一种电池更换固定站对电动车自动更换电池的方法及装置与流程

本发明涉及电动车更换电池的领域，特别涉及一种电池更换固定站对电动车自动更换电池的方法及装置。

背景技术：

目前，电动汽车普遍存在里程忧虑，常见的解决办法包括：

(1)快速充电；

(2)更换电池。

其中，快速充电存在诸多问题，具体如下：

a、电池损耗大，电池寿命大打折扣；

b、充电硬件设施要求高、硬件损耗大；

c、能够快速充电的地点不多，必须连接在车上，占地面积大，土地利用率低。

若通过能源站(即电池更换固定站)集中正常速度充电，电动车到达能源站更换电池(即换电)则不存在以上问题，缺点在于换电更麻烦，而且耗费人力。

技术实现要素：

根据本发明实施例提供的技术方案解决的技术问题是如何解决更换电池麻烦和耗费人力的问题。

根据本发明实施例提供的一种电池更换固定站对电动车自动更换电池的方法，包括：

通过对进入电池更换固定站的电动车的电池的电量进行检测，确定所述电动车的电池是否需要充电；

若确定所述电动车的电池需要充电，则将所述电动车的需要充电的电池更换为同一类型的已充满电的电池；

将所述已充满电的电池的编号与所述电动车的车牌号进行绑定，并将所述需要充电的电池的编号与所述电动车的车牌号解除绑定。

优选地，在通过对进入电池更换固定站的电动车的电池的电量进行检测，确定所述电动车的电池是否需要充电之前，进一步包括：

对进入电池更换固定站的电动车的车牌号区域进行拍摄，得到车牌号图像，并通过对所述车牌号图像进行识别，得到所述电动车的车牌号。

优选地，所述通过对进入电池更换固定站的电动车的电池的电量进行检测，确定所述电动车的电池是否需要充电的步骤包括：

根据所述电动车的车牌号，找到与所述车牌号绑定的电池的编号，读取所述电池的编号对应的电池的电量，并根据读取到的电池的电量，确定所述电池是否需要充电。

优选地，所述将电动车的需要充电的电池更换为同一类型的已充满电的电池的步骤包括：

根据所述电动车的车牌号，找到与所述车牌号绑定的电池的编号及电池类型，并获取所述电池类型的已充满电的电池；

从所述电动车上卸载所述需要充电的电池，并装载所述已充满电的电池。

优选地，在将所述已充满电的电池的编号与所述电动车的车牌号进行绑定，并将所述需要充电的电池的编号与所述电动车的车牌号解除绑定之后，进一步包括：

根据所述已装载的电池的编号，读取相应电池的电量；

根据读取的已装载的电池的电量和在前已读取的已卸载的电池的电量，生成所述电动车的费用信息。

根据本发明实施例提供的存储介质，其存储用于实现上述电池更换固定站对电动车自动更换电池的方法的程序。

根据本发明实施例提供的一种电池更换固定站对电动车自动更换电池的装置，包括：

电量检测模块，用于通过对进入电池更换固定站的电动车的电池的电量进行检测，确定所述电动车的电池是否需要充电；

电池更换模块，用于在确定所述电动车的电池需要充电时，将所述电动车的需要充电的电池更换为同一类型的已充满电的电池；

信息绑定模块，用于将所述已充满电的电池的编号与所述电动车的车牌号进行绑定，并将所述需要充电的电池的编号与所述电动车的车牌号解除绑定。

优选地，还包括：

车牌号识别模块，用于对进入电池更换固定站的电动车的车牌号区域进行拍摄，得到车牌号图像，并通过对所述车牌号图像进行识别，得到所述电动车的车牌号。

优选地，所述电量检测模块根据所述电动车的车牌号，找到与所述车牌号绑定的电池的编号，读取所述电池的编号对应的电池的电量，并根据读取到的电池的电量，确定所述电池是否需要充电。

优选地，所述电池更换模块根据所述电动车的车牌号，找到与所述车牌号绑定的电池的编号及电池类型，并获取所述电池类型的已充满电的电池，从所述电动车上卸载所述需要充电的电池，并装载所述已充满电的电池。

优选地，还包括：

计费模块，用于在将所述已充满电的电池的编号与所述电动车的车牌号进行绑定，并将所述需要充电的电池的编号与所述电动车的车牌号解除绑定之后，根据所述已装载的电池的编号，读取相应电池的电量，并根据读取的已装载的电池的电量和在前已读取的已卸载的电池的电量，生成所述电动车的费用信息。

本发明实施例提供的技术方案具有如下有益效果：

本发明实施例能够实现半自动到全自动地在电池更换固定站更换电动车的电池，整个电池更换固定站可以实现无人监守，解决了目前更换电池麻烦和耗费人力的问题。

附图说明

图1是本发明实施例提供的电池更换固定站对电动车自动更换电池的方法框图；

图2是本发明实施例提供的电池更换固定站对电动车自动更换电池的装置框图；

图3是本发明实施例提供的电池更换固定站对电动车自动更换电池的流程图；

图4是本发明实施例提供的异常检测流程图；

图5是本发明实施例提供的换电流程图；

图6是本发明实施例提供的付费流程图；

图7是本发明实施例提供的领取发票流程图。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的优选实施例进行详细说明，应当理解，以下所说明的优选实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。

图1是本发明实施例提供的电池更换固定站对电动车自动更换电池的方法框图，如图1所示，步骤包括：

步骤s101：通过对进入电池更换固定站的电动车的电池的电量进行检测，确定所述电动车的电池是否需要充电。

在执行步骤s101之前，进一步包括车牌号的获取步骤。例如，可以在电池更换固定站为用户提供输入设备，得到用户通过输入设备传入的车牌号；也可以通过网络获取用户通过终端app输入的车牌号；还可以在电动车进入电池更换固定站期间进行车牌号识别，具体地说，对进入电池更换固定站的电动车的车牌号区域进行拍摄，得到车牌号图像，并通过对所述车牌号图像进行识别，得到所述电动车的车牌号。

在执行步骤s101时，根据所述电动车的车牌号，找到与所述车牌号绑定的电池的编号，读取所述电池的编号对应的电池的电量，并根据读取到的电池的电量，确定所述电池是否需要充电。具体地说，可以在服务端(例如电池更换固定站的后台)预先保存关于车牌号、电池类型、电池编号的关系表，当电动车进入电池更换固定站时，利用获取的车牌号，查询该关系表，即可得到该电动车当前装载的电池的编号，以及该电动车所需更换的电池类型。通过得到的该电动车当前装载的电池的编号，查询该电动车当前装载的电池的电量，若电池电量小于设定电量，则电池满足充电条件，确定所述电池需要充电。

其中，可以通过后台查询该电动车当前装载的电池的电量，也可以通过电动车的电池管理系统查询电动车当前装载的电池的电量。

步骤s102：若确定所述电动车的电池需要充电，则将所述电动车的需要充电的电池更换为同一类型的已充满电的电池。

在执行步骤s102时，根据上述关系表，可以找到与所述车牌号对应的电池类型，此时，可以按照该电池类型，取出已充满电的电池。更换电池时，从电动车上卸载所述需要充电的电池，并装载所取出的已充满电的电池。

步骤s103：将所述已充满电的电池的编号与所述电动车的车牌号进行绑定，并将所述需要充电的电池的编号与所述电动车的车牌号解除绑定。

通过执行步骤s103，后台可以保存真实的车牌号与电池编号的绑定关系，从而保障了电动车电池管理及更换电池的业务能够正常完成。

在执行步骤s103之后，进一步包括，更换电池后的电动车的电池电量的获取步骤。具体地说，根据所述已装载的电池的编号，读取相应电池的电量，根据读取的已装载的电池的电量和在前已读取的已卸载的电池的电量，生成所述电动车的费用信息，发送给用户终端或者展示给用户，以便用户付费。

作为一个实施例，在车联网中，每个电动车的电池信息会实时上报至后台。因此，后台可以利用车牌号与电池编号的绑定关系，得到电池编号，进而得到该电池编号对应的电池电量，即换电前的电池电量。在利用电池更换移固定站的机械手或机器人卸载低电量电池之后，机械手或机器人扫描待装载的满电量电池的编号，并发送至后台，使后台更新关系表，即解除车牌号与已卸载电池编号的绑定关系，将车牌号与已装载电池绑定。在车牌号与已装载电池绑定之后，后台即可利用该绑定关系，得到已装载电池编号对应的电池电量，即换电后的电池电量。

作为另一实施例，在车联网中，后台利用进入电池更换固定站的电动车的车牌号，找到与该车牌号绑定的电池编号，从而利用该电池编号到电动车的电池管理系统查询电池电量，即换电前的电池电量。利用机械手或机器人卸载低电量电池之后，机械手或机器人扫描待装载的满电量电池的编号，并发送至后台，使后台更新车牌号与电池标号之间的绑定关系。后台利用该绑定关系，确定更换电池后的电池编号，并利用该电池编号到电动车的电池管理系统查询电池电量，即换电后的电池电量。

本发明实施例为满足业务数据正确，需要将车辆和电池绑定，便于电池管理。

本发明实施例以传统石化加油站作为基础，用户可以保持原有的习惯，不需要学习新的操作知识。

本领域普通技术人员可以理解，实现上述实施例方法中的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件来完成，所述的程序可以存储于计算机可读取存储介质中，该程序在执行时，包括步骤s101至步骤s103。其中，所述的存储介质可以为rom/ram、磁碟、光盘等。

图2是本发明实施例提供的电池更换固定站对电动车自动更换电池的装置框图，如图2所示，包括：电量检测模块10、电池更换模块20和信息绑定模块30。

电量检测模块10，用于通过对进入电池更换固定站的电动车的电池的电量进行检测，确定所述电动车的电池是否需要充电。

电池更换模块20，用于在确定所述电动车的电池需要充电时，将所述电动车的需要充电的电池更换为同一类型的已充满电的电池。

信息绑定模块30，用于将所述已充满电的电池的编号与所述电动车的车牌号进行绑定，并将所述需要充电的电池的编号与所述电动车的车牌号解除绑定。

所述装置进一步包括：

车牌号识别模块40，用于在电量检测模块10进行电量检测之前，对进入电池更换固定站的电动车的车牌号区域进行拍摄，得到车牌号图像，并通过对所述车牌号图像进行识别，得到所述电动车的车牌号。

所述装置进一步包括：

计费模块50，用于在将所述已充满电的电池的编号与所述电动车的车牌号进行绑定，并将所述需要充电的电池的编号与所述电动车的车牌号解除绑定之后，根据所述已装载的电池的编号，读取相应电池的电量，并根据读取的已装载的电池的电量和在前已读取的已卸载的电池的电量，生成所述电动车的费用信息。

图2所示装置的工作原理如下：车牌号识别模块40识别出进入电池更换固定站的电动车的车牌号之后，电量检测模块10根据所述电动车的车牌号，找到与所述车牌号绑定的电池的编号，读取所述电池的编号对应的电池的电量，即换电前电量，并根据读取到的电池的电量，确定所述电池是否需要充电。在确定所述电动车的电池需要充电时，电池更换模块20根据所述电动车的车牌号，找到与所述车牌号对应的电池类型，并取出该电池类型的已充满电的电池，从所述电动车上卸载所述需要充电的电池，并装载所述已充满电的电池。信息绑定模块30更新电池编号与车牌号的绑定关系。计费模块50根据更换电池后的电池的编号，读取相应电池的电量，即换电后电量，最后利用换电前电量和换电后电量，生成所述电动车的费用信息。

本发明实施例能够自动获得业务基本信息，例如车牌号、电池类型、换电前电池电量。

本发明实施例能够通过硬件和软件结合实现换电业务自动化。

图3是本发明实施例提供的电池更换固定站对电动车自动更换电池的流程图，即在固定能源站更换电池(即换电)，本实施例通过对固定能源站换电池业务的精细分析，让每个步骤的数据得到记录和应用，配合系统的硬件可以实现：自动识别车牌号、用户自助操作一键换电、手机扫码付费，让整个换电系统达到半自动到全自动化的目的，整个固定能源站可以实现无人监守。如图3所示，步骤包括：

步骤201：开始流程。

步骤202：识别车牌号，读取换电前的电池电量。

首先需要一套车牌识别硬件，将车牌号读取出来，车主判断是否读取正确，若不正确，可点击刷新按钮，车牌识别系统再次读取车牌号。由车牌号可以取出该车牌号对应的车辆上的电池类型。因为车牌号和电池编号绑定，又可以从后台取出对应电池编号的电量和其他信息。

步骤203：机器人或机械手换电，识别换电后的电池编号，将车牌后和电池编号绑定。

本发明实施例的机械手或机器人能够扫描出电池上的编号，利用编号到电池管理系统取出对应电池的电量和其他信息。

本发明实施例的机器人或机械手能够自动完成换电动作，并获得换电后的业务参数，例如换电后电池电量。

本发明实施例在换电完成后，系统自动将换电后的电池编号与车牌号绑定，便于以后的管理。

步骤204：从电池管理系统读取换电后的电池电量。

步骤205：利用换电点后的电池电量，自动生成费用信息。

步骤206：用户扫码付费。

步骤207：结束流程，用户离开。

图4是本发明实施例提供的异常检测流程图，如图4所示，识别车牌号、判断电池是否有异常情况的流程如下：

步骤301:电动车(即换电车)进入电池更换固定站后，停到工位上。

步骤302：识别该车的车牌号，并利用车牌号获取该车电池数据。

步骤303：判断车牌号和电池数据是否正常，如果正常，则展示车牌号和电池电量，否则展示异常原因，并请电池更换固定站的工作人员进行人工处理。

步骤304：用户(例如车主)判断车牌号和电池数据是否正确，若正确，则确定换上电池的数目，以便后续执行换电流程，否则，重新扫描车牌号和电池数据，直至车牌号和电池数据正确。

图5是本发明实施例提供的换电流程图，如图5所示，机械手或机器人完成换电，用户核对换电信息是否正确的流程如下：

步骤305：上述步骤304用户(例如车主)确定换上电池的数目之后，通知堆垛系统换电。

步骤306：堆垛系统的机器人或机械手换电，扫描换下、换上电池编号。

步骤307：利用换下、换上电池编号，从车辆的电池管理系统(bms)读取换下、换上电池的信息，例如电量、bmsid、电池状态等。

步骤308：判断当前已更换的电池是否达到该车型最大电池数目。若达到该车型最大电池数目，则根据车牌号和电池信息生成工单，并向用户展示详细费用。若未达到该车型最大电池数目，向用户展示可增加电池数目的选择界面，由用户判断是否需要增加电池数目，若需要增加电池数目，则执行步骤305通知堆垛系统换电，若不需要增加电池数目，则进行支付，根据车牌号和电池信息生成工单，并向用户展示详细费用，即费用详情。

步骤309：用户判断展示的费用详情是否正确，若正确，则执行付费流程，否则刷新数据，直至费用详情正确。

图6是本发明实施例提供的付费流程图，如图6所示，用户扫码付费或者到人工窗口付费的流程如下：

步骤310：开始付费，用户选择扫码支付，则执行步骤311，用户选择人工窗口支付，则执行步骤312。

步骤311：用户扫描后台生成的支付二维码(例如支付宝或微信的支付二维码)，用支付宝或微信支付。后台判断是否支付成功，若支付成功，则更改工单状态为已支付状态，提示支付成功，并进入领取发票流程，若支付失败，则提示用户支付失败，到人工窗口支付。

步骤312：用户按照后台展示的人工窗口指引提示语，到人工窗口刷卡支付或现金支付，并在支付完毕后，由人工窗口更改工单状态为已支付状态，告知用户可以离开。

图7是本发明实施例提供的领取发票流程图，如图7所示，选择是否领取发票的流程如下：

步骤313：扫码支付成功后，判断用户是否需要发票，若需要发票，则到人工窗口领取后，开车到出口，若不需要发票，则按照后台展示的出站指引，开车到出口。人工支付成功后，用户直接开车到出口。

步骤314：后台判断用户的工单状态是否为已支付状态，若是已支付状态，则通知门禁放行，用户出站离开，否则进行人工处理。

在执行步骤31至步骤314期间，如有疑问，均可呼叫工作人员。

本发明实施例将自动换电涉及的所有要素做自动化收集，记录并应用到换电业务中，可实现整个换电半自动或全自动化，可无需工作人员人工介入。

本发明实施例在自动化尝试多次失败后，可由人工介入，保证换电业务能够正常完成，不影响用户使用。

尽管上文对本发明进行了详细说明，但是本发明不限于此，本技术领域技术人员可以根据本发明的原理进行各种修改。因此，凡按照本发明原理所作的修改，都应当理解为落入本发明的保护范围。