CN111959338B - 一种电动车辆的换电方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种电动车辆的换电方法，所述方法包括：将动力电池托举平台向上升起至预设位置后，利用驱动电机驱动加解锁套筒旋转，使得所述加解锁套筒向着所述解锁螺母的拧紧方向进行第一次认帽；监测所述驱动电机的驱动扭矩以判断第一次认帽是否成功；若第一次认帽成功，向着所述解锁螺母的拧松方向进行第一次解锁；监测所述驱动电机的驱动扭矩和旋转圈数以判断第一次解锁是否成功；若第一次解锁成功，降低所述动力电池托举平台以判断所述动力电池是否卸载至动力电池托举平台；若所述动力电池卸载至动力电池托举平台，确认解锁完成。实施本发明，可提高单次电池换电成功率，提升用户体验，减少维护操作。

Description

一种电动车辆的换电方法

技术领域

本发明涉及换电站领域，特别涉及一种电动车辆的换电方法。

背景技术

目前电动汽车动力电池的电力补给方式一般分为带车插充和更换电池两种方式，其中插充方式有慢充和快充两种模式。采用插充方式，存在如下缺陷：1、电池的初期投资成本较大，在一定程度上阻碍了电动汽车的普及；2、充电时间太长，至少要2～4小时，与普通汽车的加油相比，电动汽车补给能源所花费的时间太长，非常不便捷，远远不能满足人们的需要。而快充模式对电池会有较大损伤，导致缩短电池的使用寿命。

采用“车电分离”的换电模式，通过集中充电，可以有效地解决带车插充问题。而换电模式不仅需要相应的换电设备、加解锁装置及锁止机构，还需要一套完善的加解锁策略来实现：1)确保动力电池被牢固地安装在车身上；2)确保需要更换的电池包被完全拆卸下来；3)提高单次换电成功率，提升用户体验，减少维护成本。

发明内容

本发明提供一种电动车辆的换电方法，以提高单次电池换电成功率，提升用户体验，减少维护操作。

本发明第一方面提供一种电动车辆的换电方法，所述电动车辆包括动力电池以及用于锁止所述动力电池的上锁止机构和下锁止机构，所述下锁止机构包括用于加解锁所述上锁止机构和所述下锁止机构的解锁螺母，所述方法包括：将动力电池托举平台向上升起至预设位置后，利用驱动电机驱动加解锁套筒旋转，使得所述加解锁套筒向着所述解锁螺母的拧紧方向进行第一次认帽；监测所述驱动电机的驱动扭矩以判断第一次认帽是否成功；在所述驱动电机的驱动扭矩大于等于预设认帽扭矩时，判定第一次认帽成功，并向着所述解锁螺母的拧松方向进行第一次解锁；监测所述驱动电机的驱动扭矩和旋转圈数以判断第一次解锁是否成功；在所述驱动电机的驱动扭矩大于等于预设解锁扭矩且旋转圈数大于等于预设目标解锁圈数时，判定第一次解锁成功，并降低所述动力电池托举平台以判断所述动力电池是否卸载至动力电池托举平台；在所述动力电池成功卸载至所述动力电池托举平台时，确认解锁完成。

进一步地，在向着所述解锁螺母的拧松方向进行第一次解锁的步骤之前，所述方法还包括：在第一次认帽失败时，利用驱动电机驱动加解锁套筒旋转，使得所述加解锁套筒向着所述解锁螺母的拧紧方向进行第二次认帽；监测所述驱动电机的驱动扭矩以判断第二次认帽是否成功；在所述驱动电机的驱动扭矩大于等于预设认帽扭矩时，判定第二次认帽成功，并执行向着所述解锁螺母的拧松方向进行第一次解锁的步骤。

进一步地，所述方法还包括：在第二次认帽失败时，发出第一换电失败提示信息，以提醒车辆驶出。

进一步地，在降低所述动力电池托举平台的步骤之前，所述方法还包括：在第一次解锁失败时，向着所述解锁螺母的拧松方向进行第二次解锁；监测所述驱动电机的驱动扭矩和旋转圈数以判断第二次解锁是否成功；在所述驱动电机的驱动扭矩大于等于预设解锁扭矩且第二次解锁过程中所述驱动电机的旋转圈数与第一次解锁过程中所述驱动电机的旋转圈数之和大于等于预设解锁目标圈数时，判定第二次解锁成功，并执行降低所述动力电池托举平台的步骤。

进一步地，所述方法还包括：在第二次解锁失败时，对所述动力电池进行重新加锁；监测所述驱动电机的驱动扭矩和旋转圈数以判断重新加锁是否成功；在所述驱动电机的驱动扭矩大于等于预设加锁扭矩且重新加锁过程中所述驱动电机的旋转圈数大于等于第一次解锁过程与第二次解锁过程所述驱动电机的旋转圈数之和时，判定重新加锁成功，并发出第一换电提示信息，以提醒车辆驶出；在所述驱动电机的驱动扭矩小于预设加锁扭矩或重新加锁过程中所述驱动电机的旋转圈数小于第一次解锁过程与第二次解锁过程所述驱动电机的旋转圈数之和时，判定重新加锁失败，并发出第二换电失败提示信息，以提示人员撤离。

本发明第二方面提供一种电动车辆的换电方法，所述电动车辆包括动力电池以及用于锁止所述动力电池的上锁止机构和下锁止机构，所述下锁止机构包括用于加解锁所述上锁止机构和所述下锁止机构的解锁螺母，所述方法包括：将承载有所述动力电池的动力电池托举平台向上升起至预设位置后，利用驱动电机驱动加解锁套筒旋转，使得所述加解锁套筒向着所述解锁螺母的拧松方向进行第一次认帽；监测所述驱动电机的驱动扭矩以判断第一次认帽是否成功；在所述驱动电机的驱动扭矩大于等于预设认帽扭矩时，判定第一次认帽成功，并向着所述解锁螺母的拧紧方向进行第一次加锁；监测所述驱动电机的驱动扭矩和旋转圈数以判断第一次加锁是否成功；在所述驱动电机的驱动扭矩大于等于预设加锁扭矩且旋转圈数大于等于预设目标加锁圈数时，判定第一次加锁成功，并降低所述动力电池托举平台以判断所述动力电池是否脱离动力电池托举平台；在所述动力电池成功脱离所述动力电池托举平台时，确认加锁完成。

进一步地，在向着所述解锁螺母的拧紧方向进行第一次加锁之前，所述方法还包括：在第一次认帽失败时，利用驱动电机驱动加解锁套筒旋转，使得所述加解锁套筒向着所述解锁螺母的拧松方向进行第二次认帽；监测所述驱动电机的驱动扭矩以判断第二次认帽是否成功；在所述驱动电机的驱动扭矩大于等于预设认帽扭矩时，判定第二次认帽成功，并执行向着所述解锁螺母的拧紧方向进行第一次加锁的步骤。

进一步地，所述方法还包括：在第二次认帽失败时，进行第二次换电。

进一步地，在降低所述动力电池托举平台的步骤之前，所述方法还包括：在第一次加锁失败时，向着所述解锁螺母的拧紧方向进行第二次加锁；监测所述驱动电机的驱动扭矩和旋转圈数以判断第二次加锁是否成功；在所述驱动电机的驱动扭矩大于等于预设加锁扭矩且第二次加锁过程中所述驱动电机的旋转圈数与第一次加锁过程中所述驱动电机的旋转圈数之和大于等于预设加锁目标圈数时，判定第二次加锁成功，并执行降低所述动力电池托举平台的步骤。

进一步地，所述方法还包括：在第二次加锁失败时，进行第二次换电。

由于上述技术方案，本发明具有如下有益效果：

在加解锁过程中，通过增加自动判断功能，可提高单次电池换电成功率，提升用户体验，减少维护操作；

在解锁过程中，通过增加二次认帽和二次解锁，可以提高单次解锁的成功率；

在加锁过程中，通过增加二次认帽和第二加锁，可以提高单次加锁的成功率；

在解锁过程中，若二次解锁未成功，会全部重新加锁，以使车辆驶出，从而减少解锁失败造成的换电站占用问题。

附图说明

为了更清楚地说明本发明的技术方案，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发明的一些实施例，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是本发明实施例提供的一种电动车辆的换电方法中上锁止机构和下锁止结构锁止的结构示意图；

图2是本发明实施例提供的一种电动车辆的换电方法的流程示意图；

图3是本发明实施例提供的一种电动车辆的换电方法的流程示意图。

附图中：10-上锁止机构，101-盖板，102-上锁体，103-浮动块；

20-下锁止机构，201-锁止球，202-顶出块，203-下锁体，204-第一限位机构，205-顶出杆，206-第二限位机构，208-解锁螺母。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明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发明一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。

需要说明的是，本发明的说明书和权利要求书及附图中的术语“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，以便这里描述的本发明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。

本发明实施例提供了一种电动车辆的换电方法，所述电动车辆包括动力电池以及用于锁紧所述动力电池的上锁止机构10和下锁止机构20，如图1所示，所述上锁止机构和所述下锁止机构锁止配合能够实现所述动力电池包的安装固定。

在一些实施例中，所述上锁止机构10包括盖板101、上锁体102和浮动块103，所述浮动块103设置在所述上锁体102内，所述浮动块103设有开口和第一内腔，所述开口与所述第一内腔相连通；

所述下锁止机构20能够通过所述开口伸入所述第一内腔，所述下锁止机构20包括锁止球201、顶出块202、下锁体203和顶出杆205，所述下锁体203为中空结构，所述锁止球201设置在所述下锁体203内，所述下锁体203设有开孔，所述锁止球201的至少部分能够伸出所述开孔并与所述浮动块103相抵接，所述顶出块202连接所述锁止球201和所述顶出杆205，所述顶出杆205用于控制所述顶出块202的位置以将所述锁止球201顶出所述开孔或使得所述锁止球201保持在所述下锁体203内。

所述顶出杆205包括顺次连接的第一凸台、螺纹部和第二凸台，所述第一凸台与所述顶出块202相连接，所述螺纹部设有第二外螺纹，所述下锁体203内壁面设有第一内螺纹，所述第一内螺纹与所述第二外螺纹相匹配，所述第一内螺纹与所述第二外螺纹螺纹配合使得所述顶出杆205相对于所述下锁体203轴向移动。

所述下锁止机构20还包括第一限位机构204和第二限位机构206，所述第一限位机构204设置在所述第一内螺纹靠近所述开孔的一侧，所述第二限位机构206设置在所述第一内螺纹远离所述开孔的一侧，所述第一限位机构204和所述第二限位机构206用于限制所述顶出杆205的行程。

所述下锁止机构20还包括解锁螺母208，所述解锁螺母208设有第二凹槽，所述第二凹槽与所述第二凸台相匹配，所述第二凹槽与所述第二凸台配合使得所述解锁螺母208与所述顶出杆205相对轴向移动和同步周向旋转。

如图2所示，所述电动车辆的换电方法包括：

步骤S10：将动力电池托举平台向上升起至预设位置后，利用驱动电机驱动加解锁套筒旋转，使得所述加解锁套筒向着所述解锁螺母的拧紧方向进行第一次认帽；

在本发明实施例中，所述解锁螺母的拧紧方向是指对所述解锁螺母施加锁紧旋转力以锁紧所述下锁止机构与所述上锁止机构的方向，所述第一次认帽是指加解锁套筒的内角腔体与所述解锁螺母的第一次匹配的过程。

在实际应用中，通过加解锁套筒、驱动电机(如伺服电机)和所述下锁止机构的配合来进行第一次认帽，其中，加解锁套筒是指一种端部具有内角腔体(如内六角腔体)的工具，用于与下锁止机构的解锁螺母进行配合以实现加解锁功能，驱动电机是指能够精确控制扭矩和圈数的电机，所述驱动电机与所述加解锁套筒连接，所述驱动电机输出驱动扭矩，所述驱动扭矩作用在加解锁套筒上以实现加解锁功能，具体的，第一次认帽的过程为，驱动电机输出驱动扭矩，所述驱动扭矩的方向为所述解锁螺母的拧紧方向，所述驱动扭矩作用在解锁套筒上，所述加解锁套筒端部的内角腔体在所述驱动扭矩的作用下与所述下锁止机构的解锁螺母进行匹配。

在解锁过程中，向着所述解锁螺母的拧紧方向进行认帽不仅可以使所述加解锁套筒的内角腔体能够与所述解锁螺母相匹配，而且由于所述加解锁套筒可以对所述解锁螺母施加朝向所述解锁螺母的拧紧方向的驱动扭矩，因此可以对所述解锁螺母的锁紧位置进行归零，从而便于后续解锁步骤中从该归零位置开始进行解锁。

步骤S20：监测所述驱动电机的驱动扭矩以判断第一次认帽是否成功；

在本发明实施例中，判断第一次认帽是否成功即判断所述加解锁套筒的内角腔体是否与所述解锁螺母的内角腔体匹配。

具体的，所述第一次认帽的判定由处理器执行，所述第一次认帽是否成功的判断条件可以设置为所述驱动电机输出的驱动扭矩是否大于等于预设认帽扭矩，若所述驱动电机输出的驱动扭矩大于等于所述预设认帽扭矩，则判断第一次认帽成功；若所述驱动电机输出的驱动扭矩小于所述预设认帽扭矩，则判断第一次认帽失败。

其中，所述预设认帽扭矩为预先设定的固定值，所述预设认帽扭矩可以根据实验获得，例如，可以预先进行多次认帽的实验，取每次成功认帽的临界扭矩，并将多次认帽过程中的临界扭矩的平均值作为所述预设认帽扭矩。

步骤S30：在所述驱动电机的驱动扭矩大于等于预设认帽扭矩时，判定第一次认帽成功，并向着所述解锁螺母的拧松方向进行第一次解锁；

在本发明实施例中，所述第一次解锁是指对所述解锁螺母施加朝向所述解锁螺母的拧松方向的驱动扭矩，以将所述下锁止机构旋转至下至点，从而实现解锁功能，其中，如图1所示，所述下锁止机构20旋转至下至点是指所述顶出杆205向下移动至所述第二限位机构206的位置。

在实际应用中，利用所述加解锁套筒向上顶升，当所述加解锁套筒的内角腔体与所述解锁螺母匹配后，即在第一次认帽成功后，向着所述解锁螺母的拧松方向旋转所述加解锁套筒，以通过所述加解锁套筒带动所述解锁螺母向着所述解锁螺母的拧松方向旋转，从而实现所述上锁止机构和所述下锁止机构的解锁。

步骤S40：监测所述驱动电机的驱动扭矩和旋转圈数以判断第一次解锁是否成功；

在本发明实施例中，判断第一次解锁是否成功即判断所述下锁止机构是否成功旋转至下至点。

具体的，所述第一次解锁的判定由处理器执行，所述第一次解锁是否成功的判断条件可以设置为所述驱动电机输出的驱动扭矩是否大于等于预设解锁扭矩，且所述解锁套筒旋转的圈数(即驱动电机旋转的圈数)是否大于等于预设解锁目标圈数。若所述驱动电机输出的驱动扭矩大于等于所述预设解锁扭矩，且所述解锁套筒旋转的圈数大于等于预设解锁目标圈数，则判断第一次解锁成功；若所述驱动电机输出的驱动扭矩小于所述预设解锁扭矩，或所述解锁套筒旋转的圈数小于预设解锁目标圈数，则判断第一次解锁失败。

其中，所述预设解锁扭矩和所述预设解锁目标圈数可以为预先设定的固定值，所述预设解锁扭矩和所述预设解锁目标圈数均可以根据实验获得，例如，可以预先进行多次解锁的实验，取每次成功解锁的临界扭矩和解锁套筒旋转圈数，并将多次解锁过程中的临界扭矩的平均值作为所述预设解锁扭矩，将多次解锁过程中的解锁套筒旋转圈数的平均值作为所述预设解锁目标圈数。

步骤S50：在所述驱动电机的驱动扭矩大于等于预设解锁扭矩且旋转圈数大于等于预设目标解锁圈数时，判定第一次解锁成功，并降低所述动力电池托举平台以判断所述动力电池是否卸载至动力电池托举平台；

在本发明实施例中，所述动力电池卸载至动力电池托举平台的状态是指所述下锁止机构和所述上锁止机构解锁、所述动力电池脱离其安装的车辆并承载在动力电池托举平台的状态。

在实际应用中，所述动力电池托举平台上可以安装用于监测动力电池的传感器，所述传感器的数据发送至处理器并由处理器执行动力电池是否卸载至动力电池托举平台的判定。例如，在所述动力电池托举平台上表面的四个角上分别安装一个传感器，当判定第一次解锁成功后，所述动力电池托举平台下降，四个角上的传感器分别进行传感检测，只有当4个位置均检测到传感信号时，处理器才能判定所述动力电池完全卸载至所述动力托举平台。

步骤S60：在所述动力电池成功卸载至所述动力电池托举平台时，确认解锁完成。

在实际应用中，由处理器确认是否解锁完成，当处理器确认解锁完成时，可以执行后续操作，例如，可以执行将已经拆卸的所述动力电池运送至充电仓的操作。

在一些实施例中，在向着所述解锁螺母的拧松方向进行第一次解锁的步骤之前，所述方法还可以包括：

S31：在第一次认帽失败时，利用驱动电机驱动加解锁套筒旋转，使得所述加解锁套筒向着所述解锁螺母的拧紧方向进行第二次认帽；

S32：监测所述驱动电机的驱动扭矩以判断第二次认帽是否成功；

在所述驱动电机的驱动扭矩大于等于预设认帽扭矩时，判定第二次认帽成功，并执行步骤S30中向着所述解锁螺母的拧松方向进行第一次解锁的步骤。

在本发明实施例中，进行第二次认帽的步骤与进行第一次认帽的步骤类似，即采用与第一次认帽相同的操作再次进行一次认帽，判断第二次认帽是否成功的步骤也与判断第一次认帽是否成功的步骤类似，即采用与判断第一次认帽是否成功相同的操作再次进行一次认帽是否成功的判断。

可以理解的是，在上述解锁过程中，通过增加二次认帽，可以提高单次解锁的成功率，避免了解锁失败造成的换电站占用问题。

在一些实施例中，所述方法还可以包括：

在第二次认帽失败时，执行步骤S33中发出第一换电失败提示信息，以提醒车辆驶出的步骤。

可以理解的是，在二次认帽失败时，通过及时提醒车辆驶出，可以减少解锁失败造成的换电站的占用问题。

在一些实施例中，在降低所述动力电池托举平台，并判断所述动力电池是否卸载至动力电池托举平台的步骤之前，所述方法还可以包括：

S51：在第一次解锁失败时，向着所述解锁螺母的拧松方向进行第二次解锁；

在本发明实施例中，所述第二次解锁是指对解锁失败后的所述解锁螺母继续施加朝向所述解锁螺母的拧松方向的驱动扭矩，以将所述下锁止机构旋转至下至点，从而实现解锁功能。

在实际应用中，在第一次解锁失败后，再次向着所述解锁螺母的拧松方向旋转所述加解锁套筒，以带动所述解锁螺母向着所述解锁螺母的拧松方向旋转，从而实现所述上锁止机构和所述下锁止机构的解锁。

S52：监测所述驱动电机的驱动扭矩和旋转圈数以判断第二次解锁是否成功；

在本发明实施例中，判断所述第二次解锁是否成功即判断所述解锁螺母是否成功旋转至下至点的。

具体的，所述第二次解锁的判定由处理器执行，所述第二次解锁是否成功的判断条件可以设置为所述驱动电机输出的驱动扭矩是否大于等于预设解锁扭矩，且第二次解锁过程中所述加解锁套筒旋转的圈数(即驱动电机旋转的圈数)与第一次解锁过程中所述加解锁套筒旋转的圈数之和是否大于等于预设解锁目标圈数。若所述驱动电机输出的驱动扭矩大于等于所述预设解锁扭矩，且所述解锁套筒旋转的圈数之和大于等于预设解锁目标圈数，则判断第二次解锁成功；若所述驱动电机输出的驱动扭矩小于所述预设解锁扭矩，或所述解锁套筒旋转的圈数之和小于预设解锁目标圈数，则判断第二次解锁失败。

在所述驱动电机的驱动扭矩大于等于预设解锁扭矩且第二次解锁过程中所述驱动电机的旋转圈数与第一次解锁过程中所述驱动电机的旋转圈数之和大于等于预设解锁目标圈数时，判定第二次解锁成功，并执行步骤S50中降低所述动力电池托举平台的步骤。

可以理解的是，在上述解锁过程中，通过增加二次解锁，可以提高单次解锁的成功率，避免了解锁失败造成的换电站占用问题。

在一些实施例中，所述方法还可以包括：

S53：在第二次解锁失败时，对所述动力电池进行重新加锁；

在本发明实施例中，所述重新加锁是指对二次解锁失败后的所述解锁螺母施加朝向所述解锁螺母的拧紧方向的驱动扭矩，以将所述下锁止机构旋转至上至点，从而实现加锁功能。

S54：监测所述驱动电机的驱动扭矩和旋转圈数以判断重新加锁是否成功；

在本发明实施例中，重新加锁成功的状态是指所述下锁止机构旋转至上至点的状态，其中，如图1所示，所述下锁止机构20旋转至上至点是指所述顶出杆205向上移动至所述第一限位机构204的位置。

具体的，所述重新加锁的判定由处理器执行，所述重新加锁是否成功的判断条件可以设置为所述驱动电机输出的驱动扭矩是否大于等于预设加锁扭矩，且重新加锁过程中所述加解锁套筒旋转的圈数(即驱动电机旋转的圈数)是否大于等于第一次解锁过程和第二次解锁过程所述加解锁套筒旋转的圈数之和。若所述驱动电机输出的驱动扭矩大于等于所述预设解锁扭矩，且重新加锁过程中所述解锁套筒旋转的圈数之和大于等于第一次解锁过程和第二次解锁过程所述加解锁套筒旋转的圈数之和，则判断重新加锁成功；若所述驱动电机输出的驱动扭矩小于所述预设解锁扭矩，或重新加锁过程中所述解锁套筒旋转的圈数之和小于第一次解锁过程和第二次解锁过程所述加解锁套筒旋转的圈数之和，则判断重新加锁失败。

若重新加锁成功，执行步骤S33中发出第一换电提示信息，以提醒车辆驶出；

若重新加锁失败，执行步骤S55中发出第二换电失败提示信息的步骤，以提示车辆无法行驶、人员撤离及等待救援。

可以理解的是，在上述解锁过程中，通过增加二次解锁，并在二次解锁不成功时重新加锁，并在重新加锁成功后提醒车辆驶离，从而避免了解锁失败造成的换电站占用问题。

在一些实施例中，所述方法还可以包括：

在所述动力电池没有成功卸载至所述动力电池托举平台时，返回步骤S10中执行第一次认帽的步骤，即再次执行一遍上述换电方法。

可以理解的是，在所述动力电池没有成功卸载至所述动力电池托举平台时再次返回执行第一次认帽的步骤，可进一步提高解锁的成功率。

图3为本发明实施例提供的一种电动车辆的换电方法，所述方法包括：

S70：将承载有所述动力电池的动力电池托举平台向上升起至预设位置后，利用驱动电机驱动加解锁套筒旋转，使得所述加解锁套筒向着所述解锁螺母的拧松方向进行第一次认帽；

在本发明实施例中，所述动力电池托举平台上的所述动力电池为待装配到车辆上的充完电的电池，所述解锁螺母的拧松方向是指解锁所述下锁止机构与所述上锁止机构所需的施加在所述解锁螺母上的与锁紧方向相反的旋转方向，与解锁过程类似，加锁过程中的所述第一次认帽也是指加解锁套筒的内角腔体与所述解锁螺母的第一次匹配的过程，其区别在于第一次认帽的方向不同，加锁过程中第一次认帽的过程可以参考解锁过程中第一次认帽的过程，此处不再赘述。

在加锁过程中，向着所述解锁螺母的拧松方向进行认帽不仅可以使所述加解锁套筒的内角腔体能够与所述解锁螺母相匹配，而且由于所述加解锁套筒可以对所述解锁螺母施加朝向所述解锁螺母的拧松方向的驱动扭矩，因此可以对所述解锁螺母的解锁位置进行归零，从而便于后续加锁步骤中从该归零位置开始进行加锁。

S80：监测所述驱动电机的驱动扭矩以判断第一次认帽是否成功；

与解锁过程类似，在本发明实施例中，判断第一次认帽是否成功即判断所述加解锁套筒的内角腔体是否与所述解锁螺母的内角腔体相匹配。

在加锁过程中，判断第一次认帽是否成功也可以参考解锁过程，此处不再赘述。

S90：在所述驱动电机的驱动扭矩大于等于预设认帽扭矩时，判定第一次认帽成功，并向着所述解锁螺母的拧紧方向进行第一次加锁；

在本发明实施例中，所述第一次加锁是指对所述解锁螺母施加朝向所述解锁螺母的拧紧方向的驱动扭矩，以将所述下锁止机构旋转至上至点，从而实现加锁功能。

在实际应用中，利用所述加解锁套筒向上顶升，当所述加解锁套筒的内角腔体与所述解锁螺母匹配后，即在第一次认帽成功后，向着所述解锁螺母的拧紧方向旋转所述加解锁套筒，以通过所述加解锁套筒带动所述解锁螺母向着所述解锁螺母的拧紧方向旋转，从而实现所述上锁止机构和所述下锁止机构的加锁。

S100：监测所述驱动电机的驱动扭矩和旋转圈数以判断第一次加锁是否成功；

在本发明实施例中，判断第一次加锁是否成功即判断所述下锁止机构是否成功旋转至上至点。

具体的，所述第一次加锁的判定由处理器执行，所述第一次加锁是否成功的判断条件可以设置为所述驱动电机输出的驱动扭矩是否大于等于预设加锁扭矩，且所述解锁套筒旋转的圈数(即驱动电机旋转的圈数)是否大于等于预设加锁目标圈数。若所述驱动电机输出的驱动扭矩大于等于所述预设加锁扭矩，且所述解锁套筒旋转的圈数大于等于预设加锁目标圈数，则判断第一次加锁成功；若所述驱动电机输出的驱动扭矩小于所述预设加锁扭矩，或所述解锁套筒旋转的圈数小于预设加锁目标圈数，则判断第一次加锁失败。

其中，所述预设加锁扭矩和所述预设加锁目标圈数可以为预先设定的固定值，所述预设加锁扭矩和所述预设加锁目标圈数均可以根据实验获得，例如，可以预先进行多次加锁的实验，取每次成功加锁的临界扭矩和加锁套筒旋转圈数，并将多次加锁过程中的临界扭矩的平均值作为所述预设加锁扭矩，将多次加锁过程中的解锁套筒旋转圈数的平均值作为所述预设加锁目标圈数。

S110：在所述驱动电机的驱动扭矩大于等于预设加锁扭矩且旋转圈数大于等于预设目标加锁圈数时，判定第一次加锁成功，并降低所述动力电池托举平台以判断所述动力电池是否脱离动力电池托举平台；

在本发明实施例中，所述动力电池脱离动力电池托举平台是指所述下锁止机构和所述上锁止机构锁止、所述动力电池脱离动力电池托举平台并固定到车辆上的状态。

在实际应用中，同样由所述动力电池托举平台上安装的传感器进行动力电池的监测，并由处理器根据接收的传感器数据进行动力电池是否卸载至动力电池托举平台的判定。例如，在所述动力电池托举平台上表面的四个角上分别安装一个传感器，在第一次加锁成功后，所述动力电池托举平台下降，四个角上的传感器分别进行传感检测，只有当4个位置均无法检测到传感信号时，处理器才能判定所述动力电池完全脱离所述动力托举平台。

S120：在所述动力电池成功脱离所述动力电池托举平台时，确认加锁完成。

在实际应用中，由处理器确认是否加锁完成，当处理器确认加锁完成时，可以执行后续操作，例如，可以执行降低动力电池托举平台以及执行降低车辆托举平台的操作。

在一些实施例中，在向着所述解锁螺母的拧紧方向进行第一次加锁之前，所述方法还可以包括：

S91：在第一次认帽失败时，利用驱动电机驱动加解锁套筒旋转，使得所述加解锁套筒向着所述解锁螺母的拧松方向进行第二次认帽；

S92：监测所述驱动电机的驱动扭矩以判断第二次认帽是否成功；

在所述驱动电机的驱动扭矩大于等于预设认帽扭矩时，判定第二次认帽成功，并执行步骤S90中向着所述解锁螺母的拧紧方向进行第一次加锁的步骤。

在本发明实施例中，进行第二次认帽的步骤与进行第一次认帽的步骤类似，即采用与第一次认帽相同的操作再次进行一次认帽，判断第二次认帽是否成功的步骤也与判断第一次认帽是否成功的步骤类似，即采用与判断第一次认帽是否成功相同的操作再次进行一次认帽是否成功的判断。

可以理解的是，在上述加锁过程中，通过增加二次认帽，可以提高单次加锁的成功率。

在一些实施例中，所述方法还可以包括：

在第二次认帽失败时，执行步骤S93中进行第二次换电的步骤。

可以理解的是，在二次认帽失败时，及时进行第二次换电，可以减少加锁失败造成的换电站的占用问题。

在一些实施例中，在降低所述动力电池托举平台的步骤之前，所述方法还可以包括：

S111：在第一次加锁失败时，向着所述解锁螺母的拧紧方向进行第二次加锁；

在本发明实施例中，所述第二次加锁是指对加锁失败后的所述解锁螺母继续施加朝向所述解锁螺母的拧紧方向的驱动扭矩，以将所述下锁止机构旋转至上至点，从而实现加锁功能。

在实际应用中，在第一次加锁失败后，再次向着所述解锁螺母的拧紧方向旋转所述加解锁套筒，以带动所述解锁螺母向着所述解锁螺母的拧紧方向旋转，从而实现所述上锁止机构和所述下锁止机构的加锁。

S112：监测所述驱动电机的驱动扭矩和旋转圈数以判断第二次加锁是否成功；

在本发明实施例中，判断第二次加锁是否成功即判断所述下锁止机构是否成功旋转至上至点。

具体的，所述第二次加锁的判定由处理器执行，所述第二次加锁是否成功的判断条件可以设置为所述驱动电机输出的驱动扭矩是否大于等于预设加锁扭矩，且第二次加锁过程中所述加解锁套筒旋转的圈数(即驱动电机旋转的圈数)与第一次加锁过程中所述加解锁套筒旋转的圈数之和是否大于等于预设加锁目标圈数。若所述驱动电机输出的驱动扭矩大于等于所述预设加锁扭矩，且所述解锁套筒旋转的圈数之和大于等于预设加锁目标圈数，则判断第二次加锁成功；若所述驱动电机输出的驱动扭矩小于所述预设加锁扭矩，或所述解锁套筒旋转的圈数之和小于预设加锁目标圈数，则判断第二次加锁失败。

在所述驱动电机的驱动扭矩大于等于预设加锁扭矩且第二次加锁过程中所述驱动电机的旋转圈数与第一次加锁过程中所述驱动电机的旋转圈数之和大于等于预设加锁目标圈数时，判定第二次加锁成功，并执行步骤S110中降低所述动力电池托举平台的步骤。

可以理解的是，在上述加锁过程中，通过增加二次加锁，可以提高单次加锁的成功率，避免了加锁失败造成的换电站占用问题。

在一些实施例中，所述方法还可以包括：

在第二次加锁失败时，执行步骤S93中进行第二次换电的步骤。

可以理解的是，在二次加锁失败时，及时进行第二次换电，可以减少加锁失败造成的换电站的占用问题。

在一些实施例中，所述方法还可以包括：

在所述动力电池没有成功脱离所述动力电池托举平台时，返回步骤S70中执行第一次认帽的步骤，即再次执行一遍上述换电方法。

可以理解的是，在所述动力电池没有成功脱离所述动力电池托举平台时再次返回执行第一次认帽的步骤，可进一步提高加锁的成功率。

以上实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (9)

1.一种电动车辆的换电方法，所述电动车辆包括动力电池以及用于锁止所述动力电池的上锁止机构和下锁止机构，所述下锁止机构包括用于加解锁所述上锁止机构和所述下锁止机构的解锁螺母，其特征在于，所述方法包括：

将动力电池托举平台向上升起至预设位置后，利用驱动电机驱动加解锁套筒旋转，使得所述加解锁套筒向着所述解锁螺母的拧紧方向进行第一次认帽；

监测所述驱动电机的驱动扭矩以判断第一次认帽是否成功；

在第一次认帽失败时，利用驱动电机驱动加解锁套筒旋转，使得所述加解锁套筒向着所述解锁螺母的拧紧方向进行第二次认帽；

监测所述驱动电机的驱动扭矩以判断第二次认帽是否成功；

在所述驱动电机的驱动扭矩大于等于预设认帽扭矩时，判定第二次认帽成功，并执行向着所述解锁螺母的拧松方向进行第一次解锁的步骤；

在所述驱动电机的驱动扭矩大于等于预设认帽扭矩时，判定第一次认帽成功，并向着所述解锁螺母的拧松方向进行第一次解锁；

监测所述驱动电机的驱动扭矩和旋转圈数以判断第一次解锁是否成功；

在所述驱动电机的驱动扭矩大于等于预设解锁扭矩且旋转圈数大于等于预设目标解锁圈数时，判定第一次解锁成功，并降低所述动力电池托举平台以判断所述动力电池是否卸载至动力电池托举平台；

在所述动力电池成功卸载至所述动力电池托举平台时，确认解锁完成。

2.根据权利要求1所述的换电方法，其特征在于，所述方法还包括：

在第二次认帽失败时，发出第一换电失败提示信息，以提醒车辆驶出。

3.根据权利要求1所述的换电方法，其特征在于，在降低所述动力电池托举平台的步骤之前，所述方法还包括：

在第一次解锁失败时，向着所述解锁螺母的拧松方向进行第二次解锁；

监测所述驱动电机的驱动扭矩和旋转圈数以判断第二次解锁是否成功；

在所述驱动电机的驱动扭矩大于等于预设解锁扭矩且第二次解锁过程中所述驱动电机的旋转圈数与第一次解锁过程中所述驱动电机的旋转圈数之和大于等于预设解锁目标圈数时，判定第二次解锁成功，并执行降低所述动力电池托举平台的步骤。

4.根据权利要求3所述的换电方法，其特征在于，所述方法还包括：

在第二次解锁失败时，对所述动力电池进行重新加锁；

监测所述驱动电机的驱动扭矩和旋转圈数以判断重新加锁是否成功；

在所述驱动电机的驱动扭矩大于等于预设加锁扭矩且重新加锁过程中所述驱动电机的旋转圈数大于等于第一次解锁过程与第二次解锁过程所述驱动电机的旋转圈数之和时，判定重新加锁成功，并发出第一换电提示信息，以提醒车辆驶出；

在所述驱动电机的驱动扭矩小于预设加锁扭矩或重新加锁过程中所述驱动电机的旋转圈数小于第一次解锁过程与第二次解锁过程所述驱动电机的旋转圈数之和时，判定重新加锁失败，并发出第二换电失败提示信息，以提示人员撤离。

5.一种电动车辆的换电方法，所述电动车辆包括动力电池以及用于锁止所述动力电池的上锁止机构和下锁止机构，所述下锁止机构包括用于加解锁所述上锁止机构和所述下锁止机构的解锁螺母，其特征在于，所述方法包括：

将承载有所述动力电池的动力电池托举平台向上升起至预设位置后，利用驱动电机驱动加解锁套筒旋转，使得所述加解锁套筒向着所述解锁螺母的拧松方向进行第一次认帽；

监测所述驱动电机的驱动扭矩以判断第一次认帽是否成功；

在第一次认帽失败时，利用驱动电机驱动加解锁套筒旋转，使得所述加解锁套筒向着所述解锁螺母的拧紧方向进行第二次认帽；

监测所述驱动电机的驱动扭矩以判断第二次认帽是否成功；

在所述驱动电机的驱动扭矩大于等于预设认帽扭矩时，判定第二次认帽成功，并执行向着所述解锁螺母的拧松方向进行第一次解锁的步骤；

在所述驱动电机的驱动扭矩大于等于预设认帽扭矩时，判定第一次认帽成功，并向着所述解锁螺母的拧紧方向进行第一次加锁；

监测所述驱动电机的驱动扭矩和旋转圈数以判断第一次加锁是否成功；

在所述驱动电机的驱动扭矩大于等于预设加锁扭矩且旋转圈数大于等于预设目标加锁圈数时，判定第一次加锁成功，并降低所述动力电池托举平台以判断所述动力电池是否脱离动力电池托举平台；

在所述动力电池成功脱离所述动力电池托举平台时，确认加锁完成。

6.根据权利要求5所述的换电方法，其特征在于，在向着所述解锁螺母的拧紧方向进行第一次加锁之前，所述方法还包括：

在第一次认帽失败时，利用驱动电机驱动加解锁套筒旋转，使得所述加解锁套筒向着所述解锁螺母的拧松方向进行第二次认帽；

监测所述驱动电机的驱动扭矩以判断第二次认帽是否成功；

在所述驱动电机的驱动扭矩大于等于预设认帽扭矩时，判定第二次认帽成功，并执行向着所述解锁螺母的拧紧方向进行第一次加锁的步骤。

7.根据权利要求6所述的换电方法，其特征在于，所述方法还包括：

在第二次认帽失败时，进行第二次换电。

8.根据权利要求5所述的换电方法，其特征在于，在降低所述动力电池托举平台的步骤之前，所述方法还包括：

在第一次加锁失败时，向着所述解锁螺母的拧紧方向进行第二次加锁；

监测所述驱动电机的驱动扭矩和旋转圈数以判断第二次加锁是否成功；

在所述驱动电机的驱动扭矩大于等于预设加锁扭矩且第二次加锁过程中所述驱动电机的旋转圈数与第一次加锁过程中所述驱动电机的旋转圈数之和大于等于预设加锁目标圈数时，判定第二次加锁成功，并执行降低所述动力电池托举平台的步骤。

9.根据权利要求8所述的换电方法，其特征在于，所述方法还包括：

在第二次加锁失败时，进行第二次换电。

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