CN114801847A - 充换电站的控制方法、系统、介质、装置及充换电站 - Google Patents

Abstract

本发明涉及充换电技术领域，具体涉及一种充换电站的控制方法、系统、介质、装置及充换电站。本申请旨在解决充换电站在温度低时易导致报错停机的问题。为此目的，本申请的充换电站包括换电装置，换电装置包括加解锁机构，加解锁机构被设置成能够通过其加解锁头的转动对电池锁止机构进行加解锁，充换电站的控制方法包括：获取充换电站内的站内温度；比较站内温度与预设温度阈值的大小；根据比较结果，选择性地控制加解锁机构正反交替转动。本申请可以实现在气温较低时对加解锁机构的预热，保证了加解锁机构的运行效率，避免了低温情况下频繁报错停机的情况出现。

Description

充换电站的控制方法、系统、介质、装置及充换电站

技术领域

本发明涉及充换电技术领域，具体涉及一种充换电站的控制方法、系统、介质、装置及充换电站。

背景技术

随着电动汽车行业的快速发展，如何为亏电电池快速补能成为行业的焦点问题。作为一种重要的补能措施，电池更换方案由于其换电过程耗时短、对电池损伤小等特点，而被广大用户所青睐。

换电方案需要在充换电站内进行，充换电站内的温度会对换电装置的正常运行产生一定影响。在寒冷的冬季或气温较低地区，低温会使得换电装置的伺服电机运行扭矩增加，从而致使伺服电机的运行扭矩过大导致充换电站异常报错停机，频繁的误报异常不仅影响了换电效率，更影响了用户体验。

相应地，本领域需要一种新的技术方案来解决上述问题。

发明内容

为了解决现有技术中的上述至少一个问题，即为了解决充换电站在温度低时易导致报错停机的问题，本申请提供了一种充换电站的控制方法，所述充换电站包括换电装置，所述换电装置包括加解锁机构，所述加解锁机构被设置成能够通过其加解锁头的转动对电池锁止机构进行加解锁，所述充换电站的控制方法包括：

获取所述充换电站内的站内温度；

比较所述站内温度与预设温度阈值的大小；

根据比较结果，选择性地控制所述加解锁机构正反交替转动。

在上述充换电站的控制方法的优选技术方案中，“根据比较结果，选择性地控制所述加解锁机构正反交替转动”的步骤进一步包括：

在所述站内温度小于所述预设温度阈值时，判断是否接收到待换电车辆的鉴权成功信号；

在接收到所述鉴权成功信号时，控制所述加解锁机构正反交替转动。

在上述充换电站的控制方法的优选技术方案中，“根据比较结果，选择性地控制所述加解锁机构正反交替转动”的步骤进一步包括：

在所述站内温度大于等于所述预设温度阈值、或者在所述站内温度小于所述预设温度阈值且未接收到所述鉴权成功信号时，控制所述加解锁机构保持当前状态。

在上述充换电站的控制方法的优选技术方案中，“控制所述加解锁机构正反交替转动”的步骤进一步包括：

控制所述加解锁机构以预设扭矩和预设转速正反交替转动。

在上述充换电站的控制方法的优选技术方案中，“控制所述加解锁机构正反交替转动”的步骤之后，所述控制方法还包括：

判断是否符合预设的停止转动条件；

在符合所述停止转动条件时，控制所述加解锁机构停止转动。

在上述充换电站的控制方法的优选技术方案中，所述停止转动条件包括如下条件中的至少一个：

所述充换电站内的站内温度大于等于预设温度阈值；

接收到换电开始信号。

在上述充换电站的控制方法的优选技术方案中，所述充换电站还包括对中装置，所述对中装置被设置成能够对待换电车辆执行对中操作，所述控制方法还包括：

在所述站内温度小于所述预设温度阈值且所述对中装置启动后，获取所述对中装置的空载运行扭矩；

基于所述空载运行扭矩，选择性地提高空载扭矩报警阈值。

在上述充换电站的控制方法的优选技术方案中，“获取所述对中装置的空载运行扭矩”的步骤进一步包括：

获取所述对中装置在启动后的多个空载运行扭矩；

“基于所述空载运行扭矩，选择性地提高空载扭矩报警阈值”的步骤进一步包括：

基于所述多个空载运行扭矩，计算扭矩均值；

比较所述扭矩均值与预设扭矩阈值的大小；

基于比较结果，选择性地提高所述空载扭矩报警阈值；

其中，所述预设扭矩阈值小于所述空载扭矩报警阈值。

在上述充换电站的控制方法的优选技术方案中，“基于比较结果，选择性地提高所述空载扭矩报警阈值”的步骤进一步包括：

如果所述扭矩均值大于等于所述预设扭矩阈值，则提高所述空载扭矩报警阈值；

如果所述扭矩均值小于所述预设扭矩阈值，则保持所述空载扭矩报警阈值不变。

在上述充换电站的控制方法的优选技术方案中，“基于所述多个空载运行扭矩，计算扭矩均值”的步骤进一步包括：

基于所述多个空载运行扭矩，筛选出位于所述对中装置启动后的预设时间段的空载运行扭矩；

基于筛选出的空载运行扭矩，计算所述扭矩均值。

本申请还提供了一种充换电站的控制系统，所述充换电站包括换电装置，所述换电装置包括加解锁机构，所述加解锁机构被设置成能够通过其加解锁头的转动对电池锁止机构进行加解锁，所述充换电站的控制系统包括：

获取模块，所述获取模块被配置成获取所述充换电站内的站内温度；

比较模块，所述比较模块被配置成比较所述站内温度与预设温度阈值的大小；

控制模块，所述控制模块被配置成根据比较结果，选择性地控制所述加解锁机构正反交替转动。

在上述充换电站的控制系统的优选技术方案中，所述控制模块进一步被配置成通过如下方式来根据比较结果，选择性地控制所述加解锁机构正反交替转动：

在所述站内温度小于所述预设温度阈值时，判断是否接收到待换电车辆的鉴权成功信号；

在接收到所述鉴权成功信号时，控制所述加解锁机构正反交替转动。

在上述充换电站的控制系统的优选技术方案中，所述控制模块进一步被配置成通过如下方式来根据比较结果，选择性地控制所述加解锁机构正反交替转动：

在所述站内温度大于等于所述预设温度阈值、或者在所述站内温度小于所述预设温度阈值且未接收到所述鉴权成功信号时，控制所述加解锁机构保持当前状态。

在上述充换电站的控制系统的优选技术方案中，所述控制模块进一步被配置成通过如下方式来控制所述加解锁机构正反交替转动：

控制所述加解锁机构以预设扭矩和预设转速正反交替转动。

在上述充换电站的控制系统的优选技术方案中，所述控制系统还包括：

判断模块，所述判断模块被配置成在控制所述加解锁机构正反交替转动之后，判断是否符合预设的停止转动条件；

所述控制模块进一步被配置成在符合所述停止转动条件时，控制所述加解锁机构停止转动。

在上述充换电站的控制系统的优选技术方案中，所述停止转动条件包括如下条件中的至少一个：

所述充换电站内的站内温度大于等于预设温度阈值；

接收到换电开始信号。

在上述充换电站的控制系统的优选技术方案中，所述充换电站还包括对中装置，所述对中装置被设置成能够对待换电车辆执行对中操作，

所述获取模块进一步被配置成在所述站内温度小于所述预设温度阈值且所述对中装置启动后，获取所述对中装置的空载运行扭矩；

所述控制系统还包括：

阈值修改模块，所述阈值修改模块被配置成基于所述空载运行扭矩，选择性地提高空载扭矩报警阈值。

在上述充换电站的控制系统的优选技术方案中，所述获取模块进一步被配置成通过如下方式来获取所述对中装置的空载运行扭矩：

获取所述对中装置在启动后的多个空载运行扭矩；

所述控制系统还包括：

计算模块，所述计算模块被配置成基于所述多个空载运行扭矩，计算扭矩均值；

所述比较模块进一步被配置成比较所述扭矩均值与预设扭矩阈值的大小；

所述阈值修改模块进一步被配置成基于比较结果，选择性地提高空载扭矩报警阈值；

其中，所述预设扭矩阈值小于所述空载扭矩报警阈值。

在上述充换电站的控制系统的优选技术方案中，所述阈值修改模块进一步被配置成通过如下方式来基于比较结果，选择性地提高空载扭矩报警阈值：

如果所述扭矩均值大于等于所述预设扭矩阈值，则提高所述空载扭矩报警阈值；

如果所述扭矩均值小于所述预设扭矩阈值，则保持所述空载扭矩报警阈值不变。

在上述充换电站的控制系统的优选技术方案中，所述计算模块进一步被配置成通过如下方式来基于所述多个空载运行扭矩，计算扭矩均值：

基于所述多个空载运行扭矩，筛选出位于所述对中装置启动后的预设时间段的空载运行扭矩；

基于筛选出的空载运行扭矩，计算所述扭矩均值。

本申请还提供了一种计算机可读存储介质，其存储有多条程序代码，所述程序代码适于由处理器加载并运行以执行上述技术方案中任一项所述的充换电站的控制方法。

本申请还提供了一种控制装置，包括：

处理器；

存储器，所述存储器适于存储多条程序代码，所述程序代码适于由所述处理器加载并运行以执行上述技术方案中任一项所述的充换电站的控制方法。

本申请还提供了一种充换电站，所述充换电站包括换电装置，所述换电装置包括加解锁机构，所述加解锁机构被设置成能够通过其加解锁头的转动对电池锁止机构进行加解锁，所述充换电站还包括上述的控制装置。

本申请的优选技术方案中，通过比较站内温度与预设温度阈值的大小，并基于比较结果控制加解锁机构正反交替转动，可以实现在气温较低时对加解锁机构的预热，保证了加解锁机构的运行效率，避免了低温情况下频繁报错停机的情况出现。同时，由于本控制方法无需增加任何硬件，只通过调整软件即可实现，因此还节约了成本，方便实现充换电站的自动化运行。

进一步地，通过在站内温度小于预设温度阈值时，进一步基于待换电车辆的鉴权成功信号来控制加解锁机构正反交替转动，能够减少对加解锁机构的无效预热，降低充换电站的能耗。

进一步地，通过在符合停止转动条件时，控制加解锁机构停止转动，能够实现高精度预热，避免预热时长不足导致的预热效果不佳，或者预热时间过长导致的拖慢换电节拍。

进一步地，通过在站内温度小于预设温度阈值时，进一步基于对中装置的空载运行扭矩调整空载扭矩报警阈值，本申请还能够减少对中装置在换电过程中的停机误报，进一步提高换电效率。

进一步地，通过基于多个空载运行扭矩计算扭矩均值，并与预设扭矩阈值比较，能够提高计算和比较精度。

进一步地，通过在多个空载运行扭矩中筛选出位于对中装置启动后的预设时间段的空载运行扭矩，并基于筛选后的空载运行扭矩来计算扭矩均值，能够滤除加解锁机构启动和/或停止时的突变扭矩，提高扭矩均值的运算精度。

方案1.一种充换电站的控制方法，其特征在于，所述充换电站包括换电装置，所述换电装置包括加解锁机构，所述加解锁机构被设置成能够通过其加解锁头的转动对电池锁止机构进行加解锁，所述充换电站的控制方法包括：

获取所述充换电站内的站内温度；

比较所述站内温度与预设温度阈值的大小；

根据比较结果，选择性地控制所述加解锁机构正反交替转动。

方案2.根据方案1所述的充换电站的控制方法，其特征在于，“根据比较结果，选择性地控制所述加解锁机构正反交替转动”的步骤进一步包括：

在所述站内温度小于所述预设温度阈值时，判断是否接收到待换电车辆的鉴权成功信号；

在接收到所述鉴权成功信号时，控制所述加解锁机构正反交替转动。

方案3.根据方案2所述的充换电站的控制方法，其特征在于，“根据比较结果，选择性地控制所述加解锁机构正反交替转动”的步骤进一步包括：

在所述站内温度大于等于所述预设温度阈值、或者在所述站内温度小于所述预设温度阈值且未接收到所述鉴权成功信号时，控制所述加解锁机构保持当前状态。

方案4.根据方案1所述的充换电站的控制方法，其特征在于，“控制所述加解锁机构正反交替转动”的步骤进一步包括：

控制所述加解锁机构以预设扭矩和预设转速正反交替转动。

方案5.根据方案2所述的充换电站的控制方法，其特征在于，“控制所述加解锁机构正反交替转动”的步骤之后，所述控制方法还包括：

判断是否符合预设的停止转动条件；

在符合所述停止转动条件时，控制所述加解锁机构停止转动。

方案6.根据方案5所述的充换电站的控制方法，其特征在于，所述停止转动条件包括如下条件中的至少一个：

所述充换电站内的站内温度大于等于预设温度阈值；

接收到换电开始信号。

方案7.根据方案1所述的充换电站的控制方法，其特征在于，所述充换电站还包括对中装置，所述对中装置被设置成能够对待换电车辆执行对中操作，所述控制方法还包括：

在所述站内温度小于所述预设温度阈值且所述对中装置启动后，获取所述对中装置的空载运行扭矩；

基于所述空载运行扭矩，选择性地提高空载扭矩报警阈值。

方案8.根据方案7所述的充换电站的控制方法，其特征在于，“获取所述对中装置的空载运行扭矩”的步骤进一步包括：

获取所述对中装置在启动后的多个空载运行扭矩；

“基于所述空载运行扭矩，选择性地提高空载扭矩报警阈值”的步骤进一步包括：

基于所述多个空载运行扭矩，计算扭矩均值；

比较所述扭矩均值与预设扭矩阈值的大小；

基于比较结果，选择性地提高所述空载扭矩报警阈值；

其中，所述预设扭矩阈值小于所述空载扭矩报警阈值。

方案9.根据方案8所述的充换电站的控制方法，其特征在于，“基于比较结果，选择性地提高所述空载扭矩报警阈值”的步骤进一步包括：

如果所述扭矩均值大于等于所述预设扭矩阈值，则提高所述空载扭矩报警阈值；

如果所述扭矩均值小于所述预设扭矩阈值，则保持所述空载扭矩报警阈值不变。

方案10.根据方案8所述的充换电站的控制方法，其特征在于，“基于所述多个空载运行扭矩，计算扭矩均值”的步骤进一步包括：

基于所述多个空载运行扭矩，筛选出位于所述对中装置启动后的预设时间段的空载运行扭矩；

基于筛选出的空载运行扭矩，计算所述扭矩均值。

方案11.一种充换电站的控制系统，其特征在于，所述充换电站包括换电装置，所述换电装置包括加解锁机构，所述加解锁机构被设置成能够通过其加解锁头的转动对电池锁止机构进行加解锁，所述充换电站的控制系统包括：

获取模块，所述获取模块被配置成获取所述充换电站内的站内温度；

比较模块，所述比较模块被配置成比较所述站内温度与预设温度阈值的大小；

控制模块，所述控制模块被配置成根据比较结果，选择性地控制所述加解锁机构正反交替转动。

方案12.根据方案11所述的充换电站的控制系统，其特征在于，所述控制模块进一步被配置成通过如下方式来根据比较结果，选择性地控制所述加解锁机构正反交替转动：

在所述站内温度小于所述预设温度阈值时，判断是否接收到待换电车辆的鉴权成功信号；

在接收到所述鉴权成功信号时，控制所述加解锁机构正反交替转动。

方案13.根据方案12所述的充换电站的控制系统，其特征在于，所述控制模块进一步被配置成通过如下方式来根据比较结果，选择性地控制所述加解锁机构正反交替转动：

在所述站内温度大于等于所述预设温度阈值、或者在所述站内温度小于所述预设温度阈值且未接收到所述鉴权成功信号时，控制所述加解锁机构保持当前状态。

方案14.根据方案11所述的充换电站的控制系统，其特征在于，所述控制模块进一步被配置成通过如下方式来控制所述加解锁机构正反交替转动：

控制所述加解锁机构以预设扭矩和预设转速正反交替转动。

方案15.根据方案12所述的充换电站的控制系统，其特征在于，所述控制系统还包括：

判断模块，所述判断模块被配置成在控制所述加解锁机构正反交替转动之后，判断是否符合预设的停止转动条件；

所述控制模块进一步被配置成在符合所述停止转动条件时，控制所述加解锁机构停止转动。

方案16.根据方案15所述的充换电站的控制系统，其特征在于，所述停止转动条件包括如下条件中的至少一个：

所述充换电站内的站内温度大于等于预设温度阈值；

接收到换电开始信号。

方案17.根据方案11所述的充换电站的控制系统，其特征在于，所述充换电站还包括对中装置，所述对中装置被设置成能够对待换电车辆执行对中操作，

所述获取模块进一步被配置成在所述站内温度小于所述预设温度阈值且所述对中装置启动后，获取所述对中装置的空载运行扭矩；

所述控制系统还包括：

阈值修改模块，所述阈值修改模块被配置成基于所述空载运行扭矩，选择性地提高空载扭矩报警阈值。

方案18.根据方案17所述的充换电站的控制系统，其特征在于，所述获取模块进一步被配置成通过如下方式来获取所述对中装置的空载运行扭矩：

获取所述对中装置在启动后的多个空载运行扭矩；

所述控制系统还包括：

计算模块，所述计算模块被配置成基于所述多个空载运行扭矩，计算扭矩均值；

所述比较模块进一步被配置成比较所述扭矩均值与预设扭矩阈值的大小；

所述阈值修改模块进一步被配置成基于比较结果，选择性地提高空载扭矩报警阈值；

其中，所述预设扭矩阈值小于所述空载扭矩报警阈值。

方案19.根据方案18所述的充换电站的控制系统，其特征在于，所述阈值修改模块进一步被配置成通过如下方式来基于比较结果，选择性地提高空载扭矩报警阈值：

如果所述扭矩均值大于等于所述预设扭矩阈值，则提高所述空载扭矩报警阈值；

如果所述扭矩均值小于所述预设扭矩阈值，则保持所述空载扭矩报警阈值不变。

方案20.根据方案18所述的充换电站的控制系统，其特征在于，所述计算模块进一步被配置成通过如下方式来基于所述多个空载运行扭矩，计算扭矩均值：

基于所述多个空载运行扭矩，筛选出位于所述对中装置启动后的预设时间段的空载运行扭矩；

基于筛选出的空载运行扭矩，计算所述扭矩均值。

方案21.一种计算机可读存储介质，其存储有多条程序代码，其特征在于，所述程序代码适于由处理器加载并运行以执行方案1至10中任一项所述的充换电站的控制方法。

方案22.一种控制装置，其特征在于，包括：

处理器；

存储器，所述存储器适于存储多条程序代码，所述程序代码适于由所述处理器加载并运行以执行方案1至10中任一项所述的充换电站的控制方法。

方案23.一种充换电站，其特征在于，所述充换电站包括换电装置，所述换电装置包括加解锁机构，所述加解锁机构被设置成能够通过其加解锁头的转动对电池锁止机构进行加解锁，所述充换电站还包括方案22所述的控制装置。

附图说明

下面参照附图来描述本申请的充换电站的控制方法、系统、介质、装置及充换电站。附图中：

图1为本申请的充换电站的停车平台的俯视图；

图2为本申请的换电装置的装配图；

图3为本申请的充换电站的控制方法的流程图；

图4为本申请的充换电站的控制方法的又一实施方式的流程图；

图5为本申请的充换电站的控制方法的逻辑图；

图6为本申请的充换电站的控制方法的又一实施方式的逻辑图；

图7本申请的充换电站的控制系统的系统图。

附图标记列表

1、停车平台；2、辊筒装置；3、对中装置；4、换电装置；41、电池承载平台；42、加解锁机构；

100、充换电站的控制系统；110、获取模块；120、比较模块；130、控制模块；140、判断模块；150、阈值修改模块；160、计算模块。

具体实施方式

下面参照附图来描述本申请的优选实施方式。本领域技术人员应当理解的是，这些实施方式仅仅用于解释本申请的技术原理，并非旨在限制本申请的保护范围。

需要说明的是，在本申请的描述中，术语“上”、“下”、“竖直”、“水平”等指示的方向或位置关系的术语是基于附图所示的方向或位置关系，这仅仅是为了便于描述，而不是指示或暗示所述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申请的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

此外，还需要说明的是，在本申请的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“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。对于本领域技术人员而言，可根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

首先参照图1和图2，对本申请的充换电站进行描述。其中，图1为本申请的充换电站的停车平台的俯视图；图2为本申请的换电装置的装配图。

如图1和图2所示，在一种实施方式中，充换电站包括停车平台1、对中装置3和换电装置4。

停车平台1由金属框架和金属板材等搭设而成，沿其长度方向(即图1中的竖直方向)的一端(即图1所示的下端)为入口，充换电站在该端开设有供车辆进出的门口，停车平台1沿其长度方向的另一端(即图1所示的上端)与充换电站围设形成封闭端。靠近停车平台1两端的位置各设置有两个支撑车轮的辊筒装置2，靠近停车平台1同一端的两个辊筒装置2沿停车平台1的宽度方向(即图1中的水平方向)设置。当待换电车辆行驶至停车平台1时，前后车轮分别被辊筒装置2支撑和定位，实现车辆在长度方向上的定位。停车平台1与地面之间具有一定间隙，该间隙允许换电装置4承载动力电池进出。

车辆对中装置3包括车轮推杆，车轮推杆设置有四个，每两个车轮推杆为一组，由一个第一驱动机构驱动运行。第一驱动机构可以包括伺服电机与两个丝杠螺母组件，伺服电机同时与两个丝杠螺母组件中的丝杠传动连接，每个丝杠螺母组件中的螺母分别与一个车轮推杆连接。本申请中，四个车轮推杆分别设置在四个辊筒装置2处，并能够沿停车平台1的宽度方向往复移动。每个车轮推杆由车轮的内侧向外推动一个车轮，四个车轮推杆共同作用下，能够实现车辆的对中定位。

参见图2，换电装置4包括电池承载平台41、升降机构(图中未示出)和多个加解锁机构42，电池承载平台41用于承载电池，升降机构用于驱动电池承载平台41升降，加解锁机构42用于对电池进行加解锁操作。具体地，升降机构可以为剪式升降机，电池承载平台41与剪式升降机连接，剪式升降机驱动电池承载平台41升降，从而实现电池承载平台41接近或远离车辆的底盘。电池通过电池锁止机构与车辆的底盘固定连接，加解锁机构42固定设置在电池承载平台41上，其包第二括驱动机构和加解锁头，第二驱动机构驱动加解锁头对电池锁止机构进行加锁和解锁操作，实现对电池的安装和拆卸。第二驱动机构包括伺服电机和减速器，伺服电机与减速器传动连接，减速器与加解锁头传动连接。图2中示出的换电装置4中，加解锁机构42设置有十个，围绕电池承载平台41周侧设置有八个，电池承载平台41中部设置有两个。

为实现下述的控制方法，本申请的充换电站还设置有上位机和下位机，上位机与下位机通信连接，用于向下位机发送指令，下位机与上述对中装置3和换电装置4通信连接，用以控制对中装置3和换电装置4动作。一种实施方式中，上位机可以使用充换电站内原有的主控系统，下位机选用PLC控制器。当然，本领域技术人员也可以基于具体应用场景来选择上位机与下位机的具体设置方式。例如上位机和下位机还可以是专门用于执行本申请的方法的控制器，也可以是通用控制器的一个功能模块或功能单元。

充换电站内还设置有温度传感器，温度传感器与上位机通信连接，从而上位机能够实时获取到温度传感器上传的充换电站内的温度值。

当然，现有技术中充换电站的设置方式不仅限于此，上述实施方式仅作举例说明，并非是用于限制本申请的保护范围，本领域技术人员可以在不改变本申请原理的前提下，将本申请应用于其他充换电站场景。举例而言，本领域技术人员可以改变上述换电装置4、辊筒装置2和对中装置3的具体设置方式等。

下面参照图3，对本申请的充换电站的控制方法进行介绍。其中，图3为本申请的充换电站的控制方法的流程图。

如图3所示，为了解决充换电站在温度低时易导致报错停机的问题，本申请的充换电站的控制方法包括：

S101，获取充换电站内的站内温度。举例而言，在控制方法开始执行后，上位机实时获取温度传感器上传的温度，并且将该温度作为站内温度用于下述步骤中。此后，上位机每隔5分钟将温度传感器上传的温度作为站内温度用于以下步骤。

S103，比较站内温度与预设温度阈值的大小。举例而言，预设温度阈值通过试验或经验确定，在获取到站内温度后，将站内温度与预设温度阈值进行比较，如通过差值或者比值的方式比较。

S105，根据比较结果，选择性地控制加解锁机构正反交替转动。举例而言，当站内温度小于预设温度阈值时，证明当前充换电站内温度较低，会影响加解锁机构的运行效果，此时控制加解锁机构正反转交替转动，以对加解锁机构进行预热。反之，如果站内温度大于等于预设温度阈值，则证明当前充换电站内的温度较高，加解锁机构运行效果稳定，此时加解锁机构无需预热，控制加解锁机构保持当前状态即可。

现有技术中，充换电站在低温环境下对待换电车辆进行换电时，加解锁机构会产生“加解锁头卡死”报警，经发明人反复研究、分析得知，产生的报警的原因是加解锁头的空载运行扭矩(即驱动加解锁头的伺服电机的空载运行扭矩，该扭矩例如可以通过伺服电机的输出电流等计算得到)过大，在解锁过程中电池锁止机构与加解锁头之间容易达到预设的加解锁头报警阈值，从而产生报警。而本申请通过比较站内温度与预设温度阈值的大小，并基于比较结果控制加解锁机构正反交替转动，可以实现在气温较低时对加解锁机构的预热，保证了加解锁机构的运行效率，避免了低温情况下频繁报错停机的情况出现。同时，由于本控制方法无需增加任何硬件，只通过调整软件即可实现，因此还节约了成本，方便实现充换电站的自动化运行。

下面对本申请的较为优选的实施方式进行介绍。

一种实施方式中，S105进一步包括：在站内温度小于预设温度阈值时，判断是否接收到待换电车辆的鉴权成功信号；在接收到鉴权成功信号时，控制加解锁机构正反交替转动；在站内温度大于等于预设温度阈值、或者在站内温度小于预设温度阈值且未接收到鉴权成功信号时，控制加解锁机构保持当前状态。

具体地，预设温度阈值可以为13-17℃中的任意值，本申请中以15℃为例，当上位机获取到的站内温度小于15℃时，此时充换电站内温度较低，需要对加解锁机构预热。此时进一步判断是否收到鉴权成功信号，来判断待换电车辆是否符合换电条件。其中，鉴权成功信号指待换电车辆换电前与充换电站的互相认证过程中，认证通过时，充换电站的上位机会收到的表示认证成功的信号。上位机在判断出站内温度小于15℃且收到鉴权成功信号时，向下位机发送预热信号，下位机在接收到预热信号后，会控制加解锁机构正反交替转动，实现对加解锁机构的预热。反之，如果站内温度大于等于15℃，或者虽然站内温度小于15℃但车辆鉴权未通过时，则证明无需对加解锁机构进行预热，此时上位机无需向下位机发送预热信号，加解锁机构保持当前状态，即加解锁机构保持停止运行状态。

通过在站内温度小于预设温度阈值时，进一步基于待换电车辆的鉴权成功信号来控制加解锁机构正反交替转动，能够减少对加解锁机构的无效预热，降低充换电站的能耗。

当然，本领域技术人员也可以基于具体应用场景对上述是否预热的条件进行调整，以便提升本申请的控制方法的适用性。例如，可以不判断是否接收到鉴权信号，只基于站内温度相较于预设温度阈值的大小来控制加解锁机构的预热。

一种实施方式中，“控制加解锁机构正反交替转动”的步骤进一步包括：控制加解锁机构以预设扭矩和预设转速正反交替转动。

具体地，对于加解锁机构的伺服电机控制，通常有位置控制、扭矩控制和转速控制三种，本申请中选用扭矩控制和转速控制，并通过设置每个加解锁机构的伺服电机的扭矩和转速，来控制加解锁机构的正反交替转动。举例而言，预设扭矩可以为伺服电机的额定空转扭矩的30％-40％中的任意值，转速可以取400r/min-600r/min中的任意值。例如，本申请可以通过控制每个加解锁头以伺服电机的额定空转扭矩的35％、500r/min为目标，控制加解锁头以正转一圈、反转一圈作交替转动。

当然，本领域技术人员也可以基于具体应用场景选择其他控制方式，只要能够实现加解锁机构的正反交替转动即可。

一种实施方式中，“控制加解锁机构正反交替转动”的步骤之后，控制方法还包括：判断是否符合预设的停止转动条件；在符合停止转动条件时，控制加解锁机构停止转动。具体地，停止转动条件包括：充换电站内的站内温度大于等于预设温度阈值；或接收到换电开始信号。

举例而言，预设温度阈值仍以15℃为例，在预热过程中，继续获取站内温度，当站内温度大于等于15℃时，证明当前加解锁机构已处于正常温度区间，其工作效果受温度影响小，此时无需继续为加解锁机构预热。

换电开始信号在本申请中可以为换电装置在运行前上位机接收到的某一过程信号，例如，对中装置对中完成信号；再如在停车平台设置开合门时，可以为开合门的关闭信号；再如在停车平台设置举升装置时，也可以为举升装置的举升到位信号。其中，开合门在开启时，换电装置的电池承载平台可以从开合门中伸出并与待换电车辆的底盘对接，从而实现对电池的加解锁操作。举升装置通常用于对待换电车辆的底盘举升，以实现对车辆底盘的调平，并为换电装置预留出换电空间。当接收到换电开始信号时，证明接下来换电装置即将执行预设的换电动作，无需继续为加解锁机构预热。

在上述两个条件中的任一个满足时，控制加解锁机构停止转动，以停止对加解锁机构的预热。否则，当上述两个条件均不满足时，则保持当前预热状态，继续控制加解锁机构正反交替转动，对加解锁机构预热。

通过在符合停止转动条件时，控制加解锁机构停止转动，能够实现高精度预热，避免预热时长不足导致的预热效果不佳，或者预热时间过长导致的拖慢换电节拍。

当然，上述两个条件也可以只采用其中一个作为判断条件。本领域技术人员可以基于具体应用场景对此进行选择。

一种实施方式中，控制方法还包括：在站内温度小于预设温度阈值且对中装置启动后，获取对中装置的空载运行扭矩；基于空载运行扭矩，选择性地提高空载扭矩报警阈值。

具体地，本申请中优选地获取对中装置在启动后的多个空载运行扭矩，也即获取驱动车轮推杆的伺服电机的空载运行扭矩，该扭矩例如可以通过伺服电机的输出电流等计算得到。对中装置在启动运行时，车轮推杆在伺服驱动电机的驱动下由初始位置空载运行至车轮附近，然后车轮推杆与车轮接触并推动车轮移动对中。本申请在车轮推杆启动运行到接触车轮之前，获取对中装置的多个空载运行扭矩，例如，在车轮推杆启动运行后，每10ms获取一个空载运行扭矩。

一种实施方式中，“基于空载运行扭矩，选择性地提高空载扭矩报警阈值”的步骤进一步包括：基于多个空载运行扭矩，计算扭矩均值；比较扭矩均值与预设扭矩阈值的大小；如果扭矩均值大于等于预设扭矩阈值，则提高空载扭矩报警阈值；如果扭矩均值小于预设扭矩阈值，则保持空载扭矩报警阈值不变。

具体地，在获取到多个空载运行扭矩后，基于空载运行扭矩计算扭矩均值。由于伺服电机在启动和停止时，会产生扭矩突变，因此本申请中在获取到多个空载运行扭矩后，先从中筛选出位于对中装置启动后的预设时间段的空载运行扭矩，然后基于筛选出的空载运行扭矩，计算扭矩均值。举例而言，假如车轮推杆空载运行2s，则可以将获取到的空载运行扭矩分类存储，通过滤波去除100ms之前的空载运行扭矩，筛选出100ms-2s之间的所有空载运行扭矩，然后计算筛选出的所有空载运行扭矩的均值，作为扭矩均值。再如，也可以一直获取车轮推杆的运行扭矩，直至车轮推杆接触车轮后，扭矩产生突变，然后截取启动扭矩突变与接触扭矩突变之间的部分时间段的空载运行扭矩并计算均值，作为扭矩均值。当然，上述两种预设时间段的截取方式仅仅为举例，本领域技术人员您可以基于具体应用场景对其进行调整，只要能够有效去除伺服电机启动时的扭矩突变和车轮推杆与轮胎接触时的扭矩突变对结果带来的影响即可。

在计算出扭矩均值后，将扭矩均值与预设扭矩阈值进行比较；根据比较结果，确定是否调整空载扭矩报警阈值。

现有技术中，空载扭矩报警阈值通常为预设好的，例如空载扭矩报警阈值可以与车轮推杆推动车轮对中过程的对中扭矩报警阈值进行关联，设置为对中扭矩报警阈值的50％。预设扭矩阈值本申请中小于空载扭矩报警阈值，例如可以取对中扭矩报警阈值的40％。如果上述计算出的扭矩均值大于等于预设扭矩阈值，则证明当前站内温度低，而推杆的空载运行扭矩过高，容易频繁报错，此时提高空载扭矩报警阈值，来避免频繁报错。例如，可以将空载扭矩报警阈值提高为对中扭矩报警阈值的60％。反之，如果扭矩均值小于预设扭矩阈值，则证明虽然站内温度较低，但推杆空载运行扭矩处于正常范围，此时保持空载扭矩报警阈值不变。

申请人经研究发现，当低温环境下对待换电车辆进行换电时，推杆在空载运行时的扭矩容易超过该空载扭矩报警阈值，一旦超过，对中装置将会停机，并产生“扭矩过大”报警，导致推杆无法定位成功。本申请通过在站内温度小于预设温度阈值时，基于对中装置的空载运行扭矩调整空载扭矩报警阈值，能够减少对中装置在换电过程中的停机误报，进一步提高换电效率。通过基于多个空载运行扭矩计算扭矩均值，并与预设扭矩阈值比较，能够提高计算和比较精度。通过在多个空载运行扭矩中筛选出位于对中装置启动后的预设时间段的空载运行扭矩，并基于筛选后的空载运行扭矩来计算扭矩均值，能够滤除加解锁机构启动和/或停止时的突变扭矩，提高扭矩均值的运算精度。

当然，上述基于空载运行扭矩选择性地提高空载扭矩报警阈值仅仅是一种较为优选的实施方式，在不偏离本申请原理的前提下，本领域技术人员可以对上述实施过程进行调整。例如，可以获取空载运行过程中的单个运行扭矩作为空载运行扭矩与预设扭矩阈值进行比较和判断。再如，也可以不从多个空载运行扭矩中筛选部分进行计算。再如，空载扭矩报警阈值和预设扭矩阈值可以根据实际情况进行设置，不必与对中扭矩报警阈值产生关联等。

下面参照图5，对一种可能的实施方式中加解锁装置的预热过程进行介绍。其中，图5为本申请的充换电站的控制方法的逻辑图。

如图5所示，在一种可能的实施方式中：

S301，上位机实时接收温度传感器上传的温度，并且每隔5min将温度传感器上传的温度确定为站内温度T，然后执行S303。

S303，判断T＜15℃是否成立？如果成立，则执行S305；否则如果不成立，则执行S313。

S305，判断是否接收到待换电车辆的鉴权成功信号？如果是，则执行S307；否则如果不是，则执行S313。

S307，设置每个加解锁机构的扭矩和转速，并控制每个加解锁机构按照各自的扭矩和转速正反交替转动。然后执行S309。

S309，判断站内温度T’≥15℃是否成立？或是否接收到开合门关闭信号？如果二者任意一个成立，则执行S311；否则，如果二者均不成立，则返回继续执行S307。

S311，控制所有加解锁机构停止转动。

S313，控制加解锁机构保持当前状态。

下面参见图6，对一种可能的实施方式中对中装置的空载扭矩报警阈值修改过程进行介绍。其中，图6为本申请的充换电站的控制方法的又一实施方式的逻辑图。

如图6所示，在一种可能的实施方式中：

S401，在对中装置启动运行后，获取车轮推杆运行过程中的多个空载运行扭矩P，经过数据筛选后，计算扭矩均值Pn。然后执行S403。

S403，判断Pn≥40％Pd是否成立？如果成立，则执行S405；否则如果不成立，则执行S407。其中Pd为车轮推杆的对中扭矩报警阈值。

S405，调整空载扭矩报警阈值Ps＝60％Pd。

S407，保持空载扭矩报警阈值为默认值，即Ps＝50％Pd。

上述实施例中虽然将各个步骤按照上述先后次序的方式进行了描述，但是本领域技术人员可以理解，为了实现本实施例的效果，不同的步骤之间不必按照这样的次序执行，其可以同时(并行)执行或以颠倒的次序执行，这些简单的变化都在本申请的保护范围之内。

下面参照图7，对本申请的充换电站的控制系统进行介绍。其中，图7为本申请的充换电站的控制系统的系统图。

如图7所示，本申请的充换电站的控制系统100中，充换电站包括换电装置，换电装置包括加解锁机构，加解锁机构被设置成能够通过其加解锁头的转动对电池锁止机构进行加解锁，充换电站的控制系统100包括：获取模块110、比较模块120和控制模块130。获取模块110被配置成获取充换电站内的站内温度；比较模块120被配置成比较站内温度与预设温度阈值的大小；控制模块130被配置成根据比较结果，选择性地控制加解锁机构正反交替转动。在一种实施方式中，具体实现功能的描述可以参见S101-S105。

一种实施方式中，控制模块130进一步被配置成通过如下方式来根据比较结果，选择性地控制加解锁机构正反交替转动：在站内温度小于预设温度阈值时，判断是否接收到待换电车辆的鉴权成功信号；在接收到鉴权成功信号时，控制加解锁机构正反交替转动。一种实施方式中，具体实现功能的描述可参见上述方法步骤。

一种实施方式中，控制模块130进一步被配置成通过如下方式来根据比较结果，选择性地控制加解锁机构正反交替转动：在站内温度大于等于预设温度阈值、或者在站内温度小于预设温度阈值且未接收到鉴权成功信号时，控制加解锁机构保持当前状态。一种实施方式中，具体实现功能的描述可参见上述方法步骤。

一种实施方式中，控制模块130进一步被配置成通过如下方式来控制加解锁机构正反交替转动：控制加解锁机构以预设扭矩和预设转速正反交替转动。一种实施方式中，具体实现功能的描述可参见上述方法步骤。

一种实施方式中，控制系统100还包括：判断模块140，判断模块140被配置成在控制加解锁机构正反交替转动之后，判断是否符合预设的停止转动条件；控制模块130进一步被配置成在符合停止转动条件时，控制加解锁机构停止转动。一种实施方式中，具体实现功能的描述可参见上述方法步骤。

一种实施方式中，停止转动条件包括如下条件中的至少一个：充换电站内的站内温度大于等于预设温度阈值；接收到换电开始信号。一种实施方式中，具体实现功能的描述可参见上述方法步骤。

一种实施方式中，充换电站还包括对中装置，对中装置被设置成能够对待换电车辆执行对中操作，获取模块110进一步被配置成在站内温度小于预设温度阈值且对中装置启动后，获取对中装置的空载运行扭矩；控制系统100还包括：阈值修改模块150，阈值修改模块150被配置成基于空载运行扭矩，选择性地提高空载扭矩报警阈值。一种实施方式中，具体实现功能的描述可参见上述方法步骤。

一种实施方式中，获取模块110进一步被配置成通过如下方式来获取对中装置的空载运行扭矩：获取对中装置在启动后的多个空载运行扭矩；控制系统100还包括：计算模块160，计算模块160被配置成基于多个空载运行扭矩，计算扭矩均值；比较模块120进一步被配置成比较扭矩均值与预设扭矩阈值的大小；阈值修改模块150进一步被配置成基于比较结果，选择性地提高空载扭矩报警阈值；其中，预设扭矩阈值小于空载扭矩报警阈值。一种实施方式中，具体实现功能的描述可参见上述方法步骤。

一种实施方式中，阈值修改模块150进一步被配置成通过如下方式来基于比较结果，选择性地提高空载扭矩报警阈值：如果扭矩均值大于等于预设扭矩阈值，则提高空载扭矩报警阈值；如果扭矩均值小于预设扭矩阈值，则保持空载扭矩报警阈值不变。一种实施方式中，具体实现功能的描述可参见上述方法步骤。

一种实施方式中，计算模块160进一步被配置成通过如下方式来基于多个空载运行扭矩，计算扭矩均值：基于多个空载运行扭矩，筛选出位于对中装置启动后的预设时间段的空载运行扭矩；基于筛选出的空载运行扭矩，计算扭矩均值。一种实施方式中，具体实现功能的描述可参见上述方法步骤。

需要说明的是，上述实施例提供的充换电站的安全防护系统，仅以上述各功能模块(如获取模块110、比较模块120、控制模块130、判断模块140、余只修改模块、计算模块160等)的划分进行举例说明，在实际应用中，可以根据需要而将上述功能模块由不同的功能单元来完成，即将本实施例中的功能模块再分解或者组合，例如，上述实施例的功能模块可以合并为一个功能模块，也可以进一步拆分成多个子模块，以完成以上描述的全部或者部分功能。对于本实施例中涉及的功能模块名称，仅仅是为了进行区分，不视为对本申请的不当限定。

本领域技术人员能够理解的是，本发明实现上述一实施例的方法中的全部或部分流程，也可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，计算机程序可存储于一计算机可读存储介质中，该计算机程序在被处理器执行时，可实现上述各个方法实施例的步骤。其中，计算机程序包括计算机程序代码，计算机程序代码可以为源代码形式、对象代码形式、可执行文件或某些中间形式等。计算机可读存储介质可以包括：能够携带计算机程序代码的任何实体或装置、介质、U盘、移动硬盘、磁碟、光盘、计算机存储器、只读存储器、随机存取存储器、电载波信号、电信信号以及软件分发介质等。需要说明的是，计算机可读存储介质包含的内容可以根据司法管辖区内立法和专利实践的要求进行适当的增减，例如在某些司法管辖区，根据立法和专利实践，计算机可读存储介质不包括电载波信号和电信信号。

本发明的各个部件实施例可以以硬件实现，或者以在一个或者多个处理器上运行的软件模块实现，或者以它们的组合实现。本领域的技术人员应当理解，可以在实践中使用微处理器或者数字信号处理器(DSP)来实现根据本发明实施例的服务器、客户机中的一些或者全部部件的一些或者全部功能。本发明还可以实现为用于执行这里所描述的方法的一部分或者全部的设备或者装置程序(例如，PC程序和PC程序产品)。这样的实现本发明的程序可以存储在PC可读介质上，或者可以具有一个或者多个信号的形式。这样的信号可以从因特网网站上下载得到，或者在载体信号上提供，或者以任何其他形式提供。

本申请还提供了一种计算机可读存储介质。在根据本申请的一个计算机可读存储介质实施例中，计算机可读存储介质可以被配置成存储执行上述方法实施例的充换电站的控制方法的程序，该程序可以由处理器加载并运行以实现上述充换电站的控制方法。为了便于说明，仅示出了与本发明实施例相关的部分，具体技术细节未揭示的，请参照本发明实施例方法部分。该计算机可读存储介质可以是包括各种电子设备形成的存储装置设备，可选的，本发明实施例中计算机可读存储介质是非暂时性的计算机可读存储介质。

本申请还提供了一种控制装置。在根据本申请的一个控制装置实施例中，控制装置包括处理器和存储器，存储器可以被配置成存储执行上述方法实施例的充换电站的控制方法的程序，处理器可以被配置成用于执行存储器中的程序，该程序包括但不限于执行上述方法实施例的充换电站的控制方法的程序。为了便于说明，仅示出了与本发明实施例相关的部分，具体技术细节未揭示的，请参照本发明实施例方法部分。该控制装置可以是包括各种电子设备形成的装置设备。

本申请还提供了一种充换电站，充换电站包括换电装置，换电装置包括加解锁机构，加解锁机构被设置成能够通过其加解锁头的转动对电池锁止机构进行加解锁，充换电站还包括上述的控制装置。

至此，已经结合附图所示的优选实施方式描述了本申请的技术方案，但是，本领域技术人员容易理解的是，本申请的保护范围显然不局限于这些具体实施方式。在不偏离本申请的原理的前提下，本领域技术人员可以对相关技术特征作出等同的更改或替换，这些更改或替换之后的技术方案都将落入本申请的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种充换电站的控制方法，其特征在于，所述充换电站包括换电装置，所述换电装置包括加解锁机构，所述加解锁机构被设置成能够通过其加解锁头的转动对电池锁止机构进行加解锁，所述充换电站的控制方法包括：

获取所述充换电站内的站内温度；

比较所述站内温度与预设温度阈值的大小；

根据比较结果，选择性地控制所述加解锁机构正反交替转动。

2.根据权利要求1所述的充换电站的控制方法，其特征在于，“根据比较结果，选择性地控制所述加解锁机构正反交替转动”的步骤进一步包括：

在所述站内温度小于所述预设温度阈值时，判断是否接收到待换电车辆的鉴权成功信号；

在接收到所述鉴权成功信号时，控制所述加解锁机构正反交替转动。

3.根据权利要求2所述的充换电站的控制方法，其特征在于，“根据比较结果，选择性地控制所述加解锁机构正反交替转动”的步骤进一步包括：

在所述站内温度大于等于所述预设温度阈值、或者在所述站内温度小于所述预设温度阈值且未接收到所述鉴权成功信号时，控制所述加解锁机构保持当前状态。

4.根据权利要求1所述的充换电站的控制方法，其特征在于，“控制所述加解锁机构正反交替转动”的步骤进一步包括：

控制所述加解锁机构以预设扭矩和预设转速正反交替转动。

5.根据权利要求2所述的充换电站的控制方法，其特征在于，“控制所述加解锁机构正反交替转动”的步骤之后，所述控制方法还包括：

判断是否符合预设的停止转动条件；

在符合所述停止转动条件时，控制所述加解锁机构停止转动。

6.根据权利要求5所述的充换电站的控制方法，其特征在于，所述停止转动条件包括如下条件中的至少一个：

所述充换电站内的站内温度大于等于预设温度阈值；

接收到换电开始信号。

7.根据权利要求1所述的充换电站的控制方法，其特征在于，所述充换电站还包括对中装置，所述对中装置被设置成能够对待换电车辆执行对中操作，所述控制方法还包括：

在所述站内温度小于所述预设温度阈值且所述对中装置启动后，获取所述对中装置的空载运行扭矩；

基于所述空载运行扭矩，选择性地提高空载扭矩报警阈值。

8.根据权利要求7所述的充换电站的控制方法，其特征在于，“获取所述对中装置的空载运行扭矩”的步骤进一步包括：

获取所述对中装置在启动后的多个空载运行扭矩；

“基于所述空载运行扭矩，选择性地提高空载扭矩报警阈值”的步骤进一步包括：

基于所述多个空载运行扭矩，计算扭矩均值；

比较所述扭矩均值与预设扭矩阈值的大小；

基于比较结果，选择性地提高所述空载扭矩报警阈值；

其中，所述预设扭矩阈值小于所述空载扭矩报警阈值。

9.根据权利要求8所述的充换电站的控制方法，其特征在于，“基于比较结果，选择性地提高所述空载扭矩报警阈值”的步骤进一步包括：

如果所述扭矩均值大于等于所述预设扭矩阈值，则提高所述空载扭矩报警阈值；

如果所述扭矩均值小于所述预设扭矩阈值，则保持所述空载扭矩报警阈值不变。

10.根据权利要求8所述的充换电站的控制方法，其特征在于，“基于所述多个空载运行扭矩，计算扭矩均值”的步骤进一步包括：

基于所述多个空载运行扭矩，筛选出位于所述对中装置启动后的预设时间段的空载运行扭矩；

基于筛选出的空载运行扭矩，计算所述扭矩均值。

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