本發(fā)明屬于電動汽車換電領(lǐng)域，具體提供一種快速預(yù)測電動汽車換電負(fù)荷的方法。

背景技術(shù)：

目前，關(guān)于電動乘用車充電負(fù)荷或電動商用車換電負(fù)荷的研究較多，但多采用較為復(fù)雜的分析方法，存在較多的假設(shè)因子，分析結(jié)果與實際應(yīng)用尚有較遠(yuǎn)的距離。并且，快換型私家電動汽車采用換電方式，在電池荷電狀態(tài)(stateofcharge，英文簡稱soc)滿足一定的條件限制下才能進(jìn)行換電，與充電式電動汽車的隨機(jī)充電方式的分析方法有較大的差別。另外，由于快換型私家電動汽車的行駛時間和行駛里程較難預(yù)測，電動商用車的換電負(fù)荷預(yù)測方法亦不適用。因此，如何采用一種簡單的方法有效、快速地預(yù)測快換型私家電動汽車的換電負(fù)荷，已成為本領(lǐng)域需解決的一個關(guān)鍵問題。

相應(yīng)地，本領(lǐng)域需要一種新的快速預(yù)測電動汽車換電負(fù)荷的方法來解決上述問題。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

為了解決現(xiàn)有技術(shù)中的上述問題，即為了解決如何有效、快速地預(yù)測快換型私家電動汽車的換電負(fù)荷的問題，本發(fā)明提供了一種快速預(yù)測電動汽車換電負(fù)荷的方法，該方法包括以下步驟：確定特定區(qū)域內(nèi)每臺電動汽車的當(dāng)前soc值；確定該特定區(qū)域內(nèi)每臺電動汽車的充電倍率；確定該特定區(qū)域內(nèi)每臺電動汽車的標(biāo)稱能量；確定該特定區(qū)域內(nèi)當(dāng)前需要換電的電動汽車的實際數(shù)量；根據(jù)當(dāng)前需要換電的電動汽車的實際數(shù)量、每臺電動汽車的當(dāng)前soc值、每臺電動汽車的充電倍率和每臺電動汽車的標(biāo)稱能量，計算當(dāng)前換電站對換下的電池進(jìn)行充電的需求功率。

在上述快速預(yù)測電動汽車換電負(fù)荷的方法的優(yōu)選技術(shù)方案中，所述確定該特定區(qū)域內(nèi)當(dāng)前需要換電的電動汽車的實際數(shù)量的步驟進(jìn)一步包括：根據(jù)每臺電動汽車的當(dāng)前soc值，確定該特定區(qū)域內(nèi)符合換電限值的電動汽車數(shù)量；確定該特定區(qū)域內(nèi)每臺電動汽車的歷史換電申請概率；根據(jù)符合換電限值的電動汽車數(shù)量和每臺電動汽車的歷史換電申請概率，計算當(dāng)前需要換電的電動汽車的實際數(shù)量。

在上述快速預(yù)測電動汽車換電負(fù)荷的方法的優(yōu)選技術(shù)方案中，所述確定該特定區(qū)域內(nèi)每臺電動汽車的歷史換電申請概率的步驟進(jìn)一步包括：逐日分類統(tǒng)計每臺電動汽車在不同電池soc狀態(tài)下不同時刻的歷史換電申請概率gn(t,soc(n,t))并迭代更新，其中，t為分類日期中某天中的某個時刻，soc(n,t)為每臺電動汽車在t時刻的soc，gn(t,soc(n,t))為每臺電動汽車在soc為某個確定值時在t時刻的換電申請概率。

在上述快速預(yù)測電動汽車換電負(fù)荷的方法的優(yōu)選技術(shù)方案中，所述當(dāng)前需要換電的電動汽車的實際數(shù)量通過下列公式計算：

其中，ndo(t)為符合換電限值的電動汽車數(shù)量，gn(t,soc(n,t))為每臺電動汽車的歷史換電申請概率，nd(t)為當(dāng)前需要換電的電動汽車的實際數(shù)量。

在上述快速預(yù)測電動汽車換電負(fù)荷的方法的優(yōu)選技術(shù)方案中，所述當(dāng)前換電站對換下的電池進(jìn)行充電的需求功率通過下列公式計算：

其中，ndo(t)為符合換電限值的電動汽車數(shù)量，gn(t,soc(n,t))為每臺電動汽車的歷史換電申請概率，soc(n,t)為每臺電動汽車在t時刻的soc，cr為電池充電倍率，e為電池標(biāo)稱能量，pd(t)是當(dāng)前換電站對換下的電池進(jìn)行充電的需求功率。

在上述快速預(yù)測電動汽車換電負(fù)荷的方法的優(yōu)選技術(shù)方案中，所述確定特定區(qū)域內(nèi)每臺電動汽車的當(dāng)前soc值的步驟和/或所述確定該特定區(qū)域內(nèi)每臺電動汽車的充電倍率的步驟和/或所述確定該特定區(qū)域內(nèi)每臺電動汽車的標(biāo)稱能量的步驟是基于車聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)實現(xiàn)的。

在上述快速預(yù)測電動汽車換電負(fù)荷的方法的優(yōu)選技術(shù)方案中，所述根據(jù)每臺電動汽車的當(dāng)前soc值確定該特定區(qū)域內(nèi)符合換電限值的電動汽車數(shù)量的步驟基于車聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)來實現(xiàn)。

在上述快速預(yù)測電動汽車換電負(fù)荷的方法的優(yōu)選技術(shù)方案中，所述逐日分類統(tǒng)計每臺電動汽車在不同電池soc狀態(tài)下不同時刻的歷史換電申請概率gn(t,soc(n,t))的步驟基于車聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)來實現(xiàn)。

本領(lǐng)域技術(shù)人員能夠理解的是，在本發(fā)明的優(yōu)選技術(shù)方案中，通過車聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)，統(tǒng)計電動汽車在不同電池荷電狀態(tài)下的不同時刻的換電申請概率和當(dāng)前時刻的電池荷電狀態(tài)符合換電限值的電動汽車總數(shù)；根據(jù)獲得的符合換電限值的電動汽車總數(shù)和歷史換電申請概率，計算當(dāng)前需要進(jìn)行換電的電動汽車實際數(shù)量；進(jìn)一步，根據(jù)當(dāng)前需要進(jìn)行換電的電動汽車實際數(shù)量，結(jié)合每臺電動汽車當(dāng)前soc(電池荷電狀態(tài))、電池充電倍率和電池標(biāo)稱能量，計算得到當(dāng)前時刻換電站需對換下的電池進(jìn)行充電的需求功率。本發(fā)明的快速預(yù)測電動汽車換電負(fù)荷的方法可以快速、準(zhǔn)確地實時預(yù)測私家電動汽車的換電負(fù)荷。

附圖說明

圖1是本發(fā)明的快速預(yù)測電動汽車換電負(fù)荷的方法的流程圖。

具體實施方式

下面參照附圖來描述本發(fā)明的優(yōu)選實施方式。本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解的是，這些實施方式僅僅用于解釋本發(fā)明的技術(shù)原理，并非旨在限制本發(fā)明的保護(hù)范圍。例如，雖然說明書中的快速預(yù)測電動汽車換電負(fù)荷的方法是以快換型私家電動汽車為服務(wù)對象的，但是很明顯這種方法可以適用于任何通過更換電池來補充電能的電動汽車，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以根據(jù)需要對其作出調(diào)整，以便適應(yīng)具體的應(yīng)用場合。

需要說明的是，在本發(fā)明中n為正整數(shù)，t表示時間。

本發(fā)明提供了一種快速預(yù)測電動汽車換電負(fù)荷的方法。如圖1所示，本發(fā)明的方法包括下列步驟：步驟s110，確定特定區(qū)域內(nèi)每臺電動汽車的當(dāng)前soc值；步驟s120，確定該特定區(qū)域內(nèi)每臺電動汽車的充電倍率；步驟s130，確定該特定區(qū)域內(nèi)每臺電動汽車的標(biāo)稱能量；步驟s140，確定該特定區(qū)域內(nèi)當(dāng)前需要換電的電動汽車的實際數(shù)量；步驟s150，計算當(dāng)前換電站對換下的電池進(jìn)行充電的需求功率。

具體而言，在步驟s110中，將某一特定區(qū)域(例如上海)內(nèi)的電動汽車連接至車聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)，并將電動汽車及其動力電池的信息上傳至車聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)，以此來獲得特定區(qū)域內(nèi)每臺電動汽車的當(dāng)前soc值。

在步驟s120中，通過車聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)，獲得該特定區(qū)域內(nèi)每臺電動汽車的充電倍率。

在步驟s130中，通過車聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)，獲得該特定區(qū)域內(nèi)每臺電動汽車的標(biāo)稱能量。

在步驟s140中，通過車聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)，獲得相應(yīng)的參數(shù)并基于這些參數(shù)計算出該特定區(qū)域內(nèi)當(dāng)前需要換電的電動汽車的實際數(shù)量。具體步驟如下：步驟一，逐日分類累計地統(tǒng)計用戶在電動汽車不同的soc(電池荷電狀態(tài))狀態(tài)下不同時刻的換電申請概率gn(t,soc(n,t))，其中t為分類日期中某天中的某個時刻(該時刻為一個時間段)，soc(n,t)為第n輛車在t時刻的soc，gn(t,soc(n,t))為第n輛車在soc為某個確定值時在t時刻的換電申請概率。為了確保換電申請概率的準(zhǔn)確性，需要對統(tǒng)計的結(jié)果進(jìn)行迭代更新。步驟二，通過車聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)，統(tǒng)計獲得當(dāng)前時刻車輛電池soc狀態(tài)符合換電限值的對應(yīng)車輛及車輛總數(shù)ndo(t)。本領(lǐng)域技術(shù)人員還能夠理解的是，通過車聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)獲得上述對應(yīng)電動汽車的信息，可確定該電動汽車所用電池的容量大小以及該電動汽車的所在位置，以便對該電動汽車可能前往的電動換電站進(jìn)行預(yù)測。步驟三，根據(jù)車聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)，統(tǒng)計獲得當(dāng)前時刻電動汽車電池soc的狀態(tài)符合換電限值的對應(yīng)電動汽車及電動汽車總數(shù)ndo(t)，進(jìn)而結(jié)合用戶歷史換電申請概率，計算得到當(dāng)前須進(jìn)行換電的車輛實際數(shù)量nd(t)，其公式為：

本領(lǐng)域技術(shù)人員能夠理解的是，上述公式僅是一種函數(shù)表達(dá)方式。

步驟s150，根據(jù)當(dāng)前需要換電的電動汽車的實際數(shù)量、符合換電限值的每臺車輛當(dāng)前soc值soc(n,t)、電池充電倍率cr、電池標(biāo)稱能量e，計算得到當(dāng)前時刻換電站需對換下的電池進(jìn)行充電的需求功率pd(t)，其公式為：

然后，需求功率pd(t)隨著換電申請概率gn(t,soc(n,t))的迭代更新而實時變化。

綜上所述，本發(fā)明通過將電動汽車連接至車聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)，并通過車聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)，統(tǒng)計電動汽車在不同soc狀態(tài)下不同時刻的換電申請概率和當(dāng)前時刻的電池soc狀態(tài)符合換電限值的電動汽車總數(shù)；再根據(jù)獲得的符合換電限值的電動汽車數(shù)量和歷史換電申請概率，計算當(dāng)前需要進(jìn)行換電的電動汽車實際數(shù)量。進(jìn)一步，根據(jù)當(dāng)前需要進(jìn)行換電的電動汽車實際數(shù)量，結(jié)合每臺電動汽車當(dāng)前soc、電池充電倍率和電池標(biāo)稱能量，計算得到當(dāng)前時刻換電站需對換下電池進(jìn)行充電的需求功率。采用上述步驟，本發(fā)明可以快速、準(zhǔn)確地實時預(yù)測電動汽車換電負(fù)荷。

本領(lǐng)域技術(shù)人員能夠理解的是，本發(fā)明的快速預(yù)測電動汽車換電負(fù)荷的方法也可以應(yīng)用于電動汽車充電負(fù)荷的預(yù)測上。本領(lǐng)域技術(shù)人員還能夠理解的是，由于有些電動汽車尚未聯(lián)網(wǎng)，所以需要將換電申請的實際數(shù)量按一定比例進(jìn)行增加，使尚未連到車聯(lián)網(wǎng)的電動汽車進(jìn)行換電時，能夠更準(zhǔn)確地預(yù)測出換電站進(jìn)行充電的需求功率。該比例可根據(jù)車聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)中上一時刻或者車聯(lián)網(wǎng)歷史數(shù)據(jù)充電的實際需求功率或者車聯(lián)網(wǎng)歷史數(shù)據(jù)獲得。進(jìn)一步，由于電池會隨著充放電次數(shù)的增加而性能有所降低，所以需將電池的充電倍率cr和標(biāo)稱能量e作出適當(dāng)調(diào)整，這種調(diào)整可根據(jù)車聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)中對電池的使用情況來進(jìn)行。

本領(lǐng)域技術(shù)人員還能夠理解的是，本發(fā)明的快速預(yù)測電動汽車換電負(fù)荷的方法還可以根據(jù)車聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)統(tǒng)計某時間段內(nèi)符合換電限值電動汽車數(shù)量，并根據(jù)歷史換電申請概率獲得這段時間內(nèi)進(jìn)行換電的實際數(shù)量，再結(jié)合每臺電動汽車當(dāng)前soc、電池充電倍率和電池標(biāo)稱能量，計算得到當(dāng)前時刻換電站需對換下電池進(jìn)行充電的需求電能。進(jìn)一步，換電站可分時間段的對換下來的電池進(jìn)行充電。需要說明的是，所述時間段可根據(jù)車聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)以小時計，或者本領(lǐng)域技術(shù)人員根據(jù)具體情況選擇其他時長。

至此，已經(jīng)結(jié)合附圖所示的優(yōu)選實施方式描述了本發(fā)明的技術(shù)方案，但是，本領(lǐng)域技術(shù)人員容易理解的是，本發(fā)明的保護(hù)范圍顯然不局限于這些具體實施方式。在不偏離本發(fā)明的原理的前提下，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以對相關(guān)技術(shù)特征作出等同的更改或替換，這些更改或替換之后的技術(shù)方案都將落入本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。