(19)中华 人民共和国 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 202111565259.7 (22)申请日 2021.12.21 (71)申请人 北京理工大 学 地址 100081 北京市海淀区中关村南大街5 号 (72)发明人 李建威　汤岳澎　孙超　邹巍涛　 霍为炜　朱晋　周稼铭　 (74)专利代理 机构 北京高沃 律师事务所 1 1569 代理人 王爱涛 (51)Int.Cl. G06Q 10/06(2012.01) G06Q 10/04(2012.01) G06Q 50/06(2012.01) (54)发明名称 一种新能源汽车自动充电桩数量匹配方法 及系统 (57)摘要 本发明公开了一种新能源汽车自动充电桩 数量匹配方法及系统， 该方法包括： 确定目标自 动充电桩的应用场景， 并当所述应用场景为固定 应用场景时执行第一操作， 当所述应用场景为随 机应用场景时执行第二操作； 第一操作的执行过 程为： 基于第一约束集合和目标函数， 确定目标 自动充电桩的数量 以及每个目标自动充电桩匹 配的电动汽 车数量； 目标函数为以充电桩运营侧 利润最大化为目标的函数； 第二操作的执行过程 为： 基于第二约束集合和目标函数， 确定目标自 动充电桩的数量 以及每个目标自动充电桩匹配 的电动汽车数量。 本发明以实现在不同场景下应 用一桩对多车的自动充电桩， 提高自动充电桩有 效利用率。 权利要求书4页 说明书11页 附图3页 CN 113962613 A 2022.01.21 CN 113962613 A 1.一种新能源 汽车自动充电桩数量匹配方法， 其特 征在于， 包括： 确定目标自动充电桩的应用场景， 并当所述应用场景为固定应用场景时执行第一操 作， 当所述应用场景为 随机应用场景时执行第二操作； 所述 目标自动充电桩为一桩对多车 的自动充电桩； 所述第一操作的执 行过程为： 确定所述固定应用场景内目标自动充电桩的建 设模式； 确定目标用户群体的充电需求； 所述充电需求包括有充电需求的用户总数以及每个用 户对应的充电频率、 单次预期充电时间和充电开始时刻； 基于所述充电需求和所述建设模式， 确定第一约束集合； 所述第一约束集合包括三个 约束条件， 分别为有充电需求的用户总数小于或者等于第一值、 0.9 倍的总充电需求时长小 于或者等于第二 值、 充电桩时间利用率大于或者 等于第三 值； 基于所述第 一约束集合和目标函数， 确定所述目标自动充电桩的数量以及每个所述目 标自动充电桩匹配的电动汽车数量； 所述目标函数为以充电桩运营侧利润最大化为目标的 函数； 所述第二操作的执 行过程为： 确定所述随机应用场景内目标自动充电桩的建 设模式； 确定所述随机应用场景的电动汽车数量曲线； 所述电动汽车数量曲线表示规定时间段 内各时刻需要 充电的电动汽车 数量； 根据所述电动汽车数量曲线和所述建设模式， 确定第二约束集合； 所述第二约束集合 包括三个约束 条件， 分别为最大值小于或者等于第四值、 0.9 倍的总充电需求时长小于或者 等于第五值、 充电桩时间利用率大于或者等于第六值； 所述最大值为所述电动汽车数量 曲 线中电动汽车 数量的最大值； 基于所述第 二约束集合和目标函数， 确定所述目标自动充电桩的数量以及每个所述目 标自动充电桩匹配的电动汽车 数量。 2.根据权利要求1所述的一种新 能源汽车自动充电桩数量匹配方法， 其特征在于， 所述 建设模式为共建设m台目标自动充电桩， 且每台所述目标自动充电桩均服务于周围的n个车 位上停放的电动汽车的模式。 3.根据权利要求1所述的一种新 能源汽车自动充电桩数量匹配方法， 其特征在于， 所述 确定所述随机应用场景的电动汽车 数量曲线， 具体包括： 采用高斯过程方法预测随机应用场景 时刻电动汽车 数量曲线 ； 利用蒙特卡洛方法预测随机应用场景内各辆电动汽车的充电时长需求 的概率密度曲 线； 基于所述电动汽车数量曲线 和所述概率密度曲线， 确定所述随机应用场景规定时 间段内各时刻需要充电的电动汽车数量， 进而得到所述随机应用场景的电动汽车数量曲 线。 4.根据权利要求2所述的一种新 能源汽车自动充电桩数量匹配方法， 其特征在于， 所述 第一约束集 合包括三个约束条件， 分别为： （1） ；权　利　要　求　书 1/4 页 2 CN 113962613 A 2（2） ； （3） ； 其中， 表示有充电需求的用户总数， 表示第一值； 表示目标自动充电桩 的运营时间， 表示第二值， 表示总充电需求时长， 表示一个用户所需的充 电时长； 表示第三 值， ， 为所有目标自动充电桩的空 闲时间之和。 5.根据权利要求2所述的一种新 能源汽车自动充电桩数量匹配方法， 其特征在于， 所述 第二约束集 合包括三个约束条件， 分别为： （1） ； （2） ； （3） ； 其中， 表示最大值， 表示第四值； 表示目标自动充电桩的运营时间， 表示第五值， 表示总充电需求时长， 表示一个用户所需的充电时长； 表示第六值， ， 为所有目标自动充电桩的空 闲时间之和。 6.根据权利要求1所述的一种新 能源汽车自动充电桩数量匹配方法， 其特征在于， 所述 目标函数的构建过程 为： 构建成本函数； 所述成本函数包括建 设成本、 维护成本和购电成本； 构建收益 函数； 所述收益 函数包括充电收益和服 务收益； 构建碳排放惩罚函数； 根据所述成本函数、 收益 函数和碳 排放惩罚函数， 确定目标函数。 7.根据权利要求1所述的一种新 能源汽车自动充电桩数量匹配方法， 其特征在于， 所述 目标函数为 ； 其中， 为碳排放影响因子； 建设成本： ， 为第i个目标自动充电桩的建设成本， m表示目标自动 充电桩的个数； 维护成本： ， 为第i个目标自动充电桩的维护成本； 购电成本： ； 为t时间段内电价； 为一台目标 自动充电桩的充电平均功率， 为一台目标自动充电桩的利用时间； 表示一台目标 自 动充电桩的运营时间； ， 为所有目标自动充电桩的空 闲时间之和； 收益： ， 为充电收益， ， 为目标自动充 电桩制定的充电电价； 为服务收益， ， 为基本服务费， 为服务费降低的比例系数， n 为一个目标自动充电桩服 务的电动汽车的数量；权　利　要　求　书 2/4 页 3 CN 113962613 A 3