一种基于电动汽车负荷资源调度系统及方法

技术领域

本发明涉及电动汽车负荷资源调度的技术领域，特别是涉及一种基于电动汽车负荷资源调度系统及方法。

背景技术

随着社会的发展，并且城市用电高峰低谷情况越发严重，在用电高峰时段，容易出现电能短缺的情况，在用电低谷时段，容易出现电能过剩，并且影响发电厂正常运转的情况，所以需要进行削峰填谷，使城市用电更加稳定。

而随着电动汽车的发展，现有的大部分电动汽车均具有充电和放电功能，所以出现了授权公告为CN113479096B的发明专利中公开的分布式放电方法、分布式充电方法、电子设备及存储介质和公开号为CN115800346A的发明专利中公开的电动汽车充放电控制方法、装置和计算机设备等，将电动汽车作为虚拟电场使用，通过电力负荷高峰时期将电动汽车中的电能放出并排入至电网中，降低城市电网的负担，在电力负荷低谷时期，通过向缺电的电动汽车充电，降低电厂的负担。

但是在使用过程中发现，电动汽车充放电速度较慢，并且电在电网中输送同样存在消耗问题，较难以家庭为单位将电动汽车作为削峰填谷的手段，而通过充电站进行上述操作，虽然通过集中放电的方式，提高了放出的电的利用率，但是成本较高，并且流动量较大，使得放电量稳定性较差，导致实用性较差，因此亟需一种基于电动汽车负荷资源调度系统及方法对上述问题进行改善。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明提供一种在用电高峰期，通过对多辆电动汽车进行放电，并为一辆电动汽车进行充电的方式，降低城市电网的负荷，并且通过对储存的电动汽车电池进行集中放电和充电的方式，进一步降低城市电网的负担，再有通过应急处理模块配合储存模块，对电动汽车电池进行安全存放，提高电动汽车电池合理使用的便捷性的一种基于电动汽车负荷资源调度系统及方法。

本发明的一种基于电动汽车负荷资源调度系统及方法，包括：

充电模块：在除用电高峰时段外的其余时段对电动汽车进行充电或对电动汽车电池进行更换，在高峰时段将同意放电的电动汽车的电能排出，为着急用车的电动汽车进行充电，并且通过多辆电动汽车同时放电，为一辆电动汽车进行充电的方式，提高充电速度，降低对放电电动汽车的损害；

计算模块：对电动汽车的充电量、排电量和更换的电池费用进行计算，方便进行充电和更换电池的电动汽车车主缴纳电费和电池更换费用，或对在用电高峰时段进行放电的电动汽车车主进行费用补偿；

预测模块：根据以往城市用电规律、当天天气和日期对用电高峰时段和用电低谷时段进行预测，使电动汽车车主合理规划电动汽车的充放电时间；

储存模块：位于地下，对电动汽车电池进行集中储存，在除用电高峰时段外的其余时段，为需要更换电池的电动汽车进行电池更换，在用电高峰时段，停止换电，将储存的电动汽车电池的电能放出，进行调压和稳压后排入电网中，在用电低谷时段，再将电网中的电能排入电池中，并且对储存的电池进行监测，减少电池自燃引发火灾的情况出现；

应急处理模块：对出现自燃现象的电池进行处理，降低损失；

管理模块：对充电模块、计算模块、预测模块、储存模块和应急处理模块进行控制和调整。

优选的，所述充电模块包括：

充电单元：在除用电高峰时段外的其余时段对电动汽车进行充电；

换电单元：在用电高峰时段对电动汽车进行换电；

更换单元：在除用电高峰时段外的其余时段对电动汽车电池进行更换；

检测单元：对充电量、放电量和更换电池情况进行检测。

优选的，所述计算模块包括：

数据分析模块：根据检测单元的检测结果和当天电价，分析出充电费用、电池更换费用和补偿费用；

数据储存模块：对分析结果进行限期储存；

数据传输模块：将分析结果传输至显示模块中和车主手机中的客户端中；

显示模块：对分析结果进行展示。

优选的，所述储存模块包括：

支撑机构：对更换下来的电动汽车电池进行储存、充电和放电；

输送机构：对需要更换或出现自燃情况的电动汽车电池进行输送；

检测机构：由多种传感器组成，对电动汽车电池的状态进行检测。

优选的，所述支撑机构包括支撑柱和多组支撑架，所述充电模块的地下设置有储存室，支撑柱安装于储存室中，并且支撑柱的底部设置有第一动力装置，通过第一驱动装置为支撑柱旋转提供动力，多组支撑架均安装于支撑柱上，并且多组支撑架上均设置有充放电插口；通过将电动汽车电池放于支撑架中，使支撑架对电动汽车电池进行充电或放电，通过支撑柱对支撑架的位置进行调整，方便输送机构将电池放于支撑架上或将支撑架上的电池取下，从而提高支撑机构的实用性。

优选的，所述输送机构包括多组第二驱动装置、升降架、第三电机、第一电缸、推板和支撑座，所述储存室中设置有多组齿条，多组第二驱动装置分别滑动安装于多组齿条上，支撑座安装于多组第二驱动装置上，升降架转动安装于支撑座上，第三电机固定安装于支撑座上，并且第三电机对升降架进行驱动，第一电缸安装于升降架上，推板安装于第一电缸上；通过多组第二驱动装置在多组支撑架之间对升降架的高度进行调节，之后通过支撑柱旋转，将需要移动的电动汽车电池移动至升降架上方，再通过第二驱动装置对升降架的高度进行调节，之后通过第一电缸收缩，使推板将电动汽车电池排至升降架上，通过多组第二驱动装置再次对升降架的高度进行调节，对电动汽车电池进行移动，在运输出现自燃情况的电动汽车电池时，通过第三电机驱动升降架倾斜，将电动汽车电池滑入应急处理模块中，从而提高输送机构的实用性。

优选的，所述应急处理模块包括密封箱、密封门和第二电缸，密封箱倾斜安装于储存室中，密封门转动安装于密封箱的开口上，第二电缸的一端安装于密封箱上，第二电缸的另一端安装于密封门上；电动汽车电池滑入密封箱中后，通过第二电缸收缩，使密封门对密封箱的开口进行密封，通过密封环境，对电动汽车电池进行灭火，从而提高应急处理模块的实用性。

优选的，所述管理模块包括：

中控模块：对充电模块、计算模块、预测模块、储存模块和应急处理模块进行控制；

分析模块：对检测机构的检测结果进行分析处理，判断电动汽车电池时否出现自燃情况；

数据储存模块：对检测机构的检测数据和中控模块与分析模块正常运行所需的数据进行储存。

优选的，所述预测模块包括：

深度学习处理模块：通过采用PyTorch框架和循环神经网络，通过预先训练完成的模型，根据以往城市用电规律、当天天气和日期对用电高峰时段和用电低谷时段进行预测；

数据库：对深度学习处理模块运行所需数据进行储存。

基于电动汽车负荷资源调度系统的负荷资源调度方法包括以下步骤：

S1、根据以往城市用电规律、当天天气和日期对用电高峰时段和用电低谷时段进行预测，使电动汽车车主合理规划电动汽车的充放电时间；

S2、在除用电高峰时段外的其余时段，通过充电单元对电动汽车进行充电，通过使支撑架对电动汽车电池进行充电，通过多组第二驱动装置在多组支撑架之间对升降架的高度进行调节，之后通过支撑柱旋转，将需要移动的电动汽车电池移动至升降架上方，再通过第二驱动装置对升降架的高度进行调节，之后通过第一电缸收缩，使推板将电动汽车电池排至升降架上，通过多组第二驱动装置再次对升降架的高度进行调节，对电动汽车电池进行移动，对电动汽车电池进行更换；

S3、在用电高峰时段，将同意放电的电动汽车的电能排出，为着急用车的电动汽车进行充电，并且通过多辆电动汽车同时放电，为一辆电动汽车进行充电的方式，提高充电速度，降低对放电电动汽车的损害，同时通过支撑机构将储存的电动汽车电池的电能放出，进行调压和稳压后排入电网中；

S4、通过检测单元对充电量、放电量和更换电池情况进行检测，通过数据分析模块根据检测单元的检测结果和当天电价，分析出充电费用、电池更换费用和补偿费用，通过数据储存模块对分析结果进行限期储存，通过数据传输模块将分析结果传输至显示模块中和车主手机中的客户端中，通过显示模块对分析结果进行展示；

S5、通过检测机构对电动汽车电池的状态进行检测，在检测到出现自燃情况的电池时，重复S1中的步骤，使升降架对电动汽车电池进行输送，将电动汽车电池滑入密封箱中后，通过第二电缸收缩，使密封门对密封箱的开口进行密封，通过密封环境，对电动汽车电池进行灭火。

与现有技术相比本发明的有益效果为：

1、在用电高峰期，通过对多辆电动汽车进行放电，并为一辆电动汽车进行充电的方式，降低城市电网的负荷；

2、通过对储存的电动汽车电池进行集中放电和充电的方式，为电网补充电能；

3、通过应急处理模块配合储存模块，对电动汽车电池进行安全存放，提高电动汽车电池合理使用的便捷性。

附图说明

图1是本发明基于电动汽车负荷资源调度系统的结构示意图；

图2是本发明充电模块的结构示意图；

图3是本发明计算模块的结构示意图；

图4是本发明储存模块的结构示意图；

图5是本发明支撑机构的结构示意图；

图6是本发明输送机构的结构示意图；

图7是本发明应急处理模块的结构示意图；

图8是本发明管理模块的结构示意图；

图9是本发明预测模块的结构示意图；

附图中标记：1、支撑柱；2、支撑架；3、第二驱动装置；4、升降架；5、第三电机；6、第一电缸；7、推板；8、支撑座；9、密封箱；10、密封门；11、第二电缸。

具体实施方式

为了便于理解本发明，下面将参照相关附图对本发明进行更全面的描述。本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本发明的公开内容更加透彻全面。

实施例

如图1至图9所示，包括：

充电模块：在除用电高峰时段外的其余时段对电动汽车进行充电或对电动汽车电池进行更换，在高峰时段将同意放电的电动汽车的电能排出，为着急用车的电动汽车进行充电，并且通过多辆电动汽车同时放电，为一辆电动汽车进行充电的方式，提高充电速度，降低对放电电动汽车的损害；

计算模块：对电动汽车的充电量、排电量和更换的电池费用进行计算，方便进行充电和更换电池的电动汽车车主缴纳电费和电池更换费用，或对在用电高峰时段进行放电的电动汽车车主进行费用补偿；

预测模块：根据以往城市用电规律、当天天气和日期对用电高峰时段和用电低谷时段进行预测，使电动汽车车主合理规划电动汽车的充放电时间；

储存模块：位于地下，对电动汽车电池进行集中储存，在除用电高峰时段外的其余时段，为需要更换电池的电动汽车进行电池更换，在用电高峰时段，停止换电，将储存的电动汽车电池的电能放出，进行调压和稳压后排入电网中，在用电低谷时段，再将电网中的电能排入电池中，并且对储存的电池进行监测，减少电池自燃引发火灾的情况出现；

应急处理模块：对出现自燃现象的电池进行处理，降低损失；

管理模块：对充电模块、计算模块、预测模块、储存模块和应急处理模块进行控制和调整；

所述充电模块包括：

充电单元：在除用电高峰时段外的其余时段对电动汽车进行充电；

换电单元：在用电高峰时段对电动汽车进行换电；

更换单元：在除用电高峰时段外的其余时段对电动汽车电池进行更换；

检测单元：对充电量、放电量和更换电池情况进行检测；

所述计算模块包括：

数据分析模块：根据检测单元的检测结果和当天电价，分析出充电费用、电池更换费用和补偿费用；

数据储存模块：对分析结果进行限期储存；

数据传输模块：将分析结果传输至显示模块中和车主手机中的客户端中；

显示模块：对分析结果进行展示；

所述储存模块包括：

支撑机构：对更换下来的电动汽车电池进行储存、充电和放电；

输送机构：对需要更换或出现自燃情况的电动汽车电池进行输送；

检测机构：由多种传感器组成，对电动汽车电池的状态进行检测；

所述支撑机构包括支撑柱1和多组支撑架2，所述充电模块的地下设置有储存室，支撑柱1安装于储存室中，并且支撑柱1的底部设置有第一动力装置，通过第一驱动装置为支撑柱1旋转提供动力，多组支撑架2均安装于支撑柱1上，并且多组支撑架2上均设置有充放电插口；

所述输送机构包括多组第二驱动装置3、升降架4、第三电机5、第一电缸6、推板7和支撑座8，所述储存室中设置有多组齿条，多组第二驱动装置3分别滑动安装于多组齿条上，支撑座8安装于多组第二驱动装置3上，升降架4转动安装于支撑座8上，第三电机5固定安装于支撑座8上，并且第三电机5对升降架4进行驱动，第一电缸6安装于升降架4上，推板7安装于第一电缸6上；

所述应急处理模块包括密封箱9、密封门10和第二电缸11，密封箱9倾斜安装于储存室中，密封门10转动安装于密封箱9的开口上，第二电缸11的一端安装于密封箱9上，第二电缸11的另一端安装于密封门10上；

所述管理模块包括：

中控模块：对充电模块、计算模块、预测模块、储存模块和应急处理模块进行控制；

分析模块：对检测机构的检测结果进行分析处理，判断电动汽车电池时否出现自燃情况；

数据储存模块：对检测机构的检测数据和中控模块与分析模块正常运行所需的数据进行储存；

所述预测模块包括：

深度学习处理模块：通过采用PyTorch框架和循环神经网络，通过预先训练完成的模型，根据以往城市用电规律、当天天气和日期对用电高峰时段和用电低谷时段进行预测；

数据库：对深度学习处理模块运行所需数据进行储存。

基于电动汽车负荷资源调度系统的负荷资源调度方法包括以下步骤：

S1、根据以往城市用电规律、当天天气和日期对用电高峰时段和用电低谷时段进行预测，使电动汽车车主合理规划电动汽车的充放电时间；

S2、在除用电高峰时段外的其余时段，通过充电单元对电动汽车进行充电，通过使02对电动汽车电池进行充电，通过多组03在多组02之间对04的高度进行调节，之后通过01旋转，将需要移动的电动汽车电池移动至04上方，再通过03对04的高度进行调节，之后通过06收缩，使07将电动汽车电池排至04上，通过多组03再次对04的高度进行调节，对电动汽车电池进行移动，对电动汽车电池进行更换；

S3、在用电高峰时段，将同意放电的电动汽车的电能排出，为着急用车的电动汽车进行充电，并且通过多辆电动汽车同时放电，为一辆电动汽车进行充电的方式，提高充电速度，降低对放电电动汽车的损害，同时通过支撑机构将储存的电动汽车电池的电能放出，进行调压和稳压后排入电网中；

S4、通过检测单元对充电量、放电量和更换电池情况进行检测，通过数据分析模块根据检测单元的检测结果和当天电价，分析出充电费用、电池更换费用和补偿费用，通过数据储存模块对分析结果进行限期储存，通过数据传输模块将分析结果传输至显示模块中和车主手机中的客户端中，通过显示模块对分析结果进行展示；

S5、通过检测机构对电动汽车电池的状态进行检测，在检测到出现自燃情况的电池时，重复S1中的步骤，使04对电动汽车电池进行输送，将电动汽车电池滑入09中后，通过11收缩，使10对09的开口进行密封，通过密封环境，对电动汽车电池进行灭火。

所述第一驱动装置由第一电机和变速设备组成；所述第二驱动装置3由滑块、第二电池和齿轮组成；本发明的一种基于电动汽车负荷资源调度系统及方法的第二驱动装置3、第三电机5、第一电缸6和第二电缸11为市面上采购，本行业内技术人员只需按照其附带的使用说明书进行安装和操作即可，而无需本领域的技术人员付出创造性劳动。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变型，这些改进和变型也应视为本发明的保护范围。