共享换电系统优化调度方法、系统、装置和存储介质制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种共享换电系统优化调度方法、系统、装置和存储介质，其中方法包括以下步骤：获取电动汽车的初始电池电量和出行需求，所述出行需求包括起讫点；根据初始电池电量、出行需求和电池充电效率的凹函数特性曲线获取最优的电池优化调度策略；所述电池优化调度策略用于为所述电动汽车提示换电站的信息，以及为换电站提示所述电动汽车需要的电量信息。本发明专利技术将电动汽车驾驶者出行需求信息与车辆初始电池电量信息进行分析处理，提前规划电动汽车在长距离行驶过程中的行车路线，智能引导电动汽车行驶到共享换电站点和电池电量选择，降低了驾驶者的出行成本，提高电动汽车电池充电速率和能源的使用效率，可广泛应用于电动汽车电能补给领域。

【技术实现步骤摘要】
共享换电系统优化调度方法、系统、装置和存储介质
本专利技术涉及电动汽车电能补给领域，尤其涉及一种共享换电系统优化调度方法、系统、装置和存储介质。
技术介绍
近年来，新能源汽车发展迅猛，纯电动汽车长距离行驶电能补给能力不足，因此在这种情况下，如果在长距离行驶过程中只更换单一电池将造成的资源浪费，提高行驶成本。传统的换电系统模式只能提供单一的电池，即满电的电池，如果用户实际需求只需半满电，则无疑是增加了出行成本。
技术实现思路
为了解决上述技术问题，本专利技术的目的是提供一种考虑电池充电速率曲线的共享换电系统优化调度方法、系统、装置和存储介质。本专利技术所采用的技术方案是：一种共享换电系统优化调度方法，包括以下步骤：获取电动汽车的初始电池电量和出行需求，所述出行需求包括起讫点；根据初始电池电量、出行需求和电池充电效率的凹函数特性曲线获取最优的电池优化调度策略；所述电池优化调度策略用于为所述电动汽车提示换电站的信息，以及为换电站提示所述电动汽车需要的电量信息；所述最优的电池优化调度策略为实现出行总成本最小的电池优化调度策略。进一步，所述根据初始电池电量、出行需求和电池充电效率的凹函数特性曲线获取最优的电池优化调度策略，包括：根据电池充电效率的凹函数特性曲线获取出行总成本的表达式，所述出行总成本包括更换电池的绕行成本、电池充电过程中的总成本与行程结束后电池的剩余价值；根据初始电池电量和出行需求确定所述电动汽车的电池电量安全的第一约束条件，以保证安全行车的需要；根据初始电池电量和出行需求确定所述电动汽车更换电池服务的第二约束条件；根据所述出行总成本的表达式、所述第一约束条件和所述第二约束条件获取最优的电池优化调度策略。进一步，电池的充电时间函数的表达式为：所述充电时间函数应满足f(q)＞0，f′(q)＜0，充电速率和累计充电时间t随电池剩余电量的变化曲线，对于同一块电池而言，充电时间随着电池电量的增加而增加。进一步，所述出行总成本的表达式为：其中，F1表示电池的绕行成本；F2表示电池充电过程中的总成本；F3表示行程结束后电池的剩余价值；C1表示单位距离成本；C2表示单位时间电池充电成本；C3表示单位电量充电成本；C4表示电池电量残值；di,j表示站点i到站点j的距离；表示第u辆车的起点；表示第u辆车的终点；xujq为二元变量，xujq表示当车辆u去换电站j换上电量为q的电池；f(q)变化荷电状态下电池充电时间函数；s表示单位距离的电量消耗。进一步，所述第一约束条件为：其中，qL表示最低电池电量；表示第u辆车的初始电量；qu表示被第u辆车采用的换电电池电量。进一步，所述第二约束条件为：xujq＝0，1u∈U，j∈J，q∈Q其中，表示第u辆车的初始电量；qu表示被第u辆车采用的换电电池电量。进一步，所述共享换电系统优化调度方法还包括以下步骤：所述换电站接收到所述最优的电池优化调度策略后，根据所述电量信息对待更换电池进行充电。进一步，所述共享换电系统优化调度方法还包括以下步骤：所述电动汽车上传所述始电池电量和所述出行需求，以使在接收到所述最优的电池优化调度策略后，根据所述最优的电池优化调度策略显示所述换电站的信息。本专利技术所采用的另一技术方案是：一种共享换电系统优化调度系统，包括：数据上传模块，用于获取电动汽车的初始电池电量和出行需求，所述出行需求包括起讫点；优化调度模块，用于根据初始电池电量、出行需求和电池充电效率的凹函数特性曲线获取最优的电池优化调度策略；所述电池优化调度策略用于为所述电动汽车提示换电站的信息，以及为换电站提示所述电动汽车需要的电量信息；所述最优的电池优化调度策略为实现出行总成本最小的电池优化调度策略。本专利技术所采用的另一技术方案是：一种共享换电系统优化调度装置，包括：至少一个处理器；至少一个存储器，用于存储至少一个程序；当所述至少一个程序被所述至少一个处理器执行，使得所述至少一个处理器实现上所述方法。本专利技术所采用的另一技术方案是：一种存储介质，其中存储有处理器可执行的指令，所述处理器可执行的指令在由处理器执行时用于执行如上所述方法。本专利技术的有益效果是：本专利技术将电动汽车驾驶者出行需求信息与车辆初始电池电量信息进行分析处理，提前规划电动汽车在长距离行驶过程中的行车路线，智能引导电动汽车行驶到共享换电站点和电池电量选择，降低了驾驶者的出行成本，提高了电动汽车电池充电速率和能源的使用效率。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或者现有技术中的技术方案，下面对本方明实施例或者现有技术中的相关技术方案附图作以下介绍，应当理解的是，下面介绍中的附图仅仅为了方便清晰表述本专利技术的技术方案中的部分实施例，对于本领域的技术人员而言，在无需付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获取到其他附图。图1是本专利技术实施例中一种考虑电池充电速率曲线的共享换电系统优化调度方法模型运行流程图；图2是本专利技术实施例中电池充电速率和累计充电时间与电量水平变化示意图；图3是本专利技术实施例中一种考虑电池充电速率曲线的共享换电系统优化调度方法案例地理位置示意图；图4是本专利技术实施例中一种考虑电池充电速率曲线的共享换电系统优化调度方法案例地理位置示意图。具体实施方式下面详细描述本专利技术的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本专利技术，而不能理解为对本专利技术的限制。在本专利技术的描述中，需要理解的是，涉及到方位描述，例如上、下、前、后、左、右等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本专利技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本专利技术的限制。在本专利技术的描述中，若干的含义是一个或者多个，多个的含义是两个以上，大于、小于、超过等理解为不包括本数，以上、以下、以内等理解为包括本数。如果有描述到第一、第二只是用于区分技术特征为目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量或者隐含指明所指示的技术特征的先后关系。本专利技术的描述中，除非另有明确的限定，设置、安装、连接等词语应做广义理解，所属
技术人员可以结合技术方案的具体内容合理确定上述词语在本专利技术中的具体含义。针对现有技术的不足，本实施例提供了一种考虑电池充电速率曲线的共享换电系统优化调度方法，该共享换电模型可将电动汽车驾驶者出行需求信息与车辆初始电池电量信息进行分析处理，提前规划电动汽车在长距离行驶过本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种共享换电系统优化调度方法，其特征在于，包括以下步骤：/n获取电动汽车的初始电池电量和出行需求，所述出行需求包括起讫点；/n根据初始电池电量、出行需求和电池充电效率的凹函数特性曲线获取最优的电池优化调度策略；/n所述电池优化调度策略用于为所述电动汽车提示换电站的信息，以及为换电站提示所述电动汽车需要的电量信息；/n所述最优的电池优化调度策略为实现出行总成本最小的电池优化调度策略。/n

【技术特征摘要】
1.一种共享换电系统优化调度方法，其特征在于，包括以下步骤：
获取电动汽车的初始电池电量和出行需求，所述出行需求包括起讫点；
根据初始电池电量、出行需求和电池充电效率的凹函数特性曲线获取最优的电池优化调度策略；
所述电池优化调度策略用于为所述电动汽车提示换电站的信息，以及为换电站提示所述电动汽车需要的电量信息；
所述最优的电池优化调度策略为实现出行总成本最小的电池优化调度策略。


2.根据权利要求1所述的一种共享换电系统优化调度方法，其特征在于，所述根据初始电池电量、出行需求和电池充电效率的凹函数特性曲线获取最优的电池优化调度策略，包括：
根据电池充电效率的凹函数特性曲线获取出行总成本的表达式，所述出行总成本包括更换电池的绕行成本、电池充电过程中的总成本与行程结束后电池的剩余价值；
根据初始电池电量和出行需求确定所述电动汽车的电池电量安全的第一约束条件，以保证安全行车的需要；
根据初始电池电量和出行需求确定所述电动汽车更换电池服务的第二约束条件；
根据所述出行总成本的表达式、所述第一约束条件和所述第二约束条件获取最优的电池优化调度策略。


3.根据权利要求2所述的一种共享换电系统优化调度方法，其特征在于，电池的充电时间函数的表达式为：



所述充电时间函数应满足f(q)＞0，f′(q)＜0，充电速率和累计充电时间t随电池剩余电量的变化曲线，对于同一块电池而言，充电时间随着电池电量的增加而增加。


4.根据权利要求2所述的一种共享换电系统优化调度方法，其特征在于，所述出行总成本的表达式为：












其中，F1表示电池的绕行成本；F2表示电池充电过程中的总成本；F3表示行程结束后电池的剩余价值；C1表示单位距离成本；C2表示单位时间电池充电成本；C3表示单位电量充电成本；C4表示电池电量残值；di,j表示站点i到站点j的距离；表示第u辆车的起点；表示第u辆车的终点；xujq为二元变量，xujq表示当车辆u去换电站j换上电量为q的...

【专利技术属性】
技术研发人员：林培群，裴明阳，张扬，
申请(专利权)人：华南理工大学，
类型：发明
国别省市：广东;44