CN114368313A - 一种换电方法、装置及系统 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种换电方法、装置及系统，所述方法包括：获取环形电池仓中空仓位的第一角度和所述环形电池仓中满仓位的第二角度；基于所述第一角度和所述第二角度，将换电设备的旋转底座上的第一抓手装置所装载的亏电电池卸载至所述空仓位内，并将所述满仓位内的满电电池装载至所述旋转底座上的第二抓手装置；采用所述满电电池对第一换电车辆进行换电。本发明提供的换电方法、装置及系统，基于环形电池仓中空仓位的第一角度和环形电池仓中满仓位的第二角度，利用同一换电设备上的两个抓手装置，实现对环形电池仓中电池的取放，完成了对换电车辆的换电操作，提高了换电的效率。
Description
技术领域
本发明涉及换电技术领域，尤其涉及一种换电方法、装置及系统。
背景技术
随着新能源汽车的不断普及，电动汽车换电环节是电动汽车行业需要解决的重要问题，利用专门的电池更换设备，实现自动换电，是电动汽车充换电站的技术发展方向。
目前，市场上的换电站多采用单工位有轨制导车辆(Rail Guided Vehicle，RGV)对换电车辆进行换电。
单工位RGV换电设备仅有单个抓取装置，在对换电车辆进行换电操作时，耗时较长，换电效率低。
发明内容
本发明提供一种换电方法、装置及系统，用以解决现有技术中换电效率低的缺陷。
第一方面，本发明提供一种换电方法，包括：
获取环形电池仓中空仓位的第一角度和所述环形电池仓中满仓位的第二角度；
基于所述第一角度和所述第二角度，将换电设备的旋转底座上的第一抓手装置所装载的亏电电池卸载至所述空仓位内，并将所述满仓位内的满电电池装载至所述旋转底座上的第二抓手装置；
采用所述满电电池对第一换电车辆进行换电。
根据本发明提供一种的换电方法，所述亏电电池为第二换电车辆的电池；
所述获取环形电池仓中空仓位的第一角度和所述环形电池仓中满仓位的第二角度，包括：
获取所述第一换电车辆的第一电池信息和所述第二换电车辆的第二电池信息；
从所述环形电池仓中，确定与所述第一电池信息相匹配的所述满仓位，以获取所述满仓位的第二角度；
从所述环形电池仓中，确定与所述第二电池信息相匹配的所述空仓位，以获取所述空仓位的第一角度。
根据本发明提供的一种换电方法，所述基于所述第一角度和所述第二角度，将换电设备的旋转底座上的第一抓手装置所装载的亏电电池卸载至所述空仓位内，并将所述满仓位内的满电电池装载至所述旋转底座上的第二抓手装置，包括：
确定所述空仓位和所述满仓位之间的夹角，所述夹角为所述第一角度和所述第二角度之间差值的绝对值；
在确定所述夹角小于第一预设角度的情况下，先卸载所述亏电电池至所述空仓位内，后装载所述满电电池至所述第二抓手装置；
在确定所述夹角大于或等于所述第一预设角度的情况下，比较所述第二角度与第二预设角度的大小，以确定所述旋转底座的第一旋转方向；控制所述旋转底座沿所述第一旋转方向旋转，以完成对所述亏电电池的卸载以及对所述满电电池的装载。
根据本发明提供的一种换电方法，所述在确定所述夹角小于第一预设角度的情况下，先卸载所述亏电电池至所述空仓位内，后装载所述满电电池至所述第二抓手装置，包括：
在确定所述第一角度和所述第二角度均大于或等于所述第二预设角度情况下，
或，在确定所述第一角度大于或等于所述第二预设角度，且第二角度小于所述第二预设角度的情况下；
控制所述旋转底座沿顺时针方向旋转，使得所述第一抓手装置位于所述空仓位上方后，卸载所述亏电电池；
比较所述第一角度和所述第二角度的大小，以确定所述旋转底座的第二旋转方向；
控制所述旋转底座沿所述第二旋转方向旋转，使得所述第二抓手位于所述满仓位上方后，装载所述满电电池。
根据本发明提供一种的换电方法，所述在确定所述夹角小于第一预设角度的情况下，先卸载所述亏电电池至所述空仓位内，后装载所述满电电池至所述第二抓手装置，包括：
在确定所述第一角度和所述第二角度均小于所述第二预设角度情况下，
或，在确定所述第一角度小于所述第二预设角度且第二角度大于或等于所述第二预设角度的情况下；
控制所述旋转底座沿逆时针方向旋转，使得所述第一抓手装置位于所述空仓位上方后，卸载所述亏电电池；
比较所述第一角度和所述第二角度的大小，以确定所述旋转底座第三旋转方向；
控制所述旋转底座沿所述第三旋转方向旋转，使得所述第二抓手位于所述满仓位上方后，装载所述满电电池。
根据本发明提供一种的换电方法，所述在确定所述夹角大于或等于所述第一预设角度的情况下，比较所述第二角度与第二预设角度的大小，以确定所述旋转底座的第一旋转方向；控制所述旋转底座沿所述第一旋转方向旋转，以完成对所述亏电电池的卸载以及对所述满电电池的装载，包括：
在确定所述第二角度小于第二预设角度且大于第三预设角度的情况下，控制所述旋转底座沿顺时针方向旋转，使得所述第一抓手装置位于所述空仓位上方后，卸载所述亏电电池；控制所述旋转底座继续沿顺时针方向旋转，使得所述第二抓手位于所述满仓位上方后，装载所述满电电池；
在确定所述第二角度小于第二预设角度且小于或等于所述第三预设角度的情况下，控制所述旋转底座沿顺时针方向旋转，使得所述第二抓手位于所述满仓位上方后，装载所述满电电池；控制所述旋转底座继续沿顺时针方向旋转，使得所述第一抓手装置位于所述空仓位上方后，卸载所述亏电电池。
根据本发明提供一种的换电方法，所述在确定所述夹角大于或等于所述第一预设角度的情况下，比较所述第二角度与第二预设角度的大小，以确定所述旋转底座的第一旋转方向；控制所述旋转底座沿所述第一旋转方向旋转，以完成对所述亏电电池的卸载以及对所述满电电池的装载，包括：
在确定所述第二角度大于或等于第二预设角度，且第四预设角度大于所述第一角度的补角的情况下，控制所述旋转底座沿逆时针方向旋转，使得所述第一抓手装置位于所述空仓位上方后，卸载所述亏电电池；控制所述旋转底座继续沿逆时针方向旋转，使得所述第二抓手位于所述满仓位上方后，装载所述满电电池；
在确定所述第二角度大于或等于第二预设角度，且所述第四预设角度小于或等于所述第一角度的补角的情况下，控制所述旋转底座沿逆时针方向旋转，使得所述第二抓手位于所述满仓位上方后，装载所述满电电池；控制所述旋转底座继续沿逆时针方向旋转，使得所述第一抓手装置位于所述空仓位上方后，卸载所述亏电电池。
根据本发明提供一种的换电方法，所述采用所述满电电池对第一换电车辆进行换电，包括：
控制所述旋转底座旋转，使得所述第一抓手装置位于所述第一换电车辆的电池上方，以将所述第一换电车辆的电池装载至所述第一抓手装置；
控制所述旋转底座旋转180度，将所述第二抓手装置所装载的所述满电电池卸载至所述第一换电车辆的电池仓内。
第二方面，本发明还提供一种换电装置，包括：
角度获取模块，用于获取环形电池仓中空仓位的第一角度和所述环形电池仓中满仓位的第二角度；
电池取放模块，用于基于所述第一角度和所述第二角度，将换电设备的旋转底座上的第一抓手装置所装载的亏电电池卸载至所述空仓位内，并将所述满仓位内的满电电池装载至所述旋转底座上的第二抓手装置；
换电执行模块，用于采用所述满电电池对第一换电车辆进行换电。
第三方面，本发明还提供一种换电系统，包括：环形电池仓、换电设备；所述换电设备包括：换电处理器、旋转底座、第一抓手装置、第二抓手装置；所述旋转底座包括：第一座体、旋转机构；
所述第一抓手装置和所述第二抓手装置并排设置在所述第一座体上；
所述旋转机构设置在第二座体上，用于驱动所述第一座体进行旋转运动；
所述换电设备，还包括存储器及存储在所述存储器上并可在所述换电处理器上运行的程序或指令，所述程序或指令被所述换电处理器执行时执行如上述任一种所述换电方法的步骤。
本发明提供的换电方法、装置及系统，基于环形电池仓中空仓位的第一角度和环形电池仓中满仓位的第二角度，利用同一换电设备上的两个抓手装置，实现对环形电池仓中电池的取放，完成了对换电车辆的换电操作，提高了换电的效率。
附图说明
为了更清楚地说明本发明或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图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他的附图。
图1是本发明提供的换电方法的流程示意图；
图2是本发明提供的换电设备的状态示意图之一；
图3是本发明提供的换电设备取放电池的流程示意图；
图4是本发明提供的换电设备的状态示意图之二；
图5是本发明提供的换电流程示意图；
图6是本发明提供的换电装置的结构示意图；
图7是本发明提供的换电设备的结构示意图；
图8是本发明提供的电子设备的结构示意图；
其中，附图标记为：
21：第一抓手装置；22：第二抓手装置；23：旋转机构；
24：第一座体；25：第二座体；26：导向结构；27：浮动吊架。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明中的附图，对本发明中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，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作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
需要说明的是，在本发明实施例的描述中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。术语“上”、“下”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
本申请的说明书和权利要求书中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不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，且“第一”、“第二”等所区分的对象通常为一类，并不限定对象的个数，例如第一对象可以是一个，也可以是多个。此外，说明书以及权利要求中“和/或”表示所连接对象的至少其中之一，字符“/”，一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。
下面结合图1-图8描述本发明所提供的换电方法、装置及系统。
图1是本发明提供的换电方法的流程示意图，如图1所示，包括但不限于以下步骤：
步骤101：获取环形电池仓中空仓位的第一角度和所述环形电池仓中满仓位的第二角度。
本发明中的环形电池仓中具有多个电池仓，并且多个电池仓在换电设备周围均匀分布，电池仓的数目可以根据需要进行设置，并且每一电池仓都对应一个角度。
例如，本发明提供一种环形电池仓的构成方式作为说明：
沿顺时针方向，设第一个电池仓的角度为60度，则第二个电池仓的角度相对于第一个电池仓的角度可增加20度，则第二个电池仓的角度为80度；第三个电池仓的角度比第二个电池仓的角度增加20度，即为100度；第四个电池仓的角度也增加20度，为120度；依次类推，可以得知每一个电池仓的角度。
空仓位为处于空置状态可用于存储亏电电池的电池仓，第一角度即为空仓位所对应的角度，例如可以为60度；满仓位为存储有满电电池的电池仓，第二角度即为满仓位所对应的角度，例如可以为200度。
步骤102：基于所述第一角度和所述第二角度，将换电设备的旋转底座上的第一抓手装置所装载的亏电电池卸载至所述空仓位内，并将所述满仓位内的满电电池装载至所述旋转底座上的第二抓手装置。
本发明中换电设备具有两个抓手装置，可以根据需要将其中的一个抓手装置作为第一抓手装置，另一个作为第二抓手装置。
可选地，第一抓手装置和第二抓手装置180度对称设置在旋转底座上，通过旋转底座的旋转可以带动第一抓手装置和第二抓手装置一起旋转。
通过控制旋转底座将第一抓手装置旋转到空仓位的正上方后，可以控制第一抓手装置将其所装载的亏电电池卸载至空仓位内；通过控制旋转底座将第二抓手装置旋转到满仓位的正上方后，可以控制第二抓手装置将从满仓位内装载满电电池。
可选地，在完成对亏电电池卸载和满电电池的装载的前提下，旋转底座旋转的路径越短越好。
步骤103：采用所述满电电池对第一换电车辆进行换电。
在完成对亏电电池的卸载和对满电电池的装载后，第一抓手装置处于空闲状态没有装载电池，而第二抓手装置装载有满电电池。为了对第一换电车辆进行换电，可以进一步的控制换电设备采用第二抓手装置装载的满电电池对第一换电车辆进行换电。
本发明提出的换电方法，基于环形电池仓中空仓位的第一角度和环形电池仓中满仓位的第二角度，利用同一换电设备上的两个抓手装置，实现对环形电池仓中电池的取放，完成了对换电车辆的换电操作，提高了换电的效率。
基于上述实施例，作为一种可选实施例，本发明提供的换电方法，所述亏电电池为第二换电车辆的电池；获取环形电池仓中空仓位的第一角度和所述环形电池仓中满仓位的第二角度，包括：获取所述第一换电车辆的第一电池信息和所述第二换电车辆的第二电池信息；从所述环形电池仓中，确定与所述第一电池信息相匹配的所述满仓位，以获取所述满仓位的第二角度；从所述环形电池仓中，确定与所述第二电池信息相匹配的所述空仓位，以获取所述空仓位的第一角度。
其中，第一换电车辆为待换电的车辆，满电电池即为第一换电车辆所需的换电电池。为了对第一换电车辆进行换电，本发明可以通过第一换电车辆的第一电池信息，确定满电电池的型号，进一步地从环形电池仓中匹配出储存有相同型号的满电电池的满仓位。
第二换电车辆为已完成换电的车辆，亏电电池即为从第二车辆上抓取的电池。为了对亏电电池进行充电，本发明可以通过第二换电车辆的第二电池信息确定亏电电池的型号，进一步地从环形电池仓中匹配出可以为亏电电池充电的空仓位。
需要说明的是，本发明中的第一电池信息和第二电池信息都可以通过换电车辆进入换电站时的刷卡信息获取，当然也可以通过其他方式获取，这里不再赘述。
本发明提出的换电方法，不仅可以将第二换电车辆的亏电电池放入空仓位内进行充电，并且提前为第一换电车辆准备了满电电池，在第一换电车辆进入停车区域后，可直接为第一换电车辆进行换电，提高了换电效率。
基于上述实施例，作为一种可选的实施例，本发明提供的换电方法，所述基于所述第一角度和所述第二角度，将换电设备的旋转底座上的第一抓手装置所装载的亏电电池卸载至所述空仓位内，并将所述满仓位内的满电电池装载至所述旋转底座上的第二抓手装置，包括：确定所述空仓位和所述满仓位之间的夹角，所述夹角为所述第一角度和所述第二角度之间差值的绝对值；在确定所述夹角小于第一预设角度的情况下，先卸载所述亏电电池至所述空仓位内，后装载所述满电电池至所述第二抓手装置；在确定所述夹角大于或等于所述第一预设角度的情况下，比较所述第二角度与第二预设角度的大小，以确定所述旋转底座的第一旋转方向；控制所述旋转底座沿所述第一旋转方向旋转，以完成对所述亏电电池的卸载以及对所述满电电池的装载。
其中，第一预设角度可取90度，第二预设角度可取180度，当电池仓的角度大于或等于180时表明电池仓在环形电池仓的右侧区域；当电池仓的角度小于180时表明电池仓在环形电池仓的左侧区域。下面的实施例中，均以第一预设角度为90度，第二预设角度为180对本发明进行说明。
图2是本发明提供的换电设备的状态示意图之一，如图2所示，在完成对第二换电车辆的换电后，换电设备的第二抓手装置22为空闲状态没有装载电池，并且其抓取方向正对环形仓的开口处，即停车区域；而第一抓手装置21装载有第二换电车辆的亏电电池，抓取方向与第二抓手装置相反。
当第一换电车辆进入停车区域后，换电设备需要控制第一抓手装置将其装载的第二换电车辆的亏电电池卸载至空仓位内，控制第二抓手装置从满仓位中装载第一换电车辆所需的满电电池。
图3是本发明提供的换电设备取放电池的流程示意图，如图3所示，流程图中步骤S1换电完成位置，即是指图2中所示的换电设备的第一抓手装置和第二抓手装置所处的位置。
基于上述实施例，作为一种可选的实施例，本发明提供的换电方法，如图3中的步骤S2所示，当夹角小于90度时，先卸载所述亏电电池至所述空仓位内，后装载所述满电电池至所述第二抓手装置。
如图3中的步骤S3所示，在确定所述第一角度和所述第二角度均大于或等于所述第二预设角度情况下，或，在确定所述第一角度大于或等于所述第二预设角度，且第二角度小于所述第二预设角度的情况下。即在仓位(空仓位和满仓位)均在右侧，或，满仓位在左侧且空仓位在右侧的情况下。
如图3中的步骤S4所示，控制所述旋转底座沿顺时针方向旋转，使得所述第一抓手装置21位于所述空仓位上方后，卸载所述亏电电池。进一步地，如图3中的步骤S5所示，通过比较所述第一角度和所述第二角度的大小，以确定所述旋转底座的第二旋转方向。
当第二角度小于第一角度时，即为图3中当“满仓<空仓”时，所述第二旋转方向为逆时针，如图3中的步骤S6所示，控制所述旋转底座沿逆时针旋转，使得所述第二抓手装置22位于满仓位上方，以装载所述满电电池。
当第二角度大于第一角度时，即为图3中当“满仓>空仓”时，所述第二旋转方向为顺时针，如图3中的步骤S7所示，控制所述旋转底座沿顺时针旋转，使得所述第二抓手装置22位于满仓位上方，以装载所述满电电池。
在完成对亏电电池的卸载和对满电电池的装载后，第一抓手装置21处于空闲状态没有装载电池，而第二抓手装置22装载有满电电池。为了对第一换电车辆进行换电，需要控制换电设备旋转回原位。
如图3中的步骤S8所示，可以通过控制旋转底座沿逆时针方向旋转，控制换电设备旋转回原位。
图4是本发明提供的换电设备的状态示意图之二，如图4所示，原位的状态为：第一抓手装置抓取方向正对环形电池仓开口处，即停车区域；第二抓手装置22的抓取方向与第一抓手装置21的抓取方向相反。其中，将第一抓手装置的抓取调节为正对停车区域，方便换电设备直接对下一辆换电车辆进行换电。
举例说明，当第一角度为200度，第二角度为260时，通过步骤S2可以确定夹角为60度小于90度；则执行步骤S3，由于第一角度和第二角度均大于180度，则确定空仓位和满仓位均在右侧；继续执行步骤S4，控制旋转底座顺时针旋转，使得所述第一抓手装置21位于所述空仓位上方后，卸载所述亏电电池；步骤4执行完成后，继续执行步骤S5，由于第二角度260大于第一角度200，即“满仓>空仓”；继续执行步骤S7，控制所述旋转底座沿顺时针旋转，使得所述第二抓手装置22位于满仓位上方，以装载所述满电电池；最后执行步骤S8。
基于上述实施例，作为一种可选的实施例，本发明提供的换电方法，如图3中的步骤S2所示，当夹角小于90度时，先卸载所述亏电电池至所述空仓位内，后装载所述满电电池至所述第二抓手装置。
如图3中的步骤S3所示，在确定所述第一角度和所述第二角度均小于所述第二预设角度情况下，或，在确定所述第一角度小于所述第二预设角度且第二角度大于或等于所述第二预设角度的情况下。即在仓位(空仓位和满仓位)均在左侧，或，满仓位在右侧且空仓位在左侧的情况下。
如图3中的步骤S9所示，控制所述旋转底座沿逆时针方向旋转，使得所述第一抓手装置21位于所述空仓位上方后，卸载所述亏电电池。进一步地，如图3中的步骤S10所示，通过比较所述第一角度和所述第二角度的大小，以确定所述旋转底座的第三旋转方向。
当第二角度小于第一角度时，所述第三旋转方向为逆时针，如图3中的步骤S11所示，控制所述旋转底座沿逆时针旋转，使得所述第二抓手装置22位于满仓位上方，以装载所述满电电池。
当第二角度大于第一角度时，所述第三旋转方向为顺时针，如图3中的步骤S12所示，控制所述旋转底座沿顺时针旋转，使得所述第二抓手装置22位于满仓位上方，以装载所述满电电池。
在完成对亏电电池的卸载和对满电电池的装载后，第一抓手装置21处于空闲状态没有装载电池，而第二抓手装置22装载有满电电池。为了对第一换电车辆进行换电，需要控制换电设备旋转回原位。
如图2中的步骤S13所示，可以通过控制旋转底座沿顺时针方向旋转，控制换电设备旋转回原位。关于原位的状态可以参见图4，这里不再赘述。
举例说明，当第一角度为60度，第二角度为120时，通过步骤S2可以确定夹角为60度小于90度；则执行步骤S3，由于第一角度和第二角度均小于180度，则确定空仓位和满仓位均在左侧；继续执行步骤S9，控制旋转底座沿逆时针方向旋转，使得第一抓手装置21位于所述空仓位上方后，卸载亏电电池；步骤9执行完成后，继续执行步骤S10，由于第二角度120大于第一角度60，即满仓>空仓；继续执行步骤S12，控制所述旋转底座沿顺时针旋转，使得所述第二抓手装置22位于满仓位上方，以装载所述满电电池；最后执行步骤S13。
基于上述实施例，作为一种可选的实施例，本发明提供的换电方法，如图3中的步骤S2和S20所示，在确定夹角大于或等于90度，并且第二角度小于第二预设角度的情况下，确定第一旋转方向为顺时针方向。
如图3中的步骤S21所示，在确定所述第二角度大于第三预设角度的情况下，即图3中显示的，满>空-180，如图3中的步骤S22所示，控制所述旋转底座沿顺时针方向旋转，使得所述第一抓手装置位于所述空仓位上方后，卸载所述亏电电池；进一步地，如图3中的步骤S24所示，控制所述旋转底座继续沿顺时针方向旋转，使得所述第二抓手位于所述满仓位上方后，装载所述满电电池；其中，所述第三预设角度为第一角度减去180度(图3中显示的“空-180”)。
如图3中的步骤S21所示，在确定所述第二角度小于或等于第三预设角度的情况下，即满<＝空-180，如图3中的步骤S23所示，控制所述旋转底座沿顺时针方向旋转，使得所述第二抓手位于所述满仓位上方后，装载所述满电电池；进一步地，如图3中的步骤S25所示，控制所述旋转底座继续沿顺时针方向旋转，使得所述第一抓手装置位于所述空仓位上方后，卸载所述亏电电池。
在完成对亏电电池的卸载和对满电电池的装载后，第一抓手装置21处于空闲状态没有装载电池，而第二抓手装置22装载有满电电池。为了对第一换电车辆进行换电，需要控制换电设备旋转回原位。
如图3中的步骤S26所示，可以通过控制旋转底座沿逆时针方向旋转，控制换电设备旋转回原位。关于原位的状态可以参见图4，这里不再赘述。
举例说明，当第一角度为200度，第二角度为80时，通过步骤S2可以确定夹角为120度大于90度；执行步骤S20，由于第二角度小于180度，则确定满仓位在左侧；继续执行步骤S21，第三预设角度为第一角度200度减去180度，即为20度，则确定第二角度80度大于第三预设角度20度，即满>空-180；执行步骤S22，控制所述旋转底座沿顺时针方向旋转，使得所述第一抓手装置位于所述空仓位上方后，卸载所述亏电电池；继续执行步骤S24，控制旋转底座继续沿顺时针方向旋转，使得所述第二抓手位于所述满仓位上方后，装载所述满电电池；最后执行步骤S26。
基于上述实施例，作为一种可选的实施例，本发明提供的换电方法，如图3中的步骤S2和S20所示，在确定夹角大于或等于90度，并且第二角度大于等于第二预设角度的情况下，确定第一旋转方向为逆时针方向。
如图3中的步骤S31所示，在确定第四预设角度大于所述第一角度的补角的情况下，即360-满>180-空，如图3中的步骤S32所示，控制所述旋转底座沿逆时针方向旋转，使得所述第一抓手装置位于所述空仓位上方后，卸载所述亏电电池；进一步地，如图3中的步骤S34所示，控制所述旋转底座继续沿逆时针方向旋转，使得所述第二抓手位于所述满仓位上方后，装载所述满电电池。需要说明的是，本发明中第四预设角度为360度减去第二角度(图3中显示的“360-满”)，第一角度的补角为180度减去第一角度(图3中显示的“180-空”)。
如图3中的步骤S31所示，在确定所述第四预设角度小于或等于所述第一角度的补角的情况下，即360-满<＝180-空，如图3中的步骤S33控制所述旋转底座沿逆时针方向旋转，使得所述第二抓手位于所述满仓位上方后，装载所述满电电池；进一步地，如图3中的步骤S35所示，控制所述旋转底座继续沿逆时针方向旋转，使得所述第一抓手装置位于所述空仓位上方后，卸载所述亏电电池。
在完成对亏电电池的卸载和对满电电池的装载后，第一抓手装置21处于空闲状态没有装载电池，而第二抓手装置22装载有满电电池。为了对第一换电车辆进行换电，需要控制换电设备旋转回原位。
如图3中的步骤S36所示，可以通过控制旋转底座沿顺时针方向旋转，控制换电设备旋转回原位。关于原位的状态可以参见图4，这里不再赘述。
举例说明，当第一角度为80度，第二角度为200时，通过步骤S2可以确定夹角为120度大于90度；执行步骤S20，由于第二角度大于180度，则确定满仓位在右侧；继续执行步骤S31，第四预设角度为360减去第一角度200度，即为160度，第一角度的补角为180度减去第一角度80度，即为100度，则确定第四预设角度160度大于第一角度的补角100度，即360-满>180-空；执行步骤S32，控制旋转底座沿逆时针方向旋转，使得第一抓手装置位于空仓位上方后，卸载亏电电池；继续执行步骤S34，控制旋转底座继续沿逆时针方向旋转，使得第二抓手位于满仓位上方后，装载满电电池；最后执行步骤S36。
基于上述实施例，作为一种可选实施例，本发明提供的一种换电方法，采用所述满电电池对第一换电车辆进行换电，包括：控制所述旋转底座旋转，使得所述第一抓手装置位于所述第一换电车辆的电池上方，以将所述第一换电车辆的电池装载至所述第一抓手装置；控制所述旋转底座旋转180度，将所述第二抓手装置所装载的所述满电电池卸载至所述第一换电车辆的电池仓内。
图5是本发明提供的换电流程示意图，如图5所示，包括以下步骤：
步骤501：控制第一抓手装置位于第一换电车辆的电池上方；
步骤502：控制第一抓手装置装载第一换电车辆的电池；
步骤503：控制旋转底座旋转180度，以交换第一抓手装置和第二抓手装置的位置；
步骤504：控制第二抓手装置将满电电池卸载到第一换电车辆的电池仓。
本发明提供的换电方法，基于环形电池仓中空仓位的第一角度和环形电池仓中满仓位的第二角度对满仓位和空仓位的位置进行分析，确定了换电设备取放电池最短的路径，完成了对换电车辆的换电操作，大大提高了换电效率。
图6是本发明提供的换电装置的结构示意图，如图6所示，该装置包括：角度获取模块601，电池取放模块602，换电执行模块603。
其中，角度获取模块601，用于获取环形电池仓中空仓位的第一角度和所述环形电池仓中满仓位的第二角度；
电池取放模块602，用于基于所述第一角度和所述第二角度，将换电设备的旋转底座上的第一抓手装置所装载的亏电电池卸载至所述空仓位内，并将所述满仓位内的满电电池装载至所述旋转底座上的第二抓手装置；
换电执行模块603，用于采用所述满电电池对第一换电车辆进行换电。
本发明提出的换电装置，基于环形电池仓中空仓位的第一角度和环形电池仓中满仓位的第二角度，利用同一换电设备上的两个抓手装置，实现对环形电池仓中电池的取放，完成了对换电车辆的换电操作，提高了换电的效率。
需要说明的是，本发明实施例提供的换电装置，在具体运行时，可以执行上述任一实施例所述的换电方法，对此本实施例不作赘述。
本发明还提供一种换电系统，其特征在于，包括：环形电池仓、换电设备；所述换电设备包括：换电处理器、旋转底座、第一抓手装置、第二抓手装置；所述旋转底座包括：第一座体、旋转机构；所述第一抓手装置和所述第二抓手装置并排设置在所述第一座体上；所述旋转机构设置在第二座体上，用于驱动所述第一座体进行旋转运动；所述换电设备，还包括存储器及存储在所述存储器上并可在所述换电处理器上运行的程序或指令，所述程序或指令被所述换电处理器执行时执行所述换电方法的步骤。
下面结合图7对本发明所提供的换电设备的结构进行说明。需要说明的是，本发明中所提供的换电设备只是执行换电方法的一种设备，本发明也可以采用其他相似结构的换电设备执行本发明所提出的换电方法。
图7是本发明提供的换电设备的结构示意图，如图7所示，该换电设备包括：旋转底座、第一抓手装置21、第二抓手装置22；所述旋转底座包括：第一座体24、旋转机构23。
所述第一抓手装置21和所述第二抓手装置22并排设置在所述第一座体24上；第一抓手装置和第二抓手装置的抓取方向相反。
所述旋转机构23设置在所述第二座体25上，用于驱动所述第一座体24进行旋转运动，从而带动第一抓手装置21和第二抓手装置22进行旋转运动。第一座体24上可设置有分别与第一抓手装置21和第二抓手装置22相匹配的导轨，该换电设备可以通过驱动机构控制第一抓手装置21和第二抓手装置22在导轨上直线移动。可选地，驱动机构可设置为电缸、气缸等直线驱动机构。
可选地，该换电设备还包括：导向结构26。导向结构26的导向方向可以与停车位置的长度方向一致。可以通过设置行走机构，控制所述导向结构26，调整换电设备相对于车辆的位置，更加方便的实现对车辆的换电操作。
第一抓手装置21和第二抓手装置22均可以实现对电池的装载和卸载。以第一抓手装置为例，可以通过旋转机构23控制第一抓手装置21进行旋转运动；可以通过驱动机构控制第一抓手装置21在第一座体24的导轨上沿导轨方向进行第一直线运动；可以通过行走机构控制第一抓手装置21沿导向结构26的导向方向进行第二直线运动。
基于上述旋转运动、第一直线运动、第二直线运动，可以实现对第一抓手装置的灵活控制，以使得第一抓手装置21的浮动吊架27位于电池仓的正上方；进一步地，控制第一抓手装置21的卷扬机构放出挠性件，使浮动吊架27上的抓取组件与电池仓内电池相对正以抓取电池，在抓取组件抓取到电池后，控制第一抓手装置21的卷扬机构收卷挠性件，使浮动吊架27将电池提起，便将电池装载到了第一抓手装置上。同理，也可以通过控制卷扬机构和浮动吊架27实现对电池的卸载，这里不再赘述。
图8是本发明提供的电子设备的结构示意图，如图8所示，该电子设备可以包括：处理器(processor)810、通信接口(Communications Interface)820、存储器(memory)830和通信总线840，其中，处理器910，通信接口820，存储器830通过通信总线840完成相互间的通信。处理器810可以调用存储器830中的逻辑指令，以执行换电方法，该方法包括：获取环形电池仓中空仓位的第一角度和所述环形电池仓中满仓位的第二角度；基于所述第一角度和所述第二角度，将换电设备的旋转底座上的第一抓手装置所装载的亏电电池卸载至所述空仓位内，并将所述满仓位内的满电电池装载至所述旋转底座上的第二抓手装置；采用所述满电电池对第一换电车辆进行换电。
此外，上述的存储器830中的逻辑指令可以通过软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
另一方面，本发明还提供一种计算机程序产品，所述计算机程序产品包括存储在非暂态计算机可读存储介质上的计算机程序，所述计算机程序包括程序指令，当所述程序指令被计算机执行时，计算机能够执行上述各方法所提供的换电方法，该方法包括：获取环形电池仓中空仓位的第一角度和所述环形电池仓中满仓位的第二角度；基于所述第一角度和所述第二角度，将换电设备的旋转底座上的第一抓手装置所装载的亏电电池卸载至所述空仓位内，并将所述满仓位内的满电电池装载至所述旋转底座上的第二抓手装置；采用所述满电电池对第一换电车辆进行换电。
又一方面，本发明还提供一种非暂态计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现以执行上述各实施例提供的换电方法，该方法包括：获取环形电池仓中空仓位的第一角度和所述环形电池仓中满仓位的第二角度；基于所述第一角度和所述第二角度，将换电设备的旋转底座上的第一抓手装置所装载的亏电电池卸载至所述空仓位内，并将所述满仓位内的满电电池装载至所述旋转底座上的第二抓手装置；采用所述满电电池对第一换电车辆进行换电。
以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，其中所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。本领域普通技术人员在不付出创造性的劳动的情况下，即可以理解并实施。
通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到各实施方式可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现，当然也可以通过硬件。基于这样的理解，上述技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品可以存储在计算机可读存储介质中，如ROM/RAM、磁碟、光盘等，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行各个实施例或者实施例的某些部分所述的方法。
最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。
Claims (10)
1.一种换电方法，其特征在于，包括：
获取环形电池仓中空仓位的第一角度和所述环形电池仓中满仓位的第二角度；
基于所述第一角度和所述第二角度，将换电设备的旋转底座上的第一抓手装置所装载的亏电电池卸载至所述空仓位内，并将所述满仓位内的满电电池装载至所述旋转底座上的第二抓手装置；
采用所述满电电池对第一换电车辆进行换电。
2.根据权利要求1所述的换电方法，其特征在于，所述亏电电池为第二换电车辆的电池；
所述获取环形电池仓中空仓位的第一角度和所述环形电池仓中满仓位的第二角度，包括：
获取所述第一换电车辆的第一电池信息和所述第二换电车辆的第二电池信息；
从所述环形电池仓中，确定与所述第一电池信息相匹配的所述满仓位，以获取所述满仓位的第二角度；
从所述环形电池仓中，确定与所述第二电池信息相匹配的所述空仓位，以获取所述空仓位的第一角度。
3.根据权利要求2所述的换电方法，其特征在于，所述基于所述第一角度和所述第二角度，将换电设备的旋转底座上的第一抓手装置所装载的亏电电池卸载至所述空仓位内，并将所述满仓位内的满电电池装载至所述旋转底座上的第二抓手装置，包括：
确定所述空仓位和所述满仓位之间的夹角，所述夹角为所述第一角度和所述第二角度之间差值的绝对值；
在确定所述夹角小于第一预设角度的情况下，先卸载所述亏电电池至所述空仓位内，后装载所述满电电池至所述第二抓手装置；
在确定所述夹角大于或等于所述第一预设角度的情况下，比较所述第二角度与第二预设角度的大小，以确定所述旋转底座的第一旋转方向；控制所述旋转底座沿所述第一旋转方向旋转，以完成对所述亏电电池的卸载以及对所述满电电池的装载。
4.根据权利要求3所述的换电方法，其特征在于，所述在确定所述夹角小于第一预设角度的情况下，先卸载所述亏电电池至所述空仓位内，后装载所述满电电池至所述第二抓手装置，包括：
在确定所述第一角度和所述第二角度均大于或等于所述第二预设角度情况下，
或，在确定所述第一角度大于或等于所述第二预设角度，且第二角度小于所述第二预设角度的情况下；
控制所述旋转底座沿顺时针方向旋转，使得所述第一抓手装置位于所述空仓位上方后，卸载所述亏电电池；
比较所述第一角度和所述第二角度的大小，以确定所述旋转底座的第二旋转方向；
控制所述旋转底座沿所述第二旋转方向旋转，使得所述第二抓手位于所述满仓位上方后，装载所述满电电池。
5.根据权利要求3所述的换电方法，其特征在于，所述在确定所述夹角小于第一预设角度的情况下，先卸载所述亏电电池至所述空仓位内，后装载所述满电电池至所述第二抓手装置，包括：
在确定所述第一角度和所述第二角度均小于所述第二预设角度情况下，
或，在确定所述第一角度小于所述第二预设角度且第二角度大于或等于所述第二预设角度的情况下；
控制所述旋转底座沿逆时针方向旋转，使得所述第一抓手装置位于所述空仓位上方后，卸载所述亏电电池；
比较所述第一角度和所述第二角度的大小，以确定所述旋转底座第三旋转方向；
控制所述旋转底座沿所述第三旋转方向旋转，使得所述第二抓手位于所述满仓位上方后，装载所述满电电池。
6.根据权利要求3所述的换电方法，其特征在于，所述在确定所述夹角大于或等于所述第一预设角度的情况下，比较所述第二角度与第二预设角度的大小，以确定所述旋转底座的第一旋转方向；控制所述旋转底座沿所述第一旋转方向旋转，以完成对所述亏电电池的卸载以及对所述满电电池的装载，包括：
在确定所述第二角度小于第二预设角度且大于第三预设角度的情况下，控制所述旋转底座沿顺时针方向旋转，使得所述第一抓手装置位于所述空仓位上方后，卸载所述亏电电池；控制所述旋转底座继续沿顺时针方向旋转，使得所述第二抓手位于所述满仓位上方后，装载所述满电电池；
在确定所述第二角度小于第二预设角度且小于或等于所述第三预设角度的情况下，控制所述旋转底座沿顺时针方向旋转，使得所述第二抓手位于所述满仓位上方后，装载所述满电电池；控制所述旋转底座继续沿顺时针方向旋转，使得所述第一抓手装置位于所述空仓位上方后，卸载所述亏电电池。
7.根据权利要求3所述的换电方法，其特征在于，所述在确定所述夹角大于或等于所述第一预设角度的情况下，比较所述第二角度与第二预设角度的大小，以确定所述旋转底座的第一旋转方向；控制所述旋转底座沿所述第一旋转方向旋转，以完成对所述亏电电池的卸载以及对所述满电电池的装载，包括：
在确定所述第二角度大于或等于第二预设角度，且第四预设角度大于所述第一角度的补角的情况下，控制所述旋转底座沿逆时针方向旋转，使得所述第一抓手装置位于所述空仓位上方后，卸载所述亏电电池；控制所述旋转底座继续沿逆时针方向旋转，使得所述第二抓手位于所述满仓位上方后，装载所述满电电池；
在确定所述第二角度大于或等于第二预设角度，且所述第四预设角度小于或等于所述第一角度的补角的情况下，控制所述旋转底座沿逆时针方向旋转，使得所述第二抓手位于所述满仓位上方后，装载所述满电电池；控制所述旋转底座继续沿逆时针方向旋转，使得所述第一抓手装置位于所述空仓位上方后，卸载所述亏电电池。
8.根据权利要求1所述的换电方法，其特征在于，所述采用所述满电电池对第一换电车辆进行换电，包括：
控制所述旋转底座旋转，使得所述第一抓手装置位于所述第一换电车辆的电池上方，以将所述第一换电车辆的电池装载至所述第一抓手装置；
控制所述旋转底座旋转180度，将所述第二抓手装置所装载的所述满电电池卸载至所述第一换电车辆的电池仓内。
9.一种换电装置，其特征在于，包括：
角度获取模块，用于获取环形电池仓中空仓位的第一角度和所述环形电池仓中满仓位的第二角度；
电池取放模块，用于基于所述第一角度和所述第二角度，将换电设备的旋转底座上的第一抓手装置所装载的亏电电池卸载至所述空仓位内，并将所述满仓位内的满电电池装载至所述旋转底座上的第二抓手装置；
换电执行模块，用于采用所述满电电池对第一换电车辆进行换电。
10.一种换电系统，其特征在于，包括：环形电池仓、换电设备；所述换电设备包括：换电处理器、旋转底座、第一抓手装置、第二抓手装置；所述旋转底座包括：第一座体、旋转机构；
所述第一抓手装置和所述第二抓手装置并排设置在所述第一座体上；
所述旋转机构设置在第二座体上，用于驱动所述第一座体进行旋转运动；
所述换电设备，还包括存储器及存储在所述存储器上并可在所述换电处理器上运行的程序或指令，所述程序或指令被所述换电处理器执行时执行如权利要求1至8任一项所述换电方法的步骤。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
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| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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| TA01 | Transfer of patent application right | ||
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Effective date of registration: 20230714 Address after: 410100 201, Floor 2, Zhongchuang Building, Sany Industrial City, No. 1, Sany Road, Changsha Economic Development Zone Block, Changsha Pilot Free Trade Zone (Hunan), Hunan Province Applicant after: Sany Lithium Energy Co.,Ltd. Address before: 102206 5th floor, building 6, 8 Beiqing Road, Changping District, Beijing Applicant before: SANY HEAVY INDUSTRY Co.,Ltd. |
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| GR01 | Patent grant | ||
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