CN117010669B - 换电站电池需求量确定方法、电子设备及可读存储介质 - Google Patents

Abstract

本说明书涉及换电站电池需求量确定方法、电子设备及可读存储介质。其中，方法包括：确定目标已建换电站；目标已建换电站作为确定目标换电站电池需求量的参考对象；根据目标已建换电站中动力电池的平均充电时长和平均换电时长确定目标已建换电站的电池充换电时长；平均换电时长基于动力电池进入目标已建换电站的时刻以及动力电池在目标已建换电站开始充电的时刻决定的；基于目标换电站在每个统计周期内的换电次数，确定目标换电站的最大换电次数；根据电池充换电时长、统计周期的时长、最大换电次数确定目标换电站的电池需求量。本说明书实施例能够结合换电站的电池充换电时长情况和换电站的换电次数确定换电站能够满足用户换电需求的电池需求量。

Description

换电站电池需求量确定方法、电子设备及可读存储介质

技术领域

本说明书涉及换电站技术领域，尤其是涉及一种换电站电池需求量确定方法、电子设备及可读存储介质。

背景技术

换电站的电池数量是影响换电站服务能力的重要因素。换电站的电池数量充足，能减少车辆等待时间，加快换电速度，但是电池数量较多也会使得成本较高。若换电站的电池数量不足，又会导致车辆换电时间较长，使得用户体验不佳。因此，能够为换电站配置合理的电池数量，在满足用户需求的情况下降低成本，是亟需解决的问题。

发明内容

本说明书旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本说明书的一个目的在于提出一种换电站电池需求量确定方法，能够结合换电站的电池充换电时长情况和换电站的换电次数，来确定换电站能够满足用户换电需求的电池需求量。

本说明书第二个目的在于提出一种换电站电池需求量确定装置。

本说明书第三个目的在于提出一种电子设备。

本说明书第四个目的在于提出一种计算机可读存储介质。

为达上述目的，本说明书第一方面实施例提出了一种换电站电池需求量确定方法。所述换电站电池需求量确定方法包括：确定目标已建换电站；其中，所述目标已建换电站作为确定目标换电站电池需求量的参考对象；根据所述目标已建换电站中动力电池的平均充电时长和平均换电时长确定所述目标已建换电站的电池充换电时长；其中，所述平均换电时长基于所述动力电池进入所述目标已建换电站的时刻，以及所述动力电池在所述目标已建换电站开始充电的时刻决定的；基于所述目标换电站在每个统计周期内的换电次数，确定所述目标换电站的最大换电次数；根据所述电池充换电时长、所述统计周期的时长、所述最大换电次数确定所述目标换电站的电池需求量。

在本说明书的一些实施例中，若所述目标换电站为所述目标已建换电站；所述基于所述目标换电站在每个统计周期内的换电次数，确定所述目标换电站的最大换电次数，包括：基于所述目标已建换电站在所述每个统计周期内的历史实际换电次数，确定所述目标已建换电站的最大实际换电次数，作为所述目标换电站的最大换电次数。

在本说明书的一些实施例中，所述动力电池的平均充电时长的确定方式包括：根据所述目标已建换电站的最大充电功率、所述动力电池的最大电容量、所述动力电池的最大充电倍率，确定所述动力电池的单位充电量；根据所述目标已建换电站在历史指定时段内的动力电池在换下时刻的剩余电量，确定所述动力电池的平均剩余电量；基于所述平均剩余电量、所述单位充电量确定所述动力电池的平均充电时长。

在本说明书的一些实施例中，确定所述目标换电站的电池需求量之后，所述方法还包括：根据所述目标已建换电站在所述每个统计周期内的所述动力电池的满电静置时长和/或未满电换出情况，确定所述目标已建换电站在所述每个统计周期的电池充裕情况；根据所述电池需求量、所述电池充换电时长推测所述目标已建换电站在一个所述统计周期内的最大推测换电次数；基于所述最大推测换电次数和所述最大实际换电次数的比较结果、所述电池充裕情况，调整所述目标已建换电站的现有动力电池的数量。

在本说明书的一些实施例中，若所述目标换电站为尚未建设的待建换电站；所述基于所述目标换电站在每个统计周期内的换电次数，确定所述目标换电站的最大换电次数，包括：对所述待建换电站的换电次数进行预测，得到所述待建换电站在每个统计周期内的预测换电次数；基于所述待建换电站在所述每个统计周期内的预测换电次数，确定所述待建换电站的最大预测换电次数，作为所述目标换电站的最大换电次数。

在本说明书的一些实施例中，所述对所述待建换电站的换电次数进行预测，得到所述待建换电站在每个统计周期内的预测换电次数，包括：基于目标换次预测模型预测所述待建换电站在未来指定时段内的预测换电总次数；其中，所述未来指定时段包括多个所述统计周期；统计所述目标已建换电站在历史指定时段内实际换电总次数，以及在所述历史指定时段内的每个所述统计周期的实际周期换次；其中，所述历史指定时段的时长与所述未来指定时段的时长相同，且包括相同数量的所述统计周期；根据每个所述统计周期对应的实际周期换次与所述实际换电总次数的比例，确定每个所述统计周期对应的换次占比数据；根据每个所述统计周期对应的换次占比数据与所述预测换电总次数的乘积确定每个所述统计周期内的预测换电次数。

在本说明书的一些实施例中，所述基于目标换次预测模型预测所述待建换电站在未来指定时段内的预测换电总次数，包括：获取所述待建换电站所处位置的经纬度信息；获取所述待建换电站预设范围内的车辆行为特征、所述目标换电站与指定已建换电站间的最短距离、所述指定已建换电站的换电订单数据；其中，所述指定已建换电站为所述待建换电站间的距离满足预设距离条件的已建换电站；将所述经纬度信息、所述车辆行为特征、所述最短距离、所述换电订单数据，输入至所述目标换次预测模型中，预测得到所述预测换电总次数。

在本说明书的一些实施例中，所述根据所述电池充换电时长、所述统计周期的时长、所述最大换电次数确定所述目标换电站的电池需求量，包括：确定所述电池充换电时长与所述统计周期的时长的比例数据；根据所述最大换电次数与所述比例数据的乘积确定所述电池需求量。

为达上述目的，本说明书第二方面实施例提出了一种换电站电池需求量确定装置。所述换电站电池需求量确定装置包括：参考对象确定模块，用于确定目标已建换电站；其中，所述目标已建换电站作为确定目标换电站电池需求量的参考对象；电池计算模块，用于根据所述目标已建换电站中动力电池的平均充电时长和平均换电时长确定所述目标已建换电站的电池充换电时长；其中，所述平均换电时长基于所述动力电池进入所述目标已建换电站的时刻，以及所述动力电池在所述目标已建换电站开始充电的时刻决定的；换电次数确定模块，用于基于所述目标换电站在每个统计周期内的换电次数，确定所述目标换电站的最大换电次数；需求量确定模块，用于根据所述电池充换电时长、所述统计周期的时长、所述最大换电次数确定所述目标换电站的电池需求量。

为达上述目的，本说明书第三方面实施例提出了一种电子设备，包括处理器、存储器以及存储在所述存储器中且被配置为由所述处理器执行的换电站电池需求量确定程序，所述处理器执行所述换电站电池需求量确定程序时实现如第一方面中任意一项所述的换电站电池需求量确定方法。

为达上述目的，本说明书第四方面实施例提出了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质包括存储的计算机程序，其中，在所述计算机程序运行时控制所述计算机可读存储介质所在设备执行如第一方面中任意一项所述的换电站电池需求量确定方法。

通过上述实施例，首先确定目标换电站的参考对象（目标已建换电站），根据目标已建换电站的历史运营数据，计算动力电池的电池充换电时长。然后确定目标换电站的最大换电次数。基于电池充换电时长、最大换电次数以及统计周期的时长，便可确定目标换电站的电池需求量。本说明书的实施例，通过利用最大换电次数可使得电池需求数能够满足换电站的最大换电需求。并且，将动力电池的电池充换电时长考虑在内，可使得换电站充分利用动力电池，减少动力电池闲置的情况，在满足用户换电基本需求的情况下，降低了电池成本。

本说明书附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本说明书的实践了解到。

附图说明

图1是本说明书实施例提出的一种换电站电池需求量确定方法的流程图。

图2是本说明书一个实施例提出的目标换电站电池数量调整方法的流程图。

图3是本说明书一个实施例提出的统计周期内的预测换电次数预测方法的流程图。

图4是本说明书一个实施例提出的预测换电总次数确定方法的流程图。

图5是本说明书一个实施例提出的换电站电池需求量确定方法的流程图。

图6是本说明书实施例提出的一种换电站电池需求量确定装置的结构框图。

图7是本说明书一个实施例的电子设备的结构框图。

具体实施方式

下面详细描述本说明书的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本说明书，而不能理解为对本说明书的限制。

换电站的电池数量是影响换电站服务能力的重要因素。换电站的电池数量充足，能减少车辆等待时间，加快换电速度，但是由于换电站的动力电池的价格昂贵，若在换电站配备较多的动力电池，也会使得成本较高。若换电站的电池数量不足，又会导致车辆换电时间较长，使得用户体验不佳，长久以来，导致用户流失率较高。因此，能够基于现有的换电站的真实运营情况和换电站的硬件条件等，为换电站配置合理的电池数量，在满足用户需求的情况下降低成本，是亟需解决的问题。

图1为本说明书实施例提出的一种换电站电池需求量确定方法的流程图。请参阅图1，该换电站电池需求量确定方法包括：

S110，确定目标已建换电站。

其中，目标已建换电站作为确定目标换电站电池需求量的参考对象。

S120，根据目标已建换电站中动力电池的平均充电时长和平均换电时长确定目标已建换电站的电池充换电时长。

其中，平均换电时长基于动力电池进入目标已建换电站的时刻，以及动力电池在目标已建换电站开始充电的时刻决定的。

S130，基于目标换电站在每个统计周期内的换电次数，确定目标换电站的最大换电次数。

S140，根据电池充换电时长、统计周期的时长、最大换电次数确定目标换电站的电池需求量。

在本说明书的实施例中，目标换电站可以为已建换电站，也可以为尚未建设的待建换电站。而目标已建换电站为用于确定目标换电站电池需求量的参考对象。对于目标换电站为已建换电站来说，目标已建换电站可以为自身，也可以为其他已建换电站。对于目标换电站为待建换电站，则其参考对象只能为已建换电站。

车辆在换电站将动力电池换下后，换下的动力电池会直接进行充电直至动力电池的电量达到可用电池的预设电量。换电站的动力电池是一个持续轮回的过程，因此，可结合动力电池达到预设电量前所花费的时间以及目标换电站的换电次数情况，来进行电池需求量的确定。

因为车辆在换电站换下的动力电池一般都还会存有一定电量，因此，目标已建换电站在运营一段时间后，其动力电池充到预设电量，通常不会花费动力电池从零到预设电量的充电时长。在本说明书的实施例中，可以目标已建换电站在指定历史运营时段内每个换电订单所换下的动力电池的平均充电时长来代表动力电池所需的充电时长。

示例性地，获取目标已建换电站在历史一个月内的所有换电订单，确定每个换电订单换下电池的充电时长，继而，根据所有换电订单对应换下电池的充电总时长和换电订单的数量确定的平均充电时长作为动力电池的平均充电时长。

在一些情况中，车辆在进入换电站进行换电时，从车辆进入换电站到将动力电池放入换电站的充电座，需要花费一定的时间。并且，还会存在换电站当前没有可用电池，车辆在换电站内等待站内动力电池充电的情况。因此，为了更加精确的确定换电站的电池需求量，也可将车辆进入换电站开始到换下的动力电池开始充电的这段时间考虑在内，作为动力电池所需消耗的换电时长。

示例性地，统计目标已建换电站在历史一个月内的所有换电订单对应的动力电池进入换电站的时刻以及该动力电池在目标已建换电站开始充电的时刻。根据动力电力进入换电站的时刻与开始充电的时刻间的时间差，确定该换电订单对应的动力电池的换电时长。确定所有换电订单对应的动力电池的平均换电时长来代表该换电站内动力电池的平均换电时长。

以平均换电时长和平均充电时长的和作为动力电池的电池充换电时长。电池充换电时长可以理解为动力电池在进入目标已建换电站开始到电量达到可用电池的预设电量为止，所消耗的时长。

在实际应用中，通常以一个小时作为一个统计周期。基于目标换电站在多个统计周期内的换电次数，来确定目标换电在一个统计周期内的最大换电次数。对于目标换电站为待建换电站来说，最大换电次数可以通过模型预测的方式得到，也可直接根据目标已建换电站的换电次数情况进行指定。

最后，根据目标已建换电站的电池充换电时长、统计周期的时长、以及目标换电站的最大换电次数来进行目标换电站的电池需求量的计算。

本说明书的实施例中，采用目标换电站的最大换电次数来进行电池需求量的计算，是因为，目标换电站的电池数量能够满足换电高峰时段的最大换电次数的情况下，一般都能够满足其他时段的换电需求。

需要说明的是，可用电池是指电量达到预设电量的电池，例如，电量达到90%的动力电池。一般情况下，换电站会将满电的动力电池作为可用电池。

通过上述实施例，首先确定目标换电站的参考对象（目标已建换电站），根据目标已建换电站的历史运营数据，计算动力电池的电池充换电时长。然后确定目标换电站的最大换电次数。基于电池充换电时长、最大换电次数以及统计周期的时长，便可确定目标换电站的电池需求量。本说明书的实施例，通过利用最大换电次数可使得电池需求数能够满足换电站的最大换电需求。并且，将动力电池的电池充换电时长考虑在内，可使得换电站充分利用动力电池，减少动力电池闲置的情况，在满足用户换电基本需求的情况下，降低了电池成本。

在本说明书一些实施例中，若目标换电站为目标已建换电站。基于目标换电站在每个统计周期内的换电次数，确定目标换电站的最大换电次数，包括：基于目标已建换电站在每个统计周期内的历史实际换电次数，确定目标已建换电站的最大实际换电次数，作为目标换电站的最大换电次数。

对于目标换电站为已建换电站来说，基于其自身的历史经营数据来进行电池需求数的计算更加准确。在计算得到电池需求数后，可基于电池需求数对目标换电站现有的电池数量进行调整，以使目标换电站配置合理的电池数量。

若目标换电站为已建换电站，则其参考对象为自身，也即目标换电站为目标已建换电站。目标已建换电站的最大换电次数可通过统计历史指定时段内的换电订单来确定。

示例性地，可将一个小时作为一个统计周期，根据目标已建换电站在历史一个月内的换电订单统计每个小时对应的历史实际换电次数。确定历史一个月内每个小时对应的历史实际换电次数中的最大实际换电次数，作为目标已建换电站的最大实际换电次数，也即目标换电站的最大换电次数。

按一个小时为一个统计周期，是因为一天之中换电站存在高峰换电时段和低峰换电时段，目标换电站的电池数量能够满足一天之中最高峰的一个小时的换电需求，便可满足其他时段的换电需求。也可设置两个小时为一个统计周期，具体地，统计周期根据实际业务需求来进行设定。

在本说明书一些实施例中，请参阅图2，确定目标换电站的电池需求量之后，换电站电池需求量确定方法还包括：

S210，根据目标已建换电站在每个统计周期内的动力电池的满电静置时长和/或未满电换出情况，确定目标已建换电站在每个统计周期的电池充裕情况。

S220，根据电池需求量、电池充换电时长推测目标已建换电站在一个统计周期内的最大推测换电次数。

S230，基于最大推测换电次数和最大实际换电次数的比较结果、电池充裕情况，调整目标已建换电站的现有动力电池的数量。

在本说明书的实施例中，针对目标换电站为目标已建换电站的情况，计算目标换电站的电池需求量是为了能够对目标换电站现有的电池数量进行及时的调整，以使目标换电站拥有合理的电池数量。然而，直接利用电池需求数进行调整可能还会存在一定的偏差，因此，本说明书的实施例通过电池需求数和电池充换电时长来反推，在目标已建换电站设置电池需求数所对应的电池数量的情况下，能够支持的最大推测换电次数。以此再来决定是否对目标已建换电站进行电池数量的调整。

将满电的动力电池作为可用电池。以平均换电时长作为目标已建换电站的换电频率，若平均换电时长为10分钟，则在进行换电次数反推时，可假定目标已建换电站每十分钟便有一个车辆进行换电。示例性地，在一个小时（一个统计周期）中，可以模拟设定每十分钟有一块动力电池被换下，同时，目标已建换电站内的可用电池被车辆换走。换下的动力电池到充满电所需的时间为电池充换电时长。若换下的动力电池能够在本周期内充满电，则可继续用于后续车辆的电池更换。通过上述过程，便可反推得到目标已建换电站在设置电池需求量所表示的电池数量的情况下，能够支持的最大推测换电次数。

通过最大预测换电次数和统计得到的最大实际换电次数的比较结果，可判断目标已建换电站是否真的能够满足实际换电次数。若最大预测换电次数大于等于最大实际换电次数，则表明目标已建换电站配置电池需求量对应的电池数量的情况下，完全足够支持站内的最大换电需求；而若最大预测换电次数小于最大实际换电次数，则表明目标已建换电站配置电池需求量对应的电池数量的情况下，无法满足站内换电需求，需要在目标已建换电站配置多于电池需求量的电池数量。

为了辅助上述调整过程，可以统计目标已建换电站在历史指定时段中每个统计周期内的电池充裕情况。具体地，根据目标已建换电站在历史一个月内的换电订单和站内动力电池的情况统计每个小时中的动力电池的满电静置时长以及未满电换出情况。一个统计周期中，动力电池满电的数量越多且满电静置时长越长，表示目标已建换电站在该统计周期中处于电池充裕状态。相反地，若一个统计周期中，存在较多的未满电换出情况，则表明目标已建换电站在该统计周期中处于电池不足状态，无法满足换电需求。电池充裕情况的具体评判标准可根据业务需求和市场可容忍程度来决定。

基于最大推测换电次数和最大实际换电次数的比较结果、电池充裕情况，调整目标已建换电站的现有动力电池的数量，可以包括以下情况：最大推测换电次数大于等于最大实际换电次数，且历史指定时段中电池充裕状态多于电池不足状态，则表明目标已建换电站的动力电池数量确实处于充裕较多的状态，此时，可参考电池需求量适当减少目标已建换电站现有的动力电池的数量。最大推测换电次数小于最大实际换电次数，且历史指定时段中电池不足状态多于电池充裕状态，则表明目标已建换电站的动力电池数量确实处于不足的状态，无法满足换电需求。此时，可参考电池需求量适当增加目标已建换电站现有的动力电池的数量。

通过上述实施例，可以基于目标已建换电站内的动力电池情况以及换电订单数据得到预测及调节结果，提供科学合理的电池配比参考，辅助运营人员作出电池调度决策，节省运营商投资商的成本，提高换电站的投资效益，吸引投资，促进换电行业的稳定发展。

在本说明书一些实施例中，若目标换电站为尚未建设的待建换电站。基于目标换电站在每个统计周期内的换电次数，确定目标换电站的最大换电次数，包括：对待建换电站的换电次数进行预测，得到待建换电站在每个统计周期内的预测换电次数。基于待建换电站在每个统计周期内的预测换电次数，确定待建换电站的最大预测换电次数，作为目标换电站的最大换电次数。

对于目标换电站为尚未建设的待建换电站的情况，待建换电站的最大换电次数可通过利用模型预测等方式确定。

具体地，对待建换电站的换电次数进行预测，得到待建换电站在每个统计周期内的预测换电次数。继而，确定每个统计周期内的预测换电次数中的最大预测换电预测次数，作为目标换电站的最大换电次数。

示例性地，预测待建换电站在一天中每个小时的预测换电次数，将其中的最大预测换电次数作为目标换电站的最大换电次数。

在本说明书一些实施例中，请参阅图3，对待建换电站的换电次数进行预测，得到待建换电站在每个统计周期内的预测换电次数，包括：

S310，基于目标换次预测模型预测待建换电站在未来指定时段内的预测换电总次数。

其中，未来指定时段包括多个统计周期。

S320，统计目标已建换电站在历史指定时段内实际换电总次数，以及在历史指定时段内的每个统计周期的实际周期换次。

其中，历史指定时段的时长与未来指定时段的时长相同，且包括相同数量的统计周期。

S330，根据每个统计周期对应的实际周期换次与实际换电总次数的比例，确定每个统计周期对应的换次占比数据。

S340，根据每个统计周期对应的换次占比数据与预测换电总次数的乘积确定每个统计周期内的预测换电次数。

本说明书的实施例中，预先构建并训练有目标换电预测模型。目标换电预测模型可以选择XGBoost回归预测模型。XGBoost的全称是eXtreme Gradient Boosting，它是经过优化的分布式梯度提升库，旨在高效、灵活且可移植。XGBoost是大规模并行boosting tree的工具，它是目前最快最好的开源 boosting tree工具包，比常见的工具包快10倍以上。

通过以若干已建换电站的位置信息、周边环境信息以及运营信息等作为训练样本来对换电预测模型进行训练，得到目标换电预测模型。

示例性地，设定一个小时为一个统计周期，未来指定时段为未来一天，历史指定时段为历史的某一天。未来指定时段和历史指定时段均包括24个统计周期。基于目标换次预测模型预测待建换电站在未来一天内的预测换电总次数。

统计目标已建换电站在历史一天内的实际换电总次数以及在历史一天中每个小时内的实际周期换次。将历史一天内每个小时的实际周期换次与实际换电总次数的比值作为目标已建换电站在每个小时对应的换次占比数据。

需要说明的是，在确定换次占比数据时，目标已建换电站可以为一个也可以为多个。一般情况下，为了提高准确性，通常选用多个目标已建换电站。在目标已建换电站为多个的情况下，可以将多个目标已建换电站在历史一天的每个小时的平均换次占比作为每个统计周期对应的换次占比数据。

然后，借鉴目标已建换电站在历史指定时段的每个统计周期对应的换次占比数据，作为待建换电站在未来指定时段对应的统计周期中的换次占比。示例性地，若历史一天中八点到九点对应的统计周期的换次占比数据为五分之一，则可直接将五分之一作为待建换电站在未来一天的八点到九点的统计周期的换次占比。则待测换电站在未来一天八点到九点时段内的预测换电次数为预测换电总次数与对应的换次占比数据（五分之一）的乘积。以此方式，可计算得到待建换电站在未来指定时段中每个统计周期对应的预测换电次数。

在本说明书一些实施例中，请参阅图4，基于目标换次预测模型预测待建换电站在未来指定时段内的预测换电总次数，包括：

S410，获取待建换电站所处位置的经纬度信息。

S420，获取待建换电站预设范围内的车辆行为特征、目标换电站与指定已建换电站间的最短距离、指定已建换电站的换电订单数据。

其中，指定已建换电站为待建换电站间的距离满足预设距离条件的已建换电站。

S430，将经纬度信息、车辆行为特征、最短距离、换电订单数据，输入至目标换次预测模型中，预测得到预测换电总次数。

目标换电预测模型是通过以若干已建换电站的位置信息、周边环境信息以及运营信息等作为训练样本来进行训练得到的。其中，位置信息可以通过经纬度信息表示；周边环境信息主要包括周边的车辆行为特征。

具体地，在应用目标换电预测模型时，待建换电站的输入信息包括：待建换电站所处位置的经纬度信息、待建换电站预设范围内的车辆行为特征、目标换电站与指定已建换电站间的最短距离、指定已建换电站的换电订单数据。其中，经纬度信息包括待建换电站所处位置的经度和纬度；车辆行为特征可以包括待建换电站预设范围内日车流量数据、白天的车流量数据、夜间车流量数据、停留在预设范围内预设时长的车辆数目、预设范围内车辆的充电情况等等。

示例性地，待建换电站的输入信息可以包括：待建换电站所处位置附近1-5公里内电动车辆的日车流量、夜间电动车辆的夜间车流量、日间车流量、日间在附近1-5公里内停留时间在1-2分钟的电动车辆数量、1-5公里内电动车辆在一天中充电数量、待建换电站所处位置附近1公里内是否存在环路、5公里内已建换电站数目、与待建换电站距离最近的指定已建换电站间的最短距离、指定已建换电站的换电订单数据。其中，指定已建换电站为待建换电站间的距离满足预设距离条件的已建换电站，预设距离条件为距离最近。

通过将上述信息输入至目标换电预测模型，可得到待建换电站在一日内的预测换电总次数。

在本说明书一些实施例中，动力电池的平均充电时长的确定方式包括：根据目标已建换电站的最大充电功率、动力电池的最大电容量、动力电池的最大充电倍率，确定动力电池的单位充电量。根据目标已建换电站在历史指定时段内的动力电池在换下时刻的剩余电量，确定动力电池的平均剩余电量。基于平均剩余电量、单位充电量确定动力电池的平均充电时长。

无论目标换电站是目标已建换电站还是待建换电站，电池需求量的确定过程均用到了动力电池的平均充电时长这个数据。其计算方式是通过目标已建换电站的站功率情况和动力电池的功率情况计算的。

具体地，在目标已建换电站能够提供给动力电池充电的最大充电功率、动力电池使用最大充电倍率的条件下，计算给动力电池的最大电容量SOC充满电所需的充电时长。根据最大电容量和充电时长确定单位充电量。一般情况下，单位充电量是指每分钟的充电量。

根据目标已建换电站在历史指定时段内的换电订单统计该时段内所有动力电池在换下时刻的剩余电量，计算动力电池的平均剩余电量。通过平均剩余电量和单位充电量的比值，可确定动力电池的平均充电时长。

在本说明书一些实施例中，根据电池充换电时长、统计周期的时长、最大换电次数确定目标换电站的电池需求量，包括：确定电池充换电时长与统计周期的时长的比例数据。根据最大换电次数与比例数据的乘积确定电池需求量。

可以理解的是，电池充换电时长若低于统计周期的时长，表示在一个统计周期中存在换下的动力电池在本周期内充满电成为可用电池，以供本周期内的车辆进行换电。若电池充换电时长高于统计周期的时长，则表示换电站中存在未满电动力电池的情况下，其可能并不能在本周期内成为可用电池供车辆换电。理论上目标换电站配置与最大换电次数相对应的电池数量即可满足最大换电需求，但受到动力电池的电池充换电时长的影响，在电池充换电时长低于统计周期的时长时，其可能会存在满电静置电池；在电池充换电时长高于统计周期的时长时，与最大换电次数相对应的电池数量无法满足换电需求。

因此，可根据电池充换电时长与统计周期的时长的比例数据和最大换电次数的乘积来确定电池需求量。示例性地，若按照一个小时作为一个统计周期，电池充换电时长为b分钟，最大换电次数为a，最大换电次数a可以理解为需要保证换电站在对应的统计周期中换出a块动力电池。则根据上述方式，电池需求量。

可以理解的是，在b大于统计周期的时长60分钟的情况下，按照上述公式计算，需要配置多于a的电池数量。然而，在这种情况下，还可以结合每个换电站的具体情况加以修正，例如，换电站的充电功率限制情况、充电座的数量等。充电功率限制情况、充电座的数量会影响同时给多少动力电池充电以及动力电池的充电倍率分配问题。若目标充电座的充电功率和充电座条件较优，则可确定电池需求量为适当低于通过上述公式计算得到的c的电池数量。

在一个具体的实施例中，请参阅图5，换电站电池需求量确定方法可以包括：

在目标换电站为目标已建换电站的情况下，将目标已建换电站的历史换电订单数据输入到预构建的统计模型中，来统计得到目标换电站的最大换电次数、电池充换电时长。然后，结合最大换电次数、电池充换电时长、统计周期的时长以及目标换电站的充电功率限制情况、充电座的数量等条件，确定目标已建换电站的电池需求量，从而对目标已建换电站现有的电池数量进行调整。

其中，统计模型可基于目标已建换电站在每个统计周期内的历史实际换电次数，确定目标已建换电站的最大实际换电次数，作为目标换电站的最大换电次数。根据目标已建换电站的最大充电功率、动力电池的最大电容量、动力电池的最大充电倍率，确定动力电池的单位充电量；根据目标已建换电站在历史指定时段内的动力电池在换下时刻的剩余电量，确定动力电池的平均剩余电量；基于平均剩余电量、单位充电量确定动力电池的平均充电时长。基于动力电池进入目标已建换电站的时刻，以及动力电池在目标已建换电站开始充电的时刻确定平均换电时长。从而，根据平均充电时长和平均换电时长确定所述目标已建换电站的电池充换电时长。

在目标换电站为尚未建设的待建换电站的情况下，将待建换电站附近的车辆数据和目标已建换电站的历史换电订单数据，输入至目标换电预测模型中，得到待建换电站的最大预测换电次数、电池充换电时长。结合统计周期的时长、预测换电次数、电池充换电时长确定待建换电站的电池需求量。在待建换电站建设完成后，配置电池需求量对应的电池数量。

对应上述实施例，本说明书实施例提出了一种换电站电池需求量确定装置。请参阅图6，换电站电池需求量确定装置包括：

参考对象确定模块610，用于确定目标已建换电站。

其中，目标已建换电站作为确定目标换电站电池需求量的参考对象。

电池计算模块620，用于根据目标已建换电站中动力电池的平均充电时长和平均换电时长确定目标已建换电站的电池充换电时长。

其中，平均换电时长基于动力电池进入目标已建换电站的时刻，以及动力电池在目标已建换电站开始充电的时刻决定的。

换电次数确定模块630，用于基于目标换电站在每个统计周期内的换电次数，确定目标换电站的最大换电次数。

需求量确定模块640，用于根据电池充换电时长、统计周期的时长、最大换电次数确定目标换电站的电池需求量。

通过上述实施例，首先确定目标换电站的参考对象（目标已建换电站），根据目标已建换电站的历史运营数据，计算动力电池的电池充换电时长。然后确定目标换电站的最大换电次数。基于电池充换电时长、最大换电次数以及统计周期的时长，便可确定目标换电站的电池需求量。本说明书的实施例，通过利用最大换电次数可使得电池需求数能够满足换电站的最大换电需求。并且，将动力电池的电池充换电时长考虑在内，可使得换电站充分利用动力电池，减少动力电池闲置的情况，在满足用户换电基本需求的情况下，降低了电池成本。

关于换电站电池需求量确定装置的具体限定可以参见上文中对于换电站电池需求量确定方法的限定，在此不再赘述。上述换电站电池需求量确定装置中的各个模块可全部或部分通过软件、硬件及其组合来实现。上述各模块可以硬件形式内嵌于或独立于计算机设备中的处理器中，也可以以软件形式存储于计算机设备中的存储器中，以便于处理器调用执行以上各个模块对应的操作。

图7是根据本说明书一个实施例的电子设备的结构框图。如图7所示，该电子设备700包括存储器704、处理器702及存储在存储器704上并可在处理器702上运行的换电站电池需求量确定程序706，处理器702执行换电站电池需求量确定程序706时，实现上述任一项实施例的换电站电池需求量确定方法。

根据本说明书实施例的电子设备700，在处理器702执行换电站电池需求量确定程序706时，通过利用最大换电次数可使得电池需求数能够满足换电站的最大换电需求。并且，将动力电池的电池充换电时长考虑在内，可使得换电站充分利用动力电池，减少动力电池闲置的情况，在满足用户换电基本需求的情况下，降低了电池成本。

对应上述实施例，本说明书的实施例还提出了一种计算机可读存储介质。其上存储有换电站电池需求量确定程序，换电站电池需求量确定程序被处理器执行时，实现如第一方面任意一项的换电站电池需求量确定方法。

根据本说明书实施例的计算机可读存储介质，换电站电池需求量确定程序被处理器执行时，通过利用最大换电次数可使得电池需求数能够满足换电站的最大换电需求。并且，将动力电池的电池充换电时长考虑在内，可使得换电站充分利用动力电池，减少动力电池闲置的情况，在满足用户换电基本需求的情况下，降低了电池成本。

需要说明的是，在流程图中表示或在此以其他方式描述的逻辑和/或步骤，例如，可以被认为是用于实现逻辑功能的可执行指令的定序列表，可以具体实现在任何计算机可读介质中，以供指令执行系统、装置或设备（如基于计算机的系统、包括处理器的系统或其他可以从指令执行系统、装置或设备取指令并执行指令的系统）使用，或结合这些指令执行系统、装置或设备而使用。就本说明书而言，“计算机可读介质”可以是任何可以包含、存储、通信、传播或传输程序以供指令执行系统、装置或设备或结合这些指令执行系统、装置或设备而使用的装置。计算机可读介质的更具体的示例（非穷尽性列表）包括以下：具有一个或多个布线的电连接部（电子装置），便携式计算机盘盒（磁装置），随机存取存储器（RAM），只读存储器（ROM），可擦除可编辑只读存储器（EPROM或闪速存储器），光纤装置，以及便携式光盘只读存储器（CDROM）。另外，计算机可读介质甚至可以是可在其上打印所述程序的纸或其他合适的介质，因为可以例如通过对纸或其他介质进行光学扫描，接着进行编辑、解译或必要时以其他合适方式进行处理来以电子方式获得所述程序，然后将其存储在计算机存储器中。

应当理解，本说明书的各部分可以用硬件、软件、固件或它们的组合来实现。在上述实施方式中，多个步骤或方法可以用存储在存储器中且由合适的指令执行系统执行的软件或固件来实现。例如，如果用硬件来实现，和在另一实施方式中一样，可用本领域公知的下列技术中的任一项或他们的组合来实现：具有用于对数据信号实现逻辑功能的逻辑门电路的离散逻辑电路，具有合适的组合逻辑门电路的专用集成电路，可编程门阵列（PGA），现场可编程门阵列（FPGA）等。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本说明书的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

在本说明书的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本说明书和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本说明书的限制。

此外，本说明书实施例中所使用的“第一”、“第二”等术语，仅用于描述目的，而不可以理解为指示或者暗示相对重要性，或者隐含指明本实施例中所指示的技术特征数量。由此，本说明书实施例中限定有“第一”、“第二”等术语的特征，可以明确或者隐含地表示该实施例中包括至少一个该特征。在本说明书的描述中，词语“多个”的含义是至少两个或者两个及以上，例如两个、三个、四个等，除非实施例中另有明确具体的限定。

在本说明书中，除非实施例中另有明确的相关规定或者限定，否则实施例中出现的术语“安装”、“相连”、“连接”和“固定”等应做广义理解，例如，连接可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体，可以理解的，也可以是机械连接、电连接等；当然，还可以是直接相连，或者通过中间媒介进行间接连接，或者可以是两个元件内部的连通，或者两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，能够根据具体的实施情况理解上述术语在本说明书中的具体含义。

在本说明书中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

尽管上面已经示出和描述了本说明书的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本说明书的限制，本领域的普通技术人员在本说明书的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (10)

1.一种换电站电池需求量确定方法，其特征在于，所述方法包括：

确定目标已建换电站；其中，所述目标已建换电站作为确定目标换电站电池需求量的参考对象；

根据所述目标已建换电站中动力电池的平均充电时长和平均换电时长确定所述目标已建换电站的电池充换电时长；其中，所述平均换电时长基于所述动力电池进入所述目标已建换电站的时刻，以及所述动力电池在所述目标已建换电站开始充电的时刻决定的；所述电池充换电时长为所述动力电池在进入所述目标已建换电站开始到电量达到可用电池的预设电量为止所消耗的时长；

基于所述目标换电站在每个统计周期内的换电次数，确定所述目标换电站的最大换电次数；

确定所述电池充换电时长与所述统计周期的时长的比例数据；根据所述最大换电次数与所述比例数据的乘积确定所述电池需求量。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，若所述目标换电站为所述目标已建换电站；所述基于所述目标换电站在每个统计周期内的换电次数，确定所述目标换电站的最大换电次数，包括：

基于所述目标已建换电站在所述每个统计周期内的历史实际换电次数，确定所述目标已建换电站的最大实际换电次数，作为所述目标换电站的最大换电次数。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述动力电池的平均充电时长的确定方式包括：

根据所述目标已建换电站的最大充电功率、所述动力电池的最大电容量、所述动力电池的最大充电倍率，确定所述动力电池的单位充电量；

根据所述目标已建换电站在历史指定时段内的动力电池在换下时刻的剩余电量，确定所述动力电池的平均剩余电量；

基于所述平均剩余电量、所述单位充电量确定所述动力电池的平均充电时长。

4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，确定所述目标换电站的电池需求量之后，所述方法还包括：

根据所述目标已建换电站在所述每个统计周期内的所述动力电池的满电静置时长和/或未满电换出情况，确定所述目标已建换电站在所述每个统计周期的电池充裕情况；

根据所述电池需求量、所述电池充换电时长推测所述目标已建换电站在一个所述统计周期内的最大推测换电次数；

基于所述最大推测换电次数和所述最大实际换电次数的比较结果、所述电池充裕情况，调整所述目标已建换电站的现有动力电池的数量。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，若所述目标换电站为尚未建设的待建换电站；所述基于所述目标换电站在每个统计周期内的换电次数，确定所述目标换电站的最大换电次数，包括：

对所述待建换电站的换电次数进行预测，得到所述待建换电站在每个统计周期内的预测换电次数；

基于所述待建换电站在所述每个统计周期内的预测换电次数，确定所述待建换电站的最大预测换电次数，作为所述目标换电站的最大换电次数。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述对所述待建换电站的换电次数进行预测，得到所述待建换电站在每个统计周期内的预测换电次数，包括：

基于目标换次预测模型预测所述待建换电站在未来指定时段内的预测换电总次数；其中，所述未来指定时段包括多个所述统计周期；

统计所述目标已建换电站在历史指定时段内实际换电总次数，以及在所述历史指定时段内的每个所述统计周期的实际周期换次；其中，所述历史指定时段的时长与所述未来指定时段的时长相同，且包括相同数量的所述统计周期；

根据每个所述统计周期对应的实际周期换次与所述实际换电总次数的比例，确定每个所述统计周期对应的换次占比数据；

根据每个所述统计周期对应的换次占比数据与所述预测换电总次数的乘积确定每个所述统计周期内的预测换电次数。

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述基于目标换次预测模型预测所述待建换电站在未来指定时段内的预测换电总次数，包括：

获取所述待建换电站所处位置的经纬度信息；

获取所述待建换电站预设范围内的车辆行为特征、所述目标换电站与指定已建换电站间的最短距离、所述指定已建换电站的换电订单数据；其中，所述指定已建换电站为所述待建换电站间的距离满足预设距离条件的已建换电站；

将所述经纬度信息、所述车辆行为特征、所述最短距离、所述换电订单数据，输入至所述目标换次预测模型中，预测得到所述预测换电总次数。

8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，若按照一个小时作为一个统计周期，采用以下公式确定所述目标换电站的电池需求量：

其中，所述c表示所述电池需求量，所述a表示最大换电次数，所述电池充换电时长为b分钟，所述统计周期对应60分钟。

9.一种电子设备，其特征在于，包括处理器、存储器以及存储在所述存储器中且被配置为由所述处理器执行的换电站电池需求量确定程序，所述处理器执行所述换电站电池需求量确定程序时实现如权利要求1至8中任意一项所述的换电站电池需求量确定方法。

10.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质包括存储的计算机程序，其中，在所述计算机程序运行时控制所述计算机可读存储介质所在设备执行如权利要求1至8中任意一项所述的换电站电池需求量确定方法。