电动船舶的充换电调度方法、装置及系统制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种电动船舶的充换电调度方法、装置及系统，所述方法包括：接收电动船舶的船载终端发送的用电需求信息；根据所述用电需求信息，确定所述电动船舶以及供电设备是否满足供电的预定条件，获得判断结果；根据所述判断结果，确定对所述电动船舶的调度信息；向所述船载终端和所述供电设备发送所述调度信息。本申请的实施例克服了单一充电(换电)模式下的效率缺陷，极大程度缓解了港口用电压力。极大程度缓解了港口用电压力。极大程度缓解了港口用电压力。

【技术实现步骤摘要】
电动船舶的充换电调度方法、装置及系统


[0001]本专利技术涉及远程控制
，特别是指一种电动船舶的充换电调度方法、装置及系统。

技术介绍

[0002]随着人们对环境和能源的关注和重视，电动船舶以其环保、节能等优势，成为替代传统燃油轮船的选择。随着电动船舶的普及推广，将成为新的用电负荷增长点，将会对码头电网、供电设施产生不可忽视的影响。现有技术中，码头因为用地限制和昂贵的增容改造成本，不利于电动船舶的大规模接入；由于船舶动力需求较大，所需电池容量较大，导致电动船舶无法快速的完成充电操作，影响整个码头和船舶的运转效率。
[0003]在现有技术中，单一的充电模式，会导致部分船舶难以利用停泊时间完成充电，从而影响效率。另外，对于电动船舶换电优化，相关研究集中于自动化换电模式上，但是电动船舶由于容量大、保护材料多等，成本巨大，因此电池的数量对于码头和船东来说，均是成本控制的关键。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的是提供一种电动船舶的充换电调度方法、装置及系统，用以解决现有技术中电动船舶的充换电导致码头和船舶的运转效率较低的问题。
[0005]为达到上述目的，本专利技术的实施例提供一种电动船舶的充换电调度方法，应用于调度系统，包括：
[0006]接收电动船舶的船载终端发送的用电需求信息；
[0007]根据所述用电需求信息，确定所述电动船舶以及供电设备是否满足供电的预定条件，获得判断结果；
[0008]根据所述判断结果，确定对所述电动船舶的调度信息；
[0009]向所述船载终端和所述供电设备发送所述调度信息。
[0010]可选地，所述用电需求信息包括：
[0011]充电请求或者换电请求；
[0012]电池包的电荷状态(State of Charg，SOC)信息；
[0013]所述电动船舶的航程目的地信息；
[0014]所述电动船舶的到港时间信息；
[0015]所述电动船舶的停泊时间信息。
[0016]可选地，在所述用电需求信息包括所述充电请求的情况下，所述供电设备包括充电设备；
[0017]在所述用电需求信息包括所述换电请求的情况下，所述供电设备包括换电设备。
[0018]可选地，所述根据所述用电需求信息，确定所述电动船舶以及供电设备是否满足供电的预定条件，获得判断结果，包括：
[0019]根据所述用电需求信息中的充电需求信息，对所述充电需求信息对应的第一电动船舶以及充电设备进行充电第一条件判断；
[0020]在所述第一电动船舶以及所述充电设备满足所述充电第一条件的情况下，对所述第一电动船舶以及所述充电设备进行充电第二条件判断；
[0021]在所述第一电动船舶以及所述充电设备满足所述充电第二条件的情况下，确定所述第一电动船舶以及所述充电设备满足充电的预定条件。
[0022]可选地，所述方法还包括：
[0023]在所述第一电动船舶和/或所述充电设备不满足所述充电第一条件的情况下，对所述第一电动船舶和换电设备进行换电第一条件判断。
[0024]可选地，所述充电第二条件包括：
[0025]所述充电设备的数量大于所述第一电动船舶的数量。
[0026]可选地，所述根据所述判断结果，确定对所述电动船舶的调度信息，包括：
[0027]在所述第一电动船舶以及所述充电设备满足充电的预定条件的情况下，根据所述充电需求信息，对所述第一电动船舶进行充电排序，获得所述第一电动船舶对应的第一调度信息；
[0028]或者，
[0029]在所述第一电动船舶和/或所述充电设备不满足所述充电第二条件的情况下，采用充电双目标函数对所述第一电动船舶进行充电排序的优化调度，获得所述第一电动船舶对应的第一调度信息。
[0030]可选地，所述充电双目标函数包括：令所有第一电动船舶的充电等待时间最短的第一目标函数，以及令所有第一电动船舶的电池成本最优的第二目标函数。
[0031]可选地，所述第一目标函数如下：
[0032][0033]其中，T
arrive,i
表示第i艘船舶的到港时间，T
leave,j
表示第i艘船舶到港时正在充电的第j艘船舶的离港时间，N表示第i艘船舶到港时正在充电的船舶数量，i＝N+1、N+2、
……
、n；j＝1、
……
、i
‑
1，n表示满足充电第一条件的第一电动船舶的数量与N的和。
[0034]可选地，所述方法还包括：
[0035]计算第j艘船舶的离港时间；
[0036]其中，所述第j艘船舶的离港时间T
leave,j
的计算公式如下：
[0037][0038]其中，SOC
arrive,j
表示所述第j艘船舶发送充电请求时的电池的电荷状态，S
j
为所述第j艘船舶的电池容量，P
j
为所述第j艘船舶正在使用的充电设备的充电功率，η
j
为所述第j艘船舶的充电效率。
[0039]可选地，所述第二目标函数如下：
[0040][0041]其中，F
1,i
表示第i艘船舶的充电过程中的成本，F
2,i
表示所述第i艘船舶行程结束后电池的剩余价值，i＝1、
……
、n。
[0042]可选地，所述第i艘船舶的充电过程中的成本以及所述第i艘船舶行程结束后电池的剩余价值的计算公式如下：
[0043][0044]其中，P
i,t
表示所述第i艘船舶在第t时刻的充电功率，T
leave,i
表示第i艘船舶的离港时间，T
start,i
表示第i艘船舶的开始充电的时间，C(t)表示所述第i艘船舶在第t时刻的峰谷电价，Δt表示所述第i艘船舶的开始充电的时间与离港时间的时间差值；SOC
end,i
表示所述第i艘船舶完成航程后的电池剩余电荷，C
r
表示所述第i艘船舶的电池电量残值回收价值，S
i
为第i艘船舶的电池容量。
[0045]可选地，所述采用双目标函数对所述第一电动船舶进行充电排序的优化调度，获得所述第一电动船舶对应的第一调度信息，包括：
[0046]基于第一目标函数对所述第一电动船舶进行充电排序，获得令所有第一电动船舶的充电等待时间最短的至少一个第一排序结果；
[0047]基于所述第二目标函数，对所述第一电动船舶进行充电排序，获得令所有第一电动船舶的电池成本最优的至少一个第二排序结果；
[0048]根据所述第一排序结果和所述第二排序结果，确定满足充电双目标函数的充电群组，所述充电群组指示所述第一电动船舶对应的第一调度信息；
[0049]所述充电群组如下：
[0050][0051]其中，t
i,x
表示第i艘船舶将于t时本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种电动船舶的充换电调度方法，应用于调度系统，其特征在于，包括：接收电动船舶的船载终端发送的用电需求信息；根据所述用电需求信息，确定所述电动船舶以及供电设备是否满足供电的预定条件，获得判断结果；根据所述判断结果，确定对所述电动船舶的调度信息；向所述船载终端和所述供电设备发送所述调度信息。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述用电需求信息包括：充电请求或者换电请求；电池包的电荷状态SOC信息；所述电动船舶的航程目的地信息；所述电动船舶的到港时间信息；所述电动船舶的停泊时间信息。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，在所述用电需求信息包括所述充电请求的情况下，所述供电设备包括充电设备；在所述用电需求信息包括所述换电请求的情况下，所述供电设备包括换电设备。4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述用电需求信息，确定所述电动船舶以及供电设备是否满足供电的预定条件，获得判断结果，包括：根据所述用电需求信息中的充电需求信息，对所述充电需求信息对应的第一电动船舶以及充电设备进行充电第一条件判断；在所述第一电动船舶以及所述充电设备满足所述充电第一条件的情况下，对所述第一电动船舶以及所述充电设备进行充电第二条件判断；在所述第一电动船舶以及所述充电设备满足所述充电第二条件的情况下，确定所述第一电动船舶以及所述充电设备满足充电的预定条件。5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：在所述第一电动船舶和/或所述充电设备不满足所述充电第一条件的情况下，对所述第一电动船舶和换电设备进行换电第一条件判断。6.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述充电第二条件包括：所述充电设备的数量大于所述第一电动船舶的数量。7.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述根据所述判断结果，确定对所述电动船舶的调度信息，包括：在所述第一电动船舶以及所述充电设备满足充电的预定条件的情况下，根据所述充电需求信息，对所述第一电动船舶进行充电排序，获得所述第一电动船舶对应的第一调度信息；或者，在所述第一电动船舶和/或所述充电设备不满足所述充电第二条件的情况下，采用充电双目标函数对所述第一电动船舶进行充电排序的优化调度，获得所述第一电动船舶对应的第一调度信息。8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述充电双目标函数包括：令所有第一电动船舶的充电等待时间最短的第一目标函数，以及令所有第一电动船舶的电池成本最优的
第二目标函数。9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述第一目标函数如下：其中，T
arrive,i
表示第i艘船舶的到港时间，T
leave,j
表示第i艘船舶到港时正在充电的第j艘船舶的离港时间，N表示第i艘船舶到港时正在充电的船舶数量，i＝N+1、N+2、
……
、n；j＝1、
……
、i
‑
1，n表示满足充电第一条件的第一电动船舶的数量与N的和。10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：计算第j艘船舶的离港时间；其中，所述第j艘船舶的离港时间T
leave,j
的计算公式如下：其中，SOC
arrive,j
表示所述第j艘船舶发送充电请求时的电池的电荷状态，S
j
为所述第j艘船舶的电池容量，P
j
为所述第j艘船舶正在使用的充电设备的充电功率，η
j
为所述第j艘船舶的充电效率。11.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述第二目标函数如下：其中，F
1,i
表示第i艘船舶的充电过程中的成本，F
2,i
表示所述第i艘船舶行程结束后电池的剩余价值，i＝1、
……
、n。12.根据权利要求11所述的方法，其特征在于，所述第i艘船舶的充电过程中的成本以及所述第i艘船舶行程结束后电池的剩余价值的计算公式如下：其中，P
i,t
表示所述第i艘船舶在第t时刻的充电功率，T
leave,i
表示第i艘船舶的离港时间，T
start,i
表示第i艘船舶的开始充电的时间，C(t)表示所述第i艘船舶在第t时刻的峰谷电价，Δt表示所述第i艘船舶的开始充电的时间与离港时间的时间差值；SOC
end,i
表示所述第i艘船舶完成航程后的电池剩余电荷，C
r
表示所述第i艘船舶的电池电量残值回收价值，S
i
为第i艘船舶的电池容量。13.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述采用双目标函数对所述第一电动船舶进行充电排序的优化调度，获得所述第一电动船舶对应的第一调度信息，包括：基于第一目标函数对所述第一电动船舶进行充电排序，获得令所有第一电动船舶的充电等待时间最短的至少一个第一排序结果；基于所述第二目标函数，对所述第一电动船舶进行充电排序，获得令所有第一电动船
舶的电池成本最优的至少一个第二排序结果；根据所述第一排序结果和所述第二排序结果，确定满足充电双目标函数的充电群组，所述充电群组指示所述第一电动船舶对应的第一调度信息；所述充电群组如下：其中，t
i,x
表示第i艘船舶将于t时刻到达第x个充电设备进行充电，Y表示充电设备的数量，Q表示待充电的第一...

【专利技术属性】
技术研发人员：苑荣雪，余娟，
申请(专利权)人：中移智行网络科技有限公司中国移动通信集团有限公司，
类型：发明
国别省市：