梯次储充换一体化供电系统及其控制方法和充电设备与流程

1.本发明涉及充电技术领域，尤其涉及一种梯次储充换一体化供电系统及其控制方法和充电设备。


背景技术：

2.随着新能源汽车的快速发展，用户对新能源汽车的充电需求越来越多，用户可以通过快充桩和换电站对新能源汽车进行充电。但是目前由于基建的原因，某些区域的电网无法提供大功率充电电流，导致无法建设快充桩和换电站来满足车辆的快速充电需求以及电站内电池的充电需求。


技术实现要素：

3.本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本发明的第一个目的在于提出一种梯次储充换一体化供电系统的控制方法，可以利用梯次电池实现电能扩容，无需新建其他设备就可以满足更多的充电需求；同时，通过对梯次电池充放电模块、车辆快充模块、换电站充电模块和电网供电模块进行控制，可以利用梯次电池和/或电网对车辆、换电站内电池和梯次电池充电进行充电，从而提高了能源的利用率和用户的体验度。
4.本发明的第二个目的在于提出一种梯次储充换一体化供电系统。
5.本发明的第三个目的在于提出一种充电设备。
6.为达到上述目的，本发明第一方面实施例提出了一种梯次储充换一体化供电系统的控制方法，系统包括梯次电池充放电模块、车辆快充模块、换电站充电模块和电网供电模块，梯次电池充放电模块、车辆快充模块和换电站充电模块分别与电网供电模块相连，方法包括：获取车辆的快充需求功率、换电站内电池的充电需求功率、梯次电池的荷电状态和最大允许充放电功率、以及电网的最大输出功率；根据车辆的快充需求功率、换电站内电池的充电需求功率、梯次电池的荷电状态和最大允许充放电功率、以及电网的最大输出功率，对梯次电池充放电模块、车辆快充模块、换电站充电模块和电网供电模块进行控制，以给车辆、换电站内电池和梯次电池充电。
7.根据本发明实施例的梯次储充换一体化供电系统的控制方法，可以利用梯次电池实现电能扩容，无需新建其他设备就可以满足更多的充电需求；同时，通过对梯次电池充放电模块、车辆快充模块、换电站充电模块和电网供电模块进行控制，可以利用梯次电池和/或电网对车辆、换电站内电池和梯次电池充电进行充电，从而提高了能源的利用率和用户的体验度。
8.根据本发明的一个实施例，方法还包括：获取电网的电价时间段、以及车辆、换电站内电池和梯次电池的充电优先级；其中，车辆、换电站内电池和梯次电池的充电优先级由高到低；基于电价时间段和充电优先级，根据车辆的快充需求功率、换电站内电池的充电需求功率、梯次电池的荷电状态和最大允许充放电功率、以及电网的最大输出功率，对梯次电
池充放电模块、车辆快充模块、换电站充电模块和电网供电模块进行控制，以给车辆、换电站内电池和梯次电池充电。
9.根据本发明的一个实施例，在波峰时间段，在梯次电池的荷电状态大于预设荷电状态时，基于电价时间段和充电优先级，根据车辆的快充需求功率、换电站内电池的充电需求功率、梯次电池的荷电状态和最大允许充放电功率、以及电网的最大输出功率，对梯次电池充放电模块、车辆快充模块、换电站充电模块和电网供电模块进行控制，以给车辆、换电站内电池和梯次电池充电，包括：若快充需求功率小于等于梯次电池的最大允许放电功率，则控制车辆快充模块的充电功率为快充需求功率，并且，若充电需求功率小于等于梯次电池的最大允许放电功率与快充需求功率的差值，则控制换电站充电模块的充电功率为充电需求功率，梯次电池充放电模块的放电功率为快充需求功率和充电需求功率的和值；若充电需求功率大于梯次电池的最大允许放电功率与快充需求功率的差值、且充电需求功率小于等于梯次电池的最大允许放电功率和电网的最大输出功率的和值与快充需求功率的差值，则控制换电站充电模块的充电功率为充电需求功率，梯次电池充放电模块的放电功率为梯次电池的最大允许放电功率，电网供电模块的输出功率为快充需求功率和充电需求功率的和值与梯次电池的最大允许放电功率的差值；若充电需求功率大于梯次电池的最大允许放电功率和电网的最大输出功率的和值与快充需求功率的差值，则控制换电站充电模块的充电功率为梯次电池的最大允许放电功率和电网的最大输出功率的和值与快充需求功率的差值，梯次电池充放电模块的放电功率为梯次电池的最大允许放电功率，电网供电模块的输出功率为电网的最大输出功率。
10.根据本发明的一个实施例，基于电价时间段和充电优先级，根据车辆的快充需求功率、换电站内电池的充电需求功率、梯次电池的荷电状态和最大允许充放电功率、以及电网的最大输出功率，对梯次电池充放电模块、车辆快充模块、换电站充电模块和电网供电模块进行控制，以给车辆、换电站内电池和梯次电池充电，还包括：若快充需求功率大于梯次电池的最大允许放电功率、且快充需求功率小于等于梯次电池的最大允许放电功率和电网的最大输出功率之和，则控制车辆快充模块的充电功率为快充需求功率，并且，若充电需求功率小于等于梯次电池的最大允许放电功率和电网的最大输出功率的和值与快充需求功率的差值，则控制换电站充电模块的充电功率为充电需求功率，梯次电池充放电模块的放电功率为梯次电池的最大允许放电功率，电网供电模块的输出功率为快充需求功率和充电需求功率的和值与梯次电池的最大允许放电功率的差值；若充电需求功率大于梯次电池的最大允许放电功率和电网的最大输出功率的和值与快充需求功率的差值，则控制换电站充电模块的充电功率为梯次电池的最大允许放电功率和电网的最大输出功率的和值与快充需求功率的差值，梯次电池充放电模块的放电功率为梯次电池的最大允许放电功率，电网供电模块的输出功率为电网的最大输出功率。
11.根据本发明的一个实施例，基于电价时间段和充电优先级，根据车辆的快充需求功率、换电站内电池的充电需求功率、梯次电池的荷电状态和最大允许充放电功率、以及电网的最大输出功率，对梯次电池充放电模块、车辆快充模块、换电站充电模块和电网供电模块进行控制，以给车辆、换电站内电池和梯次电池充电，还包括：若快充需求功率大于梯次电池的最大允许放电功率和电网的最大输出功率之和，则控制车辆快充模块的充电功率为梯次电池的最大允许放电功率和电网的最大输出功率之和，梯次电池充放电模块的放电功
率为梯次电池的最大允许放电功率，电网供电模块的输出功率为电网的最大输出功率。
12.根据本发明的一个实施例，在波谷时间段，在梯次电池的荷电状态大于预设荷电状态时，基于电价时间段和充电优先级，根据车辆的快充需求功率、换电站内电池的充电需求功率、梯次电池的荷电状态和最大允许充放电功率、以及电网的最大输出功率，对梯次电池充放电模块、车辆快充模块、换电站充电模块和电网供电模块进行控制，以给车辆、换电站内电池和梯次电池充电，包括：若快充需求功率小于等于电网的最大输出功率，则控制车辆快充模块的充电功率为快充需求功率，并且，若充电需求功率小于等于电网的最大输出功率与快充需求功率的差值，则控制换电站充电模块的充电功率为充电需求功率，电网供电模块的输出功率为快充需求功率和充电需求功率的和值；若充电需求功率大于电网的最大输出功率与快充需求功率的差值、且充电需求功率小于等于梯次电池的最大允许放电功率和电网的最大输出功率的和值与快充需求功率的差值，则控制换电站充电模块的充电功率为充电需求功率，梯次电池充放电模块的放电功率为快充需求功率和充电需求功率的和值与电网的最大输出功率的差值，电网供电模块的输出功率为电网的最大输出功率；若充电需求功率大于梯次电池的最大允许放电功率和电网的最大输出功率的和值与快充需求功率的差值，则控制换电站充电模块的充电功率为梯次电池的最大允许放电功率和电网的最大输出功率的和值与快充需求功率的差值，梯次电池充放电模块的放电功率为梯次电池的最大允许放电功率，电网供电模块的输出功率为电网的最大输出功率。
13.根据本发明的一个实施例，基于电价时间段和充电优先级，根据车辆的快充需求功率、换电站内电池的充电需求功率、梯次电池的荷电状态和最大允许充放电功率、以及电网的最大输出功率，对梯次电池充放电模块、车辆快充模块、换电站充电模块和电网供电模块进行控制，以给车辆、换电站内电池和梯次电池充电，还包括：若快充需求功率大于电网的最大输出功率、且快充需求功率小于等于梯次电池的最大允许放电功率和电网的最大输出功率之和，则控制车辆快充模块的充电功率为快充需求功率，并且，若充电需求功率小于等于梯次电池的最大允许放电功率和电网的最大输出功率的和值与快充需求功率的差值，则控制换电站充电模块的充电功率为充电需求功率，梯次电池充放电模块的充电功率为快充需求功率和充电需求功率的和值与电网的最大输出功率的差值，电网供电模块的输出功率为电网的最大输出功率；若充电需求功率大于梯次电池的最大允许放电功率和电网的最大输出功率的和值与快充需求功率的差值，则控制换电站充电电路的充电功率为梯次电池的最大允许放电功率和电网的最大输出功率的和值与快充需求功率的差值，梯次电池充放电模块的充电功率为梯次电池的最大允许放电功率，电网供电模块的输出功率为电网的最大输出功率。
14.根据本发明的一个实施例，基于电价时间段和充电优先级，根据车辆的快充需求功率、换电站内电池的充电需求功率、梯次电池的荷电状态和最大允许充放电功率、以及电网的最大输出功率，对梯次电池充放电模块、车辆快充模块、换电站充电模块和电网供电模块进行控制，以给车辆、换电站内电池和梯次电池充电，还包括：若快充需求功率大于梯次电池的最大允许放电功率和电网的最大输出功率之和，则控制车辆快充模块的充电功率为梯次电池的最大允许放电功率和电网的最大输出功率之和，梯次电池充放电模块的放电功率为梯次电池的最大允许放电功率，电网供电模块的输出功率为电网的最大输出功率。
15.为达到上述目的，本发明第二方面实施例提出了一种梯次储充换一体化供电系
统，包括：梯次电池充放电模块、车辆快充模块、换电站充电模块、电网供电模块和本地能量管理系统，梯次电池充放电模块、车辆快充模块和换电站充电模块分别与电网供电模块相连，其中，本地能量管理系统用于：获取车辆的快充需求功率、换电站内电池的充电需求功率、梯次电池的荷电状态和最大允许充放电功率、以及电网的最大输出功率；根据车辆的快充需求功率、换电站内电池的充电需求功率、梯次电池的荷电状态和最大允许充放电功率、以及电网的最大输出功率，对梯次电池充放电模块、车辆快充模块、换电站充电模块和电网供电模块进行控制，以给车辆、换电站内电池和梯次电池充电。
16.根据本发明实施例的梯次储充换一体化供电系统，可以利用梯次电池实现电能扩容，无需新建其他设备就可以满足更多的充电需求；同时，通过对梯次电池充放电模块、车辆快充模块、换电站充电模块和电网供电模块进行控制，可以利用梯次电池和/或电网对车辆、换电站内电池和梯次电池充电进行充电，从而提高了能源的利用率和用户的体验度。
17.根据本发明实施例的梯次储充换一体化供电系统，为达到上述目的，本发明第三方面实施例提出一种充电设备，包括前述的梯次储充换一体化供电系统。
18.根据本发明实施例的充电设备，通过前述的梯次储充换一体化供电系统，可以利用梯次电池实现电能扩容，无需新建其他设备就可以满足更多的充电需求；同时，通过对梯次电池充放电模块、车辆快充模块、换电站充电模块和电网供电模块进行控制，可以利用梯次电池和/或电网对车辆、换电站内电池和梯次电池充电进行充电，从而提高了能源的利用率和用户的体验度。
19.本发明附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。
附图说明
20.图1为本发明实施例提供的一种梯次储充换一体化供电系统的结构示意图；
21.图2为本发明实施例提供的另一种梯次储充换一体化供电系统的结构示意图；
22.图3为本发明实施例提供的一种梯次储充换一体化供电系统的控制系统示意图；
23.图4为本发明实施例提供的一种梯次储充换一体化供电系统的控制方法的实施例一的流程示意图；
24.图5为本发明实施例提供的一种梯次储充换一体化供电系统的控制方法的实施例二的流程示意图。
具体实施方式
25.下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
26.下面参考附图描述本发明实施例提出的梯次储充换一体化供电系统及其控制方法和充电设备。
27.图1为本发明实施例提供的一种梯次储充换一体化供电系统的结构示意图，如图1所示，梯次储充换一体化供电系统100可以包括：梯次电池充放电模块110、车辆快充模块120、换电站充电模块130和电网供电模块140，梯次电池充放电模块110、车辆快充模块120
和换电站充电模块130可以分别与电网供电模块140相连。
28.具体地，图2为本发明实施例提供的另一种梯次储充换一体化供电系统的结构示意图，如图2所示，梯次电池充放电模块110可以包括n个梯次电池簇111和n个dcdc逆变器112，其中，多个梯次电池构成一个梯次电池簇111。n个dcdc逆变器中的每个dcdc逆变器112与一个梯次电池簇111相连以形成n个供电支路。车辆快充模块120可以包括隔离dcdc逆变器121。换电站充电模块130可以包括m个换电站内电池131和m个隔离dcdc逆变器132，m个隔离dcdc逆变器中的每一个隔离dcdc逆变器132与一个换电站内电池131相连以形成m个充电支路。电网供电模块140可以包括dcac逆变器141。
29.具体地，隔离dcdc逆变器121可以分别与n个供电支路和dcac逆变器141相连，隔离dcdc逆变器121还与车辆相连。m个充电支路可以分别与n个供电支路和dcac逆变器141相连。dcac逆变器141还可以与电网相连。
30.其中，dcdc逆变器112用于将梯次电池簇111提供的第一直流电转换为第二直流电；dcac逆变器141用于将电网提供的交流电转换为第二直流电；隔离dcdc逆变器121用于将第二直流电转换为第三直流电提供给车辆；隔离dcdc逆变器132用于将第二直流电转换为第四直流电提供给换电站内电池。
31.可以理解的是，当dcdc逆变器112为双向dcdc逆变器时，dcdc逆变器112还可以将第二直流电转换为第一直流电提供给梯次电池簇111；当dcac逆变器141为双向dcac逆变器时，dcac逆变器141还可以将第二直流电转换为交流电提供给电网。通过双向dcdc逆变器和双向dcac逆变器，不仅可以实现梯次电池簇111和电网对车辆和换电站内电池的充电，而且可以实现梯次电池簇111与电网之间的能量的双向传递。
32.具体地，上述梯次储充换一体化供电系统100还可以包括本地能量管理系统150。
33.具体地，梯次电池充放电模块110还可以包括每个梯次电池的电池管理系统(bms)、每个梯次电池的电池包管理单元(pmu)和每个梯次电池簇的电池簇管理系统(bcs)。如图3所示，每个梯次电池的电池管理系统(bms)通过相应的电池包管理单元(pmu)与梯次电池簇111的电池簇管理系统(bcs)的第一端相连，电池簇管理系统(bcs)的第二端与本地能量管理系统150相连，其中，电池管理系统(bms)通过电池包管理单元(pmu)和电池簇管理系统(bcs)将梯次电池的信息传递至本地能量管理系统150，例如，可以将梯次电池的荷电状态和最大允许充放电功率发送给本地能量管理系统150，以便本地能量管理系统150根据梯次电池的荷电状态和最大允许充放电功率实现梯次电池的充放电控制。需要说明的是，当梯次电池簇包括多个时，每个梯次电池簇对应一个电池簇管理系统(bcs)。
34.具体地，如图3所示，车辆快充模块120还可以包括快充控制器122，快充控制器122与隔离dcdc逆变器121相连。快充控制器122还与车辆进行通信，以与车辆进行信息交互，实现车辆充电信息管理，如获取车辆的快充需求功率、进行快充电量统计以及费用计算等；快充控制器122还与本地能量管理系统150进行通信，以与本地能量管理系统150进行信息交互，如将车辆的快充需求功率发送给本地能量管理系统150，以便本地能量管理系统150根据车辆的快充需求功率实现车辆的充电控制。
35.具体地，如图3所示，换电站充电模块130还可以包括每个换电站内电池的电池管理系统(bms)以及与每个电池管理系统(bms)相连的换电站ebcu。换电站ebcu还与换电站内电池131通过快充can总线进行通信，以与换电站内电池131进行信息交互，实现换电站内电
池131的充电信息管理，如获取换电站内电池的充电需求功率；换电站ebcu还可以与换电站内电池131通过整车can总线进行通信，实现电池的故障诊断及状态监控；换电站ebcu还与本地能量管理系统150相连，其中，电池管理系统(bms)通过换电站ebcu将换电站内电池的信息传递至本地能量管理系统150，例如，可以将换电站内电池的充电需求功率发送给本地能量管理系统150，以便本地能量管理系统150根据换电站内电池的充电需求功率实现换电站内电池的充电控制。
36.具体地，如图3所示，电网供电模块140还可以包括pcs控制器142，pcs控制器142与dcac逆变器141相连。pcs控制器142可以用于获取电网负荷信息。pcs控制器142还与本地能量管理系统150进行通信，以与本地能量管理系统150进行信息交互，如将电网的最大输出功率发送给本地能量管理系统150，以便本地能量管理系统150根据电网的最大输出功率实现电网功率的输出控制。
37.具体地，本地能量管理系统150主要实现系统本地总调度及相应算法实施，如梯次电池充放电模块110的充放电及功率控制、车辆快充模块120的充电功率控制以及功率的自动调配、换电站充电模块130的充电功率控制以及功率的自动调配、电网供电模块140的放电及功率控制等；多种信息的收集，如车辆快充模块120的信息、梯次电池簇111的信息、换电站内电池131的信息、电网的信息等；故障诊断、安全管理以及急停控制等；本地数据存储及系统收益计算等。
38.如图3所示，梯次储充换一体化供电系统100还可包括远程能量管理系统160，本地能量管理系统150还与远程能量管理系统160相连，本地能量管理系统150还可将梯次电池的信息传递至远程能量管理系统160，进而可以将梯次电池的信息传递至云平台。
39.图4为本发明实施例提供的一种梯次储充换一体化供电系统的控制方法的实施例一的流程示意图，以该方法应用于上述梯次储充换一体化供电系统为例，本实施例的执行主体为上述本地能量管理系统。本实施例提供的梯次储充换一体化供电系统的控制方法可以包括以下步骤：
40.s401，获取车辆的快充需求功率、换电站内电池的充电需求功率、梯次电池的荷电状态和最大允许充放电功率、以及电网的最大输出功率。
41.具体地，可由快充控制器与车辆进行通信，以获取车辆的快充需求功率，并将快充需求功率发送给本地能量管理系统。举例来说，当需要对车辆充电时，快充电路可通过快充枪(图中未示出)与车辆进行连接，快充控制器可以采用有线方式或无线方式与车辆进行通信(当为有线时，可通过快充枪进行通信)，以获取车辆的快充需求功率，并将快充需求功率发送给本地能量管理系统。例如，快充控制器通过rs485通信接口或者传输控制协议tcp与本地能量管理系统进行通信，以将快充需求功率发送给本地能量管理系统。
42.具体地，可由换电站ebcu与换电站内电池进行通信，以获取换电站内电池的充电需求功率，并将充电需求功率发送给本地能量管理系统。例如，换电站ebcu通过can总线或者传输控制协议tcp与本地能量管理系统进行通信，以将充电需求功率发送给本地能量管理系统。
43.具体地，可由各梯次电池的电池管理系统(bms)通过电池包管理单元(pmu)和电池簇管理系统(bcs)将梯次电池的荷电状态和最大允许充放电功率发送给本地能量管理系统。例如，电池簇管理系统(bcs)通过can总线或者传输控制协议tcp与本地能量管理系统进
行通信，以将梯次电池的荷电状态和最大允许充放电功率发送给本地能量管理系统。
44.具体地，可由pcs控制器将电网的最大输出功率发送给本地能量管理系统。例如，pcs控制器通过can总线或者传输控制协议tcp与本地能量管理系统进行通信，以将电网的最大输出功率发送给本地能量管理系统。
45.s402，根据车辆的快充需求功率、换电站内电池的充电需求功率、梯次电池的荷电状态和最大允许充放电功率、以及电网的最大输出功率，对梯次电池充放电模块、车辆快充模块、换电站充电模块和电网供电模块进行控制，以给车辆、换电站内电池和梯次电池充电。
46.具体地，可以基于车辆、换电站内电池和梯次电池的充电需求，基于预设充电顺序对梯次电池充放电模块、车辆快充模块、换电站充电模块和电网供电模块进行控制，以给车辆、换电站内电池和梯次电池进行充电。
47.本发明实施例提供的梯次储充换一体化供电系统的控制方法，通过获取车辆的快充需求功率、换电站内电池的充电需求功率、梯次电池的荷电状态和最大允许充放电功率、以及电网的最大输出功率；根据车辆的快充需求功率、换电站内电池的充电需求功率、梯次电池的荷电状态和最大允许充放电功率、以及电网的最大输出功率，对梯次电池充放电模块、车辆快充模块、换电站充电模块和电网供电模块进行控制，以给车辆、换电站内电池和梯次电池充电，可以利用梯次电池实现电能扩容，无需新建其他设备就可以满足更多的充电需求；同时，通过对梯次电池充放电模块、车辆快充模块、换电站充电模块和电网供电模块进行控制，可以利用梯次电池和/或电网对车辆、换电站内电池和梯次电池充电进行充电，从而提高了能源的利用率和用户的体验度。
48.图5为本发明实施例提供的一种梯次储充换一体化供电系统的控制方法的实施例二的流程示意图。本实施例提供的梯次储充换一体化供电系统的控制方法可以包括以下步骤：
49.s501，获取车辆的快充需求功率、换电站内电池的充电需求功率、梯次电池的荷电状态和最大允许充放电功率、电网的最大输出功率、电网的电价时间段、以及车辆、换电站内电池和梯次电池的充电优先级。
50.其中，车辆、换电站内电池和梯次电池的充电优先级可以为由高到低。即，可以先对车辆充电，然后对换电站内电池充电，再对梯次电池充电。
51.s502，基于电价时间段和充电优先级，根据车辆的快充需求功率、换电站内电池的充电需求功率、梯次电池的荷电状态和最大允许充放电功率、以及电网的最大输出功率，对梯次电池充放电模块、车辆快充模块、换电站充电模块和电网供电模块进行控制，以给车辆、换电站内电池和梯次电池充电。
52.具体地，当电网所处的电价时间段为波峰时间段时，为了节省充电费用并减小电网负荷，可以优先对梯次电池充放电模块进行控制，使得可以优先通过梯次电池进行放电，以实现车辆和换电站内电池的充电需求。并且，根据充电优先级，可以通过梯次电池先对车辆充电，再对换电站内电池充电。
53.具体地，当电网所处的电价时间段为波谷时间段时，为了降低电价成本以及实现电力资源的最优利用，可以优先对电网供电模块进行控制，使得可以优先通过电网对车辆和换电站内电池进行充电，并且如果存在剩余电能，也可以通过电网对梯次电池进行充电。
并且，根据充电优先级，可以通过电网先对车辆充电，然后对换电站内电池充电，再对梯次电池充电。
54.具体地，当单独通过梯次电池或者单独通过电网无法满足充电需求时，可以同时通过梯次电池和电网对车辆、换电站内电池和梯次电池充电。
55.在本发明实施例中，基于充电优先级，可以先对车辆充电，然后对换电站内电池充电，再对梯次电池充电；并且，基于电价时间段，可以将高峰用电转移到低谷时段，既缓解了高峰电力的供需缺口，又促进了电力资源的优化配置，同时也降低了车辆、换电站内电池和梯次电池的充电成本。
56.在一些实施例中，在波峰时间段，在梯次电池的荷电状态大于预设荷电状态时，上述基于电价时间段和充电优先级，根据车辆的快充需求功率、换电站内电池的充电需求功率、梯次电池的荷电状态和最大允许充放电功率、以及电网的最大输出功率，对梯次电池充放电模块、车辆快充模块、换电站充电模块和电网供电模块进行控制，以给车辆、换电站内电池和梯次电池充电，可以包括以下三种情况：
57.(1)若快充需求功率小于等于梯次电池的最大允许放电功率，则控制车辆快充模块的充电功率为快充需求功率，并且，若充电需求功率小于等于梯次电池的最大允许放电功率与快充需求功率的差值，则控制换电站充电模块的充电功率为充电需求功率，梯次电池充放电模块的放电功率为快充需求功率和充电需求功率的和值。
58.也就是说，此时仅通过梯次电池对车辆和换电站内电池进行充电，就可以同时满足车5辆和换电站内电池的充电需求。
59.(2)若快充需求功率小于等于梯次电池的最大允许放电功率，则控制车辆快充模块的充电功率为快充需求功率，并且，若充电需求功率大于梯次电池的最大允许放电功率与快充需求功率的差值、且充电需求功率小于等于梯次电池的最大允许放电功率和电网的最大
60.输出功率的和值与快充需求功率的差值，则控制换电站充电模块的充电功率为充电需求功0率，梯次电池充放电模块的放电功率为梯次电池的最大允许放电功率，电网供电模块的输
61.出功率为快充需求功率和充电需求功率的和值与梯次电池的最大允许放电功率的差值。
62.此时仅通过梯次电池就可以满足车辆的充电需求，并且还可以通过梯次电池的剩余电能和电网对换电站内电池进行充电。也就是说，此时通过梯次电池和电网对车辆和换电站内电池进行充电，可以同时满足车辆和换电站内电池的充电需求。
63.5(3)若快充需求功率小于等于梯次电池的最大允许放电功率，则控制车辆快充模块的充电功率为快充需求功率，并且，若充电需求功率大于梯次电池的最大允许放电功率和电网的最大输出功率的和值与快充需求功率的差值，则控制换电站充电模块的充电功率为梯次电池的最大允许放电功率和电网的最大输出功率的和值与快充需求功率的差值，梯次电
64.池充放电模块的放电功率为梯次电池的最大允许放电功率，电网供电模块的输出功率为电0网的最大输出功率。
65.此时仅通过梯次电池可以满足车辆的充电需求，还可以通过梯次电池的剩余电能
和电网对换电站内电池进行充电。并且，此时梯次电池按照最大允许放电功率且电网按照最大输出功率对车辆和换电站内电池进行充电，但是这样仅可以满足车辆的充电需求，而不能满足换电站内电池的充电需求，只能尽可能多地满足换电站内电池的充电需求。
66.5在一些实施例中，在波峰时间段，在梯次电池的荷电状态大于预设荷电状态时，上述
67.基于电价时间段和充电优先级，根据车辆的快充需求功率、换电站内电池的充电需求功率、梯次电池的荷电状态和最大允许充放电功率、以及电网的最大输出功率，对梯次电池充放电模块、车辆快充模块、换电站充电模块和电网供电模块进行控制，以给车辆、换电站内
68.电池和梯次电池充电，可以包括以下两种情况：0(1)若快充需求功率大于梯次电池的最大允许放电功率、且快充需求功率小于等于梯
69.次电池的最大允许放电功率和电网的最大输出功率之和，则控制车辆快充模块的充电功率为快充需求功率，并且，若充电需求功率小于等于梯次电池的最大允许放电功率和电网的最大输出功率的和值与快充需求功率的差值，则控制换电站充电模块的充电功率为充电需求功率，梯次电池充放电模块的放电功率为梯次电池的最大允许放电功率，电网供电模块的输出功率为快充需求功率和充电需求功率的和值与梯次电池的最大允许放电功率的差值。
70.也就是说，此时仅通过梯次电池无法满足车辆的充电需求，还需要通过电网对车辆和换电站内电池充电，此时梯次电池按照最大允许放电功率对车辆进行充电。并且，此时通过梯次电池和电网对车辆和换电站内电池进行充电，可以同时满足车辆和换电站内电池的充电需求。
71.(2)若快充需求功率大于梯次电池的最大允许放电功率、且快充需求功率小于等于梯次电池的最大允许放电功率和电网的最大输出功率之和，则控制车辆快充模块的充电功率为快充需求功率，并且，若充电需求功率大于梯次电池的最大允许放电功率和电网的最大输出功率的和值与快充需求功率的差值，则控制换电站充电模块的充电功率为梯次电池的最大允许放电功率和电网的最大输出功率的和值与快充需求功率的差值，梯次电池充放电模块的放电功率为梯次电池的最大允许放电功率，电网供电模块的输出功率为电网的最大输出功率。
72.也就是说，此时仅通过梯次电池无法满足车辆的充电需求，还需要通过电网对车辆充电。并且，此时梯次电池按照最大允许放电功率对车辆进行充电，电网按照最大输出功率对车辆和换电站内电池进行充电，可以满足车辆的充电需求，但不能满足换电站内电池的充电需求，但尽可能多地满足换电站内电池的充电需求。
73.在一些实施例中，在波峰时间段，在梯次电池的荷电状态大于预设荷电状态时，上述基于电价时间段和充电优先级，根据车辆的快充需求功率、换电站内电池的充电需求功率、梯次电池的荷电状态和最大允许充放电功率、以及电网的最大输出功率，对梯次电池充放电模块、车辆快充模块、换电站充电模块和电网供电模块进行控制，以给车辆、换电站内电池和梯次电池充电，可以包括：若快充需求功率大于梯次电池的最大允许放电功率和电网的最大输出功率之和，则控制车辆快充模块的充电功率为梯次电池的最大允许放电功率和电网的最大输出功率之和，梯次电池充放电模块的放电功率为梯次电池的最大允许放电
功率，电网供电模块的输出功率为电网的最大输出功率。
74.也就是说，此时梯次电池按照最大允许放电功率并且电网按照最大输出功率对车辆进行充电，但不能满足车辆的充电需求，只能尽可能多地满足车辆的充电需求。
75.上述实施例中，在波峰时间段，在梯次电池的荷电状态大于预设荷电状态时，通过比较车辆的快充需求功率、换电站内电池的充电需求功率、梯次电池的最大允许放电功率、以及电网的最大输出功率的大小关系，对梯次电池充放电模块、车辆快充模块、换电站充电模块和电网供电模块进行控制，可以使得梯次电池优先对车辆充电、再对换电站内电池充电，从而节省了充电费用，并且减小了电网的负荷。
76.在一些实施例中，在波谷时间段，在梯次电池的荷电状态大于预设荷电状态时，基于电价时间段和充电优先级，根据车辆的快充需求功率、换电站内电池的充电需求功率、梯次电池的荷电状态和最大允许充放电功率、以及电网的最大输出功率，对梯次电池充放电模块、车辆快充模块、换电站充电模块和电网供电模块进行控制，以给车辆、换电站内电池和梯次电池充电，可以包括以下三种情况：
77.(1)若快充需求功率小于等于电网的最大输出功率，则控制车辆快充模块的充电功率为快充需求功率，并且，若充电需求功率小于等于电网的最大输出功率与快充需求功率的差值，则控制换电站充电模块的充电功率为充电需求功率，电网供电模块的输出功率为快充需求功率和充电需求功率的和值。
78.也就是说，此时仅通过电网对车辆和换电站内电池进行充电，就可以同时满足车辆和换电站内电池的充电需求。
79.具体地，当通过电网对车辆和换电站内电池进行充电之后，如果存在剩余电能，也可以通过电网对梯次电池进行充电。
80.(2)若快充需求功率小于等于电网的最大输出功率，则控制车辆快充模块的充电功率为快充需求功率，并且，若充电需求功率大于电网的最大输出功率与快充需求功率的差值、且充电需求功率小于等于梯次电池的最大允许放电功率和电网的最大输出功率的和值与快充需求功率的差值，则控制换电站充电模块的充电功率为充电需求功率，梯次电池充放电模块的放电功率为快充需求功率和充电需求功率的和值与电网的最大输出功率的差值，电网供电模块的输出功率为电网的最大输出功率。
81.此时仅通过电网就可以满足车辆的充电需求，并且还可以通过梯次电池和电网的剩余电能对换电站内电池进行充电。也就是说，此时通过梯次电池和电网对车辆和换电站内电池进行充电，可以同时满足车辆和换电站内电池的充电需求。
82.(3)若快充需求功率小于等于电网的最大输出功率，则控制车辆快充模块的充电功率为快充需求功率，并且，若充电需求功率大于梯次电池的最大允许放电功率和电网的最大输出功率的和值与快充需求功率的差值，则控制换电站充电模块的充电功率为梯次电池的最大允许放电功率和电网的最大输出功率的和值与快充需求功率的差值，梯次电池充放电模块的放电功率为梯次电池的最大允许放电功率，电网供电模块的输出功率为电网的最大输出功率。
83.此时仅通过电网可以满足车辆的充电需求，还可以通过梯次电池和电网的剩余电能对换电站内电池进行充电。并且，此时梯次电池按照最大允许放电功率且电网按照最大输出功率对车辆和换电站内电池进行充电，但是这样仅可以满足车辆的充电需求，而不能
满足换电站内电池的充电需求，只能尽可能多地满足换电站内电池的充电需求。
84.在一些实施例中，在波谷时间段，在梯次电池的荷电状态大于预设荷电状态时，基于电价时间段和充电优先级，根据车辆的快充需求功率、换电站内电池的充电需求功率、梯次电池的荷电状态和最大允许充放电功率、以及电网的最大输出功率，对梯次电池充放电模块、车辆快充模块、换电站充电模块和电网供电模块进行控制，以给车辆、换电站内电池和梯次电池充电，可以包括以下两种情况：
85.(1)若快充需求功率大于电网的最大输出功率、且快充需求功率小于等于梯次电池的最大允许放电功率和电网的最大输出功率之和，则控制车辆快充模块的充电功率为快充需求功率，并且，若充电需求功率小于等于梯次电池的最大允许放电功率和电网的最大输出功率的和值与快充需求功率的差值，则控制换电站充电模块的充电功率为充电需求功率，梯次电池充放电模块的充电功率为快充需求功率和充电需求功率的和值与电网的最大输出功率的差值，电网供电模块的输出功率为电网的最大输出功率。
86.也就是说，此时仅通过电网无法满足车辆的充电需求，还需要通过梯次电池对车辆和换电站内电池充电，此时电网按照最大输出功率对车辆进行充电。并且，此时通过梯次电池和电网对车辆和换电站内电池进行充电，可以同时满足车辆和换电站内电池的充电需求。
87.(2)若快充需求功率大于电网的最大输出功率、且快充需求功率小于等于梯次电池的最大允许放电功率和电网的最大输出功率之和，则控制车辆快充模块的充电功率为快充需求功率，并且，若充电需求功率大于梯次电池的最大允许放电功率和电网的最大输出功率的和值与快充需求功率的差值，则控制换电站充电电路的充电功率为梯次电池的最大允许放电功率和电网的最大输出功率的和值与快充需求功率的差值，梯次电池充放电模块的充电功率为梯次电池的最大允许放电功率，电网供电模块的输出功率为电网的最大输出功率。
88.也就是说，此时仅通过电网无法满足车辆的充电需求，还需要通过梯次电池对车辆充电。并且，此时电网按照最大输出功率对车辆进行充电，梯次电池按照最大允许放电功率对车辆和换电站内电池进行充电，可以满足车辆的充电需求，但不能满足换电站内电池的充电需求，但尽可能多地满足换电站内电池的充电需求。
89.在一些实施例中，在波谷时间段，在梯次电池的荷电状态大于预设荷电状态时，基于电价时间段和充电优先级，根据车辆的快充需求功率、换电站内电池的充电需求功率、梯次电池的荷电状态和最大允许充放电功率、以及电网的最大输出功率，对梯次电池充放电模块、车辆快充模块、换电站充电模块和电网供电模块进行控制，以给车辆、换电站内电池和梯次电池充电，可以包括：若快充需求功率大于梯次电池的最大允许放电功率和电网的最大输出功率之和，则控制车辆快充模块的充电功率为梯次电池的最大允许放电功率和电网的最大输出功率之和，梯次电池充放电模块的放电功率为梯次电池的最大允许放电功率，电网供电模块的输出功率为电网的最大输出功率。
90.也就是说，此时梯次电池按照最大允许放电功率并且电网按照最大输出功率对车辆进行充电，但不能满足车辆的充电需求，只能尽可能多地满足车辆的充电需求。
91.上述实施例中，在波谷时间段，在梯次电池的荷电状态大于预设荷电状态时，通过比较车辆的快充需求功率、换电站内电池的充电需求功率、梯次电池的最大允许放电功率、
以及电网的最大输出功率的大小关系，对梯次电池充放电模块、车辆快充模块、换电站充电模块和电网供电模块进行控制，可以使得电网优先对车辆充电、然后对换电站内电池充电，再对梯次电池充电，从而将高峰用电转移到低谷时段，既缓解了高峰电力的供需缺口，又促进了电力资源的优化配置，同时也降低了车辆、换电站内电池和梯次电池的充电成本。
92.另外，相应于上述实施例所提供的梯次储充换一体化供电系统及其控制方法，本发明实施例还提供了一种充电设备，包括前述的梯次储充换一体化供电系统。
93.在上述充电设备中，可以利用梯次电池实现电能扩容，无需新建其他设备就可以满足更多的充电需求；同时，通过对梯次电池充放电模块、车辆快充模块、换电站充电模块和电网供电模块进行控制功率分配结果动态地控制第一变换电路和/或第二变换电路，可以利用梯次电池和/或电网对车辆、换电站内电池和梯次电池充电进行充电，实现了柔性充电，从而提高了能源的利用率和用户的体验度。
94.需要说明的是，在流程图中表示或在此以其他方式描述的逻辑和/或步骤，例如，可以被认为是用于实现逻辑功能的可执行指令的定序列表，可以具体实现在任何计算机可读介质中，以供指令执行系统、装置或设备(如基于计算机的系统、包括处理器的系统或其他可以从指令执行系统、装置或设备取指令并执行指令的系统)使用，或结合这些指令执行系统、装置或设备而使用。就本说明书而言，“计算机可读介质”可以是任何可以包含、存储、通信、传播或传输程序以供指令执行系统、装置或设备或结合这些指令执行系统、装置或设备而使用的装置。计算机可读介质的更具体的示例(非穷尽性列表)包括以下：具有一个或多个布线的电连接部(电子装置)，便携式计算机盘盒(磁装置)，随机存取存储器(ram)，只读存储器(rom)，可擦除可编辑只读存储器(eprom或闪速存储器)，光纤装置，以及便携式光盘只读存储器(cdrom)。另外，计算机可读介质甚至可以是可在其上打印所述程序的纸或其他合适的介质，因为可以例如通过对纸或其他介质进行光学扫描，接着进行编辑、解译或必要时以其他合适方式进行处理来以电子方式获得所述程序，然后将其存储在计算机存储器中。
95.应当理解，本发明的各部分可以用硬件、软件、固件或它们的组合来实现。在上述实施方式中，多个步骤或方法可以用存储在存储器中且由合适的指令执行系统执行的软件或固件来实现。例如，如果用硬件来实现，和在另一实施方式中一样，可用本领域公知的下列技术中的任一项或他们的组合来实现：具有用于对数据信号实现逻辑功能的逻辑门电路的离散逻辑电路，具有合适的组合逻辑门电路的专用集成电路，可编程门阵列(pga)，现场可编程门阵列(fpga)等。
96.在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
97.此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。
98.在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
99.尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

技术特征：
1.一种梯次储充换一体化供电系统的控制方法，其特征在于，所述系统包括梯次电池充放电模块、车辆快充模块、换电站充电模块和电网供电模块，所述梯次电池充放电模块、所述车辆快充模块和所述换电站充电模块分别与所述电网供电模块相连，所述方法包括：获取车辆的快充需求功率、换电站内电池的充电需求功率、梯次电池的荷电状态和最大允许充放电功率、以及电网的最大输出功率；根据所述车辆的快充需求功率、换电站内电池的充电需求功率、梯次电池的荷电状态和最大允许充放电功率、以及电网的最大输出功率，对所述梯次电池充放电模块、车辆快充模块、换电站充电模块和电网供电模块进行控制，以给所述车辆、所述换电站内电池和所述梯次电池充电。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：获取所述电网的电价时间段、以及所述车辆、所述换电站内电池和所述梯次电池的充电优先级；其中，所述车辆、所述换电站内电池和所述梯次电池的充电优先级由高到低；基于所述电价时间段和所述充电优先级，根据所述车辆的快充需求功率、换电站内电池的充电需求功率、梯次电池的荷电状态和最大允许充放电功率、以及电网的最大输出功率，对所述梯次电池充放电模块、车辆快充模块、换电站充电模块和电网供电模块进行控制，以给所述车辆、所述换电站内电池和所述梯次电池充电。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，在波峰时间段，在所述梯次电池的荷电状态大于预设荷电状态时，所述基于所述电价时间段和所述充电优先级，根据所述车辆的快充需求功率、换电站内电池的充电需求功率、梯次电池的荷电状态和最大允许充放电功率、以及电网的最大输出功率，对所述梯次电池充放电模块、车辆快充模块、换电站充电模块和电网供电模块进行控制，以给所述车辆、所述换电站内电池和所述梯次电池充电，包括：若所述快充需求功率小于等于所述梯次电池的最大允许放电功率，则控制所述车辆快充模块的充电功率为所述快充需求功率，并且，若所述充电需求功率小于等于所述梯次电池的最大允许放电功率与所述快充需求功率的差值，则控制所述换电站充电模块的充电功率为所述充电需求功率，所述梯次电池充放电模块的放电功率为所述快充需求功率和所述充电需求功率的和值；若所述充电需求功率大于所述梯次电池的最大允许放电功率与所述快充需求功率的差值、且所述充电需求功率小于等于所述梯次电池的最大允许放电功率和所述电网的最大输出功率的和值与所述快充需求功率的差值，则控制所述换电站充电模块的充电功率为所述充电需求功率，所述梯次电池充放电模块的放电功率为所述梯次电池的最大允许放电功率，所述电网供电模块的输出功率为所述快充需求功率和所述充电需求功率的和值与所述梯次电池的最大允许放电功率的差值；若所述充电需求功率大于所述梯次电池的最大允许放电功率和所述电网的最大输出功率的和值与所述快充需求功率的差值，则控制所述换电站充电模块的充电功率为所述梯次电池的最大允许放电功率和所述电网的最大输出功率的和值与所述快充需求功率的差值，所述梯次电池充放电模块的放电功率为所述梯次电池的最大允许放电功率，所述电网供电模块的输出功率为所述电网的最大输出功率。4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述基于所述电价时间段和所述充电优先级，根据所述车辆的快充需求功率、换电站内电池的充电需求功率、梯次电池的荷电状态和
最大允许充放电功率、以及电网的最大输出功率，对所述梯次电池充放电模块、车辆快充模块、换电站充电模块和电网供电模块进行控制，以给所述车辆、所述换电站内电池和所述梯次电池充电，还包括：若所述快充需求功率大于所述梯次电池的最大允许放电功率、且所述快充需求功率小于等于所述梯次电池的最大允许放电功率和所述电网的最大输出功率之和，则控制所述车辆快充模块的充电功率为所述快充需求功率，并且，若所述充电需求功率小于等于所述梯次电池的最大允许放电功率和所述电网的最大输出功率的和值与所述快充需求功率的差值，则控制所述换电站充电模块的充电功率为所述充电需求功率，所述梯次电池充放电模块的放电功率为所述梯次电池的最大允许放电功率，所述电网供电模块的输出功率为所述快充需求功率和所述充电需求功率的和值与所述梯次电池的最大允许放电功率的差值；若所述充电需求功率大于所述梯次电池的最大允许放电功率和所述电网的最大输出功率的和值与所述快充需求功率的差值，则控制所述换电站充电模块的充电功率为所述梯次电池的最大允许放电功率和所述电网的最大输出功率的和值与所述快充需求功率的差值，所述梯次电池充放电模块的放电功率为所述梯次电池的最大允许放电功率，所述电网供电模块的输出功率为所述电网的最大输出功率。5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述基于所述电价时间段和所述充电优先级，根据所述车辆的快充需求功率、换电站内电池的充电需求功率、梯次电池的荷电状态和最大允许充放电功率、以及电网的最大输出功率，对所述梯次电池充放电模块、车辆快充模块、换电站充电模块和电网供电模块进行控制，以给所述车辆、所述换电站内电池和所述梯次电池充电，还包括：若所述快充需求功率大于所述梯次电池的最大允许放电功率和所述电网的最大输出功率之和，则控制所述车辆快充模块的充电功率为所述梯次电池的最大允许放电功率和所述电网的最大输出功率之和，所述梯次电池充放电模块的放电功率为所述梯次电池的最大允许放电功率，所述电网供电模块的输出功率为所述电网的最大输出功率。6.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，在波谷时间段，在所述梯次电池的荷电状态大于预设荷电状态时，所述基于所述电价时间段和所述充电优先级，根据所述车辆的快充需求功率、换电站内电池的充电需求功率、梯次电池的荷电状态和最大允许充放电功率、以及电网的最大输出功率，对所述梯次电池充放电模块、车辆快充模块、换电站充电模块和电网供电模块进行控制，以给所述车辆、所述换电站内电池和所述梯次电池充电，包括：若所述快充需求功率小于等于所述电网的最大输出功率，则控制所述车辆快充模块的充电功率为所述快充需求功率，并且，若所述充电需求功率小于等于所述电网的最大输出功率与所述快充需求功率的差值，则控制所述换电站充电模块的充电功率为所述充电需求功率，所述电网供电模块的输出功率为所述快充需求功率和所述充电需求功率的和值；若所述充电需求功率大于所述电网的最大输出功率与所述快充需求功率的差值、且所述充电需求功率小于等于所述梯次电池的最大允许放电功率和所述电网的最大输出功率的和值与所述快充需求功率的差值，则控制所述换电站充电模块的充电功率为所述充电需求功率，所述梯次电池充放电模块的放电功率为所述快充需求功率和所述充电需求功率的
和值与所述电网的最大输出功率的差值，所述电网供电模块的输出功率为所述电网的最大输出功率；若所述充电需求功率大于所述梯次电池的最大允许放电功率和所述电网的最大输出功率的和值与所述快充需求功率的差值，则控制所述换电站充电模块的充电功率为所述梯次电池的最大允许放电功率和所述电网的最大输出功率的和值与所述快充需求功率的差值，所述梯次电池充放电模块的放电功率为所述梯次电池的最大允许放电功率，所述电网供电模块的输出功率为所述电网的最大输出功率。7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述基于所述电价时间段和所述充电优先级，根据所述车辆的快充需求功率、换电站内电池的充电需求功率、梯次电池的荷电状态和最大允许充放电功率、以及电网的最大输出功率，对所述梯次电池充放电模块、车辆快充模块、换电站充电模块和电网供电模块进行控制，以给所述车辆、所述换电站内电池和所述梯次电池充电，还包括：若所述快充需求功率大于所述电网的最大输出功率、且所述快充需求功率小于等于所述梯次电池的最大允许放电功率和所述电网的最大输出功率之和，则控制所述车辆快充模块的充电功率为所述快充需求功率，并且，若所述充电需求功率小于等于所述梯次电池的最大允许放电功率和所述电网的最大输出功率的和值与所述快充需求功率的差值，则控制所述换电站充电模块的充电功率为所述充电需求功率，所述梯次电池充放电模块的充电功率为所述快充需求功率和所述充电需求功率的和值与所述电网的最大输出功率的差值，所述电网供电模块的输出功率为所述电网的最大输出功率；若所述充电需求功率大于所述梯次电池的最大允许放电功率和所述电网的最大输出功率的和值与所述快充需求功率的差值，则控制所述换电站充电电路的充电功率为所述梯次电池的最大允许放电功率和所述电网的最大输出功率的和值与所述快充需求功率的差值，所述梯次电池充放电模块的充电功率为所述梯次电池的最大允许放电功率，所述电网供电模块的输出功率为所述电网的最大输出功率。8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述基于所述电价时间段和所述充电优先级，根据所述车辆的快充需求功率、换电站内电池的充电需求功率、梯次电池的荷电状态和最大允许充放电功率、以及电网的最大输出功率，对所述梯次电池充放电模块、车辆快充模块、换电站充电模块和电网供电模块进行控制，以给所述车辆、所述换电站内电池和所述梯次电池充电，还包括：若所述快充需求功率大于所述梯次电池的最大允许放电功率和所述电网的最大输出功率之和，则控制所述车辆快充模块的充电功率为所述梯次电池的最大允许放电功率和所述电网的最大输出功率之和，所述梯次电池充放电模块的放电功率为所述梯次电池的最大允许放电功率，所述电网供电模块的输出功率为所述电网的最大输出功率。9.一种梯次储充换一体化供电系统，其特征在于，包括：梯次电池充放电模块、车辆快充模块、换电站充电模块、电网供电模块和本地能量管理系统，所述梯次电池充放电模块、所述车辆快充模块和所述换电站充电模块分别与所述电网供电模块相连，其中，所述本地能量管理系统用于：获取车辆的快充需求功率、换电站内电池的充电需求功率、梯次电池的荷电状态和最
大允许充放电功率、以及电网的最大输出功率；根据所述车辆的快充需求功率、换电站内电池的充电需求功率、梯次电池的荷电状态和最大允许充放电功率、以及电网的最大输出功率，对所述梯次电池充放电模块、车辆快充模块、换电站充电模块和电网供电模块进行控制，以给所述车辆、所述换电站内电池和所述梯次电池充电。10.一种充电设备，其特征在于，包括根据权利要求9所述的梯次储充换一体化供电系统。

技术总结
本发明公开了一种梯次储充换一体化供电系统及其控制方法和充电设备，其中，系统包括梯次电池充放电模块、车辆快充模块、换电站充电模块和电网供电模块，方法包括：获取车辆的快充需求功率、换电站内电池的充电需求功率、梯次电池的荷电状态和最大允许充放电功率、以及电网的最大输出功率；根据快充需求功率、充电需求功率、梯次电池的荷电状态和最大允许充放电功率、以及电网的最大输出功率，对梯次电池充放电模块、车辆快充模块、换电站充电模块和电网供电模块进行控制，以给车辆、换电站内电池和梯次电池充电。由此，可以利用梯次电池和/或电网对车辆、换电站内电池和梯次电池充电进行充电，从而提高了能源的利用率和用户的体验度。体验度。体验度。


技术研发人员：康会敏 王水利 邓忠远 李继明 孙衫 关呈军
受保护的技术使用者：蓝谷智慧（北京）能源科技有限公司
技术研发日：2023.01.09
技术公布日：2023/6/28