 当性能变化 因子Fi大于其预设范围的最大值时， 生成性能强变化信号； 当性能变化因子Fi位于其预设 范围内时， 生成性能一般变化信号； 当性能变化因子Fi小于其预设范围的最小值时， 生成性 能弱变化信号。 4.根据权利要求1所述的一种基于大数据的汽车电池充放电管理系统， 其特征在于， 电 网荷价分析 的具体步骤如下： 获取各个时间段充电站配电网的总有功负荷、 无功负荷和剩 余未工作充电桩接口数量并将其分别 标记为FYa、 FWa、 FJa， 获取充电站配电网的低谷时段 电价、 高峰时段电价并将其分别标记为FDa、 FGa， a=1， …， p， p为大于1的正整数； 处理得到每 个电池充电站的低谷时段荷价因子DGa和高峰时段荷价因子GFa， 以时间为横坐标、 低谷时 段荷价因子和高峰时段荷价因子生成每 个电池充电站的荷价因子 ‑时间关系线状图。 5.根据权利要求1所述的一种基于大数据的汽车电池充放电管理系统， 其特征在于， 生 成行为优先管理方案的过程如下： 调 取低衰减高续航信号、 中衰减中续航信号对应的电动 汽车用户的行驶行为信息和充放电行为信息， 将该电动汽车充电高频时间段作为行为推荐 充电时段， 并将行为推荐充电时段与匹配的充电站配电网的低谷时段电价、 高峰时段电价 相乘， 生成行为方案预估价； 行为推荐充电时段和行为方案预估价整合得到行为优先管理 方案。 6.根据权利要求1所述的一种基于大数据的汽车电池充放电管理系统， 其特征在于， 生 成性能优先管理方案的过程如下： 调 取性能一般变化信号、 性能弱变化信号对应的电动汽 车电池的充放电性能信息， 将该电动汽车电池的实时最大容量作为性能推荐充电量， 并将 性能推荐充电量分别与充电站配电网的低谷时段电价、 高峰时段电价相乘， 生成性能方案 预估价； 性能推荐 充电量和性能方案预估价整合得到性能优先 管理方案 。 7.根据权利要求1所述的一种基于大数据的汽车电池充放电管理系统， 其特征在于， 与 荷价因子 ‑时间关系线状图进 行成本管理分析， 生成成本优先管理方案的具体步骤如下： 将 电动汽车平均每次充电时长与5km范围内充电站的荷价因子 ‑时间关系线状图进 行比较， 筛 选出与平均每次充电时长相同的连续时间段内荷价因子覆盖面积最小区域， 将该覆盖面积 最小区域对应的起始时间作为成本推荐充电时段， 并将该覆盖面积最小区域对应的充电站 作为成本推荐充电站； 成本推荐充电时段和成本推荐充电站 位置整合得到成本优先管理方 案。 8.根据权利要求1所述的一种基于大数据的汽车电池充放电管理系统， 其特征在于， 所 述方案选择规划模块用于在用户选择行为优先管理方案后， 调取该用户对应电动汽车的平 均每次充电时长和平均每次充电量并将其发送至充电站的充电桩， 控制充电桩的此次充电 时长或充电电量与该用户电动汽车 的平均每次充电时长、 平均每次充电量一致； 在用户选权　利　要　求　书 2/3 页 3 CN 114919456 B 3