CN111231748A - 换电系统及换电系统控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种换电系统和换电系统控制方法，其中，换电系统包括行走通道和换电设备，所述行走通道上设有换电位置，所述换电设备用于沿所述行走通道移动至所述换电位置。本发明的换电系统和换电系统控制方法能够实现快速换电操作，提高换电效率和换电操作的稳定性。

Description

换电系统及换电系统控制方法

技术领域

本发明涉及一种换电系统。

本发明还涉及一种换电系统控制方法。

背景技术

现有的换电系统利用换电小车(即换电设备)对电动汽车的电池包进行更换，更换的过程包括从电动车底部解锁电池包、将电池包卸下并运送到码垛机、将码垛机的电池包运送到电动车处、将电池包安装到电动车上。

然而现有技术中，换电小车的位置精度较难控制，这使得换电小车难以与电动汽车对准，从而影响电池包的拆卸和安装，导致换电系统运行不稳定。

发明内容

本发明要解决的技术问题是为了克服现有技术中换电小车难以与电动汽车对准的缺陷，提供一种换电系统及换电系统控制方法。

本发明是通过下述技术方案来解决上述技术问题：

一种换电系统，所述换电系统包括：

行走通道，所述行走通道上设有换电位置；

换电设备，所述换电设备用于沿所述行走通道移动至所述换电位置。

在本技术方案中，通过控制换电设备在行走通道中移动，使换电设备能够对准电动汽车，完成电池包的拆卸或安装，提高换电系统运行稳定性。

较佳地，所述换电位置设有对位原点，所述换电设备上设有对位传感器，或所述换电位置设有对位传感器，所述换电设备设有对位原点，所述对位传感器用于检测所述换电设备是否到达所述对位原点。

在本技术方案中，利用对位传感器检测对位原点的位置，当对位传感器检测到对位原点时，说明换电设备已到达换电位置，使得换电设备能够准确地停在换电位置。

较佳地，所述行走通道上具有交换位置，所述换电设备用于沿所述行走通道移动至所述交换位置，所述换电设备还用于在所述交换位置将电池包交换至电池仓。

在本技术方案中，换电设备可以停在交换位置，并在交换位置将拆卸下来的电池包放置在电池仓内，并将充好电的电池包从电池仓中取出，实现电池包的交换。

较佳地，所述交换位置设有交换原点，所述换电设备上设有交换传感器，或所述交换位置处设有交换传感器，所述换电设备上设有交换原点，所述交换传感器用于检测所述换电设备是否到达所述交换原点。

在本技术方案中，通过利用交换传感器检测交换原点，使得换电设备能够准确地定位在交换位置，保证交换电池包的操作能够稳定运行。

较佳地，所述行走通道连接所述电池仓和所述换电位置，所述行走通道上设置有减速定位点，所述换电设备上设有与所述减速定位点相对应的减速传感器，所述减速传感器用于检测所述换电设备是否到达所述减速定位点，所述换电设备还用于沿所述行走通道朝向所述换电位置移动经过所述减速定位点后减速移动。

在本技术方案中，换电设备在电池仓和换电位置之间移动，换电设备到达减速定位点之前快速移动，以提高运行效率；换电设备通过减速定位点后减速移动，以保证定位的准确性，降低控制难度，并提高换电设备的运行安全性。

较佳地，所述行走通道具有第一等待位置，所述第一等待位置位于所述换电位置和所述交换位置之间，所述换电设备用于停在所述第一等待位置。

在本技术方案中，一个换电系统中可以同时存在多个换电设备，当换电位置处有换电设备时，其他换电设备可以停在第一等待位置。

较佳地，所述行走通道具有第二等待位置，所述换电位置位于所述第二等待位置和所述交换位置之间，所述换电设备用于停在所述第二等待位置。

在本技术方案中，一个换电系统中可以同时存在多个换电设备，当交换位置处有换电设备时，其他换电设备可以停在第二等待位置。

较佳地，所述换电设备的数量为两个，两个所述换电设备为第一换电设备和第二换电设备，所述行走通道内布设有供所述第一换电设备行走的第一轨道和供所述第二换电设备行走的第二轨道，所述第一轨道连接所述电池仓和所述换电位置，所述第二轨道连接所述电池仓和所述换电位置。

在本技术方案中，两个换电设备分别进行拆卸电池包和安装电池包的操作，从而提高换电速度。例如，第一换电设备在换电位置拆卸电池包时，第二换电设备可以从电池仓内取出充好电的电池包，当第一换电设备完成电池包拆卸并离开换电位置后，第二换电设备可以携电池包移动到换电位置并将电池包安装到电动车上，此时第一换电设备可以在电池仓内完成新旧电池的交换，两个换电设备可以各自分别在第一轨道和第二轨道运行，换电效率较高。

较佳地，所述第一轨道和所述第二轨道相互独立，或，所述第一轨道和所述第二轨道为同一轨道。

在本技术方案中，若第一轨道和第二轨道相互独立，则两个换电设备可以独立地移动，运行效率较高；若第一轨道和第二轨道为同一轨道，两个换电设备复用同一轨道，可以降低换电系统的成本。

较佳地，所述第二轨道设有等待定位点，所述第二换电设备用于在所述换电位置停有所述第一换电设备时停止在所述等待定位点。

在本技术方案中，当第一换电设备在换电位置时，第二换电设备可以在等待定位点等待，这样，既不会造成两个换电设备都在换电位置发生干涉的后果，也不会因第二换电设备停在交换位置影响其他在电池仓内的换电设备。

较佳地，所述行走通道具有等待位置，所述换电位置位于所述等待位置和所述交换位置之间，所述换电设备用于停在所述等待位置。

在本技术方案中，当所述第二换电设备完成安装电池包，控制所述第一换电设备和/或第二换电设备行驶到等待位置。

较佳地，所述行走通道设置有极限位置，所述换电设备还用于沿所述行走通道移动至所述极限位置时停止移动。

在本技术方案中，通过设置极限位置对换电设备进行限位，防止换电设备驶出工作区域，为换电设备提供了工作区域边界，避免换电设备失控脱逃而产生的危险。

较佳地，所述极限位置设置有极限定位点，所述换电设备上设有与所述极限定位点相对应的极限传感器，所述极限传感器用于检测所述换电设备是否到达所述极限定位点。

在本技术方案中，当极限传感器检测到极限定位点时，换电设备停止移动，防止换电设备超越极限位置而造成危险。

较佳地，所述极限位置包括第一极限位置，所述第一极限位置沿所述换电设备行走方向设于所述换电位置的另一侧，所述第一极限位置设有第一极限定位点，所述换电设备上设有第一极限传感器。

在本技术方案中，第一极限位置用于防止换电设备从换电位置的一侧驶出工作区域，并利用第一极限定位点和第一极限传感器相配合实现上述目的。

较佳地，所述行走通道上具有交换位置，所述换电设备用于沿所述行走通道移动至所述交换位置，所述极限位置还包括第二极限位置，所述第二极限位置沿所述换电设备行走方向设于交换位置的另一侧，所述第二极限位置设有第二极限定位点，所述换电设备上设有第二极限传感器。

在本技术方案中，第二极限位置用于防止换电设备从交换位置的一侧驶出工作区域，并利用第二极限定位点和第二极限传感器相配合实现上述目的。

较佳地，所述第一极限定位点与所述换电位置的距离不超过60mm，所述第二极限定位点与所述交换位置的距离不超过60mm。

在本技术方案中，第一极限定位点与换电位置之间、第二极限定位点与交换位置之间的间距设置得较小，以限制换电设备的移动范围，降低换电系统对场地空间的要求。

本发明还提供一种换电系统控制方法，所述换电系统包括行走通道和换电设备，所述换电设备用于电动汽车的电池包的拆装，所述换电系统控制方法，包括以下步骤：

收到电池拆卸或电池安装信号时，控制所述换电设备沿所述行走通道移动至换电位置。

在本技术方案中，通过上述步骤，根据换电信号控制换电设备的行程，有利于提高换电设备移动至指定位置的准确性。

较佳地，所述换电位置设有对位原点，所述换电设备设有对位传感器，或所述换电位置设有对位传感器，所述换电设备设有对位原点；

收到电池拆卸或电池安装信号时，控制所述换电设备沿所述行走通道移动至换电位置，包括以下步骤：

当所述对位传感器检测到所述对位原点时，控制所述换电设备停止移动。

在本技术方案中，通过上述步骤，利用对位传感器和对位原点实现换电设备精准地停在换电位置。

较佳地，所述行走通道上具有交换位置；

收到电池拆卸或电池安装信号时，控制所述换电设备沿所述行走通道移动至换电位置，包括以下步骤：

收到电池交换信号时，控制所述换电设备沿所述行走通道移动至电池交换位置。

在本技术方案中，通过上述步骤，可以使得换电设备停在交换位置，并在交换位置将拆卸下来的电池包放置在电池仓内，并将充好电的电池包从电池仓中取出，实现电池包的交换。

较佳地，收到电池拆卸或电池安装信号时，控制所述换电设备沿所述行走通道移动至换电位置，之后，还包括以下步骤：

控制所述换电设备从所述电动汽车上卸载电池包；

控制所述换电设备从所述换电位置移动到所述交换位置。

在本技术方案中，通过上述步骤，换电设备可以完成将电池包从电动汽车拆下，并将电池包运输到交换位置。

较佳地，所述交换位置处设有交换原点，所述换电设备上设有交换传感器，或所述交换位置处设有交换传感器，所述换电设备上设有交换原点；

控制所述换电设备从换电位置移动到交换位置，包括以下步骤：

当所述交换传感器检测到所述交换原点时，控制所述换电设备停止移动。

在本技术方案中，通过上述步骤，可以利用交换传感器和交换原点将换电设备精确地移动到交换位置，确保换电设备能够将电池包运输到电池仓中。

较佳地，所述行走通道连接所述电池仓和所述换电位置，所述行走通道上设置有减速定位点；

控制所述换电设备沿所述行走通道移动至换电位置，还包括以下步骤：

在所述换电设备沿所述行走通道朝向所述换电位置移动的过程中，判断所述换电设备是否到达所述减速定位点，若是则所述换电设备减速移动，直至到达所述换电位置后停止。

在本技术方案中，通过上述步骤，可以使得换电设备快速移动，并能够准确定位。

较佳地，控制所述换电设备沿所述行走通道移动至换电位置，还包括以下步骤：

S1、预存所述行走通道的总距离、以及所述电池仓到所述减速定位点的第一距离；

S2、控制所述换电设备以第一速度行走所述第一距离；

S3、控制所述换电设备以第二速度行走第二距离，所述第二距离小于所述行走通道的总距离与所述第一距离之差，所述第一速度大于所述第二速度；

S4、判断所述换电设备是否到达所述换电位置；若是，则执行S5；若否则执行S3；

S5、控制所述换电设备停止行走。

在本技术方案中，通过上述步骤，可以控制换电设备逐步接近换电位置。

较佳地，所述行走通道具有第一等待位置，所述第一等待位置位于所述换电位置和所述交换位置之间；

所述换电系统控制方法还包括：

收到第一等待信号时，控制所述换电设备沿所述行走通道移动至所述第一等待位置。

在本技术方案中，通过上述步骤，利用第一等待位置，可以在换电系统工作时协调换电设备的运动路线，防止换电设备发生干涉和碰撞。

较佳地，所述行走通道具有第二等待位置，所述换电位置位于第二等待位置和所述交换位置之间；

所述换电系统控制方法还包括：

收到第二等待信号时，控制所述换电设备沿所述行走通道移动至所述第二等待位置。

在本技术方案中，通过上述步骤，利用第二等待位置，可以在换电系统工作时协调换电设备的运动路线，防止换电设备发生干涉和碰撞。

较佳地，所述换电设备的数量为两个，两个所述换电设备为第一换电设备和第二换电设备，所述行走通道内布设有供所述第一换电设备行走的第一轨道和供所述第二换电设备行走的第二轨道；

所述换电系统控制方法还包括：

收到拆卸信号时，控制所述第一换电设备沿所述第一轨道移动至所述换电位置进行电池包的拆卸，控制所述第二换电设备沿所述第二轨道移动至所述交换位置获取相应型号的电池包。

在本技术方案中，通过上述步骤，可以控制两个换电设备在换电系统内工作，提高换电效率。

较佳地，所述第一轨道和所述第二轨道为不同的两个轨道，

或，所述第一轨道和所述第二轨道为同一轨道。

在本技术方案中，若第一轨道和第二轨道相互独立，则两个换电设备可以独立地移动，运行效率较高；若第一轨道和第二轨道为同一轨道，两个换电设备复用同一轨道，可以降低换电系统的成本。

较佳地，所述换电系统控制方法还包括：

收到交换信号时，控制所述第一换电设备行驶到所述交换位置。

在本技术方案中，通过上述步骤，可以控制第一换电设备行驶到交换位置，使得第一换电设备进入电池仓内。

较佳地，所述行走通道具有等待位置，所述换电位置位于所述等待位置和所述交换位置之间；

所述换电系统控制方法还包括：

当所述第二换电设备完成安装电池包，控制所述第一换电设备和/或第二换电设备行驶到等待位置。

在本技术方案中，通过上述步骤，可以控制第二换电设备行驶到等待位置。

较佳地，所述换电系统控制方法还包括以下步骤：

在所述第一换电设备驶离所述换电位置之前，控制所述第二换电设备从所述电池仓取下与所述电动汽车适配的电池包，然后等待所述第一换电设备驶离所述换电位置。

在本技术方案中，通过上述步骤，可以避免第二换电设备与第一换电设备干涉。

较佳地，所述第二轨道设有等待定位点，所述第二换电设备设有用于检测所述等待定位点的等待定位传感器，或所述第二换电设备设有等待定位点，所述第二轨道设有用于检测所述等待定位点的等待定位传感器；

在所述第一换电设备驶离所述换电位置之前，控制所述第二换电设备从所述电池仓取下与所述电动汽车适配的电池包，然后等待所述第一换电设备驶离所述换电位置，包括以下步骤：

在所述第一换电设备驶离所述换电位置之前，所述第二换电设备停在所述等待定位点。

在本技术方案中，通过上述步骤，可以使得第二换电设备利用等待定位点等待第一换电设备驶离换电位置。

较佳地，所述行走通道设有极限位置，所述换电系统控制方法还包括：

控制所述换电设备在所述行走通道的极限位置停止。

在本技术方案中，通过上述步骤，可以防止换电设备驶离工作区域、造成危险。

较佳地，所述极限位置包括第一极限位置，所述第一极限位置沿所述换电设备行走方向设于所述换电位置的另一侧，所述第一极限位置设有第一极限定位点，所述换电设备上设有第一极限传感器，或所述第一极限位置设有第一极限传感器，所述换电设备上设有第一极限定位点；

控制所述换电设备在所述行走通道的极限位置停止，包括：

所述第一极限传感器检测到第一极限定位点时，控制所述换电设备停止移动。

在本技术方案中，通过上述步骤，可以使得第一极限位置能够防止换电设备从换电位置的一侧驶出工作区域，并利用第一极限定位点和第一极限传感器相配合实现上述目的。

较佳地，所述行走通道上具有交换位置，所述极限位置还包括第二极限位置，当所述换电设备沿所述行走通道移动至所述交换位置时，所述第二极限位置沿所述换电设备行走方向设于交换位置的另一侧，所述第二极限位置设有第二极限定位点，所述换电设备上设有第二极限传感器，或所述第二极限位置设有第二极限传感器，所述换电设备上设有第二极限定位点；

控制所述换电设备在所述行走通道的极限位置停止，包括：

所述第二极限传感器检测到第二极限定位点时，控制所述换电设备停止移动。

在本技术方案中，通过上述步骤，可以使得第二极限位置能够防止换电设备从换电位置的二侧驶出工作区域，并利用第二极限定位点和第二极限传感器相配合实现上述目的。

本发明的积极进步效果在于：本发明的换电系统和换电系统控制方法能够实现快速换电操作，提高换电效率和换电操作的稳定性。

附图说明

图1为本发明实施例1的换电系统的结构示意图。

图2为本发明实施例3的换电系统控制方法的步骤示意图。

图3为本发明实施例5的换电系统控制方法的步骤示意图。

附图标记说明

换电设备1

第一换电设备11

第二换电设备12

行走通道2

第一轨道21

第二轨道22

电动汽车3

换电位置4

电池仓5

交换位置6

具体实施方式

下面通过实施例的方式进一步说明本发明，但并不因此将本发明限制在的实施例范围之中。

实施例1

如图1所示，本发明提供一种换电系统，换电系统包括行走通道2和换电设备1，其中，行走通道2上设有换电位置4，在进行电池的拆卸或安装时，换电设备1沿行走通道2移动至换电位置4。通过控制换电设备1在行走通道2中移动，使换电设备1能够对准电动汽车3，完成电池包的拆卸或安装，提高换电系统运行稳定性。

换电位置4设有对位原点，换电设备1上设有对位传感器，对位传感器用于检测换电设备1是否到达对位原点。利用对位传感器检测对位原点的位置，当对位传感器检测到对位原点时，说明换电设备1已到达换电位置4，使得换电设备1能够准确地停在换电位置4。在其他的优选实施例中，对位原点、对位传感器的设置位置也可以互换，即对位原点可以设于换电设备1上，对位传感器可以设于换电位置，也能够实现上述效果。

行走通道2上具有交换位置6，换电设备1用于沿行走通道2移动至交换位置6，换电设备1还用于在交换位置6将电池包交换至电池仓5。换电设备可以将电池交给电池转运装置，再由电池转运装置将电池放入电池仓5，电池仓5可以用于存储电池包，也可以用于对电池包充电。换电设备1可以停在交换位置6，并在交换位置6将拆卸下来的电池包放置在电池仓5内，并将充好电的电池包从电池仓5中取出，实现电池包的交换。

交换位置6设有交换原点，换电设备1上设有交换传感器，交换传感器用于检测换电设备1是否到达交换原点。通过利用交换传感器检测交换原点，使得换电设备1能够准确地定位在交换位置6，保证交换电池包的操作能够稳定运行。

行走通道2连接电池仓5和换电位置4，行走通道2上设置有减速定位点，换电设备1上设有与减速定位点相对应的减速传感器，减速传感器用于检测换电设备1是否到达减速定位点，换电设备1沿行走通道2朝向换电位置移动经过减速定位点后减速移动。换电设备1在电池仓5和换电位置4之间移动，换电设备1到达减速定位点之前快速移动，以提高运行效率；换电设备1通过减速定位点后减速移动，以保证换电设备能准确停靠至换电位置，降低控制难度，并提高换电设备1的运行安全性。

行走通道2具有第一等待位置，第一等待位置位于换电位置4和交换位置6之间，换电设备1用于停在第一等待位置。在电动汽车停靠到位之前，换电设备1可以预先停留在第一等待位置，待电动汽车停靠到位后，换电设备1可以自第一等待位置进入换电位置4进行电池的拆装，若一个换电系统中可以同时存在多个换电设备1，当换电位置4处有换电设备1进行电池的拆装时，其他换电设备1可以停在第一等待位置。通过设置第一等待位置，可以减少换电设备1进入车底进行电池拆装时的水平移动所需时间，提高换电效率。

进一步地，行走通道2还具有第二等待位置，换电位置4位于第二等待位置和交换位置6之间，换电设备1用于停在第二等待位置。当换电设备1沿行走通道2移动至换电位置4进行拆装电池的动作后，沿着原先的行走方向继续向前移动至第二等待位置，以便执行下一步换电动作。如在拆卸完电池后，可等待另一换电设备沿相同的行走通道移动至换电位置执行装电池动作，或者在装完电池后，移动至第二等待位置，等待电动汽车离开。

在本实施例中，换电设备1的数量为两个，两个换电设备1为第一换电设备11和第二换电设备12，行走通道2内布设有供第一换电设备11行走的第一轨道21和供第二换电设备12行走的第二轨道22。两个换电设备1分别进行拆卸电池包和安装电池包的操作，从而提高换电速度。例如，第一换电设备11在换电位置4拆卸电池包时，第二换电设备12可以从电池仓5内取出充好电的电池包，当第一换电设备11完成电池包拆卸并离开换电位置4后，第二换电设备12可以携电池包移动到换电位置4并将电池包安装到电动车上，此时第一换电设备11可以在电池仓5内完成新旧电池的交换，两个换电设备1可以各自分别在第一轨道21和第二轨道22运行，换电效率较高。

在本实施例中，如图1所示，第一轨道21和第二轨道22相互独立，第一轨道21连接换电位置4和电池仓5，而第二轨道22则连接换电位置4和另一电池仓5，两个换电设备1可以独立地移动，运行效率较高。在其他的某些实施例中，第一轨道21和第二轨道22也可以为同一轨道，两个换电设备1复用同一轨道，可以降低换电系统的成本。

第二轨道22设有等待定位点，相应地，第二换电设备12设有用于检测所述等待定位点的等待定位传感器，第二换电设备12用于在换电位置4停有第一换电设备11时停止在等待定位点。当第一换电设备11在换电位置4时，第二换电设备12可以在等待定位点等待，这样，既不会造成两个换电设备1都在换电位置4发生干涉的后果，也不会因第二换电设备12停在交换位置6影响其他在电池仓5内的换电设备1。在其他的某些实施例中，等待定位点也可以设置在行走通道2的其他位置处，不限于在轨道上。在某些优选的实施例中，也可以将等待定位点设置在第二换电设备12上，将等待定位传感器设置在行走通道2上，这样也能够实现上述效果。

行走通道2具有等待位置，换电位置4位于等待位置和交换位置6之间，换电设备1用于停在等待位置。当第二换电设备12完成安装电池包，控制第一换电设备11和/或第二换电设备12行驶到等待位置。

行走通道2设置有极限位置，换电设备1还用于沿行走通道2移动至极限位置时停止移动。通过设置极限位置对换电设备1进行限位，防止换电设备1驶出工作区域，为换电设备1提供了工作区域边界，避免换电设备1失控脱逃而产生的危险。

在本实施例中，极限位置设置有极限定位点，换电设备1上设有与极限定位点相对应的极限传感器，极限传感器用于检测换电设备1是否到达极限定位点。当极限传感器检测到极限定位点时，换电设备1停止移动，防止换电设备1超越极限位置而造成危险。在其他的某些实施例中，极限定位点也可以设置在换电设备1上，相应地，极限传感器设置在极限位置处，这样也能够实现上述效果。

极限位置包括第一极限位置，第一极限位置沿换电设备1行走方向设于换电位置4的另一侧，第一极限位置设有第一极限定位点，换电设备1上设有第一极限传感器。第一极限位置用于防止换电设备1从换电位置4的一侧驶出工作区域，并利用第一极限定位点和第一极限传感器相配合实现上述目的。在其他的优选实施例中，第一极限定位点和第一极限传感器的位置可以互换。

极限位置还包括第二极限位置，第二极限位置沿换电设备1行走方向设于交换位置6的另一侧，第二极限位置设有第二极限定位点，换电设备1上设有第二极限传感器。第二极限位置用于防止换电设备1从交换位置6的一侧驶出工作区域，并利用第二极限定位点和第二极限传感器相配合实现上述目的。在其他的优选实施例中，第二极限定位点和第二极限传感器的位置可以互换。

第一极限定位点与换电位置4的距离不超过60mm，第二极限定位点与交换位置6的距离不超过60mm。第一极限定位点与换电位置4之间、第二极限定位点与交换位置6之间的间距设置得较小，以限制换电设备1的移动范围，降低换电系统对场地空间的要求。

实施例2

本发明还提供一种换电系统控制方法，换电系统包括行走通道2和换电设备1，换电设备1用于电动汽车3的电池包的拆装，换电系统控制方法，包括以下步骤：

S10、收到电池拆卸或电池安装信号时，控制换电设备1沿行走通道2移动至换电位置4。

当换电设备收到电池拆卸或电池安装信号时，换电设备的控制器控制换电设备1沿行走通道2移动至换电位置，通过上述步骤，能够实现换电设备1的水平移动的精准控制，从而提高换电系统运行的稳定性。

在本实施例中，换电位置4设有对位原点，换电设备1设有对位传感器。在其他的实施例中，也可以将对位传感器设置在换电位置4，将对位原点设置在换电设备1上。

S10包括以下步骤：

S101、当对位传感器检测到对位原点时，控制换电设备1停止移动。

通过上述步骤，利用对位传感器和对位原点实现换电设备1精准地停在换电位置4。

行走通道2上还具有交换位置6。

换电系统控制方法还包括以下步骤：

S20、收到电池交换信号时，控制换电设备1沿行走通道2移动至电池交换位置6。

当换电设备收到电池交换信号时，换电设备的控制器控制换电设备1沿行走通道2移动至电池交换位置6，通过上述步骤，可以使得换电设备1停在交换位置6，并在交换位置6将拆卸下来的电池包放置在电池仓5内，并将充好电的电池包从电池仓5中取出，实现电池包的交换。

实施例3

本实施例的换电系统控制方法，如图2所示，在实施例2的基础上再增加以下步骤。

S10之后，还包括以下步骤：

S1001、控制换电设备1从电动汽车3上卸载电池包；

S1002、控制换电设备1从换电位置4移动到交换位置6。

通过上述步骤，换电设备1可以完成将电池包从电动汽车3拆下，并将电池包运输到交换位置6。

在本实施例中，交换位置6处设有交换原点，换电设备1上设有交换传感器；在其他的实施例中，也可以将交换原点和交换传感器的位置对调。

S1002包括以下步骤：

S10021、当交换传感器检测到交换原点时，控制换电设备1停止移动。

通过上述步骤，可以利用交换传感器和交换原点将换电设备1精确地移动到交换位置6，确保换电设备1能够将电池包运输到电池仓5中。

实施例4

本实施例的换电系统控制方法，在实施例3的基础上再增加以下步骤。

行走通道2连接电池仓5和换电位置4，行走通道2上设置有减速定位点。

S10还包括以下步骤：

S10010、在换电设备1沿行走通道2朝向换电位置4移动的过程中，判断换电设备1是否到达减速定位点，若是则换电设备1减速移动，直至到达换电位置4后停止。

通过上述步骤，可以使得换电设备1快速移动，并能够准确定位。

实施例5

本实施例的换电系统控制方法，如图3所示，在实施例4的基础上再增加以下步骤。

S10010还包括以下步骤：

S1、预存行走通道2的总距离、以及电池仓5到减速定位点的第一距离；

S2、控制换电设备1以第一速度行走第一距离；

S3、控制换电设备1以第二速度行走第二距离，第二距离小于行走通道2的总距离与第一距离之差，第一速度大于第二速度；

S4、判断换电设备1是否到达换电位置4；若是，则执行S5；若否则执行S3；

S5、控制换电设备1停止行走。

通过上述步骤，可以控制换电设备1逐步接近换电位置4，以保证换电设备能准确停靠至换电位置。

实施例6

本实施例的换电系统控制方法，在实施例2的基础上再增加以下步骤。

行走通道2具有第一等待位置，第一等待位置位于换电位置4和交换位置6之间。

换电系统控制方法还包括：

S1010、收到第一等待信号时，控制换电设备1沿行走通道2移动至第一等待位置。

当换电设备1收到第一等待信号是，换电设备1的控制器控制换电设备1沿行走通道2移动至第一等待位置，通过上述步骤，在电动汽车停靠到位之前，换电设备1可以预先停留在第一等待位置，待电动汽车停靠到位后，换电设备1可以自第一等待位置进入换电位置4进行电池的拆装，若一个换电系统中可以同时存在多个换电设备1，当换电位置4处有换电设备1进行电池的拆装时，其他换电设备1可以停在第一等待位置。通过设置第一等待位置，可以减少换电设备1进入车底进行电池拆装时的水平移动所需时间，提高换电效率。

行走通道2还具有第二等待位置，换电位置4位于第二等待位置和交换位置6之间。

换电系统控制方法还包括：

S1020、收到第二等待信号时，控制换电设备1沿行走通道2移动至第二等待位置。

当换电设备1收到第二等待信号是，换电设备1的控制器控制换电设备1沿行走通道2移动至第二等待位置，通过上述步骤，换电设备1能够停在第二等待位置。当换电设备1沿行走通道2移动至换电位置4进行拆装电池的动作后，沿着原先的行走方向继续向前移动至第二等待位置，以便执行下一步换电动作。如在拆卸完电池后，可等待另一换电设备沿相同的行走通道移动至换电位置执行装电池动作，或者在装完电池后，移动至第二等待位置，等待电动汽车离开。

实施例7

本实施例的换电系统控制方法，在实施例2的基础上再增加以下步骤。

换电设备1的数量为两个，两个换电设备1为第一换电设备11和第二换电设备12，行走通道2内布设有供第一换电设备11行走的第一轨道21和供第二换电设备12行走的第二轨道22。

换电系统控制方法还包括：

收到拆卸信号时，控制第一换电设备11沿第一轨道21移动至换电位置4进行电池包的拆卸，控制第二换电设备12沿第二轨道22移动至交换位置6获取相应型号的电池包。

当第一换电设备11和第二换电设备12收到拆卸信号时，控制第一换电设备11沿第一轨道21移动至换电位置4进行电池包的拆卸，控制第二换电设备12沿第二轨道22移动至交换位置6获取相应型号的电池包。通过上述步骤，可以控制两个换电设备1在换电系统内工作，提高换电效率。

第一轨道21和第二轨道22可以为不同的两个轨道，第一轨道21连接换电位置4和电池仓5，而第二轨道22则连接换电位置4和另一电池仓5，两个换电设备1可以独立地移动，运行效率较高。在其他的某些实施例中，第一轨道21和第二轨道22也可以为同一轨道，两个换电设备1复用同一轨道，可以降低换电系统的成本。

实施例8

本实施例的换电系统控制方法，在实施例7的基础上再增加以下步骤。

换电系统控制方法还包括：

收到交换信号时，控制第一换电设备11行驶到交换位置6。

当第一换电设备11收到交换信号时，控制第一换电设备11行驶到交换位置6。，通过上述步骤，可以控制第一换电设备11行驶到交换位置6，使得第一换电设备11进入电池仓5内。

行走通道2具有等待位置，换电位置4位于等待位置和交换位置6之间；

换电系统控制方法还包括：

S100100、当第二换电设备12完成安装电池包，控制第一换电设备11和/或第二换电设备12行驶到等待位置。

通过上述步骤，可以控制第二换电设备12行驶到等待位置。

换电系统控制方法还包括以下步骤：

S100101、在第一换电设备11驶离换电位置4之前，控制第二换电设备12从电池仓5取下与电动汽车3适配的电池包，然后等待第一换电设备11驶离换电位置4。

通过上述步骤，可以避免第二换电设备12与第一换电设备11干涉。

第二轨道22设有等待定位点，相应地，第二换电设备12设有用于检测所述等待定位点的等待定位传感器。在其他的某些实施例中，等待定位点也可以设置在行走通道2的其他位置处，不限于在轨道上。在某些优选的实施例中，也可以将等待定位点设置在第二换电设备12上，将等待定位传感器设置在行走通道2上。

S100101包括以下步骤：

S1001011、在第一换电设备11驶离换电位置4之前，第二换电设备12停在等待定位点。

通过上述步骤，可以使得第二换电设备12利用等待定位点等待第一换电设备11驶离换电位置4。

实施例9

本实施例的换电系统控制方法，在实施例2的基础上再增加以下步骤。

行走通道2设有极限位置，换电系统控制方法还包括：

S11、控制换电设备1在行走通道2的极限位置停止。

通过上述步骤，可以防止换电设备1驶离工作区域、造成危险。

较佳地，极限位置包括第一极限位置，第一极限位置沿换电设备1行走方向设于换电位置4的另一侧，第一极限位置设有第一极限定位点，换电设备1上设有第一极限传感器。在其他的优选实施例中，第一极限定位点和第一极限传感器的位置可以互换。

控制换电设备1在行走通道2的极限位置停止，包括：

S111、第一极限传感器检测到第一极限定位点时，控制换电设备1停止移动。

通过上述步骤，可以使得第一极限位置能够防止换电设备1从换电位置4的一侧驶出工作区域，并利用第一极限定位点和第一极限传感器相配合实现上述目的。

极限位置还包括第二极限位置，第二极限位置沿换电设备1行走方向设于交换位置6的另一侧，第二极限位置设有第二极限定位点，换电设备1上设有第二极限传感器。在其他的优选实施例中，第二极限定位点和第二极限传感器的位置可以互换。

S11还包括：

S112、第二极限传感器检测到第二极限定位点时，控制换电设备1停止移动。

通过设置第一极限定位点和第一极限传感器，防止因对位原点的失效而导致换电设备不能在行走通道上及时停止，引发安全隐患。通过设置第二极限定位点和第二极限传感器，防止因交换原点失效而导致换电设备与电池仓内的其它设备发生碰撞。。

虽然以上描述了本发明的具体实施方式，但是本领域的技术人员应当理解，这仅是举例说明，本发明的保护范围是由所附权利要求书限定的。本领域的技术人员在不背离本发明的原理和实质的前提下，可以对这些实施方式做出多种变更或修改，但这些变更和修改均落入本发明的保护范围。

Claims (34)

1.一种换电系统，其特征在于，所述换电系统包括：

行走通道，所述行走通道上设有换电位置；

换电设备，所述换电设备用于沿所述行走通道移动至所述换电位置。

2.如权利要求1所述的换电系统，其特征在于，所述换电位置设有对位原点，所述换电设备上设有对位传感器，或所述换电位置设有对位传感器，所述换电设备设有对位原点，所述对位传感器用于检测所述换电设备是否到达所述对位原点。

3.如权利要求1所述的换电系统，其特征在于，所述行走通道上具有交换位置，所述换电设备用于沿所述行走通道移动至所述交换位置，所述换电设备还用于在所述交换位置将电池包交换至电池仓。

4.如权利要求3所述的换电系统，其特征在于，所述交换位置设有交换原点，所述换电设备上设有交换传感器，或所述交换位置处设有交换传感器，所述换电设备上设有交换原点，所述交换传感器用于检测所述换电设备是否到达所述交换原点。

5.如权利要求3所述的换电系统，其特征在于，所述行走通道连接所述电池仓和所述换电位置，所述行走通道上设置有减速定位点，所述换电设备上设有与所述减速定位点相对应的减速传感器，所述减速传感器用于检测所述换电设备是否到达所述减速定位点，所述换电设备还用于沿所述行走通道朝向所述换电位置移动经过所述减速定位点后减速移动。

6.如权利要求3所述的换电系统，其特征在于，所述行走通道具有第一等待位置，所述第一等待位置位于所述换电位置和所述交换位置之间，所述换电设备用于停在所述第一等待位置。

7.如权利要求3所述的换电系统，其特征在于，所述行走通道具有第二等待位置，所述换电位置位于所述第二等待位置和所述交换位置之间，所述换电设备用于停在所述第二等待位置。

8.如权利要求3所述的换电系统，其特征在于，所述换电设备的数量为两个，两个所述换电设备为第一换电设备和第二换电设备，所述行走通道内布设有供所述第一换电设备行走的第一轨道和供所述第二换电设备行走的第二轨道，所述第一轨道连接所述电池仓和所述换电位置，所述第二轨道连接所述电池仓和所述换电位置。

9.如权利要求8所述的换电系统，其特征在于，所述第一轨道和所述第二轨道相互独立，或，所述第一轨道和所述第二轨道为同一轨道。

10.如权利要求8所述的换电系统，其特征在于，所述第二轨道设有等待定位点，所述第二换电设备用于在所述换电位置停有所述第一换电设备时停止在所述等待定位点。

11.如权利要求3所述的换电系统，其特征在于，所述行走通道具有等待位置，所述换电位置位于所述等待位置和所述交换位置之间，所述换电设备用于停在所述等待位置。

12.如权利要求1所述的换电系统，其特征在于，所述行走通道设置有极限位置，所述换电设备还用于沿所述行走通道移动至所述极限位置时停止移动。

13.如权利要求12所述的换电系统，其特征在于，所述极限位置设置有极限定位点，所述换电设备上设有与所述极限定位点相对应的极限传感器，所述极限传感器用于检测所述换电设备是否到达所述极限定位点。

14.如权利要求13所述的换电系统，其特征在于，所述极限位置包括第一极限位置，所述第一极限位置沿所述换电设备行走方向设于所述换电位置的另一侧，所述第一极限位置设有第一极限定位点，所述换电设备上设有第一极限传感器。

15.如权利要求14所述的换电系统，其特征在于，所述行走通道上具有交换位置，所述换电设备用于沿所述行走通道移动至所述交换位置，所述极限位置还包括第二极限位置，所述第二极限位置沿所述换电设备行走方向设于交换位置的另一侧，所述第二极限位置设有第二极限定位点，所述换电设备上设有第二极限传感器。

16.如权利要求15所述的换电系统，其特征在于，所述第一极限定位点与所述换电位置的距离不超过60mm，所述第二极限定位点与所述交换位置的距离不超过60mm。

17.一种换电系统控制方法，所述换电系统包括行走通道和换电设备，所述换电设备用于电动汽车的电池包的拆装，其特征在于，所述换电系统控制方法，包括以下步骤：

收到电池拆卸或电池安装信号时，控制所述换电设备沿所述行走通道移动至换电位置。

18.如权利要求17所述的换电系统控制方法，其特征在于，所述换电位置设有对位原点，所述换电设备设有对位传感器，或所述换电位置设有对位传感器，所述换电设备设有对位原点；

收到电池拆卸或电池安装信号时，控制所述换电设备沿所述行走通道移动至换电位置，包括以下步骤：

当所述对位传感器检测到所述对位原点时，控制所述换电设备停止移动。

19.如权利要求17所述的换电系统控制方法，其特征在于，所述行走通道上具有交换位置；

换电系统控制方法还包括以下步骤：

收到电池交换信号时，控制所述换电设备沿所述行走通道移动至电池交换位置。

20.如权利要求19所述的换电系统控制方法，其特征在于，

收到电池拆卸或电池安装信号时，控制所述换电设备沿所述行走通道移动至换电位置，之后，还包括以下步骤：

控制所述换电设备从所述电动汽车上卸载电池包；

控制所述换电设备从所述换电位置移动到所述交换位置。

21.如权利要求20所述的换电系统控制方法，其特征在于，

所述交换位置处设有交换原点，所述换电设备上设有交换传感器，或所述交换位置处设有交换传感器，所述换电设备上设有交换原点；

控制所述换电设备从换电位置移动到交换位置，包括以下步骤：

当所述交换传感器检测到所述交换原点时，控制所述换电设备停止移动。

22.如权利要求20所述的换电系统控制方法，其特征在于，

所述行走通道连接电池仓和所述换电位置，所述行走通道上设置有减速定位点；

控制所述换电设备沿所述行走通道移动至换电位置，还包括以下步骤：

在所述换电设备沿所述行走通道朝向所述换电位置移动的过程中，判断所述换电设备是否到达所述减速定位点，若是则所述换电设备减速移动，直至到达所述换电位置后停止。

23.如权利要求22所述的换电系统控制方法，其特征在于，控制所述换电设备沿所述行走通道移动至换电位置，还包括以下步骤：

S1、预存所述行走通道的总距离、以及所述电池仓到所述减速定位点的第一距离；

S2、控制所述换电设备以第一速度行走所述第一距离；

S3、控制所述换电设备以第二速度行走第二距离，所述第二距离小于所述行走通道的总距离与所述第一距离之差，所述第一速度大于所述第二速度；

S4、判断所述换电设备是否到达所述换电位置；若是，则执行S5；若否则执行S3；

S5、控制所述换电设备停止行走。

24.如权利要求19所述的换电系统控制方法，其特征在于，所述行走通道具有第一等待位置，所述第一等待位置位于所述换电位置和所述交换位置之间；

所述换电系统控制方法还包括：

收到第一等待信号时，控制所述换电设备沿所述行走通道移动至所述第一等待位置。

25.如权利要求19所述的换电系统控制方法，其特征在于，所述行走通道具有第二等待位置，所述换电位置位于第二等待位置和所述交换位置之间；

所述换电系统控制方法还包括：

收到第二等待信号时，控制所述换电设备沿所述行走通道移动至所述第二等待位置。

26.如权利要求19所述的换电系统控制方法，其特征在于，所述换电设备的数量为两个，两个所述换电设备为第一换电设备和第二换电设备，所述行走通道内布设有供所述第一换电设备行走的第一轨道和供所述第二换电设备行走的第二轨道；

所述换电系统控制方法还包括：

收到拆卸信号时，控制所述第一换电设备沿所述第一轨道移动至所述换电位置进行电池包的拆卸，控制所述第二换电设备沿所述第二轨道移动至所述交换位置获取相应型号的电池包。

27.如权利要求26所述的换电系统控制方法，其特征在于，所述第一轨道和所述第二轨道为不同的两个轨道，

或，所述第一轨道和所述第二轨道为同一轨道。

28.如权利要求26所述的换电系统控制方法，其特征在于，

所述换电系统控制方法还包括：

收到交换信号时，控制所述第一换电设备行驶到所述交换位置。

29.如权利要求26所述的换电系统控制方法，其特征在于，所述行走通道具有等待位置，所述换电位置位于所述等待位置和所述交换位置之间；

所述换电系统控制方法还包括：

当所述第二换电设备完成安装电池包，控制所述第一换电设备和/或第二换电设备行驶到等待位置。

30.如权利要求26所述的换电系统控制方法，其特征在于，

所述换电系统控制方法还包括以下步骤：

在所述第一换电设备驶离所述换电位置之前，控制所述第二换电设备从所述电池仓取下与所述电动汽车适配的电池包，然后等待所述第一换电设备驶离所述换电位置。

31.如权利要求30所述的换电系统控制方法，其特征在于，所述第二轨道设有等待定位点，所述第二换电设备设有用于检测所述等待定位点的等待定位传感器，或所述第二换电设备设有等待定位点，所述第二轨道设有用于检测所述等待定位点的等待定位传感器；

在所述第一换电设备驶离所述换电位置之前，控制所述第二换电设备从所述电池仓取下与所述电动汽车适配的电池包，然后等待所述第一换电设备驶离所述换电位置，包括以下步骤：

在所述第一换电设备驶离所述换电位置之前，控制所述第二换电设备停在所述等待定位点。

32.如权利要求17所述的换电系统控制方法，其特征在于，所述行走通道设有极限位置，所述换电系统控制方法还包括：

控制所述换电设备在所述行走通道的极限位置停止。

33.如权利要求32所述的换电系统控制方法，其特征在于，

所述极限位置包括第一极限位置，所述第一极限位置沿所述换电设备行走方向设于所述换电位置的另一侧，所述第一极限位置设有第一极限定位点，所述换电设备上设有第一极限传感器，或所述第一极限位置设有第一极限传感器，所述换电设备上设有第一极限定位点；

控制所述换电设备在所述行走通道的极限位置停止，包括：

所述第一极限传感器检测到第一极限定位点时，控制所述换电设备停止移动。

34.如权利要求33所述的换电系统控制方法，其特征在于，

所述行走通道上具有交换位置，所述极限位置还包括第二极限位置，当所述换电设备沿所述行走通道移动至所述交换位置时，所述第二极限位置沿所述换电设备行走方向设于交换位置的另一侧，所述第二极限位置设有第二极限定位点，所述换电设备上设有第二极限传感器，或所述第二极限位置设有第二极限传感器，所述换电设备上设有第二极限定位点；

控制所述换电设备在所述行走通道的极限位置停止，包括：

所述第二极限传感器检测到第二极限定位点时，控制所述换电设备停止移动。

Images