[发明专利]换电站及有序换电控制装置、方法

说明书

本发明涉及换电站及有序换电控制装置、方法，所述方法包括获取特定时间段内电动汽车的换电请求；依据所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。与现有技术相比，本发明提供的换电站及有序换电控制装置、方法，可以控制电动汽车进行有序地动力电池更换，降低了电网损耗和负荷冲击。

技术领域

本发明涉及电动汽车换电技术领域，具体涉及换电站及有序换电控制装置、方法。

背景技术

换电站是为电动汽车的动力电池提供充电和动力电池快速更换的能源站，其可以实现电动汽车的快速补能，也可以将替换下来的动力电池可以作为储能节点。但是，电动汽车的换电需求存在时间和空间的不确定性，当大量电动汽车进入换电站进行无序换电时，大规模换电电池的充电负荷值很高，将会对电网造成较大冲击，增大电网运行控制的难度。同时，也会影响换电站的正常运行。

发明内容

为了解决现有技术中的上述问题，即为了解决电动汽车无序换电方式影响换电站和电网正常运行的技术问题，本发明提供了一种有序换电控制方法和装置，同时还提供了一种包括该有序换电控制装置的换电站。

第一方面，本发明中一种有序换电控制方法的技术方案是：

所述方法包括：

获取特定时间段内电动汽车的换电请求；

依据所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所分配的换电请求分配换电时刻、所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。

进一步地，本发明提供的一个优选技术方案为：

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。

进一步地，本发明提供的一个优选技术方案为：

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，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。

进一步地，本发明提供的一个优选技术方案为：