CN107512181B - 电池能量整合控制方法、存储介质、处理装置及控制系统 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及动力电池充电领域,具体涉及一种电池能量整合控制方法、存储介质、处理装置及控制系统。目的是为了解决被服务对象需求电量的多变性以及基础设施供电功率不足的问题,同时尽可能提高服务效率。本发明提出的电池能量整合控制方法,选择电量最大的动力电池作为要交付的目标电池,能够快速、高效地为用户提供满足电量要求的动力电池;当基础供电设施的功率不足时,选择电量最小的一块或多块动力电池作为能量整合的牺牲电池;将牺牲电池的功率和基础供电设施的功率合起来对目标电池供电,仍然能够快速、高效地为用户提供满足电量要求的动力电池;甚至,在基础供电设施发生断电情况下,控制系统依然能够尽可能地提供快速充电服务。

Description

电池能量整合控制方法、存储介质、处理装置及控制系统
技术领域
本发明涉及动力电池充电领域,具体涉及一种电池能量整合控制方法、存储介质、处理装置及控制系统。
背景技术
当前,电动汽车充电设施研究及产业发展十分迅速,为了解决用电高峰期电网负荷过大的问题,充电设备多采用新能源电池和单向功率模块,充当关键的中间储能系统。但是,在设备的运行过程中,由于被服务对象需求电量的多变性,供电功率和提供可服务电池的电能之间的矛盾,以及基础供电设施偶发的不稳定性,都对充电控制系统的研发提出了挑战。
申请号为201610118208.2的专利文件(公布日:2016.05.11)公开了一种储能式充电系统,如图1所示,该系统由集中直流母线400供电,其中所述直流母线400的功率由AC-DC模块100提供,所述直流母线400跨接储能单元500,一路或多路DC-DC充电模块200的输入取自该直流母线400。当所述AC-DC模块100输出功率不足时,由控制单元300通过控制AC-DC模块100的输出功率和各路DC-DC充电模块200的功率分配,来控制所述储能单元500放电,向所述DC-DC充电模块200提供能量,起到削峰填谷的作用,减小了AC-DC变换器的总功率,克服了新能源汽车充电站发展的电网供电容量瓶颈问题。但是,该系统对于电网功率不足时,如何满足客户要求的交付时间方面,没有提出相应的解决办法。
发明内容
为了解决现有技术中的上述问题,即为了解决被服务对象需求电量的多变性以及基础设施供电功率不足的问题,同时尽可能提高服务效率。本发明提出了一种电池能量整合控制方法、存储介质、处理装置及控制系统,能够快速、高效地提供满足客户需求电量和交付时间要求的动力电池。
本发明的一方面,提出一种电池能量整合控制方法,包括:
步骤S1,依据换电预约信息,从当前空闲动力电池中选取与该换电预约信息对应的动力电池,作为待交付的目标电池;
步骤S2,依据所述目标电池的剩余电量,以及所述换电预约信息中的目标电量、目标交付时间,计算所述目标电池在所述目标交付时间之内达到所述目标电量所需要的充电功率;
步骤S3,从外部电源、和/或剩余的空闲动力电池中,配置满足所述充电功率的电源输出,用于对所述目标电池进行充电。
优选地,所述目标电池为当前空闲动力电池中剩余电量最大的动力电池。
优选地,所述充电功率的计算方法为:
Pexp=(Q-Qcur)/t,
其中,Pexp为所述充电功率,Q为所述目标电量,Qcur为所述目标电池当前的剩余电量。
优选地,步骤S3具体为:
步骤S31,判断所述外部电源的功率,是否能够满足所述充电功率;若是,则转至步骤S32;否则转至步骤S33;
步骤S32,利用所述外部电源为所述目标电池充电;
步骤S33,从剩余的空闲动力电池中选择一块或多块能量输出电池,使得所述能量输出电池与所述外部电源合起来能够满足所述充电功率;
步骤S34,利用所述能量输出电池与所述外部电源同时为所述目标电池充电。
优选地,步骤S33中所述能量输出电池的选择方法为:
步骤S331,Pi=P;其中,Pi为当前能够用来为所述目标电池充电的功率,P为所述外部电源的功率;
步骤S332,在剩余的空闲动力电池中选择电量最小的一块电池:
Qvic=Min(Q1,Q2,…,Qn),
其中,Qvic为选择出来的所述电量最小的一块电池的电量,Qi为第i块电池的电量,i=1,2,...,n;n为当前剩余的空闲动力电池的数量;
步骤S333,计算当前能够用来为所述目标电池充电的功率Pi
Pi=Pi+Pvic
Pvic=Qvic/t,
其中,Pvic为步骤S332中选择出来的电池的功率,t为所述目标电池对应的目标交付时间;
步骤S334,若Pi<Pexp,则转至步骤S335;其中,Pexp为所述目标电池的充电功率;
步骤S335,n=n-1;若n≥1,则转至步骤S332。
优选地,若需要交付多块动力电池,则在步骤S3之后,还包括:
步骤S4,k=k+1;其中,k为当前正在充电的所述目标电池的数量,初值为0;
步骤S5,若k<m,则转至步骤S1;其中,m为需要交付的电池总数量。
优选地,对多块要交付的目标电池,同时进行充电。
优选地,各目标电池对应相同或不同的所述目标电量。
优选地,各目标电池对应相同或不同的所述目标交付时间。
优选地,所述外部电源为基础供电设施。
本发明的另一方面,提出一种电池能量整合控制系统,包括:中央控制系统、一个或多个控制子系统;
其中:
所述中央控制系统,基于上面所述的电池能量整合控制方法,选择所述目标交付电池和所述能量输出电池,并向对应的控制子系统发送充电或放电指令;
所述控制子系统,包括:控制单元、动力电池和双向AC/DC功率模块;
所述控制单元,用于读取对应动力电池的电量信息,发送给中央控制系统,并接收所述中央控制系统下达的充放电指令,控制对应的所述双向AC/DC功率模块,为对应的所述动力电池充电或放电。
优选地,由所述中央控制系统监测所述基础供电设施的功率,以及各动力电池的电量。
本发明的第三方面,提出另一种电池能量整合控制系统,包括:中央控制系统、一个或多个控制子系统;
其中:
所述中央控制系统,配置为:选择待交付的目标电池和能量输出电池;并向对应的控制子系统发送充电或放电指令,利用基础供电设施和/或所述能量输出电池为所述目标电池进行充电;
所述控制子系统,包括:控制单元、动力电池和双向AC/DC功率模块;
所述控制单元,配置为:读取对应动力电池的电量信息,发送给中央控制系统,并接收所述中央控制系统下达的充放电指令,控制对应的所述双向AC/DC功率模块,为对应的所述动力电池充电或放电。
优选地,由所述中央控制系统监测基础供电设施的功率,以及各动力电池的电量。
本发明的第四方面,提出一种存储介质,其中存储有多条程序,所述程序用于由处理器加载并执行上面所述的电池能量整合控制方法中的内容。
本发明的第五方面,提出一种处理装置,包括:处理器和存储器;
所述处理器,用于执行各程序;
所述存储器,用于存储多条程序;
所述程序由处理器加载并执行上面所述的电池能量整合控制方法中的内容。
本发明的有益效果:
本发明提出的电池能量整合控制方法,选择电量最大的动力电池作为要交付的目标电池,能够快速、高效地为用户提供满足电量要求的动力电池;当基础供电设施的功率不足时,选择电量最小的一块或多块动力电池作为能量输出电池;将所述能量输出电池的功率和基础供电设施的功率合起来对所述目标电池供电,仍然能够快速、高效地为用户提供满足电量要求的动力电池;甚至,在基础供电设施发生断电情况下,控制系统依然能够用这个方法尽可能地提供快速充电服务。另外,同时对多个目标电池进行充电,进一步提高了向用户交付动力电池的效率。
本发明提出的电池能量整合控制系统,由一个中央控制系统负责动力电池的选择和充放电控制,一个或多个控制子系统根据所述中央控制系统的指令控制对应的双向AC/DC,对动力电池进行充电或放电。本控制系统方便对各动力电池进行充电或放电控制,多个子系统能够并行工作,实现同时对多个目标电池进行充电,而且能够提供需求电量不同、交付时间不同的动力电池。
方案1、一种电池能量整合控制方法,其特征在于,包括:
步骤S1,依据换电预约信息,从当前空闲动力电池中选取与该换电预约信息对应的动力电池,作为待交付的目标电池;
步骤S2,依据所述目标电池的剩余电量,以及所述换电预约信息中的目标电量、目标交付时间,计算所述目标电池在所述目标交付时间之内达到所述目标电量所需要的充电功率;
步骤S3,从外部电源、和/或剩余的空闲动力电池中,配置满足所述充电功率的电源输出,用于对所述目标电池进行充电。
方案2、根据方案1所述的方法,其特征在于,所述目标电池为当前空闲动力电池中剩余电量最大的动力电池。
方案3、根据方案1所述的方法,其特征在于,所述充电功率的计算方法为:
Pexp=(Q-Qcur)/t,
其中,Pexp为所述充电功率,Q为所述目标电量,Qcur为所述目标电池当前的剩余电量。
方案4、根据方案3所述的方法,其特征在于,步骤S3具体为:
步骤S31,判断所述外部电源的功率,是否能够满足所述充电功率;若是,则转至步骤S32;否则,转至步骤S33;
步骤S32,利用所述外部电源为所述目标电池充电;
步骤S33,从剩余的空闲动力电池中选择一块或多块能量输出电池,使得所述能量输出电池与所述外部电源合起来能够满足所述需要的充电功率;
步骤S34,利用所述能量输出电池与所述外部电源同时为所述目标电池充电。
方案5、根据方案4所述的方法,其特征在于,步骤S33中所述能量输出电池的选择方法为:
步骤S331,Pi=P;其中,Pi为当前能够用来为所述目标电池充电的功率,P为所述外部电源的功率;
步骤S332,在剩余的空闲动力电池中选择电量最小的一块电池:
Qvic=Min(Q1,Q2,…,Qn),
其中,Qvic为选择出来的所述电量最小的一块电池的电量,Qi为第i块电池的电量,i=1,2,...,n;n为当前剩余的空闲动力电池的数量;
步骤S333,计算当前能够用来为所述目标电池充电的功率Pi
Pi=Pi+Pvic
Pvic=Qvic/t,
其中,Pvic为步骤S332中选择出来的电池的功率,t为所述目标电池对应的目标交付时间;
步骤S334,若Pi<Pexp,则转至步骤S335;其中,Pexp为所述目标电池需要的充电功率;
步骤S335,n=n-1;若n≥1,则转至步骤S332。
方案6、根据方案1-5中所述的任一项方法,其特征在于,若需要交付多块动力电池,则在步骤S3之后,还包括:
步骤S4,k=k+1;其中,k为当前正在充电的所述目标电池的数量,初值为0;
步骤S5,若k<m,则转至步骤S1;其中,m为需要交付的电池总数量。
方案7、根据方案6所述的方法,其特征在于,对多块要交付的目标电池,同时进行充电。
方案8、根据方案7所述的方法,其特征在于,各目标电池对应相同或不同的所述目标电量。
方案9、根据方案8所述的方法,其特征在于,各目标电池对应相同或不同的所述目标交付时间。
方案10、根据方案1-5中所述的任一项方法,其特征在于,所述外部电源为基础供电设施。
方案11、一种电池能量整合控制系统,其特征在于,包括:中央控制系统、一个或多个控制子系统;
其中,
所述中央控制系统,基于方案1-10中任一项所述的电池能量整合控制方法,选择所述目标交付电池和所述能量输出电池,并向对应的控制子系统发送充电或放电指令;
所述控制子系统,包括:控制单元、动力电池和双向AC/DC功率模块;
所述控制单元,用于读取对应动力电池的电量信息,发送给中央控制系统,并接收所述中央控制系统下达的充放电指令,控制对应的所述双向AC/DC功率模块,为对应的所述动力电池充电或放电。
方案12、根据方案11所述的系统,其特征在于,由所述中央控制系统监测所述基础供电设施的功率,以及各动力电池的电量。
方案13、一种电池能量整合控制系统,其特征在于,包括:中央控制系统、一个或多个控制子系统;
其中,
所述中央控制系统,配置为:选择待交付的目标电池和能量输出电池;并向对应的控制子系统发送充电或放电指令,利用基础供电设施和/或所述能量输出电池为所述目标电池进行充电;
所述控制子系统,包括:控制单元、动力电池和双向AC/DC功率模块;
所述控制单元,配置为:读取对应动力电池的电量信息,发送给中央控制系统,并接收所述中央控制系统下达的充放电指令,控制对应的所述双向AC/DC功率模块,为对应的所述动力电池充电或放电。
方案14、根据方案13所述的系统,其特征在于,由所述中央控制系统监测基础供电设施的功率,以及各动力电池的电量。
方案15、一种存储介质,其中存储有多条程序,其特征在于,所述程序用于由处理器加载并执行方案1-10中任一项所述方法中的内容。
方案16、一种处理装置,包括
处理器,用于执行各程序;以及
存储器,用于存储多条程序;
其特征在于,所述程序由处理器加载并执行方案1-10中任一项所述方法中的内容。
附图说明
图1是现有专利文件201610118208.2中储能式充电系统的构成示意图;
图2是本实施例中,只交付一块动力电池的流程示意图;
图3是本实施例中,交付多块动力电池的流程示意图;
图4是本实施例中,电池能量整合控制系统示意图。
具体实施方式
下面参照附图来描述本发明的优选实施方式。本领域技术人员应当理解的是,这些实施方式仅仅用于解释本发明的技术原理,并非旨在限制本发明的保护范围。
本发明拟解决的问题如下:
1)以多变的需求电量为目标,实现充电最短服务周期;
2)以多变的需求电量为目标,在基础供电设施功率不足以满足充电服务周期的条件下,控制系统仍然尽可能地保证服务周期;
3)在基础供电设施发生断电情况下,控制系统依然能尽可能地提供充电服务。
本发明的电池能量整合控制方法,为了尽快向用户交付满足需求电量的动力电池,选择换电站内电量最大的一块空闲动力电池,作为要交付的目标电池;如果基础供电设施的功率满足交付时间要求的话,就用基础供电设施对目标电池进行充电;否则,就在选完上述电量最大的动力电池后,在剩余的空闲动力电池中,选择电量最小的一块或多块动力电池,作为能量整合的牺牲电池,即能量输出电池;然后,利用所选择的能量输出电池与基础供电设施同时为目标电池充电,以便在用户要求的目标交付时间内完成对目标电池的充电。这里所说的空闲动力电池,是指换电站中,除去已经被选定的目标电池和能量输出电池之后余下的可以被用来充电或放电的动力电池。
电池能量整合控制方法的实施例(一):
依据用户的换电预约信息(包括但不限于:需要交付的电池数量、每块电池的目标电量、每块电池的目标交付时间等信息),只需要交付一块动力电池,假设换电站内总共有n块动力电池,需要交付的电池目标电量为Q,目标交付时间为t,基础供电设施的功率为P,如图2所示,电池能量整合控制方法包括以下步骤:
步骤S1,依据换电预约信息,从当前空闲动力电池中选取剩余电量最大的一块动力电池,作为待交付的目标电池;
步骤S2,依据所述目标电池的剩余电量,以及所述换电预约信息中的目标电量、目标交付时间,计算所述目标电池在所述目标交付时间之内达到所述目标电量所需要的充电功率,如公式(1)所示:
Pexp=(Q-Qcur)/t (1)
其中,Pexp为所述充电功率,Q为所述目标电量,Qcur为所述目标电池当前的剩余电量;
步骤S3,从基础供电设施和剩余的空闲动力电池中,配置满足所需要的充电功率的电源输出(只有满足这个充电功率,才能在目标交付时间内完成充电),用于对所述目标电池进行充电。
步骤S3具体为:
步骤S31,判断基础供电设施的功率是否能够满足所需要的充电功率;若是,则转至步骤S32;否则转至步骤S33;
步骤S32,利用基础供电设施为所述目标电池充电;
步骤S33,从剩余的空闲动力电池中选择一块或多块能量输出电池,使得所述能量输出电池与基础供电设施合起来能够满足所需要的充电功率;
步骤S34,利用所述能量输出电池与所述基础供电设施同时为所述目标电池充电。
其中,步骤S33中选择能量输出电池的方法为:
步骤S331,Pi=P;其中,Pi为当前能够用来为所述目标电池充电的功率,P为所述基础供电设施的功率;
步骤S332,在剩余的空闲动力电池中选择电量最小的一块电池,如公式(2)所示:
Qvic=Min(Q1,Q2,…,Qn) (2)
其中,Qvic为选择出来的所述电量最小的一块电池的电量,Qi为第i块电池的电量,i=1,2,...,n;n为当前剩余的空闲动力电池的数量;
步骤S333,计算当前能够用来为所述目标电池充电的功率Pi,如公式(3)、(4)所示:
Pi=Pi+Pvic (3)
Pvic=Qvic/t (4)
其中,Pvic为步骤S332中选择出来的电池的功率,t为所述目标电池对应的目标交付时间;
步骤S334,若Pi<Pexp,则转至步骤S335;其中,Pexp为通过公式(1)计算得到的所述目标电池需要的充电功率;
步骤S335,n=n-1;若n≥1,则转至步骤S332。
电池能量整合控制方法的实施例(二):
依据用户的换电预约信息,需要交付多块动力电池,假设换电站内总共有n块动力电池,待交付的目标电池数量为m,当前正在充电的所述目标电池的数量为k(从0开始计数);各目标电池对应的目标电量及目标交付时间可以相同,也可以不同,对于要交付的m块目标电池,可以依次充电,但优选的方式为同时进行充电,以便尽快完成交付。如图3所示,具体的能量整合控制方法为:
步骤S1,依据换电预约信息,从当前空闲动力电池中选取剩余电量最大的一块动力电池,作为待交付的目标电池;
步骤S2,依据所述目标电池的剩余电量,以及所述换电预约信息中与目标电池对应的目标电量、目标交付时间,计算所述目标电池在所述目标交付时间之内达到所述目标电量所需要的充电功率,如公式(1)所示;
步骤S31,判断基础供电设施的功率是否能够满足所需要的充电功率;若是,则转至步骤S32;否则转至步骤S33;
步骤S32,利用基础供电设施为所述目标电池充电;所述基础供电设施的剩余功率相应减少为P=P-Pexp,转至步骤S4;
步骤S33,从剩余的空闲动力电池中选择一块或多块能量输出电池,使得所述能量输出电池与基础供电设施合起来能够满足所需要的充电功率;具体选择方法,同上面所述的步骤S331~S335;如果把剩余的空闲动力电池都算进来,也达不到需要的充电功率,则无法满足余下的交付目标,本程序结束;
步骤S34,利用步骤S33所选出的能量输出电池与所述基础供电设施同时为所述目标电池充电;这时,所述基础供电设施的剩余功率相应减少为P=Pi-Pexp,转至步骤S4;
步骤S4,对已经开始充电的目标电池计数k=k+1;
步骤S5,若k<m,则转至步骤S1;否则,说明所有待交付的目标电池均已开始充电,本程序结束。
一种电池能量整合控制系统的实施例,如图4所示,包括:中央控制系统、n个控制子系统;每个控制子系统包括:控制单元、动力电池和双向AC/DC功率模块。
中央控制系统负责协调各控制子系统之间的功能、监测所述基础供电设施的功率以及各动力电池的电量信息,并基于上面所述的电池能量整合控制方法,选择所述目标交付电池和所述能量输出电池,并向对应的控制子系统发送充电或放电指令。
各子系统内,控制单元负责读取对应动力电池的电量信息,发送给中央控制系统;并接收中央控制系统下发的充放电指令,对双向AC/DC模块进行功率方向控制,为对应的动力电池进行充电或放电。
假设中央控制系统在接收到某位用户的交付需求后,选择了当前电量最大的#2动力电池为交付的目标电池,通过监测发现当前基础供电设施的输入功率P无法满足交付目标,在进行能量整合算法后,选择电量最小的两块电池#1和#n作为能量输出电池,发送充电指令给#2控制子系统,并且发送放电指令给#1和#n控制子系统。#2控制单元在接收到相应指令后,发送充电指令给#2AC/DC,实现对#2动力电池的充电功能;#1和#n控制单元在接收到放电指令后,发送放电指令给#1和#n AC/DC,实现对#1和#2动力电池放电,并将相应的电量逆变为交流,功率分别为P1、P2,将P1、P2和基础设施的输入功率P合并,统一给#2电池充电,完成交付目标。
另一种电池能量整合控制系统的实施例,系统构成也如图3所示,包括:中央控制系统、一个或多个控制子系统;每个控制子系统包括:控制单元、动力电池和双向AC/DC功率模块;
中央控制系统负责协调各控制子系统之间的功能、监测所述基础供电设施的功率以及各动力电池的电量,选择待交付的目标电池和能量输出电池,并向对应的控制子系统发送充电或放电指令;根据控制基础供电设施为目标电池供电,或者由基础供电设施和选择出的能量输出电池一起为目标电池充电。
控制单元,用于读取对应动力电池的电量信息,发送给中央控制系统,并接收所述中央控制系统下达的充放电指令,控制对应的所述双向AC/DC功率模块,为对应的所述动力电池充电或放电。
但是该系统采取的能量整合算法并不局限于上面所述的电池能量整合控制方法。
一种存储介质的实施例,其中存储有多条程序,所述程序用于由处理器加载并执行上面所述的电池能量整合控制方法中的内容。
一种处理装置的实施例,包括:处理器和存储器;
其中,处理器,用于执行各程序;存储器,用于存储多条程序;所述程序由处理器加载并执行上面所述的电池能量整合控制方法中的内容。
本领域技术人员应该能够意识到,结合本文中所公开的实施例描述的各示例的方法步骤、系统、单元,能够以电子硬件、计算机软件或者二者的结合来实现,为了清楚地说明电子硬件和软件的可互换性,在上述说明中已经按照功能一般性地描述了各示例的组成及步骤。这些功能究竟以电子硬件还是软件方式来执行,取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。本领域技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能,但是这种实现不应认为超出本发明的范围。
至此,已经结合附图所示的优选实施方式描述了本发明的技术方案,但是,本领域技术人员容易理解的是,本发明的保护范围显然不局限于这些具体实施方式。在不偏离本发明的原理的前提下,本领域技术人员可以对相关技术特征做出等同的更改或替换,这些更改或替换之后的技术方案都将落入本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种电池能量整合控制方法,其特征在于,包括:
步骤S1,依据换电预约信息,从当前空闲动力电池中选取与该换电预约信息对应的动力电池,作为待交付的目标电池;
步骤S2,依据所述目标电池的剩余电量,以及所述换电预约信息中的目标电量、目标交付时间,计算所述目标电池在所述目标交付时间之内达到所述目标电量所需要的充电功率;
步骤S3,从外部电源、和/或剩余的空闲动力电池中,配置满足所述充电功率的电源输出,用于对所述目标电池进行充电;
其中,
所述目标电池为当前空闲动力电池中剩余电量最大的动力电池;所述充电功率的计算方法为:
Pexp=(Q-Qcur)/t,
其中,Pexp为所述充电功率,Q为所述目标电量,Qcur为所述目标电池当前的剩余电量;t为所述目标交付时间;
步骤S3具体为:
步骤S31,判断所述外部电源的功率,是否能够满足所述充电功率;若是,则转至步骤S32;否则,转至步骤S33;
步骤S32,利用所述外部电源为所述目标电池充电;
步骤S33,从剩余的空闲动力电池中选择一块或多块能量输出电池,使得所述能量输出电池与所述外部电源合起来能够满足所述需要的充电功率;
步骤S34,利用所述能量输出电池与所述外部电源同时为所述目标电池充电;
步骤S33中所述能量输出电池的选择方法为:
步骤S331,Pi=P;其中,Pi为当前能够用来为所述目标电池充电的功率,P为所述外部电源的功率;
步骤S332,在剩余的空闲动力电池中选择电量最小的一块电池:
Qvic=Min(Q1,Q2,…,Qn),
其中,Qvic为选择出来的所述电量最小的一块电池的电量,Qi为第i块电池的电量,i=1,2,...,n;n为当前剩余的空闲动力电池的数量;
步骤S333,计算当前能够用来为所述目标电池充电的功率Pi
Pi=Pi+Pvic
Pvic=Qvic/t,
其中,Pvic为步骤S332中选择出来的电池的功率,t为所述目标电池对应的目标交付时间;
步骤S334,若Pi<Pexp,则转至步骤S335;其中,Pexp为所述目标电池需要的充电功率;
步骤S335,n=n-1;若n≥1,则转至步骤S332。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,若需要交付多块动力电池,则在步骤S3之后,还包括:
步骤S4,k=k+1;其中,k为当前正在充电的所述目标电池的数量,初值为0;
步骤S5,若k<m,则转至步骤S1;其中,m为需要交付的电池总数量。
3.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,对多块要交付的目标电池,同时进行充电。
4.根据权利要求3所述的方法,其特征在于,各目标电池对应相同或不同的所述目标电量。
5.根据权利要求4所述的方法,其特征在于,各目标电池对应相同或不同的所述目标交付时间。
6.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述外部电源为基础供电设施。
7.一种电池能量整合控制系统,其特征在于,包括:中央控制系统、一个或多个控制子系统;
其中,
所述中央控制系统,基于权利要求1-6中任一项所述的电池能量整合控制方法,选择所述目标交付电池和所述能量输出电池,并向对应的控制子系统发送充电或放电指令;
所述控制子系统,包括:控制单元、动力电池和双向AC/DC功率模块;
所述控制单元,用于读取对应动力电池的电量信息,发送给中央控制系统,并接收所述中央控制系统下达的充放电指令,控制对应的所述双向AC/DC功率模块,为对应的所述动力电池充电或放电。
8.根据权利要求7所述的系统,其特征在于,由所述中央控制系统监测所述外部电源的功率,以及各动力电池的电量,其中所述外部电源为基础供电设施。
9.一种存储介质,其中存储有多条程序,其特征在于,所述程序用于由处理器加载并执行权利要求1-6中任一项所述方法中的内容。
10.一种处理装置,包括
处理器,用于执行各程序;以及
存储器,用于存储多条程序;
其特征在于,所述程序由处理器加载并执行权利要求1-6中任一项所述方法中的内容。
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Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107512181B (zh) * 2017-07-11 2019-12-31 上海蔚来汽车有限公司 电池能量整合控制方法、存储介质、处理装置及控制系统
CN109693577A (zh) * 2018-12-26 2019-04-30 东莞钜威动力技术有限公司 电动车的预约换电方法及预约换电系统
CN113346584A (zh) * 2021-06-07 2021-09-03 易事特集团股份有限公司 支持停电后充换电的智能充换电系统、方法和存储介质
CN114243846A (zh) * 2021-12-22 2022-03-25 歌尔光学科技有限公司 供电控制方法、系统、可穿戴设备及计算机可读存储介质
CN114362350B (zh) * 2022-01-14 2023-07-28 杭州海康威视数字技术股份有限公司 用于摄像机的供电控制方法和供电控制装置

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101952137A (zh) * 2007-09-20 2011-01-19 佳境有限公司 电动车辆网络
CN103762703A (zh) * 2014-02-19 2014-04-30 国家电网公司 电动汽车充储放一体化充电站及充放电方法
JP2015008626A (ja) * 2014-08-11 2015-01-15 パナソニックIpマネジメント株式会社 電気自動車給電システム
CN105576772A (zh) * 2016-03-02 2016-05-11 英飞特电子(杭州)股份有限公司 一种储能式充电系统
CN106160144A (zh) * 2016-07-22 2016-11-23 中国电力科学研究院 一种家庭电动汽车用大功率快速充电系统

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102880777A (zh) * 2011-07-15 2013-01-16 杭州市电力局 一种电动汽车换电池数据交互方法、装置和系统
CN104670036B (zh) * 2013-11-28 2021-08-06 松下电器(美国)知识产权公司 信息输出方法以及信息输出系统
CN105812431A (zh) * 2014-12-31 2016-07-27 湖南国奥电力设备有限公司 一种电动汽车充电预约方法及系统
CN105730271A (zh) * 2016-02-03 2016-07-06 武汉天梯极客网络科技有限公司 一种电动车辆更换电池的方法和云管理服务器
CN107512181B (zh) * 2017-07-11 2019-12-31 上海蔚来汽车有限公司 电池能量整合控制方法、存储介质、处理装置及控制系统

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101952137A (zh) * 2007-09-20 2011-01-19 佳境有限公司 电动车辆网络
CN103762703A (zh) * 2014-02-19 2014-04-30 国家电网公司 电动汽车充储放一体化充电站及充放电方法
JP2015008626A (ja) * 2014-08-11 2015-01-15 パナソニックIpマネジメント株式会社 電気自動車給電システム
CN105576772A (zh) * 2016-03-02 2016-05-11 英飞特电子(杭州)股份有限公司 一种储能式充电系统
CN106160144A (zh) * 2016-07-22 2016-11-23 中国电力科学研究院 一种家庭电动汽车用大功率快速充电系统

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