CN113541175A - 一种基于削峰填谷的换电站补电方法及系统 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了换电站技术领域的一种基于削峰填谷的换电站补电方法及系统，方法包括：步骤S10、换电站设定峰电时间段、谷电时间段、平电时间段、第一数量阈值、第二数量阈值以及SOC阈值；步骤S20、换电站判断当下的时间处于峰电时间段、谷电时间段还是平电时间段，若是峰电时间段，则进入步骤S30；若是平电时间段，则进入步骤S40；若是谷电时间段，则进入步骤S50；步骤S30、换电站基于所述第一数量阈值以及SOC阈值对电池柜的电池进行充电；步骤S40、换电站基于所述第二数量阈值以及SOC阈值对电池柜的电池进行充电；步骤S50、换电站基于所述SOC阈值对电池柜的所有电池进行充电。本发明的优点在于：极大的降低了电网负荷以及换电站的运营成本。

Description

一种基于削峰填谷的换电站补电方法及系统
技术领域
本发明涉及换电站技术领域，特别指一种基于削峰填谷的换电站补电方法及系统。
背景技术
随着电动汽车的快速发展，在市场上占据越来越大的份额。但是，由于电池技术并未产生突破性的进步，电动汽车要想获得更长的续航，就得装载更多的电池，而装载更多的电池又会导致整车成本居高不下等一系列问题，因此电动汽车的续航问题一直困扰着用户，给用户造成里程焦虑，而给一辆电动汽车充满电所要花费的时间远远超过传统燃油车加一次油的时间；充电需求最大的运营车辆一般在交接班时段充电，而交接班时段又恰巧是城市的用电高峰，对城市电网产生极大的负荷；因此换电站应运而生，通过给电动汽车更换满电的电池来直接获得续航里程。
换电站的出现虽然缓解了电动汽车充电的占地和时间的问题，但是传统的换电站为了满足电动汽车庞大的换电需求，都是直接对拆卸下来的亏电电池进行充电，这无疑增加了换电站的运营成本，也增加了电网的负荷。
因此，如何提供一种基于削峰填谷的换电站补电方法及系统，实现降低电网负荷以及换电站的运营成本，成为一个亟待解决的问题。
发明内容
本发明要解决的技术问题，在于提供一种基于削峰填谷的换电站补电方法及系统，实现降低电网负荷以及换电站的运营成本。
第一方面，本发明提供了一种基于削峰填谷的换电站补电方法，包括如下步骤：
步骤S10、换电站设定一峰电时间段、一谷电时间段、一平电时间段、一第一数量阈值、一第二数量阈值以及一SOC阈值；
步骤S20、换电站判断当下的时间处于峰电时间段、谷电时间段还是平电时间段，若是峰电时间段，则进入步骤S30；若是平电时间段，则进入步骤S40；若是谷电时间段，则进入步骤S50；
步骤S30、换电站基于所述第一数量阈值以及SOC阈值对电池柜的电池进行充电；
步骤S40、换电站基于所述第二数量阈值以及SOC阈值对电池柜的电池进行充电；
步骤S50、换电站基于所述SOC阈值对电池柜的所有电池进行充电。
进一步地，所述步骤S10中，所述峰电时间段的电价高于平电时间段；所述谷电时间段的电价低于平电时间段；所述SOC阈值优选为95％。
进一步地，所述步骤S30具体为：
换电站实时获取电池柜中各电池的SOC值，判断SOC值大于所述SOC阈值的电池数量是否大于等于第一数量阈值，若是，则不进行充电操作，并进入步骤S20；若否，则计算所述第一数量阈值与电池数量的差值n，随机选取n个电池进行充电直至SOC值大于所述SOC阈值，并进入步骤S20。
进一步地，所述步骤S40具体为：
换电站实时获取电池柜中各电池的SOC值，判断SOC值大于所述SOC阈值的电池数量是否大于等于第二数量阈值，若是，则不进行充电操作，并进入步骤S20；若否，则计算所述第二数量阈值与电池数量的差值m，随机选取m个电池进行充电直至SOC值大于所述SOC阈值，并进入步骤S20。
进一步地，所述步骤S50具体为：
换电站实时获取电池柜中各电池的SOC值，对SOC值小于所述SOC阈值的所有电池进行充电。
第二方面，本发明提供了一种基于削峰填谷的换电站补电系统，包括如下模块：
参数设定模块，用于换电站设定一峰电时间段、一谷电时间段、一平电时间段、一第一数量阈值、一第二数量阈值以及一SOC阈值；
时间段判断模块，用于换电站判断当下的时间处于峰电时间段、谷电时间段还是平电时间段，若是峰电时间段，则进入峰电充电模块；若是平电时间段，则进入平电充电模块；若是谷电时间段，则进入谷电充电模块；
峰电充电模块，用于换电站基于所述第一数量阈值以及SOC阈值对电池柜的电池进行充电；
平电充电模块，用于换电站基于所述第二数量阈值以及SOC阈值对电池柜的电池进行充电；
谷电充电模块，用于换电站基于所述SOC阈值对电池柜的所有电池进行充电。
进一步地，所述参数设定模块中，所述峰电时间段的电价高于平电时间段；所述谷电时间段的电价低于平电时间段；所述SOC阈值优选为95％。
进一步地，所述峰电充电模块具体为：
换电站实时获取电池柜中各电池的SOC值，判断SOC值大于所述SOC阈值的电池数量是否大于等于第一数量阈值，若是，则不进行充电操作，并进入时间段判断模块；若否，则计算所述第一数量阈值与电池数量的差值n，随机选取n个电池进行充电直至SOC值大于所述SOC阈值，并进入时间段判断模块。
进一步地，所述平电充电模块具体为：
换电站实时获取电池柜中各电池的SOC值，判断SOC值大于所述SOC阈值的电池数量是否大于等于第二数量阈值，若是，则不进行充电操作，并进入时间段判断模块；若否，则计算所述第二数量阈值与电池数量的差值m，随机选取m个电池进行充电直至SOC值大于所述SOC阈值，并进入时间段判断模块。
进一步地，所述谷电充电模块具体为：
换电站实时获取电池柜中各电池的SOC值，对SOC值小于所述SOC阈值的所有电池进行充电。
本发明的优点在于：
1、通过设定峰电时间段、谷电时间段、平电时间段、第一数量阈值、第二数量阈值以及SOC阈值，峰电时间段保持SOC值大于SOC阈值的电池数量为第一数量阈值，平电时间段保持SOC值大于SOC阈值的电池数量为第二数量阈值，谷电时间段对所有的电池充电直至SOC值大于SOC阈值，即峰电时间段和平电时间段仅保留满足换电需求数量的满电电池，电池的充电主要在谷电时间段进行，不仅不影响换电站平时的运营，而且大部分电池在谷电时间段充电，极大的降低了电网负荷以及换电站的运营成本。
2、通过设定SOC阈值，只有当电池的SOC值小于SOC阈值时才进行充电，避免电池的过充，进而极大的提升了电池的安全性。
附图说明
下面参照附图结合实施例对本发明作进一步的说明。
图1是本发明一种基于削峰填谷的换电站补电方法的流程图。
图2是本发明一种基于削峰填谷的换电站补电系统的结构示意图。
具体实施方式
本申请实施例中的技术方案，总体思路如下：设定峰电时间段、谷电时间段、平电时间段、第一数量阈值、第二数量阈值以及SOC阈值，峰电时间段保持满电的电池数量为第一数量阈值，平电时间段保持满电的电池数量为第二数量阈值，谷电时间段对所有未满电的电池充电，让峰电时间段和平电时间段仅保留满足换电需求数量的满电电池，电池的充电主要在谷电时间段进行，以降低电网负荷以及换电站的运营成本。
请参照图1至图2所示，本发明一种基于削峰填谷的换电站补电方法的较佳实施例，包括如下步骤：
步骤S10、换电站设定一峰电时间段、一谷电时间段、一平电时间段、一第一数量阈值、一第二数量阈值以及一SOC阈值；所述第一数量阈值基于换电站历史上每天峰电时间段的换电数量均值确定，所述第二数量阈值基于换电站历史上每天平电时间段的换电数量均值确定，分别用于确保换电站在峰电时间段和平电时间段的正常运营；
步骤S20、换电站判断当下的时间处于峰电时间段、谷电时间段还是平电时间段，若是峰电时间段，则进入步骤S30；若是平电时间段，则进入步骤S40；若是谷电时间段，则进入步骤S50；
步骤S30、换电站基于所述第一数量阈值以及SOC阈值对电池柜的电池进行充电；
步骤S40、换电站基于所述第二数量阈值以及SOC阈值对电池柜的电池进行充电；
步骤S50、换电站基于所述SOC阈值对电池柜的所有电池进行充电。
通过削峰填谷策略对电池进行充电，即大部分电池在谷电时间段进行充电，避开了城市的用电高峰，进而极大的降低了电网负荷；通过仅对SOC值小于所述SOC阈值的电池进行充电，避免电池的过充，极大的提升了电池的安全性。
所述步骤S10中，所述峰电时间段的电价高于平电时间段；所述谷电时间段的电价低于平电时间段；所述SOC阈值优选为95％，用于防止电池过充。
所述步骤S30具体为：
换电站实时获取电池柜中各电池的SOC值，判断SOC值大于所述SOC阈值的电池数量是否大于等于第一数量阈值，若是，则不进行充电操作，并进入步骤S20；若否，则计算所述第一数量阈值与电池数量的差值n，随机选取n个电池进行充电直至SOC值大于所述SOC阈值，并进入步骤S20。
所述步骤S40具体为：
换电站实时获取电池柜中各电池的SOC值，判断SOC值大于所述SOC阈值的电池数量是否大于等于第二数量阈值，若是，则不进行充电操作，并进入步骤S20；若否，则计算所述第二数量阈值与电池数量的差值m，随机选取m个电池进行充电直至SOC值大于所述SOC阈值，并进入步骤S20。所述n和m均为正整数。
所述步骤S50具体为：
换电站实时获取电池柜中各电池的SOC值，对SOC值小于所述SOC阈值的所有电池进行充电。
本发明一种基于削峰填谷的换电站补电系统的较佳实施例，包括如下模块：
参数设定模块，用于换电站设定一峰电时间段、一谷电时间段、一平电时间段、一第一数量阈值、一第二数量阈值以及一SOC阈值；所述第一数量阈值基于换电站历史上每天峰电时间段的换电数量均值确定，所述第二数量阈值基于换电站历史上每天平电时间段的换电数量均值确定，分别用于确保换电站在峰电时间段和平电时间段的正常运营；
时间段判断模块，用于换电站判断当下的时间处于峰电时间段、谷电时间段还是平电时间段，若是峰电时间段，则进入峰电充电模块；若是平电时间段，则进入平电充电模块；若是谷电时间段，则进入谷电充电模块；
峰电充电模块，用于换电站基于所述第一数量阈值以及SOC阈值对电池柜的电池进行充电；
平电充电模块，用于换电站基于所述第二数量阈值以及SOC阈值对电池柜的电池进行充电；
谷电充电模块，用于换电站基于所述SOC阈值对电池柜的所有电池进行充电。
通过削峰填谷策略对电池进行充电，即大部分电池在谷电时间段进行充电，避开了城市的用电高峰，进而极大的降低了电网负荷；通过仅对SOC值小于所述SOC阈值的电池进行充电，避免电池的过充，极大的提升了电池的安全性。
所述参数设定模块中，所述峰电时间段的电价高于平电时间段；所述谷电时间段的电价低于平电时间段；所述SOC阈值优选为95％，用于防止电池过充。
所述峰电充电模块具体为：
换电站实时获取电池柜中各电池的SOC值，判断SOC值大于所述SOC阈值的电池数量是否大于等于第一数量阈值，若是，则不进行充电操作，并进入时间段判断模块；若否，则计算所述第一数量阈值与电池数量的差值n，随机选取n个电池进行充电直至SOC值大于所述SOC阈值，并进入时间段判断模块。
所述平电充电模块具体为：
换电站实时获取电池柜中各电池的SOC值，判断SOC值大于所述SOC阈值的电池数量是否大于等于第二数量阈值，若是，则不进行充电操作，并进入时间段判断模块；若否，则计算所述第二数量阈值与电池数量的差值m，随机选取m个电池进行充电直至SOC值大于所述SOC阈值，并进入时间段判断模块。所述n和m均为正整数。
所述谷电充电模块具体为：
换电站实时获取电池柜中各电池的SOC值，对SOC值小于所述SOC阈值的所有电池进行充电。
综上所述，本发明的优点在于：
1、通过设定峰电时间段、谷电时间段、平电时间段、第一数量阈值、第二数量阈值以及SOC阈值，峰电时间段保持SOC值大于SOC阈值的电池数量为第一数量阈值，平电时间段保持SOC值大于SOC阈值的电池数量为第二数量阈值，谷电时间段对所有的电池充电直至SOC值大于SOC阈值，即峰电时间段和平电时间段仅保留满足换电需求数量的满电电池，电池的充电主要在谷电时间段进行，不仅不影响换电站平时的运营，而且大部分电池在谷电时间段充电，极大的降低了电网负荷以及换电站的运营成本。
2、通过设定SOC阈值，只有当电池的SOC值小于SOC阈值时才进行充电，避免电池的过充，进而极大的提升了电池的安全性。
虽然以上描述了本发明的具体实施方式，但是熟悉本技术领域的技术人员应当理解，我们所描述的具体的实施例只是说明性的，而不是用于对本发明的范围的限定，熟悉本领域的技术人员在依照本发明的精神所作的等效的修饰以及变化，都应当涵盖在本发明的权利要求所保护的范围内。

Claims (10)

1.一种基于削峰填谷的换电站补电方法，其特征在于：包括如下步骤：
步骤S10、换电站设定一峰电时间段、一谷电时间段、一平电时间段、一第一数量阈值、一第二数量阈值以及一SOC阈值；
步骤S20、换电站判断当下的时间处于峰电时间段、谷电时间段还是平电时间段，若是峰电时间段，则进入步骤S30；若是平电时间段，则进入步骤S40；若是谷电时间段，则进入步骤S50；
步骤S30、换电站基于所述第一数量阈值以及SOC阈值对电池柜的电池进行充电；
步骤S40、换电站基于所述第二数量阈值以及SOC阈值对电池柜的电池进行充电；
步骤S50、换电站基于所述SOC阈值对电池柜的所有电池进行充电。
2.如权利要求1所述的一种基于削峰填谷的换电站补电方法，其特征在于：所述步骤S10中，所述峰电时间段的电价高于平电时间段；所述谷电时间段的电价低于平电时间段；所述SOC阈值优选为95％。
3.如权利要求1所述的一种基于削峰填谷的换电站补电方法，其特征在于：所述步骤S30具体为：
换电站实时获取电池柜中各电池的SOC值，判断SOC值大于所述SOC阈值的电池数量是否大于等于第一数量阈值，若是，则不进行充电操作，并进入步骤S20；若否，则计算所述第一数量阈值与电池数量的差值n，随机选取n个电池进行充电直至SOC值大于所述SOC阈值，并进入步骤S20。
4.如权利要求1所述的一种基于削峰填谷的换电站补电方法，其特征在于：所述步骤S40具体为：
换电站实时获取电池柜中各电池的SOC值，判断SOC值大于所述SOC阈值的电池数量是否大于等于第二数量阈值，若是，则不进行充电操作，并进入步骤S20；若否，则计算所述第二数量阈值与电池数量的差值m，随机选取m个电池进行充电直至SOC值大于所述SOC阈值，并进入步骤S20。
5.如权利要求1所述的一种基于削峰填谷的换电站补电方法，其特征在于：所述步骤S50具体为：
换电站实时获取电池柜中各电池的SOC值，对SOC值小于所述SOC阈值的所有电池进行充电。
6.一种基于削峰填谷的换电站补电系统，其特征在于：包括如下模块：
参数设定模块，用于换电站设定一峰电时间段、一谷电时间段、一平电时间段、一第一数量阈值、一第二数量阈值以及一SOC阈值；
时间段判断模块，用于换电站判断当下的时间处于峰电时间段、谷电时间段还是平电时间段，若是峰电时间段，则进入峰电充电模块；若是平电时间段，则进入平电充电模块；若是谷电时间段，则进入谷电充电模块；
峰电充电模块，用于换电站基于所述第一数量阈值以及SOC阈值对电池柜的电池进行充电；
平电充电模块，用于换电站基于所述第二数量阈值以及SOC阈值对电池柜的电池进行充电；
谷电充电模块，用于换电站基于所述SOC阈值对电池柜的所有电池进行充电。
7.如权利要求6所述的一种基于削峰填谷的换电站补电系统，其特征在于：所述参数设定模块中，所述峰电时间段的电价高于平电时间段；所述谷电时间段的电价低于平电时间段；所述SOC阈值优选为95％。
8.如权利要求6所述的一种基于削峰填谷的换电站补电系统，其特征在于：所述峰电充电模块具体为：
换电站实时获取电池柜中各电池的SOC值，判断SOC值大于所述SOC阈值的电池数量是否大于等于第一数量阈值，若是，则不进行充电操作，并进入时间段判断模块；若否，则计算所述第一数量阈值与电池数量的差值n，随机选取n个电池进行充电直至SOC值大于所述SOC阈值，并进入时间段判断模块。
9.如权利要求6所述的一种基于削峰填谷的换电站补电系统，其特征在于：所述平电充电模块具体为：
换电站实时获取电池柜中各电池的SOC值，判断SOC值大于所述SOC阈值的电池数量是否大于等于第二数量阈值，若是，则不进行充电操作，并进入时间段判断模块；若否，则计算所述第二数量阈值与电池数量的差值m，随机选取m个电池进行充电直至SOC值大于所述SOC阈值，并进入时间段判断模块。
10.如权利要求6所述的一种基于削峰填谷的换电站补电系统，其特征在于：所述谷电充电模块具体为：
换电站实时获取电池柜中各电池的SOC值，对SOC值小于所述SOC阈值的所有电池进行充电。
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