[發明專利]換電站及有序換電控制裝置、方法

有效

• 申請號: 201710368050.9
• 申請日: 2017-05-23
• 公開（公告）號: CN107244312B
• 公開（公告）日: 2019-11-26
• 發明（設計）人: 陳炯;張建興
• 申請（專利權）人: 上海蔚來汽車有限公司
• 主分類號: B60S5/06
• 分類號: B60S5/06
• 代理公司: 11482 北京瀚仁知識產權代理事務所(普通合伙)
• 代理人: 郭文浩;吳曉芬<國際申請>=<國際公布>

本發明涉及換電站及有序換電控制裝置、方法，所述方法包括獲取特定時間段內電動汽車的換電請求；依據所預設的各預設細分時段換電站中各載能電池的電量計算方法，基于預設的約束條件和預設的優化目標，采用啟發式算法生成最優的換電請求分配方案。與現有技術相比，本發明提供的換電站及有序換電控制裝置、方法，可以控制電動汽車進行有序地動力電池更換，降低了電網損耗和負荷沖擊。

技術領域

本發明涉及電動汽車換電技術領域，具體涉及換電站及有序換電控制裝置、方法。

背景技術

換電站是為電動汽車的動力電池提供充電和動力電池快速更換的能源站，其可以實現電動汽車的快速補能，也可以將替換下來的動力電池可以作為儲能節點。但是，電動汽車的換電需求存在時間和空間的不確定性，當大量電動汽車進入換電站進行無序換電時，大規模換電電池的充電負荷值很高，將會對電網造成較大沖擊，增大電網運行控制的難度。同時，也會影響換電站的正常運行。

發明內容

為了解決現有技術中的上述問題，即為了解決電動汽車無序換電方式影響換電站和電網正常運行的技術問題，本發明提供了一種有序換電控制方法和裝置，同時還提供了一種包括該有序換電控制裝置的換電站。

第一方面，本發明中一種有序換電控制方法的技術方案是：

所述方法包括：

獲取特定時間段內電動汽車的換電請求；

依據所預設的各預設細分時段換電站中各載能電池的電量計算方法，基于預設的約束條件和預設的優化目標，采用啟發式算法生成最優的換電請求分配方案；

其中：

所述換電請求包括設定的最晚換電時間和期望更換載能電池的電量下限；

所述各預設細分時段為按照設定時段時長對所述特定時間段進行劃分的各時間段；

所述換電站中各載能電池的電量計算方法為依據前一細分時段換電站中所有載能電池狀態以及各充電工位的充電倍率計算當前細分時段換電站所有載能電池狀態的方法；

所述換電請求分配方案包括所分配的換電請求分配換電時刻、所分配載能電池的充電工位和所述各預設細分時段中各充電工位的充電倍率。

進一步地，本發明提供的一個優選技術方案為：

所述啟發式算法包括蒙特卡洛樹搜索法、或粒子群算法、或遺傳算法、或模擬退火算法。

進一步地，本發明提供的一個優選技術方案為：

所述換電站中各載能電池的電量計算方法為：

當換電站在特定時間段的t時刻沒有發生換電時，各載能電池的電量計算公式如下式所示：

其中，SOC_b(t)為t時刻第b個充電工位上載能電池的荷電狀態；SOC_b(t-1)為t-1時刻第b個充電工位上載能電池的荷電狀態；Rc_b(t-1)為t-1時刻第b個充電工位的充電倍率，1≤b≤No_bat，t≥1；Δt為充電倍率的變化時間間隔；

當換電站在特定時間段的t時刻發生換電時，各載能電池的電量計算公式如下式所示：

其中，swap_req(_n).SOC_empty為特定時間段內第n個換電請求被滿足后從電動汽車上替換下的載能電池的荷電狀態，n≥1；J為第b個對角線元素為0，其余對角線元素為1的單位對角矩陣；J′為b個對角線第元素為1，其余對角線元素為0的單位對角矩陣。

進一步地，本發明提供的一個優選技術方案為：