基于充换电全过程的共享汽车的电池调度方法及计算设备技术

本申请公开了基于充换电全过程的共享汽车的电池调度方法及计算设备

【技术实现步骤摘要】
基于充换电全过程的共享汽车的电池调度方法及计算设备


[0001]本申请涉及电力系统
，尤其涉及计及绿电消纳的换电站网络的电池调度方法及计算设备
。

技术介绍

[0002]近年来，随着计算机技术加速创新，共享模式给中国的经济发展注入了新鲜血液，电动汽车共享服务模式也应运而生
。
在共享模式下，用户可通过移动互联网在任意共享车站借还电动汽车完成出行，根据实际使用时间或行驶距离支付费用
。
但在当前发展中，共享电动汽车运营成本高，充电桩建设运营困难，汽车充电补给时间长，电池配送网络规划存在不足
、
发展滞后等问题，极大程度地影响了租车用户体验，也制约了共享电动汽车的发展
。
[0003]有鉴于此，需要一种针对共享电动汽车的电池调度方案
。

技术实现思路

[0004]本申请提供了基于充换电全过程的共享汽车的电池调度方法及计算设备，以力图解决或者至少缓解上面存在的至少一个问题
。
[0005]根据本申请的一个方面，提供了基于充换电全过程的共享汽车的电池调度方法，包括：建立分时段控制电池充电模型，所述电池充电模型指示各时段下各充电状态的电池数量；至少基于各时段的充电电价，确定充电成本，并结合移动换电车的配送成本，得到总运营成本；基于移动换电车到达换电需求点的时间，确定用户满意度；以所述用户满意度最高为第一目标
、
总运营成本最低为第二目标，并对电池充电状态和移动换电车状态进行约束，以形成电池调度模型；求解所述电池调度模型，以得到各移动换电车配送电池到各换电需求点的配送路径
。
[0006]可选地，根据本申请的方法还包括：基于各时段的充电时长和充电电价
、
电池充电功率和充电效率，确定出电池充电成本，其中时段包括低谷时段
、
平峰时段和高峰时段，充电时段根据充电需求量与各时段可充电电量的关系来确定
。
[0007]可选地，在根据本申请的方法中，当所述充电需求量低于低谷时段可充电电量时，确定低谷时段为充电时段；当所述充电需求量低于低谷时段与平峰时段可充电电量之和时，确定低谷时段和平峰时段为充电时段，且优先选择低谷时段进行电量补充；当所述充电需求量高于低谷时段与平峰时段可充电电量之和时，确定全时段为充电时段，且按照低谷时段
、
平峰时段
、
高峰时段的顺序进行电量补充
。
[0008]可选地，在根据本申请的方法中，移动换电车的配送成本包括：移动换电车固定成本
、
移动换电车运输成本和电池利用损失成本
。
[0009]可选地，根据本申请的方法还包括：移动换电车的配送成本包括：基于所述移动换电车单次启动成本和已启动移动换电车的数量，确定所述移动换电车固定成本；根据移动换电车单位里程运输费用与行驶里程，确定出所述移动换电车运输成本；当所述移动换电车到达换电需求点的到达时间小于预定时间时，根据损失系数和到达时间确定电池利用损
失成本，其中所述预定时间基于换电需求点的期望时间和电池需求量
、
装卸电池所需时间来确定；将所述移动换电车固定成本
、
所述移动换电车运输成本以及所述电池利用损失成本之和，作为移动换电车的配送成本
。
[0010]可选地，在根据本申请的方法中，总运营成本表示为：
[0011]Z2＝
C
c
+C
fi
+C
pr
+C
tp
，
[0012]式中，
Z2为总运营成本，
C
c
为电池充电成本，
C
fi
为移动换电车固定成本，
C
pr
为移动换电车运输成本，
C
tp
为电池利用损失成本
。
[0013]可选地，根据本申请的方法还包括：至少基于换电需求点的期望时间和用户可接受的最晚时间，确定用户需求时间窗；若移动换电车到达时间在需求时间窗内，则根据到达时间及用户时间敏感系数，确定用户满意度；若移动换电车到达时间不在所述需求时间窗内，则确定所述用户满意度为固定值
。
[0014]可选地，根据本申请的方法还包括：若到达时间小于所述需求时间窗的下限值，则所述用户满意度为1；若到达时间大于所述需求时间窗的上限值，则所述用户满意度为小于1的固定值
(
例如，
0)。
[0015]可选地，根据本申请的方法还包括：对电池充电状态和移动换电车状态进行约束，得到所述电池调度模型的约束条件，包括：充电行为约束
、
移动换电车运转约束
、
移动换电车装载量约束
、
移动换电车续航量约束
、
移动换电车服务时间约束
。
[0016]可选地，根据本申请的方法还包括：对第一目标函数和第二目标函数进行去量纲，对应得到具有统一量纲的第一目标函数和第二目标函数；利用线性加权法，将具有统一量纲的第一目标函数和第二目标函数转化为单目标函数，得到单目标的电池调度模型
。
[0017]可选地，在根据本申请的方法中，充电状态至少包括：已充满电
、
需要充电
、
正在充电
。
[0018]根据本申请的再一方面，提供了一种计算设备，包括：一个或多个处理器存储器；一个或多个程序，其中所述一个或多个程序存储在存储器中并被配置为由一个或多个处理器执行，一个或多个程序包括用于执行如上任一方法的指令
。
[0019]根据本申请的再一方面，提供了一种存储一个或多个程序的计算机可读存储介质，一个或多个程序包括指令，指令在被计算设备执行时，使得计算设备执行如上所述的任一方法
。
[0020]综上所述，根据本申请的方案，基于特定场景
——
共享电动汽车的运营场景，构建其特定的充换电电池配送网络，以集中充电站为中心
、
多辆移动换电车直接配送到换电需求点
(
即，共享电动汽车站点
)
，形成整体配送网络
。
其次，同时考虑电池充电状态的约束和移动换电车状态的约束，以电池充电和配送的总运营成本最低和用户满意度最高为目标，构建双目标多约束条件的电池调度模型，实现电池的合理配送
。
[0021]上述说明仅是本申请技术方案的概述，为了能够更清楚了解本申请的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本申请的上述和其它目的
、
特征和优点能够更明显易懂，以下特举本申请的具体实施方式
。
附图说明
[0022]为了实现上述以及相关目的，本文结合下面的描述和附图来描述某些说明性方
面，这些方面指示了可以实践本文所申请的原理的各种方式本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
基于充换电全过程的共享汽车的电池调度方法，包括：建立分时段控制电池充电模型，所述电池充电模型指示各时段下各充电状态的电池数量；至少基于各时段的充电电价，确定充电成本，并结合移动换电车的配送成本，得到总运营成本；基于移动换电车到达换电需求点的时间，确定用户满意度；以所述用户满意度最高为第一目标
、
总运营成本最低为第二目标，并对电池充电状态和移动换电车状态进行约束，以形成电池调度模型；以及求解所述电池调度模型，以得到各移动换电车配送电池到各换电需求点的配送路径
。2.
如权利要求1所述的方法，其中，所述至少基于各时段的充电电价，确定充电成本，包括：基于各时段的充电时长和充电电价
、
电池充电功率和充电效率，确定出电池充电成本，其中时段包括低谷时段
、
平峰时段和高峰时段，充电时段根据充电需求量与各时段可充电电量的关系来确定
。3.
如权利要求2所述的方法，其中，所述充电时段根据充电需求量与各时段可充电电量的关系来确定，包括：当所述充电需求量低于低谷时段可充电电量时，确定低谷时段为充电时段；当所述充电需求量低于低谷时段与平峰时段可充电电量之和时，确定低谷时段和平峰时段为充电时段，且优先选择低谷时段进行电量补充；当所述充电需求量高于低谷时段与平峰时段可充电电量之和时，确定全时段为充电时段，且按照低谷时段
、
平峰时段
、
高峰时段的顺序进行电量补充
。4.
如权利要求1‑3中任一项所述的方法，其中，所述移动换电车的配送成本包括：移动换电车固定成本
、
移动换电车运输成本和电池利用损失成本
。5.
如权利要求4所述的方法，其中，移动换电车的配送成本包括：基于所述移动换电车单次启动成本和已启动移动换电车的数量，确定所述移动换电车固定成本；根据移动换电车单位里程运输费用与行驶里程，确定出所述移动换电车运输成本；当所述移动换电车到达换电需求点的到达时间小于预定时间时，根据损失系数和到达时间确定电池利用损失成本，其中所述预定时间基于换电需...

【专利技术属性】
技术研发人员：张硕，李英姿，李薇，尤绍昀，董厚琦，
申请(专利权)人：北京科技大学，
类型：发明
国别省市：