CN102074978B - 充换电站及其充换电控制方法、系统和运行监控系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种充换电站充换电控制方法、系统以及充换电站运行监控系统和充换电站。该充换电控制方法包括：获取电动汽车的换电需求信息；根据电动汽车的换电需求信息对充换电站的电池充电和充换电站网络内的电池配送进行控制。本发明的方法、系统和充换电站通过换电需求预测、电池充电控制、电池配送来保证满足电动汽车的换电需求。

Description

充换电站及其充换电控制方法、系统和运行监控系统

技术领域

本发明涉及电动汽车充换电技术领域，尤其涉及一种充换电站充换电控制方法、系统以及充换电站运行监控系统和充换电站。

背景技术

随着电动汽车的普及推广，对电动汽车充电基础设施的需求也日趋增大。电动汽车充换电站的大量投入使用，将对电网产生多方面的影响。

现有的电动汽车充换电站电池运转效率不高，换电操作过程时间较长，不能满足电动汽车的充换电需求，充换电站的运行效率和经济性有待提高。

此外，现有的电动汽车充电方式都是即接(入电网)即充方式，电池接入电网后即刻充电，无任何充电控制，就像一个常规用电设备。此种方式在负荷高峰时会进一步增加电网的负担，增大电网调峰的困难，也不能完全发挥电动汽车充换电站在削峰填谷方面的积极作用，且对于充换电站的运行而言经济性较差。

发明内容

本发明要解决的一个技术问题是提供一种充换电站充换电控制方法，能够满足电动汽车的充换电需求。

本发明提供一种充换电站充换电控制方法，包括：

获取电动汽车的换电需求信息；

根据来自配网自动化系统的系统信息确定所述充换电站的最大可用充电容量；

根据电动汽车的换电需求信息对充换电站的电池充电进行控制；

根据电动汽车的换电需求信息对充换电站网络内的电池配送进行控制；

获取电动汽车的换电需求信息包括：获取电动汽车的电池剩余电量和地理方位信息，根据电动汽车的电池剩余电量和地理方位信息预测电动汽车的换电需求信息；或者，接收用户上报的电动汽车的换电需求信息；

根据电动汽车的换电需求信息对充换电站的电池充电进行控制包括：在最大可用充电容量限制下，根据电动汽车的换电需求信息对充换电站的电池充电功率进行控制，根据电动汽车的换电需求信息，通过电池充电控制在电动汽车到来时预先将更换的电池充满电；

假设第i号电池使用P_i的功率进行充电，那么第i号电池充满电所需的时间T_i=f(P_i)，而根据换电需求的预测结果，i号电池必须在M_i分钟时间内充好电，于是电池的充电控制问题可归结为一个数学规划问题，其目标函数是电池的总充电功率，其约束条件是必须在规定的时间内完成电池的充电；其数学模型为：

$\begin{array}{c}\min Z=\underset{i=1}{\overset{n}{\mathrm{\Σ}}}{P}_i\\ s.t.f\left(\mathrm{Pi}\right)\≤\mathrm{Mi}\end{array}$

求解上述数学规划问题，得到电池所需的充电功率，照此功率对电池进行充电，即可保证在电动汽车到来时准备好所需要的电池。

根据本发明充换电控制方法的一个实施例，根据所述电动汽车的换电需求信息对充换电站网络内的电池配送进行控制包括：根据电动汽车的换电需求信息确定充换电站的电池配送需求；根据充换电站的电池配送需求对充换电站网络内的电池配送进行调度。

根据本发明充换电控制方法的一个实施例，根据电动汽车的换电需求信息对充换电站网络内的电池配送进行控制包括：采集各个充换电站的空余充电容量和空余电池信息，以及充换电站的电池配送需求，结合充换电站的网络布局位置，生成充换电站网络内的电池配送方案。

本发明提供的充换电站充换电控制方法，预先获取电动汽车的换电需求信息，根据换电需求信息对充换电站的电池充电和换电进行控制，从而预先将一定数量的电池在电动汽车到来之前准备好，满足电动汽车的换电需求。

本发明要解决的一个技术问题是提供一种充换电站充换电控制系统，能够满足电动汽车的充换电需求。

本发明提供一种充换电站充换电控制系统，包括：

充换电站，用于获取充换电站的电动汽车换电需求信息，根据电动汽车换电需求信息确定电池配送需求，发送电池配送需求；

充换电站集控中心，用于获取充换电站的空余电池信息，接收来自充换电站的电池配送需求，根据充换电站的空余电池信息和电池需求信息确定充换电站网络内的电池配送调度；充换电站还用于根据电动汽车换电需求信息对电池充电进行控制；

充换电站还用于接收来自配网自动化系统的用电信息，根据系统用电信息确定充换电站的最大可用充电容量，在最大可用充电容量限制下，根据电动汽车换电需求信息对电池充电进行控制，根据电动汽车的换电需求信息，通过电池充电控制在电动汽车到来时预先将更换的电池充满电；

假设第i号电池使用P_i的功率进行充电，那么第i号电池充满电所需的时间T_i=f(P_i)，而根据换电需求的预测结果，i号电池必须在M_i分钟时间内充好电，于是电池的充电控制问题可归结为一个数学规划问题，其目标函数是电池的总充电功率，其约束条件是必须在规定的时间内完成电池的充电；其数学模型为：

$\begin{array}{c}\min Z=\underset{i=1}{\overset{n}{\mathrm{\Σ}}}{P}_i\\ s.t.f\left(\mathrm{Pi}\right)\≤\mathrm{Mi}\end{array}$

求解上述数学规划问题，得到电池所需的充电功率，照此功率对电池进行充电，即可保证在电动汽车到来时准备好所需要的电池。

根据本发明充换电控制系统的一个实施例，充换电站集控中心获取各个充换电站的电动汽车换电需求信息，将各个充换电站的电动汽车换电需求信息发送给对应的充换电站。

本发明提供的充换电控制系统，换电需求获取模块预先获取电动汽车的换电需求信息，配送需求确定模块根据换电需求信息确定电池配送需求，由充换电站集控中心统一配送，从而预先将一定数量的电池在电动汽车到来之前准备好，满足电动汽车的换电需求。

本发明还提供一种充换电站运行监控系统，包括：

换电需求获取模块，用于获取充换电站的电动汽车换电需求信息；

配送需求确定模块，用于根据电动汽车换电需求信息确定电池配送需求，发送电池配送需求；

电池充电控制模块，用于根据电动汽车换电需求信息对电池充电进行控制，根据电动汽车的换电需求信息，通过电池充电控制在电动汽车到来时预先将更换的电池充满电；

假设第i号电池使用P_i的功率进行充电，那么第i号电池充满电所需的时间T_i=f(P_i)，而根据换电需求的预测结果，i号电池必须在M_i分钟时间内充好电，于是电池的充电控制问题可归结为一个数学规划问题，其目标函数是电池的总充电功率，其约束条件是必须在规定的时间内完成电池的充电；其数学模型为：

$\begin{array}{c}\min Z=\underset{i=1}{\overset{n}{\mathrm{\Σ}}}{P}_i\\ s.t.f\left(\mathrm{Pi}\right)\≤\mathrm{Mi}\end{array}$

求解上述数学规划问题，得到电池所需的充电功率，照此功率对电池进行充电，即可保证在电动汽车到来时准备好所需要的电池；

系统信息接收模块，用于接收来自配网自动化系统的系统用电信息，根据系统用电信息确定充换电站的最大可用充电容量；

充电控制模块用于在最大可用充电容量限制下根据电动汽车换电需求信息对电池充电进行控制。

本发明还提供一种包含上述充换电站运行监控系统的充换电站。

附图说明

图1示出本发明的充换电站充换电控制方法的一个实施例的流程图；

图2示出本发明的充换电站充换电控制系统的一个实施例的结构图；

图3示出本发明的充换电站充换电控制方法的另一个实施例的流程图；

图4示出本发明的充换电站充换电控制方法的又一个实施例的流程图；

图5示出本发明的充换电站充换电控制方法的再一个实施例的流程图；

图6示出本发明的充换电站运行监控系统的一个实施例的框图；

图7示出本发明的充换电站运行监控系统的另一个实施例的框图；以及

图8示出一个区域充换电站网络的地理分布和当前电池需求信息示意图。

具体实施方式

下面参照附图对本发明进行更全面的描述，其中说明本发明的示例性实施例。在附图中，相同的标号表示相同或者相似的组件或者元素。

图1示出本发明的充换电站充换电控制方法的一个实施例的流程图。

如图1所示，在步骤102，获取电动汽车的换电需求信息。例如，充换电站可以通过例如短信、电话、互联网等方式接收用户上报的换电需求信息；可以例如通过车载GPRS(General Packet Radio Service，通用分组无线服务技术)监测电动汽车上电池的剩余容量、可续行里程、电动汽车地理方位等信息，根据监测的信息预测电动汽车的换电需求信息。

在步骤104，根据电动汽车的换电需求信息对充换电站的电池充电进行控制。

在步骤106，根据电动汽车的换电需求信息对充换电站网络内的电池配送进行控制。

上述实施例中，预先获取电动汽车的换电需求信息，根据换电需求信息对充换电站的电池充电和换电进行控制，从而预先将一定数量的电池在电动汽车到来之前准备好，以便电动汽车到来时在最短的时间内完成电池的更换，满足电动汽车的换电需求。

图2示出本发明的充换电站充换电控制系统的一个实施例的结构图。如图2所示，该充换电站充换电控制系统包括充换电站集控中心21和多个充换电站22。充换电站集控中心21管理多个充换电站22，是各个充换电站22的上级管理中心。各个充换电站22例如以远程网络的方式接入充换电站集控中心21。充换电站集控中心21与充换电站22按照一定的通信协议进行通信交互。充换电站22既可以主动将数据上送到充换电站集控中心21，也可以被动的响应充换电站集控中心21下发的命令将数据应答给充换电站集控中心21。各个充换电站22获取该充换电站的电动汽车换电需求信息，根据电动汽车换电需求信息确定该充换电站的电池配送需求，发送电池配送需求到充换电站集控中心21。充换电站集控中心21获取充换电站的空余电池信息，接收来自充换电站22的电池配送需求，根据充换电站的空余电池信息和电池需求信息确定充换电站网络内的电池配送调度。各个充换电站22可以通过充换电站运行监控系统执行上述操作和通信。

充换电站22例如可以通过车载GPRS对电动汽车的电池进行跟踪，获取电动汽车的电池的剩余电量、可续行里程、地理方位信息等数据，根据获得的数据预测电动汽车的充换电需求。电动汽车用户也可以通过短信、电话、互联网等方式将其换电需求发送给充换电站22，各个充换电站22接收用户上报的换电需求。也可以由充换电站集控中心21收集获取电动汽车的换电需求，然后将属于不同充换电站22的电动汽车的换电需求发送给各个充换电站22。也可以通过充换电站22和充换电站集控中心21配合完成电动汽车的换电需求的获取工作。例如，由充换电站集控中心21收集电动汽车用户通过短信、电话等方式上报的换电需求信息；各个充换电站对其电池进行跟踪，预测得到电池的换电需求，将这个预测结果传送到集控中心，集控中心统一收集下面各个充换电站送上来的需求预测和短信、电话等方式获取到的用户需求，然后综合形成充换电调度方案，通知充换电站安排充电或者对充换电站进行电池配送。

根据本发明的一个实施例，充换电站根据电动汽车换电需求信息对电池充电进行控制。例如，根据电动汽车的换电需求信息，通过电池充电控制在电动汽车到来时预先将更换的电池充满电。假设第i号电池使用P_i的功率进行充电，那么第i号电池充满电所需的时间T_i=f(P_i)，而根据换电需求的预测结果，i号电池必须在M_i分钟时间内充好电，于是电池的充电控制问题可归结为一个数学规划问题，其目标函数是电池的总充电功率，其约束条件是必须在规定的时间内完成电池的充电。其数学模型为：

$\begin{array}{c}\min Z=\underset{i=1}{\overset{n}{\mathrm{\Σ}}}{P}_i\\ s.t.f\left(\mathrm{Pi}\right)\≤\mathrm{Mi}\end{array}---\left(1\right)$

求解上述数学规划问题，得到电池所需的充电功率，照此功率对电池进行充电，即可保证在电动汽车到来时准备好所需要的电池。

根据本发明的一个实施例，充换电站还接收来自配网自动化系统的系统用电信息，根据系统用电信息确定充换电站的最大可用充电容量，在最大可用充电容量限制下，根据电动汽车换电需求信息对电池充电进行控制。在该实施例中，根据来自配网自动化系统的系统用电信息确定最大可用充电容量，最大可用充电容量限制下根据电动汽车换电需求信息对电池充电进行控制，克服了电动汽车即接即充方式的缺点，充分发挥了电动汽车充换电站在配电网削峰填谷方面的积极作用，提高了电动汽车充换电站的运行效率和经济性，具有良好的社会效益和经济效益。

图3示出本发明的充换电站充换电控制方法的另一个实施例的流程图。

如图3所示，在步骤302，例如通过车载GPRS获取电动汽车的电池剩余电量和地理方位信息。

在步骤304，根据电动汽车的电池剩余电量和地理方位信息预测电动汽车的换电需求信息。

在步骤306，根据电动汽车的换电需求信息对充换电站的电池充电进行控制。

上述实施例中，通过主动跟踪电动汽车的电池信息和地理位置，预测电动汽车的换电需求信息，根据预测的换电需求信息对充换电站的电池充电进行控制，既能较好地满足电动汽车的换电需求，又能自动获取换电需求信息，不需要用户操作或者干预，方便了用户的换电操作。

下面介绍预测电动汽车换电需求的一种具体实现。首先通过计算机对换电站进行建模。将充换电站配备的电池数目、电池类型、电池容量、主要服务的电动汽车的运行参数等数据输入计算机，建立起充换电站的基本计算机模型。充换电站运行监控系统可以实时采集充换电站内库存电池信息，通过车载GPRS模块实时监测电动汽车上电池的剩余容量、可续行里程、电动汽车地理方位等信息。计算机根据采集的运行数据通过充换电站基本模型的计算，以将要更换电池的时间点为序输出需更换电池的信息。电池的容量、续行里程等参数随着电池使用时间的增加而发生变化，换电站的电池维护模块将这些数据更新到计算机中，从而对换电站基本模型进行修正。

图4示出本发明的充换电站充换电控制方法的又一个实施例的流程图。

如图4所示，在步骤402，例如通过短信、电话、网络信息等接收用户上报的电动汽车的换电需求信息。

在步骤404，根据电动汽车的换电需求信息对充换电站的电池充电进行控制。通过控制充换电站的电池充电尽量满足电动汽车的换电需求。

在步骤406，根据电动汽车的换电需求信息确定充换电站的电池配送需求。如果充换电站不能通过自身的电池充电控制满足电动汽车的换电需求，则确定充换电站的电池配送需求。

在步骤408，根据充换电站的电池配送需求调度对充换电站的电池配送。

在上述实施例中，根据接收的电动汽车的换电需求信息对充换电站的电池充电进行控制，并通过充换电站网络内的电池配送尽量满足电动汽车的换电需求，从而更好地保证电动汽车的换电需要。

图5示出本发明的充换电站充换电控制方法的再一个实施例的流程图。

如图5所示，在步骤502，接收来自配网自动化系统的系统用电信息，根据来自配网自动化系统的系统用电信息确定充换电站的最大可用充电容量。

在步骤504，获取电动汽车的换电需求信息。

在步骤506，在充换电站的最大可用充电容量的限制下，根据电动汽车的换电需求信息对充换电站的电池充电进行控制。

在步骤508，根据电动汽车的换电需求信息确定充换电站的电池配送需求。

在步骤510，根据充换电站的电池配送需求调度对充换电站的电池配送。

在该实施例中，根据来自配网自动化系统的系统用电信息确定最大可用充电容量，在最大可用充电容量限制下根据电动汽车换电需求信息对电池充电进行控制，克服了电动汽车即接即充方式的缺点，充分发挥了电动汽车充换电站在配电网削峰填谷方面的积极作用，提高了电动汽车充换电站的运行效率和经济性。根据接收的电动汽车的换电需求信息对充换电站的电池充电进行控制，并通过充换电站网络内的电池配送尽量满足电动汽车的换电需求，从而更好地保证电动汽车的换电需要。

图6示出本发明的充换电站运行监控系统的一个实施例的框图。如图6所示，该实施例中充换电站运行监控系统包括换电需求获取模块61和配送需求确定模块62。其中，换电需求获取模块61获取充换电站的电动汽车换电需求信息，发送给配送需求确定模块62。配送需求确定模块62根据充换电站的电动汽车换电需求信息确定电池配送需求，向充换电站集控中心发送电池配送需求。充换电站集控中心根据接收的电池配送需求，统一进行电池配送。

上述实施例中，换电需求获取模块预先获取电动汽车的换电需求信息，配送需求确定模块根据换电需求信息确定电池配送需求，由充换电站集控中心统一配送，从而预先将一定数量的电池在电动汽车到来之前准备好，满足电动汽车的换电需求。

图7示出本发明的充换电站运行监控系统的另一个实施例的框图。如图7所示，该实施例中充换电站运行监控系统包括换电需求获取模块61、配送需求确定模块62和电池充电控制模块73。其中，电池充电控制模块73根据电动汽车换电需求信息对电池充电进行控制。

根据本发明的充换电站运行监控系统的一个实施例，充换电站运行监控系统还包括系统信息接收模块74。系统信息接收模块74接收来自配网自动化系统的系统用电信息，根据系统用电信息确定充换电站的最大可用充电容量；电池充电控制模块73在最大可用充电容量限制下根据电动汽车换电需求信息对电池充电进行控制。

上述实施例中，系统信息接收模块根据来自配网自动化系统的系统用电信息确定最大可用充电容量，电池充电控制模块在最大可用充电容量限制下根据电动汽车换电需求信息对电池充电进行控制，克服了电动汽车即接即充方式的缺点，充分发挥了电动汽车充换电站在配电网削峰填谷方面的积极作用，提高了电动汽车充换电站的运行效率和经济性。根据接收的电动汽车的换电需求信息对充换电站的电池充电进行控制，并通过充换电站网络内的电池配送尽量满足电动汽车的换电需求，从而更好地保证电动汽车的换电需要。

本说明书中各个实施例均采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其它实施例的不同之处，各个实施例之间相同或相似的部分相互参见即可。对于装置实施例而言，由于其与方法实施例基本相似，所以描述的比较简单，相关之处参见方法实施例的部分说明即可。

下面介绍本发明的一个应用例。在该应用例中，首先获得电动汽车的换电需求，根据电动汽车的换电需求对充换电站的电池充电进行控制，使其尽量满足该换电需求。一些情况下充换电站内的充电容量可能无法满足电动汽车的换电需求，此时可通过充换电站网络内的电池配送来解决上述问题，实现充换电站网络内的资源优化配置。电池配送方案的生成在充换电站集控中心完成。充换电站集控中心实时采集各个充换电站的空余充电容量和空余电池信息，以及急需补充的电池信息等数据，结合充换电站的网络布局位置，计算生成最优的电池配送方案。下面举例说明电池配送方案的生成过程。

某地区的10个充换电站组成了一个区域充换电网络，其地理分布和当前电池需求信息如图8所示。实心圆点代表该站有富余电池，旁边标出了富余的电池数目，空心圆点代表该站目前有电池缺口，缺口的电池数目标在旁边。由图可见，3号站需补充50箱电池，5号站需补充35箱电池。于是电池配送方案问题实质上就转化为一个物流最短路径问题，对于3号站和5号站，通过最短路径问题的求解按照距离远近分别列出可能给这两个站配送电池的充换电站，最后通过综合比较计算生成最优的电池配送方案。本发明中最短路径问题的求解使用了基于Dijkstra的优化算法，具有较高的效率。

本发明的描述是为了示例和描述起见而给出的，而并不是无遗漏的或者将本发明限于所公开的形式。很多修改和变化对于本领域的普通技术人员而言是显然的。选择和描述实施例是为了更好说明本发明的原理和实际应用，并且使本领域的普通技术人员能够理解本发明从而设计适于特定用途的带有各种修改的各种实施例。

Claims (9)

1.一种充换电站充换电控制方法，其特征在于，包括： 

获取电动汽车的换电需求信息； 

根据来自配网自动化系统的系统信息确定所述充换电站的最大可用充电容量； 

根据所述电动汽车的换电需求信息对充换电站的电池充电进行控制； 

根据所述电动汽车的换电需求信息对充换电站网络内的电池配送进行控制； 

所述获取电动汽车的换电需求信息包括： 

获取电动汽车的电池剩余电量和地理方位信息； 

根据所述电动汽车的电池剩余电量和地理方位信息预测所述电动汽车的换电需求信息； 

所述根据所述电动汽车的换电需求信息对充换电站的电池充电进行控制包括： 

在所述最大可用充电容量限制下，根据所述电动汽车的换电需求信息对所述充换电站的电池充电功率进行控制，根据电动汽车的换电需求信息，通过电池充电控制在电动汽车到来时预先将更换的电池充满电； 

假设第i号电池使用P_i的功率进行充电，那么第i号电池充满电所需的时间T_i＝f(P_i)，而根据换电需求的预测结果，i号电池必须在M_i分钟时间内充好电，于是电池的充电控制问题可归结为一个数学规划问题，其目标函数是电池的总充电功率，其约束条件是必须在规定的时间内完成电池的充电；其数学模型为： 

s.t.  f(P_i)≤M_i

其中，Z为电池的总充电功率，P_i为第i号电池的充电功率，f(P_i)为第i号电池充满电所需的时间，M_i为i号电池必须充好电的时间，n为充电的电池数； 

求解上述数学规划问题，得到电池所需的充电功率，照此功率对电池进行充电，即可保证在电动汽车到来时准备好所需要的电池。 

2.根据权利要求1所述的充换电站充换电控制方法，其特征在于，所述获取电动汽车的换电需求信息还包括： 

接收用户上报的电动汽车的换电需求信息。 

3.根据权利要求1所述的充换电站充换电控制方法，其特征在于，所述根据所述电动汽车的换电需求信息对充换电站网络内的电池配送进行控制包括： 

根据所述电动汽车的换电需求信息确定充换电站的电池配送需求； 

根据充换电站的电池配送需求对充换电站网络内的电池配送进行调度。 

4.根据权利要求1所述的充换电站充换电控制方法，其特征在于，所述根据所述电动汽车的换电需求信息对充换电站网络内的电池配送进行控制包括： 

采集各个充换电站的空余充电容量和空余电池信息，以及充换电站的电池配送需求，结合充换电站的网络布局位置，生成充换电站网络内的电池配送方案。 

5.一种充换电站充换电控制系统，其特征在于，包括： 

充换电站，用于获取所述充换电站的电动汽车换电需求信息，根据所述电动汽车换电需求信息确定电池配送需求，发送所述电池配送需求； 

所述充换电站还用于根据所述电动汽车换电需求信息对电池充电进行控制；根据电动汽车的换电需求信息，通过电池充电控制在电动汽车到来时预先将更换的电池充满电； 

假设第i号电池使用P_i的功率进行充电，那么第i号电池充满电所需的时间T_i＝f(P_i)，而根据换电需求的预测结果，i号电池必须在M_i分钟时间内充好电，于是电池的充电控制问题可归结为一个数学规划问题，其目标函数是电池的总充电功率，其约束条件是必须在规定的时间内完成电池的充电；其数学模型为： 

s.t.  f(Pi)≤M_i

其中，Z为电池的总充电功率，P_i为第i号电池的充电功率，f(P_i)为第i号电池充满电所需的时间，M_i为i号电池必须充好电的时间，n为充电的电池数； 

求解上述数学规划问题，得到电池所需的充电功率，照此功率对电池进行充电，即可保证在电动汽车到来时准备好所需要的电池； 

充换电站集控中心，用于获取充换电站的空余电池信息，接收来自充换电站的电池配送需求，根据充换电站的所述空余电池信息和所述电池需求信息确定充换电站网络内的电池配送调度； 

所述充换电站还用于接收来自配网自动化系统的系统用电信息，根据所述系统用电信息确定所述充换电站的最大可用充电容量，在所述最大可用充电容量限制下，根据所述电动汽车换电需求信息对电池充电进行控制。 

6.根据权利要求5所述的充换电站充换电控制系统，其特征在于，所述充换电站集控中心获取各个充换电站的电动汽车换电需求信息，将各个充换电站的所述电动汽车换电需求信息发送给对应的充换电站。 

7.一种充换电站运行监控系统，其特征在于，包括： 

换电需求获取模块，用于获取所述充换电站的电动汽车换电需求信息； 

配送需求确定模块，用于根据所述电动汽车换电需求信息确定电池配送需求，发送所述电池配送需求； 

电池充电控制模块，用于根据所述电动汽车换电需求信息对电池充电进行控制；根据电动汽车的换电需求信息，通过电池充电控制在电动汽车到来时预先将更换的电池充满电； 

假设第i号电池使用P_i的功率进行充电，那么第i号电池充满电所需的时间T_i＝f(P_i)，而根据换电需求的预测结果，i号电池必须在M_i分钟时间内充好电，于是电池的充电控制问题可归结为一个数学规划问题，其 目标函数是电池的总充电功率，其约束条件是必须在规定的时间内完成电池的充电；其数学模型为： 

s.t.  f(Pi)≤M_i

其中，Z为电池的总充电功率，Pi为第i号电池的充电功率，f(P_i)为第i号电池充满电所需的时间，M_i为i号电池必须充好电的时间，n为充电的电池数； 

求解上述数学规划问题，得到电池所需的充电功率，照此功率对电池进行充电，即可保证在电动汽车到来时准备好所需要的电池； 

系统信息接收模块，用于接收来自配网自动化系统的系统用电信息，根据所述系统用电信息确定所述充换电站的最大可用充电容量； 

所述充电控制模块用于在所述最大可用充电容量限制下根据所述电动汽车换电需求信息对电池充电进行控制。 

8.根据权利要求7所述的充换电站运行监控系统，其特征在于，所述换电需求获取模块通过车载GPRS获取电动汽车的电池剩余电量和地理方位信息，根据所述电动汽车的电池剩余电量和地理方位信息预测所述电动汽车的换电需求信息； 

或者， 

所述换电需求获取模块通过短信、电话、或者互联网接收用户上报的所述充换电站的电动汽车换电需求信息。 

9.一种充换电站，其特征在于，包括权利要求7-8中任意一项所述的充换电站运行监控系统。