CN103318145B - 电动汽车充电电池智能更换流程 - Google Patents
电动汽车充电电池智能更换流程 Download PDFInfo
- Publication number
- CN103318145B CN103318145B CN201310211726.5A CN201310211726A CN103318145B CN 103318145 B CN103318145 B CN 103318145B CN 201310211726 A CN201310211726 A CN 201310211726A CN 103318145 B CN103318145 B CN 103318145B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- battery
- vehicle
- robot
- full
- flow process
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02E60/10—Energy storage using batteries
Abstract
本发明公开了一种电动汽车充电电池智能更换流程，包括车辆入场；启动换电；安防设防，安防系统进入布防状态；车载满电池定位；启动机器人；车载电池吸附；取出车载空电池；满电池装车就位；车载空电池就位；通知电池装车位置；满电池装车；机器人复位，停止工作；安防设防，安防系统进入撤防状态；车辆离场，换电完成，工作人员通知用户车辆离场；电池中转。本发明根据自己公司研发的电动汽车充电电池智能更换系统实现的流程，整个流程不仅安全系数高，更换效率高，并且误差小。
Description
技术领域
本发明涉及一种电动汽车充电电池智能更换流程。
背景技术
在国际社会倡导低碳经济和国家节能减排的战略环境下，电动汽车发展已经成为我国低碳经济与新能源利用的重点发展方向，更换电动汽车充电电池是至关重要的，其中电动汽车电池更换系统是为电动汽车快速更换电池箱进行换电的系统，这种系统工作起来不仅方便而且快捷，然而大多数的智能系统存在很多问题，如精度和安全系数都不高、更换时间过长以及检修维护频繁和繁琐，浪费了大量的财力物力，这就导致了整个系统的经济效能极低，投入产出严重失衡。
发明内容
本发明针对现有技术中技术中各项技术缺陷，提供了一种电动汽车充电电池智能更换流程，配合整个换电系统硬件设备为换电系统提供了一种优秀、长效、经济的行业整体解决方案。
为了解决上述技术问题，本发明通过下述技术方案得以解决：
电动汽车充电电池智能更换流程，包括以下步骤：
步骤一：车辆入场；
步骤二：启动换电；
步骤三：安防设防，安防系统进入布防状态；
步骤四：车载满电池定位；
步骤五：启动机器人；
步骤六：车载电池吸附；
步骤七：取出车载空电池；
步骤八：满电池装车就位；
步骤九：车载空电池就位；
步骤十：通知电池装车位置；
步骤十一：满电池装车；
步骤十二：机器人复位，停止工作；
步骤十三：安防设防，安防系统进入撤防状态；
步骤十四：车辆离场，换电完成，工作人员通知用户车辆离场；
步骤十五：电池中转。
优选地，实现电动汽车充电电池智能更换流程的软件系统包含上位机系统，上位机系统与配电控制系统、视觉识别系统、机器人系统、安防系统、电池仓系统分别通过以太网连接，使用自主开发的《换电系统通信规约》和《Modbus规约》进行数据交互；上位机系统和后台管理系统通过以太网连接，使用《WebService规约》进行数据交互。
配电控制系统：用于控制现场所有电器，监控现场各项电气工作数据；
视觉识别系统：用于空间定位及测量；
机器人系统：用于更换或补充电池；
安防系统：用于监控操作现场，并在运行过程中保证现场安全；
电池仓系统：主要用于存放电池并对电池充电；
后台支撑系统：采集现场换电数据，并接入中央数据库。
上位机系统选用至少四核以上的服务器系统。配电控制系统由弱电配电系统、强电配电控制系统、换电操作台三部分组成，弱电配电系统包括GGD标准机柜、上位机、安防服务器BUD-SE1、显示器、PLC、UPS和路由器；强电配电控制系统安装断路器接触器；换电操作台提供智能换电系统操作按键。网络交换机与电池中转台连接。视觉识别系统采用被动立体视觉技术，视觉识别系统包括硬件系统和软件系统。视觉控制软件操作视觉传感器进行图像采样传输等工作，图像处理定位算法软件完成输入的图像数据的预处理、三维重建、立体识别及测量，然后通过一定的运算得出结果。硬件系统包含视觉传感器、工控平台和满足IP65防护标准外壳。视觉传感器能同步获取车辆立体图对信息；然后由视觉服务器完成图像数据的三维重建等处理和绝大部分的控制逻辑。机器人系统选用TDG-R166机器人。机器人本体重量轻量化，通过高减速比提高了输出力，最终实现省资源、节能的目的；平衡器装置设置在本体内部，使回转部位缩小，大幅降低干涉半径；维持加速度的基础上大幅提高最高速度，缩短了生产节拍，在短间距高速移动的同时，手腕部位的位置转换也可高速动行；拥有同级别中最大的手腕弯曲角度，紧凑型的手腕构造，提高了手腕的动作领域。此机器人夹具能够抽取和推送电池，推送杆长度可调，可以满足对不同型号汽车和充电仓的要求；夹具具备强大的夹紧力，能抵抗机器人在快速运行过程中产生重力的加速度，来避免电池移位或甩出；夹具具备向下放下电池、向上抓取电池的功能，即把电池放置于中转平台、输送带终端，或从上述部位抓取电池，便于检查，更换或补充电池等操作。
安防系统包含独立安防服务器，至少三个用于监控的安防摄像头，在机器人的每一个机械臂上方都有一个安防摄像头，同时在车道上方也安装有一个安防摄像头，3个摄像头时刻监视车辆的进出及机器人动作。
作为优选，步骤一包括以下步骤：
A1：用户将电动汽车停到换电工位的黄线区域内；
A2：用户下车后用EV卡进行刷卡鉴权；由操作人员进行清场；
A3：工作人员确认EV卡信息与车辆信息一致、工位上无障碍物、车上无人员、人员都已离场情况下，踩下脚踏板，按下换电按钮。
作为优选，步骤十五包括以下步骤：
C1：启动电池中转；
C2：安防设防；
C3：启动机器人；
C4：空电池仓门打开；
C5：空电池入仓；
C6：空电池仓门关闭；
C7：满电池仓门打开；
C8：满电池出仓；
C9：满电池仓门关闭；
C10：机器人复位；
C11：机器人停机断电；
C12：安防撤防。
本发明由于采用了以上技术方案，具有显著的技术效果：
传统的电动汽车充电电池更换流程全程是主要依靠人工操作，在安全以及效率方面都有不足，本发明根据自己公司研发的电动汽车充电电池智能更换系统实现的流程，整个流程不仅安全系数高，更换效率高，并且误差小。
附图说明
图1是本发明的流程图。
图2是本发明的电池中转流程图。
图3是本发明的软件系统图。
具体实施方式
下面结合附图与实施例对本发明作进一步详细描述。
实施例1
电动汽车充电电池智能更换流程，如图1所示，包括以下步骤：
步骤一：车辆入场；
用户将电动汽车驶入换电车位的黄色区域内，压线或超出黄线区域重新停车；停车完成后，工作人员开启车载电池仓门，为了保证安全，车主和车上所有人员及小动物下车离开车位，到等候区等待；
步骤二：启动换电；
工作人员确认EV卡信息与车辆信息一致、工位上无障碍物、车上无人员、人员都已离场情况下，踩下脚踏板，按下“车辆换电”按钮；
步骤三：安防设防，安防系统进入布防状态；
步骤四：车载满电池定位；
视觉定位系统接收到电池定位命令，对车辆进行拍照，根据获取的图像信息分析车载电池坐标，将坐标信息返回上位机系统；
步骤五：启动机器人；
机器人待机时处于断电状态。上位机系统发启动命令给机器人系统，机器人收到命令后开始上电；
步骤六：车载电池吸附；
视觉定位系统返回的车载电池坐标信息转发给机器人系统，机器人根据坐标信息移动各个轴位置，保证夹具能够吸附到车载电池；
步骤七：取出车载空电池；
待机器人吸附电池就位，机器人将车载空电池取出放入中转台空电池区域。对车辆左右两侧都安装电池的车型，需要两边吸附电池都已就位，才能取出车载空电池；
步骤八：满电池装车就位；
机器人从中转台满电池区取出满电池；
步骤九：车载空电池仓定位；
视觉定位系统接收到电池定位命令，对不带电池的车辆进行拍照，根据获取的图像信息分析车载空电池仓坐标，将坐标信息返回上位机系统；
步骤十：通知电池装车位置；
视觉定位系统返回的车载电池坐标信息转发给机器人系统，机器人根据坐标信息移动各个轴位置，将电池送到汽车电池仓附近；
步骤十一：满电池装车；
待机器人满电池装车就位，机器人将满电池塞入车载电池仓内。对车辆左右两侧都安装电池的车型，需要两边同时满电池装车就位，才能塞入车载电池仓；
步骤十二：机器人复位，停止工作；
将机器人调整到到启动时的原点位置，机器人复位后，对机器人进行停机断电；
步骤十三：安防设防，安防系统进入撤防状态；
安防系统取消布防。撤防状态下，不对人员闯入、障碍物等报警；
步骤十四：车辆离场，换电完成，工作人员通知用户车辆离场；
换电完成后，工作人员将车载电池仓门关紧，用户开车离开；
步骤十五：电池中转。
以下对其中特定的步骤进一步详述：
步骤一包括以下步骤：
A1：用户将电动汽车停到换电工位的黄线区域内；
A2：用户下车后用EV卡进行刷卡鉴权；由操作人员进行清场；
A3：工作人员确认EV卡信息与车辆信息一致、工位上无障碍物、车上无人员、人员都已离场情况下，踩下脚踏板，按下换电按钮。
步骤十五包括以下步骤：如图2所示，
C1：启动电池中转；
工作人员确认中转台满电池区无电池，空电池区有电池，车辆已离场，工位上无障碍物，人员都已离场情况下，踩下脚踏板，按下“电池中转”按钮；
C2：安防设防；
安防系统进入布防状态。在布防状态下，换电区域有人员或动物闯入、出现障碍物等异常情况时，声光报警及通知上位机系统对机器人断电停机，并终止车辆换电流程；
C3：启动机器人；
机器人待机时处于断电状态。上位机系统发启动命令给机器人系统，机器人收到命令后开始上电；
C4：空电池仓门打开；
通知电池仓系统打开空电池仓位门；
C5：空电池入仓；
机器人将中转台上空电池区域的电池抓起塞入电池仓空仓位内；
C6：空电池仓门关闭；
通知电池仓系统关闭电池仓位门；
C7：满电池仓门打开；
通知电池仓系统打开满电池仓位门；
C8：满电池出仓；
机器人将电池仓里的满电池取到中转台满电池区域；
C9：满电池仓门关闭；
通知电池仓系统关闭电池仓位门；
C10：机器人复位；
机器人复位，将机器人调整到到启动时的原点位置；
C11：机器人停机断电；
机器人复位后，对机器人进行停机断电；
C12：安防撤防；
上位机通知安防系统取消布防。撤防状态下，不对人员闯入、障碍物等报警。
实现电动汽车充电电池智能更换流程的软件系统，如图3所示，包含上位机系统1，上位机系统1与配电控制系统2、视觉识别系统3、机器人系统4、安防系统5、电池仓系统6分别通过以太网连接，使用自主开发的《换电系统通信规约》和《Modbus规约》进行数据交互；上位机系统1和后台管理系统7通过以太网连接，使用《WebService规约》进行数据交互。
总之，以上所述仅为本发明的较佳实施例，凡依本发明申请专利范围所作的均等变化与修饰，皆应属本发明专利的涵盖范围。
Claims (3)
1.电动汽车充电电池智能更换流程，其特征在于包括以下步骤：
步骤一：车辆入场，用户将电动汽车驶入换电车位的黄色区域内，压线或超出黄线区域重新停车；停车完成后，工作人员开启车载电池仓门；
步骤二：启动换电，工作人员核对车辆信息，确定工位上无障碍物、车上无人员、人员都已离场后，踩下脚踏板，按下“车辆换电”按钮；
步骤三：安防设防，安防系统进入布防状态；
步骤四：车载满电池定位，视觉定位系统接收到电池定位命令，对车辆进行拍照，根据获取的图像信息分析车载电池坐标，将坐标信息返回上位机系统；
步骤五：启动机器人，机器人待机时处于断电状态，上位机系统发启动命令给机器人系统，机器人收到命令后开始上电；
步骤六：车载电池吸附，视觉定位系统返回的车载电池坐标信息转发给机器人系统，机器人根据坐标信息移动各个轴位置，保证夹具能够吸附到车载电池；
步骤七：取出车载空电池，待机器人吸附电池就位，机器人将车载空电池取出放入中转台空电池区域；
步骤八：满电池装车就位，机器人从中转台满电池区取出满电池；
步骤九：车载空电池就位，视觉定位系统接收到电池定位命令，对不带电池的车辆进行拍照，根据获取的图像信息分析车载空电池仓坐标，将坐标信息返回上位机系统；
步骤十：通知电池装车位置，视觉定位系统返回的车载电池坐标信息转发给机器人系统，机器人根据坐标信息移动各个轴位置，将电池送到汽车电池仓附近；
步骤十一：满电池装车，待机器人满电池装车就位，机器人将满电池塞入车载电池仓内；
步骤十二：机器人复位，停止工作，将机器人调整到到启动时的原点位置，机器人复位后，对机器人进行停机断电；
步骤十三：安防设防，安防系统进入撤防状态；
步骤十四：车辆离场，换电完成，工作人员通知用户车辆离场；
步骤十五：电池中转。
2.根据权利要求1所述的电动汽车充电电池智能更换流程，其特征在于：步骤一包含以下步骤：
A1：用户将电动汽车停到换电工位的黄线区域内；
A2：用户下车后进行用EV卡刷卡鉴权；由操作人员进行清场；
A3：工作人员确认EV卡信息与车辆信息一致、工位上无障碍物、车上无人员、人员都已离场情况下，踩下脚踏板，按下换电按钮。
3.根据权利要求1所述的电动汽车充电电池智能更换流程，其特征在于：步骤十五包括以下步骤：
C1：启动电池中转；
C2：安防设防；
C3：启动机器人；
C4：空电池仓门打开；
C5：空电池入仓；
C6：空电池仓门关闭；
C7：满电池仓门打开；
C8：满电池出仓；
C9：满电池仓门关闭；
C10：机器人复位；
C11：机器人停机断电；
C12：安防撤防。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201310211726.5A CN103318145B (zh) | 2013-05-30 | 2013-05-30 | 电动汽车充电电池智能更换流程 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201310211726.5A CN103318145B (zh) | 2013-05-30 | 2013-05-30 | 电动汽车充电电池智能更换流程 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN103318145A CN103318145A (zh) | 2013-09-25 |
| CN103318145B true CN103318145B (zh) | 2015-07-29 |
Family
ID=49187291
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201310211726.5A Active CN103318145B (zh) | 2013-05-30 | 2013-05-30 | 电动汽车充电电池智能更换流程 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN103318145B (zh) |
Families Citing this family (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103693024B (zh) * | 2013-11-28 | 2016-08-17 | 西安航天精密机电研究所 | 一种电动汽车全自动换电池控制系统及方法 |
| CN106956666A (zh) * | 2016-01-12 | 2017-07-18 | 高学才 | 电动汽车电池换电站系统 |
| CN106585576B (zh) * | 2016-11-15 | 2018-12-21 | 西安航天精密机电研究所 | 基于运动控制器的大巴车自动换电池方法 |
| CN114834301A (zh) * | 2018-07-27 | 2022-08-02 | 奥动新能源汽车科技有限公司 | 应用于车辆换电的视觉分析系统及方法 |
| CN114714964A (zh) * | 2018-07-27 | 2022-07-08 | 奥动新能源汽车科技有限公司 | 应用于车辆换电的视觉分析系统及方法 |
| CN114683910B (zh) * | 2020-12-31 | 2023-10-31 | 奥动新能源汽车科技有限公司 | 换电提示方法、系统、设备及可读存储介质 |
| CN116039384B (zh) * | 2023-04-03 | 2023-05-30 | 深圳市安和威电力科技股份有限公司 | 一种新能源大功率充电电路 |
Family Cites Families (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5633573A (en) * | 1994-11-10 | 1997-05-27 | Duracell, Inc. | Battery pack having a processor controlled battery operating system |
| SE536036C2 (sv) * | 2010-06-21 | 2013-04-09 | Sten Corfitsen | Förfarande för att byta batteri i batteridrivna fordon. |
| CN102653270B (zh) * | 2012-05-09 | 2015-06-24 | 许继电气股份有限公司 | 一种充换电站全自动的换电过程控制方法 |
| CN102890482B (zh) * | 2012-09-10 | 2015-08-05 | 中国电力科学研究院 | 一种电动汽车电池更换监控方法及其监控系统 |
| CN102941842A (zh) * | 2012-10-17 | 2013-02-27 | 安川首钢机器人有限公司 | 一种利用机器人的自动更换电池系统及其方法 |
-
2013
- 2013-05-30 CN CN201310211726.5A patent/CN103318145B/zh active Active
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN103318145A (zh) | 2013-09-25 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN103318145B (zh) | 电动汽车充电电池智能更换流程 | |
| CN103302671B (zh) | 电动汽车充电电池的智能更换系统 | |
| CN103195279B (zh) | 基于分布式无线网络的智能立体停车库 | |
| RU2660182C2 (ru) | Электрическое транспортное средство и соответствующая транспортная система | |
| CN204586819U (zh) | 一种停车场电动汽车充电及管理系统 | |
| CN103661306B (zh) | 一种电动汽车全自动换电池系统 | |
| CN202337236U (zh) | 一种用于电力维修的车载工具箱 | |
| CN103051873B (zh) | 电力隧道轨道式无线移动视频监控系统 | |
| CN103825339A (zh) | 一种集成式一体化电动汽车电池更换系统 | |
| CN206681515U (zh) | 一种一体化马蹄形智能车锁 | |
| CN103579932A (zh) | 小型智能节能箱式变电站 | |
| CN204586538U (zh) | 电动车智能加电系统 | |
| CN110278194A (zh) | 一种带光伏系统和充电桩的垂直立体车库智能控制系统及其控制方法 | |
| CN203553692U (zh) | 小型智能节能箱式变电站 | |
| CN106740174A (zh) | 一种利用电车受电弓的电动车辆无线充电系统及方法 | |
| CN105094095A (zh) | 一种电动汽车远程监控方法 | |
| CN109921110A (zh) | 一种基于大数据云平台的电池管理系统及方法 | |
| CN207241464U (zh) | 全功能集装箱 | |
| CN207799920U (zh) | 基于物联网与地磁检测的充电车位智能地锁 | |
| CN106274622A (zh) | 一种信息化电力工程抢修车 | |
| CN109743365A (zh) | 监控输电线路的方法、装置及系统 | |
| CN209056063U (zh) | 一种防汛应急响应联动系统 | |
| CN106487067A (zh) | 交通事故应急指挥车的电源管理系统及方法 | |
| CN201329831Y (zh) | 标准化操作车 | |
| CN202247740U (zh) | 智能道闸机 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant |