CN117495003A - 一种换电柜电池调配方法及装置 - Google Patents

一种换电柜电池调配方法及装置 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种换电柜电池调配方法及装置,涉及换电柜电池调配方法技术领域,包括对指定地区进行划分,进而对各区域的电池需求进行分析,由此评估指定地区的调配需求系数、对指定地区的电池状态进行监测,由此计算指定地区的电池运作合理指数、监测指定地区换电柜的状态,由此评估指定地区换电柜的运作合理指数、设定目标调配周期,并综合分析指定地区在目标调配周期的电池调配需求指数,由此进行指定地区的电池调配,本发明有利于高效进行电池调配资源的分配,提高了电池的利用率,平衡了换电柜负荷,并且提高了电动车充电基础设施的可持续性,使得电动车充电更加高效、节能,降低用户的等待时间,并提高充电设施的利用效率。

Description

一种换电柜电池调配方法及装置
技术领域
本发明涉及换电柜电池调配技术领域,具体为一种换电柜电池调配方法及装置。
背景技术
随着全球对环境可持续发展和气候变化的关注不断增加,电动交通作为一种清洁、低碳的出行方式得到了广泛推广和应用。电动车作为电动交通的代表,其充电和电池管理成为关键问题,而换电系统能够快速替换电池,满足电动车主出行的需求,因此得到了广泛关注。
另外,随着可再生能源的快速发展和普及,特别是太阳能和风能等清洁能源的不断普及,电池储能系统也得到了推广,电池储能系统能够存储多余的能量,在需要时释放,平衡电网负荷,而换电柜则是储能系统中的一种代表性产品,换电柜的应用可以实时监控、分析电池状态,使得电动车充电更加高效、节能,降低用户的等待时间,提高充电设施的利用效率。。因此,换电柜电池调配也与电池储能系统的发展密切相关。
目前传统充电方式存在充电设施投资大、充电效率低,并且一些电池调配方法可以提高了电池更换和维护的成本,导致电动车充电用户等待时间过长,充电设施的利用效率低,电池调配成本较高,同时,在目前的换电柜管理中,多是固态化人工管理手段,缺乏对换电柜进行管理的及时性和综合性,在较大程度上折损了换电柜的协调管理水平。
综上所述,电动交通的推广、可再生能源的发展普及共同推动了电动车换电系统的发展,也需要电池调配技术的不断创新和优化。
发明内容
针对现有技术的不足,本发明提供了一种换电柜电池调配方法及装置,能够有效解决上述背景技术中涉及的问题。
为实现以上目的,本发明通过以下技术方案予以实现:一种换电柜电池调配方法,包括第一步、对指定地区进行划分,进而对各区域的电池需求进行分析,由此评估指定地区的调配需求系数。
第二步、对指定地区的电池状态进行监测,由此计算指定地区的电池运作合理指数。
第三步、监测指定地区换电柜的状态,由此评估指定地区换电柜的运作合理指数。
第四步、设定目标调配周期,并综合分析指定地区在目标调配周期的电池调配需求指数,由此进行指定地区的电池调配。
4.进一步地,所述对各区域的电池需求进行分析,具体过程为:统计指定地区各区域的人口密度,并与电池调配数据库中存储的各人口密度区间对应的参照电池投放数量进行匹配,由此得到各区域对应的参照电池投放数量,记为CTi参,i为各区域的编号,i=1,2,...,k。
统计指定地区各区域的历史平均电池投放数量CTi投,由此计算指定地区的电池投放合理指数χ1,其计算公式为:其中k表示区域的数目,α1表示设定的指定地区的电池投放数量对应的修正因子。
提取各区域中各换电柜的地理归属位置点,由此提取各区域中各换电柜距离区域中心点之间的间隔,记为各区域中各换电柜的实质投放分布间隔,记为Lic,c为各换电柜的编号,c=1,2,...,u。
提取电池调配数据库中存储的各区域中换电柜的投放参照距离,记为L″i,并提取各区域历史日均使用电池数量的峰值Si峰以及各区域历史日均投放电池数量Si,由此计算指定地区换电柜电池规划合理指数χ2,其计算公式为:其中ε1和ε2表示设定的投放分布间隔以及使用电池数量对应的修正因子,e表示自然常数。
统计各区域历史日均使用电池数量Si使,由此计算指定地区电池使用稳定指数χ3,其计算公式为:其中ε3表示设定的指定地区电池使用稳定修正因子。
进一步地,所述评估指定地区的调配需求系数,具体过程为:依据指定地区的电池投放合理指数、指定地区换电柜电池规划合理指数以及指定地区电池使用稳定指数,由此评估指定地区的调配需求系数Q,其计算公式为:其中δ1、δ2和δ3表示设定的电池投放合理指数、换电柜电池规划合理指数以及电池使用稳定指数对应的权重因子。
进一步地,所述对指定地区的电池状态进行监测,具体过程为:设定监测周期,并统计测周期中指定地区各区域的低电量电池的数量Di低、故障电池的数量Di故
提取设定的各区域低电池预警数量D″i低以及故障电池预警数量D″i故,由此计算指定地区的电池第一运作合规指数β1,其计算公式为:其中φ1和φ2表示设定的低电量电池的数量和故障电池的数量对应的修正因子。
统计监测周期中各区域各电池的充电频率Pij充和最高充电温度Tij,并提取电池调配数据库中存储的电池的参照充电频率P″i充和参照充电温度T″i,由此计算指定地区的电池第二运作合规指数β2,其计算公式为:其中j为各电池的编号,j=1,2,...,n,n为电池的数目,φ3和φ4表示设定的充电频率和充电温度对应的修正因子。
统计监测周期中各区域各电池的电池实际容量Vij、电池内阻Ωij以及电池的充放电循环次数Cij充,并提取电池调配数据库中存储的额定电池容量V″ij、额定电池内阻Ω″ij、参照充放电循环次数C″ij充,由此计算指定地区的电池第三运作合规指数β3,其计算公式为:其中λ1、λ2和λ3表示设定的电池容量、电池内阻以及电池的充放电循环次数对应的修正因子。
进一步地,所述计算指定地区的电池运作合理指数,具体过程为:依据指定地区的电池第一运作合规指数、指定地区的电池第二运作合规指数和指定地区的电池第三运作合规指数,计算指定地区的电池运作合理指数D,其计算公式为:其中δ4、δ5和δ6表示设定的电池第一运作合规指数、电池第二运作合规指数和电池第三运作合规指数对应的权重因子。
进一步地,所述监测指定地区换电柜的状态,具体过程为:提取各区域中各换电柜的地理归属位置点,由此提取各区域中各换电柜距离对应所在区域中的相邻换电柜之间的距离,记为GLic
提取电池调配数据库中存储的各区域中相邻换电柜之间的参照适配距离GL″i,由此计算指定地区换电柜的投运合理指数G,其计算公式为:其中u表示换电柜数目,/>表示设定的相邻换电柜之间的距离对应的修正因子。
在监测周期中对指定地区各区域的换电柜状态数据进行监测,其中换电柜状态数据包括各换电柜的电池容纳额定数量GSic和各换电柜中待充电的电池数量峰值GDic,并提取电池调配数据库中存储的换电柜待充电电池参照比例ΔE,由此计算指定地区换电柜的容量合理指数R,其计算公式为: 其中/>和/>表示设定的待充电电池参照比例和待充电的电池数量峰值对应的修正因子。
进一步地,所述评估指定地区换电柜的运作合理指数,具体过程为:依据指定地区换电柜的投运合理指数以及指定地区换电柜的容量合理指数,评估指定地区换电柜的运作合理指数Y,其计算公式为:其中γ1和γ2表示设定的换电柜的投运合理指数以及换电柜的容量合理指数对应的权重因子。
进一步地,所述综合分析指定地区在目标调配周期的电池调配需求指数,具体过程为:设定目标调配周期,并提取指定地区的调配需求系数Q、指定地区的电池运作合理指数D以及指定地区换电柜的运作合理指数Y,由此综合分析指定地区在目标调配周期的电池调配需求指数DX,其计算公式为:其中κ1、κ2和κ3表示设定的调配需求系数、电池运作合理指数以及运作合理指数对应的修正因子。
进一步地,所述进行指定地区的电池调配,具体过程为:依据指定地区在目标调配周期的电池调配需求指数,与设定的各电池调配需求指数区间对应的电池调配数量进行匹配,得到指定地区在目标调配周期的电池调配数量,据此进行指定地区的电池调配。
本发明第二方面提供了一种换电柜电池调配装置,其特征在于,包括:处理器,以及与处理器连接的内存和网络接口;所述网络接口与服务器中的非易失性存储器连接;所述处理器在运行时通过所述网络接口从所述非易失性存储器中调取计算机程序,并通过所述内存运行所述计算机程序,以执行上述任意一项所述的方法。
本发明具有以下有益效果:
(1)本发明通过分析电池投放数量、换电柜的投放分布间隔、日均使用电池数量,评估了指定地区的调配需求系数,为后续的电池调配资源分配提供了充分全面的数据基础,进而有助于提升换电柜电池调配的覆盖范围,减少了用户等待换电池的时间,使每个电池都能得到充分的利用,避免电池处于闲置状态或出现频繁更换的情况,从而延长电池的使用寿命,增加了电池的利用率,并且通过日均使用电池数量对换电柜进行调度,避免某些换电柜过载,而其他换电柜处于低负荷状态,提高换电柜应用的可靠性和稳定性,有助于实施更精准的电池调配策略,进一步的保障了高峰时段有足够的电池供应,减少资源浪费,降低电池更换设备的需求,有助于提高换电柜以及电池等储电设施的可持续性。
(2)本发明通过分析低电池预警数量、故障电池预警数量、充电频率、充电温度、电池容量、内阻计算指定地区的电池运作合理指数,从而有助于通过合理的电池调配,避免用户因为换电柜电池量过低而无法得到有效的电力使用,还可以及时发现故障电池并进行替换,减少故障电池预警数量,提高换电柜运行的稳定性和可靠性,并且可以帮助合理的分配电池和控制充电温度,可以避免频繁充电,减少充电次数,确保充电和放电的均衡,最大化利用电池容量,提高能源利用率,延长电池寿命,降低运营成本。
(3)本发明通过分析相邻换电柜之间的距离、待充电电池比例评估指定地区换电柜的运作合理指数,有利于合理安排相邻换电柜之间的距离,可以降低用户等待充电的时间。当两个换电柜之间的距离适中,使用户可以更快速地完成电池更换,提高了服务效率,还可以发现哪些换电柜的需求更大,有助于在不同换电柜之间均衡电池负载,避免某些换电柜过度使用而导致电池不均匀老化或损坏,降低充电压力,可以减少换电柜的故障率,并且有助于提高换电柜电池使用的可持续性。
(4)本发明通过分析指定地区在目标调配周期的电池调配需求指数,得到指定地区在目标调配周期的电池调配数量,有利于电池资源的合理分配,更精准地分配电池到不同的换电柜,减少出现电池过剩或不足的情况,进一步减少用户等待充电的时间,最大程度地利用电池资源,提高了充换电服务的效率,降低整体运营成本。
当然,实施本发明的任一产品并不一定需要同时达到以上所述的所有优点。
附图说明
图1为本发明的方法流程示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
在本发明的描述中,需要理解的是,术语“开孔”、“上”、“下”、“厚度”、“顶”、“中”、“长度”、“内”、“四周”等指示方位或位置关系,仅是为了便于描述本发明和简化描述,而不是指示或暗示所指的组件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发明的限制。
请参阅图1所示,本发明实施例提供一种技术方案:一种换电柜电池调配方法,包括第一步、对指定地区进行划分,进而对各区域的电池需求进行分析,由此评估指定地区的调配需求系数。
第二步、对指定地区的电池状态进行监测,由此计算指定地区的电池运作合理指数。
第三步、监测指定地区换电柜的状态,由此评估指定地区换电柜的运作合理指数。
第四步、设定目标调配周期,并综合分析指定地区在目标调配周期的电池调配需求指数,由此进行指定地区的电池调配。
具体地,对各区域的电池需求进行分析,具体过程为:统计指定地区各区域的人口密度,并与电池调配数据库中存储的各人口密度区间对应的参照电池投放数量进行匹配,由此得到各区域对应的参照电池投放数量,记为CTi参,i为各区域的编号,i=1,2,...,k。
统计指定地区各区域的历史平均电池投放数量CTi投,由此计算指定地区的电池投放合理指数χ1,其计算公式为:其中k表示区域的数目,α1表示设定的指定地区的电池投放数量对应的修正因子。
提取各区域中各换电柜的地理归属位置点,由此提取各区域中各换电柜距离区域中心点之间的间隔,记为各区域中各换电柜的实质投放分布间隔,记为Lic,c为各换电柜的编号,c=1,2,...,u。
提取电池调配数据库中存储的各区域中换电柜的投放参照距离,记为L″i,并提取各区域历史日均使用电池数量的峰值Si峰以及各区域历史日均投放电池数量Si,由此计算指定地区换电柜电池规划合理指数χ2,其计算公式为:其中ε1和ε2表示设定的投放分布间隔以及使用电池数量对应的修正因子,e表示自然常数。
统计各区域历史日均使用电池数量Si使,由此计算指定地区电池使用稳定指数χ3,其计算公式为:其中ε3表示设定的指定地区电池使用稳定修正因子。
本实施方案中,所述电池投放数量很大,电池资源相对充足,电池调配可能更加灵活,可以更好地满足用户需求,降低等待时间,但如果投放的电池数量过多,可能会导致电池资源浪费,成本增加,如果电池数量有限,电池可能更容易短缺,因此需要更精细的电池调配方法。
本实施方案中,所述如果换电柜之间的距离太近,可能会导致资源分散,电池调配成本增加,电池调配方法需要确保电池不过度集中在某些地点,同时避免过度耗费资源,若换电柜之间距离过远,用户可能需要更长的时间来到达最近的换电柜,这会增加等待时间,降低服务质量。
本实施方案中,如果每天使用的电池数量很大,需要更频繁的电池调配以满足用户需求,因此电池需要更快速地重新分配,以防止电池短缺和满足高峰需求,如果使用电池的数量相对较低,电池可能会积累,如果电池积累过多,可能会导致资源浪费,因为某些电池可能长时间不被使用,同时增加维护成本,如果电池不足,用户可能会遇到电池短缺问题,降低服务质量,因此需要更灵活的调配方法,以确保电池保持良好状态。
具体地,评估指定地区的调配需求系数,具体过程为:依据指定地区的电池投放合理指数、指定地区换电柜电池规划合理指数以及指定地区电池使用稳定指数,由此评估指定地区的调配需求系数Q,其计算公式为:其中δ1、δ2和δ3表示设定的电池投放合理指数、换电柜电池规划合理指数以及电池使用稳定指数对应的权重因子。
本实施方案中,通过分析电池投放数量、换电柜的投放分布间隔、日均使用电池数量,评估了指定地区的调配需求系数,为后续的电池调配资源分配提供了充分全面的数据基础,进而有助于提升换电柜电池调配的覆盖范围,减少了用户等待换电池的时间,使每个电池都能得到充分的利用,避免电池处于闲置状态或出现频繁更换的情况,从而延长电池的使用寿命,增加了电池的利用率,并且通过日均使用电池数量对换电柜进行调度,避免某些换电柜过载,而其他换电柜处于低负荷状态,提高换电柜应用的可靠性和稳定性,有助于实施更精准的电池调配策略,进一步的保障了高峰时段有足够的电池供应,减少资源浪费,降低电池更换设备的需求,有助于提高换电柜以及电池等储电设施的可持续性。
具体地,对指定地区的电池状态进行监测,具体过程为:设定监测周期,并统计测周期中指定地区各区域的低电量电池的数量Di低、故障电池的数量Di故
提取设定的各区域低电池预警数量D″i低以及故障电池预警数量D″i故,由此计算指定地区的电池第一运作合规指数β1,其计算公式为:其中φ1和φ2表示设定的低电量电池的数量和故障电池的数量对应的修正因子。
统计监测周期中各区域各电池的充电频率Pij充和最高充电温度Tij,并提取电池调配数据库中存储的电池的参照充电频率P″i充和参照充电温度T″i,由此计算指定地区的电池第二运作合规指数β2,其计算公式为:其中j为各电池的编号,j=1,2,...,n,n为电池的数目,φ3和φ4表示设定的充电频率和充电温度对应的修正因子。
统计监测周期中各区域各电池的电池实际容量Vij、电池内阻Ωij以及电池的充放电循环次数Cij充,并提取电池调配数据库中存储的额定电池容量V″ij、额定电池内阻Ω″ij、参照充放电循环次数C″ij充,由此计算指定地区的电池第三运作合规指数β3,其计算公式为:其中λ1、λ2和λ3表示设定的电池容量、电池内阻以及电池的充放电循环次数对应的修正因子。
本实施方案中,如果电池充电频率很高,可能需要更频繁的电池调配,以确保用户获得高质量的电池,如果充电频率较低,电池可能积累在某些换电柜中,因此需要更智能的调配来确保电池状态。
本实施方案中,电池充电时高温度可能对电池寿命产生负面影响,以避免电池在高温环境中长时间存放,而低温度可能会影响电池性能,因此调配需要考虑电池温度情况。
本实施方案中,当低电池预警数量较多时,需要更频繁地进行电池调配,以确保用户始终有足够的电池可用,这有助于提高用户体验,减少用户在使用过程中因电池不足而遇到的问题。
具体地,计算指定地区的电池运作合理指数,具体过程为:依据指定地区的电池第一运作合规指数、指定地区的电池第二运作合规指数和指定地区的电池第三运作合规指数,计算指定地区的电池运作合理指数D,其计算公式为:其中δ4、δ5和δ6表示设定的电池第一运作合规指数、电池第二运作合规指数和电池第三运作合规指数对应的权重因子。
本实施方案中,通过分析低电池预警数量、故障电池预警数量、充电频率、充电温度、电池容量、内阻计算指定地区的电池运作合理指数,从而有助于通过合理的电池调配,避免用户因为换电柜电池量过低而无法得到有效的电力使用,还可以及时发现故障电池并进行替换,减少故障电池预警数量,提高换电柜运行的稳定性和可靠性,并且可以帮助合理的分配电池和控制充电温度,可以避免频繁充电,减少充电次数,确保充电和放电的均衡,最大化利用电池容量,提高能源利用率,延长电池寿命,降低运营成本。
具体地,监测指定地区换电柜的状态,具体过程为:提取各区域中各换电柜的地理归属位置点,由此提取各区域中各换电柜距离对应所在区域中的相邻换电柜之间的距离,记为GLic
提取电池调配数据库中存储的各区域中相邻换电柜之间的参照适配距离GL″i,由此计算指定地区换电柜的投运合理指数G,其计算公式为:其中u表示换电柜数目,/>表示设定的相邻换电柜之间的距离对应的修正因子。
在监测周期中对指定地区各区域的换电柜状态数据进行监测,其中换电柜状态数据包括各换电柜的电池容纳额定数量GSic和各换电柜中待充电的电池数量峰值GDic,并提取电池调配数据库中存储的换电柜待充电电池参照比例ΔE,由此计算指定地区换电柜的容量合理指数R,其计算公式为: 其中和/>表示设定的待充电电池参照比例和待充电的电池数量峰值对应的修正因子。
本实施方案中,如果相邻换电柜之间的距离较远,电池的物理移动和交换可能需要更多的时间和资源,因此,电池调配方法可能会更注重最大程度减少跨越较远距离的移动,以降低成本,而距离较近的情况可能意味着更容易进行电池交换,但也可能导致某些换电柜的电池过度使用,而其他换电柜电池几乎不使用,因此电池调配方法需要平衡电池移动的频率和成本,以确保电池均匀分布。
本实施方案中,如果换电柜中有太多的待充电电池,用户可能会面临等待时间增加的问题,电池调配方法需要确保有足够的充电设备和电池容量,以减少用户等待时间,从而降低了服务质量,因此电池调配方法需要综合考虑这些因素,以最大程度地提高用户体验,降低成本,并确保电池的合理使用。
具体地,评估指定地区换电柜的运作合理指数,具体过程为:依据指定地区换电柜的投运合理指数以及指定地区换电柜的容量合理指数,评估指定地区换电柜的运作合理指数Y,其计算公式为:其中γ1和γ2表示设定的换电柜的投运合理指数以及换电柜的容量合理指数对应的权重因子。
本实施方案中,通过分析相邻换电柜之间的距离、待充电电池比例评估指定地区换电柜的运作合理指数,有利于合理安排相邻换电柜之间的距离,可以降低用户等待充电的时间。当两个换电柜之间的距离适中,使用户可以更快速地完成电池更换,提高了服务效率,还可以发现哪些换电柜的需求更大,有助于在不同换电柜之间均衡电池负载,避免某些换电柜过度使用而导致电池不均匀老化或损坏,降低充电压力,可以减少换电柜的故障率,并且有助于提高换电柜电池使用的可持续性。
具体地,综合分析指定地区在目标调配周期的电池调配需求指数,具体过程为:设定目标调配周期,并提取指定地区的调配需求系数Q、指定地区的电池运作合理指数D以及指定地区换电柜的运作合理指数Y,由此综合分析指定地区在目标调配周期的电池调配需求指数DX,其计算公式为:其中κ1、κ2和κ3表示设定的调配需求系数、电池运作合理指数以及运作合理指数对应的修正因子。
本实施方案中,通过分析指定地区在目标调配周期的电池调配需求指数,当电池调配需求指数高时,说明用户需求激增,需要更多电池来满足需求,在这种情况下,电池调配方法需要确保足够的电池分布在各个换电柜中,以减少用户等待时间和提供高质量的服务,此时,电池库存管理和充电站的电池充电速度可能需要提高,当需求指数较低时,电池调配方法可以采取更节省资源的方式,例如减少电池的移动和交换次数,在低需求时,电池调配方法可以更好地管理电池库存,减少浪费,但仍需要确保用户能够轻松访问电池,以降低成本,帮助运营商优化资源分配,提高用户体验,并降低成本。
具体地,进行指定地区的电池调配,具体过程为:依据指定地区在目标调配周期的电池调配需求指数,与设定的各电池调配需求指数区间对应的电池调配数量进行匹配,得到指定地区在目标调配周期的电池调配数量,据此进行指定地区的电池调配。
本实施方案中,通过指定地区在目标调配周期的电池调配需求指数,得到指定地区在目标调配周期的电池调配数量,有利于电池调配资源的分配,更精准地分配电池到不同的换电柜,减少出现电池过剩或不足的情况,进一步减少用户等待充电的时间,最大程度地利用电池资源提高换电服务的效率,化运营流程,降低整体运营成本。
本发明第二方面提供了一种换电柜电池调配装置,其特征在于,包括:处理器,以及与处理器连接的内存和网络接口;所述网络接口与服务器中的非易失性存储器连接;所述处理器在运行时通过所述网络接口从所述非易失性存储器中调取计算机程序,并通过所述内存运行所述计算机程序,以执行上述任意一项所述的方法。
需要说明的是,在本文中,诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来,而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且,术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含,从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素,而且还包括没有明确列出的其他要素,或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。
以上公开的本发明优选实施例只是用于帮助阐述本发明。优选实施例并没有详尽叙述所有的细节,也不限制该发明仅为所述的具体实施方式。显然,根据本说明书的内容,可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例,是为了更好地解释本发明的原理和实际应用,从而使所属技术领域技术人员能很好地理解和利用本发明。本发明仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。

Claims (10)

1.一种换电柜电池调配方法,其特征在于,包括:
第一步、对指定地区进行划分,进而对各区域的电池需求进行分析,由此评估指定地区的调配需求系数;
第二步、对指定地区的电池状态进行监测,由此计算指定地区的电池运作合理指数;
第三步、监测指定地区换电柜的状态,由此评估指定地区换电柜的运作合理指数;
第四步、设定目标调配周期,并综合分析指定地区在目标调配周期的电池调配需求指数,由此进行指定地区的电池调配。
2.根据权利要求1所述的一种换电柜电池调配方法,其特征在于:所述对各区域的电池需求进行分析,具体过程为:
统计指定地区各区域的人口密度,并与电池调配数据库中存储的各人口密度区间对应的参照电池投放数量进行匹配,由此得到各区域对应的参照电池投放数量,记为CTi参,i为各区域的编号,i=1,2,...,k;
统计指定地区各区域的历史平均电池投放数量CTi投,由此计算指定地区的电池投放合理指数χ1,其计算公式为:其中k表示区域的数目,α1表示设定的指定地区的电池投放数量对应的修正因子;
提取各区域中各换电柜的地理归属位置点,由此提取各区域中各换电柜距离区域中心点之间的间隔,记为各区域中各换电柜的实质投放分布间隔,记为Lic,c为各换电柜的编号,c=1,2,...,u;
提取电池调配数据库中存储的各区域中换电柜的投放参照距离,记为L″i,并提取各区域历史日均使用电池数量的峰值Si峰以及各区域历史日均投放电池数量Si,由此计算指定地区换电柜电池规划合理指数χ2,其计算公式为:
其中ε1和ε2表示设定的投放分布间隔以及使用电池数量对应的修正因子,e表示自然常数;
统计各区域历史日均使用电池数量Si使,由此计算指定地区电池使用稳定指数χ3,其计算公式为:其中ε3表示设定的指定地区电池使用稳定修正因子。
3.根据权利要求2所述的一种换电柜电池调配方法,其特征在于:所述评估指定地区的调配需求系数,具体过程为:
依据指定地区的电池投放合理指数、指定地区换电柜电池规划合理指数以及指定地区电池使用稳定指数,由此评估指定地区的调配需求系数Q,其计算公式为:其中δ1、δ2和δ3表示设定的电池投放合理指数、换电柜电池规划合理指数以及电池使用稳定指数对应的权重因子。
4.根据权利要求1所述的一种换电柜电池调配方法,其特征在于:所述对指定地区的电池状态进行监测,具体过程为:
设定监测周期,并统计测周期中指定地区各区域的低电量电池的数量Di低、故障电池的数量Di故
提取设定的各区域低电池预警数量D″i低以及故障电池预警数量D″i故,由此计算指定地区的电池第一运作合规指数β1,其计算公式为:其中φ1和φ2表示设定的低电量电池的数量和故障电池的数量对应的修正因子;
统计监测周期中各区域各电池的充电频率Pij充和最高充电温度Tij,并提取电池调配数据库中存储的电池的参照充电频率P″i充和参照充电温度Ti″,由此计算指定地区的电池第二运作合规指数β2,其计算公式为:其中j为各电池的编号,j=1,2,...,n,n为电池的数目,φ3和φ4表示设定的充电频率和充电温度对应的修正因子;
统计监测周期中各区域各电池的电池实际容量Vij、电池内阻Ωij以及电池的充放电循环次数Cij充,并提取电池调配数据库中存储的额定电池容量V″ij、额定电池内阻Ω″ij、参照充放电循环次数C″ij充,由此计算指定地区的电池第三运作合规指数β3,其计算公式为:其中λ1、λ2和λ3表示设定的电池容量、电池内阻以及电池的充放电循环次数对应的修正因子。
5.根据权利要求4所述的一种换电柜电池调配方法,其特征在于:所述计算指定地区的电池运作合理指数,具体过程为:
依据指定地区的电池第一运作合规指数、指定地区的电池第二运作合规指数和指定地区的电池第三运作合规指数,计算指定地区的电池运作合理指数D,其计算公式为:其中δ4、δ5和δ6表示设定的电池第一运作合规指数、电池第二运作合规指数和电池第三运作合规指数对应的权重因子。
6.根据权利要求1所述的一种换电柜电池调配方法,其特征在于:所述监测指定地区换电柜的状态,具体过程为:
提取各区域中各换电柜的地理归属位置点,由此提取各区域中各换电柜距离对应所在区域中的相邻换电柜之间的距离,记为GLic
提取电池调配数据库中存储的各区域中相邻换电柜之间的参照适配距离GL″i,由此计算指定地区换电柜的投运合理指数G,其计算公式为:其中u表示换电柜数目,/>表示设定的相邻换电柜之间的距离对应的修正因子;
在监测周期中对指定地区各区域的换电柜状态数据进行监测,其中换电柜状态数据包括各换电柜的电池容纳额定数量GSic和各换电柜中待充电的电池数量峰值GDic,并提取电池调配数据库中存储的换电柜待充电电池参照比例ΔE,由此计算指定地区换电柜的容量合理指数R,其计算公式为:
,其中/>和/>表示设定的待充电电池参照比例和待充电的电池数量峰值对应的修正因子。
7.根据权利要求6所述的一种换电柜电池调配方法,其特征在于:所述评估指定地区换电柜的运作合理指数,具体过程为:
依据指定地区换电柜的投运合理指数以及指定地区换电柜的容量合理指数,评估指定地区换电柜的运作合理指数Y,其计算公式为:其中γ1和γ2表示设定的换电柜的投运合理指数以及换电柜的容量合理指数对应的权重因子。
8.根据权利要求1所述的一种换电柜电池调配方法,其特征在于:所述综合分析指定地区在目标调配周期的电池调配需求指数,具体过程为:
设定目标调配周期,并提取指定地区的调配需求系数Q、指定地区的电池运作合理指数D以及指定地区换电柜的运作合理指数Y,由此综合分析指定地区在目标调配周期的电池调配需求指数DX,其计算公式为:其中κ1、κ2和κ3表示设定的调配需求系数、电池运作合理指数以及运作合理指数对应的修正因子。
9.根据权利要求1所述的一种换电柜电池调配方法,其特征在于:所述进行指定地区的电池调配,具体过程为:
依据指定地区在目标调配周期的电池调配需求指数,与设定的各电池调配需求指数区间对应的电池调配数量进行匹配,得到指定地区在目标调配周期的电池调配数量,据此进行指定地区的电池调配。
10.一种换电柜电池调配装置,其特征在于,包括:处理器,以及与处理器连接的内存和网络接口;所述网络接口与服务器中的非易失性存储器连接;所述处理器在运行时通过所述网络接口从所述非易失性存储器中调取计算机程序,并通过所述内存运行所述计算机程序,以执行上述权利要求1-9中任意一项所述的方法。
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