[发明专利]一种电动公交车充换电站的设计方法

说明书

本发明公开了一种电动公交车充换电站的设计方法，包括：在区域内部署充换电站，确定充换电站位置；根据充换电站位置，设计计算电动公交车更换电池的充换电站矩阵和缺失电量向量；建立电动公交车行驶时序矩阵，设计计算电动公交车更换电池的时序向量和充换电站更换电池的操作时序矩阵；根据电动公交车更换电池的时序向量，设计计算所有充换电站的用电功率；根据充换电站更换电池的操作时序矩阵，设计计算充换电站中备用电池、换电池机和充电器的数量。本发明充分考虑了电动公交车的实际运营情况，高效准确地获得充换电站的设备容量和工作情况，避免设施冗余，浪费资源，使充换电站规划设计更加合理，保证了电动公交车的正常运营。

技术领域

本发明涉及交通设施规划的技术领域，更具体地，涉及一种电动公交车充换电站的设计方法。

背景技术

目前，相比燃油汽车，电动汽车作为一种更环保、行驶成本更低的道路交通载具，在道路运输领域的普及程度不断提高，尤其是在客车群体中。相应的，在城市中需要建设新型的充电设施来服务日渐增多的电动汽车。充换电站是一种可以为电动汽车的动力电池提供充电和更换服务的充电设施：在短时间内为需要充电的电动汽车换上满电的电池，再对更换下来的电池进行充电，从而实现短时间内使电动汽车的电量充满的效果。但是，私家车主难以同意这种相当于“共享电池”的换电池方式。所以，充换电站更适合于公交车公司和出租车公司这种独立拥有较多电动汽车的机构。充换电站中基础设施包括换电池机和充电器，换电池机用于将进站的电动汽车的电池卸下并换上满电的电池，充电器用于对卸下的电池进行充电。现有关于电动公交车充换电站的设计规划较少，没有将充换电站的设备容量与电动公交车的实际运营情况关联考虑，充换电站的设备容量设计过小无法满足电动公交车的更换电池和充电需求，设计过大时又会造成设施闲置，浪费资源。因此亟需一种设计方法，对充换电站做出规划指导。

2017年8月11日公开的中国专利CN107031439A提供了一种晚间运行的电动公交车电池更换方法，在回车场的换电站内设置充电装置，统计公交车出站、进站时的电池电量、公交车一个来回的电池消耗量、该公交车当天剩余的运行班次n；该方法对充电装置的设置不合理，没有具体设计充电装置的设备容量，仅考虑了电动公交车晚间的运行情况，并且充电装置仅设置在回车场，无法解决电动公交车在运行途中电池亏电的情况，无法满足电动公交车的正常运营。

发明内容

本发明为克服上述现有技术对充换电站规划设计不合理的缺陷，提供一种电动公交车充换电站的设计方法，充分考虑了电动公交车的实际运营情况，高效准确地计算出充换电站的设备容量和工作情况，保证了电动公交车的正常运营。

为解决上述技术问题，本发明的技术方案如下：

本发明提供一种电动公交车充换电站的设计方法，所述方法包括：

S1：在区域内部署充换电站，确定充换电站位置；

S2：根据充换电站位置，设计计算电动公交车更换电池的充换电站矩阵和缺失电量向量；

S3：建立电动公交车行驶时序矩阵，并根据电动公交车更换电池的充换电站矩阵和缺失电量向量，设计计算电动公交车更换电池的时序向量和充换电站更换电池的操作时序矩阵；

S4：根据电动公交车更换电池的时序向量，设计计算所有充换电站的用电功率；

S5：根据充换电站更换电池的操作时序矩阵，设计计算充换电站中备用电池、换电池机和充电器的数量。

优选地，确定区域内电动公交车的运营信息，设置电动公交车充换电站的设计约束条件，根据电动公交车的运营信息和电动公交车充换电站的设计约束条件，在区域内部署充换电站。

优选地，所述区域内电动公交车的运营信息包括：电动公交车线路、电动公交车线路站点、区域内所有公交站点、电动公交车行驶方向、电动公交车班次和电动公交车运营时间；

电动公交车充换电站的设计约束条件包括：