一种电动车群组的换电调度方法和云管理服务器技术

本发明专利技术公开了一种电动车群组的换电调度方法和云管理服务器,应用于固定线路、换电站点设在站点附近的场景，利用大数据技术准备数据，预测车辆的首次换电站点，进而预估每个换电站点在运营前需要事先准备的起始电池组备用量；运用物联网技术实时获取所有运营车辆数据，预测车辆的下一换电站点，并在该下一换电站点准备该车辆的电池组备用量，进而预测每个换电站点所需各型号电池的电池组数，从而便于进行各型号电池的电池组数的动态调度，减少因需要的电池的电池组数不足导致等待的情况，保证运营线路的正常运营。

A power exchange scheduling method and cloud management server for EMUs

【技术实现步骤摘要】
一种电动车群组的换电调度方法和云管理服务器
本专利技术涉及车辆换电管理领域，尤其涉及一种电动车群组的换电调度方法和云管理服务器。
技术介绍
申请号为CN201610078039.4的中国专利技术专利提供了一种电动车辆更换电池的方法和云管理服务器，所述方法包括：云管理服务器获取电动车辆发送的低电量告警信息；云管理服务器根据电动车辆的车辆位置信息和电池状态信息，确定电动车辆周围具有动力电池更换能力的多个换电装置；云管理服务器从电动车辆周围具有动力电池更换能力的多个换电装置中，分配适合电动车辆进行电池更换操作的换电装置给电动车辆。该专利技术没有预估换电装置的换电容量而进行所需电池数量的调度，会造成无法及时换电而影响车辆运营。申请号为CN201711270072.8的中国专利技术专利公开了一种电动车的换电分配方法，适于在服务器中执行，所述服务器中存储有电动车的运营范围地图，并将该运营范围划分为多个运维区，该方法包括步骤：当电动车的电池电量不足时，将该电动车的电动车标识分配给与之最近的第一目标换电员；当某第一目标换电员处于待接单状态时，先检查当前是否有已分配的缺电电动车；若有，则以该电动车为中心预定范围内的缺电电动车数量与该第一目标换电员持有的满电电池数量取最小值后生成换电任务单；反之，则查询该第一目标换电员所在运维区内与之距离最近的缺电电动车，并以该电动车为中心预定范围内的缺电电动车数量与该第一目标换电员持有的满电电池数量取最小值后生成换电任务单。该专利技术只是针对现有的换电员持有的满电电池数量，没有预估缺少的电池数量而进行调度以满足实时换电要求，没有满足所有电动车的换电需求。
技术实现思路
有鉴于现有技术的上述缺陷，本专利技术的目的是提供一种电动车群组的换电调度方法，针对固定线路、换电站设在站点附近的场景，预估每个站点换电站运营前需要事先准备的起始电池组备用量，并根据运营车辆数据，预测每个站点换电站需要准备的电池组数量，进行电池组的动态调度，减少因电池组不足导致等待的情况，保证运营线路的正常运营。为实现上述目的，本专利技术提供了一种电动车群组的换电调度方法，用于云管理服务器的多辆电动车的换电调度，包括：A，存储所有被调度的电动车的运行线路信息和电池配置信息，所述运行线路信息包括换电站点信息和换电站点之间的路段信息，所述电池配置信息包括所述电动车配置的电池型号和该型号的电池的电池组数；B，建立第一换电计算模型，用于运营前的换电准备，所述第一换电计算模型根据运行线路信息、初始站点和电池配置信息进行预测计算，得到电动车的首次换电站点；建立第二换电计算模型，用于运营中的换电准备，所述第二换电计算模型根据线路运行线路信息、电动车实时剩余可用电池组数进行预测计算，得到电动车的下一换电站点；C，遍历所有被调度的电动车，获得所述电动车的首次换电站点或下一换电站点；D，遍历所有换电站点，在所述换电站点汇总预测以所述换电站点为首次换电站点或下一换电站点的电动车及所述电动车的电池配置信息，形成所述换电站点的换电需求；E，根据各所述换电站点的换电需求以及换电站点日前的电池库存情况，提前进行电池调度，输出调度信息。进一步的，所述第一换电计算模型为：Up＝∑σg*Bg*Lg，g∈[1，k]，σg∈{0，1}其中，Up为车辆Vj从初始站点运行到首次换电站点SP的电池组消耗量；σg表示车辆Vj是否经过换电站点Sg，σg＝1表示有经过该换电站点，σg＝0表示没有经过；Bg表示路段Rg的平均电池组消耗量，Lg表示路段Rg的长度；所述首次换电站点的满足条件为：Up≤Mj＜Up+1，p∈[1，k]其中，Up+1为车辆Vj从当前位置运行到下一换电站点SP+1的电池组消耗量，Mj为车辆Vj的电池配置信息中的电池组数，车辆Vj为满电状态。进一步的，所述第二换电计算模型为：Uip＝μ*Bh*Lh+∑σg*Bg*Lgg∈[1，k]，σg∈{0，1}其中，Uip为车辆Vi运行到换电站点SP的电池组消耗量；μ表示车辆Vi在路段Rh的位置点，Bh表示路段Rh的平均电池组消耗量，Lh表示路段Rh的长度；σg表示车辆Vi是否经过换电站点Sg，σg＝1表示有经过该换电站点，σg＝0表示没有经过；Bg表示路段Rg的平均电池组消耗量，Lg表示路段Rg的长度；在运营中的换电准备中，车辆Vi的下一换电站点Sp满足条件：Uip≤Mti＜Ui(p+1)p∈[1，k]其中，Ui(p+1)为车辆Vi运行到换电站点SP+1的电池组消耗量，Mti为车辆Vi实时的剩余可用电池组数。讲一步的，所述路段的平均电池组消耗量的计算模型为：其中，Bi为路段Ri的平均电池组消耗量，α为空调状态权重值，β为电池使用年限权重值，e为天气权重值，t为运营环境权重值，m为载客量，Bi0为路段Ri的额定电池数的消耗值，Li为路段Ri的长度。进一步的，所述电池使用年限权重值β为：β＝1/(1-(1-ω)*d/(y*365*ζ))其中，ω为电池整个生命周期衰减平均加权值，d为电池实际已充放电循环总次数，y为生命周期额定年数，ζ为平均每天充电循环次数。进一步的，所述运营前的换电准备还包括：当电动车在运营前需要换电时，在电动车的初始站点需准备与该电动车电池配置信息的电池型号和电池组数一致的可换电池。本专利技术还提供了一种云管理服务器，包括应用程序服务器、数据库服务器、Web服务器和通信服务器；所述应用程序服务器用于执行换电调度程序，所述换电调度程序实现如上所述的电动车群组的换电调度方法；所述数据库服务器用于提供存取服务，所述存取服务包括电动车的运行线路信息、电池配置信息和调度信息，所述调度信息是通过所述换电调度方法得到的；所述通信服务器用于建立服务器和电动车、换电站点之间的通信。进一步的，还包括APP服务器，所述APP服务器用于提供智能终端APP的调用服务，用于调度信息的推送。本专利技术针对固定线路、换电站点设在站点附近的场景，利用大数据技术准备数据，进而预估每个换电站点运营前需要事先准备的起始电池组备用量；运用物联网技术实时获取所有运营车辆数据，预测每个换电站点所需各型号电池的电池组数，从而便于进行各型号电池的电池组数的动态调度，减少因需要的电池的电池组数不足导致等待的情况，保证运营线路的正常运营。附图说明图1是本专利技术的一个具体实施例的换电调度方法流程图；图2是本专利技术实施例的数据准备流程；图3是本专利技术实施例的车辆运行路线示意图；图4是本专利技术实施例的实时监控示意图。具体实施方式为进一步说明各实施例，本专利技术提供有附图。这些附图为本专利技术揭露内容的一部分，其主要用以说明实施例，并可配合说明书的相关描述来解释实施例的运作原理。配合参考这些内容，本领域普通技术人员应能理解其他可能的实施方式以及本专利技术的优点。图中的组件并未按比例绘制，而类似的组件符号通常用来表示类似的组件本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种电动车群组的换电调度方法，用于云管理服务器的多辆电动车的换电调度，其特征在于，包括：/nA，存储所有被调度的电动车的运行线路信息和电池配置信息，所述运行线路信息包括换电站点信息和换电站点之间的路段信息，所述电池配置信息包括所述电动车配置的电池型号和该型号的电池的电池组数；/nB，建立第一换电计算模型，用于运营前的换电准备，所述第一换电计算模型根据运行线路信息、初始站点和电池配置信息进行预测计算，得到电动车的首次换电站点；建立第二换电计算模型，用于运营中的换电准备，所述第二换电计算模型根据线路运行线路信息、电动车实时剩余可用电池组数进行预测计算，得到电动车的下一换电站点；/nC，遍历所有被调度的电动车，获得所述电动车的首次换电站点或下一换电站点；/nD，遍历所有换电站点，在所述换电站点汇总预测以所述换电站点为首次换电站点或下一换电站点的电动车及所述电动车的电池配置信息，形成所述换电站点的换电需求；/nE，根据各所述换电站点的换电需求以及换电站点目前的电池库存情况，提前进行电池调度，输出调度信息。/n

【技术特征摘要】
1.一种电动车群组的换电调度方法，用于云管理服务器的多辆电动车的换电调度，其特征在于，包括：
A，存储所有被调度的电动车的运行线路信息和电池配置信息，所述运行线路信息包括换电站点信息和换电站点之间的路段信息，所述电池配置信息包括所述电动车配置的电池型号和该型号的电池的电池组数；
B，建立第一换电计算模型，用于运营前的换电准备，所述第一换电计算模型根据运行线路信息、初始站点和电池配置信息进行预测计算，得到电动车的首次换电站点；建立第二换电计算模型，用于运营中的换电准备，所述第二换电计算模型根据线路运行线路信息、电动车实时剩余可用电池组数进行预测计算，得到电动车的下一换电站点；
C，遍历所有被调度的电动车，获得所述电动车的首次换电站点或下一换电站点；
D，遍历所有换电站点，在所述换电站点汇总预测以所述换电站点为首次换电站点或下一换电站点的电动车及所述电动车的电池配置信息，形成所述换电站点的换电需求；
E，根据各所述换电站点的换电需求以及换电站点目前的电池库存情况，提前进行电池调度，输出调度信息。


2.如权利要求1所述的电动车群组的换电调度方法，其特征在于，所述第一换电计算模型为：
Up＝∑σg*Bg*Lg,g∈[1,k],σg∈{0,1}
其中，Up为车辆Vj从初始站点运行到首次换电站点SP的电池组消耗量；σg表示车辆Vj是否经过换电站点Sg，σg＝1表示有经过该换电站点，σg＝0表示没有经过；Bg表示路段Rg的平均电池组消耗量，Lg表示路段Rg的长度；
所述首次换电站点的满足条件为：
Up≤Mj＜Up+1,p∈[1,k]
其中，Up+1为车辆Vj从当前位置运行到下一换电站点SP+1的电池组消耗量，Mj为车辆Vj的电池配置信息中的电池组数，车辆Vj为满电状态。


3.如权利要求1所述的电动车群组的换电调度方法，其特征在于，所述第二换电计算模型为：
Uip＝μ*Bh*Lh+Σσg*Bg*Lgg∈[1,k],σg∈{0,1}
其中，Uip为车辆Vi运行到换电站点SP的电池组消耗量；μ表示车辆Vi在路段Rh的位置点，Rh表示路段Rh的平均电池组消...

【专利技术属性】
技术研发人员：林春敏，李鸿海，柯志达，彭振文，
申请(专利权)人：厦门金龙联合汽车工业有限公司，
类型：发明
国别省市：福建;35