一種電動車儲換電站的調度方法及裝置的制造方法
【專利摘要】一種電動車儲換電站的調度方法及裝置，所述方法包括：獲取當前電網負荷值；判斷所述當前電網負荷值是否大于或等于預設電網負荷上限值；如果所述當前電網負荷值大于或等于所述預設電網負荷上限值，則輸出用于表征控制所述電動車電池放電的放電信號。實現了電動車儲換電站根據電網負荷情況進行充放電，有利于對電網負荷削峰填谷，減輕了電網調解負荷高峰的難度。
【專利說明】
一種電動車儲換電站的調度方法及裝置
技術領域
[0001] 本發明涉及電動車儲換電站領域，具體涉及到一種電動車儲換電站的調度方法及 裝置。
【背景技術】
[0002] 隨著電池技術的突破和智能電網的建設，電動汽車最終將作為移動儲能單元，成 為智能電網的一部分，通過完善的智能用電網絡及電動汽車充放電基礎設施有效地利用其 儲能特性，對平抑電網負荷峰谷波動、接納間歇性可再生能源以及提高電網運行效率起到 重大作用。現有技術中，電動車調度只考慮電動車能夠有序合理的進行充電，然而，在傳統 的充電方案中，缺乏考慮充電過程對電網負荷狀況所帶來的影響。由于目前電動車還處于 發展階段，所以現有技術中在電動車數量較小的時候，電動車充放電對電網負荷的峰值或 谷值影響還不是很大，但是隨著電動汽車的發展，大量電動車充電的隨機性必定會給電網 運行帶來不良的影響，當電動車儲換電站有大量電動車電池同時充電而不根據電網實際負 荷狀況對電動車電池進行充電或放電，勢必會對電網調峰帶來很大的困難。
[0003] 如何實現通過電動車儲換電站調度來減小電網負荷調峰難度成為亟待解決的問 題。

【發明內容】

[0004] 本發明要解決的技術問題在于通過儲換電站調度來減小電網負荷調峰難度。
[0005] 為此，本發明提供了一種電動車儲換電站的調度方法，包括如下步驟：
[0006] 獲取當前電網負荷值；判斷當前電網負荷值是否大于或等于預設電網負荷上限 值;如果當前電網負荷值大于或等于預設電網負荷上限值，則輸出用于表征控制電動車電 池放電的放電信號。
[0007] 優選地，獲取當前電網負荷值之后，還包括:判斷當前電網負荷值是否小于或等于 預設電網負荷下限值；如果當前電網負荷值小于或等于預設電網負荷下限值，則輸出用于 表征對電動車電池進行充電的充電信號。
[0008] 優選地，如果當前電網負荷值大于或等于預設電網負荷上限值，則還包括:獲取電 動車電池的當前荷電狀態值;判斷當前荷電狀態值是否大于電動車電池的荷電狀態下限 值;如果當前荷電狀態值大于電動車電池的荷電狀態下限值，則輸出用于表征控制電動車 電池放電的放電信號。
[0009] 優選地，如果當前電網負荷值小于或等于預設電網負荷下限值，則還包括:獲取電 動車電池的當前荷電狀態值;判斷當前荷電狀態值是否小于電動車電池的荷電狀態上限 值;如果當前荷電狀態值小于電動車電池的荷電狀態上限值，則輸出用于表征對電動車電 池進行充電的充電信號。
[0010] 優選地，如果當前荷電狀態值大于電動車電池的荷電狀態下限值，則還包括:判斷 當前時刻是否達到換電時刻；如果當前時刻達到換電時，則輸出用于表征控制電動車電池 放電的放電信號；如果當前時刻沒有達到換電時刻，則輸出用于表征控制電動車電池停止 放電的停止信號。
[0011] 本發明還提供了一種電動車儲換電站的調度裝置，包括：電網負荷值獲取單元，用 于獲取當前電網負荷值；電網負荷上限值判斷單元，用于判斷當前電網負荷值是否大于或 等于電網負荷上限值;放電信號輸出單元，用于輸出用于表征控制電動車電池放電的放電 信號。
[0012] 優選地，電網負荷下限值判斷單元，用于判斷當前電網負荷值是否小于或等于預 設電網負荷下限值;充電信號輸出單元，用于輸出用于表征對電動車電池進行充電的充電 信號。
[0013] 優選地，荷電狀態獲取單元，用于獲取電動車電池的當前荷電狀態值;荷電狀態上 限值判斷單元，用于判斷當前荷電狀態值是否小于電動車電池的荷電狀態上限值。
[0014] 優選地，荷電狀態下限值判斷單元，用于判斷當前荷電狀態值是否大于電動車電 池的荷電狀態下限值。
[0015]優選地，當前時刻判斷單元，用于判斷當前時刻是否達到換電時刻;停止信號輸出 單元，用于輸出用于表征控制電動車電池停止放電的停止信號。
[0016] 本發明實施了提供的電動車儲換電站的調度方法及裝置，通過獲取電動車電池的 當前荷電狀態值和當前電網負荷值，判斷當前電網負荷值是否大于或等于預設電網負荷上 限值，如果當前電網負荷值大于等于預設電網負荷上限值，則輸出用于表征控制電動車電 池放電的放電信號。從而，實現了電動車儲換電站根據電網負荷情況進行充放電，有利于對 電網負荷削峰填谷，減輕了電網調解負荷高峰的難度。
[0017] 作為優選的實施方案，通過將當前電網負荷值與預設的電網負荷上限值和電網負 荷下限值進行比較，根據比較結果進行相應的充、放電動作，從而，能夠有效地避免在儲換 電站出現震蕩式充放電現象，提高了電池的壽命。
[0018] 作為優選的實施方案，通過將電池的當前荷電狀態值與預設的荷電狀態上限值和 電池荷電狀態下限值，根據比較結果進行相應的充、放電動作，從而，能夠有效地防止電池 過充電和過放電，提高了電池的使用壽命。
[0019] 作為優選的實施方案，在當前電網負荷值大于或等于電網負荷上限值時，通過判 斷電池的當前荷電狀態以及當前時刻是否達到換電時刻，如果當前時刻沒有達到換電時 亥IJ，且電動車電池的當前荷電狀態達到預設荷電值時，輸出用于表征電動車電池停止放電 的停止信號;如果當前時刻達到換電時刻，則輸出用于表征電動車電池放電的放電信號。這 樣既能根據電動車電池電量和電網負荷狀態對電網峰谷值進行調解，又能保證電動車正常 運行。
【附圖說明】
[0020] 為了更清楚地說明本發明【具體實施方式】或現有技術中的技術方案，下面將對具體 實施方式或現有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的 附圖是本發明的一些實施方式，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前 提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。
[0021] 圖1示出了本發明實施例1的儲換電站調度方法的流程圖；
[0022] 圖2示出了本發明實施例2的儲換電站調度裝置的示意圖。
【具體實施方式】
[0023] 下面將結合附圖對本發明的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施 例是本發明一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本發明中的實施例，本領域普通技術 人員在沒有做出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發明保護的范圍。 [0024] 實施例1
[0025] 本實施例公開了一種電動車儲換電站方法，如圖1所示，該方法包括如下步驟：
[0026] S1.獲取當前電網負荷值Pr。本實施例中，所稱電網負荷值Pr為電力系統中所有用 電設備所消耗的總功率。在具體實施例中，可以通過安裝電表，對電網的電流電壓進行實時 監測。在其它實施例中，電動車儲換電站也可以通過與當地國家電網公司聯網，通過例如國 家電網公司或電廠的監測系統實時掌握電網負荷動態，從而能夠獲取任意時刻的電網負荷 值。
[0027] S2.判斷當前電網負荷值Pr是否大于或等于預設電網負荷上限值巧133^在具體的實 施例中，可以利用電表或通過國家電網的監測系統實時監測的電網負荷動態數據，并將電 網負荷動態數據實時傳送至儲換電站，例如可以傳送至儲換電站的控制系統，控制系統可 以預存預設電網負荷上限值ΡΓ 5,并利用預存的預設電網負荷上限值P|ax來判斷當前電網 負荷值Pr是否大于或等于預設電網負荷上限值。如果當前電網負荷值Pr大于或等于預 設電網負荷上限值Ef"，則執行步驟S4。
[0028] S4.輸出用于表征控制所述電動車電池放電的放電信號。當控制系統判斷到當前 電網負荷值Pr大于或等于預設電網負荷上限值后，向電動車儲換電站的充放電設備輸 出用于表征控制電動車電池放電的放電信號，以實現電動車儲換電站的充放電設備控制電 動車電池向電網放電。
[0029] 本實施例通過獲取當前電網負荷值并判斷當前電網負荷值是否大于或等于預設 電網負荷上限值，如果當前電網負荷值大于或等于預設電網負荷上限值，則輸出用于表征 控制所述電動車電池放電的放電信號，從而實現了電動車儲換電站根據電網的負荷情況， 在電網負荷高峰時控制電動車電池對電網放電，在電網負荷高峰電池對電網放電有利于對 電網負荷削峰填谷有效的避電網負荷"峰"上加"峰"，減輕了電網調解負荷高峰的難度。
[0030] 在優選的實施例中，該電動車儲換電站的調度方法還可以進一步包括：
[0031] S3.判斷當前電網負荷值Pr是否小于或等于預設電網負荷下限值If%在具體的實 施例中，可以利用電表或通過國家電網的監測系統實時監測的電網負荷動態數據，并將電 網負荷動態數據實時傳送至儲換電站，例如可以傳送至儲換電站的控制系統，控制系統可 以根據控制系統可以預存預設電網負荷下限值Pf 1，并判斷當前電網負荷值Pr，是否小于或 等于預設電網負荷下限值^f，如果當前電網負荷值P r小于或等于預設電網負荷下限值 ΙΓΒ，則執行步驟S5。
[0032 ] S5.輸出用于表征對電動車電池進行充電的充電信號。當控制系統判斷到當前電 網負荷值Pr小于或等于預設電網負荷下限值Ρ,Γη后，向儲換電站的充放電設備輸出用于表 征對電動車電池進行充電的充電信號，以實現電動車儲換電站的充放電設備對電動車電池 充電。
[0033]需要說明的是，本實施例中，并不限制步驟S2和步驟S3之間執行的先后順序，在獲 取當前電網負荷值Pr之后，隨即就可以得出當前電網負荷值Pr與電網負荷上限值和電網負 荷下限值的大小關系，當當前電網負荷值Pr大于或等于預設電網負荷上限值P| aX時，執行步 驟S2,當當前電網負荷值Pr小于或等于預設電網負荷下限值Gf11時，執行步驟S3。
[0034]在優選的實施例中，如果步驟S2判斷當前電網負荷值Pr大于或等于預設電網負荷 上限值*在執行步驟S4之前，還包括：
[0035] S21.獲取電動車電池的當前荷電狀態值S0C。在具體的實施例中，可以由電池電量 監測裝置實時監測電動車電池的荷電狀態，并可以將荷電狀態傳送至儲換電站的控制系 統，以確定當前的荷電狀態值S0C。
[0036] S22.判斷當前荷電狀態值S0C是否大于電動車的荷電狀態下限值S0Cmin。在具體的 實施例中，在控制系統判斷確定當前電網負荷值Pr大于或等于所述預設電網負荷上限值 之后，儲換電站的控制系統根據接收到的當前的荷電狀態值soc判斷當前荷電狀態值 S0C是否大于電動車的荷電狀態下限值S0Cmin，如果當前荷電狀態值S0C大于電動車的荷電 狀態下限值S0C min，則執行執驟S4。
[0037] 在優選的實施例中，如果步驟S22判斷當前荷電狀態值S0C大于電動車的荷電狀態 下限值S0Cmin，則在執行步驟S4之前還可以進一步包括：
[0038] S221.判斷當前荷電狀態值S0C是否小于或等于預設荷電狀態值SOCs。本實施例 中，預設荷電狀態值SOCs是滿足電動車正常運行的當前電池的最少荷電量。在具體實施例 中，預設荷電狀態值SOCs可以根據經驗在系統中設置。在本實施例中，如果當前荷電狀態值 S0C小于或等于預設荷電狀態值SOCs，則執行步驟S222。
[0039] S222.判斷當前時刻Τη是否達到換電時刻Th。在具體的實施例中，電動車的換電時 刻Th是一個預設的時刻，比如中午十二點或下午六點，具體地，可以預存該換電時刻Th。當 電池放電至預設荷電狀態值SOCs，或電池當前電量小于預設荷電狀態值SOCs時，可以讀取 當前的系統時間作為當前時刻Tn，與預存的換電時刻Th對比，如果當前時刻達Τη到達換電 時刻Th則執行步驟S323。
[0040] S223.輸出用于表征控制電動車電池停止放電的停止信號。在電動車儲換電站的 充放電設備接收到停止信號后，控制電池停止放電。以此留存能夠維持電動車正常運行的 電量。如果當前時刻Τη達到換電時刻Th，則繼續執行步驟S4。
[0041] 在優選的實施例中，如果步驟S3判斷當前電網負荷值Pr小于或等于預設電網負荷 下限值，在執行步驟S5之前，還包括：
[0042] S31.獲取電動車電池的當前荷電狀態值S0C。在具體的實施例中，可以由電池電量 監測裝置實時監測電動車電池的荷電狀態，并可以將荷電狀態傳送至儲換電站的控制系 統，以確定當前的荷電狀態值S0C。
[0043] S32.判斷當前荷電狀態值S0C是否小于電動車的荷電狀態上限值S0Cmax。在具體的 實施例中，在控制系統判斷確定當前電網負荷值Pr小于或等于所述預設電網負荷下限值 之后，儲換電站的控制系統根據接收到的當前的荷電狀態值S0C判斷當前荷電狀態值 SOC是否小于電動車的荷電狀態上限值SOCmax，如果前荷電狀態值SOC小于電動車的荷電狀 態下限值S0Cmax，則執行步驟S5。
[0044] 根據電池的荷電狀態和電網負荷值兩個限制條件配合對電動車電池充放電，這樣 在對電池沒有損害的情況下對電網的峰谷值進行了調解，有效的減小了電網的調峰難度。
[0045] 在優選的實施例中，工作人員可以利用電網歷史數據，例如可以利用N天總的用電負 荷Pnz，預測當日用電總負荷，并計算當日平均負荷值Pw，例如可以通過
計算精確到每秒使用的負荷值。
[0046]其中，Pnz表示N天內總用電負荷，Ppj表示當日理想平均負荷值。
[0047] 在具體的實施例中，電網的實際負荷值為動態，為防止當前電網負荷值Pr在計算 出的當日平均負荷值P Pj上下波動，導致的電池出現震蕩式充放電現象，為保證電池的壽命， 可以設置當日理想平均負荷下限值即預設電網負荷下限值p| in和當日理想平均負荷上限值 (y ITliiX 'm °
[0048] 在優選的實施例中，工作人員可以利用電動車用車歷史數據，例如可以根據電動 車車輛總數量及每天需要使用電池量的歷史數據，預測當日車載電池使用數量及可調用電 量，預留不影響電動車當日運行所需要的電量。
[0049] 在具體的實施例中，電動車運行規律，例如，早上電動車在固定的時間例如可以是 早上五點開出儲換電站，中午在固定的時間返回儲換電站進行跟換電池，例如可以以每天 中午十二點作為換電池時刻Th，可以根據這些規律將電池的荷電狀態設置為滿足電動車正 常運行的預設荷電狀態值S0C s，不影響電池使用壽命的電池最大荷電狀態上限值S0Cmax，這 里所稱的電池最大荷電狀態上限值可以是在為電池充電過程中保證電池不過度充電的電 池荷電狀態值，例如可以是電池最大荷電量的90%，以及不影響電池使用壽命的電池最小 荷電量的荷電狀態下限值S0C min，這里所述的電池最小荷電狀態下限值可以是在電池電池 放電過程中保證電池不過度放電的電池荷電狀態值，例如可以是電池最大荷電量的10%。
[0050] 在優選的實施例中，電動車開始運行之前，實時監測電池當前荷電狀態值，并判斷 電池當前荷電狀態值是否是小于滿足電動車正常運行的預設荷電狀態值S0C s，當電池當前 荷電狀態值小于滿足電動車正常運行的預設荷電狀態值SOCs時，即電池當前荷電量不能滿 足車輛正常運行狀態，儲換電站的控制系統輸出用于表征電動車電池充電的充電信號控制 儲換電站的充放電設備對電動車進行充電。在當前時刻Τη對電池進行的實時監測，并對電 池當前負荷值S0C充電至滿足電動車正常運行的預設荷電狀態值S0C s所需要的時間t進行 計算，當Th-Tn = t時，即當前時刻Τη與換電時刻Th時間間隔等于對電池當前負荷值S0C充電 至滿足電動車正常運行的預設荷電狀態值SOCs所需要的時間t時，對電池啟動充電。在對電 動車儲換電站進行調度之前，首先要確保電池當前荷電狀態能滿足當日運行。
[0051 ]通過電池的當前荷電狀態值S0C、電網的負荷情況及儲換電站的換電時刻Th之間 的配合，對電池進行充放電，這樣既可以使電動車的正常運行不受影響，又能有效的減小電 網的調峰難度，有利于對電網削峰填谷。
[0052] 實施例2
[0053] 本發明實施例還提供了一種電動車儲換電站的調度裝置，如圖2所示，該裝置可以 包括:電網負荷值獲取單元10、電網負荷上限值判斷單元20和放電信號輸出單元30，其中：
[0054] 電網負荷值獲取單元10用于獲取當前電網負荷值Pr。
[0055] 電網負荷上限值判斷單元20用于判斷當前電網負荷值Pr是否大于或等于電網負 荷上限值?τ。
[0056] 放電信號輸出單元30用于輸出用于表征控制所述電動車電池放電的放電信號。
[0057] 在優選的實施例中，該電動車儲換電站的裝置還可以包括：電網負荷下限值判斷 單元40,用于判斷當前電網負荷值Pr是否小于或等于預設電網負荷下限值
[0058] 在優選的實施例中，該電動車儲換電站的裝置還可以包括:充電信號輸出單元50， 用于輸出用于表征對電動車電池進行充電的充電信號。
[0059] 在優選的實施例中，該電動車儲換電站的裝置還可以包括:荷電狀態獲取單元60， 用于獲取電動車電池的當前荷電狀態值S0C。
[0060] 在優選的實施例中，該電動車儲換電站的裝置還可以包括:荷電狀態上限值判斷 單元70,用于判斷當前荷電狀態值S0C是否小于電動車電池的荷電狀態上限值S0C max。
[0061 ]在優選的實施例中，該電動車儲換電站的裝置還可以包括:荷電狀態下限值判斷 單元80,用于判斷電動車電池的當前荷電狀態值S0C是否大于電動車電池的荷電狀態下限 值 SOCmin。
[0062] 在優選的實施例中，該電動車儲換電站的裝置還可以包括:當前時刻判斷單元90， 用于判斷當前時刻Τη是否達到換電時刻Th。
[0063] 在優選的實施例中，該電動車儲換電站的裝置還可以包括：停止信號輸出單元 100,用于輸出用于表征控制電動車電池停止放電的停止信號。
[0064] 雖然結合附圖描述了本發明的實施方式，但是本領域技術人員可以在不脫離本發 明的精神和范圍的情況下作出各種修改和變型，這樣的修改和變型均落入由所附權利要求 所限定的范圍之內。
【主權項】
1. 一種電動車儲換電站的調度方法，其特征在于，包括如下步驟： 獲取當前電網負荷值(Pr); 判斷所述當前電網負荷值(Pr)是否大于或等于預設電網負荷上限值（); 如果所述當前電網負荷值(Pr)大于或等于所述預設電網負荷上限值（ΡρΤ":)，則輸出用 于表征控制所述電動車電池放電的放電信號。2. 根據權利要求1所述的電動車儲換電站的調度方法，其特征在于，在所述獲取當前電 網負荷值(Pr)之后，還包括： 判斷所述當前電網負荷值(Pr)是否小于或等于預設電網負荷下限值（P1T ); 如果所述當前電網負荷值(Pr)小于或等于所述預設電網負荷下限值（Ifin)，則輸出用 于表征對電動車電池進行充電的充電信號。3. 根據權利要求1所述的電動車儲換電站的調度方法，其特征在于，如果所述當前電網 負荷值(Pr)大于或等于所述預設電網負荷上限值（Pf x )，則還包括： 獲取電動車電池的當前荷電狀態值(SOC); 判斷所述當前荷電狀態值(SOC)是否大于電動車電池的荷電狀態下限值(SOCmin); 如果所述當前荷電狀態值(SOC)大于電動車電池的荷電狀態下限值(SOCmin),則輸出用 于表征控制所述電動車電池放電的放電信號。4. 根據權利要求2所述的電動車儲換電站的調度方法，其特征在于，如果所述當前電網 負荷值(Pr)小于或等于所述預設電網負荷下限值（P1T )，則還包括： 獲取所述電動車電池的當前荷電狀態值(SOC); 判斷所述當前荷電狀態值(SOC)是否小于所述電動車電池的荷電狀態上限值(SOCmax); 如果所述當前荷電狀態值(SOC)小于所述電動車電池的荷電狀態上限值(SOCmax )，則輸 出用于表征對電動車電池進行充電的充電信號。5. 根據權利要求4所述的電動車儲換電站的調度方法，其特征在于，如果所述當前荷電 狀態值(SOC)大于所述電動車電池的荷電狀態下限值(SOC min )，則還包括： 判斷當前時刻(Tn)是否達到換電時刻(Th); 如果所述當前時刻(Tn)達到所述換電時刻(Th)，則輸出用于表征控制所述電動車電池 放電的放電信號； 如果所述當前時刻(Tn)沒有達到所述換電時刻(Th)，則輸出用于表征控制所述電動車 電池停止放電的停止信號。6. -種電動車儲換電站的調度裝置，包括： 電網負荷值獲取單元，用于獲取所述當前電網負荷值(Pr); 電網負荷上限值判斷單元，用于判斷所述當前電網負荷值(Pr)是否大于或等于所述電 網負荷上限值（ρ；Γ); 放電信號輸出單元，用于輸出用于表征控制所述電動車電池放電的放電信號。7. 根據權利要求6所述的電動車儲換電站的調度裝置，其特征在于，還包括： 電網負荷下限值判斷單元，用于判斷所述當前電網負荷值(Pr)是否小于或等于所述預 設電網負荷下限值（:?"11); 充電信號輸出單元，用于輸出用于表征對所述電動車電池進行充電的充電信號。8. 根據權利要求7所述的電動車儲換電站的調度裝置，其特征在于，還包括： 荷電狀態獲取單元，用于獲取所述電動車電池的當前荷電狀態值(SOC); 荷電狀態上限值判斷單元，用于判斷所述當前荷電狀態值(SOC)是否小于所述電動車 電池的荷電狀態上限值(SOCmax)。9. 根據權利要求6所述的電動車儲換電站的調度裝置，其特征在于，還包括： 荷電狀態下限值判斷單元，用于判斷所述當前荷電狀態值(SOC)是否大于所述電動車 電池的荷電狀態下限值(SOCmin)。10. 根據權利要求9所述的電動車儲換電站的調度裝置，其特征在于，還包括： 當前時刻判斷單元，用于判斷所述當前時刻(Tn)是否達到所述換電時刻(Th); 停止信號輸出單元，用于輸出用于表征控制所述電動車電池停止放電的停止信號。
【文檔編號】H02J3/32GK106026151SQ201610334891
【公開日】2016年10月12日
【申請日】2016年5月19日
【發明人】霍光宇, 任杰
【申請人】國網山東省電力公司青島供電公司, 國家電網公司