CN111942209B - 电池包存取方法、系统、介质及充换电站 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种电池包存取方法、系统、介质及充换电站，属于充换电站技术领域，该方法包括：根据电池仓内空的电池仓位的位置，与电池包缓存区相对于电池仓的相对位置确定第一目标仓位，使电池包存取机构将亏电电池包存入第一目标仓位；在电池包存取机构完成存储后，根据电池仓内电池包已充满电的电池仓位的位置，与第一目标仓位的位置和相对位置确定第二目标仓位，使电池包存取机构从第一目标仓位移动到第二目标仓位，并将从第二目标仓位获取的满电电池包存入电池包缓存区。本申请对使用同一个电池包存取机构存取电池包的电池仓位进行优化设置，可以节省存取电池包时间，提升了电池包存取效率。

Description

电池包存取方法、系统、介质及充换电站

技术领域

本申请涉及充换电站技术领域，尤其涉及一种电池包存取方法、系统、介质及充换电站。

背景技术

充换电站为电动汽车的动力电池提供充电和动力电池快速更换，在更换电池时，充换电站中的电池包存取机构需要将电池包缓存区中待充电的亏电电池包存入电池仓进行充电，并且，将充满电的满电电池包从电池仓中取出并放入电池包缓存区。

现有电池包存取方案中，对存放亏电电池包的电池仓位和对获取满电电池包的电池仓位进行随机选择，而随机选择的电池仓位的位置与电池包缓存区的位置之间可能存在较远距离，致使电池包存取机构的运动时间过长和运动能耗过大，进而导致更换电池等待时间过长、电池更换效率低以及用户体验差等问题。

发明内容

本申请实施例提供了一种电池包存取方法、系统、介质及充换电站，以解决现有技术中电池包存取时随机选取电池仓位，引起电池包存取机构运动时间长，导致更换电池等待时间长的技术问题。

为了达到所述目的，本申请采用的技术方案是：

一方面，本申请实施例提供了一种电池包存取方法，所述方法包括：

响应于电池包充换电请求，根据电池仓内第一仓位的位置，与电池包缓存区相对于所述电池仓的相对位置，确定第一目标仓位，所述第一仓位表征所述电池仓内空的电池仓位；

向电池包存取机构发送用于存储电池包的存储指令，所述存储指令包括所述第一目标仓位，以使所述电池包存取机构将从所述电池包缓存区获取的亏电电池包存入所述第一目标仓位；

响应于所述电池包存取机构的完成存储指令，根据所述电池仓内第二仓位的位置，与所述第一目标仓位的位置和所述相对位置，确定第二目标仓位，所述第二仓位表征所述电池仓内电池包已充满电的电池仓位；

若所述第二目标仓位存在，则向所述电池包存取机构发送用于获取电池包的获取指令，所述获取指令包括所述第二目标仓位，以使所述电池包存取机构从所述第一目标仓位移动到所述第二目标仓位，并将从所述第二目标仓位获取的满电电池包存入所述电池包缓存区。

另一方面，本申请实施例提供了一种电池包存取系统，所述系统包括：

第一目标仓位确定模块，用于响应于电池包充换电请求，根据电池仓内第一仓位的位置，与电池包缓存区相对于所述电池仓的相对位置，确定第一目标仓位，所述第一仓位表征所述电池仓内空的电池仓位；

第一指令下发模块，用于向电池包存取机构发送用于存储电池包的存储指令，所述存储指令包括所述第一目标仓位，以使所述电池包存取机构将从所述电池包缓存区获取的亏电电池包存入所述第一目标仓位；

第二目标仓位确定模块，用于响应于所述电池包存取机构的完成存储指令，根据所述电池仓内第二仓位的位置，与所述第一目标仓位的位置和所述相对位置，确定第二目标仓位，所述第二仓位表征所述电池仓内电池包已充满电的电池仓位；

第二指令下发模块，用于若所述第二目标仓位存在，则向所述电池包存取机构发送用于获取电池包的获取指令，所述获取指令包括所述第二目标仓位，以使所述电池包存取机构从所述第一目标仓位移动到所述第二目标仓位，并将从所述第二目标仓位获取的满电电池包存入所述电池包缓存区。

另一方面，本申请实施例提供了一种充换电站，所述充换电站包括如上所述的电池包存取系统。

另一方面，本申请实施例提供了一种计算机存储介质，所述计算机存储介质中存储有至少一条指令或至少一段程序，所述至少一条指令或至少一段程序由处理器加载并执行以实现如上所述的电池包存取方法。

本申请的技术方案带来的有益效果是：

本申请实施例提供的电池包存取方法根据电池包缓存区的位置确定亏电电池包存入电池仓的第一目标仓位，减少存入时间；根据存入亏电电池包的第一目标仓位和电池包缓存区位置确定取满电电池包的第二目标仓位，减少获取时间；通过对电池包存取机构执行一次存/取步骤中的电池仓位进行优化，减少电池包存取机构运动时长和能量消耗，进而减少更换电池等待时长，提高了电池更换效率、节约运营成本以及提升了用户体验。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案和优点，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它附图。

图1是本申请实施例提供的一种实施环境的示意图。

图2是本申请实施例提供的一种电池包存取方法的流程示意图。

图3是本申请实施例提供的另一种电池包存取方法的流程示意图。

图4是本申请实施例提供的用于确定位置标签的坐标系的一个示例。

图5是本申请实施例提供的确定第一目标仓位的流程示意图。

图6是本申请实施例提供的确定第一目标仓位的具体流程示意图。

图7是本申请实施例提供的确定第二目标仓位的流程示意图。

图8是本申请实施例提供的确定第二目标仓位的一个具体流程示意图。

图9是本申请实施例提供的确定第二目标仓位的另一个具体流程示意图。

图10是本申请实施例提供的一种电池包存取系统的结构示意图。

图11是本申请实施例提供的另一种电池包存取系统的结构示意图。

图12是本申请实施例提供的电池包存取系统控制电池包存取机构的流程示意图。

图13是本申请实施例提供的用于实现本申请实施例所提供的电池包存取方法的电子设备的硬件结构示意图。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本申请方案，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

需要说明的是，本申请的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本申请的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或服务器不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

电池更换站(又称充换电站)已成为和电池充电桩、充电站一样的国家新能源发展战略的重要方向，国内已有多家主机厂投入运营电池更换站，电池更换站能够实现车、电分离，即整车和电池包分离出售、出租、维护，消费者能够灵活选择电池使用权限，即购或租。电池更换站能够很好解决里程焦虑和电池成本过高的问题。

目前电池更换站集成电池充电、电池换电功能，从车辆更换下来的待充电电池包需通过电池包存取机构放入充电区，该电池包存取机构需从充电区选取满足换电需求的电池包运送至电池包缓存区。待充电的亏电电池包和待更换的满电电池包的选取方案涉及电池更换时间、电池更换效率、电能耗能等方面。

目前从电池仓的存入/取出采用随机方式，即随机选取电池仓位放入亏电电池包，随机从电池仓中选取满电电池包至电池包缓存区，由于电池仓位与电池包缓存区之间有一定距离，不能较优存、取电池包，致使运输电池包的电池包存取机构存在运动时间长、运动能耗大，换电等待时间长等缺点。

为解决上述技术问题，本申请实施例提供了一种电池包存取方法、系统、介质及充换电站。

请参阅图1，其示出了本申请实施例提供的一种实施环境的示意图。如图1所示，该实施环境包括换电区11、电池包缓存区12、电池包存取机构13、电池仓14和导轨15。

具体的，换电区11为给电动汽车10进行电池更换的区域；电池包缓存区12为存放待充电的亏电电池包和充满电的满电电池包的区域；电池包存取机构13沿着导轨15，将电池包缓存区12的亏电电池包存入电池仓14进行充电，以及将电池仓14中的满电电池包取出并放入电池包缓存区；导轨15为电池包存取机构13的行驶轨迹；电池仓14用于对亏电电池包充电和存储电池包，电池仓包括至少一个电池仓单元141(即电池仓的列)，每个电池仓单元141包括至少一层电池仓，每层电池仓包括一个电池仓位，每个电池仓位用于存储电池包142。

需要说明的是，图1仅仅为一种示例。在实际应用中，本申请实施例提供的电池包存取方法还可以应用于其他实施环境，在此不对该电池包存取方法的实施环境做任何具体限定。

以下介绍本申请的一种电池包存取方法，图2是本申请实施例提供的一种电池包存取方法的流程示意图，本说明书提供了如实施例或流程图所述的方法操作步骤，但基于常规或者无创造性的劳动可以包括更多或者更少的操作步骤。实施例中列举的步骤顺序仅仅为众多步骤执行顺序中的一种方式，不代表唯一的执行顺序。在实际中的系统或服务器产品执行时，可以按照实施例或者附图所示的方法顺序执行或者并行执行(例如并行处理器或者多线程处理的环境)。具体的如图2所示，所述方法可以包括：

S201，响应于电池包充换电请求，根据电池仓内第一仓位的位置，与电池包缓存区相对于所述电池仓的相对位置，确定第一目标仓位，所述第一仓位表征所述电池仓内空的电池仓位。

当电动汽车有充换电池的需求时，电动汽车驶入到换电区，在换电区将电动汽车上的待充电的亏电电池包卸下，并将亏电电池包放入电池包缓存区启动电池包充换电，然后等待充换电。

电池包充换电系统接收到电池包充换电请求，或者检测到电池包缓存区中有需要待换的亏电电池包后，根据电池仓内各个电池仓位所存储的电池包的信息，确定第一目标仓位。

为了对电池仓内的每个电池仓单元进行定位，在本申请实施例中，参照图3所示，在所述根据电池仓内第一仓位的位置，与电池包缓存区相对于所述电池仓的相对位置，确定第一目标仓位之前，所述方法还包括：

S301，为所述电池仓中每个电池仓位设置位置标签，所述位置标签包括第一指示标签和第二指示标签，所述第一指示标签和所述第二指示标签均是大于零的正整数，所述第一指示标签用于指示对应电池仓位在所述电池仓中的电池仓单元，所述第二指示标签用于指示对应电池仓位的层级。

在本申请实施例中，电池包存取机构在存取电池包的过程中沿着导轨运动，导轨运动过程中经过不同的电池仓单元，电池包存取机构中的抓取组件通过升降方式定位到电池仓单元的目标仓位进行存取操作，而电池仓单元的每一层均只包括一个电池仓位，因而，电池包存取机构的运动时长和能量消耗与目标仓位所处的电池仓单元和层级有关。

为便于计算，以电池仓的第一个或最后一个电池仓单元的第一层电池仓位为基准点，以导轨运行方向为X正方向，电池仓垂直地面向上方向为Z轴正方向，电池包存取机构存取电池包的方向为Y轴正方向，建立坐标系为每个电池仓位设置位置标签。由于Y方向为电池包存取机构存取电池包的方向，电池包存取机构的运动距离固定，因而本申请实施例仅考虑X方向和Z方向的运动。

参照图4中所示，电池仓中有8个电池仓单元，每个电池仓单元有三层电池仓位，电池仓中包括空的电池仓位3、充满电的电池仓位1，以及待充电或充电中的电池仓位2。比如，数字4所处的电池仓位可以用坐标X₄Z₁表示；相应的，其对应的位置标签为4,1，其中，4为第一指示标签，表示该电池仓位在电池仓中的第4个电池仓单元；1为第二指示标签，表示该电池仓位在第一层；相应的，位置标签4,1表示该电池仓位在电池仓的第4个电池仓单元的第一层。再比如，数字7所处的电池仓位可以用坐标X₇Z₂表示；相应的，其对应的位置标签为7,2，其中，7为第一指示标签，表示该电池仓位在电池仓中的第7个电池仓单元；2为第二指示标签，表示该电池仓位在第二层；相应的，位置标签7,2表示该电池仓位在电池仓的第7个电池仓单元的第2层。

在本申请实施例中，电池包缓存区作为电池包存取机构运输的起始位置，第一目标仓位为运输亏电电池包的第一个目标位置。第一目标仓位是存入亏电电池包的空的电池仓位，电池包存取机构在存入过程中，主要涉及到从电池包缓存区的位置，到空的电池仓位的位置之间的运动，因而可以基于电池包缓存区相对于电池仓的相对位置对应的第一指示标签和第二指示标签，与空的电池仓位对应的第一指示标签和第二指示标签，来确定第一目标仓位，减少存入时间。

具体如图5中所示，所述根据电池仓内第一仓位的位置，与电池包缓存区相对于所述电池仓的相对位置，确定第一目标仓位，包括：

S2011，确定所述电池仓中是否存在所述第一仓位，若存在，则获取所述电池仓中所有所述第一仓位对应的位置标签。

在本申请实施例中，电池包存取系统先确定电池仓中是否存在空的电池仓位，若存在，则获取电池仓中所有空的电池仓位的位置标签；若不存在，则向电池包存取机构发送等待指令或则不向电池包存取机构发送任何指令，以使电池包存取机构保留在原地等待存取电池包的存取指令。

S2012，对于每个所述第一仓位，计算所述第一仓位对应的第一差值和第二差值，所述第一差值表征所述第一仓位对应的第一指示标签与所述相对位置对应的第一指示标签之差的绝对值，所述第二差值表征所述第一仓位对应的第二指示标签与所述相对位置对应的第二指示标签之差的绝对值。

在本申请实施例中，电池包缓存区相对于电池仓的相对位置表征电池包缓存区位于电池仓的电池仓单元的位置，该相对位置也是电池包存取机构的起始位置。如图4中所示，电池包存取系统获取到的相对位置的坐标为X₄Z₁，即电池包缓存区位于电池仓的第4电池仓单元的位置。相应的，相对位置对应的第一指示标签为4，第二指示标签为1。若获取到的第一仓位对应的坐标为X₁Z₃，则该第一仓位对应的第一差值为|1-4|＝3，该第一仓位对应的第二差值为|3-1|＝2。在具体实施时，相对位置可以进行标定设置。

S2013，根据各个所述第一仓位对应的第一差值和第二差值，确定所述第一目标仓位。

如图6中所示，所述根据各个所述第一仓位对应的第一差值和第二差值，确定所述第一目标仓位，包括：

S20131，选取各个所述第一仓位对应的第一差值中的最小值，得到第一最小值。

通过获取第一差值中的最小值，可以确定离电池包缓存区最近的电池仓单元，即优先选取离电池包缓存区最近的电池仓单元中的电池仓位为第一目标仓位。

S20132，判断所述第一最小值的个数是否为1。

若所述第一最小值的个数为1，则执行步骤S20133；若所述第一最小值的个数大于1，则执行步骤S20134。

S20133，将所述第一最小值对应的第一仓位确定为所述第一目标仓位。

如果第一最小值的个数为1，即距离电池包缓存区最近的电池仓单元中，只有一个空的电池仓位，那么可以直接将该电池仓位作为存放亏电电池包的电池仓位，第一目标仓位获取流程结束。

S20134，选取各个所述第一仓位对应的第二差值中的最小值，得到第二最小值。

如果第一最小值的个数大于1，表示有两个或多个电池仓单元中的电池仓位或者一个电池仓单元中的两个或多个电池仓位是空的电池仓位。比如相对位置的坐标为X₄Z₁(第4个电池仓单元的第一层)的情况下，可能存在X₅Z₁(第5个电池仓单元的第一层)和X₃Z₁(第三个电池仓单元的第一层)处电池仓位是空仓位，或者X₅Z₁(第5个电池仓单元的第一层)和X₅Z₂(第5个电池仓单元的第二层)处电池仓位是空仓位。此时，可以继续根据第二差值，即所处的层级是否相同进行确定。

S20135，判断所述第二最小值的个数是否为1。

若所述第二最小值的个数为1，则执行步骤S20136；若所述第二最小值的个数大于1，则执行步骤S20137。

S20136，将所述第二最小值对应的第一仓位确定为所述第一目标仓位。

通过获取第二差值中的最小值，可以确定离电池包缓存区最近的电池仓单元，且电池仓位所处的层级与相对位置所处的层级相同或层级最近，可以使电池包存取机构的抓取组件不用进行升降或者升降的距离最小，减小电池包存取机构的能量消耗。比如X₅Z₁和X₅Z₂，由于X₅Z₁和X₄Z₁位置都是处于相同层级，因而将X₅Z₁确定为第一目标仓位。

S20137，从所述第二最小值对应的第一仓位中随机选取一个作为所述第一目标仓位。

比如相对位置的坐标为X₄Z₁(第4个电池仓单元的第一层)的情况下，第二最小值对应的第一仓位对应的坐标为X₅Z₁和X₃Z₁，即第5个电池仓单元的第一层和第三个电池仓单元的第一层，存储到这两个电池仓位所行使的距离和转区组件所消耗的能耗相近，因而可随机选取一个作为第一目标仓位。

以相对位置的坐标为X₄Z₁，以及获取到的所有第一仓位对应的坐标为X₁Z₃，X₂Z₁，X₃Z₂，X₅Z₃，X₆Z₁，X₈Z₂,和X₇Z₃例，各个第一仓位对应的第一差值和第二差值分别可以表示为(3,2)，(2,0)，(1,1)，(1,2)，(2,0)，(4,1)和(3,2)，则各个第一仓位对应的第一差值中{3,2,1,1,2,4,3}最小值为1，第一最小值包括两个，对应的第一仓位的坐标为X₃Z₂和X₅Z₃。这两个第一仓位对应的第二差值分别为1和2，那么选取第二差值中最小值1对应的第一仓位为第一目标仓位，即坐标为X₃Z₂的第一仓位为第一目标仓位。

S202，向电池包存取机构发送用于存储电池包的存储指令，所述存储指令包括所述第一目标仓位，以使所述电池包存取机构将从所述电池包缓存区获取的亏电电池包存入所述第一目标仓位。

S203，响应于所述电池包存取机构的完成存储指令，根据所述电池仓内第二仓位的位置，与所述第一目标仓位的位置和所述相对位置，确定第二目标仓位，所述第二仓位表征所述电池仓内电池包已充满电的电池仓位。

参照图7中所示，所述根据所述电池仓内第二仓位的位置，与所述第一目标仓位的位置和所述相对位置，确定第二目标仓位，包括：

S2031，确定所述电池仓中是否存在所述第二仓位。

S2032，若存在，则获取所述电池仓中所有所述第二仓位对应的位置标签。

S2033，对于每个所述第二仓位，计算所述第二仓位对应的第三差值，所述第三差值表征所述第二仓位对应的第一指示标签与所述相对位置对应的第一指示标签之差的绝对值。

在本申请实施例中，电池包存取机构在获取满电电池包的过程中，涉及到两个过程：一是从第一目标仓位移动到第二目标仓位，二是从第二目标仓位移动到电池包缓存区。从第一目标仓位移动到第二目标仓位的过程中电池包存取机构是属于空载，从第二目标仓位移动到电池包缓存区的过程中电池包存取机构是属于负载，为了减少电池包存取结构的能耗，以最小化负载距离为目标，首先考虑离相对位置距离较近的第二仓位，因而先根据第三差值进行第二目标仓位的选取。

S2034，根据各个所述第二仓位对应的第三差值，确定所述第二目标仓位。

具体可参见图8中所示，所述根据各个所述第二仓位对应的第三差值，确定所述第二目标仓位，包括：

S20341，选取各个所述第二仓位对应的第三差值中的最小值，得到第三最小值。

S20342，判断所述第三最小值的个数是否为1。

若所述第三最小值的个数为1，则执行步骤S20343；若所述第三最小值的个数大于1，则执行步骤S20344。

S20343，将所述第三最小值对应的第二仓位确定为所述第二目标仓位。

S20344，根据所述第一目标仓位，从所述第三最小值对应的第二仓位中选取一个作为第二目标仓位。

当第三差值中存在多个最小值时，也即有两个电池仓单元中的电池仓位或者一个电池仓单元中的两个或多个电池仓位是满电电池仓位，比如相对位置的坐标为X₄Z₁(第4个电池仓单元的第一层)的情况下，可能存在X₅Z₁(第5个电池仓单元的第一层)和X₃Z₁(第三个电池仓单元的第一层)处电池仓位是满电电池仓位，或者X₅Z₁(第5个电池仓单元的第一层)和X₅Z₂(第5个电池仓单元的第二层)处电池仓位是满电电池仓位。

与选取第一目标仓位不同的是，此时需要考虑第一目标仓位的位置，也就是电池包存取机构当前所处的位置进行选择。

具体如图9中所示，所述根据所述第一目标仓位，从所述第三最小值对应的第二仓位中选取一个作为第二目标仓位，包括：

S203441，对每个所述第三最小值对应的第二仓位，计算所述第二仓位对应的第四差值，所述第四差值表征所述第二仓位对应的第一指示标签与所述第一目标仓位对应的第一指示标签之差的绝对值。

S203442，选取各个所述第二仓位对应的第四差值中的最小值，得到第四最小值。

S203443，判断所述第四最小值的个数是否为1。

若所述第四最小值的个数为1，则执行步骤S203444；若所述第四最小值的个数大于1，则执行步骤S203445。

S203444，将所述第四最小值对应的第二仓位确定为所述第二目标仓位。

S203445，从所述第四最小值对应的第二仓位中随机选取一个作为所述第二目标仓位。

比如，第三最小值对应的第二仓位的坐标为X₅Z₁和X₃Z₁，而第一目标仓位的坐标是X₅Z₂，则从X₅Z₁和X₃Z₁中随机选取一个作为第二目标仓位。

以相对位置的坐标为X₄Z₁，以及获取到的所有第二仓位对应的坐标为X₃Z₁，X₅Z₃，X₆Z₂和X₈Z₁例，各个第二仓位对应的第三差值分别可以表示为1，1，2和4，则各个第二仓位对应的第三差值中最小值为1，第三最小值包括两个，对应的第二仓位的坐标为X₃Z₁，X₅Z₃。若第一目标仓位为X₅Z₂，则这两个第二仓位对应的第四差值分别为2和0，那么选取第四差值中最小值0对应的第二仓位为第二目标仓位，即坐标位X₅Z₃的第二仓位为第二目标仓位。

S204，若所述第二目标仓位存在，则向所述电池包存取机构发送用于获取电池包的获取指令，所述获取指令包括所述第二目标仓位，以使所述电池包存取机构从所述第一目标仓位移动到所述第二目标仓位，并将从所述第二目标仓位获取的满电电池包存入所述电池包缓存区。

在本申请实施例中，若电池仓中不存在充满电的满电电池包，即第二目标仓位不存在，那么需要将电池包存取机构移动到电池仓内电池包的剩余充电量最小的电池仓位的位置，以节省电池包存储机构等待电池包充电完成的时间。

继续参照图3中所示，本申请实施例的电池包存取方法还包括：

S302，若所述第二目标仓位不存在，则根据所述电池仓内第三仓位的位置，与所述相对位置，确定第三目标仓位，所述第三仓位表征所述电池仓内电池包的剩余充电量最小的电池仓位。

在本申请实施例中，从第三仓位中选取第三目标仓位的处理流程与从第一仓位中选取第一目标仓位的处理流程相同。具体的，步骤S302包括：

(1)确定所述电池仓中所有所述第三仓位的位置标签；

(2)若所述第三仓位的个数为1，则将所述第三仓位确定为所述第二目标仓位；

(3)若所述第三仓位的个数大于1，则对于每个所述第三仓位，计算所述第三仓位对应的第五差值和第六差值，其中，所述第五差值表征所述第三仓位对应的第一指示标签与所述相对位置对应的第一指示标签之差的绝对值，所述第六差值表征所述第三仓位对应的第二指示标签与所述相对位置对应的第二指示标签之差的绝对值；

(3)根据各个所述第三仓位对应的第五差值和第六差值，确定所述第二目标仓位。

具体的，选取各个所述第三仓位对应的第五差值中的最小值，得到第五最小值；若所述第五最小值的个数为1，则将所述第五最小值对应的第三仓位确定为所述第三目标仓位；若所述第五最小值的个数大于1，则选取各个所述第三仓位对应的第六差值中的最小值，得到第六最小值；若所述第六最小值的个数为1，则将所述第六最小值对应的第三仓位确定为所述第三目标仓位；若所述第六最小值的个数大于1，则从所述第六最小值对应的第三仓位中随机选取一个作为所述第三目标仓位。

S303，向所述电池包存取机构发送用于等待电池包充电的停留指令，所述停留指令包括所述第三目标仓位，以使所述电池包存取机构从所述第一目标仓位移动到所述第三目标仓位，并停留在所述第三目标仓位。

在本申请实施例中，电池包存取机构从电池包缓存区获取亏电电池包后存入第一目标仓位，然后从第一目标仓位移动到第二目标仓位，获取第二目标仓位内的满电电池包，并将满电电池包存入到电池包缓存区，完成一次存/取的步骤。如果电池仓内所有的电池包都还未充满电，则电池包存取机构从第一目标仓位移动到第三目标仓位，等待电池包充满电后获取充满电的电池包，完成一次存/取的步骤。

由此可见，运输亏电电池包和满电电池包是同一个电池包存取机构完成，电池包存取机构执行步骤是循环进行，即电池包存放->电池包获取->电池包存放->电池包获取……，因而通过优化电池包存取机构完成当前一次存/取步骤，到执行下一次存/取步骤前停留的位置，减少执行存/取步骤时间，节省运输耗能。

由上述实施例提供的技术方案可见，本申请实施例提供的的电池包存取方法根据电池包缓存区的位置确定亏电电池包存入电池仓的第一目标仓位，减少存入时间；根据存入亏电电池包的第一目标仓位和电池包缓存区位置确定取满电电池包的第二目标仓位，减少获取时间；通过对电池包存取机构执行一次存/取步骤中的电池仓位进行优化，减少电池包存取机构运动时长和能量消耗，进而减少更换电池等待时长，提高了电池更换效率、节约运营成本以及提升了用户体验。

本申请实施例还提供了一种电池包存取系统，参照图10中所示，所述系统包括：

第一目标仓位确定模块91，用于响应于电池包充换电请求，根据电池仓内第一仓位的位置，与电池包缓存区相对于所述电池仓的相对位置，确定第一目标仓位，所述第一仓位表征所述电池仓内空的电池仓位；

第一指令下发模块92，用于向电池包存取机构发送用于存储电池包的存储指令，所述存储指令包括所述第一目标仓位，以使所述电池包存取机构将从所述电池包缓存区获取的亏电电池包存入所述第一目标仓位；

第二目标仓位确定模块93，用于响应于所述电池包存取机构的完成存储指令，根据所述电池仓内第二仓位的位置，与所述第一目标仓位的位置和所述相对位置，确定第二目标仓位，所述第二仓位表征所述电池仓内电池包已充满电的电池仓位；

第二指令下发模块94，用于若所述第二目标仓位存在，则向所述电池包存取机构发送用于获取电池包的获取指令，所述获取指令包括所述第二目标仓位，以使所述电池包存取机构从所述第一目标仓位移动到所述第二目标仓位，并将从所述第二目标仓位获取的满电电池包存入所述电池包缓存区。

在一些实施例中，参照图11中所示，所述系统还包括：

位置坐标建立模块95，用于为所述电池仓中每个电池仓位设置位置标签，所述位置标签包括第一指示标签和第二指示标签，所述第一指示标签和所述第二指示标签均是大于零的正整数，所述第一指示标签用于指示对应电池仓位在所述电池仓中的电池仓单元，所述第二指示标签用于指示对应电池仓位的层级。

具体的，所述第一目标仓位确定模块91包括：

第一仓位获取单元，用于确定所述电池仓中是否存在所述第一仓位，若存在，则获取所述电池仓中所有所述第一仓位对应的位置标签；

第一仓位计算单元，用于对于每个所述第一仓位，计算所述第一仓位对应的第一差值和第二差值，所述第一差值表征所述第一仓位对应的第一指示标签与所述相对位置对应的第一指示标签之差的绝对值，所述第二差值表征所述第一仓位对应的第二指示标签与所述相对位置对应的第二指示标签之差的绝对值；

第一仓位确定单元，用于根据各个所述第一仓位对应的第一差值和第二差值，确定所述第一目标仓位。

具体的，所述第一仓位确定单元包括：

第一选取单元，用于选取各个所述第一仓位对应的第一差值中的最小值，得到第一最小值；

第一目标确定单元，用于将所述第一最小值对应的第一仓位确定为所述第一目标仓位；

第二选取单元，用于选取各个所述第一仓位对应的第二差值中的最小值，得到第二最小值；

第二目标确定单元，用于将所述第二最小值对应的第一仓位确定为所述第一目标仓位；

第三目标确定单元，用于从所述第二最小值对应的第一仓位中随机选取一个作为所述第一目标仓位。

在一些实施例中，第二目标仓位确定模块93包括：

第二仓位获取单元，用于确定所述电池仓中是否存在所述第二仓位；

第二仓位判断单元，用于获取所述电池仓中所有所述第二仓位对应的位置标签；

第二仓位计算单元，用于对于每个所述第二仓位，计算所述第二仓位对应的第三差值，所述第三差值表征所述第二仓位对应的第一指示标签与所述相对位置对应的第一指示标签之差的绝对值；

第二仓位确定单元，用于根据各个所述第二仓位对应的第三差值，确定所述第二目标仓位。

具体的，所述第二仓位确定单元包括：

第三选取单元，用于选取各个所述第二仓位对应的第三差值中的最小值，得到第三最小值；

第四目标确定单元，用于将所述第三最小值对应的第二仓位确定为所述第二目标仓位；

第四选取单元，用于根据所述第一目标仓位，从所述第三最小值对应的第二仓位中选取一个作为第二目标仓位。

具体的，所述第四选取单元包括：

第三仓位计算单元，用于对每个所述第三最小值对应的第二仓位，计算所述第二仓位对应的第四差值，所述第四差值表征所述第二仓位对应的第一指示标签与所述第一目标仓位对应的第一指示标签之差的绝对值；

第五选取单元，用于选取各个所述第二仓位对应的第四差值中的最小值，得到第四最小值；

第五目标确定单元，用于将所述第四最小值对应的第二仓位确定为所述第二目标仓位；

第六目标确定单元，用于从所述第四最小值对应的第二仓位中随机选取一个作为所述第二目标仓位。

在一些实施例中，继续参照图11中所示，所述系统还包括：

第三目标仓位确定模块96，用于根据所述电池仓内第三仓位的位置，与所述相对位置，确定第三目标仓位，所述第三仓位表征所述电池仓内电池包的剩余充电量最小的电池仓位；

第三指令下发模块97，用于向所述电池包存取机构发送用于等待电池包充电的停留指令，所述停留指令包括所述第三目标仓位，以使所述电池包存取机构从所述第一目标仓位移动到所述第三目标仓位，并停留在所述第三目标仓位。

在实际应用中，电池包存取系统控制电池包存取机构的流程可参照图12所示，电池包存取系统首先确定存入电池仓位即第一目标仓位，在电池包存取机构存入完成后，确定电池仓中是否有充满电的满电电池包；如果有，则确定取出满电电池包的电池仓位；如果没有，则确定电池包存取机构停留的电池仓位，当该电池仓位充电完成后下发获取指令给电池包存取机构；当电池包存取机构取出完成后，控制流程结束。

需要说明的是，上述实施例提供的系统，在实现其功能时，仅以上述各功能模块的划分进行举例说明，实际应用中，可以根据需要而将上述功能分配由不同的功能模块完成，即将设备的内部结构划分成不同的功能模块，以完成以上描述的全部或者部分功能。另外，上述实施例提供的系统与方法实施例属于同一构思，其具体实现过程详见方法实施例，这里不再赘述。

本申请实施例还提供了一种充换电站，所述充换电站中设置了本申请实施例提供的电池包存取系统。

本申请实施例还提供一种电子设备，该电子设备包括处理器和存储器，该存储器中存储有至少一条指令或至少一段程序，该至少一条指令或该至少一段程序由该处理器加载并执行以实现如上述方法实施例所提供的电池包存取方法。

进一步地，图13示出了一种用于实现本申请实施例所提供的电池包存取方法的电子设备的硬件结构示意图，该电子设备可以参与构成或包含本申请实施例所提供的电池包存取系统。如图13所示，电子设备50可以包括一个或多个(图中采用502a、502b，……，502n来示出)处理器502(处理器502可以包括但不限于微处理器MCU或可编程逻辑器件FPGA等的处理装置)、用于存储数据的存储器504、以及用于通信功能的传输装置506。除此以外，还可以包括：显示器、输入/输出接口(I/O接口)、通用串行总线(USB)端口(可以作为I/O接口的端口中的一个端口被包括)、网络接口、电源和/或相机。本领域普通技术人员可以理解，图13所示的结构仅为示意，其并不对上述电子装置的结构造成限定。例如，电子设备50还可包括比图13中所示更多或者更少的组件，或者具有与图13所示不同的配置。

应当注意到的是上述一个或多个处理器502和/或其他数据处理电路在本文中通常可以被称为“数据处理电路”。该数据处理电路可以全部或部分的体现为软件、硬件、固件或其他任意组合。此外，数据处理电路可为单个独立的处理模块，或全部或部分的结合到电子设备50(或移动设备)中的其他元件中的任意一个内。如本申请实施例中所涉及到的，该数据处理电路作为一种处理器控制(例如与接口连接的可变电阻终端路径的选择)。

存储器504可用于存储应用软件的软件程序以及模块，如本申请实施例中所述的方法对应的程序指令/数据存储装置，处理器502通过运行存储在存储器504内的软件程序以及模块，从而执行各种功能应用以及数据处理，即实现上述的电池包存取方法。存储器504可包括高速随机存储器，还可包括非易失性存储器，如一个或者多个磁性存储装置、闪存、或者其他非易失性固态存储器。在一些实例中，存储器504可进一步包括相对于处理器502远程设置的存储器，这些远程存储器可以通过网络连接至电子设备50。上述网络的实例包括但不限于互联网、企业内部网、局域网、移动通信网及其组合。

传输装置506用于经由一个网络接收或者发送数据。上述的网络具体实例可包括电子设备50的通信供应商提供的无线网络。在一个示例中，传输装置506包括一个网络适配器(NetworkInterfaceController，NIC)，其可通过基站与其他网络设备相连从而可与互联网进行通讯。在一个实施例中，传输装置506可以为射频(RadioFrequency，RF)模块，其用于通过无线方式与互联网进行通讯。

显示器可以例如触摸屏式的液晶显示器(LCD)，该液晶显示器可使得用户能够与电子设备50(或移动设备)的用户界面进行交互。

本申请实施例还提供了一种计算机存储介质，该计算机存储介质可设置于电子设备之中以保存用于实现方法实施例中电池包存取方法相关的至少一条指令或至少一段程序，该至少一条指令或至少一段程序由处理器加载并执行以实现如上述方法实施例提供的电池包存取方法。

可选地，在本实施例中，上述存储介质可以位于计算机网络的多个网络服务器中的至少一个网络服务器。可选地，在本实施例中，上述存储介质可以包括但不限于：U盘、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、移动硬盘、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

需要说明的是：上述本申请实施例先后顺序仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。且上述对本说明书特定实施例进行了描述。其它实施例在所附权利要求书的范围内。在一些情况下，在权利要求书中记载的动作或步骤可以按照不同于实施例中的顺序来执行并且仍然可以实现期望的结果。另外，在附图中描绘的过程不一定要求示出的特定顺序或者连续顺序才能实现期望的结果。在某些实施方式中，多任务处理和并行处理也是可以的或者可能是有利的。

本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。尤其，对于装置和电子设备实施例而言，由于其基本相似于方法实施例，所以描述的比较简单，相关之处参见方法实施例的部分说明即可。

上述说明已经充分揭露了本申请的具体实施方式。需要指出的是，熟悉该领域的技术人员对本申请的具体实施方式所做的任何改动均不脱离本申请的权利要求书的范围。相应地，本申请的权利要求的范围也并不仅仅局限于前述具体实施方式。

Claims (9)

1.一种电池包存取方法，其特征在于，所述方法包括：

为电池仓中每个电池仓位设置位置标签，所述位置标签包括第一指示标签和第二指示标签，所述第一指示标签和所述第二指示标签均是大于零的正整数，所述第一指示标签用于指示对应电池仓位在所述电池仓中的电池仓单元，所述第二指示标签用于指示对应电池仓位的层级,响应于电池包充换电请求，根据电池仓内第一仓位的位置，与电池包缓存区相对于所述电池仓的相对位置，确定第一目标仓位，所述第一仓位表征所述电池仓内空的电池仓位；

向电池包存取机构发送用于存储电池包的存储指令，所述存储指令包括所述第一目标仓位，以使所述电池包存取机构将从所述电池包缓存区获取的亏电电池包存入所述第一目标仓位；

响应于所述电池包存取机构的完成存储指令，根据所述电池仓内第二仓位的位置，与所述第一目标仓位的位置和所述相对位置，确定第二目标仓位，所述第二仓位表征所述电池仓内电池包已充满电的电池仓位；

若所述第二目标仓位存在，则向所述电池包存取机构发送用于获取电池包的获取指令，所述获取指令包括所述第二目标仓位，以使所述电池包存取机构从所述第一目标仓位移动到所述第二目标仓位，并将从所述第二目标仓位获取的满电电池包存入所述电池包缓存区。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据电池仓内第一仓位的位置，与电池包缓存区相对于所述电池仓的相对位置，确定第一目标仓位，包括：

确定所述电池仓中是否存在所述第一仓位，若存在，则获取所述电池仓中所有所述第一仓位对应的位置标签；

对于每个所述第一仓位，计算所述第一仓位对应的第一差值和第二差值，所述第一差值表征所述第一仓位对应的第一指示标签与所述相对位置对应的第一指示标签之差的绝对值，所述第二差值表征所述第一仓位对应的第二指示标签与所述相对位置对应的第二指示标签之差的绝对值；

根据各个所述第一仓位对应的第一差值和第二差值，确定所述第一目标仓位。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述根据各个所述第一仓位对应的第一差值和第二差值，确定所述第一目标仓位，包括：

选取各个所述第一仓位对应的第一差值中的最小值，得到第一最小值；

若所述第一最小值的个数为1，则将所述第一最小值对应的第一仓位确定为所述第一目标仓位；

若所述第一最小值的个数大于1，则选取各个最小仓位对应的第二差值中的最小值，得到第二最小值，所述最小仓位为所述第一最小值对应的第一仓位；

若所述第二最小值的个数为1，则将所述第二最小值对应的第一仓位确定为所述第一目标仓位；

若所述第二最小值的个数大于1，则从所述第二最小值对应的第一仓位中随机选取一个作为所述第一目标仓位。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述电池仓内第二仓位的位置，与所述第一目标仓位的位置和所述相对位置，确定第二目标仓位，包括：

确定所述电池仓中是否存在所述第二仓位；

若存在，则获取所述电池仓中所有所述第二仓位对应的位置标签；

对于每个所述第二仓位，计算所述第二仓位对应的第三差值，所述第三差值表征所述第二仓位对应的第一指示标签与所述相对位置对应的第一指示标签之差的绝对值；

选取各个所述第二仓位对应的第三差值中的最小值，得到第三最小值；

若所述第三最小值的个数为1，则将所述第三最小值对应的第二仓位确定为所述第二目标仓位；

若所述第三最小值的个数大于1，则根据所述第一目标仓位，从所述第三最小值对应的第二仓位中选取一个作为第二目标仓位。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述根据所述第一目标仓位，从所述第三最小值对应的第二仓位中选取一个作为第二目标仓位，包括：

对每个所述第三最小值对应的第二仓位，计算所述第二仓位对应的第四差值，所述第四差值表征所述第二仓位对应的第一指示标签与所述第一目标仓位对应的第一指示标签之差的绝对值；

选取各个所述第二仓位对应的第四差值中的最小值，得到第四最小值；

若所述第四最小值的个数为1，则将所述第四最小值对应的第二仓位确定为所述第二目标仓位；

若所述第四最小值的个数大于1，则从所述第四最小值对应的第二仓位中随机选取一个作为所述第二目标仓位。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

若所述第二目标仓位不存在，则根据所述电池仓内第三仓位的位置，与所述相对位置，确定第三目标仓位，所述第三仓位表征所述电池仓内电池包的剩余充电量最小的电池仓位；

向所述电池包存取机构发送用于等待电池包充电的停留指令，所述停留指令包括所述第三目标仓位，以使所述电池包存取机构从所述第一目标仓位移动到所述第三目标仓位，并停留在所述第三目标仓位。

7.一种电池包存取系统，其特征在于，所述系统包括：

第一目标仓位确定模块，用于为电池仓中每个电池仓位设置位置标签，所述位置标签包括第一指示标签和第二指示标签，所述第一指示标签和所述第二指示标签均是大于零的正整数，所述第一指示标签用于指示对应电池仓位在所述电池仓中的电池仓单元，所述第二指示标签用于指示对应电池仓位的层级,响应于电池包充换电请求，根据电池仓内第一仓位的位置，与电池包缓存区相对于所述电池仓的相对位置，确定第一目标仓位，所述第一仓位表征所述电池仓内空的电池仓位；

第一指令下发模块，用于向电池包存取机构发送用于存储电池包的存储指令，所述存储指令包括所述第一目标仓位，以使所述电池包存取机构将从所述电池包缓存区获取的亏电电池包存入所述第一目标仓位；

第二目标仓位确定模块，用于响应于所述电池包存取机构的完成存储指令，根据所述电池仓内第二仓位的位置，与所述第一目标仓位的位置和所述相对位置，确定第二目标仓位，所述第二仓位表征所述电池仓内电池包已充满电的电池仓位；

第二指令下发模块，用于若所述第二目标仓位存在，则向所述电池包存取机构发送用于获取电池包的获取指令，所述获取指令包括所述第二目标仓位，以使所述电池包存取机构从所述第一目标仓位移动到所述第二目标仓位，并将从所述第二目标仓位获取的满电电池包存入所述电池包缓存区。

8.一种充换电站，其特征在于，所述充换电站包括如权利要求7所述的电池包存取系统。

9.一种计算机存储介质，其特征在于，所述计算机存储介质中存储有至少一条指令或至少一段程序，所述至少一条指令或至少一段程序由处理器加载并执行以实现如权利要求1-6任一项所述的方法。

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