CN108263222B - 确定电动汽车电池包更换的效用的方法和装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及新能源汽车技术，特别涉及用于估算电动汽车电池包更换的效用的方法和装置以及基于所述方法和装置的充电管理方法和系统。按照本发明一个方面的用于估算电动汽车电池包更换的效用的方法包含下列步骤：获取与第一电池包和第二电池包相关联的状态数据，所述状态数据包括所述第一电池包的使用历史以及所述第一电池包和第二电池包的性能参数；以及根据所述状态数据确定效用值，其中，所述效用值用于表征以所述第二电池包替换所述第一电池包的操作对所述第一电池包和所述第二电池包所属的电池包集合的使用效率和寿命的影响程度。本发明有助于提高换电模式下所管理电池的使用效率和延长其总体寿命。

Description

确定电动汽车电池包更换的效用的方法和装置
技术领域
本发明涉及新能源汽车技术，特别涉及用于估算电动汽车电池包更换的效用的方法和装置以及基于所述方法和装置的充电管理方法和系统。
背景技术
为了大幅减少汽车的二氧化碳排放量，汽车业正在投入大量的人力和物力来研发以电力作为动力源的新型汽车，例如混合动力汽车和纯电动汽车。纯电动汽车是指以车载电池为动力源，用电机驱动车轮行驶，符合道路交通、安全法规各项要求的车辆。由于对环境影响相对传统汽车较小，其前景被广泛看好。
然而，纯电动汽车市场的普及推广还存在不少困难。例如动力电池的能量补充就是一个比较突出的问题。具体而言，在新型汽车中，电池被用来存储电能，考虑到安全性、成本和使用寿命，目前开发的电动汽车的电池能量密度并不高，这限制了其每次充电后的续航距离。
纯电动汽车动力电池补充能量的模式一般包括充电模式和换电模式两大类。充电模式的缺点主要是充电时间长导致的用户体验不佳。换电模式的运行可以解决电动汽车续航里程短、充电难和成本高等一系列问题，因此是一种具有较好技术和市场前景的模式。在换电模式下，充电营运商负责对动力电池的统一管理，用户通过向充电站营运商租赁动力电池来获得充电服务。虽然换电模式有利于降低运营成本和提高用户体验，但是对于运营商而言，在管理数量巨大的电池时，如何提高电池的使用效率和延长其总体寿命将是一项艰巨的任务，特别是在用户的充电行为充满随机性和不确定性时。
发明内容
本发明的一个目的是提供一种用于估算电动汽车电池包更换的效用的方法，其有助于提高换电模式下所管理电池的使用效率和延长其总体寿命。
按照本发明一个方面的用于估算电动汽车电池包更换的效用的方法包含下列步骤：
获取与第一电池包和第二电池包相关联的状态数据，所述状态数据包括所述第一电池包的使用历史以及所述第一电池包和第二电池包的性能参数；以及
根据所述状态数据确定效用值，其中，所述效用值用于表征以所述第二电池包替换所述第一电池包的操作对所述第一电池包和所述第二电池包所属的电池包集合的使用效率和寿命的影响程度。
优选地，在上述方法中，所述状态数据包括所述第一电池包和第二电池包的性能参数以及所述第一电池包的使用历史。
优选地，在上述方法中，所述第一电池包和第二电池包的性能参数包括所述第一电池包和第二电池包的当前储能值、所述第二电池包的里程因子和功率因子，所述里程因子随所述第二电池包的最大可行驶里程的增大而增大，所述功率因子随所述第二电池包的最大可放电功率的增大而增大，所述效用值随所述第一电池包和第二电池包的当前储能值之差、所述里程因子和所述功率因子的增大而增大。
优选地，在上述方法中，所述第一电池包的使用历史为时间损耗因子和里程损耗因子，所述时间损耗因子随所述第一电池包自最近一次被投入使用以来的累计使用时间的增大而增大，所述里程损耗因子随所述第一电池包自最近一次被投入使用以来的累计行驶里程的增大而增大，所述效用值随所述时间损耗因子和里程损耗因子的增大而减小。
优选地，在上述方法中，如果满足条件
Max(E1，E2，EAverage)-Min(E1，E2，EAverage)/EAverage≥λ，则所述第一电池包和第二电池包的当前储能值之差ΔE按照下列方式确定：
ΔE＝(Enew-Eused)/EAverage
其中E1为新电池包的最大储能值，E2为旧电池包的最大储能值，EAverage为新旧电池包所属电池包集合中的电池包的最大储能值的平均值，λ为可通过实验方式确定的常数，Eused为旧电池包的当前储能值，Enew为新电池包的当前储能值。
优选地，在上述方法中，如果满足条件
Max(E1，E2，EAverage)-Min(E1，E2，EAverage)/EAverage＜λ，则所述第一电池包和第二电池包的当前储能值之差ΔE按照下列方式确定：
ΔE＝SOCnew-SOCused
其中E1为新电池包的最大储能值，E2为旧电池包的最大储能值，EAverage为新旧电池包所属电池包集合中的电池包的最大储能值的平均值，λ为可通过实验方式确定的常数，SOCnew为新电池包的荷电状态(SOC)电量，SOCused为旧电池包的SOC电量。
优选地，在上述方法中，所述效用值F按照下列方式确定：
F＝ΔE×Fr×Fp/(Dt×Dr)
其中ΔE为所述第一电池包和第二电池包的当前储能值之差，Fr为所述第二电池包的里程因子，Fp为所述第二电池包的功率因子，Dt为所述第一电池包的时间损耗因子，Dr为所述第一电池包的里程损耗因子。
本发明的另一个目的是提供一种充电管理方法，其有助于提高换电模式下所管理电池的使用效率和延长其总体寿命。
按照本发明另一个方面的充电管理方法包括下列步骤：
执行上述用于估算电动汽车电池包更换的效用的方法；以及
利用所述效用值对以所述第二电池包替换所述第一电池包的计费进行修正。
优选地，在上述充电管理方法中，按照下列方式修正以所述第二电池包替换所述第一电池包的计费：
Ps＝Pb×F
其中Pb为以所述第二电池包替换所述第一电池包所需收取的基础金额或扣除的基础积分，Ps为以所述第二电池包替换所述第一电池包所需收取的基础金额或扣除的基础积分的修正值。
优选地，在上述充电管理方法中，按照下列方式修正以所述第二电池包替换所述第一电池包的计费：
Ps＝Pb×F+Ph+Pl
其中Pb为以所述第二电池包替换所述第一电池包所需收取的基础金额或扣除的基础积分，Ps为以所述第二电池包替换所述第一电池包所需收取的基础金额或扣除的基础积分的修正值，Ph为以所述第二电池包替换所述第一电池包的人工介入加权值，Pl为以所述第二电池包替换所述第一电池包的地点加权值。
本发明的还有一个目的是提供一种用于估算电动汽车电池包更换的效用的装置，其有助于提高换电模式下所管理电池的使用效率和延长其总体寿命。
按照本发明另一方面的用于估算电动汽车电池包更换的效用的装置包含：
存储器，其配置为存储与第一电池包和第二电池包相关联的状态数据，所述状态数据包括所述第一电池包的使用历史以及所述第一电池包和第二电池包的性能参数；以及
处理器，其配置为根据所述状态数据确定效用值，其中，所述效用值用于表征以所述第二电池包替换所述第一电池包的操作对所述第一电池包和所述第二电池包所属的电池包集合的使用效率和寿命的影响程度。
本发明的还有一个目的是提供一种充电管理系统，其有助于提高换电模式下所管理电池的使用效率和延长其总体寿命。
按照本发明另一个方面的充电管理系统包括：
如上所述的用于估算电动汽车电池包更换的效用的装置；以及
与上述装置耦合的用户管理模块，
其中，所述用户管理模块被配置为利用所述效用值对以所述第二电池包替换所述第一电池包的操作的计费进行修正。
附图说明
本发明的上述和/或其它方面和优点将通过以下结合附图的各个方面的描述变得更加清晰和更容易理解，附图中相同或相似的单元采用相同的标号表示。附图包括：
图1为按照本发明一个实施例的用于处理支付系统安全漏洞信息的装置的示意框图。
图2为按照本发明另一个实施例的充电管理系统的示意框图。
图3为按照本发明另一个实施例的用于估算电动汽车电池包更换的效用的方法的流程图。
图4为按照本发明另一个实施例的充电管理方法的流程图。
具体实施方式
下面参照其中图示了本发明示意性实施例的附图更为全面地说明本发明。但本发明可以按不同形式来实现，而不应解读为仅限于本文给出的各实施例。给出的上述各实施例旨在使本文的披露全面完整，以将本发明的保护范围更为全面地传达给本领域技术人员。
在本说明书中，诸如“包含”和“包括”之类的用语表示除了具有在说明书和权利要求书中有直接和明确表述的单元和步骤以外，本发明的技术方案也不排除具有未被直接或明确表述的其它单元和步骤的情形。
诸如“第一”和“第二”之类的用语并不表示单元在时间、空间、大小等方面的顺序而仅仅是作区分各单元之用。
“耦合”应当理解为包括在两个单元之间直接传送电能量或电信号的情形，或者经过一个或多个第三单元间接传送电能量或电信号的情形。
按照本发明的一个方面，对于一个电池包集合中的一对电池包的更换，将确定该对电池包的更换操作所产生的效用值，即电池包更换操作对于该电池包集合的总体使用寿命和使用效率的影响程度。该效用值例如可以被用于向用户推荐更换电池的时机的确定、更换电池操作的费用的计算和充电站运营成本测算等。
需要指出的是，电池包集合应从宽泛的涵义上去理解，例如包括但不限于充电站运营商管理的所有电池包或者其子集，该子集可以是具有下列至少其中一项相同或相似属性的多个电池包：充电站所处地理区域、电池制造商、电池包生产批号和车型等。
按照本发明的另一方面，效用值的确定基于与该对电池包相关联的状态数据。优选地，状态数据包括将从车辆上更换下来的电池包(以下又称为“第一电池包”或“旧电池包”)的使用历史和性能参数以及将更换到车辆上的电池包(以下又称为“第二电池包”或“新电池包”)的性能参数。
图1为按照本发明一个实施例的用于估算电动汽车电池包更换的效用的装置的示意框图。图1所示的装置110包括通信模块111、存储器112和处理器113。
通信模块111被配置为与外部设备通信，例如从车辆接收其状态数据，向车辆发送更换电池的推荐信息，向充电管理系统发送电池更换操作的效用值等。存储器112与通信模块111耦合，其配置为存储与更换操作所涉及的电池包相关联的状态数据，例如旧电池包的使用历史和性能参数以及新电池包的性能参数等。处理器112与通信模块111和存储器113耦合，其配置为根据存储器112中存储的状态数据确定更换操作的效用值。
在本实施例中，优选地，利用新旧电池包的当前储能值、新电池包的里程因子和功率因子来表征电池包的性能，并且利用旧电池包的时间损耗因子和里程损耗因子来表征旧电池包的使用历史。
所述里程因子是一个与新电池包的最大可行驶里程相关的参数，其随最大可行驶里程的增大而增大(例如成正比例关系)。在本实施例中，优选地，可以将里程因子定义为新电池包的最大可行驶里程与基准最大可行驶里程之比，其中，基准最大可行驶里程可以是下列组中的其中一个值：电池包集合中全部电池包或处于未使用状态的电池包的平均最大可行驶里程、电池包集合中全部电池包或处于未使用状态的电池包的最大可行驶里程的中位数、电池包集合中全部电池包或处于未使用状态的电池包的最大可能性的最大可行驶里程(例如如果在处于未使用状态的电池包中，最大可行驶里程为a公里的电池包在电池包集合中的占比最高，则可以将a公里取作最大可能性的最大可行驶里程)。
所述功率因子是一个与新电池包的最大可放电功率相关的参数，其随新电池包的最大可放电功率的增大而增大(例如成正比例关系)。在本实施例中，优选地，可以将功率因子定义为新电池包的最大可放电功率与基准最大可放电功率之比，其中，基准最大可放电功率可以是下列组中的其中一个值：电池包集合中全部电池包或处于未使用状态的电池包的平均最大可放电功率、电池包集合中全部电池包或处于未使用状态的电池包的最大可放电功率的中位数、电池包集合中全部电池包或处于未使用状态的电池包的最大可能性的最大可放电功率(例如如果在处于未使用状态的电池包中，最大可放电功率为P千瓦的电池包在电池包集合中的占比最高，则可以将P千瓦取作最大可能性的最大可放电功率)。
所述时间损耗因子是一个与旧电池包自最近一次被投入使用以来的累计使用时间相关的参数，其随累计使用时间的增大而增大(例如成正比例关系)。优选地，可以将时间损耗因子定义为旧电池包的累计使用时间与基准累计使用时间之比，其中，基准累计使用时间可以针对每个用户专门设定(例如基于用户的行驶习惯、用户的会员等级等)。
所述里程损耗因子是一个与旧电池包自最近一次被投入使用以来的累计行驶里程相关的参数，其随累计行驶例程的增大而增大(例如成正比例关系)。优选地，可以将里程损耗因子定义为旧电池包的累计行驶里程与基准行驶里程之比，其中，基准累计使用时间可以针对每个用户专门设定(例如基于用户的行驶习惯、用户的会员等级等等)。
较大的新旧电池包当前储能值之差以及较大的电池包的时间损耗因子和里程损耗因子可以在很大程度上归因于对旧电池包的充分使用，但是这可能也预示着旧电池包处于深度放电状态，从而对电池寿命产生不利的影响，可见，在确定效用值时引入储能值之差以及时间损耗因子和里程损耗因子可以同时反映新旧电池包更换操作对所属电池包集合的使用效率和寿命的影响程度。
此外，较大的里程因子和功率因子表明新电池具有较好的性能，适当多地使用这类电池包对于延长电池包集合的总体工作寿命是有益的。但是另一方面，如果因为性能好的电池包被密集使用而导致性能差的电池包被闲置，则将影响到电池包集合的使用效率，可见，在确定效用值时引入里程因子和功率因子也同时反映了新旧电池包更换操作对所属电池包集合的使用效率和寿命的影响程度。
由上面的讨论可以看到，电池包集合的使用效率的提高和工作寿命的延长通常是两个相互冲突的目标。在本实施例中，为了在电池包集合的使用效率和工作寿命之间取得平衡以期获得最优或次优的整体效益，可以将效用值与上述性能参数和使用历史的关系限定为，效用值随新旧电池包的当前储能值之差、新电池包的里程因子和功率因子的增大而增大，并且随旧电池包的时间损耗因子和里程损耗因子的增大而减小。
在本实施例中，优选地，处理器113可配置为按照下列方式确定效用值F：
F＝ΔE×Fr×Fp/(Dt×Dr) (1)
其中ΔE为旧电池包和新电池包的当前储能值之差，Fr为新电池包的里程因子，Fp为新电池包的功率因子，Dt为旧电池包的时间损耗因子，Dr为旧电池包的里程损耗因子。
在本实施例中，优选地，处理器130可配置为根据预设的条件，以不同的方式确定新旧电池包的当前储能值之差ΔE。例如当满足式(2)所示的条件时，处理器130按照式(3)所示的方式确定储能值之差ΔE：
Max(E1，E2，EAverage)-Min(E1，E2，EAverage)/EAverage≥λ (2)
ΔE＝(Enew-Eused)/EAverage (3)
其中E1为新电池包的最大储能值，E2为旧电池包的最大储能值，EAverage为新旧电池包所属电池包集合中的电池包的最大储能值的平均值，Max表示取E1、E2和EAverage中的最大值，Min表示取E1、E2和EAverage中的最小值，λ为可通过实验方式确定的常数(其例如可在10％-15％的范围内取值，该范围含端点值)，Eused为旧电池包的当前储能值，Enew为新电池包的当前储能值。
另一方面，当满足式(4)所示的条件时，处理器130和按照式(5)所示的方式确定储能值之差ΔE：
Max(E1，E2，EAverage)-Min(E1，E2，EAverage)/EAverage＜λ (4)
ΔE＝SOCnew-SOCused (5)
其中E1为新电池包的最大储能值，E2为旧电池包的最大储能值，EAverage为新旧电池包所属电池包集合中的电池包的最大储能值的平均值，Max表示取E1、E2和EAverage中的最大值，Min表示取E1、E2和EAverage中的最小值，λ为可通过实验方式确定的常数(其例如可在10％-15％的范围内取值，该范围含端点值)，SOCnew为新电池包的SOC电量，SOCused为旧电池包的SOC电量。
图2为按照本发明另一个实施例的充电管理系统的示意框图。图2所示的充电管理系统10包括用于估算电动汽车电池包更换的效用的装置110和与装置110耦合的用户管理模块120，其中装置110可以采用上面借助图1所述的实施例的形式，此处不再赘述。
在本实施例中，用户管理模块120被配置为基于装置110确定的效用值执行多种应用任务。这些任务的例子包括但不限于确定向用户推荐更换电池的时机，计算更换电池操作的费用，设计用户充电奖励方案和测算充电站运营成本等。
在本实施例中，用户管理模块可利用效用值对电池更换操作的计费进行修正。优选地，用户管理模块120被配置为按照下列方式修正以新电池包替换旧电池包的计费：
Ps＝Pb×F (6)
其中Pb为以新电池包替换旧电池包所需收取的基础金额或扣除的基础积分，Ps为基础金额或扣除的基础积分的修正值。
在本实施例中，可以将更多的因素纳入计费的修正上，从而进一步提高换电模式下所管理电池的使用效率和延长其总体寿命。例如，优选地，用户管理模块120可配置为按照下列方式确定修正以新电池包替换旧电池包的计费：
Ps＝Pb×F+Ph+Pl (7)
其中Pb为以新电池包替换旧电池包所需收取的基础金额或扣除的基础积分，Ps为基础金额或扣除的基础积分的修正值，Ph为以新电池包替换旧电池包的人工介入加权值，Pl为以新电池包替换旧电池包的地点加权值。
Ph和Pl取值可以按照下列方式设定。例如如果用户是在全自动充电站自助更换电池包，则可以将Ph取值为零，如果需要服务人员提供更换电池包的服务，则可根据人工服务的性质和时间设定不同的Ph值。又如，Pl的值在缺省情况下为零，但是对于处于热点区域(如大型商场、高速公路服务区和交通枢纽等)的充电站，则可根据繁忙的程度、时间段等因素设定相应的加权值。
图3为按照本发明另一个实施例的用于估算电动汽车电池包更换的效用的方法的流程图。为阐述方便起见，本实施例采用上面借助图1所示的用于估算电动汽车电池包更换的效用的装置来实现，但是需要指出的是，本实施例的方法并不依赖于特定结构的装置。
如图3所示，在步骤310，通信模块111从车辆接收旧电池包的状态数据并将其存储在存储器112中。
随后进入步骤320，处理器113从存储器112中提取与新电池包和旧电池包相关联的状态数据。有关状态数据的含义和性质在上面借助图1所述的实施例中已有充分的描述，此处不再赘述。
接着进入步骤330，处理器113根据提取的状态数据确定效用值。有关确定效用值的具体方式在上面借助图1所述的实施例中已经有充分的描述，此处不再赘述。
最后，在步骤340中，通信模块111向外部装置输出处理器113确定的效用值。
图4为按照本发明另一个实施例的充电管理方法的流程图。示例性地，这里假设的应用场景为执行对电池更换操作的计费任务。为阐述方便起见，本实施例的方法采用上面借助图2所示的充电管理系统来实现，但是需要指出的是，本实施例的方法并不依赖于特定结构的充电管理系统。
如图4所示，在步骤410，用户管理模块120响应于来自用户的电池更换请求，指示装置110中的通信模块111从用户车辆接收车辆上的电池的状态数据并且将其存储在存储器112中。
随后进入步骤420，用户管理模块120确定当前可用的新电池包。在本实施例中，当前可用的新电池包可以是一个或多个充电站全部可用的新电池包，或者一个或多个充电站的部分可用的新电池包。当前可用电池包的确定可基于多种因素，例如包括但不限于电池制造商、生产批号和用户会员等级等。
接着进入步骤430，处理器113从存储器112中提取与旧电池包和可用的新电池包相关联的状态数据。有关状态数据的含义和性质在上面借助图1所述的实施例中已有充分的描述，此处不再赘述。
随后在步骤440，对于可用的新电池包中的每一个，处理器113根据提取的状态数据确定以其替换旧电池包时的效用值，由此得到一组效用值。有关确定效用值的具体方式在上面借助图1所述的实施例中已经有充分的描述，此处不再赘述。
接着进入步骤450，通信模块111向用户管理模块120输出处理器113确定的该组效用值。
随后在步骤460，用户管理模块120根据该组效用值，为用户选择一个或多个可选的新电池包并且计算用可选的新电池包替换旧电池包的费用。有关费用确定的具体方式在上面借助图2所述的实施例中已经有充分的描述，此处不再赘述。在本步骤中，用户管理模块120可以各种方式确定可选的新电池包，例如根据用户的电池更换偏好、费用敏感性等进行挑选。
接着，在步骤470，用户管理模块120向用户呈现与可选的新电池包对应的费用。
随后进入步骤480，用户管理模块120响应于用户的选择结果执行相应的操作。例如如果用户选择了其中一个可选的新电池包，则在完成电池包更换之前或之后，从用户账户中扣除与步骤460确定的费用对应的金额或积分；或者，如果用户未作选择，则中止此次电池更换服务。
提供本文中提出的实施例和示例，以便最好地说明按照本技术及其特定应用的实施例，并且由此使本领域的技术人员能够实施和使用本发明。但是，本领域的技术人员将会知道，仅为了便于说明和举例而提供以上描述和示例。所提出的描述不是意在涵盖本发明的各个方面或者将本发明局限于所公开的精确形式。
鉴于以上所述，本公开的范围通过以下权利要求书来确定。

Claims (14)

1.一种用于估算电动汽车电池包更换的效用的方法，其特征在于，包含下列步骤：
获取与第一电池包和第二电池包相关联的状态数据，所述状态数据包括所述第一电池包的使用历史以及所述第一电池包和第二电池包的性能参数；以及
根据所述状态数据确定效用值，其中，所述效用值用于表征以所述第二电池包替换所述第一电池包的操作对所述第一电池包和所述第二电池包所属的电池包集合的使用效率和寿命的影响程度，
其中，所述第一电池包和第二电池包的性能参数包括所述第一电池包和第二电池包的当前储能值、所述第二电池包的里程因子和功率因子，所述里程因子随所述第二电池包的最大可行驶里程的增大而增大，所述功率因子随所述第二电池包的最大可放电功率的增大而增大，所述效用值随所述第一电池包和第二电池包的当前储能值之差、所述里程因子和所述功率因子的增大而增大，
其中，所述效用值F按照下列方式确定：
F＝ΔE×Fr×Fp/(Dt×Dr)
其中ΔE为所述第一电池包和第二电池包的当前储能值之差，Fr为所述第二电池包的里程因子，Fp为所述第二电池包的功率因子，Dt为所述第一电池包的时间损耗因子，Dr为所述第一电池包的里程损耗因子。
2.如权利要求1所述的方法，其中，所述第一电池包的使用历史为时间损耗因子和里程损耗因子，所述时间损耗因子随所述第一电池包自最近一次被投入使用以来的累计使用时间的增大而增大，所述里程损耗因子随所述第一电池包自最近一次被投入使用以来的累计行驶里程的增大而增大，所述效用值随所述时间损耗因子和里程损耗因子的增大而减小。
3.如权利要求1所述的方法，如果满足条件Max(E1,E2,EAverage)-Min(E1,E2,EAverage)/EAverage≥λ，则所述第一电池包和第二电池包的当前储能值之差ΔE按照下列方式确定：
ΔE＝(Enew-Eused)/EAverage
其中E1为新电池包的最大储能值，E2为旧电池包的最大储能值，EAverage为新旧电池包所属电池包集合中的电池包的最大储能值的平均值，λ为可通过实验方式确定的常数，Eused为旧电池包的当前储能值，Enew为新电池包的当前储能值。
4.如权利要求1所述的方法，其中，如果满足条件Max(E1,E2,EAverage)-Min(E1,E2,EAverage)/EAverage＜λ，则所述第一电池包和第二电池包的当前储能值之差ΔE按照下列方式确定：
ΔE＝SOCnew-SOCused
其中E1为新电池包的最大储能值，E2为旧电池包的最大储能值，EAverage为新旧电池包所属电池包集合中的电池包的最大储能值的平均值，λ为可通过实验方式确定的常数，SOCnew为新电池包的SOC电量，SOCused为旧电池包的SOC电量。
5.一种充电管理方法，其特征在于，包括下列步骤：
执行如权利要求1-4中任意一项所述的方法；以及
利用所述效用值对以所述第二电池包替换所述第一电池包的计费进行修正。
6.如权利要求5所述的充电管理方法，其中，按照下列方式修正以所述第二电池包替换所述第一电池包的计费：
Ps＝Pb×F
其中Pb为以所述第二电池包替换所述第一电池包所需收取的基础金额或扣除的基础积分，Ps为以所述第二电池包替换所述第一电池包所需收取的基础金额或扣除的基础积分的修正值，F为所述效用值。
7.如权利要求5所述的充电管理方法，其中，按照下列方式修正以所述第二电池包替换所述第一电池包的计费：
Ps＝Pb×F+Ph+Pl
其中Pb为以所述第二电池包替换所述第一电池包所需收取的基础金额或扣除的基础积分，Ps为以所述第二电池包替换所述第一电池包所需收取的基础金额或扣除的基础积分的修正值，Ph为以所述第二电池包替换所述第一电池包的人工介入加权值，Pl为以所述第二电池包替换所述第一电池包的地点加权值，F为所述效用值。
8.一种用于估算电动汽车电池包更换的效用的装置，其特征在于，包含：
存储器，其配置为存储与第一电池包和第二电池包相关联的状态数据，所述状态数据包括所述第一电池包的使用历史以及所述第一电池包和第二电池包的性能参数；以及
处理器，其配置为根据所述状态数据确定效用值，其中，所述效用值用于表征以所述第二电池包替换所述第一电池包的操作对所述第一电池包和所述第二电池包所属的电池包集合的使用效率和寿命的影响程度，
其中，所述第一电池包和第二电池包的性能参数包括所述第一电池包和第二电池包的当前储能值、所述第二电池包的里程因子和功率因子，所述里程因子随所述第二电池包的最大可行驶里程的增大而增大，所述功率因子随所述第二电池包的最大可放电功率的增大而增大，所述效用值随所述第一电池包和第二电池包的当前储能值之差、所述里程因子和所述功率因子的增大而增大，
其中，所述处理器按照下列方式确定所述效用值F：
F＝ΔE×Fr×Fp/(Dt×Dr)
其中ΔE为所述第一电池包和第二电池包的当前储能值之差，Fr为所述第二电池包的里程因子，Fp为所述第二电池包的功率因子，Dt为所述第一电池包的时间损耗因子，Dr为所述第一电池包的里程损耗因子。
9.如权利要求8所述的装置，其中，所述第一电池包的使用历史为时间损耗因子和里程损耗因子，所述时间损耗因子随所述第一电池包自最近一次被投入使用以来的累计使用时间的增大而增大，所述里程损耗因子随所述第一电池包自最近一次被投入使用以来的累计行驶里程的增大而增大，所述效用值随所述时间损耗因子和里程损耗因子的增大而减小。
10.如权利要求8所述的装置，其中，如果满足条件Max(E1,E2,EAverage)-Min(E1,E2,EAverage)/EAverage≥λ，则所述处理器按照下列方式确定所述第一电池包和第二电池包的当前储能值之差ΔE：
ΔE＝(Enew-Eused)/EAverage
其中E1为新电池包的最大储能值，E2为旧电池包的最大储能值，EAverage为新旧电池包所属电池包集合中的电池包的最大储能值的平均值，λ为可通过实验方式确定的常数，Eused为旧电池包的当前储能值，Enew为新电池包的当前储能值。
11.如权利要求8所述的装置，其中，如果满足条件Max(E1,E2,EAverage)-Min(E1,E2,EAverage)/EAverage＜λ，所述处理器按照下列方式确定所述第一电池包和第二电池包的当前储能值之差ΔE：
ΔE＝SOCnew-SOCused
其中E1为新电池包的最大储能值，E2为旧电池包的最大储能值，EAverage为新旧电池包所属电池包集合中的电池包的最大储能值的平均值，λ为可通过实验方式确定的常数，SOCnew为新电池包的荷电状态(SOC)电量，SOCused为旧电池包的SOC电量。
12.一种充电管理系统，其特征在于，包括：
如权利要求8-11中任意一项所述的装置；以及
与如权利要求8-11中任意一项所述的装置耦合的用户管理模块，
其中，所述用户管理模块被配置为利用所述效用值对以所述第二电池包替换所述第一电池包的操作的计费进行修正。
13.如权利要求12所述的充电管理系统，其中，所述用户管理模块被配置为按照下列方式修正以所述第二电池包替换所述第一电池包的计费：
Ps＝Pb×F
其中Pb为以所述第二电池包替换所述第一电池包所需收取的基础金额或扣除的基础积分，Ps为以所述第二电池包替换所述第一电池包所需收取的基础金额或扣除的基础积分的修正值，F为所述效用值。
14.如权利要求12所述的充电管理系统，其中，所述用户管理模块被配置为按照下列方式确定修正以所述第二电池包替换所述第一电池包的计费：
Ps＝Pb×F+Ph+Pl
其中Pb为以所述第二电池包替换所述第一电池包所需收取的基础金额或扣除的基础积分，Ps为以所述第二电池包替换所述第一电池包所需收取的基础金额或扣除的基础积分的修正值，Ph为以所述第二电池包替换所述第一电池包的人工介入加权值，Pl为以所述第二电池包替换所述第一电池包的地点加权值，F为所述效用值。
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