CN114987271B - 换电控制系统及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种换电控制系统及方法，其中系统包括：控制单元和至少两换电设备；所述控制单元用于确定待换电的电动车辆适用的电池型号；从至少一电池放置架中选取第一电池放置架，从所述至少一电池放置架中选取第二电池放置架；将所述至少两换电设备中的至少一个换电设备配置为装电池换电设备，以及配置为卸电池换电设备；所述装电池换电设备用于运输待装电池；所述卸电池换电设备用于运输缺电电池。本发明通过控制单元的控制，在为车辆换电的整个过程中使用了两个换电设备：该两个换电设备分别具有不同的职责，共同完成换电任务，使得整个换电时间相比于只采用一个换电设备实现换电至少缩短了一半的时间，提高了换电速度和效率。

Description

换电控制系统及方法

本申请是申请日为2018年07月20日、申请号为201810805306.2、发明创造名称为“换电控制系统及方法”的中国专利申请的分案申请。

技术领域

本发明属于换电控制领域，尤其涉及一种换电控制系统及方法。

背景技术

现有的电动汽车主要有两种换电方式，一种是直充式，一种是可换电池的快换式。

所述快换式通常在换电站中进行，由换电站的换电设备将车辆上电量不足或没电的电池取下，放到统一的充电架上充电，然后换电设备在从充电架上取下新的或满电的电池，装入车辆。这种方式中，换电设备既要实现取下电池，又要实现装入电池，需要往返于车辆与充电架之间，换电耗时较长，效率较低。

发明内容

本发明要解决的技术问题是为了克服现有技术中采用同一换电设备实现取下电池和装入电池导致换电耗时较长、效率较低的缺陷，提供一种换电控制系统及方法。

本发明是通过以下技术方案解决上述技术问题的：

本发明提供了一种换电控制系统，包括：控制单元和至少两换电设备；

所述控制单元用于确定待换电的电动车辆适用的电池型号；

所述控制单元还用于从至少一电池放置架中选取符合第一条件的电池放置架作为第一电池放置架，从所述至少一电池放置架中选取符合第二条件的电池放置架作为第二电池放置架，所述电池放置架具有若干用于放置电池的电池放置仓，所述第一条件设置为放置有所述电池型号的电池，所述第二条件设置为具有空的电池放置仓；

所述控制单元还用于将所述至少两换电设备中的至少一个换电设备配置为装电池换电设备，将所述至少两换电设备中的至少一个换电设备配置为卸电池换电设备；

所述装电池换电设备用于运输待装电池，所述待装电池为从所述第一电池放置架取下的、所述电池型号且将要安装于所述电动车辆的电池；

所述卸电池换电设备用于运输缺电电池，所述缺电电池为从所述电动车辆取下的且将要放置于所述空的电池放置仓的电池。

较佳地，所述控制单元还用于监控所述电池放置架上放置的电池的电量；

所述第一条件设置为放置有所述电池型号且满电的电池；

或，所述第一条件优先设置为放置有所述电池型号且满电的电池，若所述至少一电池放置架中不具有符合所述第一条件的电池放置架，则所述第一条件修改设置为放置有所述电池型号且电量最高的电池。

较佳地，所述控制单元还用于在符合所述第一条件的电池放置架超过一个时，从符合所述第一条件的电池放置架中，随机选取一个电池放置架作为所述第一电池放置架，或选取距离所述电动车辆或用于停泊所述电动车辆的载车平台最近的一个电池放置架作为所述第一电池放置架；

和/或，所述控制单元还用于在符合所述第二条件的电池放置架超过一个时，从符合所述第二条件的电池放置架中，随机选取一个电池放置架作为所述第二电池放置架，或选取距离所述电动车辆或所述载车平台最近的一个电池放置架作为所述第二电池放置架。

较佳地，所述电池放置架沿所述电动车辆驶入所述载车平台方向排布于所述载车平台的两侧。

较佳地，若所述至少一电池放置架中存在多功能电池放置架，所述多功能电池放置架为所述第一条件和所述第二条件均符合的电池放置架，则所述控制单元还用于：

将所述多功能电池放置架同时作为所述第一电池放置架和所述第二电池放置架；

或，将所述多功能电池放置架作为所述第一电池放置架和所述第二电池放置架中的任意一个；

或，将以下任意一个条件作为将所述多功能电池放置架作为第一电池放置架的必要条件：

其余的电池放置架均不符合所述第一条件；

其余的电池放置架中，符合所述第一条件的电池放置架的数量少于符合所述第二条件的电池放置架的数量；

其余的电池放置架中，符合所述第一条件的电池放置架的数量少于符合所述第二条件的电池放置架的数量，且两者的差值的绝对值少于第一差值阈值；

其余的电池放置架中，符合所述第一条件的电池放置架的数量少于第一数量阈值；

或，将任意一个条件作为将所述多功能电池放置架作为第二电池放置架的必要条件：

其余的电池放置架均不符合所述第二条件；

其余的电池放置架中，符合所述第二条件的电池放置架的数量少于符合所述第一条件的电池放置架的数量；

其余的电池放置架中，符合所述第二条件的电池放置架的数量少于符合所述第一条件的电池放置架的数量，且两者的差值的绝对值少于第二差值阈值；

其余的电池放置架中，符合所述第二条件的电池放置架的数量少于第二数量阈值。

较佳地，所述电池放置仓还用于为电池充电。

较佳地，所述至少两换电设备均为单功能换电设备；

或，均为多功能换电设备；

或，部分为单功能换电设备，部分为多功能换电设备；

所述单功能换电设备具有第一结构且仅能被配置为装电池换电设备，或具有第二结构且仅能被配置为卸电池换电设备；

所述多功能换电设备兼具第一结构和第二结构且可被配置为卸电池换电设备和装电池换电设备中的任意一种。

较佳地，被配置为所述装电池换电设备的换电设备为距离所述第一电池放置架最近的换电设备；

或，被配置为所述卸电池换电设备的换电设备为距离所述电动车辆或用于停泊所述电动车辆的载车平台最近的换电设备；

或，每个所述电池放置架与至少一个所述换电设备具有预设的绑定关系；被配置为所述装电池换电设备的换电设备为与所述第一电池放置架具有绑定关系的换电设备，或与所述第一电池放置架具有绑定关系且距离所述第一电池放置架最近的换电设备；被配置为所述卸电池换电设备的换电设备为与所述第二电池放置架具有绑定关系的换电设备，或与所述第二电池放置架具有绑定关系且距离所述电动车辆或用于停泊所述电动车辆的载车平台最近的换电设备。

较佳地，所述控制单元还用于在选取所述第一电池放置架后，向所述装电池换电设备发送取电池指令，所述取电池指令用于命令所述装电池换电设备从所述第一电池放置架取下所述待装电池；

所述装电池换电设备还用于执行所述取电池指令；

所述控制单元还用于在所述装电池换电设备执行完所述取电池指令后，向所述装电池换电设备发送第一移动指令，所述第一移动指令用于命令所述装电池换电设备预先停泊于第一预设等待位置，所述第一预设等待位置为距离所述载车平台不超过第一距离阈值的位置；

所述装电池换电设备还用于执行所述第一移动指令。

较佳地，所述控制单元还用于扫描所述电动车辆的车牌，通过所述车牌确定所述电动车辆适用的电池型号。

较佳地，所述控制单元还用于在所述电动车辆停泊于载车平台之前，向所述卸电池换电设备发送第二移动指令，所述第二移动指令用于命令所述卸电池换电设备预先停泊于第二预设等待位置；所述卸电池换电设备还用于执行所述第二移动指令。

较佳地，当预设换电位置为可停泊状态时，所述第二预设等待位置与所述预设换电位置为同一位置，所述预设换电位置为适于从停泊于所述载车平台的电动车辆取电池的位置。

较佳地，当预设换电位置为不可停泊状态时，所述第二预设等待位置为距离所述预设换电位置不超过第二距离阈值的位置，所述预设换电位置为适于从停泊于所述载车平台的电动车辆取电池的位置；

所述控制单元还用于在所述电动车辆停泊于所述载车平台之后，向所述卸电池换电设备发送微调指令，所述微调指令用于命令所述卸电池换电设备从所述第二预设等待位置移动至所述预设换电位置。

较佳地，当以下条件同时满足时，所述预设换电位置为可停泊状态，否则，所述预设换电位置为不可停泊状态：

所述预设换电位置为空位；

存在供所述卸电池换电设备移动至所述预设换电位置的通路；

预测所述卸电池换电设备停泊于所述预设换电位置时，所述卸电池换电设备不会对驶入所述载车平台的电动车辆造成阻挡。

较佳地，根据所述载车平台的结构决定所述预设换电位置位于所述载车平台的下方或上方。

较佳地，所述控制单元还用于在所述电动车辆停泊于载车平台之后，向所述卸电池换电设备发送第三移动指令，所述第三移动指令用于命令所述卸电池换电设备移动并停泊于预设换电位置，所述预设换电位置为适于从停泊于所述载车平台的电动车辆取电池的位置；所述卸电池换电设备还用于执行所述第三移动指令。

较佳地，所述控制单元还用于在所述电动车辆停泊于所述载车平台且所述卸电池换电设备停泊于所述预设换电位置之后，向所述卸电池换电设备发送卸电池指令，所述卸电池指令用于命令所述卸电池换电设备从所述电动车辆取下所述缺电电池；

所述卸电池换电设备还用于执行所述卸电池指令；

所述控制单元还用于在所述卸电池换电设备执行完所述卸电池指令后，向所述卸电池换电设备发送第四移动指令，所述第四移动指令用于命令所述卸电池换电设备移动至所述第二电池放置架并将所述缺电电池放置于所述空的电池放置仓；

所述卸电池换电设备还用于执行所述第四移动指令。

较佳地，所述控制单元还用于在所述卸电池换电设备离开所述预设换电位置或离开所述预设换电位置超过第三距离阈值之后，向所述装电池换电设备发送第五移动指令，所述第五移动指令用于命令所述装电池换电设备移动至所述预设换电位置；

所述装电池换电设备还用于执行所述第五移动指令；

所述控制单元还用于在所述装电池换电设备执行所述第五移动指令后，向所述装电池换电设备发送装电池指令，所述装电池指令用于命令所述装电池换电设备将所述待装电池装入所述电动车辆；

所述装电池换电设备还用于执行所述装电池指令。

本发明还提供一种换电控制方法，包括：

确定待换电的电动车辆适用的电池型号；

从至少一电池放置架中选取符合第一条件的电池放置架作为第一电池放置架，所述电池放置架具有若干用于放置电池的电池放置仓，所述第一条件设置为放置有所述电池型号的电池；

从所述至少一电池放置架中选取符合第二条件的电池放置架作为第二电池放置架，所述第二条件设置为具有空的电池放置仓；

将所述至少两换电设备中的至少一个换电设备配置为装电池换电设备，所述装电池换电设备用于运输待装电池，所述待装电池为从所述第一电池放置架取下的、所述电池型号且将要安装于所述电动车辆的电池；

将所述至少两换电设备中的至少一个换电设备配置为卸电池换电设备，所述卸电池换电设备用于运输缺电电池，所述缺电电池为从所述电动车辆取下的且将要放置于所述空的电池放置仓的电池。

较佳地，所述换电控制方法还包括：监控所述电池放置架上放置的电池的电量；

所述第一条件设置为放置有所述电池型号且满电的电池；

或，所述第一条件优先设置为放置有所述电池型号且满电的电池，若所述至少一电池放置架中不具有符合所述第一条件的电池放置架，则所述第一条件修改设置为放置有所述电池型号且电量最高的电池。

较佳地，所述换电控制方法还包括：

在符合所述第一条件的电池放置架超过一个时，从符合所述第一条件的电池放置架中，随机选取一个电池放置架作为所述第一电池放置架，或选取距离所述电动车辆或用于停泊所述电动车辆的载车平台最近的一个电池放置架作为所述第一电池放置架；

和/或，在符合所述第二条件的电池放置架超过一个时，从符合所述第二条件的电池放置架中，随机选取一个电池放置架作为所述第二电池放置架，或选取距离所述电动车辆或所述载车平台最近的一个电池放置架作为所述第二电池放置架。

较佳地，所述换电控制方法还包括：

判断所述至少一电池放置架中是否存在多功能电池放置架，所述多功能电池放置架为所述第一条件和所述第二条件均符合的电池放置架；

若存在，则：

将所述多功能电池放置架同时作为所述第一电池放置架和所述第二电池放置架；

或，将所述多功能电池放置架作为所述第一电池放置架和所述第二电池放置架中的任意一个；

或，将以下任意一个条件作为将所述多功能电池放置架作为第一电池放置架的必要条件：

其余的电池放置架均不符合所述第一条件；

其余的电池放置架中，符合所述第一条件的电池放置架的数量少于符合所述第二条件的电池放置架的数量；

其余的电池放置架中，符合所述第一条件的电池放置架的数量少于符合所述第二条件的电池放置架的数量，且两者的差值的绝对值少于第一差值阈值；

其余的电池放置架中，符合所述第一条件的电池放置架的数量少于第一数量阈值；

或，将任意一个条件作为将所述多功能电池放置架作为第二电池放置架的必要条件：

其余的电池放置架均不符合所述第二条件；

其余的电池放置架中，符合所述第二条件的电池放置架的数量少于符合所述第一条件的电池放置架的数量；

其余的电池放置架中，符合所述第二条件的电池放置架的数量少于符合所述第一条件的电池放置架的数量，且两者的差值的绝对值少于第二差值阈值；

其余的电池放置架中，符合所述第二条件的电池放置架的数量少于第二数量阈值。

较佳地，所述至少两换电设备均为单功能换电设备；

或，均为多功能换电设备；

或，部分为单功能换电设备，部分为多功能换电设备；

所述单功能换电设备具有第一结构且仅能被配置为装电池换电设备，或具有第二结构且仅能被配置为卸电池换电设备；

所述多功能换电设备兼具第一结构和第二结构且可被配置为卸电池换电设备和装电池换电设备中的任意一种。

较佳地，被配置为所述装电池换电设备的换电设备为距离所述第一电池放置架最近的换电设备；

或，被配置为所述卸电池换电设备的换电设备为距离所述电动车辆或用于停泊所述电动车辆的载车平台最近的换电设备；

或，每个所述电池放置架与至少一个所述换电设备具有预设的绑定关系；被配置为所述装电池换电设备的换电设备为与所述第一电池放置架具有绑定关系的换电设备，或与所述第一电池放置架具有绑定关系且距离所述第一电池放置架最近的换电设备；被配置为所述卸电池换电设备的换电设备为与所述第二电池放置架具有绑定关系的换电设备，或与所述第二电池放置架具有绑定关系且距离所述电动车辆或用于停泊所述电动车辆的载车平台最近的换电设备。

较佳地，所述换电控制方法还包括：

在选取所述第一电池放置架后，命令所述装电池换电设备从所述第一电池放置架取下所述待装电池；

在所述装电池换电设备从所述第一电池放置架取下所述待装电池后，命令所述装电池换电设备预先停泊于第一预设等待位置，所述第一预设等待位置为距离所述载车平台不超过第一距离阈值的位置。

较佳地，所述确定待换电的电动车辆适用的电池型号，具体包括：

扫描所述电动车辆的车牌，通过所述车牌确定所述电动车辆适用的电池型号。

较佳地，所述换电控制方法还包括：

在所述电动车辆停泊于载车平台之前，命令所述卸电池换电设备预先停泊于第二预设等待位置。

较佳地，当预设换电位置为可停泊状态时，所述第二预设等待位置与所述预设换电位置为同一位置，所述预设换电位置为适于从停泊于所述载车平台的电动车辆取电池的位置。

较佳地，当预设换电位置为不可停泊状态时，所述第二预设等待位置为距离所述预设换电位置不超过第二距离阈值的位置，所述预设换电位置为适于从停泊于所述载车平台的电动车辆取电池的位置；

所述换电控制方法还包括：在所述电动车辆停泊于所述载车平台之后，命令所述卸电池换电设备从所述第二预设等待位置移动至所述预设换电位置。

较佳地，当以下条件同时满足时，所述预设换电位置为可停泊状态，否则，所述预设换电位置为不可停泊状态：

所述预设换电位置为空位；

存在供所述卸电池换电设备移动至所述预设换电位置的通路；

预测所述卸电池换电设备停泊于所述预设换电位置时，所述卸电池换电设备不会对驶入所述载车平台的电动车辆造成阻挡。

较佳地，根据所述载车平台的结构决定所述预设换电位置位于所述载车平台的下方或上方。

较佳地，所述换电控制方法还包括：

在所述电动车辆停泊于载车平台之后，命令所述卸电池换电设备移动并停泊于预设换电位置，所述预设换电位置为适于从停泊于所述载车平台的电动车辆取电池的位置。

较佳地，所述换电控制方法还包括：

在所述电动车辆停泊于所述载车平台且所述卸电池换电设备停泊于所述预设换电位置之后，命令所述卸电池换电设备从所述电动车辆取下所述缺电电池；

在所述卸电池换电设备从所述电动车辆取下所述缺电电池后，命令所述卸电池换电设备移动至所述第二电池放置架并将所述缺电电池放置于所述空的电池放置仓。

较佳地，所述换电控制方法还包括：

在所述卸电池换电设备离开所述预设换电位置或离开所述预设换电位置超过第三距离阈值之后，命令所述装电池换电设备移动至所述预设换电位置；

在所述装电池换电设备移动至所述预设换电位置后，命令所述装电池换电设备将所述待装电池装入所述电动车辆。

在符合本领域常识的基础上，上述各优选条件，可任意组合，即得本发明各较佳实例。

本发明的积极进步效果在于：本发明通过控制单元确认电动车辆适用的电池型号，方便选取第一电池放置架及调取待装电池，另外，还通过所述控制单元的控制，在为车辆换电的整个过程中使用了两个换电设备：

装电池换电设备，其移动轨迹在第一电池放置架与电动车辆之间，实现待装电池的运输；

卸电池换电设备，其移动轨迹在电动车辆与第二电池放置架之间，实现缺电电池的运输。

该两个换电设备分别具有不同的职责，共同完成换电任务，使得整个换电时间相比于只采用一个换电设备实现换电至少缩短了一半的时间，提高了换电速度和效率。

附图说明

图1为本发明实施例1的一种换电控制系统的示意框图；

图2为本发明实施例5的一种换电控制系统配置装电池换电设备和卸电池换电设备的平面示意图；

图3为本发明实施例6的第一种结构的载车平台的侧面示意图；

图4为本发明实施例6的第二种结构的载车平台的侧面示意图；

图5为本发明实施例8的一种换电控制方法的流程图；

图6为本发明实施例13的一种换电控制方法的流程图；

图7为本发明实施例14的一种换电控制方法的流程图。

具体实施方式

下面通过实施例的方式进一步说明本发明，但并不因此将本发明限制在所述的实施例范围之中。

实施例1

图1示出了本实施例的一种换电控制系统。所述换电控制系统10包括：控制单元11和至少两换电设备12。其中，所述控制单元11与每个所述换电设备12通信连接，所述通信连接优选为无线通信连接，具体可以通过2G、3G、4G、蓝牙等通讯手段实现，当然也不排除在某些特殊情况(如控制单元11与所述换电设备12距离很近、所述换电设备12的活动范围很小)下，所述通信连接也可为有线通信连接。

所述控制单元11用于确定待换电的电动车辆适用的电池型号。

所述控制单元11还用于从至少一电池放置架13中选取符合第一条件的电池放置架作为第一电池放置架13A，所述电池放置架具有若干用于放置电池的电池放置仓，所述第一条件设置为放置所述电池型号的电池。

所述控制单元11还用于从所述至少一电池放置架中选取符合第二条件的电池放置架作为第二电池放置架13B，所述第二条件设置为具有空的电池放置仓。

所述控制单元11还用于将所述至少两换电设备12中的至少一个换电设备配置为装电池换电设备12A。所述装电池换电设备12A用于运输待装电池，所述待装电池为从所述第一电池放置架13A取下的、所述电池型号的且将要安装于所述电动车辆的电池。

所述控制单元11还用于将所述至少两换电设备12中的至少一个换电设备配置为卸电池换电设备12B。所述卸电池换电设备12B用于运输缺电电池，所述缺电电池为从所述电动车辆取下的且将要放置于所述空的电池放置仓的电池。

本实施例中，所述控制单元11确认电动车辆适用的电池型号，可以方便于选取第一电池放置架及调取待装电池；在为车辆换电的整个过程中，使用了两个换电设备12，分别为装电池换电设备12A和卸电池换电设备12B，装电池换电设备12A的移动轨迹在第一电池放置架13A与电动车辆之间，实现待装电池的运输，卸电池换电设备12B的移动轨迹在电动车辆与第二电池放置架13B之间，实现缺电电池的运输，该两个换电设备分别具有不同的职责，共同完成换电任务，使得整个换电时间相比于只采用一个换电设备实现换电至少缩短了一半的时间，提高了换电速度和效率。

实施例2

本实施例的换电控制系统是在实施例1基础上的进一步改进，主要体现于对于第一条件的设置。第一条件作为选取所述第一电池放置架13A的依据，除了必要放置有所述电池型号的电池外，还可以进一步设置其他优选的配合条件。本实施例中，配合的条件主要与电池的电量相关，所述控制单元11还用于监控每个所述电池放置架上放置的电池的电量。

具体地，所述第一条件可以设置为放置有所述电池型号且满电的电池。相应地，所述控制单元11用于判断所述至少一电池放置架中是否存在符合所述第一条件的电池放置架，若是，则从中选取一个作为所述第一电池放置架13A。若不存在符合所述第一条件的电池放置架则所述控制单元11可以发出告警信号，提示无法为所述电动车辆换电。

或者，为了提高能够为电动车辆换电的概率，所述第一条件可以优先设置为放置有所述电池型号且满电的电池，若所述至少一电池放置架中不具有符合所述第一条件的电池放置架，则所述第一条件修改设置为放置有所述电池型号且电量最高的电池。相应地，所述第一条件默认设置为放置有所述电池型号且满电的电池，所述控制单元11用于判断所述至少一电池放置架中是否存在符合默认的第一条件的电池放置架，若是，则从中选取一个作为第一电池放置架13A，若否，则：

将所述第一条件修改设置为放置有所述电池型号且电量最高的电池，再次判断所述至少一电池放置架中是否存在符合当前的第一条件的电池放置架，若是则从中选取一个作为第一电池放置架13A。若仍然不存在符合所述第一条件的电池放置架则所述控制单元11可以发出告警信号，提示无法为所述电动车辆换电。

另外，本实施例中，所述电池放置仓还可以具有电池充电电路，用于为电池充电，所述控制单元11实时监控每个电池的电量，有助于第一电池放置架13A的选取。

当然在其他实施例中，第一条件还可以根据需求设置为其他条件。

实施例3

本实施例的换电控制系统是在实施例1或2基础上的进一步改进，主要体现于控制单元11对于第一电池放置架13A和第二电池放置架13B的选取。在电池放置架的数量为两个，甚至更多的时候，很可能同时有两个或两个以上电池放置架符合所述第一条件或第二条件。所述控制单元11可以根据需求进一步设定所述第一电池放置架13A和所述第二电池放置架13B的选取要求。

在本实施例中，为了应对同时有两个或两个以上电池放置架符合所述第一条件的情况，所述控制单元11可以用于判断符合所述第一条件的电池放置架是否超过一个，若是，则：

从符合所述第一条件的电池放置架中，随机选取一个电池放置架作为所述第一电池放置架13A；

或者，为了缩短所述装电池换电设备12A的移动路程和移动时间、加快换电效率，从符合所述第一条件的电池放置架中选取距离所述电动车辆最近的一个电池放置架或距离用于停泊所述电动车辆的载车平台架最近的一个电池放置架作为所述第一电池放置架13A。

当然，若符合所述第一条件的电池放置架仅有一个，那么，通常只能将其作为第一电池放置架13A。

同样地，为了应对同时有两个或两个以上电池放置架符合所述第二条件的情况，所述控制单元11可以用于判断符合所述第二条件的电池放置架超过一个，若是，则：

从符合所述第二条件的电池放置架中，随机选取一个电池放置架作为所述第二电池放置架13B；

或者，为了缩短所述卸电池换电设备12B的移动路程和移动时间、加快换电效率，从符合所述第二条件的电池放置架中选取距离所述电动车辆最近的一个电池放置架或距离用于停泊所述电动车辆的载车平台架最近的一个电池放置架作为所述第二电池放置架13B。

当然，若符合所述第二条件的电池放置架仅有一个，那么，通常只能将其作为第二电池放置架13B。

为了进一步方便定位各电池放置架的位置、选取第一电池放置架13A/第二电池放置架13B、缩短装电池换电设备12A/卸电池换电设备12B的移动路程，所述电池放置架可以沿所述电动车辆驶入所述载车平台方向排布于所述载车平台的两侧。其中，所述载车平台可以为车辆换电的专用平台或是其他可供车辆停泊且便于换电的普通平台。

本实施例中第一电池放置架13A和第二电池放置架13B的选取是相对独立的，也就是说，可以按照不同需求分别设定所述第一电池放置架13A和所述第二电池放置架13B的选取要求。

实施例4

本实施例的换电控制系统是在实施例1或2基础上的进一步改进，主要体现于控制单元11对于第一电池放置架13A和第二电池放置架13B的选取。与实施例3有所不同，本实施例中在选取所述第一电池放置架13A和所述第二电池放置架13B时会在一定程度上考虑两者之间的关联。

具体地，所述控制单元11可以用于判断所述至少一电池放置架中是否存在多功能电池放置架，所述多功能电池放置架为所述第一条件和所述第二条件均符合的电池放置架。

若不存在所述多功能电池放置架，则可以按照实施例3的方案分别从符合第一条件的电池放置架中选取第一电池放置架13A，以及从符合第二条件的电池放置架中选取第二电池放置架13B。

若存在所述多功能电池放置架，则所述控制单元11还可以优先利用所述多功能电池放置架，从以下四种方式中任选一种来为其配置身份：

第一种、将所述多功能电池放置架同时作为所述第一电池放置架13A和所述第二电池放置架13B。

第二种、将所述多功能电池放置架作为所述第一电池放置架13A和所述第二电池放置架13B中的任意一个。

第三种、为了保持符合第一条件的电池放置架与符合第二条件的电池放置架在数量上的均衡，将以下任意一个条件作为将所述多功能电池放置架作为第一电池放置架13A的必要条件：

条件(1)：其余的电池放置架均不符合所述第一条件；

条件(2)：其余的电池放置架中，符合所述第一条件的电池放置架的数量少于符合所述第二条件的电池放置架的数量；

条件(3)：其余的电池放置架中，符合所述第一条件的电池放置架的数量少于符合所述第二条件的电池放置架的数量，且两者的差值的绝对值少于第一差值阈值；

条件(4)：其余的电池放置架中，符合所述第一条件的电池放置架的数量少于第一数量阈值。

对于第三种，例如：将条件(1)作为将所述多功能电池放置架作为第一电池放置架13A的必要条件，即，相应的，所述控制单元11需要判断所述至少一电池放置架中除了所述多功能电池放置架，其余的电池放置架是否均不符合所述第一条件，若是，则将所述多功能电池放置架作为第一电池放置架13A；

又如，将条件(2)作为将所述多功能电池放置架作为第一电池放置架13A的必要条件，即，相应的，所述控制单元11需要判断所述至少一电池放置架中除了所述多功能电池放置架，其余的电池放置架中符合所述第一条件的电池放置架的数量是否少于符合所述第二条件的电池放置架的数量，若是，则将所述多功能电池放置架作为第一电池放置架13A(比如符合第一条件的电池放置架为2个，而符合第二条件的电池放置架为3个，则将所述多功能电池放置架作为第一电池放置架13A)；

又如，将条件(3)作为将所述多功能电池放置架作为第一电池放置架13A的必要条件，即，相应的，所述控制单元11需要判断所述至少一电池放置架中除了所述多功能电池放置架，其余的电池放置架中符合所述第一条件的电池放置架的数量是否少于符合所述第二条件的电池放置架的数量且两者的差值的绝对值少于第一差值阈值，若是，则将所述多功能电池放置架作为第一电池放置架13A(比如符合第一条件的电池放置架为2个，而符合第二条件的电池放置架为6个，第一差值阈值为3，则将所述多功能电池放置架作为第一电池放置架13A)；

再如，将条件(4)作为将所述多功能电池放置架作为第一电池放置架13A的必要条件，即，相应的，所述控制单元11需要判断所述至少一电池放置架中除了所述多功能电池放置架，其余的电池放置架中符合所述第一条件的电池放置架的数量是否少于第一数量阈值，若是，则将所述多功能电池放置架作为第一电池放置架13A(比如符合第一条件的电池放置架为1个，第一数量阈值为2，则将所述多功能电池放置架作为第一电池放置架13A)。

第四种、为了保持符合第一条件的电池放置架与符合第二条件的电池放置架在数量上的均衡，将任意一个条件作为将所述多功能电池放置架作为第二电池放置架13B的必要条件：

条件(1)：其余的电池放置架均不符合所述第二条件；

条件(2)：其余的电池放置架中，符合所述第二条件的电池放置架的数量少于符合所述第一条件的电池放置架的数量；

条件(3)：其余的电池放置架中，符合所述第二条件的电池放置架的数量少于符合所述第一条件的电池放置架的数量，且两者的差值的绝对值少于第二差值阈值；

条件(4)：其余的电池放置架中，符合所述第二条件的电池放置架的数量少于第二数量阈值。

对于第四种，参考第三种，此文具体不再赘述。

实施例5

本实施例的换电控制系统是在实施例1基础上的进一步改进，主要体现于控制单元11对于装电池换电设备12A和卸电池换电设备12B的配置。所述换电设备12大体可以分为两种：

单功能换电设备，其结构较为单一，可以具有第一结构且仅能被配置为装电池换电设备12A，或具有第二结构且仅能被配置为卸电池换电设备12B；

多功能换电设备，其结构较为复杂，兼具所述第一结构和所述第二结构且可被配置为卸电池换电设备12B和装电池换电设备12A中的任意一种。

其中，所述第一结构包括实现将所述待装电池从所述第一电池放置架13A取下并安装于所述电动车辆所需的结构，例如，将所述待装电池从所述第一电池放置架13A中取下的抓取机构、将所述待装电池安装于所述电动车辆的举升机构等。

所述第二结构包括实现将所述缺电电池从所述电动车辆取下并放置于所述第二电池放置架13B所需的结构，例如，将所述缺电电池从所述电动车辆上解锁的解锁机构、将所述缺电电池放置于所述第二电池放置架13B的放置机构等。

本实施例的换电控制系统中，所述至少两换电设备12可以均为单功能换电设备(但是具有所述第一结构的单功能换电设备和具有所述第二结构的单功能换电设备需要均有)；或，均为多功能换电设备；或，部分为单功能换电设备，部分为多功能换电设备。

为了缩短所述装电池换电设备12A的移动路程和移动时间、加快换电效率，所述控制单元11在配置装电池换电设备12A时，优选距离所述第一电池放置架13A最近的换电设备。具体地，如图2所示，所述控制单元11可以在选取出第一电池放置架13A之后，确定所述第一电池放置架13A的位置，筛选具有第一结构的单功能换电设备及多功能换电设备(图中用○表示)，分别计算每个具有第一结构的单功能换电设备及多功能换电设备到所述第一电池放置架13A的距离，选取距离最近的一个换电设备配置为装电池换电设备12A，图中12A处的箭头表示所述装电池换电设备12A的移动方向。

为了缩短所述卸电池换电设备12B的移动路程和移动时间、加快换电效率，所述控制单元11在配置卸电池换电设备12B时，优选距离所述电动车辆的换电设备或距离用于停泊所述电动车辆的载车平台最近的换电设备。具体地，所述控制单元11可以筛选具有第二结构的单功能换电设备及多功能换电设备(图中用□表示)，分别计算每个具有第二结构的单功能换电设备及多功能换电设备到所述电动车辆14的距离或到所述载车平台15的距离，选取距离最近的一个换电设备配置为卸电池换电设备12B，图中12B处的箭头表示所述装电池换电设备12A的移动方向。

在其他实施例中，为了便于换电设备的管理与分配，每个所述电池放置架与至少一个所述换电设备具有预设的绑定关系，即每个电池放置架仅可以由具有绑定关系的换电设备取、放电池。

所述控制单元11在配置装电池换电设备12A时，优选与所述第一电池放置架13A具有绑定关系的换电设备，或与所述第一电池放置架13A具有绑定关系且距离所述第一电池放置架13A最近的换电设备。具体地，所述控制单元11可以在选取出第一电池放置架13A之后，筛选与所述第一电池放置架13A具有绑定关系且具有第一结构的单功能换电设备及多功能换电设备，从中随机选取一个配置为装电池换电设备12A，或进一步确定所述第一电池放置架13A的位置，分别计算筛选出的换电设备到所述第一电池放置架13A的距离，选取距离最近的一个换电设备配置为装电池换电设备12A。

所述控制单元11在配置卸电池换电设备12B时，优选与所述第二电池放置架13B具有绑定关系的换电设备，或与所述第二电池放置架13B具有绑定关系且距离所述电动车辆最近的换电设备或距离用于停泊所述电动车辆的载车平台架最近的换电设备。具体地，所述控制单元11可以在选取出第二电池放置架13B之后，筛选与所述第二电池放置架13B具有绑定关系且具有第二结构的单功能换电设备及多功能换电设备，从中随机选取一个配置为卸电池换电设备12B，或进一步分别计算筛选出的换电设备到所述电动车辆的距离或到所述载车平台的距离，选取距离最近的一个换电设备配置为卸电池换电设备12B。

实施例6

本实施例的换电控制系统是在实施例1基础上的进一步改进，主要体现于所述换电控制系统的换电控制过程。本实施例中换电控制过程分为电动车辆停泊于载车平台之前的换电准备过程以及电动车辆停泊于载车平台之后的换电操作过程。

在换电准备过程中，所述控制单元11用于在所述电动车辆停泊于载车平台之前，预先选取所述第二电池放置架13B，然后配置卸电池换电设备12B。其中，选取所述第二电池放置架13B的过程可以参见实施例2-4，配置卸电池换电设备12B的过程可以参见实施例5。

在换电操作过程中，所述控制单元11还用于在所述电动车辆停泊于载车平台之后，向所述卸电池换电设备12B发送第三移动指令，所述第三移动指令用于命令所述卸电池换电设备12B移动并停泊于预设换电位置。所述卸电池换电设备12B还用于执行所述第三移动指令。

所述控制单元11还用于在所述电动车辆停泊于所述载车平台且所述卸电池换电设备12B停泊于所述预设换电位置之后，向所述卸电池换电设备12B发送卸电池指令，所述卸电池指令用于命令所述卸电池换电设备12B从所述电动车辆取下所述缺电电池。所述卸电池换电设备12B还用于执行所述卸电池指令。

本实施例中，所述预设换电位置为适于从停泊于所述载车平台的电动车辆取电池的位置，可以理解为，所述卸电池换电设备12B位于所述预设换电位置时，所述卸电池换电设备12B通过最少的动作即可从停泊于所述载车平台的电动车辆取下电池。所述预设换电位置具体可以根据所述载车平台的结构决定所述预设换电位置位于所述载车平台的下方或上方。

以第一种结构的载车平台为例，如图3所示，载车平台15高于地平面且中间具有镂空区域，当电动车辆14换电时需要停泊于所述载车平台15上且电动车辆14的电池箱位于所述镂空区域的上方，针对该种结构的载车平台15，所述预设换电位置P1通常位于所述载车平台的下方，尤其是位于镂空区域的下方、对准所述电动车辆14的电池外箱。对于停泊于所述载车平台15上换电的电动车辆14，所述卸电池换电设备12B在所述预设换电位置P1只需垂直升起用于将所述缺电电池从所述电动车辆上解锁的解锁机构、穿过所述镂空区域、将所述解锁机构插入所述电动车辆14的电池外箱与电池之间的间隙、触动锁电池箱的拨块，即可将所述缺电电池解锁，进而取下所述缺电电池。

再以第二种结构的载车平台为例，如图4所示，载车平台15的中间具有一升降平台151，在所述升降平台151中间设有镂空区域，当电动车辆14换电时需要驶入载车平台15并停泊于所述升降平台151上且电动车辆14的电池箱位于所述镂空区域的上方，针对该种结构的载车平台15，所述预设换电位置P2通常位于所述载车平台15的上方，尤其是在所述升降平台151升起后所述镂空区域的下方。对于停泊于所述升降平台151上换电的电动车辆14，所述卸电池换电设备12B在所述预设换电位置P2只需垂直升起用于将所述缺电电池从所述电动车辆14上解锁的解锁机构、穿过所述镂空区域、将所述解锁结构插入所述电动车辆14的电池外箱与电池之间的间隙、触动锁电池箱的拨块，即可将所述缺电电池解锁，进而取下所述缺电电池。

当然，所述载车平台并不局限于上述结构，还可以是其他结构，所述预设换电位置可以根据所述载车平台的结构，进一步结合所述卸电池换电设备12B的第二结构，取缺电电池时第二结构的移动路径等条件设定。

所述控制单元11还用于在所述卸电池换电设备12B执行完所述卸电池指令后，向所述卸电池换电设备12B发送第四移动指令，所述第四移动指令用于命令所述卸电池换电设备12B移动至所述第二电池放置架13B并将所述缺电电池放置于所述空的电池放置仓。所述卸电池换电设备12B还用于执行所述第四移动指令。

在换电操作过程中，所述控制单元11还用于在所述电动车辆停泊于载车平台之后或能够观察到所述电动车辆的车牌时，扫描所述电动车辆的车牌，通过所述车牌确定所述电动车辆适用的电池型号，进而选取所述第一电池放置架13A，然后配置装电池换电设备12A，向所述装电池换电设备12A发送取电池指令，所述取电池指令用于命令所述装电池换电设备12A从所述第一电池放置架13A取下所述待装电池。所述装电池换电设备12A还用于执行所述取电池指令。其中，选取所述第一电池放置架13A的过程可以参见实施例2-4，配置装电池换电设备12A的过程可以参见实施例5。

所述控制单元11还用于在所述装电池换电设备12A执行完所述取电池指令后，向所述装电池换电设备12A发送第一移动指令，所述第一移动指令用于命令所述装电池换电设备12A预先停泊于第一预设等待位置，所述第一预设等待位置为距离所述载车平台不超过第一距离阈值的位置。所述装电池换电设备还用于执行所述第一移动指令。

所述控制单元11还用于在所述卸电池换电设备12B离开所述预设换电位置或离开所述预设换电位置超过第三距离阈值之后，向所述装电池换电设备12A发送第五移动指令，所述第五移动指令用于命令所述装电池换电设备12A移动至所述预设换电位置。所述装电池换电设备12A还用于执行所述第五移动指令。

所述控制单元11还用于在所述装电池换电设备12A执行所述第五移动指令后，向所述装电池换电设备12A发送装电池指令，所述装电池指令用于命令所述装电池换电设备12A将所述待装电池装入所述电动车辆。所述装电池换电设备12A还用于执行所述装电池指令。至此，所述电动车辆换电完毕，所述装电池换电设备12A驶离所述预设换电位置。

实施例7

本实施例的换电控制系统是在实施例1基础上的进一步改进，主要体现于所述换电控制系统的换电控制过程。本实施例中换电控制过程分为电动车辆停泊于载车平台之前的换电准备过程以及电动车辆停泊于载车平台之后的换电操作过程。在换电准备过程和换电操作过程中，所述控制单元的控制指令与实施例6有所不同。

在换电准备过程中，所述控制单元11可以预先选取出所述第二电池放置架13B、配置完所述卸电池换电设备12B以及控制所述卸电池换电设备12B完成一部分指令，以节省卸电池时间。其中，选取所述第二电池放置架13B的过程可以参见实施例2-4，配置卸电池换电设备12B的过程可以参见实施例5。

其中，所述控制单元11控制所述卸电池换电设备12B完成一部分指令，包括：所述控制单元11判断所述预设换电位置是否为可停泊状态，以此设定第二预设等待位置，向所述卸电池换电设备12B发送第二移动指令，所述第二移动指令用于命令所述卸电池换电设备12B预先停泊于所述第二预设等待位置。所述卸电池换电设备12B还用于执行所述第二移动指令。其中，所述第二预设等待位置与所述预设换电位置相关，可以为与所述预设换电位置相同的位置或是所述预设换电位置附近的位置(对于所述预设换电位置的说明参见实施例6)。

所述判断预设换电位置是否为可停泊状态，具体可以包括：

当以下条件是否同时满足时，所述预设换电位置为可停泊状态，否则，所述预设换电位置为不可停泊状态：

条件(1)：所述预设换电位置为空位；

条件(2)：存在供所述卸电池换电设备12B移动至所述预设换电位置的通路；

条件(3)：预测所述卸电池换电设备12B停泊于所述预设换电位置时，所述卸电池换电设备12B不会对驶入所述载车平台的电动车辆造成阻挡。

对于是否能够满足条件(3)，通常与载车平台的结构有关。

以实施例6中第一种结构的载车平台为例，由于电动车辆换电时停泊于所述载车平台上，而所述预设换电位置通常位于所述载车平台的下方，所以，通常情况下，即使所述卸电池换电设备12B在电动车辆驶入所述载车平台之前就停泊于所述预设换电位置，所述卸电池换电设备12B也不会对驶入所述载车平台的电动车辆造成阻挡，能够满足条件(3)。

再以实施例6中第二种结构的载车平台为例，由于电动车辆换电时停泊于所述升降平台上，而所述预设换电位置通常也位于所述载车平台的上方，所以，如果所述卸电池换电设备12B在电动车辆驶入所述载车平台之前就停泊于所述预设换电位置，那么，在电动车辆驶入所述载车平台时，所述卸电池换电设备12B很有可能会对驶入的电动车辆造成阻挡。所以，针对第二种结构的载车平台，预设换电位置通常无法符合条件(3)，进而为不可停泊状态。

当所述预设换电位置为可停泊状态时，所述第二预设等待位置与所述预设换电位置为同一位置。当所述预设换电位置为不可停泊状态时，所述第二预设等待位置为距离所述预设换电位置不超过第二距离阈值的位置，即所述预设换电位置附近的位置。

至此，换电准备过程完成，所述换电控制系统等待所述电动车辆驶入并停泊于所述载车平台，以进入换电操作过程。

在换电操作过程中，所述控制单元11判断所述卸电池换电设备12B所在的第二预设等待位置是否与所述预设换电位置为同一位置：

若是，向所述卸电池换电设备12B发送卸电池指令，所述卸电池指令用于命令所述卸电池换电设备12B从所述电动车辆取下所述缺电电池；所述卸电池换电设备12B还用于执行所述卸电池指令；

若否，则向所述卸电池换电设备12B发送微调指令，所述微调指令用于命令所述卸电池换电设备12B从所述第二预设等待位置移动至所述预设换电位置；所述卸电池换电设备12B用于执行所述微调指令；然后，所述控制单元11向所述卸电池换电设备12B发送所述卸电池指令；所述卸电池换电设备12B还用于执行所述卸电池指令。

所述控制单元11还用于在所述卸电池换电设备12B执行完所述卸电池指令后，向所述卸电池换电设备12B发送第四移动指令，所述第四移动指令用于命令所述卸电池换电设备12B移动至所述第二电池放置架13B并将所述缺电电池放置于所述空的电池放置仓。所述卸电池换电设备12B还用于执行所述第四移动指令。

在换电操作过程中，所述控制单元11还用于在所述电动车辆停泊于载车平台之后或能够观察到所述电动车辆的车牌时，扫描所述电动车辆的车牌，通过所述车牌确定所述电动车辆适用的电池型号，进而选取所述第一放置架13A，然后配置装电池换电设备12A，向所述装电池换电设备12A发送取电池指令，所述取电池指令用于命令所述装电池换电设备12A从所述第一电池放置架取下所述待装电池。所述装电池换电设备12A还用于执行所述取电池指令。

所述控制单元11还用于在所述装电池换电设备12A执行完所述取电池指令后，向所述装电池换电设备12A发送第一移动指令，所述第一移动指令用于命令所述装电池换电设备12A预先停泊于第一预设等待位置，所述第一预设等待位置为距离所述载车平台不超过第一距离阈值的位置。所述装电池换电设备12A还用于执行所述第一移动指令。

所述控制单元11还用于在所述卸电池换电设备12B离开所述预设换电位置或离开所述预设换电位置超过第三距离阈值之后，向所述装电池换电设备12A发送第五移动指令，所述第五移动指令用于命令所述装电池换电设备12A移动至所述预设换电位置。所述装电池换电设备12A还用于执行所述第五移动指令。

所述控制单元11还用于在所述装电池换电设备12A执行所述第五移动指令后，向所述装电池换电设备12A发送装电池指令，所述装电池指令用于命令所述装电池换电设备12A将所述待装电池装入所述电动车辆。所述装电池换电设备12A还用于执行所述装电池指令。至此，所述电动车辆换电完毕，所述控制单元11命令所述装电池换电设备12A驶离所述预设换电位置。

本实施例的换电控制系统在换电准备过程中完成了部分控制，大大缩短了电动车辆驶入载车平台后的换电时间，提升了换电效率。

实施例8

图5示出了本实施例的一种换电控制方法。所述换电控制方法包括：

步骤21、确定待换电的电动车辆适用的电池型号。

步骤22、从至少一电池放置架中选取符合第一条件的电池放置架作为第一电池放置架。其中，所述电池放置架具有若干用于放置电池的电池放置仓，所述第一条件设置为放置有所述电池型号的电池，所述适用于电动车辆的电池通常是指与所述电动车辆所用的电池型号相同。

步骤23、从所述至少一电池放置架中选取符合第二条件的电池放置架作为第二电池放置架。其中，所述第二条件设置为具有空的电池放置仓。

步骤24、将所述至少两换电设备中的至少一个换电设备配置为装电池换电设备。其中，所述装电池换电设备用于运输待装电池，所述待装电池为从所述第一电池放置架取下的、所述电池型号且将要安装于所述电动车辆的电池。

步骤25、将所述至少两换电设备中的至少一个换电设备配置为卸电池换电设备。其中，所述卸电池换电设备用于运输缺电电池，所述缺电电池为从所述电动车辆取下的且将要放置于所述空的电池放置仓的电池。

上述步骤顺序仅是上述各步骤的一种可能的排序，在其他实施例中，上述各步骤可以采用其他的顺序，如先执行步骤23、然后依次执行步骤25、步骤21、步骤23、步骤24，或者，先执行步骤21、然后依次执行步骤22、步骤24、步骤23、步骤25。

本实施例中，确认电动车辆适用的电池型号，方便于选取第一电池放置架及调取待装电池；在为车辆换电的整个过程中，使用了两个换电设备，分别为装电池换电设备和卸电池换电设备，装电池换电设备的移动轨迹在第一电池放置架与电动车辆之间，实现待装电池的运输，卸电池换电设备的移动轨迹在电动车辆与第二电池放置架之间，实现缺电电池的运输，该两个换电设备分别具有不同的职责，共同完成换电任务，使得整个换电时间相比于只采用一个换电设备实现换电至少缩短了一半的时间，提高了换电速度和效率。

实施例9

本实施例的换电控制方法是在实施例8基础上的进一步改进，主要体现于对于第一条件的设置。第一条件作为选取所述第一电池放置架的依据，除了必要放置有所述电池型号的电池外，还可以进一步设置其他优选的配合条件。本实施例中，配合的条件主要与电池的电量相关，所述换电控制方法还包括：监控所述电池放置架上放置的电池的电量。

具体地，所述第一条件可以设置为放置有所述电池型号且满电的电池。相应地，步骤22具体包括：判断所述至少一电池放置架中是否存在符合所述第一条件的电池放置架，若是，则从中选取一个作为所述第一电池放置架。若不存在符合所述第一条件的电池放置架则可以发出告警信号，提示无法为所述电动车辆换电。

或者，为了提高能够为电动车辆换电的概率，所述第一条件可以优先设置为放置有所述电池型号且满电的电池，若所述至少一电池放置架中不具有符合所述第一条件的电池放置架，则所述第一条件修改设置为放置有所述电池型号且电量最高的电池。相应地，步骤22具体包括：所述第一条件默认设置为放置有所述电池型号且满电的电池，判断所述至少一电池放置架中是否存在符合默认的第一条件的电池放置架，若是，则从中选取一个作为第一电池放置架，若否，则：

将所述第一条件修改设置为放置有所述电池型号且电量最高的电池，再次判断所述至少一电池放置架中是否存在符合当前的第一条件的电池放置架，若是则从中选取一个作为第一电池放置架。若仍然不存在符合所述第一条件的电池放置架则可以发出告警信号，提示无法为所述电动车辆换电。

另外，本实施例中，所述电池放置仓还可以具有电池充电电路，用于为电池充电，所述换电控制方法实时监控每个电池的电量，有助于第一电池放置架的选取。

当然在其他实施例中，第一条件还可以根据需求设置为其他条件。

实施例10

本实施例的换电控制方法是在实施例8或9基础上的进一步改进，主要体现于对于第一电池放置架和第二电池放置架的选取。在电池放置架的数量为两个，甚至更多的时候，很可能同时有两个或两个以上电池放置架符合所述第一条件或第二条件。所述换电控制方法可以根据需求进一步设定所述第一电池放置架和所述第二电池放置架的选取要求。

在本实施例中，为了应对同时有两个或两个以上电池放置架符合所述第一条件的情况，步骤22可以具体包括：

判断符合所述第一条件的电池放置架是否超过一个，若是，则：

从符合所述第一条件的电池放置架中，随机选取一个电池放置架作为所述第一电池放置架；

或者，为了缩短所述装电池换电设备的移动路程和移动时间、加快换电效率，从符合所述第一条件的电池放置架中选取距离所述电动车辆最近的一个电池放置架或距离用于停泊所述电动车辆的载车平台架最近的一个电池放置架作为所述第一电池放置架。

当然，若符合所述第一条件的电池放置架仅有一个，那么，通常只能将其作为第一电池放置架。

同样地，为了应对同时有两个或两个以上电池放置架符合所述第二条件的情况，步骤23可以具体包括：

判断符合所述第二条件的电池放置架超过一个，若是，则：

从符合所述第二条件的电池放置架中，随机选取一个电池放置架作为所述第二电池放置架；

或者，为了缩短所述卸电池换电设备的移动路程和移动时间、加快换电效率，从符合所述第二条件的电池放置架中选取距离所述电动车辆最近的一个电池放置架或距离用于停泊所述电动车辆的载车平台架最近的一个电池放置架作为所述第二电池放置架。

当然，若符合所述第二条件的电池放置架仅有一个，那么，通常只能将其作为第二电池放置架。

为了进一步方便定位各电池放置架的位置、选取第一电池放置架/第二电池放置架、缩短装电池换电设备/卸电池换电设备的移动路程，所述电池放置架可以沿所述电动车辆驶入所述载车平台方向排布于所述载车平台的两侧。其中，所述载车平台可以为车辆换电的专用平台或是其他可供车辆停泊且便于换电的普通平台。

本实施例中第一电池放置架和第二电池放置架的选取是相对独立的，也就是说，可以按照不同需求分别设定所述第一电池放置架和所述第二电池放置架的选取要求。

实施例11

本实施例的换电控制方法是在实施例8或9基础上的进一步改进，主要体现于对于第一电池放置架和第二电池放置架的选取。与实施例10有所不同，本实施例中在选取所述第一电池放置架和所述第二电池放置架时会在一定程度上考虑两者之间的关联。

所述换电控制方法还包括：

判断所述至少一电池放置架中是否存在多功能电池放置架，所述多功能电池放置架为所述第一条件和所述第二条件均符合的电池放置架；

若不存在，则可以按照实施例10的方案分别从符合第一条件的电池放置架中选取第一电池放置架，以及从符合第二条件的电池放置架中选取第二电池放置架；

若存在，则优先利用所述多功能电池放置架，从以下四种方式中任选一种来为其配置身份：

第一种、将所述多功能电池放置架同时作为所述第一电池放置架和所述第二电池放置架。

第二种、将所述多功能电池放置架作为所述第一电池放置架和所述第二电池放置架中的任意一个。

第三种、为了保持符合第一条件的电池放置架与符合第二条件的电池放置架在数量上的均衡，将以下任意一个条件作为将所述多功能电池放置架作为第一电池放置架的必要条件：

条件(1)：其余的电池放置架均不符合所述第一条件；

条件(2)：其余的电池放置架中，符合所述第一条件的电池放置架的数量少于符合所述第二条件的电池放置架的数量；

条件(3)：其余的电池放置架中，符合所述第一条件的电池放置架的数量少于符合所述第二条件的电池放置架的数量，且两者的差值的绝对值少于第一差值阈值；

条件(4)：其余的电池放置架中，符合所述第一条件的电池放置架的数量少于第一数量阈值。

第四种、为了保持符合第一条件的电池放置架与符合第二条件的电池放置架在数量上的均衡，将任意一个条件作为将所述多功能电池放置架作为第二电池放置架的必要条件：

条件(1)：其余的电池放置架均不符合所述第二条件；

条件(2)：其余的电池放置架中，符合所述第二条件的电池放置架的数量少于符合所述第一条件的电池放置架的数量；

条件(3)：其余的电池放置架中，符合所述第二条件的电池放置架的数量少于符合所述第一条件的电池放置架的数量，且两者的差值的绝对值少于第二差值阈值；

条件(4)：其余的电池放置架中，符合所述第二条件的电池放置架的数量少于第二数量阈值。

实施例12

本实施例的换电控制方法是在实施例8基础上的进一步改进，主要体现于步骤24对于装电池换电设备和步骤25对于卸电池换电设备的配置。所述换电设备大体可以分为两种：

单功能换电设备，其结构较为单一，可以具有第一结构且仅能被配置为装电池换电设备，或具有第二结构且仅能被配置为卸电池换电设备；

多功能换电设备，其结构较为复杂，兼具所述第一结构和所述第二结构且可被配置为卸电池换电设备和装电池换电设备中的任意一种。

其中，所述第一结构包括实现将所述待装电池从所述第一电池放置架取下并安装于所述电动车辆所需的结构，例如，将所述待装电池从所述第一电池放置架中取下的抓取机构、将所述待装电池安装于所述电动车辆的举升机构等。

所述第二结构包括实现将所述缺电电池从所述电动车辆取下并放置于所述第二电池放置架所需的结构，例如，将所述缺电电池从所述电动车辆上解锁的解锁机构、将所述缺电电池放置于所述第二电池放置架的放置机构等。

本实施例的换电控制方法中，所述至少两换电设备可以均为单功能换电设备(但是具有所述第一结构的单功能换电设备和具有所述第二结构的单功能换电设备需要均有)；或，均为多功能换电设备；或，部分为单功能换电设备，部分为多功能换电设备。

为了缩短所述装电池换电设备的移动路程和移动时间、加快换电效率，步骤24中被配置为所述装电池换电设备的换电设备优选为距离所述第一电池放置架最近的换电设备。具体地，步骤24在步骤22选取出第一电池放置架之后执行，可以包括：确定所述第一电池放置架的位置，筛选具有第一结构的单功能换电设备及多功能换电设备，分别计算每个具有第一结构的单功能换电设备及多功能换电设备到所述第一电池放置架的距离，选取距离最近的一个换电设备配置为装电池换电设备。

为了缩短所述卸电池换电设备的移动路程和移动时间、加快换电效率，步骤25中被配置为所述卸电池换电设备的换电设备优选为距离所述电动车辆最近的换电设备或距离用于停泊所述电动车辆的载车平台最近的换电设备。具体地，步骤25可以包括：筛选具有第二结构的单功能换电设备及多功能换电设备，分别计算每个具有第二结构的单功能换电设备及多功能换电设备到所述电动车辆的距离或到所述载车平台的距离)，选取距离最近的一个换电设备配置为卸电池换电设备。

在其他实施例中，为了便于换电设备的管理与分配，每个所述电池放置架与至少一个所述换电设备具有预设的绑定关系，即每个电池放置架仅可以由具有绑定关系的换电设备取、放电池。

步骤24在配置装电池换电设备时，优选与所述第一电池放置架具有绑定关系的换电设备，或与所述第一电池放置架具有绑定关系且距离所述第一电池放置架最近的换电设备。具体地，步骤24可以包括：在选取出第一电池放置架之后，筛选与所述第一电池放置架具有绑定关系且具有第一结构的单功能换电设备及多功能换电设备，从中随机选取一个配置为装电池换电设备，或进一步确定所述第一电池放置架的位置，分别计算筛选出的换电设备到所述第一电池放置架的距离，选取距离最近的一个换电设备配置为装电池换电设备。

步骤25在配置卸电池换电设备时，优选与所述第二电池放置架具有绑定关系的换电设备，或与所述第二电池放置架具有绑定关系且距离所述电动车辆最近的换电设备或距离用于停泊所述电动车辆的载车平台架最近的换电设备。具体地，步骤25可以包括：在选取出第二电池放置架之后，筛选与所述第二电池放置架具有绑定关系且具有第二结构的单功能换电设备及多功能换电设备，从中随机选取一个配置为卸电池换电设备，或进一步分别计算筛选出的换电设备到所述电动车辆的距离或到所述载车平台的距离，选取距离最近的一个换电设备配置为卸电池换电设备。

实施例13

本实施例的换电控制方法是在实施例8基础上的进一步改进，主要体现于所述换电控制方法的换电控制流程。如图6所示，本实施例中换电控制流程分为电动车辆停泊于载车平台之前的换电准备流程以及电动车辆停泊于载车平台之后的换电操作流程。

在换电准备流程中，所述换电控制方法包括：预先选取所述第二电池放置架，然后配置卸电池换电设备。其中，选取所述第二电池放置架的方法可以参见实施例9-11，配置卸电池换电设备的方法可以参见实施例12。

在换电操作流程中，所述换电控制方法包括：命令所述卸电池换电设备移动并停泊于预设换电位置。

在所述电动车辆停泊于所述载车平台且所述卸电池换电设备停泊于所述预设换电位置之后，命令所述卸电池换电设备从所述电动车辆取下所述缺电电池。

本实施例中，所述预设换电位置为适于从停泊于所述载车平台的电动车辆取电池的位置，可以理解为，所述卸电池换电设备位于所述预设换电位置时，所述卸电池换电设备通过最少的动作即可从停泊于所述载车平台的电动车辆取下电池。所述预设换电位置具体可以根据所述载车平台的结构决定所述预设换电位置位于所述载车平台的下方或上方(对于所述预设换电位置的具体说明参见实施例6)。

所述预设换电位置还可以根据所述载车平台的结构，进一步结合所述卸电池换电设备的第二结构，取缺电电池时第二结构的移动路径等条件设定。

在所述卸电池换电设备从所述电动车辆取下所述缺电电池之后，命令所述卸电池换电设备移动至所述第二电池放置架并将所述缺电电池放置于所述空的电池放置仓。

在换电操作流程中，所述换电控制方法还包括：在所述电动车辆停泊于载车平台之后或能够观察到所述电动车辆的车牌时，扫描所述电动车辆的车牌，通过所述车牌确定所述电动车辆适用的电池型号，进而选取所述第一电池放置架，然后配置装电池换电设备，命令所述装电池换电设备从所述第一电池放置架取下所述待装电池。其中，选取所述第一电池放置架的方法可以参见实施例9-11，配置装电池换电设备的方法可以参见实施例12。

在所述装电池换电设备从所述第一电池放置架取下所述待装电池后，命令所述装电池换电设备预先停泊于第一预设等待位置，所述第一预设等待位置为距离所述载车平台不超过第一距离阈值的位置。

在所述卸电池换电设备离开所述预设换电位置或离开所述预设换电位置超过第三距离阈值之后，命令所述装电池换电设备移动至所述预设换电位置。

在所述装电池换电设备移动至所述预设换电位置之后，命令所述装电池换电设备将所述待装电池装入所述电动车辆。至此，所述电动车辆换电完毕。

最后，命令所述装电池换电设备驶离所述预设换电位置。

实施例14

本实施例的换电控制方法是在实施例8基础上的进一步改进，主要体现于所述换电控制方法的换电控制流程。本实施例中换电控制流程分为电动车辆停泊于载车平台之前的换电准备流程以及电动车辆停泊于载车平台之后的换电操作流程。如图7所示，在换电准备流程和换电操作流程中，所述换电控制方法包括的步骤与实施例13有所不同。

在换电准备流程中，所述换电控制方法包括：预先选取出所述第二电池放置架、配置完所述卸电池换电设备以及命令所述卸电池换电设备完成一部分操作，以节省卸电池时间。其中，选取所述第二电池放置架的方法可以参见实施例9-11，配置卸电池换电设备的方法可以参见实施例12。

其中，命令所述卸电池换电设备完成一部分操作，包括：判断所述预设换电位置是否为可停泊状态，以此设定第二预设等待位置，命令所述卸电池换电设备预先停泊于所述第二预设等待位置。其中，所述第二预设等待位置与所述预设换电位置相关，可以为与所述预设换电位置相同的位置或是所述预设换电位置附近的位置(对于所述预设换电位置的具体说明参见实施例6)。

所述判断预设换电位置是否为可停泊状态，具体可以包括：

当以下条件是否同时满足时，所述预设换电位置为可停泊状态，否则，所述预设换电位置为不可停泊状态：

条件(1)：所述预设换电位置为空位；

条件(2)：存在供所述卸电池换电设备移动至所述预设换电位置的通路；

条件(3)：预测所述卸电池换电设备停泊于所述预设换电位置时，所述卸电池换电设备不会对驶入所述载车平台的电动车辆造成阻挡。

对于是否能够满足条件(3)，通常与载车平台的结构有关。

当所述预设换电位置为可停泊状态时，所述第二预设等待位置与所述预设换电位置为同一位置。当所述预设换电位置为不可停泊状态时，所述第二预设等待位置为距离所述预设换电位置不超过第二距离阈值的位置，即所述预设换电位置附近的位置。

至此，换电准备流程完成，等待所述电动车辆驶入并停泊于所述载车平台，以进入换电操作流程。

在换电操作流程中，所述换电控制方法包括：判断所述卸电池换电设备所在的第二预设等待位置是否与所述预设换电位置为同一位置：

若是，命令所述卸电池换电设备从所述电动车辆取下所述缺电电池；

若否，则命令所述卸电池换电设备从所述第二预设等待位置移动至所述预设换电位置；然后，命令所述卸电池换电设备从所述电动车辆取下所述缺电电池。

在所述卸电池换电设备执行完所述卸电池指令后，命令所述卸电池换电设备移动至所述第二电池放置架并将所述缺电电池放置于所述空的电池放置仓。

在换电操作流程中，所述换电控制方法还包括：在所述电动车辆停泊于载车平台之后或能够观察到所述电动车辆的车牌时，扫描所述电动车辆的车牌，通过所述车牌确定所述电动车辆适用的电池型号，进而选取所述第一放置架，然后配置装电池换电设备，命令所述装电池换电设备从所述第一电池放置架取下所述待装电池。

在所述装电池换电设备从所述第一电池放置架取下所述待装电池后，命令所述装电池换电设备预先停泊于第一预设等待位置，所述第一预设等待位置为距离所述载车平台不超过第一距离阈值的位置。

在所述卸电池换电设备离开所述预设换电位置或离开所述预设换电位置超过第三距离阈值之后，命令所述装电池换电设备移动至所述预设换电位置。

在所述装电池换电设备移动至所述预设换电位置后，命令所述装电池换电设备将所述待装电池装入所述电动车辆。至此，所述电动车辆换电完毕。

命令所述装电池换电设备驶离所述预设换电位置。

本实施例的换电控制方法在换电准备过程中完成了部分控制，大大缩短了电动车辆驶入载车平台后的换电时间，提升了换电效率。

虽然以上描述了本发明的具体实施方式，但是本领域的技术人员应当理解，这些仅是举例说明，本发明的保护范围是由所附权利要求书限定的。本领域的技术人员在不背离本发明的原理和实质的前提下，可以对这些实施方式做出多种变更或修改，但这些变更和修改均落入本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种换电控制系统，其特征在于，包括：控制单元和至少两换电设备；

所述控制单元用于将所述至少两换电设备中的至少一个换电设备配置为装电池换电设备，将所述至少两换电设备中的至少一个换电设备配置为卸电池换电设备；

所述装电池换电设备用于运输待装电池；

所述卸电池换电设备用于运输缺电电池；

所述至少两换电设备均为单功能换电设备；

或，均为多功能换电设备；

或，部分为单功能换电设备，部分为多功能换电设备；

所述单功能换电设备具有第一结构且仅能被配置为装电池换电设备，或具有第二结构且仅能被配置为卸电池换电设备；

所述多功能换电设备兼具第一结构和第二结构且可被配置为卸电池换电设备和装电池换电设备中的任意一种；

所述控制单元用于确定待换电的电动车辆适用的电池型号；

所述控制单元还用于从至少一电池放置架中选取符合第一条件的电池放置架作为第一电池放置架，从所述至少一电池放置架中选取符合第二条件的电池放置架作为第二电池放置架，所述第一电池放置架和/或所述第二电池放置架具有若干用于放置电池的电池放置仓，所述第一条件设置为放置有所述电池型号的电池，所述第二条件设置为具有空的电池放置仓；

所述待装电池为从所述第一电池放置架取下的、所述电池型号的且将要安装于所述电动车辆的电池；

所述缺电电池为从所述电动车辆取下的且将要放置于所述空的电池放置仓的电池；

若所述至少一电池放置架中存在多功能电池放置架，所述多功能电池放置架为所述第一条件和所述第二条件均符合的电池放置架，则所述控制单元还用于：

将所述多功能电池放置架同时作为所述第一电池放置架和所述第二电池放置架；

所述控制单元还用于扫描所述电动车辆的车牌，通过所述车牌确定所述电动车辆适用的电池型号。

2.如权利要求1所述的换电控制系统，其特征在于，所述控制单元还用于监控所述第一电池放置架和/或所述第二电池放置架上放置的电池的电量；

所述第一条件设置为放置有所述电池型号且满电的电池；

或，所述第一条件设置为放置有所述电池型号且满电的电池，若所述至少一电池放置架中不具有符合所述第一条件的电池放置架，则所述第一条件修改设置为放置有所述电池型号且电量最高的电池。

3.如权利要求1所述的换电控制系统，其特征在于，被配置为所述装电池换电设备的换电设备为距离所述第一电池放置架最近的换电设备；

或，被配置为所述卸电池换电设备的换电设备为距离所述电动车辆或用于停泊所述电动车辆的载车平台最近的换电设备；

或，每个电池放置架与至少一个换电设备具有预设的绑定关系；被配置为所述装电池换电设备的换电设备为与所述第一电池放置架具有绑定关系的换电设备，或与所述第一电池放置架具有绑定关系且距离所述第一电池放置架最近的换电设备；被配置为所述卸电池换电设备的换电设备为与所述第二电池放置架具有绑定关系的换电设备，或与所述第二电池放置架具有绑定关系且距离所述电动车辆或用于停泊所述电动车辆的载车平台最近的换电设备。

4.如权利要求1-3中任一项所述的换电控制系统，其特征在于，所述控制单元还用于在选取所述第一电池放置架后，向所述装电池换电设备发送取电池指令，所述取电池指令用于命令所述装电池换电设备从所述第一电池放置架取下所述待装电池；

所述装电池换电设备还用于执行所述取电池指令；

所述控制单元还用于在所述装电池换电设备执行完所述取电池指令后，向所述装电池换电设备发送第一移动指令，所述第一移动指令用于命令所述装电池换电设备预先停泊于第一预设等待位置，所述第一预设等待位置为距离载车平台不超过第一距离阈值的位置；

所述装电池换电设备还用于执行所述第一移动指令。

5.如权利要求1-3中任一项所述的换电控制系统，其特征在于，所述控制单元还用于在所述电动车辆停泊于载车平台之前，向所述卸电池换电设备发送第二移动指令，所述第二移动指令用于命令所述卸电池换电设备预先停泊于第二预设等待位置；所述卸电池换电设备还用于执行所述第二移动指令。

6.一种换电控制方法，其特征在于，包括：

将至少两换电设备中的至少一个换电设备配置为装电池换电设备，所述装电池换电设备用于运输待装电池；

将所述至少两换电设备中的至少一个换电设备配置为卸电池换电设备，所述卸电池换电设备用于运输缺电电池；

所述至少两换电设备均为单功能换电设备；

或，均为多功能换电设备；

或，部分为单功能换电设备，部分为多功能换电设备；

所述单功能换电设备具有第一结构且仅能被配置为装电池换电设备，或具有第二结构且仅能被配置为卸电池换电设备；

所述多功能换电设备兼具第一结构和第二结构且可被配置为卸电池换电设备和装电池换电设备中的任意一种；

还包括：

确定待换电的电动车辆适用的电池型号；

从至少一电池放置架中选取符合第一条件的电池放置架作为第一电池放置架，所述电池放置架具有若干用于放置电池的电池放置仓，所述第一条件设置为放置有所述电池型号的电池；

从所述至少一电池放置架中选取符合第二条件的电池放置架作为第二电池放置架，所述第二条件设置为具有空的电池放置仓；

其中，所述待装电池为从所述第一电池放置架取下的、所述电池型号且将要安装于所述电动车辆的电池；

所述缺电电池为从所述电动车辆取下的且将要放置于所述空的电池放置仓的电池；

若所述至少一电池放置架中存在多功能电池放置架，所述多功能电池放置架为所述第一条件和所述第二条件均符合的电池放置架；

将所述多功能电池放置架同时作为所述第一电池放置架和所述第二电池放置架；

所述确定待换电的电动车辆适用的电池型号，具体包括：

扫描所述电动车辆的车牌，通过所述车牌确定所述电动车辆适用的电池型号。

7.如权利要求6所述的换电控制方法，其特征在于，所述换电控制方法还包括：监控所述第一电池放置架和/或所述第二电池放置架上放置的电池的电量；

所述第一条件设置为放置有所述电池型号且满电的电池；

或，所述第一条件设置为放置有所述电池型号且满电的电池，若所述至少一电池放置架中不具有符合所述第一条件的电池放置架，则所述第一条件修改设置为放置有所述电池型号且电量最高的电池。

8.如权利要求6所述的换电控制方法，其特征在于，被配置为所述装电池换电设备的换电设备为距离所述第一电池放置架最近的换电设备；

或，被配置为所述卸电池换电设备的换电设备为距离所述电动车辆或用于停泊所述电动车辆的载车平台最近的换电设备；

或，每个电池放置架与至少一个换电设备具有预设的绑定关系；被配置为所述装电池换电设备的换电设备为与所述第一电池放置架具有绑定关系的换电设备，或与所述第一电池放置架具有绑定关系且距离所述第一电池放置架最近的换电设备；被配置为所述卸电池换电设备的换电设备为与所述第二电池放置架具有绑定关系的换电设备，或与所述第二电池放置架具有绑定关系且距离所述电动车辆或用于停泊所述电动车辆的载车平台最近的换电设备。

9.如权利要求6-8中任一项所述的换电控制方法，其特征在于，所述换电控制方法还包括：

在选取所述第一电池放置架后，命令所述装电池换电设备从所述第一电池放置架取下所述待装电池；

在所述装电池换电设备从所述第一电池放置架取下所述待装电池后，命令所述装电池换电设备预先停泊于第一预设等待位置，所述第一预设等待位置为距离用于停泊所述电动车辆的载车平台不超过第一距离阈值的位置。

10.如权利要求6-8中任一项所述的换电控制方法，其特征在于，所述换电控制方法还包括：

在所述电动车辆停泊于载车平台之前，命令所述卸电池换电设备预先停泊于第二预设等待位置。

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