用于确定换电站内的欠电电池的充电策略的方法和装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及新能源汽车技术，特别涉及用于用于确定换电站内的欠电电池的充电策略的方法、实施该方法的控制装置、包含所述控制装置的换电站以及实施该方法的计算机存储介质。按照本发明专利技术的方法包含下列步骤：获取待充电车辆到达换电站的预计时间，其中，所述待充电车辆为荷电状态低于设定阈值的车辆；将待充电车辆按照其到达换电站的预计时间划分为多个充电需求组，其中，每个充电需求组对应于多个时间段中的其中一个；对于每个充电需求组，确定所需的满电电池数量；以及根据多个充电需求组所需的满电电池数量确定换电站的欠电电池的充电策略。

Method and device for determining charging strategy of undercurrent batteries in Substation

The present invention relates to new energy vehicle technology, in particular to a method for determining the charging strategy of undercurrent batteries in a power exchange station, a control device for implementing the method, a power exchange station containing the control device and a computer storage medium for implementing the method. According to the method of the invention, the following steps are included: acquiring the estimated time of the vehicle to be charged to the power exchange station, in which the vehicle to be charged is a vehicle whose charge state is lower than the set threshold value; dividing the vehicle to be charged into several charging demand groups according to the expected time of its arrival at the power exchange station, in which each charging demand group corresponds to one of a plurality of time periods; and There are two charging demand groups to determine the number of full batteries needed, and the charging strategy of the under-charged batteries in the substation is determined according to the number of full batteries needed by multiple charging demand groups.

【技术实现步骤摘要】
用于确定换电站内的欠电电池的充电策略的方法和装置
本专利技术涉及新能源汽车技术，特别涉及用于确定换电站内的欠电电池的充电策略的方法、实施该方法的控制装置、包含所述控制装置的换电站以及实施该方法的计算机存储介质。
技术介绍
纯电动汽车动力电池补充能量的模式一般包括充电模式和换电模式两大类。充电模式的缺点主要是充电时间长导致的用户体验不佳。换电模式的运行可以解决电动汽车续航里程短、充电难和成本高等一系列问题，因此是一种具有较好技术和市场前景的模式。在换电模式下，充电营运商负责对动力电池的统一管理，用户通过向换电站营运商租赁动力电池来获得服务。为了确保换电需求，换电站通常需要预留一定数量的满电电池裕量。满电电池的来源通常来自原先的储备和重新充电的欠电电池两个方面。出于效率和成本的考虑，换电站每个时刻可用的满电电池的数量应尽可能与换电需求匹配。但是由于换电需求的不确定性和动态性，要实现这种匹配并非易事。此外，为了延长电池的使用寿命，对欠电电池应尽量采用慢充方式充电，这进一步增加了匹配的难度，特别是在换电站的运营规模很大时。
技术实现思路
本专利技术的一个目的是提供一种用于确定换电站内的欠电电池的充电策略的方法，其有助于提高换电模式下所管理电池的使用效率和延长其总体寿命。按照本专利技术一个方面的用于确定换电站内的欠电电池的充电策略的方法包含下列步骤：获取待充电车辆到达换电站的预计时间，其中，所述待充电车辆为荷电状态低于设定阈值的车辆；将待充电车辆按照其到达换电站的预计时间划分为多个充电需求组，其中，每个充电需求组对应于多个时间段中的其中一个；对于每个充电需求组，确定所需的满电电池数量；以及根据多个充电需求组所需的满电电池数量确定换电站的欠电电池的充电策略。优选地，在上述方法中，根据待充电车辆与换电站的距离和预计行驶速度确定其到达换电站的预计时间。优选地，在上述方法中，每个充电需求组的所需的满电电池数量的确定包括下列步骤：获取该充电需求组内的待充电车辆的换电指数，其中，所述换电指数按照下式得到：其中，γi,j为第i个充电需求组内第j个待充电车辆的换电指数，Ci,j为第i个充电需求组内第j个待充电车辆已经发生过的在荷电状态低于设定阈值时换电的次数，Ti,j为第i个充电需求组内第j个待充电车辆的总换电次数；以及对该充电需求组内的待充电车辆的换电指数求和以得到该充电需求组的所需的满电电池数量。优选地，在上述方法中，利用对欠电电池的充电速率来表示充电策略。优选地，在上述方法中，充电策略的确定包括下列步骤：确定多个充电需求组所需的满电电池数量的组合值；以及根据组合值和换电站当前可用的满电电池的数量确定相匹配的充电速率。优选地，在上述方法中，充电策略的确定包括下列步骤：确定在当前充电速率下，在多个时间段结束时能够完成充电的电池的数量；根据当前可用的满电电池数量和在多个时间段结束时能够完成充电的电池的数量确定多个时间段内可用的满电电池数量；以及从多个充电速率中选择优化的充电速率，使得多个时间段内可用的满电电池数量与各个充电需求组所需的满电电池数量最为匹配。本专利技术的另一个目的是提供一种控制装置，其有助于提高换电模式下所管理电池的使用效率和延长其总体寿命。按照本专利技术另一个方面的控制装置包括：第一模块，用于获取待充电车辆到达换电站的预计时间，其中，所述待充电车辆为荷电状态低于设定阈值的车辆；第二模块，用于将待充电车辆按照其到达换电站的预计时间划分为多个充电需求组；第三模块，用于对于每个充电需求组，确定所需的满电电池数量；以及第四模块，用于根据多个充电需求组所需的满电电池数量确定换电站的欠电电池的充电策略。模式下所管理电池的使用效率和延长其总体寿命。按照本专利技术另一个方面的控制装置包含存储器、处理器以及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序，其中，执行所述程序以实现如上所述的方法。本专利技术的还有一个目的是提供一种换电站，其有助于提高换电模式下所管理电池的使用效率和延长其总体寿命。按照本专利技术另一个方面的换电站包括：如上所述的控制装置；以及充电装置，其配置为按照所述控制装置确定的充电速率对欠电电池进行充电。本专利技术还提供一种计算机可读存储介质，其上存储计算机程序，其特征在于，该程序被处理器执行时实现如上所述的方法。附图说明本专利技术的上述和/或其它方面和优点将通过以下结合附图的各个方面的描述变得更加清晰和更容易理解，附图中相同或相似的单元采用相同的标号表示。附图包括：图1为按照本专利技术一个实施例的用于确定换电站内的欠电电池的充电策略的方法的流程图。图2为可应用于图1所示实施例的充电策略确定例程的流程图。图3为示例性的图表，其示出采用图2所示充电策略确定例程获得的仿真结果。图4为可应用于图1所示实施例的另一个充电策略确定例程的流程图。图5为示例性的图表，其示出采用图4所示充电策略确定例程获得的仿真结果。图6为按照本专利技术另一实施例的控制装置的示意框图。图7为按照本专利技术还有一个实施例的控制装置的示意框图。图8为按照本专利技术还有一个实施例的换电站的示意框图。具体实施方式下面参照其中图示了本专利技术示意性实施例的附图更为全面地说明本专利技术。但本专利技术可以按不同形式来实现，而不应解读为仅限于本文给出的各实施例。给出的上述各实施例旨在使本文的披露全面完整，以将本专利技术的保护范围更为全面地传达给本领域技术人员。在本说明书中，诸如“包含”和“包括”之类的用语表示除了具有在说明书和权利要求书中有直接和明确表述的单元和步骤以外，本专利技术的技术方案也不排除具有未被直接或明确表述的其它单元和步骤的情形。诸如“第一”和“第二”之类的用语并不表示单元在时间、空间、大小等方面的顺序而仅仅是作区分各单元之用。“耦合”应当理解为包括在两个单元之间直接传送电能量或电信号的情形，或者经过一个或多个第三单元间接传送电能量或电信号的情形。“满电电池”应当理解为荷电状态大于或等于一个较高水平的电池，例如荷电状态为100％或大于90％。按照本专利技术的一个方面，通过将充电需求与待充电车辆(例如可以将荷电状态低于设定阈值SOCLOW的车辆视为待充电车辆)到达换电站的预计时间和待充电车辆的换电历史数据相关联，可以准确、实时地预测每个时刻的充电需求，从而对换电站的欠电电池实施优化的充电策略。优选地，将换电站服务区域内的待充电车辆按照其到达换电站的预计时间划分为多个充电需求组，并且确定多个充电需求组所需的满电电池数量，由此确定换电站的欠电电池的充电策略。需要指出的是，这里所述的服务区域可以理解为这样的区域，在该区域之外的待充电车辆到当前换电站来更换电池的可能性可以忽略不计。在一个示例性实例中，可以以换电站的物理位置作为基点，通过将当前时刻的车辆以到达换电站的距离或以设定行驶速度(例如该服务区域内的车辆平均速度)到达换电站的预计时间作离散化处理，将服务区域内的待充电车辆划分为多个充电需求组。例如可以将距离或预计时间分类为三个区间或三个时间段，例如区间1为距离小于10公里或到达换电站所需时间小于10分钟，区间2为距离介于10公里至20公里之间或到达换电站所需时间介于10分钟至20分钟之间，区间3为距离介于20公里至30公里之间或到达换电站所需时间介于20分钟至30分钟之间，相应地，服务区域内的待充电车辆根据其距离或本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于确定换电站内的欠电电池的充电策略的方法，其特征在于，包含下列步骤：获取待充电车辆到达换电站的预计时间，其中，所述待充电车辆为荷电状态低于设定阈值的车辆；将待充电车辆按照其到达换电站的预计时间划分为多个充电需求组，其中，每个充电需求组对应于多个时间段中的其中一个；对于每个充电需求组，确定所需的满电电池数量；以及根据多个充电需求组所需的满电电池数量确定换电站的欠电电池的充电策略。

【技术特征摘要】
1.一种用于确定换电站内的欠电电池的充电策略的方法，其特征在于，包含下列步骤：获取待充电车辆到达换电站的预计时间，其中，所述待充电车辆为荷电状态低于设定阈值的车辆；将待充电车辆按照其到达换电站的预计时间划分为多个充电需求组，其中，每个充电需求组对应于多个时间段中的其中一个；对于每个充电需求组，确定所需的满电电池数量；以及根据多个充电需求组所需的满电电池数量确定换电站的欠电电池的充电策略。2.如权利要求1所述的方法，其中，根据待充电车辆与换电站的距离和预计行驶速度确定其到达换电站的预计时间。3.如权利要求1所述的方法，其中，每个充电需求组的所需的满电电池数量的确定包括下列步骤：获取该充电需求组内的待充电车辆的换电指数，其中，所述换电指数按照下式得到：其中，γi,j为第i个充电需求组内第j个待充电车辆的换电指数，Ci,j为第i个充电需求组内第j个待充电车辆已经发生过的在荷电状态低于设定阈值时换电的次数，Ti,j为第i个充电需求组内第j个待充电车辆的总换电次数；以及对该充电需求组内的待充电车辆的换电指数求和以得到该充电需求组的所需的满电电池数量。4.如权利要求1所述的方法，其中，利用对欠电电池的充电速率来表示充电策略。5.如权利要求4所述的方法，其中，充电策略的确定包括下列步骤：确定多个充电需求组所需的满电电池数量的组合值；以及根据组合值和换电站当前可用的...

【专利技术属性】
技术研发人员：邓小嘉，袁圣杰，何亮，杨勇，徐国栋，
申请(专利权)人：蔚来汽车有限公司，
类型：发明
国别省市：中国香港,81