(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 202111599812.9 (22)申请日 2021.12.24 (71)申请人 杭州电子科技大 学 地址 310018 浙江省杭州市下沙高教园区2 号大街 (72)发明人 何中杰　周溪游　王越胜　张帆　 黄娜　陈张平　聂峥　 (74)专利代理 机构 杭州君度专利代理事务所 (特殊普通 合伙) 33240 代理人 朱月芬 (51)Int.Cl. G06Q 10/06(2012.01) G06Q 10/04(2012.01) G06Q 50/06(2012.01) (54)发明名称 一种基于用户时变利益模型的电动汽车动 态充电决策方法 (57)摘要 本发明公开了一种基于用户时变利益模型 的电动汽车动态充电决策方法。 该方法通过分析 电动汽车用户的充电满意度， 建立电动汽车前往 每个充电站充电的时变利益模型， 根据不同充电 站的用户选择概率和充电价格计算最优充电量， 并通过分析动态行驶过程中用户时变充电利益 对用户充电决策的影响， 提出电动汽 车动态充电 决策方法和调整充电站决策结果的判定条件。 该 方法通过计算用户前往充电站途中的时变充电 利益， 实现对电动汽车用户的实时动态充电决策 判定， 以减少用户行程耗时和充电成本， 实现用 户满意度和利益动态全局优化的目标。 权利要求书3页 说明书7页 附图2页 CN 114282809 A 2022.04.05 CN 114282809 A 1.一种基于用户时变利益模型的电动汽车动态充电决策方法， 其特征在于： 根据充电 量变化， 使用效用函数描述用户的实时充电满意度， 实时充电满意度随着充电量的增加趋 于饱和； 根据k时刻用户到达充电站的耗时、 到达充电站后的等待时间以及充电价格， 计算 用户选择不同充电站的概率， 然后结合 实时充电满意度计算用户前往不同充电站的实时充 电利益， 以用户实时充电利益 最大化为目标， 选择充电站a； 在k+△k时刻， 重新计算用户前往充电站a的充电利益， 若k+ △k时刻前往充电站a的实 时充电利益不变会增加时， 用户继续前往充电站a； 若k +△k时刻前往充电站a的实时充电利 益下降时， 重新计算用户前往不同充电站的实时充电利益， 选择新的充电站i， i≠a。 2.如权利要求1所述一种基于用户时变利益模型的电动汽车动态充电决策方法， 其特 征在于： 实时充电利益计算具体包括以下步骤： s1.1、 使用效用函数描述用户在k+ △k时刻的实时充电满意度usa(k+△k)： 其中， χs、 αs为随不同用户变化的参数， 表征充电给不同用户带来的价值； xsa(k+△k)为 用户在k+ △k时刻的充电量， xsamin(k+△k)和xsamax(k+△k)分别为k+ △k时刻的最小和最大 充电量； s1.2、 计算用户s前往充电站a进行充电的概 率函数ysa： 其中， X＝{1,2,3, …a}， 为用户能够选择的充电站的集 合； s1.3、 计算用户s前往充电站a的耗时Tsacs(k+△k)： 其中， w(k+ △k)为k+△k时刻路网路权； v为车辆行驶速度； s1.4、 假设多个用户的相继到达服从λ的泊松分布， 计算用户s在充电站a等待时间 Tsawait(k+△k)为： 其中， φ为充电桩服 务时间； s1.5、 根据s1.3、 s1.4的计算结果以及k时刻的实时充电价格pa(k)， 得到用户s选择前往 充电站a进行充电的概 率ysa： 其中， μ1、 μ2、 μ3、 μ4为0到1的已知标量， 表示权重系 数， pa(k)、 pb(k)分别为k时刻充电站权　利　要　求　书 1/3 页 2 CN 114282809 A 2a、 b的充电价格， a≠b； s1.6、 基于成本与收益理论， 结合s1.1中的用户充电满意度函数， 得到用户的充电利益 Jsa(k+△k)为： Jsa(k+△k)＝usa(k+△k)‑ysa(k+△k)pa(k)xsa(k+△k) 以用户充电利益Jsa(k+△k)最大化 为目标， 求取一阶导数： 当上式为 零时， 得到k+ △k时刻用户最优充电量xsa*(k+△k)： 3.如权利要求1所述一种基于用户时变利益模型的电动汽车动态充电决策方法， 其特 征在于： 假设用户在k时刻从节点v0出发， 经过节点V＝{v0,v1,v2,…,vr}到达充电站a进行充 电； 当用户在k+ △k时刻到达第二个节点v1时， 由于路权和充电等待时间已发生变化， 此时 需要根据用户实时充电利益再次进行充电策略规划， 包括两种情况： s2.1、 在k+ △k时刻， 若Jsa(k+△k)≥Jsa(k)， 将各项 展开可得： usa(k+△k)‑ysa(k+△k)pa(k)xsa(k+△k)≥usa(k)‑ysa(k)pa(k)xsa(k) 由用户充电满意度模型 进一步推导计算可 得： 化简可得： 将最优充电量 代入上式， 进一 步化简可得： 3ysa2(k)pa2(k)‑3ysa2(k+△k)pa2(k)‑2 χsysa(k)pa(k)+2 χsysa(k+△k)pa(k)≥0 再结合充电价格pa(k)>0可得： 3ysa2(k)pa(k)‑3ysa2(k+△k)pa(k)‑2 χsysa(k)+2 χsysa(k+△k)≥0 化简后可 得到如下 结论： (1)当ysa(k)‑ysa(k+△k)≥0时， (2)当ysa(k)‑ysa(k+△k)≤0时， 因此， 在以下两种条件下用户保持前往上一 时刻指定的充电站a， 不调整充电站决策结 果：权　利　要　求　书 2/3 页 3 CN 114282809 A 3