CN112721709A - 一种充换电一体化场站系统和其充换电方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种充换电一体化场站系统的充换电方法，包括如下步骤：1.充电系统、换电系统和设置在重型电动卡车上的车载T‑BOX分别与站控系统建立通信连接；2.车载T‑BOX采集重型电动卡车的位置信息并发送至站控系统，充电工位和换电工位将其工作状态的监控信息发送至站控系统；3.站控系统根据位置信息定位等待中重型电动卡车的位置，并根据监控信息找出空闲的充电工位和换电工位；4.站控系统发送空闲的充电工位或换电工位的位置至车载T‑BOX，将重型电动卡车引导至空闲的充电工位或换电工位进行充电或换电。还公开了利用此方法的场站系统，可同时满足充电和换电两种需求，避免出现长时间的等待的情况，提高了场站运营效率。

Description

一种充换电一体化场站系统和其充换电方法
技术领域
本发明电动汽车充换电技术领域，尤其涉及一种充换电一体化场站系统和其充换电方法。
背景技术
目前专用场站建设主要是以单充电场站或者是单换电场站，很少出现充电换电相结合的专用场站建设，在实际应用中，充电进程较慢所花费的时间较长；而换电进程快花费时间短，但其为了保证电池寿命会対换电电池有要求，一旦无法找到合适的换电电池，将无法进行换电。但目前车辆没有办法根据需要快速的选择充电或放电，缺少对于车辆的调度，使之能够快速充电或换电，满足车辆需求。
发明内容
为克服上述缺点，本发明的目的在于提供一种充换电一体化场站系统的充换电方法，可同时满足充电和换电两种需求，且避免出现长时间的排队等待的情况，提高了场站运营效率。
为了达到以上目的，本发明采用的技术方案是：一种充换电一体化场站系统的充换电方法，其特征在于：包括如下步骤：
步骤1.充电系统和换电系统分别与站控系统建立通信连接，所述充电系统和换电系统别包括若干充电工位和换电工位，将车载T-BOX安装在重型电动卡车上，并将车载T-BOX与站控系统建立通信连接；
步骤2.所述车载T-BOX采集重型电动卡车的位置信息并发送至站控系统，所述充电工位和换电工位将其工作状态的监控信息发送至站控系统；
步骤3.所述站控系统根据位置信息定位等待中重型电动卡车的位置，并根据监控信息找出空闲的充电工位和换电工位；
步骤4.所述重型电动卡车通过车载T-BOX向站控系统发送充电请求或换电请求，所述站控系统发送空闲的充电工位或换电工位的位置发送至车载T-BOX，将等待中的重型电动卡车引导至空闲的充电工位或换电工位进行充电或换电。
本发明的有益效果在于：通过车载T-BOX获取车辆实时运行信息发送给站控系统，站控系统通过充电系统运行监控信息分析空闲充电工位，站级系统通过换电系统运行监控信息分析空闲的换电工位，并调度重型电动卡车到空闲的工位进行换电或者充电，从而大大提高了场站车辆运营能力。
进一步来说，所述车载T-BOX通过远程通讯层与站控系统通信相连，所述远程通讯层为4G或5G网络；所述车载T-BOX通过本地通讯层与站控系统通信相连，所述本地通讯层为网线。
进一步来说，每个所述换电工位均包括电池仓、设置在电池仓内的电池和换电机器人。
进一步来说，所述步骤4中车载T-BOX发送换电请求时，包括如下步骤：
步骤411.重型电动卡车行驶到换电系统的前门，所述换电机器人感应到重型电动卡车驶入，通知站控系统；
步骤412.所述站控系统接收到车辆驶入信号，向换电机器人发送开门指令，机器人收到开门指令后打开前门，并向车载T-BOX发送空闲换电工位位置；
步骤413.重型电动卡车驶入空闲车位，升起车斗，车斗升起完成后通知站控系统可以开始换电；
步骤414.换电机器人进行换电，换电机器人实时上报换电进程到站控系统，站控系统监控换电状态；
步骤415.换电机器人换电结束后，上报换电结束信号给站控系统，站控系统下发打开后门指令，机器人打开后门车，重型电动卡车降下车斗，驶出换电工位。
进一步来说，所述重型电动卡车还设置有记录其信息的RFID，每个所述换电工位上均设置有能扫描RFID的扫描仪，所述扫描仪与站控系统通信连接，RFID记录的信息为唯一码。
进一步来说，每个所述充电工位均包括一个充电枪，所述充电枪用于重型电动卡车的充电。
进一步来说，所述步骤4中车载T-BOX发送充电请求时，包括如下步骤：
步骤421.重型电动卡车行驶到充电系统前，站控系统根据充电工位空闲情况向车载T-BOX发送空闲充电工位位置；
步骤422.重型电动卡车驶入空闲的充电工位，将充电枪插入重型电动卡车的充电孔；
步骤423.按下充电按钮，所述充电枪对重型电动卡车进行充电，站控系统实时获取充电系统上传的数据和监控充电状态；
步骤424.重型电动卡车充电完成后，充电系统上报车辆充电结束信号，站控系统收到充电结束信号后，停止监控充电状态，用户拔掉充电枪后，充电流程结束。
进一步来说，所述步骤423中充电系统上传的数据包括重卡电动卡车VIN码和SOC信息。
本发明还提供一种充换电一体化场站系统，可同时满足充电和换电两种需求，且避免出现长时间的排队等待的情况，提高了场站运营效率。
为了达到以上目的，本发明采用的技术方案是：一种充换电一体化场站系统，其特征在于：包括站控系统、换电系统、充电系统、重型电动卡车和设置在重型电动卡车上的车载T-BOX，所述站控系统通过本地通讯层与充电系统和换电系统通信连接，所述车载T-BOX固定在重型电动卡车上并用于实时采集重型电动卡车的位置信息，所述站控系统通过远程通讯层与车载T-BOX通信连接并用于接收车载T-BOX采集的位置信息，所述换电系统包括若干换电工位，所述站控系统采集每个换电工位的工作状态并指引重型电动卡车至空闲换电工位，所述充电系统包括若干充电工位，所述站控系统采集每个充电工位的工作状态并指引重型电动卡车至空闲充电工位。
附图说明
图1为本发明实施例1的流程图；
图2为本发明实施例1中车载T-BOX发送充电请求时的流程图；
图3为本发明实施例1中车载T-BOX发送换电请求时的流程图；
图4为本发明实施例2的系统框图。
图中：
1-车载T-BOX，2-远程通讯层，3-站控系统，4-本地通讯层，5-换电系统，6-充电系统。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的较佳实施例进行详细阐述，以使本发明的优点和特征能更易于被本领域技术人员理解，从而对本发明的保护范围做出更为清楚明确的界定。
实施例1
参见附图1所示，本发明的一种充换电一体化场站系统的充换电方法，包括如下步骤：
步骤1.充电系统6和换电系统5分别与站控系统3建立通信连接，充电系统6和换电系统5别包括若干充电工位和换电工位，将车载T-BOX1安装在重型电动卡车上，并将车载T-BOX1与站控系统3建立通信连接。
步骤2.车载T-BOX1采集重型电动卡车的位置信息并发送至站控系统3，充电工位和换电工位将其工作状态的监控信息发送至站控系统3。
步骤3.站控系统3根据位置信息定位等待中重型电动卡车的位置，并根据监控信息找出空闲的充电工位和换电工位。
步骤4.重型电动卡车通过车载T-BOX1向站控系统3发送充电请求或换电请求，站控系统3发送空闲的充电工位或换电工位的位置发送至车载T-BOX1，将等待中的重型电动卡车引导至空闲的充电工位或换电工位进行充电或换电。
每个换电工位均包括电池仓、设置在电池仓内的电池和换电机器人。
参见附图2所示，步骤4中车载T-BOX1发送换电请求时，包括如下步骤：
步骤411.重型电动卡车行驶到换电系统5的前门，换电机器人感应到重型电动卡车驶入，通知站控系统3；
步骤412.站控系统3接收到车辆驶入信号，向换电机器人发送开门指令，机器人收到开门指令后打开前门，并向车载T-BOX1发送空闲换电工位位置；
步骤413.重型电动卡车驶入空闲车位，升起车斗，车斗升起完成后通知站控系统3可以开始换电；
步骤414.换电机器人进行换电，换电机器人实时上报换电进程到站控系统3，站控系统3监控换电状态；
步骤415.换电机器人换电结束后，上报换电结束信号给站控系统3，站控系统3下发打开后门指令，机器人打开后门车，重型电动卡车降下车斗，驶出换电工位。
重型电动卡车还设置有记录其信息的RFID，每个换电工位上均设置有能扫描RFID的扫描仪，扫描仪与站控系统3通信连接，RFID记录的信息为唯一码。
每个充电工位均包括一个充电枪，充电枪用于重型电动卡车的充电。
参见附图3所示，步骤4中车载T-BOX1发送充电请求时，包括如下步骤：
步骤421.重型电动卡车行驶到充电系统6前，站控系统3根据充电工位空闲情况向车载T-BOX1发送空闲充电工位位置；
步骤422.重型电动卡车驶入空闲的充电工位，将充电枪插入重型电动卡车的充电孔；
步骤423.按下充电按钮，充电枪对重型电动卡车进行充电，站控系统3实时获取充电系统6上传的数据和监控充电状态；
步骤424.重型电动卡车充电完成后，充电系统6上报车辆充电结束信号，站控系统3收到充电结束信号后，停止监控充电状态，用户拔掉充电枪后，充电流程结束。
步骤423中充电系统6上传的数据包括重卡电动卡车VIN码和SOC信息。
通过车载T-BOX1获取车辆实时运行信息发送给站控系统3，站控系统3通过充电系统6运行监控信息分析空闲充电工位，站级系统通过换电系统5运行监控信息分析空闲的换电工位，并调度重型电动卡车到空闲的工位进行换电或者充电，从而大大提高了场站车辆运营能力。
车载T-BOX1通过远程通讯层2与站控系统3通信相连，远程通讯层2为4G或5G网络；车载T-BOX1通过本地通讯层4与站控系统3通信相连，本地通讯层4为网线。
实施例2
本发明还提供一种充换电一体化场站系统，可同时满足充电和换电两种需求，且避免出现长时间的排队等待的情况，提高了场站运营效率。
参见附图4所示，一种充换电一体化场站系统，包括站控系统3、换电系统5、充电系统6、重型电动卡车和设置在重型电动卡车上的车载T-BOX1，站控系统3通过本地通讯层4与充电系统6和换电系统5通信连接，车载T-BOX1固定在重型电动卡车上并用于实时采集重型电动卡车的位置信息，站控系统3通过远程通讯层2与车载T-BOX1通信连接并用于接收车载T-BOX1采集的位置信息，换电系统5包括若干换电工位，站控系统3采集每个换电工位的工作状态并指引重型电动卡车至空闲换电工位，充电系统6包括若干充电工位，站控系统3采集每个充电工位的工作状态并指引重型电动卡车至空闲充电工位。
以上实施方式只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人了解本发明的内容并加以实施，并不能以此限制本发明的保护范围，凡根据本发明精神实质所做的等效变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围内。

Claims (9)

1.根据权利要求1所述的一种充换电一体化场站系统的充换电方法，其特征在于：包括如下步骤：
步骤1.充电系统和换电系统分别与站控系统建立通信连接，所述充电系统和换电系统别包括若干充电工位和换电工位，将车载T-BOX安装在重型电动卡车上，并将车载T-BOX与站控系统建立通信连接；
步骤2.所述车载T-BOX采集重型电动卡车的位置信息并发送至站控系统，所述充电工位和换电工位将其工作状态的监控信息发送至站控系统；
步骤3.所述站控系统根据位置信息定位等待中重型电动卡车的位置，并根据监控信息找出空闲的充电工位和换电工位；
步骤4.所述重型电动卡车通过车载T-BOX向站控系统发送充电请求或换电请求，所述站控系统发送空闲的充电工位或换电工位的位置至车载T-BOX，将等待中的重型电动卡车引导至空闲的充电工位或换电工位进行充电或换电。
2.根据权利要求1所述的充换电一体化场站系统的充换电方法，其特征在于：所述车载T-BOX通过远程通讯层与站控系统通信相连，所述远程通讯层为4G或5G网络；所述车载T-BOX通过本地通讯层与站控系统通信相连，所述本地通讯层为网线。
3.根据权利要求1所述的充换电一体化场站系统的充换电方法，其特征在于：每个所述换电工位均包括电池仓、设置在电池仓内的电池和换电机器人。
4.根据权利要求3所述的充换电一体化场站系统的充换电方法，其特征在于：所述步骤4中车载T-BOX发送换电请求时，包括如下步骤：
步骤411.重型电动卡车行驶到换电系统的前门，所述换电机器人感应到重型电动卡车驶入，通知站控系统；
步骤412.所述站控系统接收到车辆驶入信号，向换电机器人发送开门指令，机器人收到开门指令后打开前门，并向车载T-BOX发送空闲换电工位位置；
步骤413.重型电动卡车驶入空闲车位，升起车斗，车斗升起完成后通知站控系统可以开始换电；
步骤414.换电机器人进行换电，换电机器人实时上报换电进程到站控系统，站控系统监控换电状态；
步骤415.换电机器人换电结束后，上报换电结束信号给站控系统，站控系统下发打开后门指令，机器人打开后门车，重型电动卡车降下车斗，驶出换电工位。
5.根据权利要求4所述的充换电一体化场站系统的充换电方法，其特征在于：所述重型电动卡车还设置有记录其信息的RFID，每个所述换电工位上均设置有能扫描RFID的扫描仪，所述扫描仪与站控系统通信连接。
6.根据权利要求1所述的充换电一体化场站系统的充换电方法，其特征在于：每个所述充电工位均包括一个充电枪，所述充电枪用于重型电动卡车的充电。
7.根据权利要求6所述的充换电一体化场站系统的充换电方法，其特征在于：所述步骤4中车载T-BOX发送充电请求时，包括如下步骤：
步骤421.重型电动卡车行驶到充电系统前，站控系统根据充电工位空闲情况向车载T-BOX发送空闲充电工位位置；
步骤422.重型电动卡车驶入空闲的充电工位，将充电枪插入重型电动卡车的充电孔；
步骤423.按下充电按钮，所述充电枪对重型电动卡车进行充电，站控系统实时获取充电系统上传的数据和监控充电状态；
步骤424.重型电动卡车充电完成后，充电系统上报车辆充电结束信号，站控系统收到充电结束信号后，停止监控充电状态，用户拔掉充电枪后，充电流程结束。
8.根据权利要求7所述的充换电一体化场站系统的充换电方法，其特征在于：所述步骤423中充电系统上传的数据包括重卡电动卡车VIN码和SOC信息。
9.一种充换电一体化场站系统，其特征在于：包括站控系统、换电系统、充电系统、重型电动卡车和设置在重型电动卡车上的车载T-BOX，所述站控系统通过本地通讯层与充电系统和换电系统通信连接，所述车载T-BOX固定在重型电动卡车上并用于实时采集重型电动卡车的位置信息，所述站控系统通过远程通讯层与车载T-BOX通信连接并用于接收车载T-BOX采集的位置信息，所述换电系统包括若干换电工位，所述站控系统采集每个换电工位的工作状态并指引重型电动卡车至空闲换电工位，所述充电系统包括若干充电工位，所述站控系统采集每个充电工位的工作状态并指引重型电动卡车至空闲充电工位。
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