换电站以及换电站的换电策略的制作方法

本发明涉及电池换电技术领域，具体而言，涉及一种换电站以及换电站的换电策略。

背景技术：

传统的换电站包括换电仓和充电仓，换电站内设置有换电移动装置和码垛机，从电动汽车上拆卸下来的第一动力电池被换电移动装置运载至充电仓内，在充电仓内，码垛机将换电移动装置上的第一动力电池取下，并运送至充电货架上，再将充电货架上的第二动力电池运载至换电移动装置上，完成第一动力电池和第二动力电池的交换。但是这种转运方式效率较低，且换电过程中无法掌握电池是否到位，导致换电过程可靠性较低。

技术实现要素：

本发明旨在至少在一定程度上解决现有技术中的上述技术问题之一。为此，本发明提出一种换电站，可以提升换电过程的可靠性。

本发明还提出了一种上述换电站的换电策略。

根据本发明实施例的换电站包括：电池周转装置，所述电池周转装置具有用于收容动力电池的接驳位和缓存位，所述接驳位上设置有接驳位电池到位检测器，所述缓存位上设置有缓存位电池到位检测器；换电移动装置，所述换电移动装置适于与所述电池周转装置对接，以实现对动力电池的交换，所述换电移动装置上设置有rgv电池到位检测器；码垛机，所述码垛机适于与所述电池周转装置对接，以实现对动力电池的交换，所述码垛机上设置有码垛机电池到位检测器；充电货架，所述码垛机还适于与所述充电货架对接，以实现对动力电池的交换，所述充电货架上设置有货架电池到位检测器。

根据本发明实施例的换电站，通过设置各个电池到位检测器，可以检测电池是否到位，从而保证动力电池可以在换电移动装置、电池周转装置、码垛机、充电货架之间准确、可靠地转移。

根据本发明的一些实施例，所述换电移动装置用于接收电动汽车上的第一动力电池，并将所述第一动力电池转移至所述电池周转装置；所述码垛机用于接收所述充电货架上的第二动力电池，并将所述第二动力电池转移至所述电池周转装置，所述电池周转装置适于将所述第二动力电池转移至所述换电移动装置。

进一步地，所述接驳位可移动至与所述缓存位重合的位置或移动至与所述缓存位错开的位置，所述接驳位用于接收所述第一动力电池或所述第二动力电池，所述缓存位用于接收所述第一动力电池。

具体地，所述接驳位设置为：接收所述换电移动装置上的所述第一动力电池，并将所述第一动力电池转移至所述缓存位，所述接驳位再接收所述码垛机上的所述第二动力电池。

根据本发明另一方面实施例的换电站的换电策略，为上述换电站的换电策略，所述换电策略包括：

拆电池步骤，用于检测所述换电移动装置是否成功地将第一动力电池从电动汽车上拆卸下来；

第一电池转移步骤，用于检测所述换电移动装置是否成功地将所述第一动力电池转移至所述接驳位；

电池缓存步骤，用于检测所述接驳位的所述第一动力电池是否成功地被转移至所述缓存位；

取电池步骤，用于检测所述码垛机是否成功地将第二动力电池从所述充电货架取下；

第二电池转移步骤，用于检测所述码垛机是否成功地将所述第二动力电池转移至所述接驳位；

第一电池交换步骤，用于检测所述换电移动装置是否成功地接收所述接驳位上的所述第二动力电池；

装电池步骤，用于检测所述换电移动装置是否成功地将所述第二动力电池转移给所述电动汽车；

第二电池交换步骤，用于检测所述码垛机是否成功地接收所述缓存位上的所述第一动力电池；

电池待充电步骤，用于检测所述充电货架是否成功地接收所述码垛机上的所述第一动力电池。

其中，所述拆电池步骤包括：

所述换电移动装置将所述第一动力电池从所述电动汽车上拆卸下来；

所述rgv电池到位检测器检测电池是否到位；

如果所述rgv电池到位检测器检测到电池已到位，则表示拆卸电池成功；

如果所述rgv电池到位检测器检测到电池未到位，则提示进行问题排查。

其中，所述第一电池转移步骤包括：

所述换电移动装置将所述第一动力电池移动至所述接驳位；

所述接驳位电池到位检测器检测电池是否到位；

如果所述接驳位电池到位检测器检测到电池已到位，则表示电池转移成功；

如果所述接驳位电池到位检测器检测到电池未到位，则提示进行问题排查。

其中，所述电池缓存步骤包括：

将所述接驳位的所述第一动力电池转移至所述缓存位；

所述缓存位电池到位检测器检测电池是否到位；

如果所述缓存位电池到位检测器检测到电池已到位，则表示电池转移成功；

如果所述缓存位电池到位检测器检测到电池未到位，则提示进行问题排查。

其中，所述取电池步骤包括：

所述码垛机将所述第二动力电池从所述充电货架取下；

所述码垛机电池到位检测器检测电池是否到位；

如果所述码垛机电池到位检测器检测到电池已到位，则表示取电池成功；

如果所述码垛机电池到位检测器检测到电池未到位，则提示进行问题排查。

其中，所述第二电池转移步骤包括：

所述码垛机将所述第二动力电池转移至所述接驳位；

所述接驳位电池到位检测器检测电池是否到位；

如果所述接驳位电池到位检测器检测到电池已到位，则表示电池转移成功；

如果所述接驳位电池到位检测器检测到电池未到位，则提示进行问题排查。

其中，所述第一电池交换步骤包括：

所述换电移动装置接收所述接驳位上的所述第二动力电池；

所述rgv电池到位检测器检测电池是否到位；

如果所述rgv电池到位检测器检测到电池已到位，则表示电池交换成功；

如果所述rgv电池到位检测器检测到电池未到位，则提示进行问题排查。

其中，所述装电池步骤包括：

所述换电移动装置将所述第二动力电池转移给所述电动汽车；

所述rgv电池到位检测器检测电池是否到位；

如果所述rgv电池到位检测器检测到电池未到位，则表示装电池成功；

如果所述rgv电池到位检测器检测到电池已到位，则提示进行问题排查。

其中，所述第二电池交换步骤包括：

所述码垛机接收所述缓存位上的所述第一动力电池；

所述码垛机电池到位检测器检测电池是否到位；

如果所述码垛机电池到位检测器检测到电池已到位，则表示电池交换成功；

如果所述码垛机电池到位检测器检测到电池未到位，则提示进行问题排查。

其中，所述电池待充电步骤包括：

所述充电货架接收所述码垛机上的所述第一动力电池；

所述货架电池到位检测器检测电池是否到位；

如果所述货架电池到位检测器检测到电池已到位，则表示电池成功转移至所述充电货架上；

如果所述货架电池到位检测器检测到电池未到位，则提示进行问题排查。

本发明的附加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

图1是电池周转装置、换电移动装置、码垛机、充电货架的示意图；

图2是换电站的换电策略示意图；

图3是拆电池步骤的示意图；

图4是第一电池转移步骤的示意图；

图5是电池缓存步骤的示意图；

图6是取电池步骤的示意图；

图7是第二电池转移步骤的示意图；

图8是第一电池交换步骤的示意图；

图9是装电池步骤的示意图；

图10是第二电池交换步骤的示意图；

图11是电池待充电步骤的示意图。

附图标记：

电池周转装置1、接驳位11、接驳位电池到位检测器111、缓存位12、缓存位电池到位检测器121、换电移动装置2、rgv电池到位检测器21、码垛机3、码垛机电池到位检测器31、充电货架4、货架电池到位检测器41、电池仓位42。

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。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，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发明的限制。

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一个或者更多个该特征。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。

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，也可以是电连接或可以互相通讯；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。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。

下面结合图1详细描述根据本发明实施例的换电站。

参照图1所示，根据本发明实施例的换电站包括：电池周转装置1、换电移动装置2、码垛机3、充电货架4。

电池周转装置1具有用于收容动力电池的接驳位11和缓存位12，接驳位11上设置有接驳位电池到位检测器111，缓存位12上设置有缓存位电池到位检测器121。接驳位电池到位检测器111和缓存位电池到位检测器121用于检测动力电池在电池周转装置1的接驳位11还是在缓存位12。接驳位11和缓存位12分别配置至少两个电池到位检测器。

换电移动装置2适于与电池周转装置1对接，以实现对动力电池的交换，换电移动装置2上设置有rgv电池到位检测器21。rgv电池到位检测器21用于检测动力电池是否从电动汽车上拆卸下来、动力电池是否安装到电动汽车上。rgv电池到位检测器21可以为多个，例如四个。

码垛机3适于与电池周转装置1对接，以实现对动力电池的交换，码垛机3上设置有码垛机电池到位检测器31。码垛机电池到位检测器31用于检测码垛机3取动力电池后动力电池在码垛机3上。

码垛机3还适于与充电货架4对接，以实现对动力电池的交换，充电货架4上设置有货架电池到位检测器41。货架电池到位检测器41用于检测动力电池在电池仓位42上是否放置到位，只有放置到位后才允许对动力电池进行充电。货架电池到位检测器41可以为多个，例如两个。

充电货架4的电池仓位42可以有多个，每个电池仓位42上均配置有货架电池到位检测器41，由此可以提升充电货架4的电池接收量。

接驳位11、缓存位12、电池仓位42的容积均大于动力电池的体积，以便于顺利地收容动力电池。

码垛机3可以设置有货叉，码垛机电池到位检测器31设置在货叉上，货叉适于沿码垛机3的高度方向升降，从而方便与不同高度的电池仓位42对接，也方便与接驳位11对接。

接驳位电池到位检测器111、缓存位电池到位检测器121、rgv电池到位检测器21、码垛机电池到位检测器31、货架电池到位检测器41可以与同一个控制器电连接，通过该控制器，可以接收各个检测器的检测信号，从而掌握各个位置的电池是否到位。

根据本发明实施例的换电站，通过设置接驳位电池到位检测器111、缓存位电池到位检测器121、rgv电池到位检测器21、码垛机电池到位检测器31、货架电池到位检测器41，可以检测电池是否到位，从而保证动力电池可以在换电移动装置2、电池周转装置1、码垛机3、充电货架4之间准确、可靠地转移。同时，电池周转装置1作为中间周转装置，换电移动装置2、码垛机3均与电池周转装置1对接，可使两个动力电池在电池周转装置1处完成交换，有利于节省动力电池的交换时间，提升换电效率。

可选地，接驳位电池到位检测器111和缓存位电池到位检测器121可以是漫反射式传感器，rgv电池到位检测器21可以是电感式接近传感器，码垛机电池到位检测器31可以是对射式传感器，货架电池到位检测器41可以是机械式行程开关。

根据本发明的一些实施例，换电移动装置2用于接收电动汽车上的第一动力电池，并将第一动力电池转移至电池周转装置1；码垛机3用于接收充电货架4上的第二动力电池，并将第二动力电池转移至电池周转装置1，电池周转装置1适于将第二动力电池转移至换电移动装置2。

进一步地，接驳位11可移动至与缓存位12重合的位置或移动至与缓存位12错开的位置，接驳位11用于接收第一动力电池或第二动力电池，缓存位12用于接收第一动力电池。接驳位11可进行上升、下降的往复移动。

具体地，接驳位11设置为：接收换电移动装置2上的第一动力电池，并将第一动力电池转移至缓存位12，接驳位11再接收码垛机3上的第二动力电池。

可选地，接驳位11可构造为升降支撑托臂。缓存位12处设置有旋转支撑托臂，这样，当接驳位11移动至与缓存位12重合的位置时，通过旋转该旋转支撑托臂，可以完成动力电池在接驳位11与缓存位12之间的交接，且通过旋转该旋转支撑托臂，使得旋转支撑托臂不妨碍接驳位11的升降动作。

在一些实施例中，当接驳位11下降至最低位置时，换电移动装置2适于与接驳位11对接，以进行动力电池的交换，而当接驳位11下降至中间位置时，码垛机3适于与接驳位11对接，以进行动力电池的交换。

下面结合图1-图2详细描述根据本发明实施例的换电站的换电策略。

参照图2-图11所示，根据本发明另一方面实施例的换电站的换电策略，为上述换电站的换电策略，换电策略包括：

s100、拆电池步骤，用于检测换电移动装置2是否成功地将第一动力电池从电动汽车上拆卸下来；

s200、第一电池转移步骤，用于检测换电移动装置2是否成功地将第一动力电池转移至接驳位11；

s300、电池缓存步骤，用于检测接驳位11的第一动力电池是否成功地被转移至缓存位12；

s400、取电池步骤，用于检测码垛机3是否成功地将第二动力电池从充电货架4取下；

s500、第二电池转移步骤，用于检测码垛机3是否成功地将第二动力电池转移至接驳位11；

s600、第一电池交换步骤，用于检测换电移动装置2是否成功地接收接驳位11上的第二动力电池；

s700、装电池步骤，用于检测换电移动装置2是否成功地将第二动力电池转移给电动汽车；

s800、第二电池交换步骤，用于检测码垛机3是否成功地接收缓存位12上的第一动力电池；

s900、电池待充电步骤，用于检测充电货架4是否成功地接收码垛机3上的第一动力电池。

其中，参照图2-图3所示，s100、拆电池步骤包括：

s101、换电移动装置将第一动力电池从电动汽车上拆卸下来；

s102、rgv电池到位检测器检测电池是否到位；

如果rgv电池到位检测器检测到电池已到位，则s103、表示拆卸电池成功；

如果rgv电池到位检测器检测到电池未到位，则s104、提示进行问题排查。

其中，参照图2、图4所示，s200、第一电池转移步骤包括：

s201、换电移动装置将第一动力电池移动至接驳位；

s202、接驳位电池到位检测器检测电池是否到位；

如果接驳位电池到位检测器检测到电池已到位，则s203、表示电池转移成功；

如果接驳位电池到位检测器检测到电池未到位，则s204、提示进行问题排查。

其中，参照图2、图5所示，s300、电池缓存步骤包括：

s301、将接驳位的第一动力电池转移至缓存位；

s302、缓存位电池到位检测器检测电池是否到位；

如果缓存位电池到位检测器检测到电池已到位，则s303、表示电池转移成功；

如果缓存位电池到位检测器检测到电池未到位，则s304、提示进行问题排查。

其中，参照图2、图6所示，s400、取电池步骤包括：

s401、码垛机将第二动力电池从充电货架取下；

s402、码垛机电池到位检测器检测电池是否到位；

如果码垛机电池到位检测器检测到电池已到位，则s403、表示取电池成功；

如果码垛机电池到位检测器检测到电池未到位，则s404、提示进行问题排查。

其中，参照图2、图7所示，s500、第二电池转移步骤包括：

s501、码垛机将第二动力电池转移至接驳位；

s502、接驳位电池到位检测器检测电池是否到位；

如果接驳位电池到位检测器检测到电池已到位，则s503、表示电池转移成功；

如果接驳位电池到位检测器检测到电池未到位，则s504、提示进行问题排查。

其中，参照图2、图8所示，s600、第一电池交换步骤包括：

s601、换电移动装置接收接驳位上的第二动力电池；

s602、rgv电池到位检测器检测电池是否到位；

如果rgv电池到位检测器检测到电池已到位，则s603、表示电池交换成功；

如果rgv电池到位检测器检测到电池未到位，则s604、提示进行问题排查。

其中，参照图2、图9所示，s700、装电池步骤包括：

s701、换电移动装置将第二动力电池转移给电动汽车；

s702、rgv电池到位检测器检测电池是否到位；

如果rgv电池到位检测器检测到电池未到位，则s703、表示装电池成功；

如果rgv电池到位检测器检测到电池已到位，则s704、提示进行问题排查。

其中，参照图2、图10所示，s800、第二电池交换步骤包括：

s801、码垛机接收缓存位上的第一动力电池；

s802、码垛机电池到位检测器检测电池是否到位；

如果码垛机电池到位检测器检测到电池已到位，则s803、表示电池交换成功；

如果码垛机电池到位检测器检测到电池未到位，则s804、提示进行问题排查。

其中，参照图2、图11所示，s900、电池待充电步骤包括：

s901、充电货架接收码垛机上的第一动力电池；

s902、货架电池到位检测器检测电池是否到位；

如果货架电池到位检测器检测到电池已到位，则s903、表示电池成功转移至充电货架上；

如果货架电池到位检测器检测到电池未到位，则s904、提示进行问题排查。

第一电池转移步骤s200在拆电池步骤s100之后进行，电池缓存步骤s300在第一电池转移步骤s200之后进行，第二电池转移步骤s500在电池缓存步骤s300之后进行，第一电池交换步骤s600在第二电池转移步骤s500之后进行，装电池步骤s700在第一电池交换步骤s600之后进行。

电池待充电步骤s900在第二电池交换步骤s800之后进行。

取电池步骤s400可以与拆电池步骤s100同步进行，第二电池交换步骤s800可以与第一电池交换步骤s600同步进行，以提升换电站的换电效率。当然，取电池步骤s400也可以在拆电池步骤s100之前或之后进行，第二电池交换步骤s800也可以在第一电池交换步骤s600之前或之后进行。

在一些实施例中，第一动力电池的电量小于第二动力电池的电量。例如，第一动力电池可以是亏电或空电动力电池，第二动力电池可以是满电动力电池，从而将电动汽车上电量不足的第一动力电池更换为电量充足的第二动力电池，提升电动汽车的续航里程。

根据本发明实施例的换电站的换电策略，电池在电池周转装置1、换电移动装置2、码垛机3、充电货架4流转时，电池到位检测是一种必要的检测信号，是电池在这几个装置之间相互转移的一个必要条件。

在拆卸电池时，只有当rgv电池到位检测器21触发时才具备电池从换电移动装置2转移到电池周转装置1的一个必要条件，否则表示电池没有从电动汽车上拆卸下来；在往电动汽车上安装电池时，只有当rgv电池到位检测器21信号消失时才表示电池安装成功。

在换电移动装置2与电池周转装置1进行电池交互时，只有当电池周转装置1的接驳位11检测到电池在位，并且rgv电池到位检测器21有信号时，才表示电池到达接驳位11，允许将电池移动到电池周转装置1的缓存位12；只有当缓存位电池到位检测器121检测到电池到位，并且rgv电池到位检测器21无信号时，表示电池到达电池周转装置1的缓存位12，并且允许电池周转装置1的接驳位11降至适于与码垛机3交互的交互位。

电池周转装置1与码垛机3进行电池交互时，只有当缓存位电池到位检测器121没有信号，并且码垛机电池到位检测器31有信号时，表示电池交互到码垛机3上并且到位，允许电池周转装置1把新的电池从接驳位移送至电池周转装置1的缓存位。码垛机3在放置电池到充电货架4的电池仓位42时，只有当货架电池到位检测器41触发，并且码垛机电池到位检测器31检测没有电池，才表示电池放置到位，允许对电池进行充电，并可以利用码垛机3继续操作其它电池。

各个检测器的分布方式能够保证各个装置动作之间的有效衔接，有效地缩短了换电时间，并且有效地提高了换电系统的使用安全性，保证换电系统稳定可靠运行。

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何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，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进行接合和组合。

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。