[发明专利]换电站及有序换电控制装置、方法

权利要求书

1.一种有序换电控制方法，其特征在于，所述方法包括：

获取特定时间段内电动汽车的换电请求；

依据预设的各预设细分时段换电站中各载能电池的电量计算方法，基于预设的约束条件和预设的优化目标，采用启发式算法生成最优的换电请求分配方案；

其中：

所述换电请求包括设定的最晚换电时间和期望更换载能电池的电量下限；

所述各预设细分时段为按照设定时段时长对所述特定时间段进行划分的各时间段；

所述换电站中各载能电池的电量计算方法为依据前一细分时段换电站中所有载能电池状态以及各充电工位的充电倍率计算当前细分时段换电站所有载能电池状态的方法；

所述换电请求分配方案包括分配的换电请求分配换电时刻、分配载能电池的充电工位和所述各预设细分时段中各充电工位的充电倍率。

2.根据权利要求1所述的有序换电控制方法，其特征在于，

所述启发式算法包括蒙特卡洛树搜索法、或粒子群算法、或遗传算法、或模拟退火算法。

3.根据权利要求1所述的有序换电控制方法，其特征在于，所述换电站中各载能电池的电量计算方法为：

当换电站在特定时间段的t时刻没有发生换电时，各载能电池的电量计算公式如下式所示：

其中，SOC_b(t)为t时刻第b个充电工位上载能电池的荷电状态；SOC_b(t-1)为t-1时刻第b个充电工位上载能电池的荷电状态；Rc_b(t-1)为t-1时刻第b个充电工位的充电倍率，1≤b≤No_bat，No_bat为充电工位的总数，t≥1；Δt为充电倍率的变化时间间隔；

当换电站在特定时间段的t时刻发生换电时，各载能电池的电量计算公式如下式所示：

其中，swap_req(n).SOC_empty为特定时间段内第n个换电请求被满足后从电动汽车上替换下的载能电池的荷电状态，n≥1；J为第b个对角线元素为0，其余对角线元素为1的单位对角矩阵；J’为b个对角线第元素为1，其余对角线元素为0的单位对角矩阵。

4.根据权利要求1-3中任一项所述的有序换电控制方法，其特征在于，

所述预设的优化目标为单一优化目标G_s或组合优化目标G_c；其中，所述组合优化目标包括多个单一优化目标，所述组合优化目标G_c如下式所示：

G_c＝w₁G_1s+...w_iG_is...+w_mG_ms

其中，所述G_is为组合优化目标G_c的第i个单一优化目标，所述w_i为所述单一优化目标G_is的权重。

5.根据权利要求4所述的有序换电控制方法，其特征在于，

所述单一优化目标为换电请求中包含的最晚换电时间，及该换电请求对应的换电请求分配换电时刻的时间差值最大；或者，

所述单一优化目标为换电请求分配方案中分配载能电池的荷电状态裕度最大；或者，

所述单一优化目标为换电站对电动汽车替换下的载能电池充电后，电网的负荷曲线方差最小。

6.根据权利要求1-3中任一项所述的有序换电控制方法，其特征在于，

所述预设的约束条件包括最晚换电时间、期望更换载能电池的电量下限和充电倍率约束条件。