CN115771428B - 换电控制方法、换电控制系统及计算机存储介质 - Google Patents

换电控制方法、换电控制系统及计算机存储介质 Download PDF

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Abstract

本申请涉及换电技术领域，并且更具体地涉及换电站的换电控制方法、车辆的换电控制方法、换电站的换电控制系统、车辆的换电控制系统以及计算机存储介质。按照本申请的一个方面的换电站的换电控制方法包括：响应于接收到来自换电车辆的换电开始信号而与所述换电车辆的换电准备操作并行地执行机械换电准备操作；响应于完成所述机械换电准备操作并且接收到来自所述换电车辆的换电准备操作完成信号而执行机械换电操作；以及响应于完成所述机械换电操作而与所述换电车辆的换电结束操作并行地执行机械换电结束操作。

Description

换电控制方法、换电控制系统及计算机存储介质
技术领域
本申请涉及换电技术领域，并且更具体地涉及换电站的换电控制方法、车辆的换电控制方法、换电站的换电控制系统、车辆的换电控制系统以及计算机存储介质。
背景技术
目前，纯电动汽车主要有整车充电和电池更换两种能源补给模式。在整车充电模式中，交流慢充导致充电时间长且受到停车场地的限制，直流快充虽然通过大功率使得充电时间缩短，但对电网冲击较大，同时还会降低电池的使用寿命。在电池更换模式中，换电站可以通过与电网交互而实现有序充电，提高电力设备的综合利用效率，从而既能够快速对电动汽车进行能源补给，减少用户等待时间，又不会降低电池的使用寿命。因此，电池更换模式在我国城市的公共交通流域具有很高的推广价值和经济意义。
随着换电站的智能化和机械化程度越来越高，换电站已经在很多场景中基本实现了自动化和智能化。然而，目前的换电站仍存在诸多不足，例如在换电过程中换电车辆的操作和换电站的操作需要顺序执行，导致电池更换时间较长，换电效率较低。
发明内容
为了解决或至少缓解以上问题中的一个或多个，提供了以下技术方案。
按照本申请的第一方面，提供一种换电站的换电控制方法，所述方法包括：响应于接收到来自换电车辆的换电开始信号而与所述换电车辆的换电准备操作并行地执行机械换电准备操作；响应于完成所述机械换电准备操作并且接收到来自所述换电车辆的换电准备操作完成信号而执行机械换电操作；以及响应于完成所述机械换电操作而与所述换电车辆的换电结束操作并行地执行机械换电结束操作。
根据本申请一实施例所述的换电站的换电控制方法，其中所述方法还包括：响应于完成所述机械换电操作而向所述换电车辆发送机械换电操作完成信号，以通知所述换电车辆执行所述换电结束操作。
根据本申请一实施例或以上任一实施例的所述的换电站的换电控制方法，其中所述换电车辆的换电准备操作包括以下中的一种或多种：认证车辆身份、获取车辆信息和电池信息并将所述车辆信息和电池信息发送至所述换电站、设置空挡状态、复位方向盘、下高压、进入休眠模式。
根据本申请一实施例或以上任一实施例的所述的换电站的换电控制方法，其中所述机械换电准备操作包括以下中的一种或多种：检测车轮定位装置、启动车轮固定装置、打开换电开合门、上升车辆高度、启动换电设备、解锁亏电电池。
根据本申请一实施例或以上任一实施例的所述的换电站的换电控制方法，其中所述机械换电操作包括从卸载亏电电池到安装满电电池的操作。
根据本申请一实施例或以上任一实施例的所述的换电站的换电控制方法，其中所述换电车辆的换电结束操作包括以下中的一种或多种：检测电池、结算费用、获取车辆信息和电池信息并将所述车辆信息和电池信息发送至所述换电站。
根据本申请一实施例或以上任一实施例的所述的换电站的换电控制方法，其中所述机械换电结束操作包括以下中的一种或多种：锁定满电电池、复位换电设备、降低车辆高度、关闭换电开合门、复位车轮固定装置。
根据本申请一实施例或以上任一实施例的所述的换电站的换电控制方法，其中所述方法还包括：响应于完成所述机械换电结束操作而向所述换电车辆发送机械换电结束操作完成信号，以通知所述换电车辆退出换电模式。
按照本申请的第二方面，提供一种车辆的换电控制方法，所述方法包括：向换电站发送换电开始信号以通知所述换电站执行机械换电准备操作；与所述换电站的所述机械换电准备操作并行地执行换电准备操作；响应于完成所述换电准备操作而向所述换电站发送换电准备操作完成信号，以通知所述换电站执行机械换电操作；以及响应于接收到来自所述换电站的机械换电操作完成信号而与所述换电站的机械换电结束操作并行地执行换电结束操作。
根据本申请一实施例所述的车辆的换电控制方法，其中所述方法还包括：在所述换电站执行所述机械换电操作期间，利用车辆电瓶为车机娱乐系统供电。
根据本申请一实施例或以上任一实施例的所述的车辆的换电控制方法，其中所述换电准备操作包括以下中的一种或多种：认证车辆身份、获取车辆信息和电池信息并将所述车辆信息和电池信息发送至所述换电站、设置空挡状态、复位方向盘、下高压、进入休眠模式。
根据本申请一实施例或以上任一实施例的所述的车辆的换电控制方法，其中所述换电站的机械换电准备操作包括以下中的一种或多种：检测车轮定位装置、启动车轮固定装置、打开换电开合门、上升车辆高度、启动换电设备、解锁亏电电池。
根据本申请一实施例或以上任一实施例的所述的车辆的换电控制方法，其中所述机械换电操作包括从卸载亏电电池到安装满电电池的操作。
根据本申请一实施例或以上任一实施例的所述的车辆的换电控制方法，其中所述换电结束操作包括以下中的一种或多种：检测电池、结算费用、获取车辆信息和电池信息并将所述车辆信息和电池信息发送至所述换电站。
根据本申请一实施例或以上任一实施例的所述的车辆的换电控制方法，其中所述换电站的机械换电结束操作包括以下中的一种或多种：锁定满电电池、复位换电设备、降低车辆高度、关闭换电开合门、复位车轮固定装置。
根据本申请一实施例或以上任一实施例的所述的车辆的换电控制方法，其中所述方法还包括：响应于完成所述换电结束操作且接收到来自所述换电站的机械换电结束操作完成信号而退出换电模式。
按照本申请的第三方面，提供一种换电站的换电控制系统，所述系统包括：存储器；与所述存储器耦合的处理器；以及存储在所述存储器上并在所述处理器上运行的计算机程序，所述计算机程序的运行导致执行根据本申请第一方面所述的换电站的换电控制方法的步骤。
按照本申请的第四方面，提供一种车辆的换电控制系统，所述系统包括：存储器；与所述存储器耦合的处理器；以及存储在所述存储器上并在所述处理器上运行的计算机程序，所述计算机程序的运行导致执行根据本申请第二方面所述的车辆的换电控制方法的步骤。
根据本申请的第五方面，提供一种计算机存储介质，其包括指令，所述指令在运行时执行根据本申请第一方面所述的换电站的换电控制方法的步骤。
根据本申请的第六方面，提供一种计算机存储介质，其包括指令，所述指令在运行时执行根据本申请第二方面所述的车辆的换电控制方法的步骤。
根据本申请的一个或多个实施例的换电控制方案能够并行地执行车辆的换电准备操作和换电站的机械换电准备操作，以及并行地执行车辆的换电结束操作和换电站的机械换电结束操作。由此，实现了换电站的换电操作与车辆的换电操作的并行执行，节省了车辆和换电站的换电时间，提高了换电效率和换电站的使用率，为用户提供了便捷和高效的换电体验。
附图说明
本申请的上述和/或其它方面和优点将通过以下结合附图的各个方面的描述变得更加清晰和更容易理解，附图中相同或相似的单元采用相同的标号表示。附图包括：
图1示出了根据本申请的一个或多个实施例的换电站的换电控制方法的流程图。
图2示出了根据本申请的一个或多个实施例的车辆的换电控制方法的流程图。
图3示出了根据本申请的一个或多个实施例的换电站的换电控制系统的框图。
图4示出了根据本申请的一个或多个实施例的车辆的换电控制系统的框图。
图5示出了根据本申请的一个或多个实施例的换电控制方法的流程图。
具体实施方式
下面参照其中图示了本申请示意性实施例的附图更为全面地说明本申请。但本申请可以按不同形式来实现，而不应解读为仅限于本文给出的各实施例。给出的上述各实施例旨在使本文的披露全面完整，以将本申请的保护范围更为全面地传达给本领域技术人员。
在本说明书中，诸如“包含”和“包括”之类的用语表示除了具有在说明书和权利要求书中有直接和明确表述的单元和步骤以外，本申请的技术方案也不排除具有未被直接或明确表述的其它单元和步骤的情形。
除非特别说明，诸如“第一”和“第二”之类的用语并不表示单元在时间、空间、大小等方面的顺序而仅仅是作区分各单元之用。
本文中的术语“车辆”或者“换电车辆”意在表示具有至少由电池、功率变换设备以及驱动电机组成的驱动系统的任何适当的车辆，例如，可以包括混合动力汽车、电动车、插电式混动电动车等等。混合动力汽车是一种具有两个或更多功率源的车辆，例如汽油动力和电动车辆。本文中的术语“换电站”指为车辆提供电池更换服务的场所，该场所通过电池更换操作而为车辆提供电能。
在下文中，将参考附图详细地描述根据本申请的各个示例性实施例。
图1示出了根据本申请的一个或多个实施例的换电站的换电控制方法的流程图。
如图1中所示，在步骤101中，换电站响应于接收到来自换电车辆的换电开始信号而与换电车辆的换电准备操作并行地执行机械换电准备操作。
可选地，换电车辆和换电站之间可以通过WiFi、蓝牙、局域网、3G/4G/5G、UWB等方式建立通信链路，以用于传输本申请的上下文中描述的换电开始信号、换电准备操作完成信号、机械换电操作完成信号、机械换电结束操作完成信号等信号。
在本申请的上下文中，换电车辆的换电准备操作可以包括但不限于认证车辆身份、获取车辆信息和电池信息并将获取的车辆信息和电池信息发送至换电站、设置空挡状态、复位方向盘、下高压、进入休眠模式等由换电车辆执行的用于换电操作的各种准备工作。
在本申请的上下文中，机械换电准备操作可以包括但不限于检测车轮定位装置、启动车轮固定装置、打开换电开合门、上升车辆高度、启动换电设备、解锁亏电电池等由换电站执行的用于换电操作的各种准备工作。示例性地，换电设备可以包括换电站的用于换电操作的各种机械设备，例如换电机器人等。
在步骤103中，响应于完成机械换电准备操作并且接收到来自换电车辆的换电准备操作完成信号而执行机械换电操作。
在本申请的上下文中，机械换电操作可以包括由换电站执行的从卸载亏电电池到安装满电电池的各种操作，例如可以包括但不限于换电机器人卸载亏电电池、降低车辆高度、关闭换电开合门、换电机器人复位亏电电池、换电机器人安装满电电池、打开换电开合门、上升车辆高度等操作。
在步骤105中，响应于完成机械换电操作而与换电车辆的换电结束操作并行地执行机械换电结束操作。
在本申请的上下文中，换电车辆的换电结束操作可以包括但不限于检测电池、结算费用、获取车辆信息和电池信息并将获取的车辆信息和电池信息发送至换电站等由换电车辆执行的用于结束换电操作的各种工作。
在本申请的上下文中，机械换电结束操作可以包括但不限于锁定满电电池、复位换电设备、降低车辆高度、关闭换电开合门、复位车轮固定装置等由换电站执行的用于结束换电操作的各种工作。
可选地，在步骤105中，换电站可以在完成机械换电操作后向换电车辆发送机械换电操作完成信号，以通知换电车辆执行换电结束操作并且同时执行机械换电结束操作。
可选地，上述换电站的换电控制方法还可以包括在完成机械换电结束操作后向换电车辆发送机械换电结束操作完成信号，以通知换电车辆退出换电模式。
图2示出了根据本申请的一个或多个实施例的车辆的换电控制方法的流程图。
如图2中所示，在步骤201中，向换电站发送换电开始信号以通知换电站执行机械换电准备操作。
在步骤203中，与换电站的机械换电准备操作并行地执行换电准备操作。
在步骤205中，响应于完成换电准备操作而向换电站发送换电准备操作完成信号，以通知换电站执行机械换电操作。
可选地，在在步骤205中，在换电站执行机械换电操作期间，可以利用车辆电瓶（例如，车机小电瓶）为车机娱乐系统供电。由此，可以确保用户在换电过程中能够使用车机娱乐系统的娱乐功能，提升了用户的换电体验。
在步骤207中，响应于接收到来自换电站的机械换电操作完成信号而与换电站的机械换电结束操作并行地执行换电结束操作。
可选地，上述车辆的换电控制方法还可以包括在完成换电结束操作且接收到来自换电站的机械换电结束操作完成信号后退出换电模式。
根据本申请的一个或多个实施例的换电控制方案能够并行地执行车辆的换电准备操作和换电站的机械换电准备操作，以及并行地执行车辆的换电结束操作和换电站的机械换电结束操作。由此，实现了换电站的换电操作与车辆的换电操作的并行执行，节省了车辆和换电站的换电时间，提高了换电效率和换电站的使用率，为用户提供了便捷和高效的换电体验。
图3示出了根据本申请的一个或多个实施例的换电站的换电控制系统的框图。
如图3中所示，换电站的换电控制系统30包括通信单元310、存储器320（例如，诸如闪存、ROM、硬盘驱动器、磁盘、光盘之类的非易失存储器）、处理器330以及存储在存储器320上并可在处理器330上运行的计算机程序340。
通信单元310作为通信接口，被配置为在换电站的换电控制系统30与外部设备或网络（例如，车辆、云端服务器、移动终端等）之间建立通信连接，以用于传输电开始信号、换电准备操作完成信号、机械换电操作完成信号、机械换电结束操作完成信号等信息。
存储器320存储可由处理器330执行的计算机程序340。此外。存储器320还可存储处理器330执行计算机程序时生成的数据和经通信单元310从外部接收的数据或命令。
处理器330配置为执行计算机程序340以实施根据本申请的一个或多个实施例的换电站的换电控制方法。
图4示出了根据本申请的一个或多个实施例的车辆的换电控制系统的框图。
如图4中所示，车辆的换电控制系统40包括通信单元410、存储器420（例如，诸如闪存、ROM、硬盘驱动器、磁盘、光盘之类的非易失存储器）、处理器430以及存储在存储器420上并可在处理器430上运行的计算机程序440。
通信单元410作为通信接口，被配置为在换电站的换电控制系统40与外部设备或网络（例如，车辆、云端服务器、移动终端等）之间建立通信连接，以用于传输电开始信号、换电准备操作完成信号、机械换电操作完成信号、机械换电结束操作完成信号等信息。
存储器420存储可由处理器430执行的计算机程序440。此外。存储器420还可存储处理器430执行计算机程序时生成的数据和经通信单元410从外部接收的数据或命令。
处理器430配置为执行计算机程序440以实施根据本申请的一个或多个实施例的车辆的换电控制方法。
图5示出了根据本申请的一个或多个实施例的换电控制方法的流程图。
参见图5，在步骤S1中，在车辆停泊在换电平台之后，通过WiFi、蓝牙、局域网、3G/4G/5G、UWB等方式与换电站建立通信链路，以用于传输本申请的上下文中描述的换电开始信号、换电准备操作完成信号、机械换电操作完成信号、机械换电结束操作完成信号等信号。
在步骤S2中，车辆向换电站发送换电开始信号以通知换电站执行机械换电准备操作。
在步骤S3中，车辆执行换电准备操作。在步骤S3'中，换电站与车辆的换电准备操作并行地执行机械换电准备操作。
在一个实施例中，车辆可以认证车辆身份、获取车辆信息和电池信息并将车辆信息和电池信息发送至换电站、设置空挡状态、复位方向盘。与上述操作并行地，换电站可以将推杆向夹紧车辆的方向移动但并未完全将车辆夹紧，在移动到即将夹紧车辆的工作位后，再回撤一定的距离（例如，5cm），使得车辆设置空挡状态之后可以来回摆动而轮毂不和推杆表面造成摩擦。在车辆完成认证车辆身份、获取车辆信息和电池信息并将车辆信息和电池信息发送至换电站、设置空挡状态、复位方向盘的操作之后，车辆可以发送完成信号至换电站并且开始执行下高压和进入休眠模式。换电站在接收到完成信号之后，可以与车辆下高压和进入休眠模式并行地执行从推杆夹紧车辆到解锁亏电电池之前的操作。
在步骤S4中，车辆在完成换电准备操作之后将换电准备操作完成信号发送至换电站。
在步骤S5中，换电站在完成机械换电准备操作并且接收到换电准备操作完成信号之后，开始执行机械换电操作。在换电站执行机械换电操作期间，车辆下高压并进入休眠模式，车辆的亏电电池被卸载，在此期间可以利用车辆电瓶（例如，车机小电瓶）为车机娱乐系统供电，使得车机屏幕保持工作状态。由此，可以确保用户在换电过程中能够使用车机娱乐系统的娱乐功能，提升了用户的换电体验。
在步骤S6中，换电站在完成机械换电操作之后，将机械换电操作完成信号发送至车辆。
在步骤S7中，车辆在接收到机械换电操作完成信号之后开始执行换电结束操作。在步骤S7'中，换电站与车辆的换电结束操作并行地执行机械换电结束操作。在满电电池的电插头的公头和车辆的电插头的母头对接之后，车辆执行上高压的操作。
在步骤S8中，换电站在完成机械换电结束操作之后，将机械换电结束操作完成信号发送至车辆。
在步骤S9中，车辆在完成换电结束操作并且接收到机械换电结束操作完成信号之后，退出换电模式。
根据本申请的一个或多个实施例的换电控制方法能够将整个换电流程的时间从4.5分钟缩短至3分钟，提高了换电效率和换电站的使用率，为用户提供了便捷和高效的换电体验。
另外，如上所述，本申请也可以被实施为一种计算机可读存储介质，其可以包括指令，所述指令在运行时执行根据本申请的一个或多个实施例的换电站的换电控制方法和车辆的换电控制方法的各个步骤。
在可适用的情况下，可以使用硬件、软件或硬件和软件的组合来实现由本申请提供的各种实施例。而且，在可适用的情况下，在不脱离本申请的范围的情况下，本文中阐述的各种硬件部件和/或软件部件可以被组合成包括软件、硬件和/或两者的复合部件。在可适用的情况下，在不脱离本申请的范围的情况下，本文中阐述的各种硬件部件和/或软件部件可以被分成包括软件、硬件或两者的子部件。另外，在可适用的情况下，预期的是，软件部件可以被实现为硬件部件，以及反之亦然。
根据本申请的软件（诸如程序代码和/或数据）可以被存储在一个或多个计算机存储介质上。还预期的是，可以使用联网的和/或以其他方式的一个或多个通用或专用计算机和/或计算机系统来实现本文中标识的软件。在可适用的情况下，本文中描述的各个步骤的顺序可以被改变、被组合成复合步骤和/或被分成子步骤以提供本文中描述的特征。
提供本文中提出的实施例和示例，以便最好地说明按照本申请及其特定应用的实施例，并且由此使本领域的技术人员能够实施和使用本申请。但是，本领域的技术人员将会知道，仅为了便于说明和举例而提供以上描述和示例。所提出的描述不是意在涵盖本申请的各个方面或者将本申请局限于所公开的精确形式。

Claims (20)

1.一种换电站的换电控制方法，其特征在于，所述方法包括下列步骤：
响应于接收到来自换电车辆的换电开始信号而与所述换电车辆的换电准备操作并行地执行机械换电准备操作；
响应于完成所述机械换电准备操作并且接收到来自所述换电车辆的换电准备操作完成信号而执行机械换电操作；以及
响应于完成所述机械换电操作而与所述换电车辆的换电结束操作并行地执行机械换电结束操作。
2.根据权利要求1所述的方法，其中所述方法还包括：
响应于完成所述机械换电操作而向所述换电车辆发送机械换电操作完成信号，以通知所述换电车辆执行所述换电结束操作。
3.根据权利要求1所述的方法，其中所述换电车辆的换电准备操作包括以下中的一种或多种：认证车辆身份、获取车辆信息和电池信息并将所述车辆信息和电池信息发送至所述换电站、设置空挡状态、复位方向盘、下高压、进入休眠模式。
4.根据权利要求1所述的方法，其中所述机械换电准备操作包括以下中的一种或多种：检测车轮定位装置、启动车轮固定装置、打开换电开合门、上升车辆高度、启动换电设备、解锁亏电电池。
5.根据权利要求1所述的方法，其中所述机械换电操作包括从卸载亏电电池到安装满电电池的操作。
6.根据权利要求1所述的方法，其中所述换电车辆的换电结束操作包括以下中的一种或多种：检测电池、结算费用、获取车辆信息和电池信息并将所述车辆信息和电池信息发送至所述换电站。
7.根据权利要求1所述的方法，其中所述机械换电结束操作包括以下中的一种或多种：锁定满电电池、复位换电设备、降低车辆高度、关闭换电开合门、复位车轮固定装置。
8.根据权利要求1所述的方法，其中所述方法还包括：
响应于完成所述机械换电结束操作而向所述换电车辆发送机械换电结束操作完成信号，以通知所述换电车辆退出换电模式。
9.一种车辆的换电控制方法，其特征在于，所述方法包括下列步骤：
向换电站发送换电开始信号以通知所述换电站执行机械换电准备操作；
与所述换电站的所述机械换电准备操作并行地执行换电准备操作；
响应于完成所述换电准备操作而向所述换电站发送换电准备操作完成信号，以通知所述换电站执行机械换电操作；以及
响应于接收到来自所述换电站的机械换电操作完成信号而与所述换电站的机械换电结束操作并行地执行换电结束操作。
10.根据权利要求9所述的方法，其中所述方法还包括：
在所述换电站执行所述机械换电操作期间，利用车辆电瓶为车机娱乐系统供电。
11.根据权利要求9所述的方法，其中所述换电准备操作包括以下中的一种或多种：认证车辆身份、获取车辆信息和电池信息并将所述车辆信息和电池信息发送至所述换电站、设置空挡状态、复位方向盘、下高压、进入休眠模式。
12.根据权利要求9所述的方法，其中所述换电站的机械换电准备操作包括以下中的一种或多种：检测车轮定位装置、启动车轮固定装置、打开换电开合门、上升车辆高度、启动换电设备、解锁亏电电池。
13.根据权利要求9所述的方法，其中所述机械换电操作包括从卸载亏电电池到安装满电电池的操作。
14.根据权利要求9所述的方法，其中所述换电结束操作包括以下中的一种或多种：检测电池、结算费用、获取车辆信息和电池信息并将所述车辆信息和电池信息发送至所述换电站。
15.根据权利要求9所述的方法，其中所述换电站的机械换电结束操作包括以下中的一种或多种：锁定满电电池、复位换电设备、降低车辆高度、关闭换电开合门、复位车轮固定装置。
16.根据权利要求9所述的方法，其中所述方法还包括：
响应于完成所述换电结束操作且接收到来自所述换电站的机械换电结束操作完成信号而退出换电模式。
17.一种换电站的换电控制系统，其特征在于，所述系统包括：
存储器；
与所述存储器耦合的处理器；以及
存储在所述存储器上并在所述处理器上运行的计算机程序，所述计算机程序的运行导致执行根据权利要求1-8中的任一项所述的换电站的换电控制方法。
18.一种车辆的换电控制系统，其特征在于，所述系统包括：
存储器；
与所述存储器耦合的处理器；以及
存储在所述存储器上并在所述处理器上运行的计算机程序，所述计算机程序的运行导致执行根据权利要求9-16中的任一项所述的车辆的换电控制方法。
19.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机存储介质包括指令，所述指令在运行时执行根据权利要求1-8中的任一项所述的换电站的换电控制方法。
20.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机存储介质包括指令，所述指令在运行时执行根据权利要求9-16中的任一项所述的车辆的换电控制方法。
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