CN115360740B - 社区电动自行车能源控制*** - Google Patents

Abstract

本公开提供了社区电动自行车能源控制***，通过在社区内分布设置多个电动自行车，并由清洁能源转换装置对电动自行车进行充电，且通过利用电动自行车作为电能的分布式储能载体，由管理服务器对社区内电动自行车的能源进行统一实时监控，实时根据社区内各电动自行车的当前状态信息以及社区内环境负载设备的电量需求信息，确定社区内哪些当前未对外放电的电动自行车要启动对外放电，而哪些电动自行车当前正在对外放电的电动自行车要停止对外放电，进而可达到实时对社区内电动自行车中电池储能进行统一控制、管理、分配的目的，实现利用电动自行车进行储能并释放到社区内环境负载设备，达到节能减排的效果。

Description

社区电动自行车能源控制***

技术领域

本公开涉及新能源技术领域，具体涉及社区电动自行车能源控制***。

背景技术

社区内居民利用电动自行车出行非常方便。目前社区内电动自行车大多为个体零散分布状态，社区内电动自行车电池中的储能也仅用于居民出行。

发明内容

本公开的目的在于提出一种社区电动自行车能源控制***，通过对归属社区的电动自行车进行统一管理调度，以实现将社区内电动自行车作为分布式储能的媒介，将社区电动自行车电池中储存的电能对外放电供给社区环境负载设备，可减少社区环境负载设备的用电成本，提高能源利用效率的效果。

根据本公开的第一方面，提供给了一种社区电动自行车能源控制***，包括：清洁能源转换装置、管理服务器和与所述管理服务器通信连接、且由社区统一管理的至少两个电动自行车，其中：

所述清洁能源转换装置用于将电能以外的清洁能源转换为电能后对各所述电动自行车的电池充电，所述清洁能源为太阳能或者风能；

所述管理服务器被配置为实时执行以下放电监测操作：根据各所述电动自行车的当前状态信息以及所述社区内环境负载设备的电量需求信息，在各所述电动自行车中确定启动对外放电操作的第一电动自行车和停止对外放电操作的第二电动自行车，向各所述第一电动自行车发送对外放电指令，以及向各所述第二电动自行车发送停止对外放电指令；

各所述电动自行车被配置为：响应于从所述管理服务器收到所述对外放电指令，执行对外放电操作，所述对外放电操作包括将所述电动自行车内电池中的至少部分电能转换成直流电，以及将转换后的直流电传输至所述社区的环境用电线路，所述环境用电线路为所述社区内环境负载设备提供电能；以及响应于从所述管理服务器收到所述停止对外放电指令，停止执行所述对外放电操作。

在一些可选的实施方式中，所述社区内设置有非机动车道；以及

所述清洁能源转换装置包括设置在所述非机动车道之上或者旁侧的至少一个能量转换单元。

在一些可选的实施方式中，所述至少一个能量转换单元沿所述非机动车道延伸的长度总和为预设长度。

在一些可选的实施方式中，所述社区电动自行车能源控制***还包括用于以非接触方式向所述电动自行车充电的至少一个无线充电单元，所述无线充电单元设置于所述非机动车道周围。

在一些可选的实施方式中，所述电动自行车内设置有用于确定所述电动自行车当前位置的定位装置；以及所述电动自行车的当前状态信息包括以下至少一项：所述电动自行车的当前行驶状态、当前对外放电状态、当前剩余电量和当前位置。

在一些可选的实施方式中，所述管理服务器还被配置为：实时监测各所述电动自行车的当前位置；响应于监测到各所述电动自行车中存在当前处于电力驱动行驶状态且位于所述社区以外的社区外电动自行车，向各所述社区外电动自行车发送第一停止驱动指令；或者，响应于监测到各所述电动自行车中存在当前处于电力驱动行驶状态且位于所述社区内非机动车道以外的车道外电动自行车时，向各所述车道外电动自行车发送第二停止驱动指令；

各所述电动自行车还被配置为：响应于从所述管理服务器收到所述第一停止驱动指令，将所述电动自行车设置为不可电力驱动状态；响应于从所述管理服务器收到所述第二停止驱动指令，将所述电动自行车设置为不可电力驱动状态。

在一些可选的实施方式中，所述根据各所述电动自行车的当前状态信息以及所述社区内环境负载设备的电量需求信息，在各所述电动自行车中确定启动对外放电操作的第一电动自行车和停止对外放电操作的第二电动自行车，包括：

将各所述电动自行车中满足放电条件组中所有条件的电动自行车确定为候选放电电动自行车，基于所述社区内环境负载设备的电量需求信息，在各所述候选放电电动自行车中确定启动对外放电操作的第一电动自行车；

将各所述电动自行车中当前处于对外放电状态且满足停止放电条件组中至少一个条件的电动自行车确定为停止对外放电操作的第二电动自行车。

在一些可选的实施方式中，所述放电条件组包括：当前位于所述社区内对外放电停放区，当前处于静止状态，当前未处于对外放电状态，以及当前剩余电量大于预设电量阈值；所述停止放电条件组包括：当前未处于所述社区内对外放电停放区，当前处于行驶状态，当前剩余电量不大于所述预设电量阈值；所述预设电量阈值基于所述电动自行车在电力驱动下行驶第一预设距离所需电量确定。

在一些可选的实施方式中，所述基于所述社区内环境负载设备的电量需求信息，在各所述候选放电电动自行车中确定启动对外放电操作的第一电动自行车，包括：

确定各所述社区内环境负载设备在未来第一预设时长内的预计电量消耗总和；

确定各所述候选放电电动自行车的可放电电量总和，其中，每个所述候选放电电动自行车的可放电电量为相应候选放电电动自行车的当前剩余电量减去所述预设电量阈值的差值；

确定所述可放电电量总和是否大于所述预计电量消耗总和；

响应于确定否，将各所述候选放电电动自行车均确定为启动对外放电操作的第一电动自行车；

响应于确定是，对各所述候选放电电动自行车在未来所述预设第一时长内的可放电电量按照从大到小的排序，以及将排序前N个所述候选放电电动自行车确定为启动对外放电操作的第一电动自行车，其中，排序前N个所述候选放电电动自行车在未来所述预设第一时长内的可放电电量总和大于所述预计电量消耗总和，且排序前（N-1）个所述候选放电电动自行车在未来所述预设第一时长内的可放电电量总和不大于所述预计电量消耗总和，所述N为正整数。

在一些可选的实施方式中，所述确定各所述社区内环境负载设备在未来第一预设时长内的预计电量消耗总和，包括：

根据各所述社区内环境负载设备在当前时间之前第二预设时长内的历史电量消耗记录，确定各所述社区内环境负载设备在未来所述第一预设时长内的预计电量消耗总和。

社区作为相对封闭且可统一管理的区域，若可将社区内电动自行车电池中的储能进行统一控制管理，将更加有助于利用电动自行车电池所储存的电能，进而加快实现低碳目标。为实现社区低碳化，本公开提供的社区电动自行车能源控制***，可应用于一相对封闭且可统一管理的社区，在社区内通过分布设置多个电动自行车，以方便社区内用户的出行，并由清洁能源转换装置对电动自行车进行充电，利用电动自行车作为电能的分布式储能载体，由管理服务器对社区内电动自行车的能源进行统一实时监控，实时根据社区内各电动自行车的当前状态信息以及社区内环境负载设备的电量需求信息，确定社区内哪些当前未对外放电的电动自行车要启动对外放电，而哪些电动自行车当前正在对外放电的电动自行车要停止对外放电，进而可达到实时对社区内电动自行车中电池储能进行统一控制、管理、分配的目的，实现利用电动自行车进行储能并释放到社区内环境负载设备，达到节能减排的效果。电动自行车还能够满足社区内用户的出行需求，有利于减少社区内碳排放和引导用户的低碳生活行为，从而实现社区低碳化。

附图说明

通过阅读参照以下附图所作的对非限制性实施例所作的详细描述，本公开的其它特征、目的和优点将会变得更明显：

图1是根据本公开的社区电动自行车能源控制***的一个实施例10的结构示意图；

图2是根据本公开的电动自行车的一个实施例200的结构示意图；

图3A是根据本公开的社区电动自行车能源控制***时序流程的一个实施例300的时序图；

图3B是根据本公开图3A所示的时序300中步骤301的一个实施例的分解流程图；

图3C是根据本公开图3B所示的步骤301中步骤3011的一个实施例的分解流程图；

图3D是根据本公开图3C所示的步骤3011中步骤30112的一个实施例的分解流程图；

图4是根据本公开的设置有社区电动自行车能源控制***的低碳社区一个实施例400的示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本公开作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释相关发明，而非对该发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与有关发明相关的部分。

在本公开的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本公开和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本公开的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本公开的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”等应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；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。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公开中的具体含义。

在本公开的描述中，需要说明的是，在不冲突的情况下，本公开中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

图1示出了根据本公开的社区电动自行车能源控制***的一个实施例10。如图1所示，社区电动自行车能源控制***10可以包括清洁能源转换装置130、管理服务器110、网络120和与管理服务器110通过网络120通信连接的至少两个电动自行车200。

这里，社区可以是指相对独立并且具有一定范围的地块且具有统一管理的特点，例如可以是居住社区。

清洁能源转换装置130用于将电能以外的清洁能源转换为电能后对各电动自行车200的电池充电。

需要说明的是，清洁能源转换装置130可以利用转化的电能直接向电动自行车200充电，也可以先将转化的电能存储起来，再向电动自行车200充电。

采用清洁能源对社区内电动自行车充电，再在适合的时候将电动自行车中存储的电能对外释放给社区内的环境负载设备，可以实现在自然条件适合清洁能源转化的时候将电能存储在电动自行车中，在自然条件不适合能源转化的时候，电动自行车电池中存储的电能还能对环境负载设备供电，减少了清洁能源储存所需的电池投入，可提高能源利用率，且低碳环保。另外相对于现有社区内环境负载设备大多使用商业电而言，清洁能源用电成本更低，最终减少了社区内公共服务用电设备的用电成本。

电动自行车200被配置为在社区内运行、归属社区管理者统一管理。

可选地，管理服务器110可以设置于社区内。或者，可选地，管理服务器110也可以设置于社区外，例如，管理服务器110可以为云服务器。

电动自行车200可以是由电力辅助驱动的两轮电动自行车。

网络120用以在管理服务器110和电动自行车200之间提供通信链路的介质。网络120可以包括各种连接类型，例如有线、无线通信链路或者光纤电缆等等。相应地，管理服务器110与电动自行车200之间的通信方式可以是有线通信也可以是无线通信，可以是直接通信也可以是间接通信。

管理服务器110可以是提供各种服务的服务器，例如通过与电动自行车200进行通信以实现对电动自行车200的对外放电进行管理的后台服务器。

需要说明的是，管理服务器110可以是硬件，也可以是软件。当管理服务器110为硬件时，可以实现成多个服务器组成的分布式服务器集群，也可以实现成单个服务器。当管理服务器110为软件时，可以实现成多个软件或软件模块（例如用来提供电动自行车管理服务），也可以实现成单个软件或软件模块。在此不做具体限定。

应该理解，图1中的清洁能源转换装置、电动自行车、网络和管理服务器的数目仅仅是示意性的。根据实现需要，可以具有任意大于等于两辆的电动自行车、任意数目的网络和管理服务器。

下面参考图2，图2是根据本公开的电动自行车的一个实施例200的结构示意图。

如图2所示，电动自行车200可以包括充电接口201、电池202、直流-直流转换器（DC-DC转换器）203、对外放电接口204、对内放电接口205、控制装置206、驱动装置207、电动机（马达）208、行走装置209和通信装置210。

电池202可通过充电接口201被充电。即，电动自行车200的充电接口201可以可拆卸地连接到上述清洁能源转换装置130，进而上述清洁能源转换装置130转换后的电能可以通过电动自行车200的充电接口201传输给相应电池202进行电能存储。可选地，清洁能源可以为电能或风能。即，清洁能源转换装置130可以为太阳能转换装置或者风能转换装置。

在一种实现方式中，对电池202进行充电的充电装置可设置于电动自行车200内部，在另一种实现方式中，对电池202进行充电的充电装置也可设置于电动自行车200外部。而上述充电装置可以是把交流电转换成电池202可接受电压并经充电接口201输入给电池202的交流-直流转换器。例如，清洁能源转换装置130转换后的电流转换成交流电后输入社区内电网，社区内电网再提供交流电给电动自行车200的充电接口201。对电池202进行充电的充电装置还可以是把直流电转换成电池202可接受电压并经充电接口201输入给电池202的直流-直流转换器。例如，清洁能源转换装置130转换后的直流电输入社区内充电桩，社区内充电桩再提供直流电给电动自行车200的充电接口201。

电动自行车200的充电接口201可以可拆卸地连接到社区内电网、充电桩或换电站，进而上述社区内电网、充电桩或者换电站的输出电能可以通过电动自行车200的充电接口201传输给相应电池202进行存储。

可选地，可以在社区内设置专门停放电动自行车并可对电动自行车进行充电的充电停放区。充电停放区的数量可以是至少一个。每个充电停放区可以设置有相应的社区内电网、充电桩或者换电站。

例如，可以根据社区内居住者的出行习惯，就近设置充电停放区。例如，在社区门口、单元楼门口等位置设置充电停放区，以满足居住者从单元楼门口到社区门口的出行需求。

电池202输出的电流可通过DC-DC转换器203转换为直流电后通过对外放电接口204对外放电。这里对外放电是指对电动自行车200以外的电力线路或者负载设备放电。可以理解的是，电池202除可对外放电外，还可通过对内放电接口205对电动自行车200内的需电力驱动的器件进行对内放电。例如，电池202对内放电产生的电力可提供给驱动装置207以驱动电动机208，进而行走装置209在电动机208的带动下转动以实现电动自行车200的整体移动。电池202放电产生的电力还可提供给控制装置206和通信装置210。

可以理解的是，电动自行车200中还可以包括其他部件，例如可以包括但不限于灯光部件、发声部件、刹车部件等，而电池202对内放电产生的电力还可以提供给电动自行车200中其他需要电力的部件，例如灯光部件、发声部件等。

社区内还可设置有环境用电线路和环境负载设备。其中，环境用电线路可以是社区内部用于为环境负载设备提供电能的电力线路。

电动自行车200的对外放电接口204可以连接到社区内环境用电线路以实现将电动自行车200中电池202放电产生的直流电输入给环境用电线路，并通过环境用电线路将直流电提供给社区内环境负载设备。这里，环境负载设备可以是指社区内的公共服务用电设备。例如环境负载设备可以包括社区内公共服务照明设备、充电桩、换电站、电梯设备、车库设备、公共插座的用电设备、清洗设备、污水泵、深水泵或者消防设备等。照明设备，例如是社区中的路灯、楼道内的照明灯和应急灯、车库中的照明灯和应急灯等。车库设备，例如是车库的电动门、计费设备、升降设备等。

现行社区内公共服务用电设备通常使用商业电，用电成本较高。本公开中利用社区内电动自行车中储存的、由清洁能源转换的电能为公共服务用电设备供电，能够大大降低公共服务用电设备的用电成本。

可以理解的是，实践中，由于环境用电线路输出的电压和电流可能与环境负载设备的输入电压和电流不符，为此，在环境用电线路和环境负载设备之间可相应设置不同的电压和/或电流转换器，以实现环境用电线路为社区内环境负载设备提供电能。

控制装置206可控制电池202输出的电流经由DC-DC转换器203转换为直流后通过对外放电接口204对外放电，也可控制电池202输出的电流经由对内放电接口205提供给电动自行车200内部的各个需电能驱动的部件（例如，控制装置206、驱动装置207、电动机208和通信装置210等）。

控制装置206可以与通信装置210电连接，以实现与管理服务器110进行通信，并通过通信装置210接收管理服务器110发送的指令，进而控制装置206可以解析并执行收到的指令。通信装置210例如可以是有线网络通信装置或者无线网络通信装置。

本实施例中的电动自行车200可以是共享电动自行车，其车身可贴附有车辆标识（例如，车辆身份编码、车辆身份条码、车辆身份二维码等）和车锁，用户可以通过提供车辆标识（例如，输入车辆身份编码，或者扫描车辆身份条码或二维码）和鉴权（例如，支付相应费用或提供区域内授权用户信息）后解锁并使用电动自行车200。

在一些可选的实施方式中，社区内可设置有非机动车道，而电动自行车200可以在非机动车道上行驶，以实现人车分流。

可选地，在社区内设置有非机动车道时，社区电动自行车能源控制***10中清洁能源转换装置130还可以包括设置在非机动车道之上或者旁侧的至少一个能量转换单元。

这里，能量转换单元例如可以是太阳能电池板。现有的太阳能电池板通常设置在停车棚棚顶等位置上，属于“点分布”，限制了光伏发电的面积。而将太阳能电池板设置在非机动车道之上或旁侧，可以将电阳能电池板的“点分布”转化为“线分布”，有效增加光伏发电的面积。另外，较佳地，能量转换单元可以沿非机动车道延伸，且各能量转换单元非机动车道延伸的长度总和可以为预设长度。这里预设长度可以根据社区内各电动自行车的电池容量以及社区内环境负载设备所需电量之和而确定。即，尽量以太阳能或风能等清洁能源来提供社区内电动自行车和环境负载设备所需电量，节能减碳，并且节省从电网购电成本，实现社区内电量自给自足。

类似地，在清洁能源为风能的情况下，能量转换单元可以是风能发电站。也可以将风能发电站沿非机动车道之上或者旁侧设置，可选地，风能发电站沿非机动车道延伸的长度总和也可以为预设长度。

在一些可选的实施方式中，社区电动自行车能源控制***10还可以包括用于以非接触方式向电动自行车200充电的至少一个无线充电单元140，无线充电单元140可设置于非机动车道周围。这里，无线充电单元140可以采用任何现在已知或未来开发的无线充电技术，本公开对此不做具体限定。这样，在电动自行车200行驶在非机动车道之上的过程中，无线充电单元140可以对电动自行车200进行充电，从而提高对电动自行车200进行充电的充电效率。另外，可选地，无线充电单元140可以与清洁能源转换装置130电连接，以实现将清洁能源转换装置130产生的电能供给无线充电单元140，进而实现通过清洁能源对电动自行车200进行无线充电。

在一些可选的实施方式中，电动自行车200还可设置有用于确定电动自行车200当前位置的定位装置211。相应地，管理服务器110可以通过电动自行车200中的通信装置210获取各电动自行车200的当前位置，以实现对归管理服务器110管理的各电动自行车200的当前位置进行实时监控。

继续参考图3A，其示出了根据本公开的社区电动自行车能源控制***的一个实施例的时序流程300，该时序流程300可应用于如图1所示的社区电动自行车能源控制***10。该时序流程300包括以下步骤：

步骤301，管理服务器实时执行放电监测操作。

这里，管理服务器可以实时执行放电监测操作。其中，放电监测操作可以包括如图3B所示的步骤3011和步骤3012。

步骤3011，根据各电动自行车的当前状态信息以及社区内环境负载设备的电量需求信息，在各电动自行车中确定启动对外放电操作的第一电动自行车和停止对外放电操作的第二电动自行车。

管理服务器负责管理的社区内各电动自行车当前可能处于各种状态。为了实时对社区内各电动自行车进行统一管理和对外放电的调度，管理服务器可实时获取各电动自行车的当前状态信息。

这里，电动自行车的当前状态信息可以包括但不限于电动自行车的各种产品硬件属性参数信息、当前工作及运行状态信息。

可选地，电动自行车的当前状态信息可以包括电动自行车的当前行驶状态、当前对外放电状态和当前剩余电量。

其中，电动自行车的当前行驶状态可以为行驶状态或静止状态。

电动自行车的当前对外放电状态可以为对外放电状态或未对外放电状态。其中，对外放电状态用于表征电动自行车当前正在对电动自行车外部（例如，社区内环境用电线路或社区内环境负载设备）放电。未对外放电状态用于表征电动自行车当前没有对电动自行车外部（例如，社区内环境用电线路或社区内环境负载设备）放电。

电动自行车的当前剩余电量用于表征电动自行车中电池的剩余电量。

可选地，在社区电动自行车能源控制***的电动自行车中设置有定位装置时，电动自行车的当前状态信息还可以包括电动自行车的当前位置。

电动自行车的当前位置用于表征电动自行车的当前具***置或者电动自行车是否处于社区内。

社区内环境负载设备的电量需求信息可用于表征环境负载设备在未来第一预设时长内的电量需求。这里，第一预设时长可以是由技术人员根据实际需要预先设置的时长。

在本实施例中，管理服务器可以采用各种实现方式根据各电动自行车的当前状态信息以及社区内环境负载设备的电量需求信息，在各电动自行车中确定启动对外放电操作的第一电动自行车和停止对外放电操作的第二电动自行车。

例如，管理服务器可以按照预设确定规则，根据各电动自行车的当前状态信息以及社区内环境负载设备在未来第一预设时长内的电量需求信息，在各电动自行车中确定启动对外放电操作的第一电动自行车和停止对外放电操作的第二电动自行车。这里，预设确定规则可以是由技术人员根据社区内实际情况制定并保存在管理服务器中的、用于对各电动自行车的当前状态信息以及社区内环境负载设备的电量需求信息进行计算的计算公式。可选地，第一预设时长可小于24小时。例如，第一预设时长可大于等于8小时且小于等于13小时。

在一些可选的实施方式中，步骤3011可以包括如图3C所示的步骤30111到步骤30113：

步骤30111，将各电动自行车中满足放电条件组中所有条件的电动自行车确定为候选放电电动自行车。

这里，放电条件组可以包括由技术人员根据实际需要而预先设定并存储到管理服务器的至少一个放电条件。

在电动自行车满足放电条件组中所有条件时，将相应电动自行车确定为具备存在启动对外放电操作可能性的候选放电电动自行车。

在一些可选的实现方式中，当电动自行车的当前状态信息包括电动自行车的当前行驶状态、当前对外放电状态和当前剩余电量时，放电条件组可以包括以下条件：当前处于静止状态，当前未处于对外放电状态，以及当前剩余电量不大于预设电量阈值。

即，只有在电动自行车当前处于静止状态，未处于对外放电状态，以及当前剩余电量大于预设电量阈值时，才可能具备开启对外放电操作的可能性。

当电动自行车处于行驶状态时，仅可放电给电动自行车内部器件（例如，控制装置、驱动装置、行走装置、通信装置、灯光部件和发声部件等），但无法放电给电动自行车外部，例如无法放电给社区内的环境用电线路。而在电动自行车处于静止状态时，则可以放电给电动自行车外部。因此，放电条件组应包括电动自行车当前处于静止状态。

当电动自行车当前处于对外放电状态时，表明电动自行车已经处于对外部放电的状态，则不会对该电动自行车再次启动对外放电操作。因此，放电条件组应包括电动自行车当前未处于对外放电状态。

另外，当电动自行车当前剩余电量不大于预设电量阈值时，表明电动自行车中电池剩余电量已不多，为确保电动自行车的基础出行需求，不适合再对外放电，即不适合对相应电动自行车再次启动对外放电操作。因此，放电条件组应包括电动自行车当前剩余电量不大于预设电量阈值。

可选地，这里预设电量阈值可以基于电动自行车在电力驱动下行驶第一预设距离所需电量确定。即，如果电动自行车的当前剩余电量低于预设电量阈值，则电动自行车将无法行驶第一预设距离。因此，为了保证电动自行车能够行驶至少第一预设距离，当电动自行车的当前电量不大于预设电量阈值时，则不适合再向外放电。这里，第一预设距离可以是社区内最远两点间非机动车道行驶路径长度。进而，可确保社区内用户使用电动自行车时，可以利用电动自行车中的电能完成社区内最远两点间的行驶。

可选地，在电动自行车的当前状态信息还包括当前位置时，放电条件组还可以包括：电动自行车当前位于社区内对外放电停放区。

这里，考虑到社区会有其相应的区域规划，按照相应区域规划，社区内的对外放电停放区内可提供将该区域内所停放的电动自行车内电池对外放电产生的电能输入给社区内的环境用电线路。即，对外放电停放区内和/或对外放电停放区外第二预设距离范围内可设置有环境用电线路。

需要说明的是，对外放电停放区可以与充电停放区相同，或者部分相同，或者完全不同。

反之，当电动自行车停放于对外放电停放区以外时，表明电动自行车即使对外放电也无法将电动自行车中电池对外放电产生的电能输入给社区内的环境用电线路。因此，放电条件组应包括电动自行车当前位于社区内对外放电停放区。

综上，放电条件组可以包括：电动自行车当前位于社区内对外放电停放区，当前处于静止状态，当前未处于对外放电状态，以及当前剩余电量大于预设电量阈值。

通过放电条件组可以确定具备成为第一电动自行车进而执行对外放电操作可能性的候选放电电动自行车。

步骤30112，基于社区内环境负载设备的电量需求信息，在各候选放电电动自行车中确定启动对外放电操作的第一电动自行车。

这里，可以采用各种实现方式基于社区内环境负载设备的电量需求信息，在步骤30111中所确定的各候选放电电动自行车中确定启动对外放电操作的第一电动自行车。

可选地，社区内环境负载设备所需电量较多，可以将候选放电电动自行车中较多的候选放电电动自行车确定为启动对外放电操作的第一电动自行车，以对外释放较多电能。反之，若社区内环境负载设备所需电量较少，则可以将候选放电电动自行车中较少的候选放电电动自行车确定为启动对外放电操作的第一电动自行车，以对外释放较少电能。综上，候选放电电动自行车中被确定为启动对外放电操作的第一电动自行车的数量可以与社区内环境负载设备所需电量正相关。

例如，可以预先设置用于表征环境负载设备电量需求总和取值范围与应确定第一电动自行车数目之间对应关系的第一对应关系表。然后，在上述第一对应关系表中查询与社区内环境负载设备在第一预设时长内电量需求总和对应的应确定第一电动自行车数目。最后，再在各候选放电电动自行车中选取当前剩余电量最大的前M个候选放电电动自行车作为第一电动自行车。这里，M为上述查询得到的应确定第一电动自行车数目。

可选地，步骤30112还可以如图3D所示的步骤301121到301125：

步骤301121，确定各环境负载设备在未来第一预设时长内的预计电量消耗总和。

这里，可以采用各种实现方式确定社区内各环境负载设备在未来第一预设时长内的预计电量消耗总和。

实践中，可以由技术人员根据实际情况人工指定社区内各环境负载设备在未来第一预设时长内的预计电量消耗总和。

可选地，由于社区内各环境负载设备在未来第一预设时长内的预计电量消耗总和往往遵循历史规律，因此，还可以根据各环境负载设备在当前时间之前第二预设时长内的历史电量消耗记录，确定各环境负载设备在未来第一预设时长内的预计电量消耗总和。这里，各环境负载设备的历史电量消耗记录可以包括历史日期、历史日期类别（例如，历史日期类别可以包括工作日、周末和节假日）、历史时段、历史时段类别（例如，历史时段类别可以包括白天时段和夜晚时段）和历史时段电量消耗总和。而管理服务器可以首先根据各环境负载设备在当前时间之前第二预设时长内的历史电量消耗记录，生成第二对应关系表，第二对应关系表用于表征历史日期类别和历史时段类别二者与历史电量消耗总和之间的对应关系。然后，再确定当前时间后未来第一预设时长内的时段对应的未来日期类别和未来时段类别。最后，在上述第二对应关系表中查询与所确定的未来日期类别和未来时段类别二者对应的历史电量消耗总和，并将查询得到的历史电量消耗总和作为各环境负载设备在未来第一预设时长内的预计电量消耗总和。采用该可选实现方式，可以根据当前时间之前第二预设时长内的历史电量消耗记录来预测社区内各环境负载设备的预计电量消耗总和，相对于人工指定方式而言，可以在社区内环境负载设备的历史电量消耗情况发生改变的情况下，实时更新对环境负载设备在未来第一预设时长内的预计电量消耗总和，进而提高对环境负载设备在未来第一预设时长内的电量消耗总和进行预计的准确度。

步骤301122，确定各候选放电电动自行车的可放电电量总和。

这里，每个候选放电电动自行车的可放电电量为相应候选放电电动自行车的当前剩余电量减去预设电量阈值的差值。

这里，由于每个候选放电电动自行车当前剩余电量大于预设电量阈值，因此候选放电电动自行车的当前剩余电量减去预设电量阈值的差值为正值。

步骤301123，确定可放电电量总和是否大于预计电量消耗总和。

如果确定不大于，转到步骤301124执行。

如果确定大于，转到步骤301125执行。

步骤301124，将各候选放电电动自行车均确定为启动对外放电操作的第一电动自行车。

如果在步骤301123中确定可放电电量总和不大于预计电量消耗总和，表明即使将各候选放电电动自行车的可放电电量都对外释放，也无法满足社区内各环境负载设备在未来第一预设时长内的电量需求。因此，可以将每个候选放电电动自行车均确定为启动对外放电操作的第一电动自行车，以尽量满足社区内各环境负载设备在未来第一预设时长内的电量需求。

步骤301125，对各候选放电电动自行车在未来预设第一时长内的可放电电量按照从大到小的排序，以及将排序前N个候选放电电动自行车确定为启动对外放电操作的第一电动自行车。

如果在步骤301123中确定可放电电量总和大于预计电量消耗总和，各候选放电电动自行车的可放电电量足够满足社区内各环境负载设备在未来第一预设时长内的电量需求。因此，可以对各候选放电电动自行车在未来预设第一时长内的可放电电量按照从大到小的排序，以及将排序前N个候选放电电动自行车确定为启动对外放电操作的第一电动自行车，这里N为正整数。

这里，排序前N个候选放电电动自行车在未来预设第一时长内的可放电电量总和大于预计电量消耗总和，且排序前（N-1）个候选放电电动自行车在未来预设第一时长内的可放电电量总和不大于预计电量消耗总和。即，选取候选放电电动自行车中在未来预设第一时长内可放电电量最大的N个作为第一电动自行车，以尽可能确保各候选放电电动自行车的剩余电量较多，确保候选放电电动自行车随时可在电力作用下行驶第一预设距离的基础行驶功能。另外，在下次实时执行放电监测操作时，可减少将当前处于对外放电状态的电动自行车切换为停止对外放电操作的第二电动自行车切换次数，或者减少将当前未处于对外放电状态的电动自行车切换为启动对外放电操作的第一电动自行车的切换次数，降低频繁切换导致的操作复杂度以及可以减少切换操作可能导致的电能损失。

经过步骤30112，可以确定即将启动对外放电操作的第一电动自行车。

步骤30113，将各电动自行车中当前处于对外放电状态且满足停止放电条件组中至少一个条件的电动自行车确定为停止对外放电操作的第二电动自行车。

在电动自行车当前已经处于对外放电状态且满足停止放电条件组中至少一个条件时，将相应电动自行车确定为执行停止对外放电操作的第二电动自行车。即，若电动自行车当前已经处于对外放电状态且满足停止放电条件组中至少一个条件，则该电动自行车将被确定为停止对外放电操作的第二电动自行车，即该第二电动自行车可以停止当前正在执行的对外放电操作。

可选地，停止放电条件组可以包括：当前未处于社区内对外放电停放区，当前处于行驶状态，当前剩余电量不大于预设电量阈值。

如果电动自行车当前正在处于对外放电状态，且该电动自行车还未处于社区内对外放电停放区，表明电动自行车即使对外放电也无法将电动自行车中电池对外放电产生的电能输入给社区内的环境用电线路，因此，该电动自行车应停止对外放电操作，以确保电动自行车中电池对外放电的电能可有效传输给社区内环境用电线路。

如果电动自行车当前正在处于对外放电状态，且该电动自行车当前处于行驶状态，该电动自行车也不能再继续对外放电，因此，该电动自行车也应停止对外放电操作，以避免电动自行车中电池对外放电的电能无法传输给社区内环境用电线路。

如果电动自行车当前正在处于对外放电状态，且该电动自行车剩余电量不大于预设电量阈值，不适合再对外放电。如果再继续对外放电，将导致用户使用该电动自行车时，该电动自行车能够行驶的距离将不会超过预设电量阈值对应的行驶距离，进而不能保证用户的出行需求。因此，该电动自行车也应停止对外放电操作，以确保电动自行车可行驶一定距离的基础功能。

步骤3012，向各第一电动自行车发送对外放电指令，以及向各第二电动自行车发送停止对外放电指令。

这里，对外放电指令和停止对外放电指令可以通过不同的电流或者电压等信号形式进行区别。

管理服务器可以在步骤3011中确定第一电动自行车和第二电动自行车后，向各第一电动自行车发送对外放电指令，以及向各第二电动自行车发送停止对外放电指令。

经过步骤301，管理服务器可以实时执行放电监测操作，并将对外放电指令发送给各个第一电动自行车，以及将停止对外放电指令发送给各第二电动自行车。

步骤302，电动自行车响应于从管理服务器收到对外放电指令，执行对外放电操作。

这里，如果电动自行车从管理服务器收到对外放电指令，表明该电动自行车原本未处于对外放电状态，当前则需要切换至对外放电状态，即需要执行对外放电操作。这里，对外放电操作可以包括将电动自行车内电池中的至少部分电能转换成直流电，以及将转换后的直流电传输至社区的环境用电线路。具体而言，电动自行车中的控制装置可以通过通信装置接收管理服务器发送的对外放电指令。然后控制装置可以通过对DC-DC转换器的控制，将电池输出的直流电转换为社区环境用电线路可接受的输入电流，并通过对外放电接口输入给社区内环境用电线路，而环境用电线路可为社区内环境负载设备提供电能。从而实现将电动自行车中电池内的电能提供给社区内环境负载设备。

需要说明的是，电动自行车启动对外放电操作后，若未收到管理服务器发送的停止对外放电指令，可一直处于对外放电状态，持续对环境负载设备进行供电。

步骤303，电动自行车响应于从管理服务器收到停止对外放电指令，停止执行对外放电操作。

这里，如果电动自行车从管理服务器收到停止对外放电指令，表明该电动自行车原本处于对外放电状态，当前需要停止对外放电，即需要停止执行对外放电操作。

在一些可选的实施方式中，在社区电动自行车能源控制***的电动自行车中设置有定位装置时，上述时序流程300还可以包括以下步骤304到步骤306：

步骤304，管理服务器实时监测各电动自行车的当前位置。

这里，管理服务器可以通过各电动自行车中设置的定位装置和通信装置实时监测各电动自行车的当前位置。

步骤305，管理服务器响应于监测到各电动自行车中存在当前处于电力驱动行驶状态且位于社区以外的社区外电动自行车，向各社区外电动自行车发送第一停止驱动指令；或者，响应于监测到各电动自行车中存在当前处于电力驱动行驶状态且位于社区内非机动车道以外的车道外电动自行车时，向各车道外电动自行车发送第二停止驱动指令。

由于社区内的各电动自行车归属于社区且由社区统一管理，社区内电动自行车应在社区内行驶，因此管理服务器可以在监测到各电动自行车中存在当前处于电力驱动行驶状态且位于社区以外的社区外电动自行车的情况下，向各社区外电动自行车发送第一停止驱动指令，以防止上述各社区外电动自行车驶出社区外较远距离。

这里，当社区中设置有非机动车道，而电动自行车属于非机动车应在非机动车道上行驶。若电动自行车驶出非机动车道以外，可能对社区环境、车辆和居民造成干扰，不利于社区居民的正常生活与安全。为此，管理服务器中可存储有社区中非机动车道所在位置，管理服务器还可以在监测到各电动自行车中存在当前处于电力驱动行驶状态且位于社区内非机动车道以外的车道外电动自行车时，向各车道外电动自行车发送第二停止驱动指令。

步骤306，电动自行车响应于从管理服务器收到第一停止驱动指令，将电动自行车设置为不可电力驱动状态。

这里，若电动自行车从管理服务器收到第一停止驱动指令，表明该电动自行车驶出社区以外，这时，电动自行车可以通过控制装置将该电动自行车设置为不可电力驱动状态。当电动自行车处于不可电力驱动状态，即使用户对该电动自行车触发了电力驱动行驶操作（例如，转动用于触发电力驱动的车辆把手），那么控制装置也不会控制电池通过对内放电接口对电动机进行驱动，即该电动自行车不会响应用户所触发的电力驱动行驶操作。

为了确保电动自行车用户的行车安全，当用户驾驶电动自行车驶出社区，仅仅是使得电动自行车不再响应用户的电力驱动行驶操作，但电动自行车用户仍可通过脚踏板实现继续行驶，这时，若不做干预可能导致社区内电动自行车的丢失。为此，社区外电动自行车中的控制装置还可在将该社区外电动自行车为不可电力驱动状态后，启动其中报警装置开启第一报警操作。这里，报警装置可以包括报警灯（例如，报警装置可设置在用户处于骑行电动自行车时的可观察范围内，报警装置例如可以是红色报警灯）和/或报警发声装置。相应地，当报警装置包括报警灯时，第一报警操作可以包括报警灯按照第一预设报警闪烁规则进行闪烁。当报警装置包括报警发声装置时，第一报警操作可以包括报警装置发出第一预设警报声。这里，第一报警操作的时长可以大于等于第三预设时长，例如，需要至少有两分钟，以提醒用户停止继续向社区外骑行，而应将车辆送回社区。

步骤307，电动自行车响应于从管理服务器收到第二停止驱动指令，将电动自行车设置为不可电力驱动状态。

同理，当用户驾驶电动自行车驶出社区内非机动车道，车道外电动自行车中的控制装置仅仅是将该车道外电动自行车设置为不可电力驱动状态，即仅仅是使得车道外电动自行车不再响应用户的电力驱动行驶操作，但车道外电动自行车的用户仍可通过脚踏板实现继续行驶，这时，若不做干预可能导致车道内电动自行车继续行驶在非机动车道以外。为此，车道外电动自行车还可在停止对自身电动机的驱动后，启动其中报警装置开启报警操作。这里，报警装置可以包括报警灯（例如，可在用户处于骑行电动自行车时的可观察范围内，设置报警灯，例如红色报警灯）和/或报警发声装置。相应地，当报警装置包括报警灯时，第二报警操作可以包括报警灯按照第二预设报警闪烁规则进行闪烁。当报警装置包括报警发声装置时，第二报警操作可以包括报警装置发出第二预设警报声。这里，第二报警操作的时长可以大于等于第四预设时长，例如，需要至少有一分钟，以提醒用户停止继续向非机动车道以外骑行，而应将车辆行驶至社区内非机动车道以内。

在一些可选的实施方式中，上述时序流程300还可以包括以下步骤308和步骤309：

步骤308，管理服务器响应于监测到各电动自行车中存在当前处于不可电力驱动状态且从社区以外进入到社区以内的回归社区电动自行车，向各回归社区电动自行车发送启动驱动指令；或者，响应于监测到各电动自行车中存在当前处于不可电力驱动行驶状态且从社区内非机动车道以外进入到社区内非机动车道以内的回归车道电动自行车，向各回归车道电动自行车发送启动驱动指令。

这里，管理服务器可以在对实时监测各电动自行车当前位置的过程中，如果监测到存在当前处于不可电力驱动状态且从社区以外进入到社区以内的回归社区电动自行车，表明该回归社区电动自行车从社区外移动（比如，在用户或者社区工作人员的推行、脚踏骑行下被移动，经电动自行车回收车辆运输被移动）到了社区内。这时，该回归社区电动自行车可从不可电力驱动状态切换至可电力驱动状态，因此管理服务器可以向各回归社区电动自行车发送启动驱动指令。

同理，管理服务器也可以在对实时监测各电动自行车当前位置的过程中，如果监测到存在当前处于不可电力驱动状态且从社区内非机动车道以外进入到社区内非机动车道以内的回归车道电动自行车，表明该回归车道电动自行车从社区内非机动车道外移动（比如，在用户或者社区工作人员的推行、脚踏骑行下被移动，经电动自行车回收车辆运输被移动）到了非机动车道内。这时，该回归车道电动自行车可从不可电力驱动状态切换至可电力驱动状态，因此管理服务器可以向各回归社区电动自行车发送启动驱动指令。

步骤309，电动自行车响应于从管理服务器收到启动驱动指令，将电动自行车设置为可电力驱动状态。

若电动自行车从管理服务器收到启动驱动指令，表明该电动自行车可恢复电力驱动状态，这时，电动自行车可以通过控制装置将该电动自行车设置为可电力驱动状态。当电动自行车处于可电力驱动状态，若用户对该电动自行车触发了电力驱动行驶操作（例如，转动用于触发电力驱动的车辆把手），那么控制装置则可控制电池通过对内放电接口对电动机进行驱动，以达到电动自行车整体移动的目的，即电动自行车可正常响应用户所触发的电力驱动行驶操作。

需要说明的是，本公开中，电量可以表示物体所带电荷的多少，单位可以是库(仑)(符号是C)。电量也可以指用电设备所需用电能的数量，又称为电能或电功。电能的单位可以是千瓦·时(kW·h)。而预设电量阈值可以电量值，还可以是预设电量的比值。

继续参考图4，图4示出了一个设置有社区电动自行车能源控制***的低碳社区400的示意图。

如图4所示，低碳社区400中内包括多个建筑物410。多个建筑物410的***设置有非机动车道420。非机动车道420用于供电动自行车200独立且通畅的行驶。每个建筑物410的外侧、靠近非机动车道420的位置设置有相应的充电停放区430。每个充电停放区430内停放有多个电动自行车200。

社区400内在充电停放区430顶部或附近顶部还设置有太阳能转换装置440，太阳光充足时，设置在充电停放区430附近的太阳能转换装置440可以将光能转换成电能供给充电停放区430设置的社区内电网431、充电桩432或者换电站433，进而停放在充电停放区的电动自行车200可以选择通过所停放充电停放区430附近的社区内电网431、充电桩432或者换电站433进行充电。

另外，在非机动车道420的一侧延伸设置有太阳能板441，太阳光充足时设置在非机动车道420一侧的太阳能板可以将太阳能转换为电能并供给非机动车道420另一侧设置的无线充电单元140。当电动自行车200行驶在非机动车道420上时，无线充电单元140可以通过非接触方式向电动自行车200充电，即电动自行车200可实现边行驶边充电，提高充电效率。

社区居民可以使用电动自行车200实现社区内出行。例如，图4中左上方建筑物410内的居民，可以使用左上方充电停放区430内的电动自行车200，沿非机动车道420行驶至右下方的充电停放区430，将电动自行车200停放在该充电停放区430并进入右下方建筑物410。

除了满足居民出行需求外，该社区400还将电动自行车200作为储能的媒介对社区400内的环境负载设备供电。具体解释如下：

社区400内每个电动自行车200与管理服务器110通信连接。管理服务器和电动自行车可以通过彼此数据通信实现如图3A所示的时序流程300，以实现对社区400内各电动自行车200的统一管理和调度，在合适的情况下可以实现将电动自行车200内存储的、由太阳能转换装置440转换得到的电能输出给社区400内的环境用电线路（图4中未示出），并通过环境用电线路提供电能给社区400内的各环境负载设备450，环境负载设备450例如可以是社区内环境路灯或者楼道灯。

对于大型社区而言，可通过利用多个电动自行车200的电池进行储能，能够形成规模化的储能介质，大大提高储能能力。此外，通过对多个电动自行车200的对外放电状态进行统一实时的管理、监控和调度，可提高电能转换效率、降低电能损耗、保证每个电动自行车的基本出行功能。

以上描述仅为本公开的较佳实施例以及对所运用技术原理的说明。本领域技术人员应当理解，本公开中所涉及的发明范围，并不限于上述技术特征的特定组合而成的技术方案，同时也应涵盖在不脱离上述发明构思的情况下，由上述技术特征或其等同特征进行任意组合而形成的其它技术方案。例如上述特征与本公开中公开的（但不限于）具有类似功能的技术特征进行互相替换而形成的技术方案。

Claims (6)

1.一种社区电动自行车能源控制***，包括：清洁能源转换装置、管理服务器和与所述管理服务器通信连接、且由社区统一管理的至少两个电动自行车，所述电动自行车内设置有用于确定所述电动自行车当前位置的定位装置，其中：

所述清洁能源转换装置用于将电能以外的清洁能源转换为电能后对各所述电动自行车的电池充电，所述清洁能源为太阳能或者风能；

所述管理服务器被配置为实时执行以下放电监测操作：将各所述电动自行车中满足放电条件组中所有条件的电动自行车确定为候选放电电动自行车，所述放电条件组包括：当前位于所述社区内对外放电停放区，当前处于静止状态，当前未处于对外放电状态，以及当前剩余电量大于预设电量阈值；确定各所述社区内环境负载设备在未来第一预设时长内的预计电量消耗总和；确定各所述候选放电电动自行车的可放电电量总和，其中，每个所述候选放电电动自行车的可放电电量为相应候选放电电动自行车的当前剩余电量减去所述预设电量阈值的差值，所述预设电量阈值基于所述电动自行车在电力驱动下行驶第一预设距离所需电量确定；确定所述可放电电量总和是否大于所述预计电量消耗总和；响应于确定否，将各所述候选放电电动自行车均确定为启动对外放电操作的第一电动自行车；响应于确定是，对各所述候选放电电动自行车在未来所述预设第一时长内的可放电电量按照从大到小的排序，以及将排序前N个所述候选放电电动自行车确定为启动对外放电操作的第一电动自行车，其中，排序前N个所述候选放电电动自行车在未来所述预设第一时长内的可放电电量总和大于所述预计电量消耗总和，且排序前（N-1）个所述候选放电电动自行车在未来所述预设第一时长内的可放电电量总和不大于所述预计电量消耗总和，所述N为正整数；将各所述电动自行车中当前处于对外放电状态且满足停止放电条件组中至少一个条件的电动自行车确定为停止对外放电操作的第二电动自行车，所述停止放电条件组包括：当前未处于所述社区内对外放电停放区，当前处于行驶状态，当前剩余电量不大于所述预设电量阈值；向各所述第一电动自行车发送对外放电指令，以及向各所述第二电动自行车发送停止对外放电指令；

各所述电动自行车被配置为：响应于从所述管理服务器收到所述对外放电指令，执行对外放电操作，所述对外放电操作包括将所述电动自行车内电池中的至少部分电能转换成直流电，以及将转换后的直流电传输至所述社区的环境用电线路，所述环境用电线路为所述社区内环境负载设备提供电能；以及响应于从所述管理服务器收到所述停止对外放电指令，停止执行所述对外放电操作。

2.根据权利要求1所述的社区电动自行车能源控制***，其中，所述社区内设置有非机动车道；以及

所述清洁能源转换装置包括设置在所述非机动车道之上或者旁侧的至少一个能量转换单元。

3.根据权利要求2所述的社区电动自行车能源控制***，其中，所述至少一个能量转换单元沿所述非机动车道延伸的长度总和为预设长度。

4.根据权利要求3所述的社区电动自行车能源控制***，其中，所述社区电动自行车能源控制***还包括用于以非接触方式向所述电动自行车充电的至少一个无线充电单元，所述无线充电单元设置于所述非机动车道周围。

5.根据权利要求1所述的社区电动自行车能源控制***，其中：

所述管理服务器还被配置为：实时监测各所述电动自行车的当前位置；响应于监测到各所述电动自行车中存在当前处于电力驱动行驶状态且位于所述社区以外的社区外电动自行车，向各所述社区外电动自行车发送第一停止驱动指令；或者，响应于监测到各所述电动自行车中存在当前处于电力驱动行驶状态且位于所述社区内非机动车道以外的车道外电动自行车时，向各所述车道外电动自行车发送第二停止驱动指令；

各所述电动自行车还被配置为：响应于从所述管理服务器收到所述第一停止驱动指令，将所述电动自行车设置为不可电力驱动状态；响应于从所述管理服务器收到所述第二停止驱动指令，将所述电动自行车设置为不可电力驱动状态。

6.根据权利要求1所述的社区电动自行车能源控制***，其中，所述确定各所述社区内环境负载设备在未来第一预设时长内的预计电量消耗总和，包括：

根据各所述社区内环境负载设备在当前时间之前第二预设时长内的历史电量消耗记录，确定各所述社区内环境负载设备在未来所述第一预设时长内的预计电量消耗总和。

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