一种用于智能公交站台的配电方法、系统、主机和存储介质与流程

1.本技术涉及充电控制技术的领域，尤其是涉及一种用于智能公交站台的配电方法、系统、主机和存储介质。


背景技术：

2.随着人们生活水平的逐渐提高和5g应用时代的到来，普通的公交站台已经难以满足人们的需求。随着无人驾驶技术逐渐成熟，电动营运车辆将会逐步增多且信息化程度逐渐提高，势必会出现为电动营运车辆提供数据信息支持的智能公交站台，乘客可以在智能公交站台内候车和休憩，并实时获得电动营运车辆的相关信息。由于公交站台一天中各个时段的客流量并不均匀，存在用电高峰期和低谷期，而智能公交站台处于节能环保的目的，通常采用太阳能板作为供电系统，发电速度相对均匀，因此存在发电的时间功率曲线与用电的时间功率曲线不匹配的问题。


技术实现要素：

3.为了使智能公交站台的发电量与用电量能够在时间上相匹配，本技术提供一种用于智能公交站台的配电方法、系统、主机和存储介质。
4.第一方面，本技术提供的一种用于智能公交站台的配电方法，采用如下的技术方案：一种用于智能公交站台的配电方法，包括以下步骤：检测步骤，实时获取发电功率、电池供电功率和负载功率，其中，发电功率为发电系统的电力输出功率，电池供电功率由公交站台内的电池组提供，负载功率为公交站台的负载的耗电功率；控制步骤，基于发电功率、电池供电功率和负载功率的相对大小控制发电系统为电池组和负载供电，或控制发电系统与电池组一同为负载供电，或控制市政电路和发电系统一同为电池组和负载供电。
5.通过采用上述技术方案，获取当前发电系统的发电功率，电池供电功率，公交站台的负载功率，由于一天不同时间中，电池组的电量水平不同，发电功率和负载功率都不同，因此需要基于三者的水平进行判断，电池组相当于起到水库的作用，在发电水平相对用电水平较高时，比如午后时分的出行低谷期，电池组进行充电，即避免电能浪费，也为后续的出行高峰期做准备；在发电水平相对于用电水平较低时，比如傍晚的下班高峰期，电池组进行放电，补充负载的用电缺口。综上，解决了发电的时间功率曲线与用电的时间功率曲线不匹配的问题，使得智能公交站台的发电量与用电量能够在时间上相匹配。
6.可选的，所述控制步骤包括以下步骤：判断发电功率是否大于负载功率，若是，则控制发电系统为电池组和负载供电；若否，则判断电池供电功率和发电功率之和是否大于负载功率，若是，则控制发电系统与电池组一同为负载供电，若否，则控制市政电路和发电系统一同为电池组和负载供电。
7.通过采用上述技术方案，当发电功率大于负载功率时，则控制发电系统为电池组和负载供电，此时负载功率相对于发电功率的缺口，也就是多余的电能被电池组所吸纳。当发电功率＜负载功率，且发电功率+电池供电功率＞负载功率时，则控制发电系统为负载供电，此时发电功率相对于负载功率的缺口，也就是缺少的电能由电池组进行供应。当用电功率过大时，或者电池电量不足时，则通过接入市政电路来配合发电系统一同为电池组和负载供电。
8.可选的，所述发电系统为电池组和负载供电的步骤包括以下步骤：判断可拆式电池组的电量是否超过第一阈值，若是则对固定式电池组进行充电，若否则对可拆式电池组进行充电，其中，电池组包括可拆式电池组和固定式电池组。
9.通过采用上述技术方案，可拆式电池组的整体电量由各个可拆式电池的电量累加而成，当可拆式电池组的电量未超过第一阈值时，则说明可拆式电池组内有部分的电池未充满，发电系统为可拆式电池组进行充电，否则则对固定式电池组进行充电。
10.可选的，所述对可拆卸电池组进行充电的步骤包括以下步骤：实时获取可拆式电池组中各可拆式电池的剩余电量，并基于剩余电量对可拆卸电池组中的可拆卸电池进行编号，其中，所述编号大小与剩余电量大小负相关；按由小到大的编号顺序依次访问可拆式电池的剩余电量，直至被访问的可拆式电池的剩余电量小于第二阈值，可拆式电池与电动营运车辆的电池相适配，其中，第二阈值大于第一阈值；对当前被访问的可拆式电池进行充电，直至该可拆式电池的剩余电量大于第三阈值，所述第三阈值大于等于第二阈值；访问编号更大的可拆式电池，并判断该可拆式电池的编号是否为最大，若是则将该可拆式电池充电至高于第三阈值，若否则返回到按由小到大的编号顺序依次访问可拆式电池的剩余电量的步骤。
11.通过采用上述技术方案，由于可拆式电池与电动营运车辆的电池相适配，当电动营运车辆的电量接近耗尽并在该公交站台停车时，可以从电池柜中取出可拆式电池进行更换。因此，保持电池柜中有足量的满电可拆式电池是必要的，故优先对电量高的可拆式电池进行充电。由于电池柜内的电池会被插入或抽出，可拆卸电池组的电量会发生改变，因此需要进行实时检测以更新编号。
12.可选的，所述对可拆式电池组进行充电的步骤还包括以下步骤：获取当前可拆式电池的充电速率，若充电速率大于第四阈值，则启动固定式电池涓流放电以对可拆式电池组充电，其中，固定式电池为铅酸蓄电池，所述固定式电池和可拆式电池间隔分布；若充电速率小于第四阈值，则判断判断所访问的可拆式电池是否为编号最末的电池，若否则同时为下一编号的可拆式电池进行充电。
13.通过采用上述技术方案，由于电池在高速充电时，大电流会产生大量的发热，将对公交车站的空调系统和电池柜的冷却系统带来更重的负担，降低了能量利用效率，铅酸蓄电池在进行涓流放电时会吸收热量，因此能够缓解可拆式电池高速充电产生的高温。当可拆式电池的充电接近饱和时，充电电流会下降，充电功率降低，此时发电系统多余部分的发电量将可以用于下一编号的可拆式电池进行充电，从而提高能量的利用率。
14.可选的，所述发电系统与电池组一同为负载供电的步骤包括以下步骤：实时获取可拆式电池组中各可拆式电池的剩余电量，并基于剩余电量对可拆卸电池组中的可拆卸电池进行编号，其中，所述编号大小与剩余电量大小负相关；选择固定式电池组和编号较大的可拆式电池为负载供电，其中，负载功率与发电功率的差值与所选择的可拆式电池的数量正相关。
15.通过采用上述技术方案，优先使用固定式电池组和电量较低的电池为负载供电，能够尽量地保持电池柜中有一定量的满电电池用于电动营运车辆的电池更换。当负载功率
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发电功率的差值增大时，则调配更多的低电量电池为负载供电以提供电池供电功率。由于电池柜内的电池会被插入或抽出，可拆卸电池组的电量会发生改变，因此需要进行实时检测以更新编号。
16.第二方面，本技术提供的一种用于智能公交站台的配电系统，采用如下的技术方案：一种用于智能公交站台的配电系统，包括：检测模块，用于实时获取发电功率、电池供电功率和负载功率，其中发电功率为发电系统的电力输出功率，电池供电功率由公交站台内的电池组提供，负载功率为公交站台的负载的耗电功率；控制模块，用于基于发电功率、电池供电功率和负载功率的相对大小控制发电系统为电池组和负载供电，或控制发电系统与电池组一同为负载供电，或控制市政电路和发电系统一同为电池组和负载供电。
17.通过采用上述技术方案，检测模块获取当前发电系统的发电功率，电池供电功率，公交站台的负载功率，由于一天不同时间中，电池组的电量水平不同，发电功率和负载功率都不同，因此需要基于三者的水平进行判断，电池组相当于起到水库的作用，在发电水平相对用电水平较高时，比如午后时分的出行低峰期，控制模块控制电池组进行充电，即避免电能浪费，也为后续的出行高峰期做准备；在发电水平相对于用电水平较低时，比如傍晚的下班高峰期，控制模块控制电池组进行放电，补充负载的用电缺口。综上，解决了发电的时间功率曲线与用电的时间功率曲线不匹配的问题，使得智能公交站台的发电量与用电量能够在时间上相匹配。
18.第三方面，本技术提供的一种主机，采用如下的技术方案：一种主机，包括存储器和处理器，所述存储器上存储有能够被处理器加载并执行如上述方法的计算机程序。
19.第四方面，本技术提供的一种可读存储介质，采用如下的技术方案：一种可读存储介质，存储有能够被处理器加载并执行如上的基站通信方法的算机程序。
附图说明
20.图1是本技术实施例中一种用于智能公交站台的配电方法的逻辑框图。
具体实施方式
21.随着无人驾驶技术逐渐成熟，电动营运车辆将会逐步增多且信息化程度逐渐提
高，势必会出现为电动营运车辆提供数据信息支持的智能公交站台，乘客可以在智能公交站台内候车和休憩，并实时获得电动营运车辆的相关信息。具体的，智能公交车站客容量大，用户能够通过线上订单系统向公交平台进行预约，以使得公交平台能够准确地在既定的时间段内向该智能公交车站派遣电动营运车辆。智能公交站台内部环境舒适，乘客相应地也有了提前前往候车的倾向。
22.为了提高乘客的用户体验，智能公交车站内常设置有空调系统、wifi基站、灯光系统、广播系统等负载，因此需要进行供电。而传统的公交车站通常是露天开放的，面积小且仅能起到标识和简单挡雨的作用，并没有通电要求。由于智能公交站台的占地面积较大，其顶部能够设置足够多的发电装置，比如太阳能发电装置、风能发电装置等，通过发电来供给智能公交站台内的负载，从而降低运营成本，同时具有绿色环保的优点。
23.本技术实施例考虑到，公交站台一天中各个时段的客流量并不均匀，存在用电高峰期和低谷期，而智能公交站台处于节能环保的目的，通常采用太阳能板作为供电系统，发电速度相对均匀，因此存在发电的时间功率曲线与用电的时间功率曲线不匹配的问题。
24.以下结合附图1，对本技术作进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本技术，并不用于限定本技术。
25.本技术实施例涉及的主要技术术语：智能公交站台：主体为设置于道路边缘的封闭式候车室，内部设置有座椅、空调、指示牌、广播等公共设施以供乘客候车之用，还设置发电系统用于为智能公交站台内各系统和装置进行供电，配电系统对发电系统所产生的电力进行配置，通信系统为乘客提供通信服务，以实现公交站台的数据化和智能化。
26.发电系统：发电系统为光伏发电装置或风能发电装置或其它能量转化系统，作为示例的，光伏发电系统是指无需通过热过程直接将光能转变为电能的发电系统。它的主要部件是太阳能电池、蓄电池、控制器和逆变器，具有可靠性高、使用寿命长、不污染环境、能独立发电又能并网运行。适应性的，当智能公交站台应用的发电系统为光伏发电系统时，蓄电池、控制器和逆变器通常合并于配电系统中作为配电系统的一部分对电力进行统一调配，太阳能电池板则通常设置于封闭式候车室的顶部、侧壁或外部空地上，以尽可能获取最大的迎光面积，提高发电效率。
27.比能量：参与电极反应的单位质量的电极材料放出电能的大小。
28.涓流：涓流充电是以低速率且恒定方式对电池提供很小的充电电流，涓流是以低速率且恒定方式对负载提供很小的充电电流。
29.铅酸蓄电池：铅酸蓄电池在放电过程中，伴随着pb02和pb向pbso4的转化是吸热反应，在进行涓流放电时，放电电流产生的热量小于电池内部反应吸收的热量，因此铅酸蓄电池的温度将会发生降低，从而吸收外部热量。
30.参照图1，本技术实施例公开一种用于智能公交站台的配电方法，其包括以下步骤：检测步骤，实时获取发电功率、电池供电功率和负载功率，其中，发电功率为发电系统的电力输出功率，电池供电功率由公交站台内的电池组提供，负载功率为公交站台的负载的耗电功率。
31.由于一天不同时间中，电池组的电量水平不同，发电功率和负载功率都不同，因此
需要获取当前发电系统的发电功率，电池供电功率，公交站台的负载功率，基于三者的水平进行判断。
32.控制步骤，基于发电功率、电池供电功率和负载功率的相对大小控制发电系统为电池组和负载供电，或控制发电系统与电池组一同为负载供电，或控制市政电路和发电系统一同为电池组和负载供电。
33.电池组相当于起到水库的作用，在发电系统的发电功率超过负载功率时，电池组接收多余的电量，在发电系统的发电功率低于负载功率时，电池组进行放电以供负载使用。举个例子，比如在白天午后，人员出行少，电动营运车辆的运行班次少，公交站台内的人员少，因此空调系统、通讯系统等系统产生的负载较低，加之阳光强烈，发电系统的发电功率高，因此发电系统产生的多余的电量将对电池组进行充电。比如在晚高峰，电动营运车辆的运行班次多，公交站台内的人员多，因此空调系统、通讯系统等系统产生的负载较高，加之阳光强烈，发电系统的发电功率高，因此发电系统产生的多余的电量将对电池组进行充电，以蓄存在电池组中。据此，解决了发电的时间功率曲线与用电的时间功率曲线不匹配的问题，使得智能公交站台的发电量与用电量能够在时间上相匹配。
34.为了更好地将发电高峰期的发电量供给到用电高峰期的负载，电池组的充放电策略在不同的实施例中能够有所不同，在一些实施例中，控制步骤包括以下步骤：判断发电功率是否大于负载功率，若是，则控制发电系统为电池组和负载供电；若否，则判断电池供电功率和发电功率之和是否大于负载功率，若是，则控制发电系统与电池组一同为负载供电，若否，则控制市政电路和发电系统一同为电池组和负载供电。
35.具体来说，当发电功率大于负载功率时，则控制发电系统为电池组和负载供电，此时负载功率相对于发电功率的缺口，也就是多余的电能被电池组所吸纳。当发电功率＜负载功率，且发电功率+电池供电功率＞负载功率时，则控制发电系统为负载供电，此时发电功率相对于负载功率的缺口，也就是缺少的电能由电池组进行供应。当用电功率过大时，或者电池电量不足时，则通过接入市政电路来配合发电系统一同为电池组和负载供电。
36.对于以上的发电系统为电池组和负载供电的步骤，在一些实施例中可以包括以下步骤：判断可拆式电池组的电量是否超过第一阈值，若是则对固定式电池组进行充电，若否则对可拆式电池组进行充电，其中，电池组包括可拆式电池组和固定式电池组。
37.可拆式电池组的整体电量由各个可拆式电池的电量累加而成，当可拆式电池组的电量未超过第一阈值时，则说明可拆式电池组内有部分的电池未充满，发电系统为可拆式电池组进行充电，否则则对固定式电池组进行充电。第一阈值为一个接近100%的值，在不同的工作环境下，可以在90%
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100%进行调整，作为示例的，在本技术提供的实施例中，第一阈值为95%，也就是说，当电池组内所有电池的平均电量达到95%时，电池组停止通电。值得注意的是，本技术所指的平均电量，并非电池组内各电池电量在统计学意义上的平均，而指的电池组内所有电池的当前电量之和与电能总能量之比。可选的，可拆式电池可以为铅酸电池、镍氢电池、钴酸锂离子电池、锰酸锂离子电池、磷酸铁锂离子电池和三元锂离子电池的一种或多种，但凡安全性能高且比能量高的电池均可。
38.作为示例的，对可拆卸电池组进行充电的步骤可以但不限于包括以下步骤：实时获取可拆式电池组中各可拆式电池的剩余电量，并基于剩余电量对可拆卸电
池组中的可拆卸电池进行编号，其中，所述编号大小与剩余电量大小负相关；按由小到大的编号顺序依次访问可拆式电池的剩余电量，直至被访问的可拆式电池的剩余电量小于第二阈值，可拆式电池与电动营运车辆的电池相适配，其中，第二阈值大于第一阈值；对当前被访问的可拆式电池进行充电，直至该可拆式电池的剩余电量大于第三阈值，其中，第三阈值大于等于第二阈值；访问编号更大的可拆式电池，并判断该可拆式电池的编号是否为最大，若是则将该可拆式电池充电至高于第三阈值，若否则返回到按由小到大的编号顺序依次访问可拆式电池的剩余电量的步骤。。
39.由于可拆式电池与电动营运车辆的电池相适配，当电动营运车辆的电量接近耗尽并在该公交站台停车时，可以从电池柜中取出可拆式电池进行更换。因此，保持电池柜中有足量的满电可拆式电池是必要的，故优先对电量高的可拆式电池进行充电。由于电池柜内的电池会被插入或抽出，可拆卸电池组的电量会发生改变，因此需要进行实时检测以更新编号。第二阈值为一个接近第一阈值的值，由于第一阈值是电池组电量充足的衡量指标，是关于电量的统计数值，因此存在两种情况，一种是所有电池的电量均在第一阈值的上下波动且靠近第一阈值，另一种是电池组中少数电池电量较少，而大部分电池的电量都在第一阈值之上的情况。第二阈值即用于检查出该部分电量较少的电池，在不同的工作环境下，可以在90%
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100%进行调整，且应该小于第一阈值，作为示例的，在本技术提供的实施例中，第二阈值为90%。
40.第三阈值也是一个接近第一阈值的值，由于第三阈值是单个电池充满电的衡量指标，不是关于电池组电量的统计数值，因此大于第一阈值，以使得当所有电池充满电时，电池组的平均电量能够大于第一阈值，在不同的工作环境下，可以在90%
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100%进行调整，且应该小于第一阈值，作为示例的，在本技术提供的实施例中，第三阈值取第二阈值的值。
41.在所述对当前被访问的可拆式电池进行充电，直至该可拆式电池的剩余电量大于第三阈值的步骤中，为了提高充电速率和对能量的利用率，可以并行有以下步骤：获取当前可拆式电池的充电速率，若充电速率大于第四阈值，则启动固定式电池涓流放电以对可拆式电池组充电，其中，固定式电池为铅酸蓄电池，所述固定式电池和可拆式电池间隔分布；若充电速率小于第四阈值，则判断判断所访问的可拆式电池是否为编号最末的电池，若否则同时为下一编号的可拆式电池进行充电。
42.由于电池在高速充电时，大电流会产生大量的发热，将对公交车站的空调系统和电池柜的冷却系统带来更重的负担，降低了能量利用效率，铅酸蓄电池在进行涓流放电时会吸收热量，因此能够缓解可拆式电池高速充电产生的高温。具体的，第四阈值是一个用于衡量电池充电速速率的值，充电速率可以通过充电电流来进行衡量，也就是说，当充电电流小到某个阈值时，即代表充电速率小于了第四阈值。由于充电电流与充电功率正相关，因此当该电池的充电功率变小时，多余的充电功率即用于对下一编号的可拆卸电池进行充电，从而提高能量的利用率。由于不同的实施例中，可拆式电池的规格不同，适配的充电电流
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时间曲线也不相同，因此相应的第四阈值也各有不同。作为示例的，在本技术提供的实施例中，第四阈值为对应的可拆式电池最大充电速率的70%。
43.继续参照图1，回到控制步骤中,控制步骤中的所述发电系统与电池组一同为负载供电的步骤包括以下步骤：实时获取可拆式电池组中各可拆式电池的剩余电量，并基于剩余电量对可拆卸电池组中的可拆卸电池进行编号，其中，所述编号大小与剩余电量大小负相关；选择固定式电池组和编号较大的可拆式电池为负载供电，其中，负载功率与发电功率的差值与所选择的可拆式电池的数量正相关。
44.通过该策略，配电系统优先使用固定式电池组和电量较低的电池为负载供电，能够尽量地保持电池柜中有一定量的满电电池用于电动营运车辆的电池更换。当负载功率
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发电功率的差值增大时，则调配更多的低电量电池为负载供电以提供电池供电功率。由于电池柜内的电池会被插入或抽出，可拆卸电池组的电量会发生改变，因此需要进行实时检测以更新编号。
45.本技术提供的一种用于智能公交站台的配电系统，采用如下的技术方案：一种用于智能公交站台的配电系统，包括：检测模块，用于实时获取发电功率、电池供电功率和负载功率，其中发电功率为发电系统的电力输出功率，电池供电功率由公交站台内的电池组提供，负载功率为公交站台的负载的耗电功率；控制模块，用于基于发电功率、电池供电功率和负载功率的相对大小控制发电系统为电池组和负载供电，或控制发电系统与电池组一同为负载供电，或控制市政电路和发电系统一同为电池组和负载供电。
46.本技术实施例还公开一种主机，包括存储器和处理器，存储器上存储有能够被处理器加载并执行如上述配电方法的计算机程序。本实施例方法的执行主体可以是一种控制装置，该控制装置设置在主机上，当前设备可以是具有wifi功能的手机，平板电脑，笔记本电脑等电子设备，本实施例方法的执行主体也可以直接是电子设备的cpu(central processing unit，中央处理器)。
47.本技术实施例还公开一种可读存储介质，存储有能够被处理器加载并执行如上的配电方法的算机程序。通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到上述实施例方法可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现，当然也可以通过硬件，但很多情况下前者是更佳的实施方式。基于这样的理解，本技术的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在如上的一个存储介质(如rom/ram、磁碟、光盘)中，包括若干指令用以使得一台设备(可以是手机，计算机，服务器，被控终端，或者网络设备等)执行本技术每个实施例的方法。
48.以上均为本技术的较佳实施例，并非依此限制本技术的保护范围，故：凡依本技术的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本技术的保护范围之内。