车辆换电站及其控制方法和控制装置与流程

本发明涉及换电站技术领域，尤其涉及一种车辆换电站及其控制方法和装置。

背景技术：

近年来，随着新能源汽车的快速发展，电动汽车在全球范围内销量持续增长，由于动力电池续航能力及充电时长的限制，在世界各地，电动汽车充换电站纷纷涌现，换电模式采用直接更换电动汽车的电池包，以达到为其补充电能的目的，这种方式可实现电能的迅速补给，同时便于电池的维护和延长电池的寿命。因此，换电站如何自动化的实现对电动汽车的换电操作，是亟待解决的问题。

技术实现要素：

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车辆换电的控制方法，以实现换电站的自动换电。

本发明的第二个目的在于提出一种车辆换电的控制装置。

本发明的第三个目的在于提出一种车辆换电站。

为达上述目的，本发明第一方面实施例提出了一种车辆换电的控制方法，包括：通过车辆进站识别系统获取待换电车辆的车辆信息；根据所述车辆信息通过码垛机选择可用电池包，并根据所述可用电池包制定码垛机运行的最优路线；通过换电移动装置利用所述可用电池包对所述车辆进行换电。

根据本发明的一个实施例，在所述通过车辆进站识别系统获取待换电车辆的车辆信息之后，还包括：向服务器发送所述车辆信息，以使所述服务器根据所述车辆信息对所述车辆进行识别；当所述服务器查询到与所述车辆信息匹配的注册信息时，确定所述车辆为注册车辆。

根据本发明的一个实施例，所述的车辆换电的控制方法，还包括：根据所述车辆信息识别所述车辆为非故障注册车辆。

根据本发明的一个实施例，所述根据所述车辆信息通过码垛机选择可用电池包，还包括：在无故障电池包中，识别电量最大的电池包作为可用电池包。

根据本发明的一个实施例，所述的车辆换电的控制方法，还包括：在所述可用电池包中，识别在站时间最长的电池包作为目标可用电池包。

根据本发明的一个实施例，所述的车辆换电的控制方法，还包括：通过所述码垛机选取所述目标可用电池包，并将所述目标可用电池包传递至所述换电移动装置；所述换电移动装置将所述目标可用电池包安装至所述车辆上；识别换电成功，采集换电后的电池包信息并进行上报。

根据本发明的一个实施例，在所述通过车辆进站识别系统获取待换电车辆的车辆信息之前，还包括：通过所述车辆进站识别系统判断是否能够采集所述待换电车辆的车辆信息；如果否，则禁止所述待换电车辆进站，并发送驶离提示信息。根据本发明的一个实施例，在所述判断是否能够采集所述待换电车辆的车辆信息之前，还包括：识别所述待换电车辆的车辆信息采集未成功。

根据本发明实施例的车辆换电的控制方法，能够自动实现待换电车辆通过换电站换电的需求，满足电动车辆的换电需求，提升换电站的自动化程度，有效维护和延长电池的寿命。

为达上述目的，本发明第二方面实施例提出了一种车辆换电的控制装置，包括：获取模块，用于通过车辆进站识别系统获取待换电车辆的车辆信息；选择模块，用于根据所述车辆信息通过码垛机选择可用电池包，并根据所述可用电池包制定码垛机运行的最优路线；换电模块，用于通过换电移动装置利用所述可用电池包对所述车辆进行换电。

为达上述目的，本发明第三方面实施例提出了一种车辆换电站，包括：包括所述的车辆换电的控制装置。

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

本发明上述的和/或附加的方面和优点从下面结合附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1为本发明实施例的车辆换电的控制方法的流程图；

图2为本发明一个实施例的车辆换电的控制方法的流程图；

图3为本发明另一个实施例的车辆换电的控制方法的流程图；

图4为本发明又一个实施例的车辆换电的控制方法的流程图；

图5为本发明实施例的车辆换电的控制装置的方框示意图；

图6为本发明实施例的车辆换电站的方框示意图。

具体实施方式

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。

下面参考附图描述本发明实施例的车辆换电站及其控制方法和装置。

图1为本发明实施例的车辆换电的控制方法的流程图。如图1所示，本发明实施例的车辆换电的控制方法，包括以下步骤：

s101：通过车辆进站识别系统获取待换电车辆的车辆信息。

其中，车辆进站识别系统可选用采用视觉识别的识别系统，例如海康威视车辆识别系统，也可采用无线交互的识别系统，例如etc车辆识别系统，还可采用信息读取式的识别系统，例如二维码扫描识别系统。

需要说明的是，车辆信息可包括车辆的品牌、型号等信息，其中型号可包括分类型号，例如大型车和小型车；乘用车和商用车等，还可包括具体品牌下的详细型号等。

还需要说明的是，在获取待换电车辆的车辆信息之前，如图2所示，还包括：

s201：通过车辆进站识别系统判断是否能够采集待换电车辆的车辆信息。

s202：如果否，则禁止待换电车辆进站，并发送驶离提示信息。

进一步地，在判断是否能够采集待换电车辆的车辆信息之前，还包括：识别待换电车辆的车辆信息未成功。

也就是说，可以在换电站外部设置进行车辆信息检测的装置，即，车辆进站识别系统，在待换电车辆行驶至换电站门前和/或发起进入换电站请求时，进行待换电车辆的车辆信息采集，如果采集到车辆信息，则进行进一步识别，如果未采集到车辆信息，则判断是否能够采集到待换电车辆的车辆信息，即，对车辆信息进行二次获取，此时，如果采集到车辆信息，则进行进一步识别，如果未采集到车辆信息，则禁止待换电车辆进站，并发送驶离提示信息。

应当理解的是，在实际操作中可进行车辆信息采集的冗余设置还可是时间，例如，在预设时间内持续采集车辆信息，若达到预设时间时仍未采集到车辆信息，则禁止待换电车辆进站，并发送驶离提示信息。

进一步地，在获取待换电车辆的车辆信息之后，如图3所示，还包括：

s301：向服务器发送车辆信息，以使服务器根据车辆信息对车辆进行识别。

s302：当服务器查询到与车辆信息匹配的注册信息时，确定车辆为注册车辆。

需要说明的是，服务器可为存储有换电站和注册车辆信息的云平台，可通过有线网络或无线网络将采集到的车辆信息发送至服务器。

也就是说，能量管理系统先通过车辆识别系统获取到待换电车辆的车辆信息，然后将车辆信息发送至服务器，服务器接收车辆信息并查询是否有与该车辆信息匹配的存储信息，如果有，则说明该车辆为当前换电站的租车车辆，如果没有，则说明该车辆为当前换电站的非注册车辆。

举例来说，当车型信息为小型车、中型车和大型车时，如果待换电车辆为小型车且换电站为小型车换电站，则确认待换电车辆的车型是换电车型，如果待换电车辆为中型车或大型车，则确认待换电车辆的车型不是换电车型；如果车型信息为车辆型号，则通过车辆信号识别出车型，然后再根据车型识别是否是换电站对应的换电车型。

进一步地，还根据车辆信息识别车辆为非故障注册车辆。

应当理解的是，故障注册车辆可为换电站注册内的问题车辆，可包括但不限于电池包不匹配，电池包位置不匹配等无法自动换电的问题。因此，在对待换电车辆进行换电之前，还需要识别车辆为非故障注册车辆，以保证能够顺利换电。

举例来说，故障注册车辆可包括车辆有欠费情况，例如，根据识别到的车辆信息，能量管理系统向服务器发出请求，查看换电订单，验证该车辆是否存在欠费情况，如果没有欠费情况，则确认该车辆为非故障注册车辆，允许进入换电站，如果有欠费情况，则确认该车辆为故障注册车辆，不允许进入换电站。又如，能量管理系统向服务器发出请求，提取车辆信息中的车型信息和车牌信息，并进行进一步识别，以识别该车辆是否为套牌车辆，如果是，则确认该车辆为非故障注册车辆，允许进入换电站，如果否，则确认该车辆为故障注册车辆，不允许进入换电站。

应当理解的是，当换电车辆的车辆信息满足前述的车型为换电车辆且为非故障注册车辆时，可允许待换电车辆进行换电站，例如换电站闸门开启。

s102：根据车辆信息通过码垛机选择可用电池包，并根据所述可用电池包制定码垛机运行的最优路线。

其中，根据车辆信息选择可用电池包，还包括：在无故障电池包中，识别电量最大的电池包作为可用电池包。

具体地，能量管理系统先识别电池包是否有故障，并提取无故障的电池包进行进一步识别，获取换电站内的无故障电池包的当前电量，对无故障电池包的当前电量进行识别，获取到最大电量及其对应的电池包，确定该具有最大电量的电池包为可用电池包，从而保证待换电车辆换电后的电量。

应当理解的是，最大电量的电池包可包括满电量的电池包。

举例来说，若无故障电池包中包括多种电池容量的满电电池包，则选取电池容量最大的电池包作为可用电池包，若多个电池包的满电量相同，则选取当前电池容量最大的电池包作为可用电池包，若电池容量与剩余电量均不相同，也应当选择当前电池容量最大的电池包。

还应当理解的是，在选取电池容量做大的电池包之前，还应当确定待选电池包的型号与该车辆匹配、

进一步地，在可用电池包中，识别在站时间最长的电池包作为目标可用电池包。

更进一步地，在选择可用电池包之后，还进一步根据可用电池包制定码垛机运行的最优线路。

具体而言，分别获取码垛机的当前位置和可用电池包的位置，然后根据码垛机的当前位置和可用电池包的位置进行路径规划，在路径规划后的多个路线信息中选取码垛机水平移动的距离最短，垂直提升的距离最短，或者总运行时间最短的路线作为最优路线，并控制码垛机按照最优路线移动达到可用电池包的位置，以节省换电操作的等待时间。

应当理解的是，在进行路线规划时，需要使规划的路线沿码垛机的行进轨道重合，即，在存在有码垛机行进轨道的范围内进行路线规划。

也就是说，在对在站电池包的电量进行比较获取到可用电池包之后，还可进一步获取各个可用电池包的入站时间，识别入站时间最早的电池包，即，在站时间最长的电池包，作为目标可用电池包，从而能够实现对在站电池包进行更换的目的，避免电池包发生漏电。

s103：通过换电移动装置利用可用电池包对车辆进行换电。

具体地，如图4所示，还包括：

s401：通过码垛机选取目标可用电池包，并将目标可用电池包传递至换电移动装置。

s402：换电移动装置将目标可用电池包安装至车辆上。

s403：识别换电成功，采集换电后的电池包信息并进行上报。

也就是说，在能量管理系统通过型号匹配、电池容量、在站时间等考量因素识别到目标可用电池包后，通过码垛机选取目标可用电池包(移动至目标可用电池包处并拾取目标可用电池包)，码垛机将目标可用电池包传递至换电移动装置，以通过有鬼制导车辆将目标可用电池包安装至车辆上。

需要说明的是，在能量管理系统识别到目标可用电池包后，可先通过换电移动装置对车辆上的当前电池包进行拆卸并传递至码垛机，以通过码垛机将拆下的电池包放置到能量仓的电池包位进行充电。

应当理解的是，在车辆换电完成后，可重新采集车辆信息，包括但不限于车辆型号与目标可用电池包的匹配关系、目标可用电池包的电量信息等。

综上所述，根据本发明实施例的车辆换电的控制方法，能够自动实现待换电车辆通过换电站换电的需求，满足电动车辆的换电需求，提升换电站的自动化程度，有效维护和延长电池的寿命。

为了实现上述实施例，本发明还提出一种车辆换电的控制装置。

图5为本发明实施例的车辆换电的控制装置的方框示意图。如图6所示，该车辆换电的控制装置100，包括：获取模块10、选择模块20和换电模块30。

其中，获取模块10用于通过车辆进站识别系统获取待换电车辆的车辆信息；选择模块20用于根据车辆信息通过码垛机选择可用电池包，并根据可用电池包制定码垛机运行的最优路线；换电模块30用于通过换电移动装置利用可用电池包对车辆进行换电。

进一步地，获取模块10用于，向服务器发送车辆信息，以使服务器根据车辆信息对车辆进行识别；当服务器查询到与车辆信息匹配的注册信息时，确定车辆为注册车辆。

进一步地，选择模块20用于，根据车辆信息识别车辆为非故障注册车辆。

进一步地，选择模块20用于，在无故障电池包中，识别电量最大的电池包作为可用电池包。

进一步地，选择模块20用于，在可用电池包中，识别在站时间最长的电池包作为目标可用电池包。

进一步地，换电模块30用于通过码垛机选取目标可用电池包，并将目标可用电池包传递至换电移动装置；换电移动装置将目标可用电池包安装至车辆上；识别换电成功，采集换电后的电池包信息并进行上报。

进一步地，获取模块10用于，通过车辆进站识别系统判断是否能够采集待换电车辆的车辆信息；如果否，则禁止待换电车辆进站，并发送驶离提示信息。

进一步地，获取模块10用于，识别待换电车辆的车辆信息采集未成功。

需要说明的是，前述对车辆换电的控制方法实施例的解释说明也适用于该实施例的车辆换电的控制装置，此处不再赘述。

为了实现上述实施例，本发明还提出一种车辆换电站，如图6所示，车辆换电站200包括车辆换电的控制装置100。

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必须针对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一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

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。

流程图中或在此以其他方式描述的任何过程或方法描述可以被理解为，表示包括一个或更多个用于实现定制逻辑功能或过程的步骤的可执行指令的代码的模块、片段或部分，并且本发明的优选实施方式的范围包括另外的实现，其中可以不按所示出或讨论的顺序，包括根据所涉及的功能按基本同时的方式或按相反的顺序，来执行功能，这应被本发明的实施例所属技术领域的技术人员所理解。

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。

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。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。

本技术领域的普通技术人员可以理解实现上述实施例方法携带的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件完成，所述的程序可以存储于一种计算机可读存储介质中，该程序在执行时，包括方法实施例的步骤之一或其组合。

此外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理模块中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个模块中。上述集成的模块既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能模块的形式实现。所述集成的模块如果以软件功能模块的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，也可以存储在一个计算机可读取存储介质中。

上述提到的存储介质可以是只读存储器，磁盘或光盘等。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。