CN117901690A - 换电站充电的控制方法、系统、设备及存储介质 - Google Patents

换电站充电的控制方法、系统、设备及存储介质 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种换电站充电的控制方法、系统、设备及存储介质，控制方法包括：获取换电站的需求功率以及变压器额定功率；判断需求功率是否大于变压器额定功率，若是，则从换电站电池中筛选出目标电池；控制目标电池进行放电和/或停止充电，以使预设时间内的换电站输出功率不小于需求功率，换电站输出功率包括变压器额定功率和放电功率。本发明基于换电站的需求功率与变压器额定功率的比较结果从换电站电池中筛选出目标电池，并控制目标电池进行放电和/或停止充电，以使预设时间内的换电站输出功率不小于需求功率，满足了用户的充电需求，提高了用户体验度。可以降低对变压器规格的要求，减少对于变电资源的需求，同时降低建站难度和成本。

Description

换电站充电的控制方法、系统、设备及存储介质
技术领域
本发明涉及换电站技术领域，特别涉及一种换电站充电的控制方法、系统、设备及存储介质。
背景技术
随着新能源汽车的快速增加，电动汽车充换电站也随之迎来了大发展。在换电站建设过程中，变电资源(表现为变压器容量)是常见的稀缺资源，换电站常常无法同时得到足够的土地和电力资源。
同时，变电资源的价格也是换电站建设成本中的重要部分。如果能够保证服务能力不变的前提下，尽可能降低对变电资源的需求，将显著降低换电站的建设成本。
通常换电站内会出现变电资源不能满足未来某个时间段内换电需求，目前的换电站运行方式一方面会按照最大充电功率法实施(即选择较高的变电资源来满足换下电池的充电需求)，这种方式对变电资源的需求较高，增加了换电站建站的难度和成本；另一方面采用随到随充的换电站充电方式(即换下电池立刻充)，这种方式会出现在单个自然日内有比较明显的高峰和低谷时段，不能保证满足用户的充电需求。
发明内容
本发明要解决的技术问题是为了克服现有技术中现有的换电运行方式存在变电资源需求高、不能保证用户充电需求的缺陷，提供一种换电站充电的控制方法、系统、设备及存储介质。
本发明是通过下述技术方案来解决上述技术问题：
本发明第一方面提供了一种换电站充电的控制方法，所述控制方法包括：
获取所述换电站的需求功率以及变压器额定功率；
判断所述需求功率是否大于所述变压器额定功率，若是，则从换电站电池中筛选出目标电池；
控制所述目标电池进行放电和/或停止充电，以使预设时间内的换电站输出功率不小于所述需求功率，所述换电站输出功率包括所述变压器额定功率和放电功率。
本发明基于换电站的需求功率与变压器额定功率的比较结果从换电站电池中筛选出目标电池，并控制目标电池进行放电和/或停止充电，以使预设时间内的换电站输出功率不小于需求功率，满足了用户的充电需求，提高了用户体验度，在换电站充电服务能力基本不变的前提下，可以降低对变压器规格的要求，减少对于变电资源的需求，同时降低建站难度和成本。并且由于对换电站的需求功率以及变压器额定功率的控制，换电站用电负荷曲线在高峰时段将持续处于接近满载的状态，负荷平稳，有利于电网调度。
较佳地，所述换电站包括双向充电机，所述控制所述目标电池进行放电和/或停止充电，以使预设时间内的换电站输出功率不小于所述需求功率的步骤包括：
控制所述目标电池通过所述双向充电机进行放电，以使预设时间内的换电站输出功率不小于所述需求功率。
较佳地，所述控制所述目标电池通过所述双向充电机进行放电的步骤包括：
控制所述目标电池通过所述双向充电机对其他电池和/或其他用电设备进行放电。
本发明在换电站中使用双向充电机，既确保了对每块换电电池进行充电，又可以对其他电池进行放电。
较佳地，所述从换电站电池中筛选出目标电池的步骤包括：
根据所述换电站电池的荷电状态从所述换电站电池中筛选出所述目标电池。
较佳地，所述根据所述换电站电池的荷电状态从所述换电站电池中筛选出所述目标电池的步骤包括：
从所述换电站电池中筛选出当前荷电状态高于第一预设荷电状态的电池作为所述目标电池；
所述控制所述目标电池进行放电和/或停止充电的步骤包括：
控制所述目标电池进行放电至所述第一预设荷电状态。
本发明筛选出当前荷电状态高于第一预设荷电状态的电池作为目标电池进行放电，避免影响换电站电池的储备，满足了换电站的需求功率以及用户的充电需求，确保了换电站的正常运行，提高了用户体验度。
较佳地，所述控制所述目标电池进行放电至所述第一预设荷电状态的步骤之后，所述控制方法还包括：
判断所述换电站输出功率是否小于所述需求功率，若是，则调低所述第一预设荷电状态。
本发明通过调低第一预设荷电状态，并筛选出当前荷电状态高于第一预设荷电状态的电池作为目标电池进行放电，避免影响换电站电池的储备，满足了换电站的需求功率以及用户的充电需求，确保了换电站的正常运行，提高了用户体验度。
较佳地，所述根据所述换电站电池的荷电状态从所述换电站电池中筛选出所述目标电池的步骤包括：
从所述换电站电池中筛选出荷电状态在第二预设荷电状态的电池作为所述目标电池。
较佳地，所述第二预设荷电状态大于等于30％且小于等于60％。
本发明筛选出荷电状态在第二预设荷电状态的电池作为目标电池进行放电和/或停止充电，避免影响换电站电池的储备，满足了换电站的需求功率以及用户的充电需求，确保了换电站的正常运行，提高了用户体验度，还可以防止荷电状态过低的电池处于过放的状态而导致电池的损耗。
较佳地，所述控制所述目标电池通过所述双向充电机进行放电的步骤包括：
获取所述需求功率与所述变压器额定功率的功率差值；
根据所述功率差值确定所述目标电池的数量及放电功率。
本发明通过需求功率与变压器额定功率的功率差值能够准确的确定出目标电池的数量以及放电功率，以避免浪费充电资源。
较佳地，所述判断所述需求功率是否大于所述变压器额定功率的步骤包括：
获取所述预设时间段后换电站的储备电池数量以及需求电池数量；
根据所述储备电池数量与所述需求电池数量之间的关系判断所述需求功率是否大于所述变压器额定功率。
较佳地，若判断出所述储备电池数量不小于所述需求电池数量，则调整所述换电站电池的充电功率，以使所述需求功率不大于所述变压器额定功率。
在本发明中，当储备电池数量不小于需求电池数量，意味着短期内换电站的换电负荷尚可承受，可按照平均限功率法，以需求功率不超过变压器额定功率为控制目标，平均的降低每一块快充电池的充电功率，对于处于慢充状态的电池，则不做调整，以保证换电站的储备电池数量。
较佳地，所述调整所述换电站电池的充电功率，以使所述需求功率不大于所述变压器额定功率的步骤包括：
计算所有电池快充段的功率上限值；
判断所述换电站内是否换入新电池，若是，则按照预设规则上调所述新电池的功率上限值；若否，则动态计算调整电池快充段的功率上限值，以使所述需求功率不大于所述变压器额定功率。
本发明在换电站内换入新电池时按照预设规则上调新电池的功率上限值，在换电站内未换入新电池时动态计算调整电池快充段的功率上限值，以使需求功率不大于变压器额定功率，避免了系统发生扰动，提高了系统的稳定性。
较佳地，所述获取所述预设时间段后换电站的储备电池数量以及需求电池数量的步骤包括：
获取所述换电站内电池的充电状态信息；
基于所述充电状态信息计算所述预设时间段后换电站的储备电池数量。
较佳地，所述获取所述预设时间段后换电站的储备电池数量以及需求电池数量的步骤包括：
获取所述换电站内历史时间段与所述历史时间段内实际使用电池数量的对应关系；
基于所述对应关系拟合得到所述预设时间段后所述换电站的需求电池数量。
本发明第二方面提供了一种换电站充电的控制系统，所述控制系统包括获取模块、第一判断模块、筛选模块和控制模块；
所述获取模块用于获取所述换电站的需求功率以及变压器额定功率；
所述第一判断模块用于判断所述需求功率是否大于所述变压器额定功率，若是，则调用所述筛选模块；
所述筛选模块用于从换电站电池中筛选出目标电池；
所述控制模块用于控制所述目标电池进行放电和/或停止充电，以使预设时间内的换电站输出功率不小于所述需求功率，所述换电站输出功率包括所述变压器额定功率和放电功率。
本发明基于换电站的需求功率与变压器额定功率的比较结果从换电站电池中筛选出目标电池，并控制目标电池进行放电和/或停止充电，以使预设时间内的换电站输出功率不小于需求功率，满足了用户的充电需求，提高了用户体验度，在换电站充电服务能力基本不变的前提下，可以降低对变压器规格的要求，减少对于变电资源的需求，同时降低建站难度和成本。并且由于对换电站的需求功率以及变压器额定功率的控制，换电站用电负荷曲线在高峰时段将持续处于接近满载的状态，负荷平稳，有利于电网调度。
较佳地，所述换电站包括双向充电机，所述控制模块用于控制所述目标电池通过所述双向充电机进行放电，以使预设时间内的换电站输出功率不小于所述需求功率。
较佳地，所述控制模块用于控制所述目标电池通过所述双向充电机对其他电池和/或其他用电设备进行放电，以使预设时间内的换电站输出功率不小于所述需求功率。
本发明在换电站中使用双向充电机，既确保了对每块换电电池进行充电，又可以对其他电池进行放电。
较佳地，所述筛选模块用于根据所述换电站电池的荷电状态从所述换电站电池中筛选出所述目标电池。
较佳地，所述筛选模块用于从所述换电站电池中筛选出当前荷电状态高于第一预设荷电状态的电池作为所述目标电池；
所述控制模块用于控制所述目标电池进行放电至所述第一预设荷电状态。
本发明筛选出当前荷电状态高于第一预设荷电状态的电池作为目标电池进行放电，避免影响换电站电池的储备，满足了换电站的需求功率以及用户的充电需求，确保了换电站的正常运行，提高了用户体验度。
较佳地，所述控制系统还包括第二判断模块和调整模块；
所述第二判断模块用于判断所述换电站输出功率是否小于所述需求功率，若是，则调用所述调整模块；
所述调整模块用于调低所述第一预设荷电状态。
本发明通过调低第一预设荷电状态，并筛选出当前荷电状态高于第一预设荷电状态的电池作为目标电池进行放电，避免影响换电站电池的储备，满足了换电站的需求功率以及用户的充电需求，确保了换电站的正常运行，提高了用户体验度。
较佳地，所述筛选模块用于从所述换电站电池中筛选出荷电状态在第二预设荷电状态的电池作为所述目标电池。
较佳地，所述第二预设荷电状态大于等于30％且小于等于60％。
本发明筛选出荷电状态在第二预设荷电状态的电池作为目标电池进行放电和/或停止充电，避免影响换电站电池的储备，满足了换电站的需求功率以及用户的充电需求，确保了换电站的正常运行，提高了用户体验度，还可以防止荷电状态过低的电池处于过放的状态而导致电池的损耗。
较佳地，所述控制模块包括第一获取单元和确定单元；
所述第一获取单元用于获取所述需求功率与所述变压器额定功率的功率差值；
所述确定单元用于根据所述功率差值确定所述目标电池的数量及放电功率。
本发明通过需求功率与变压器额定功率的功率差值能够准确的确定出目标电池的数量以及放电功率，以避免浪费充电资源。
较佳地，所述第一判断模块包括第二获取单元和第一判断单元；
所述第二获取单元用于获取所述预设时间段后换电站的储备电池数量以及需求电池数量；
所述第一判断单元用于根据所述储备电池数量与所述需求电池数量之间的关系判断所述需求功率是否大于所述变压器额定功率。
较佳地，所述第一判断模块还包括调整单元；
所述第一判断单元用于若判断出所述储备电池数量不小于所述需求电池数量，则调用所述调整单元；
所述调整单元用于调整所述换电站电池的充电功率，以使所述需求功率不大于所述变压器额定功率。
较佳地，所述调整单元包括第一计算子单元、判断子单元、第一调整子单元以及第二调整子单元；
所述第一计算子单元用于计算所有电池快充段的功率上限值；
所述判断子单元用于判断所述换电站内是否换入新电池，若是，则调用所述第一调整子单元；若否，则调用所述第二调整子单元；
所述第一调整子单元用于按照预设规则上调所述新电池的功率上限值；
所述第二调整子单元用于动态计算调整电池快充段的功率上限值，以使所述需求功率不大于所述变压器额定功率。
本发明在换电站内换入新电池时按照预设规则上调新电池的功率上限值，在换电站内未换入新电池时动态计算调整电池快充段的功率上限值，以使需求功率不大于变压器额定功率，避免了系统发生扰动，提高了系统的稳定性。
较佳地，所述第二获取单元包括第一获取子单元和第二计算子单元；
所述第一获取子单元用于获取所述换电站内电池的充电状态信息；
所述第二计算子单元用于基于所述充电状态信息计算所述预设时间段后换电站的储备电池数量。
较佳地，所述第二获取单元还包括第二获取子单元和拟合子单元；
所述第二获取子单元用于获取所述换电站内历史时间段与所述历史时间段内实际使用电池数量的对应关系；
所述拟合子单元用于基于所述对应关系拟合得到所述预设时间段后所述换电站的需求电池数量。
本发明第三方面提供一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现第一方面所述的换电站充电的控制方法。
本发明第四方面提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现第一方面所述的换电站充电的控制方法。
在符合本领域常识的基础上，所述各优选条件，可任意组合，即得本发明各较佳实施例。
本发明的积极进步效果在于：
本发明基于换电站的需求功率与变压器额定功率的比较结果从换电站电池中筛选出目标电池，并控制目标电池进行放电和/或停止充电，以使预设时间内的换电站输出功率不小于需求功率，满足了用户的充电需求，提高了用户体验度，在换电站充电服务能力基本不变的前提下，可以降低对变压器规格的要求，减少对于变电资源的需求，同时降低建站难度和成本。并且由于对换电站的需求功率以及变压器额定功率的控制，换电站用电负荷曲线在高峰时段将持续处于接近满载的状态，负荷平稳，有利于电网调度。
附图说明
图1为本发明实施例1的换电站充电的控制方法的第一流程图。
图2为本发明实施例1的换电站充电的控制方法的第二流程图。
图3为本发明实施例2的换电站充电的控制系统的结构示意图。
图4为本发明实施例3的电子设备的结构示意图。
具体实施方式
下面通过实施例的方式进一步说明本发明，但并不因此将本发明限制在所述的实施例范围之中。
实施例1
本实施例提供一种换电站充电的控制方法，如图1所示，该控制方法包括：
步骤101、获取换电站的需求功率以及变压器额定功率；
步骤102、判断需求功率是否大于变压器额定功率，若是，意味着变压器处于过载状态，启动限流模式，则执行步骤103；若否，意味着变压器能够满足换电站的需求功率，则执行步骤105；
步骤103、从换电站电池中筛选出目标电池；
步骤104、控制目标电池进行放电和/或停止充电，以使预设时间内的换电站输出功率不小于需求功率，换电站输出功率包括变压器额定功率和放电功率。在具体实施过程中，需求功率和换电站输出功率是通过设置电流实时采样装置确定的。
本实施例中，预设时间段根据实际情况进行设置，此处不做具体限定。
步骤105、不调整电池。
本实施例在出现变压器额定功率不能满足换电站的需求功率时，将部分电池(即目标电池)切换为放电状态和/或停止充电的状态，以使线路中的功率更加充足，需要说明的是，通常会选择荷电状态较少的电池作为目标电池(即作为放电和/或停止充电的电池)进行放电，特殊情况下，可以选择满电电池进行放电至客户可以接受的最低电池电量，以满足用户的充电需求，提高用户体验度。本实施例在换电站充电服务能力不变的前提下，可以降低对变压器规格的要求，减少了对变电资源的需求，同时也降低了建站难度和成本；并且由于对换电站的需求功率以及变压器额定功率的控制，换电站用电负荷曲线在高峰时段将持续处于接近满载的状态，负荷平稳，有利于电网调度。
在本实施例中，换电站包括双向充电机，步骤104包括：
步骤104-1、控制目标电池通过双向充电机进行放电，以使预设时间内的换电站输出功率不小于需求功率。
本实施例中，在换电站中使用双向充电机，既可以确保对每块换电电池进行充电，又可以对其他电池进行放电。
需要说明的是，双向充电机包括但不限于PCS架构充电机、V2G充电机。
具体的，步骤104-1包括：
步骤104-1-1、控制目标电池通过双向充电机对其他电池和/或其他用电设备进行放电，以使预设时间内的换电站输出功率不小于需求功率。
本实施例中，其他用电设备可以为闪充桩，也可以为其他用电设备。
具体的，步骤103包括：
步骤103-1、根据换电站电池的荷电状态从换电站电池中筛选出目标电池。
具体的，步骤103-1包括：
步骤103-1-1、从换电站电池中筛选出当前荷电状态高于第一预设荷电状态的电池作为目标电池；
步骤104包括：
步骤1041、控制目标电池进行放电至第一预设荷电状态。
本实施例中，第一预设荷电状态根据实际情况进行设置，以满足用户的充电需求，优选为90％-98％，也可以为其他荷电状态，此处不做具体限定。
在具体实施过程中，例如，如果换电站内部分满电电池的荷电状态高于第一预设荷电状态，此时该部分满电电池可以通过双向充电机对其他电池和/或其他用电设备进行小电流放电。筛选出当前荷电状态高于第一预设荷电状态的电池作为目标电池进行放电，避免影响换电站电池的储备，满足了换电站的需求功率以及用户的充电需求，确保了换电站的正常运行，提高了用户体验度。
在步骤1041之后，该控制方法还包括：
步骤1042、判断换电站输出功率是否小于需求功率，若是，则执行步骤1043；
步骤1043、调低第一预设荷电状态。
本实施例中，调低的第一预设荷电状态根据实际情况进行设置，优选的，调低第一预设荷电状态至用户可以接受的最低荷电状态，避免影响换电站电池的储备，以满足用户的充电需求，提高用户体验度。
然后，重复步骤103-1-1和步骤1041。
步骤103-1还包括：
步骤103-1-11、从换电站电池中筛选出荷电状态在第二预设荷电状态的电池作为目标电池。
在本实施例中，第二预设荷电状态大于等于30％且小于等于60％。将荷电状态在第二预设荷电状态的目标电池停止充电，或者通过双向充电机对其他电池和/或其他用电设备进行小电流放电，避免影响换电站电池的储备，满足了换电站的需求功率以及用户的充电需求，确保了换电站的正常运行，提高了用户体验度，还可以防止荷电状态过低的电池处于过放的状态而导致电池的损耗。
在本实施例中，步骤104-1包括：
步骤104-11、获取需求功率与变压器额定功率的功率差值；
步骤104-12、根据功率差值确定目标电池的数量及放电功率；
步骤104-13、根据放电功率控制数量的目标电池通过双向充电机进行放电和/或停止充电，以使预设时间内的换电站输出功率不小于需求功率。
具体的，步骤102包括：
步骤1021、获取预设时间段后换电站的储备电池数量以及需求电池数量；
本实施例中，储备电池数量包括满电电池的数量(已充满的电池数量)和慢充电池数量；
即BX＝Bfull+Bslow
其中，BX表示储备电池数量，Bfull表示满电电池的数量，Bslow表示慢充电池数量。
其中，步骤1021包括：
步骤1021-11、获取换电站内电池的充电状态信息；
本实施例中，充电状态信息包括电池达到满电状态所需的充电时间；
步骤1021-12、基于充电状态信息计算预设时间段后换电站的储备电池数量。
步骤1021还包括：
步骤1021-111、获取换电站内历史时间段与历史时间段内实际使用电池数量的对应关系；
步骤1021-112、基于对应关系拟合得到预设时间段后换电站的需求电池数量。
步骤1022、根据储备电池数量与需求电池数量之间的关系判断需求功率是否大于变压器额定功率。
步骤1023、若判断出储备电池数量不小于需求电池数量，则调整换电站电池的充电功率，以使需求功率不大于变压器额定功率。
当储备电池数量不小于需求电池数量，意味着短期内换电站的换电负荷尚可承受，可按照平均限功率法，以需求功率不超过变压器额定功率为控制目标，平均的降低每一块快充电池的充电功率，对于处于慢充状态的电池，则不做调整。
步骤1023包括：
步骤1023-1、计算所有电池快充段的功率上限值；
步骤1023-2、判断换电站内是否换入新电池，若是，则执行步骤1023-3；若否，则执行步骤1023-4；
步骤1023-3、按照预设规则上调新电池的功率上限值；
本实施例中，预设规则可以根据实际情况进行设置，例如，按照新电池上限充电电流从0开始，每次上调1A；
步骤1023-4、动态计算调整电池快充段的功率上限值，以使需求功率不大于变压器额定功率。
在具体实施过程中，在变压器低压侧进线处设置一个电流实时采样装置，例如电流实时采样装置可以为CT，也可以为电表，还可以为其他装置。
在换电站内，用户可以在设定运行边界中输入以下内容：
a.换电站内额定电池数量Bset；
b.变压器低压侧额定电流Iset(A)，为了保障运行安全，可以在实际变压器(即箱变)最大电流基础上适当下调；
c.换电站额定服务能力(台/小时)Vset；
d.电池平均充满时间Tset(小时)；
e.SOCmin(即特殊情况下，用户可以接受的最低电池电量)；
f.Balarm(需求电池数量)，换电站内即将就绪电池少于该数值时，即应进入紧急响应状态。
在具体实施过程中，中央控制器实时监控换电站内的以下信息：
(1)实时监控箱变电流I；
(2)实时监控单体电池充电电流C(n)，其中，n表示仓位编号；
(3)实时监控已充满的电池数量Bfull，其中，包括SOC>SOCmin，但仍然在充电的部分电池；
(4)实时监控可进行快充的电池数量Bfast；
(5)实时监控进行慢充的电池数量Bslow，且Bslow＝Bset-Bfull-Bfast；
根据以上数据实时计算换电站的需求功率，当需求功率不大于变压器额定功率时，则不对电池充电做任何调整；当需求功率大于变压器额定功率时，意味着变压器处于过载状态，此时启动限流模式(即须进行主动限流)，并根据满电电池的数量Bfull以及慢充电池数量Bslow计算预设时间段后换电站的储备电池数量BX，在具体实施过程中，需求功率和换电站输出功率是通过设置电流实时采样装置确定的，具体地，如图2所示，可以通过计算换电站的最大需求电流值ID，即可根据换电站内快充电池品牌、型号及其SOC(荷电状态)算出最大需求电流值ID，当ID不大于Iset时，则不对电池充电做任何调整(即电池正常充电)；当ID大于Iset时，意味着箱变将处于过载状态，此时启动限流模式(即须进行主动限流)，通过观察满电电池的数量Bfull以及慢充电池数量Bslow计算出预设时间段后换电站的储备电池数量BX，当BX不小于Balarm，则意味着短期内换电站的换电负荷尚可承受，此时可按照平均限流法，以总电流不超过Iset为控制目标，平均的降低每一块快充电池的充电电流，对于处于慢充状态的电池，则不做调整；当BX小于Balarm，则意味着换电站内的换电负荷已经太高，即将出现排队或不满电现象。此时需要紧急调整充电策略，进入紧急充电模式，以全力保障慢充，对于快充仓位做统一调整，具体地，根据BX与Balarm的差值，选择0～3个SOC在30％～60％之间的仓位停止充电，甚至可以选择向其他电池放电，和/或，降低充满电的SOC至SOCmin，如果站内部分满电电池电量高于SOCmin，此时可以通过双向充电机对其他电池进行小电流放电，此时再按照平均限流法管理其他充电仓位，而这些仓位已经可以以较快乃至最块速度进行充电，直到BX不小于Balarm并略有余量时，则结束紧急充电模式，即退出紧急状态，取消SOC的下调。
需要说明的是，当系统中发生扰动，例如部分电池停止充电时，此时总充电负荷下降，则可继续缓慢调整电流，如果是反向冲击，也即换入新电池时，则对于新电池，需要在每个控制周期内缓慢的增加其充电速度，直至实现新的平衡(即增加新电池的电流，直至其充电电流和其他电池相等)。
本实施例基于换电站的需求功率与变压器额定功率的比较结果从换电站电池中筛选出目标电池，并控制目标电池进行放电和/或停止充电，以使预设时间内的换电站输出功率不小于需求功率，满足了用户的充电需求，提高了用户体验度。
实施例2
本实施例提供一种换电站充电的控制系统，如图3所示，该控制系统包括获取模块21、第一判断模块22、筛选模块23和控制模块24；
获取模块21用于获取换电站的需求功率以及变压器额定功率；
第一判断模块22用于判断需求功率是否大于变压器额定功率，若是，意味着变压器处于过载状态，启动限流模式，则调用筛选模块23；若否，意味着变压器能够满足换电站的需求功率，则不对电池充电做任何调整；
筛选模块23用于从换电站电池中筛选出目标电池；
控制模块24用于控制目标电池进行放电和/或停止充电，以使预设时间内的换电站输出功率不小于需求功率，电站输出功率包括变压器额定功率和放电功率。
本实施例中，预设时间段根据实际情况进行设置，此处不做具体限定。
本实施例在出现变压器额定功率不能满足换电站的需求功率时，将部分电池(即目标电池)切换为放电状态和/或停止充电的状态，以使线路中的功率更加充足，需要说明的是，通常会选择荷电状态较少的电池作为目标电池(即作为放电和/或停止充电的电池)进行放电，特殊情况下，可以选择满电电池进行放电至客户可以接受的最低电池电量，以满足用户的充电需求，提高用户体验度。
在本实施例中，换电站包括双向充电机，控制模块24用于控制目标电池通过双向充电机进行放电，以使预设时间内的换电站输出功率不小于需求功率。
本实施例中，在换电站中使用双向充电机，既可以确保对每块换电电池进行充电，又可以对其他电池进行放电。
需要说明的是，双向充电机包括但不限于PCS架构充电机、V2G充电机。
在本实施例中，控制模块24用于控制目标电池通过双向充电机对其他电池和/或其他用电设备进行放电，以使预设时间内的换电站输出功率不小于需求功率。
本实施例中，其他用电设备可以为闪充桩，也可以为其他用电设备。
在本实施例中，筛选模块23用于根据换电站电池的荷电状态从换电站电池中筛选出目标电池。
具体的，筛选模块23用于从换电站电池中筛选出当前荷电状态高于第一预设荷电状态的电池作为目标电池；
控制模块24用于控制目标电池进行放电至第一预设荷电状态。
本实施例中，第一预设荷电状态根据实际情况进行设置，以满足用户的充电需求，优选为90％-98％，也可以为其他荷电状态，此处不做具体限定。
在具体实施过程中，例如，如果换电站内部分满电电池的荷电状态高于第一预设荷电状态，此时该部分满电电池可以通过双向充电机对其他电池和/或其他用电设备进行小电流放电。筛选出当前荷电状态高于第一预设荷电状态的电池作为目标电池进行放电，避免影响换电站电池的储备，满足了换电站的需求功率以及用户的充电需求，确保了换电站的正常运行，提高了用户体验度。
在本实施例中，如图3所示，该控制系统还包括第二判断模块25和调整模块26；
第二判断模块25用于判断换电站输出功率是否小于需求功率，若是，则调用调整模块26；
调整模块26用于调低第一预设荷电状态。本实施例中，调低的第一预设荷电状态根据实际情况进行设置，优选的，调低第一预设荷电状态至用户可以接受的最低荷电状态，避免影响换电站电池的储备，以满足用户的充电需求，提高用户体验度。
筛选模块23用于从换电站电池中筛选出荷电状态在第二预设荷电状态的电池作为目标电池。
在本实施例中，第二预设荷电状态大于等于30％且小于等于60％。将荷电状态在第二预设荷电状态的目标电池停止充电，或者通过双向充电机对其他电池和/或其他用电设备进行小电流放电，避免影响换电站电池的储备，满足了换电站的需求功率以及用户的充电需求，确保了换电站的正常运行，提高了用户体验度，还可以防止荷电状态过低的电池处于过放的状态而导致电池的损耗。
在本实施例中，如图3所示，控制模块24包括第一获取单元241和确定单元242；
第一获取单元241用于获取需求功率与变压器额定功率的功率差值；
确定单元242用于根据功率差值确定目标电池的数量及放电功率；
如图3所示，第一判断模块22包括第二获取单元221和第一判断单元222；
第二获取单元221用于获取预设时间段后换电站的储备电池数量以及需求电池数量；
本实施例中，储备电池数量包括满电电池的数量(已充满的电池数量)和慢充电池数量；
即BX＝Bfull+Bslow
其中，BX表示储备电池数量，Bfull表示满电电池的数量，Bslow表示慢充电池数量。
如图3所示，第二获取单元221包括第一获取子单元2211和第二计算子单元2212；
第一获取子单元2211用于获取换电站内电池的充电状态信息；
本实施例中，充电状态信息包括电池达到满电状态所需的充电时间；
第二计算子单元2212用于基于充电状态信息计算预设时间段后换电站的储备电池数量。
在一可实施的方案中，如图3所示，第二获取单元221还包括第二获取子单元2213和拟合子单元2214；
第二获取子单元2213用于获取换电站内历史时间段与历史时间段内实际使用电池数量的对应关系；
拟合子单元2214用于基于对应关系拟合得到预设时间段后换电站的需求电池数量。
第一判断单元222用于根据储备电池数量与需求电池数量之间的关系判断需求功率是否大于变压器额定功率。
如图3所示，第一判断模块22还包括调整单元223；
第一判断单元222用于若判断出储备电池数量不小于需求电池数量，则调用调整单元223；
调整单元223用于调整换电站电池的充电功率，以使需求功率不大于变压器额定功率。
如图3所示，调整单元223包括第一计算子单元2231、判断子单元2232、第一调整子单元2233以及第二调整子单元2234；
第一计算子单元2231用于计算所有电池快充段的功率上限值；
判断子单元2232用于判断换电站内是否换入新电池，若是，则调用第一调整子单元2233；若否，则调用第二调整子单元2234；
第一调整子单元2233用于按照预设规则上调新电池的功率上限值；
本实施例中，预设规则可以根据实际情况进行设置，例如，按照新电池上限充电电流从0开始，每次上调1A；
第二调整子单元2234用于动态计算调整电池快充段的功率上限值，以使需求功率不大于变压器额定功率。
本实施例基于换电站的需求功率与变压器额定功率的比较结果从换电站电池中筛选出目标电池，并控制目标电池进行放电和/或停止充电，以使预设时间内的换电站输出功率不小于需求功率，满足了用户的充电需求，提高了用户体验度。
实施例3
图4为本发明实施例3提供的一种电子设备的结构示意图。电子设备包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，处理器执行程序时实现实施例1的换电站充电的控制方法。图4显示的电子设备30仅仅是一个示例，不应对本发明实施例的功能和使用范围带来任何限制。
如图4所示，电子设备30可以以通用计算设备的形式表现，例如其可以为服务器设备。电子设备30的组件可以包括但不限于：上述至少一个处理器31、上述至少一个存储器32、连接不同系统组件(包括存储器32和处理器31)的总线33。
总线33包括数据总线、地址总线和控制总线。
存储器32可以包括易失性存储器，例如随机存取存储器(RAM)321和/或高速缓存存储器322，还可以进一步包括只读存储器(ROM)323。
存储器32还可以包括具有一组(至少一个)程序模块324的程序/实用工具325，这样的程序模块324包括但不限于：操作系统、一个或者多个应用程序、其它程序模块以及程序数据，这些示例中的每一个或某种组合中可能包括网络环境的实现。
处理器31通过运行存储在存储器32中的计算机程序，从而执行各种功能应用以及数据处理，例如本发明实施例1的换电站充电的控制方法。
电子设备30也可以与一个或多个外部设备34(例如键盘、指向设备等)通信。这种通信可以通过输入/输出(I/O)接口35进行。并且，模型生成的设备30还可以通过网络适配器36与一个或者多个网络(例如局域网(LAN)，广域网(WAN)和/或公共网络，例如因特网)通信。如图4所示，网络适配器36通过总线33与模型生成的设备30的其它模块通信。应当明白，尽管图中未示出，可以结合模型生成的设备30使用其它硬件和/或软件模块，包括但不限于：微代码、设备驱动器、冗余处理器、外部磁盘驱动阵列、RAID(磁盘阵列)系统、磁带驱动器以及数据备份存储系统等。
应当注意，尽管在上文详细描述中提及了电子设备的若干单元/模块或子单元/模块，但是这种划分仅仅是示例性的并非强制性的。实际上，根据本发明的实施方式，上文描述的两个或更多单元/模块的特征和功能可以在一个单元/模块中具体化。反之，上文描述的一个单元/模块的特征和功能可以进一步划分为由多个单元/模块来具体化。
实施例4
本实施例提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，程序被处理器执行时实现实施例1所提供的换电站充电的控制方法。
其中，可读存储介质可以采用的更具体可以包括但不限于：便携式盘、硬盘、随机存取存储器、只读存储器、可擦拭可编程只读存储器、光存储器件、磁存储器件或上述的任意合适的组合。
在可能的实施方式中，本发明还可以实现为一种程序产品的形式，其包括程序代码，当程序产品在终端设备上运行时，程序代码用于使终端设备执行实现实施例1所述的换电站充电的控制方法。
其中，可以以一种或多种程序设计语言的任意组合来编写用于执行本发明的程序代码，程序代码可以完全地在用户设备上执行、部分地在用户设备上执行、作为一个独立的软件包执行、部分在用户设备上部分在远程设备上执行或完全在远程设备上执行。
虽然以上描述了本发明的具体实施方式，但是本领域的技术人员应当理解，这仅是举例说明，本发明的保护范围是由所附权利要求书限定的。本领域的技术人员在不背离本发明的原理和实质的前提下，可以对这些实施方式做出多种变更或修改，但这些变更和修改均落入本发明的保护范围。

Claims (17)

1.一种换电站充电的控制方法，其特征在于，所述控制方法包括：
获取所述换电站的需求功率以及变压器额定功率；
判断所述需求功率是否大于所述变压器额定功率，若是，则从换电站电池中筛选出目标电池；
控制所述目标电池进行放电和/或停止充电，以使预设时间内的换电站输出功率不小于所述需求功率，所述换电站输出功率包括所述变压器额定功率和放电功率。
2.如权利要求1所述的换电站充电的控制方法，其特征在于，所述换电站包括双向充电机，所述控制所述目标电池进行放电和/或停止充电，以使预设时间内的换电站输出功率不小于所述需求功率的步骤包括：
控制所述目标电池通过所述双向充电机进行放电，以使预设时间内的换电站输出功率不小于所述需求功率。
3.如权利要求2所述的换电站充电的控制方法，其特征在于，所述控制所述目标电池通过所述双向充电机进行放电的步骤包括：
控制所述目标电池通过所述双向充电机对其他电池和/或其他用电设备进行放电。
4.如权利要求1所述的换电站充电的控制方法，其特征在于，所述从换电站电池中筛选出目标电池的步骤包括：
根据所述换电站电池的荷电状态从所述换电站电池中筛选出所述目标电池。
5.如权利要求4所述的换电站充电的控制方法，其特征在于，所述根据所述换电站电池的荷电状态从所述换电站电池中筛选出所述目标电池的步骤包括：
从所述换电站电池中筛选出当前荷电状态高于第一预设荷电状态的电池作为所述目标电池；
所述控制所述目标电池进行放电和/或停止充电的步骤包括：
控制所述目标电池进行放电至所述第一预设荷电状态。
6.如权利要求5所述的换电站充电的控制方法，其特征在于，所述控制所述目标电池进行放电至所述第一预设荷电状态的步骤之后，所述控制方法还包括：
判断所述换电站输出功率是否小于所述需求功率，若是，则调低所述第一预设荷电状态。
7.如权利要求4所述的换电站充电的控制方法，其特征在于，所述根据所述换电站电池的荷电状态从所述换电站电池中筛选出所述目标电池的步骤包括：
从所述换电站电池中筛选出荷电状态在第二预设荷电状态的电池作为所述目标电池。
8.如权利要求7所述的换电站充电的控制方法，其特征在于，所述第二预设荷电状态大于等于30％且小于等于60％。
9.如权利要求2所述的换电站充电的控制方法，其特征在于，所述控制所述目标电池通过所述双向充电机进行放电的步骤包括：
获取所述需求功率与所述变压器额定功率的功率差值；
根据所述功率差值确定所述目标电池的数量及放电功率。
10.如权利要求1所述的换电站充电的控制方法，其特征在于，所述判断所述需求功率是否大于所述变压器额定功率的步骤包括：
获取所述预设时间段后换电站的储备电池数量以及需求电池数量；
根据所述储备电池数量与所述需求电池数量之间的关系判断所述需求功率是否大于所述变压器额定功率。
11.如权利要求10所述的换电站充电的控制方法，其特征在于，若判断出所述储备电池数量不小于所述需求电池数量，则调整所述换电站电池的充电功率，以使所述需求功率不大于所述变压器额定功率。
12.如权利要求11所述的换电站充电的控制方法，其特征在于，所述调整所述换电站电池的充电功率，以使所述需求功率不大于所述变压器额定功率的步骤包括：
计算所有电池快充段的功率上限值；
判断所述换电站内是否换入新电池，若是，则按照预设规则上调所述新电池的功率上限值；若否，则动态计算调整电池快充段的功率上限值，以使所述需求功率不大于所述变压器额定功率。
13.如权利要求10所述的换电站充电的控制方法，其特征在于，所述获取所述预设时间段后换电站的储备电池数量以及需求电池数量的步骤包括：
获取所述换电站内电池的充电状态信息；
基于所述充电状态信息计算所述预设时间段后换电站的储备电池数量。
14.如权利要求10所述的换电站充电的控制方法，其特征在于，所述获取所述预设时间段后换电站的储备电池数量以及需求电池数量的步骤包括：
获取所述换电站内历史时间段与所述历史时间段内实际使用电池数量的对应关系；
基于所述对应关系拟合得到所述预设时间段后所述换电站的需求电池数量。
15.一种换电站充电的控制系统，其特征在于，所述控制系统包括获取模块、第一判断模块、筛选模块和控制模块；
所述获取模块用于获取所述换电站的需求功率以及变压器额定功率；
所述第一判断模块用于判断所述需求功率是否大于所述变压器额定功率，若是，则调用所述筛选模块；
所述筛选模块用于从换电站电池中筛选出目标电池；
所述控制模块用于控制所述目标电池进行放电和/或停止充电，以使预设时间内的换电站输出功率不小于所述需求功率，所述换电站输出功率包括所述变压器额定功率和放电功率。
16.一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时实现如权利要求1-14中任一项所述的换电站充电的控制方法。
17.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1-14中任一项所述的换电站充电的控制方法。
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