[发明专利]一种面向电动出租车队与换电运营商的低碳运行方法

说明书

本发明公开了一种面向电动出租车队与换电运营商的低碳运行方法，从换电站运营商与电动出租车队运营商协同运行的角度进行考虑，从而对电动出租车队运行调度以及电池充电进行决策。本发明将分为电动出租车队运营商决策与换电站运营商决策两部分；电动出租车队运营商在满足乘客需求的前提下，以最小化车队运行时的碳排放量为目标函数，根据网络流模型决策出最优的换电位置与换电时间；换电站运营商在满足电动汽车车队换电需求的前提下最小化充电时的碳排放量，决策出何时选择哪个电量状态的电池去充电，何时将电池从充电桩上卸下来以及在每个时刻各个充电桩的充电功率。该发明能显著提高计算效率，通过响应分时电价，提高运营商的经济效益。

技术领域

本发明属于换电站充电技术领域，尤其涉及一种面向电动出租车队与换电运营商的低碳运行方法。

背景技术

随着环境问题的日益加剧以及共享经济逐渐成为趋势，电动汽车由于环保的特性得到迅速发展，但随之也产生了相关的技术问题，其中电池充电时间长成为制约电动汽车发展的问题之一。近年来，电动汽车换电站逐渐得到发展，相比于充电模式，换电可以极大地节约用户的时间，尤其是对于时间有较高需求的用户如出租车车主等，换电是一种更加经济的模式。

目前关于换电站的研究，主要集中在换电调度、考虑可再生能源消纳等方面，Optimal scheduling of battery charging station serving electric vehiclesbased on battery swapping(Tan X,Qu G,Sun B,et al.Optimal scheduling ofbattery charging station serving electric vehicles based on battery swapping[J].IEEE Transactions on Smart Grid,2017,10(2):1372-1384)以换电站运营商为主体，在考虑电价的基础上对于换下来的电池何时进行充电以及充电时的充电功率进行决策，以最小化运营商的成本。中国专利公开号CN110570098A提出一种考虑换电需求与光伏不确定性下的电动汽车充换电站调度方法，为换电站运营商的决策提供参考，有利于换电站的优化运行。中国专利公开号CN112418742A 提出一种信息物理融合的电动汽车换电站网络双层控制方法，考虑区域内电动汽车、交通网的各方面动态信息与换电站的相互作用，在保证区域内电动汽车有序换电的同时协调各动力电池聚类参与电网调频。

以上研究未能高效计算大规模车队的换电需求决策，未考虑换电站选择不同电量状态(state of charge,SoC)的电池进行充电的过程。因此针对以上问题，在考虑分时电价的基础上，调度电动汽车在合适的时间去换电站进行换电，并对换下来的电池进行充电决策，具体包括对于充电功率、充电时间以及电池初始电量状态的决策。

发明内容

本发明在电动出租车队与换电运营商的协同运行的基础上，为最小化碳排放量，得到区域内电动汽车的换电决策，以及基于换电情况结合分时电价对换下来的电池进行充电，提出一种面向电动出租车队与换电运营商的低碳运行方法。

本发明提供了一种面向电动出租车队与换电运营商的低碳运行方法，所述权利要求包括以下步骤：

S10：收集乘客请求以及车辆的分布情况；

S11：得到电动出租车队的调度结果，包括最佳换电时间、换电时的电量以及最佳换电地点；

S12：将电动出租车队的换电需求信息传递给换电站运营商；

S20：收集换电站的换电需求及参数；

S21：换电站运营商做出适当的充电决策，包括何时选择哪个电量状态的电池去充电，何时将电池从充电桩上卸下来以及在每个时刻各个充电桩的充电功率。