CN111806284A - 充换电站的智能充电方法及装置 - Google Patents

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CN111806284A CN202010707463.7A CN202010707463A CN111806284A CN 111806284 A CN111806284 A CN 111806284A CN 202010707463 A CN202010707463 A CN 202010707463A CN 111806284 A CN111806284 A CN 111806284A
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Abstract

本发明公开了充换电站的智能充电方法及装置。该充换电站的智能充电方法包括以下步骤：若当前时间的满电电池数量达到运行条件，则获取电池的电池健康状态SOH和电量；根据电池的SOH确定是否有需要进行电池健康状态维护的电池；若没有需要进行电池健康状态维护的电池，判断当前时间的电价和下一运营阶段需要换电操作的电池的数量是否满足预设条件，若满足预设条件，选择没有故障且剩余电量最高的待充电电池进行充电。本发明将充换电站的运营时段和分时电价有机结合，可以制定更精准的充电策略，充分利用分时电价，降低充电成本，提高换电服务速度。

Description

充换电站的智能充电方法及装置
技术领域
本发明实施例涉及电动汽车充电技术领域，尤其涉及充换电站的智能充电方法及装置。
背景技术
为了保证电动汽车的安全连续行驶，动力电池电能的补充尤为重要。充换电站就是为电动汽车的动力电池提供充电和快速更换服务的能源站，根据《2020-2026年中国电动汽车充换电站市场运营态势及发展前景预测报告》数据显示：截止2020年3月，全国新能源汽车换电站保有量为433座。随着充换电站模式在价格、使用便利性、可靠性方面的优势逐步凸显，未来充换电站的需求将不断提高。
在传统的充换电站中，充换电站都离不开全天二十四小时的专人值守和维护保养，随着充换电站运营数量的不断增加，这一人力成本的投入愈加明显，充换电站的运营成本也不断提升。现有的充换电站的智能充电策略多着眼于利用分时电价和选择充电方式以达到减少充电成本，延长电池寿命的效果。然而还是存在分时电价利用不充分，充电成本高，换电服务慢的问题。
发明内容
本发明实施例提供了一种充换电站的智能充电方法及装置，以制定更精准的充电策略，实现分时电价的充分利用，降低充电成本，提高换电服务速度。
第一方面，本发明实施例提供了一种充换电站的智能充电方法，所述充换电站的智能充电方法包括：
若当前时间的满电电池数量达到运行条件，则获取电池的电池健康状态SOH和电量；
根据电池的SOH确定是否有需要进行电池健康状态维护的电池；
若没有需要进行电池健康状态维护的电池，判断当前时间的电价和下一运营阶段需要换电操作的电池的数量是否满足预设条件，若满足预设条件，选择没有故障且剩余电量最高的待充电电池进行充电。
可选地，根据电池的SOH确定是否有需要进行电池健康状态维护的电池之后，还包括：
若有需要进行电池健康状态维护的电池，则将需要进行电池健康状态维护的电池进行放电。
可选地，判断当前时间的电价和下一运营阶段需要换电操作的电池的数量是否满足预设条件，若满足预设条件，选择没有故障且剩余电量最高的待充电电池进行充电，包括：
判断当前时间的电价是否为平谷电价；
若当前时间的电价不是平谷电价，则判断下一运营阶段中需要进行换电操作的电池数量是否增加，以及判断距离下一更高电价的时间是否小于等于预设时间；
若所述下一运营阶段中需要进行换电操作的电池数量增加，且距离下一更高电价的时间小于等于预设时间，则选择没有故障且剩余电量最高的待充电池进行充电。
可选地，获取所述下一运营阶段需要换电操作的电池的数量，包括：
获取每个运营阶段需要换电操作的历史电池数量；
根据所述历史电池数量计算所述下一运营阶段需要换电操作的电池的数量。
可选地，在所述判断当前时间的电价是否为平谷电价之后，还包括：
若当前时间的电价为平谷电价，则选择一块没有故障且剩余电量最高的待充电池进行充电。
可选地，获取电池的电池健康状态SOH和电量之前还包括：
若所述充换电站中有待充电池，则判断当前时间的满电电池数量是否达到运行条件。
可选地，在判断当前时间的满电电池数量是否达到运行条件之前，还包括：
判断当前时间的充换电站的用电负荷是否小于所述充换电站的额定容量；
若所述用电负荷小于所述充换电站的额定容量，则判断所述充换电站中是否有待充电池。
可选地，在所述判断当前时间的满电电池数量是否达到运行条件之后，还包括：
若当前时间的满电电池数量没有达到运行条件，则选择一块没有故障且剩余电量最高的待充电池进行充电。
第二方面，本发明实施例提供了一种充换电站的智能充电装置，所述充换电站的智能充电装置包括：
电池健康状态SOH和电量获取模块，用于若当前时间的满电电池数量达到运行条件，则获取电池的电池健康状态SOH和电量；
电池健康状态维护确定模块，用于根据电池的SOH确定是否有需要进行电池健康状态维护的电池；
电池充电模块，用于若没有需要进行电池健康状态维护的电池，判断当前时间的电价和下一运营阶段需要换电操作的电池的数量是否满足预设条件，若满足预设条件，选择没有故障且剩余电量最高的待充电电池进行充电。
可选地，所述充换电站的智能充电装置还包括：
电池健康状态维护模块，用于在根据电池的SOH确定是否有需要进行电池健康状态维护的电池之后，若有需要进行电池健康状态维护的电池，则将需要进行电池健康状态维护的电池进行放电。
本发明实施例中，在满足满电电池数量达到运行条件且没有需要进行电池健康状态维护的电池的前提下，将电价和充换电站运营时段相结合，根据运营需求和分时电价统筹规划充电策略。并且在待充电池中选择没有故障且剩余电量最高的电池进行充电，在保证充电安全的基础上可以更快的提供满电电池以供换电需要。因此，与现有技术相比，本发明实施例可以制定更精准的充电策略，充分利用分时电价，降低充电成本，提高换电服务速度。
附图说明
图1是本发明实施例提供的一种充换电站的智能充电方法的流程示意图；
图2是本发明实施例提供的另一种充换电站的智能充电方法的流程示意图；
图3是本发明实施例提供的一种充换电站充电时的能量流向示意图；
图4是本发明实施例提供的一种充换电站需要电池健康状态维护的电池放电时的能量流向示意图；
图5是本发明实施例提供的又一种充换电站的智能充电方法的流程示意图；
图6是本发明实施例提供的一种充换电站的智能充电装置的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，而非对本发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部结构。
本发明实施例提供了一种充换电站的智能充电方法，该充电方法可以基于充换电站的智能充电装置来实现，该充电方法可适用于对充换电站中电池的充电管理。图1是本发明实施例提供的一种充换电站的智能充电方法的流程示意图。如图1所示，该充换电站的智能充电方法包括：
S110、若当前时间的满电电池数量达到运行条件，则获取电池的电池健康状态SOH和电量。
其中，满电电池数量大于等于换电需求量视为达到运行条件。可选地，不同时间不同运营阶段的换电需求量可以不同，每个运营阶段的换电需求量可以由工作人员根据实际情况设置，也可以由系统自动生成。电池健康状态(State Of Health，SOH)指电池的性能状态，可以表征当前电池相对于新电池存储电能的能力。可选地，电池的性能指标可以包括容量、内阻、循环次数和峰值功率等。
S120、根据电池的SOH确定是否有需要进行电池健康状态维护的电池。
获取电池的SOH之后，可以根据电池的SOH进行是否需要进行电池健康状态维护的判断，筛选故障电池并及时进行处理，有利于延长电池寿命和保证充电安全。示例性地，当满足以下一个或多个条件时，可以判定电池需要进行电池健康状态维护：电池容量衰减到容量阈值，或电池内阻增大到阻值阈值，或电池峰值功率下降到功率阈值等。其中，容量阈值、阻值阈值与功率阈值可以根据实际自行标定。
S130、若没有需要进行电池健康状态维护的电池，判断当前时间的电价和下一运营阶段需要换电操作的电池的数量是否满足预设条件，若满足预设条件，选择没有故障且剩余电量最高的待充电电池进行充电。
其中，换电操作是指电动汽车驶入充换电站后，工作人员直接使用满电电池替换车辆中的待充电池，此方法方便快捷，可以免去电动汽车因电池充电等待的时间，也可以加快充换电站的服务速度，以免排队等候。
对于运营阶段的划分，可以根据充换电站中满电电池的需求情况，以数量为标准将充换电站的每日运营分为不同的时段。比如将满电电池需求量超过第一阈值的时段划分为需求高峰期，其他时段均划分为非高峰期；或者设置多个阈值，梯度划分需求时段。
现有分时电价机制，一般将电价分为峰值电价和谷值电价，甚至多梯级电价。充换电站的运营阶段可能和分时电价在时间段上不重合，当前时间的电价和下一运营阶段的电价可能相同，可能不同；也有可能在下一运营阶段中电价会发生变化。虽然仅选择谷值电价期间进行充电可以有效降低成本，但不能保证满电电池数量达到运营需要。因此，需要综合考虑当前电价和运营条件，统筹规划充电策略，以在满足换电服务需求的基础上，尽可能的降低充电成本。
可选地，预设条件可以包括：当前电价不是谷值电价时，下一运营阶段换电需求量是否增加和下一运营阶段的电价是否增加。当下一运营阶段换电需求量增加且下一运营阶段的电价增加时，马上进行充电操作。
当确定需要进行充电操作时，选择没有故障的电池，可以保证充电的安全性，还可以减少由于对故障电池充电而浪费的电能和时间。对比待充电池的电量，选择剩余电量最高的待充电池，可以以最快的速度提供满电电池，以加快换电服务速度。
本发明实施例提供的充换电站的智能充电方法，在满足满电电池数量达到运行条件且没有需要进行电池健康状态维护的电池的前提下，将电价和充换电站运营时段相结合，根据运营需求和分时电价统筹规划充电策略。并且在待充电池中选择没有故障且剩余电量最高的电池进行充电，在保证充电安全的基础上可以更快的提供满电电池以供换电需要。因此，本发明实施例可以制定更精准的充电策略，充分利用分时电价，降低充电成本，提高换电服务速度。
图2是本发明实施例提供的另一种充换电站的智能充电方法的流程示意图。如图2所示，在上述各实施方式的基础上，可选地，该充换电站的智能充电方法包括：
S210、若当前时间的满电电池数量达到运行条件，则获取电池的电池健康状态SOH和电量。
S220、判断是否有需要进行电池健康状态维护的电池，若是则执行S230，若否则执行S240。
S230、将需要进行电池健康状态维护的电池进行放电。
其中，电池健康状态维护的目标为：尽可能的保证SOH维护放电时，释放的电能不要流入电网；和尽可能的保证电池最大程度的维护成果。
下面对充换电站充电和电池SOH维护放电时的能量流向进行具体的解释，但不作为对本申请的限定。
示例性地，图3是本发明实施例提供的一种充换电站充电时的能量流向示意图，如图3所示，充换电站的用电负载包括但不限于换电柜110、消防系统120、监控系统130、环境监控140、充电回路150(比如充电桩所在回路)与充放电回路160(比如换电所在回路)。
换电柜110、消防系统120、监控系统130和环境监控140直接与变压器210电连接。
此处以三个充电回路为例，分别为第一充电回路151、第二充电回路152与第三充电回路153。充电回路150通过AC-DC转换模块170与电网连接。以三个充放电回路为例，分别为第一充放电回路161、第二充放电回路162与第三充放电回路163。充放电回路160通过DC-DC转换模块180与过程控制系统(Process Control Systems，PCS)190连接，过程控制系统190与变压器210电连接。
充换电站的总功率通过变压器210输送至各用电负载，箭头表示功率流向。各用电负载消耗的总功率，可以认为是所有用电负载电表的瞬时功率之和，用P1表示。各用电负载可吸收的总能量，可以认为是正在充电的电池可以吸收的总能量之和，以E1表示。其中，单个电池可以吸收的能量＝单个电池的总容量-单个电池的电池能量状态(State OfEnergy，SOE)。
图4是本发明实施例提供的一种充换电站需要电池健康状态维护的电池放电时的能量流向示意图，如图4所示，当有需要进行电池健康状态维护的电池时，需要对其进行放电操作，此时释放的电能流向如图4中的箭头所示。电池放电的总功率，即双向充电机的正在放电的电表瞬时功率之和，用P2表示。电池可放电的总能量，即放电电池剩余的SOE之和，用E2表示。保证释放的电能不流回电网的基本思想为：保证P1>P2，且E1>E2。此处可以使用数据采集与监视控制(Supervisory Control And Data Acquisition，SCADA)软件调度实现。
可选地，在变压器210与各用电负载间可以增加逆功率保护器220和静态转换开关(Static Transfer Switch，STS)230作为保护，保证需要电池健康状态维护的电池放电时的多余电能能计时泄放，不释放到电网。
可选地，整车和电池架上放置的电池可以为同一型号电池。假如该电池的参数如下：电池容量为52.5kWh，标称电压为350.4V，最低电压为268.8V，最高电圧为403.2V。充电机最大输出能力为40kW，按0.5C(即按电池容量一半的电流)充电，充电机每路的正常输出充电功率为26.7kW。电池包默认按0.5C进行放电，放电功率不超过26.7kW。
放电时的能量调度策略如下：
当有新的电池包SOH维护需求时，事先需要得到P1和E2两个值。
1)P1>P2+30kW时，允许开启SOH维护。
2)在维护的过程中，如果站控在第一监控预设时间(比如3s)内连续监测到P1-安全余量(比如6kW)>P2，但P1-安全余量(比如6kW)<P2+26.7kW时，需要开启新的负载(如图4中的负载模块240，此处以四个负载为例，分别是第一负载241、第二负载242、第三负载243和第四负载244)。
3)在维护的过程中，如果在第二监控预设时间(比如1s)内连续监测到P1-安全余量(比如6kW)>P2,且P1-安全余量(比如6kW)<P2+17kW时,需要限制电池包的放电功率，如果监测到P1-安全余量(比如6kW)>P2+17kW时,放开限制，继续0.5C放电。
本实施方式中，将释放的电能再利用，可供充电桩用电或给其他负载供电，可以进一步降低充电成本，实现电能的充分利用。
S240、判断当前时间的电价是否为平谷电价，若是则执行S260，若否则执行S250。
其中，平谷时电价最低，此时给待充电池充电可以最大限度的减少充电费用。
S250、判断下一运营阶段中需要进行换电操作的电池数量是否增加，以及判断距离下一更高电价的时间是否小于等于预设时间，若是则执行S260，若否则返回S210。
其中，当同时满足上述两个条件时，需要进行充电操作。具体地，下一运营阶段需要换电的电池增加，代表为了给下一运营阶段提供足够多的满电电池，则当前时间需要进行充电的电池数量增加。在必须提供更多满电电池的前提下，需要尽量选择当前时间到下一运营阶段来临之前电价最低的时段进行充电。距下一更高电价的时间较短，表明现阶段电价低于下一阶段，因此当判断出距离下一更高电价的时间小于等于预设时间时对电池包进行充电，可以降低充电成本。
可选地，预设时间可以是一块电池充满电所需的时间，比如2小时。
进一步地，下一运营阶段中需要进行换电操作的电池数量的获取包括以下步骤：获取每个运营阶段需要换电操作的历史电池数量；根据历史电池数量计算下一运营阶段需要换电操作的电池的数量。
示例性地，历史电池数量可以是每小时统计的此时段内进行换电服务的电池数量。分析整理统计的历史数据，得到每天换电服务的峰值时段和谷值时段，或满电电池需求量时段的梯级分布，以此制定充电计划。其中，每个运营阶段的时间区间长度可以不同。在此基础上，历史电池数量还可以是统计的每天、每周、每月乃至每季度的满电电池需求量分布，以此制定更灵活的充电计划。比如，工作日换电高峰时段和休息日换电高峰时段时间点不同，满电电池需求量也不同，可以分别划分运营阶段；或者若夏季总体的换电需求量比春季高，那么充电计划中夏季每个运营阶段满电电池需求量就都要比春季高等等。可选地，充换电站运营阶段的划分可以人工统计处理数据，也可以使用智能算法得到运营阶段预测模型，并根据运营情况的变化适应更新运营阶段的划分。
根据上述由历史电池数量和当前的时间，可以得到下一运营阶段需要换电操作的电池的数量。比如，对比昨日运营阶段划分，预测今日下一运营阶段的时间段与换电需求量；或者根据去年今日的历史电池数量统计，同比得到今日下一运营阶段的时间段与换电需求量。
S260、选择没有故障且剩余电量最高的待充电池进行充电。
在本实施方式中，选择没有故障的待充电池，可以保证充电的安全性；选择剩余电量最高的待充电池，可以保证充电的速度，以便于最快的提供满电电池。在平谷电价时直接进行充电操作，可以保证成本最低；在非平谷电价时，可以在满足运营需求的前提下，综合考虑一般工业电网分时电价和待充电电池信息，制定最优的充电策略，使充电成本最低。
图5是本发明实施例提供的又一种充换电站的智能充电方法的流程示意图。如图5所示，在上述各实施方式的基础上，本实施方式对是否获取电池的电池健康状态SOH和电量的前提条件进行了进一步补充。可选地，该充换电站的智能充电方法包括：
S310、判断当前时间的充换电站的用电负荷是否小于充换电站的额定容量，若是则执行S320，若否则返回S310。
其中，除去换电用的电池充电负荷外，全站的用电负荷还包括充电桩用电和厂用电等。充换电站不能超负荷运转，所以需要在用电负荷小于充换电站的额定容量时再考虑是否要对待充电池进行充电，以免造成安全事故。
S320、判断充换电站中是否有待充电池，若是则执行S330、若否则返回S310。
S330、判断当前时间的满电电池数量是否达到运行条件，若是则执行S340，若否则执行S390。
其中，运行条件为充换电站内满电电池的数量大于等于换电需求量。当不满足运行条件时，需要立即执行充电操作。
S340、获取电池的电池健康状态SOH和电量。
S350、判断是否有需要进行电池健康状态维护的电池，若是则执行S360，若否则执行S370。
其中，根据电池的SOH来判断是否有需要进行电池健康状态维护的电池。
S360、将需要进行电池健康状态维护的电池进行放电。
S370、判断当前时间的电价是否为平谷电价，若是则执行S390，若否则执行S380。
S380、判断下一运营阶段中需要进行换电操作的电池数量是否增加，以及判断距离下一更高电价的时间是否小于等于预设时间，若是则执行S380，若否则返回S310。
S390、选择没有故障且剩余电量最高的待充电池进行充电。
本实施方式中，当充换电站的用电负荷小于额定容量时，才进行下一步判断，可以防止因过负荷运转造成的安全事故。在有待充电池的情况下，再进行下一步判断，防止因无待充电池造成后续步骤的无谓操作，使充电操作的判断条件更加精确。在满电电池数量不能到达运行条件时，直接进行充电操作，可以提供更快的服务，以免供不应求造成的等待。在满电电池数量达到运行条件时，进行后续一系列的判断，综合考虑电池健康状态、电价与运营阶段，在保证满足服务需求的基础上，保证安全性，降低充电成本。
本发明实施例还提供了一种充换电站的智能充电装置，该充换电站的智能充电装置可用于实现上述本发明任意实施例所提供的充换电站的智能充电方法，具有相应的有益效果。
图6是本发明实施例提供的一种充换电站的智能充电装置的结构示意图。如图6所示，该充换电站的智能充电装置包括：电池健康状态SOH和电量获取模块410、电池健康状态维护确定模块420和电池充电模块430。
电池健康状态SOH和电量获取模块410用于若当前时间的满电电池数量达到运行条件，则获取电池的电池健康状态SOH和电量。
电池健康状态维护确定模块420用于根据电池的SOH确定是否有需要进行电池健康状态维护的电池。
电池充电模块430用于若没有需要进行电池健康状态维护的电池，判断当前时间的电价和下一运营阶段需要换电操作的电池的数量是否满足预设条件，若满足预设条件，选择没有故障且剩余电量最高的待充电电池进行充电。
在上述实施例的基础上，该充换电站的智能充电装置还包括：电池健康状态维护模块，用于在根据电池的SOH确定是否有需要进行电池健康状态维护的电池之后，若有需要进行电池健康状态维护的电池，则将需要进行电池健康状态维护的电池进行放电。
在上述实施例的基础上，电池充电模块430对是否进行充电操作的判断进行了进一步的限定。电池充电模块430还用于判断当前时间的电价是否为平谷电价；若当前时间的电价不是平谷电价，则判断下一运营阶段中需要进行换电操作的电池数量是否增加，以及判断距离下一更高电价的时间是否小于等于预设时间；若下一运营阶段中需要进行换电操作的电池数量增加，且距离下一更高电价的时间小于等于预设时间，则选择没有故障且剩余电量最高的待充电池进行充电。
在上述实施例的基础上，该充换电站的智能充电装置还包括：电池数量获取模块，用于获取每个运营阶段需要换电操作的历史电池数量；根据历史电池数量计算下一运营阶段需要换电操作的电池的数量。
在上述实施例的基础上，该充换电站的智能充电装置还包括：平谷电价充电模块，用于在判断当前时间的电价是否为平谷电价之后，若当前时间的电价为平谷电价，则选择一块没有故障且剩余电量最高的待充电池进行充电。
在上述实施例的基础上，该充换电站的智能充电装置还包括：运行条件判断模块，用于在获取电池的电池健康状态SOH和电量之前，若充换电站中有待充电池，则判断当前时间的满电电池数量是否达到运行条件。
在上述实施例的基础上，该充换电站的智能充电装置还包括：待充电池判断模块，用于在判断当前时间的满电电池数量是否达到运行条件之前，判断当前时间的充换电站的用电负荷是否小于充换电站的额定容量；若用电负荷小于充换电站的额定容量，则判断充换电站中是否有待充电池。
在上述实施例的基础上，该充换电站的智能充电装置还包括：第二电池充电模块，用于在判断当前时间的满电电池数量是否达到运行条件之后，若当前时间的满电电池数量没有达到运行条件，则选择一块没有故障且剩余电量最高的待充电池进行充电。
注意，上述仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本发明不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本发明进行了较为详细的说明，但是本发明不仅仅限于以上实施例，在不脱离本发明构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本发明的范围由所附的权利要求范围决定。

Claims (10)

1.一种充换电站的智能充电方法，其特征在于，包括以下步骤：
若当前时间的满电电池数量达到运行条件，则获取电池的电池健康状态SOH和电量；
根据电池的SOH确定是否有需要进行电池健康状态维护的电池；
若没有需要进行电池健康状态维护的电池，判断当前时间的电价和下一运营阶段需要换电操作的电池的数量是否满足预设条件，若满足预设条件，选择没有故障且剩余电量最高的待充电电池进行充电。
2.根据权利要求1所述的充换电站的智能充电方法，其特征在于，根据电池的SOH确定是否有需要进行电池健康状态维护的电池之后，还包括：
若有需要进行电池健康状态维护的电池，则将需要进行电池健康状态维护的电池进行放电。
3.根据权利要求1所述的充换电站的智能充电方法，其特征在于，判断当前时间的电价和下一运营阶段需要换电操作的电池的数量是否满足预设条件，若满足预设条件，选择没有故障且剩余电量最高的待充电电池进行充电，包括：
判断当前时间的电价是否为平谷电价；
若当前时间的电价不是平谷电价，则判断下一运营阶段中需要进行换电操作的电池数量是否增加，以及判断距离下一更高电价的时间是否小于等于预设时间；
若所述下一运营阶段中需要进行换电操作的电池数量增加，且距离下一更高电价的时间小于等于预设时间，则选择没有故障且剩余电量最高的待充电池进行充电。
4.根据权利要求1或3所述的充换电站的智能充电方法，其特征在于，获取所述下一运营阶段需要换电操作的电池的数量，包括：
获取每个运营阶段需要换电操作的历史电池数量；
根据所述历史电池数量计算所述下一运营阶段需要换电操作的电池的数量。
5.根据权利要求3所述的充换电站的智能充电方法，其特征在于，在所述判断当前时间的电价是否为平谷电价之后，还包括：
若当前时间的电价为平谷电价，则选择一块没有故障且剩余电量最高的待充电池进行充电。
6.根据权利要求1所述的充换电站的智能充电方法，其特征在于，获取电池的电池健康状态SOH和电量之前还包括：
若所述充换电站中有待充电池，则判断当前时间的满电电池数量是否达到运行条件。
7.根据权利要求6所述的充换电站的智能充电方法，其特征在于，在判断当前时间的满电电池数量是否达到运行条件之前，还包括：
判断当前时间的充换电站的用电负荷是否小于所述充换电站的额定容量；
若所述用电负荷小于所述充换电站的额定容量，则判断所述充换电站中是否有待充电池。
8.根据权利要求6所述的充换电站的智能充电方法，其特征在于，在所述判断当前时间的满电电池数量是否达到运行条件之后，还包括：
若当前时间的满电电池数量没有达到运行条件，则选择一块没有故障且剩余电量最高的待充电池进行充电。
9.一种充换电站的智能充电装置，其特征在于，包括：
电池健康状态SOH和电量获取模块，用于若当前时间的满电电池数量达到运行条件，则获取电池的电池健康状态SOH和电量；
电池健康状态维护确定模块，用于根据电池的SOH确定是否有需要进行电池健康状态维护的电池；
电池充电模块，用于若没有需要进行电池健康状态维护的电池，判断当前时间的电价和下一运营阶段需要换电操作的电池的数量是否满足预设条件，若满足预设条件，选择没有故障且剩余电量最高的待充电电池进行充电。
10.根据权利要求9所述的充换电站的智能充电装置，其特征在于，还包括：
电池健康状态维护模块，用于在根据电池的SOH确定是否有需要进行电池健康状态维护的电池之后，若有需要进行电池健康状态维护的电池，则将需要进行电池健康状态维护的电池进行放电。
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Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111900774A (zh) * 2020-07-24 2020-11-06 博众精工科技股份有限公司 一种能量调度方法
CN113085650A (zh) * 2021-04-15 2021-07-09 深圳市万为物联科技有限公司 充换电柜峰谷电价下有序充电控制方法
CN113452056A (zh) * 2021-07-26 2021-09-28 北京市腾河智慧能源科技有限公司 电池换电柜的充电控制方法及系统、设备、存储介质
CN113459862A (zh) * 2021-05-21 2021-10-01 蓝谷智慧(北京)能源科技有限公司 换电站及其控制方法、控制装置、存储介质和电子设备
CN114506242A (zh) * 2022-02-16 2022-05-17 摩拜(北京)信息技术有限公司 换电柜及其换电方法和系统
CN114759661A (zh) * 2022-04-12 2022-07-15 清华大学 充换电模型的建立方法、装置和计算机设备
WO2023125513A1 (zh) * 2021-12-30 2023-07-06 奥动新能源汽车科技有限公司 充电控制方法、系统、电子设备及计算机可读存储介质
WO2023173250A1 (zh) * 2022-03-14 2023-09-21 时代电服科技有限公司 换电站电池维护管理方法、装置和系统
WO2023245963A1 (zh) * 2022-06-21 2023-12-28 三一重机有限公司 换电调度方法、系统及换电站

Citations (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5545967A (en) * 1995-07-21 1996-08-13 Precision Automation Systems, Inc. Automatic battery management system
DE19922137A1 (de) * 1999-05-12 2000-11-16 Still & Saxby Sarl Flurförderzeug mit einem Batterieblock
US20120130655A1 (en) * 2010-11-24 2012-05-24 Mitsubishi Electric Corporation Degradation monitoring method and degradation monitoring device for electricity storage device
US9302592B2 (en) * 2014-06-18 2016-04-05 Go-Tech Energy Co. Ltd. Electric vehicle battery exchanging system for reuse applications
CN105711433A (zh) * 2016-01-22 2016-06-29 江苏大学 一种电动汽车换电站电池质量远程监控系统及监控方法
CN106926717A (zh) * 2016-11-21 2017-07-07 蔚来汽车有限公司 基于贪心算法的换电站充电方法及系统
CN106956666A (zh) * 2016-01-12 2017-07-18 高学才 电动汽车电池换电站系统
CN109066849A (zh) * 2018-08-07 2018-12-21 宁波智果科技咨询服务有限公司 一种soh值电池更换的充电站系统
CN109159684A (zh) * 2018-08-07 2019-01-08 宁波智果科技咨询服务有限公司 一种电池健康状态电池更换的充电站系统
CN109606182A (zh) * 2018-12-06 2019-04-12 中国电力科学研究院有限公司 一种实现电动汽车双向电能调度的方法
CN109747466A (zh) * 2019-02-19 2019-05-14 南京酷朗电子有限公司 基于换电模式的电动汽车电池调配系统和方法
CN109856560A (zh) * 2018-11-08 2019-06-07 蔚来汽车有限公司 动力电池健康状态评估方法、装置、系统及换电站
CN110015115A (zh) * 2017-10-20 2019-07-16 蔚来汽车有限公司 用于确定换电站电池充电策略的方法和装置
CN111137168A (zh) * 2019-12-30 2020-05-12 浙江吉智新能源汽车科技有限公司 一种换电站电池充电方法及系统

Patent Citations (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5545967A (en) * 1995-07-21 1996-08-13 Precision Automation Systems, Inc. Automatic battery management system
DE19922137A1 (de) * 1999-05-12 2000-11-16 Still & Saxby Sarl Flurförderzeug mit einem Batterieblock
US20120130655A1 (en) * 2010-11-24 2012-05-24 Mitsubishi Electric Corporation Degradation monitoring method and degradation monitoring device for electricity storage device
US9302592B2 (en) * 2014-06-18 2016-04-05 Go-Tech Energy Co. Ltd. Electric vehicle battery exchanging system for reuse applications
CN106956666A (zh) * 2016-01-12 2017-07-18 高学才 电动汽车电池换电站系统
CN105711433A (zh) * 2016-01-22 2016-06-29 江苏大学 一种电动汽车换电站电池质量远程监控系统及监控方法
CN106926717A (zh) * 2016-11-21 2017-07-07 蔚来汽车有限公司 基于贪心算法的换电站充电方法及系统
CN110015115A (zh) * 2017-10-20 2019-07-16 蔚来汽车有限公司 用于确定换电站电池充电策略的方法和装置
CN109066849A (zh) * 2018-08-07 2018-12-21 宁波智果科技咨询服务有限公司 一种soh值电池更换的充电站系统
CN109159684A (zh) * 2018-08-07 2019-01-08 宁波智果科技咨询服务有限公司 一种电池健康状态电池更换的充电站系统
CN109856560A (zh) * 2018-11-08 2019-06-07 蔚来汽车有限公司 动力电池健康状态评估方法、装置、系统及换电站
CN109606182A (zh) * 2018-12-06 2019-04-12 中国电力科学研究院有限公司 一种实现电动汽车双向电能调度的方法
CN109747466A (zh) * 2019-02-19 2019-05-14 南京酷朗电子有限公司 基于换电模式的电动汽车电池调配系统和方法
CN111137168A (zh) * 2019-12-30 2020-05-12 浙江吉智新能源汽车科技有限公司 一种换电站电池充电方法及系统

Cited By (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111900774A (zh) * 2020-07-24 2020-11-06 博众精工科技股份有限公司 一种能量调度方法
CN111900774B (zh) * 2020-07-24 2022-01-25 博众精工科技股份有限公司 一种能量调度方法
CN113085650A (zh) * 2021-04-15 2021-07-09 深圳市万为物联科技有限公司 充换电柜峰谷电价下有序充电控制方法
CN113459862A (zh) * 2021-05-21 2021-10-01 蓝谷智慧(北京)能源科技有限公司 换电站及其控制方法、控制装置、存储介质和电子设备
CN113452056A (zh) * 2021-07-26 2021-09-28 北京市腾河智慧能源科技有限公司 电池换电柜的充电控制方法及系统、设备、存储介质
CN113452056B (zh) * 2021-07-26 2022-11-08 北京市腾河智慧能源科技有限公司 电池换电柜的充电控制方法及系统、设备、存储介质
WO2023125513A1 (zh) * 2021-12-30 2023-07-06 奥动新能源汽车科技有限公司 充电控制方法、系统、电子设备及计算机可读存储介质
CN114506242A (zh) * 2022-02-16 2022-05-17 摩拜(北京)信息技术有限公司 换电柜及其换电方法和系统
WO2023173250A1 (zh) * 2022-03-14 2023-09-21 时代电服科技有限公司 换电站电池维护管理方法、装置和系统
CN114759661A (zh) * 2022-04-12 2022-07-15 清华大学 充换电模型的建立方法、装置和计算机设备
WO2023245963A1 (zh) * 2022-06-21 2023-12-28 三一重机有限公司 换电调度方法、系统及换电站

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