CN115817259A - 换电方法、换电控制系统及其换电站 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种换电方法、换电控制系统及其换电站。该换电方法包括如下步骤：触发锁定操作，所述锁定操作用于将储能组件锁定在载具上；在所述锁定操作执行失败时，发送与当前载具相关的当前载具数据；接收校正数据，所述校正数据由所述当前载具数据在历史数据集合中的匹配结果确定；并且触发通过所述校正数据校正后的锁定操作。该换电方法在锁定操作执行失败时，可以根据历史数据集合对锁定操作校正后重新执行，可以避免换电操作流程中断，有效提升了换电操作流程的速度。

Description

换电方法、换电控制系统及其换电站

技术领域

本申请涉及电池更换领域，具体涉及一种换电方法、换电控制系统及其换电站。

背景技术

随着人们环保意识的不断提升，采用电力作为主要驱动能源的车辆开始被广泛的使用。但相对于燃油车辆而言，电池包进行充电的速率较慢，能量补充的速度难以满足人们的需要。因此，人们更多的开始选择使用换电站，直接对车辆中的电池进行更换的能量补充方式。

但在换电站实际执行电池更换操作流程中，容易受到多种因素的干扰而导致电池更换操作流程的中断，极大的降低了电池更换操作流程的速度。由此，人们迫切期望能够提供合适的方案来帮助提升电池更换操作流程的速度。

发明内容

鉴于上述问题，本申请提供一种换电方法、换电控制系统及其换电站，能够解决电池更换操作流程容易中断的问题。

第一方面，本申请提供了一种换电方法。该换电方法包括如下步骤：触发锁定操作，所述锁定操作用于将储能组件锁定在载具上；在所述锁定操作执行失败时，发送与当前载具相关的当前载具数据；接收校正数据，所述校正数据由所述当前载具数据在历史数据集合中的匹配结果确定；并且触发通过所述校正数据校正后的锁定操作。

本申请实施例的技术方案中，增设了在锁定操作执行失败时，根据历史数据集合校正锁定操作的备用路径，可以避免出现换电操作流程中断的问题，提升了换电操作流程的速度。

在一些实施例中，所述锁定操作包括：移动所述储能组件至标准上锁位置，以使所述储能组件通过若干个锁止机构固定在所述载具上。这样的设计在换电操作流程执行首次锁定操作时，提供了预先设定的标准上锁位置，可以满足正常情况下的使用需求。

在一些实施例中，所述历史数据集合包含：多个历史载具数据以及每个所述历史载具数据的实际上锁位置与所述标准上锁位置之间的偏差。这样的历史数据集合记载了在先已经完成的多次锁定操作之中，实际位置和预设位置之间的偏差，其可以用于预测在相类似情况下的偏差。

在一些实施例中，所述历史载具数据包括：载具品牌、载具型号、载具的行驶里程和载具的使用年限中的一种或者多种；所述当前载具数据包括：载具品牌、载具型号、载具的行驶里程和载具的使用年限中的一种或者多种。

本申请实施例的技术方案中，提供了历史载具数据之中具体记载或者包含的数据项目，这些数据项目与上锁位置的偏差之间存在着一定的关联性。

在一些实施例中，所述校正数据包括：所述当前载具数据的实际上锁位置与标准上锁位置的偏差估计值；所述偏差估计值由所述当前载具数据与所述多个历史载具数据的数据匹配结果确定。

本申请实施例的技术方案中，提供了校正数据的具体获取方式是根据当前载具数据与历史载具数据之间的匹配结果。在具有足够数量的历史载具数据的情况下，找到与当前载具数据相似的情况可以很好的对偏差进行预测。

在一些实施例中，所述通过所述校正数据校正后的锁定操作包括：根据所述偏差估计值，调整所述储能组件的上锁位置；令所述储能组件移动至所述调整后的上锁位置，以使所述储能组件通过若干个锁止机构与所述载具固定。这样的设计利用了校正数据完成了对上锁位置的调整，可以在不中断换电操作流程的情况下，继续尝试进行锁定操作。

在一些实施例中，所述方法还包括：在接收到第一信号时，确定所述锁定操作执行成功；在预设时间段内没有接收到所述第一信号时，确定所述锁定操作执行失败；其中，所述第一信号是响应于所述若干个锁止机构锁定完成而形成的信号。

在本申请实施例的技术方案中，通过锁止机构锁定完成后反馈相应信号的方式，可以方便的检测确定更换后的电池包是否已经锁定成功，有利于提升换电操作流程的速度。

在一些实施例中，所述方法还包括：在所述校正后的锁定操作执行失败时，中断所述储能组件的更换流程；发送警报信号。这样的设计在二次尝试执行锁定操作失败后及时的中断更换流程，提供警报信号以提醒工作人员留意，可以避免多次的重复无效尝试，从而导致换电操作流程的效率严重下降的问题。

第二方面，本申请提供了一种换电装置。该换电装置包括：触发模块，用于触发锁定操作，所述锁定操作用于将储能组件锁定在载具上；数据发送模块，用于在所述锁定操作执行失败时，发送与当前载具相关的当前载具数据；数据接收模块，用于接收校正数据，所述校正数据由所述当前载具数据在历史数据集合中的匹配结果确定；并且所述触发模块还用于：触发通过所述校正数据校正后的锁定操作。

在一些实施例中，所述由所述触发模块触发的锁定操作具体包括：移动所述储能组件至标准上锁位置，以使所述储能组件通过若干个锁止机构固定在所述载具上。这样的设计在换电操作流程执行首次锁定操作时，提供了预先设定的标准上锁位置，可以满足正常情况下的使用需求。

在一些实施例中，上述历史数据集合包含：多个历史载具数据以及每个所述历史载具数据的实际上锁位置与所述标准上锁位置之间的偏差。这样的历史数据集合记载了在先已经完成的多次锁定操作之中，实际位置和预设位置之间的偏差，其可以用于预测在相类似情况下的偏差。

在一些实施例中，所述历史载具数据包括：载具品牌、载具型号、载具的行驶里程和载具的使用年限中的一种或者多种；所述当前载具数据包括：载具品牌、载具型号、载具的行驶里程和载具的使用年限中的一种或者多种。本申请实施例提供了历史载具数据之中具体记载或者包含的数据项目，这些数据项目与上锁位置的偏差之间存在着一定的关联性。

在一些实施例中，所述校正数据包括：所述当前载具数据的实际上锁位置与标准上锁位置的偏差估计值；所述偏差估计值由所述当前载具数据与所述多个历史载具数据的数据匹配结果确定。这样的设计利用了校正数据完成了对上锁位置的调整，可以在不中断换电操作流程的情况下，继续尝试进行锁定操作。

在一些实施例中，所述触发模块还用于：根据所述偏差估计值，调整所述储能组件的上锁位置；并且令所述储能组件移动至所述调整后的上锁位置，重新执行锁定操作以使所述储能组件通过若干个锁止机构与所述载具固定。这样的设计在具有足够数量的历史载具数据的情况下，能够据此找到与当前载具数据相似的情况可以很好的对偏差进行预测。

在一些实施例中，所述换电装置还包括：检测模块。所述检测模块用于：在接收到第一信号时，确定所述锁定操作执行成功；并且在预设时间段内没有接收到所述第一信号时，确定所述锁定操作执行失败。其中，所述第一信号是响应于所述若干个锁止机构锁定完成而形成的信号。这样的设计通过锁止机构锁定完成后反馈相应信号的方式，可以方便的检测确定更换后的电池包是否已经锁定成功，有利于提升换电操作流程的速度。

在一些实施例中，所述换电装置还包括：警报模块。所述警报模块用于：在所述检测模块确定校正后的锁定操作执行失败时，中断所述储能组件的更换流程，并且发送警报信号。这样的设计在二次尝试执行锁定操作失败后及时的中断更换流程，提供警报信号以提醒工作人员留意，可以避免多次的重复无效尝试，从而导致换电操作流程的效率严重下降的问题。

本申请实施例的技术方案中，增设了在锁定操作执行失败时，根据历史数据集合自动对锁定操作进行校正的额外操作。这样的方式在出现锁定操作失败的情况下，可以由换电站自行进行调整后重新执行，不需要中断更换流程，提升了更换流程的执行速度。

第三方面，本申请提供了一种换电控制系统。该换电控制系统包括：存储器以及与所述存储器通信连接的处理器；所述存储器存储有计算机程序指令，所述计算机程序指令在被所述处理器调用时，以使所述处理器执行如上所述的换电方法。

本申请实施例的技术方案中，换电控制系统可以在锁定操作执行失败时，通过由历史数据集合的匹配结果获得的校正数据自动对锁定操作进行校正后重新尝试执行锁定操作，不需要中断更换流程，提升了更换流程的执行速度。

第四方面，本申请提供了一种换电站。该换电站包括：用于容纳载具的第一空间；用于容纳储能组件的第二空间；搬运设备，所述搬运设备用于在所述第一空间和所述第二空间之间移动所述储能组件，以执行锁定操作；换电控制系统，用于控制所述搬运设备，以执行如上所述的换电方法。

本申请实施例的技术方案中，换电站可以在锁定操作执行失败时，通过与外部设备之间的交互，根据历史数据集合的匹配结果获得的校正数据自动对锁定操作进行校正后重新尝试执行锁定操作，不需要中断更换流程，提升了更换流程的执行速度。

第五方面，本申请提供了一种非易失性计算机存储介质。所述非易失性计算机存储介质存储有计算机程序指令，以使所述计算机程序指令被处理器调用时，执行如上所述的换电方法。这样的设计可以在锁定操作执行失败时，通过由历史数据集合的匹配结果获得的校正数据自动对锁定操作进行校正后重新尝试执行锁定操作，不需要中断更换流程，提升了更换流程的执行速度。

上述说明仅是本申请技术方案的概述，为了能够更清楚了解本申请的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本申请的上述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举本申请的具体实施方式。

附图说明

通过阅读对下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本申请的限制。而且在全部附图中，用相同的附图标号表示相同的部件。在附图中：

图1为本申请一些实施例的车辆的示意图；

图2为本申请一些实施例的换电站的结构示意图；

图3为本申请一些实施例的换电方法的方法流程图；

图4为本申请另一些实施例的换电方法的方法流程图；

图5为本申请另一些实施例的换电方法的方法流程图，示意换电方法中检测锁定操作执行是否成功的步骤；

图6为本申请一些实施例的换电方法的方法流程图，示意车辆在换电站执行换电操作流程的步骤；

图7为本申请一些实施例的换电装置的示意图；

图8为本申请另一些实施例的换电装置的示意图；

图9为本申请一些实施例的换电控制系统的示意图。

具体实施方式

下面将结合附图对本申请技术方案的实施例进行详细的描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本申请的技术方案，因此只作为示例，而不能以此来限制本申请的保护范围。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本申请的技术领域的技术人员通常理解的含义相同；本文中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本申请；本申请的说明书和权利要求书及上述附图说明中的术语“包括”和“具有”以及它们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。

在本申请实施例的描述中，技术术语“第一”“第二”等仅用于区别不同对象，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量、特定顺序或主次关系。在本申请实施例的描述中，“多个”的含义是两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本文中提及“实施例”意味着，结合实施例描述的特定特征、结构或特性可以包含在本申请的至少一个实施例中。在说明书中的各个位置出现该短语并不一定均是指相同的实施例，也不是与其它实施例互斥的独立的或备选的实施例。本领域技术人员显式地和隐式地理解的是，本文所描述的实施例可以与其它实施例相结合。

在本申请实施例的描述中，术语“和/或”仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如A和/或B，可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B这三种情况。另外，本文中字符“/”，一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。

在本申请实施例的描述中，术语“多个”指的是两个以上(包括两个)，同理，“多组”指的是两组以上(包括两组)，“多片”指的是两片以上(包括两片)。

在本申请实施例的描述中，技术术语“中心”“纵向”“横向”“长度”“宽度”“厚度”“上”“下”“前”“后”“左”“右”“竖直”“水平”“顶”“底”“内”“外”“顺时针”“逆时针”“轴向”“径向”“周向”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申请实施例和简化描述，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申请实施例的限制。

在本申请实施例的描述中，除非另有明确的规定和限定，技术术语“安装”“相连”“连接”“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；也可以是机械连接，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或两个元件的相互作用关系。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申请实施例中的具体含义。

目前，为了有效的减少充电等待时间，利用换电站将新能源车搭载的电池包更换为已经在换电站中充电完成的电池包的换电方式被广泛使用。完整的换电操作流程通常由一系列步骤依次组成。这些步骤在换电站中可以被自动执行，从而高效的完成新能源车的换电操作。

本申请人注意到，在换电站执行新能源车的换电操作时，仅能够自动执行正常情况的操作，而无法应对异常情况。例如，因搬运电池包抵达的位置与新能源车用于容纳电池包的电池舱位置之间存在偏差，导致电池包上的锁止机构无法被换电站控制切换为锁止状态时，换电站只能中断换电操作流程并呼叫人工操作介入以排除故障。

在本申请中，为陈述简便，以“锁定操作”这样的术语来表示由换电站所执行的将待更换的电池包搬运至新能源车用于容纳电池包的电池仓内，并触发锁止机构切换为锁止状态，以使电池包能够成功固定在新能源车内的一系列步骤。

应当说明的是，换电站可以根据实际情况的不同而由相应的一个或者多个设备来完成该锁定操作。例如，换电站可以控制站内的举升机械臂将电池包举升至新能源车的电池仓内，然后再控制位于电池包底部的锁扣切换为锁止状态，在电池包移动到位的情况下将电池包固定在新能源车内。

在另一些使用移动到位后自动落锁的锁扣的场景时，换电站也可以通过控制举升机械臂等类似的搬运装置将电池包移动到位后，由锁扣自动落锁从而固定电池包的位置。

但这样依赖人工操作的异常情况应对方式自动化程度低，人工介入进行处理的效率低下，导致了换电操作所需要的时间增加。而且，中断状态下的新能源车也会长时间占用换电站的操作工位，影响换电站的运行效率并增加了其他车辆的等待时间。

为了解决换电操作过程中因流程中断而导致的换电效率较低的问题，申请人研究发现：可以在大量已有换电操作的历史数据的基础上，通过设计合适的自动校正方式，在锁定操作执行失败时自动对锁定操作的执行进行调整，避免中断换电操作流程的情况发生，提升电池包锁定操作的成功率，从而有效的提升了换电操作的速度。

以下实施例为了方便说明，以本申请实施例的一种载具为车辆100为例进行说明。请参照图1，图1为本申请一些实施例的车辆100的结构示意图。

车辆100可以为燃油汽车、燃气汽车或新能源汽车，新能源汽车可以是纯电动汽车、混合动力汽车或增程式汽车等。车辆100的内部设置有电池包110，电池包110可以设置在车辆100的底部或头部或尾部。

电池包110是指任何类型，用于存储电能的装置。例如，可以是单个的电池单体，也可以是多个电池单体组成的电池模组，还可以是包含了一个或者多个电池模组的电池包。其可以用于车辆100的供电，例如，可以作为车辆100的操作电源。车辆100还可以包括控制器120和马达130，控制器120用来控制电池包110为马达130供电，例如，用于车辆100的启动、导航和行驶时的工作用电需求。

在本申请一些实施例中，电池包110不仅可以作为车辆100的操作电源，还可以作为车辆100的驱动电源，代替或部分地代替燃油或天然气为车辆100提供驱动动力。

电池包110的外形可以根据实际情况的需要而具有相应的形状，比如，圆柱体、长方体等。在图1中以长方体为例进行展示。为保证车辆100的正常使用，电池包110通过合适数量的锁止机构140(例如4个)稳定的固定在车辆100特定的位置上。

该锁止机构140是指能够在锁止和未锁止两种状态之间切换的固定装置，从而使电池包110能够从车辆100中拆卸和安装，以支持换电操作。本领域技术人员可以根据实际情况的需要确定锁止机构140的数量、设置位置以及具体实现结构。

在操作中，请继续参阅图1，使用者可以控制车辆100行驶到换电站200进行换电操作。“换电操作”是指更换车辆内的至少一部分电池的操作。

换电站200是指用于自动完成车辆100换电操作的一系列设备组成的系统。请参照图2，图2为本申请一些实施例的换电站的示意图。

其中，换电站200大致可以被划分为用于容纳载具(在本实施例中以新能源车辆为例进行展示)的第一空间210和用于容纳储能组件(在本实施例中以电池包为例进行展示)的第二空间220。第一空间是用于容纳车辆100进行换电操作的工作工位。其可以根据实际情况的需要，配置相应的装置以便于车辆100的固定和电池包的更换。

第二空间是容纳储能组件的仓库。其可以配置有相应的充电设备和相关的充电管理系统，对容纳在其中的电池包进行充电以使换电站能够提供充足的可替换电池包110b。

搬运设备230是部署在换电站之内，用于搬运和安装储能组件的机器人。其可以是一个包含了举升机械臂，移动机构等多个设备的搬运机器人，也可以是由多个相互配合的机器人或设备所组成系统。具体可以根据实际情况的需要而设置，在本申请中不对其进行具体限定。

换电控制系统240是位于换电站内的控制中枢。其具体可以由任何类型的电子计算设备所实现，可以基于输入的数据信息执行相应的逻辑运算步骤，并触发搬运设备230执行相应的动作以完成对车辆100的换电操作。

在换电操作过程中，换电控制系统240可以触发搬运设备230移动至指定位置，锁止机构140相应地切换至未锁止状态从而将电量消耗较大的电池包110a从车辆100中取出。然后，在换电控制系统240的控制下，搬运设备230移动至第二空间，取出充电完成的电池包110b并将其搬运至指定的位置。，锁止机构140相应地切换至锁止状态，使充电完成的电池包110b固定在车辆100上。

应当说明的是，图2中将不同的电池包分别标记为110a和110b仅用于区分说明电池包所处的状态，即处于充电完成状态和电量消耗较大的待充电状态，而不用于限定具体的电池包。即电池包110a和电池包110b既可以是同一个电池包，也可以是两个不同的电池包。

例如，同一个电池包可以在电量消耗较大的情况下属于电池包110a，而在充电完成后切换为电池包110b。

根据本申请的一些实施例，图3为本申请一些实施例的换电方法。该换电方法可以由换电站内的换电控制系统执行。请参阅图3，该换电方法包括：

S301、触发用于将储能组件锁定在载具上的锁定操作。

其中，该“锁定操作”是指将储能组件搬运到特定目标位置，从而使锁止机构能够将储能组件锁定在载具上的操作步骤。其可以由换电站内的搬运设备230根据换电控制系统240提供的数据信息而执行。换电控制系统240在实际操作过程中，可以通过任何合适的形式来触发该锁定操作，例如通过下发指令等的方式。

S302、判断锁定操作执行是否成功。在锁定操作执行失败时，执行步骤303。在锁定操作执行成功时，则进行换电操作流程的下一个步骤，直至换电操作流程执行完毕。

其中，锁定操作执行是否成功的判断标准可以是储能组件是否已经被良好、安全的固定在载具的目标位置之中。其可以通过任何合适的检测判断方法来确定。例如，可以根据用于固定储能组件的锁止机构的锁止状态来确定。

S303、发送与当前载具相关的当前载具数据。

其中，“当前载具数据”是指目前正在换电站中进行换电的载具之中，与换电操作流程相关的一种或者多种数据信息，例如，反映载具使用过程的数据信息(如车辆的维修保养信息)，反映当前替换的储能组件的数据信息(如电池包的尺寸参数)或者反映载具自身属性的数据信息。换电控制系统240可以通过摄像机、输入的车辆固定编码(如车架号)等合适的方式来获取所需要的当前载具数据。

S304、接收由当前载具数据在历史数据集合中的匹配结果而确定的校正数据。

其中，“校正数据”是指根据已有的历史数据中与当前载具数据相类似的情况而推断获得的数据信息。其表示了在相类似情况下，锁定操作需要进行的调整。

“历史数据集合”是指在之前已经进行了换电操作的其他载具的相关历史数据组成的数据集合，包含了在先进行换电操作成功的载具的载具数据以及电池包的实际上锁位置等所需要的数据信息。该历史数据集合可以由换电站等执行换电操作流程的终端收集，并被存储到云端、服务器或者其他合适的数据存储设备之中以便于调用。

“匹配结果”是指历史数据集合之中的历史数据与当前载具数据之间的相似性，其具体可以采用多种不同的形式表示，由实际使用的匹配方式所决定。

S305、触发通过校正数据校正后的锁定操作。

其中，换电控制系统根据接收到的校正数据，可以据此对执行失败的锁定操作进行校正后，控制换电站的搬运设备再次尝试完成锁定操作。

本申请实施例提供的换电方法的其中一个有利方面是：增设了在锁定操作执行失败时，根据历史数据集合校正锁定操作的额外路径，使得换电控制系统能够自行对锁定操作进行纠正，避免中断换电操作流程，很好的提升了换电速度。

根据本申请的一些实施例，可选地，该锁定操作可以包括：移动所述储能组件至标准上锁位置，以使储能组件通过若干个锁止机构固定在所述载具上。

其中，“标准上锁位置”是指载具在理想状态下，安装固定储能组件的位置。换言之，在储能组件移动至标准上锁位置时，在理想状态下载具的锁止机构能够切换至锁止状态，将储能组件安全稳定的固定。

该标准上锁位置是一个预先设定的值。换电控制系统可以通过任何合适的方式确定该标准上锁位置(如根据当前载具的型号)并提供至搬运设备，进而由搬运设备将储能组件搬运至该标准上锁位置。这样的设计在换电操作流程执行首次锁定操作时，为搬运设备提供了预先设定的标准上锁位置，可以满足正常情况下的使用需求。

根据本申请的一些实施例，可选地，在历史数据集合中记录的历史载具数据包括：载具品牌、载具型号、载具的行驶里程和载具的使用年限中的一种或者多种。每个历史载具数据都可以作为历史数据集合中的一个元素，并记录有与其相对应的实际上锁位置。相对应地，由换电站的换电控制系统所获取的当前载具数据也可以包括：载具品牌、载具型号、载具的行驶里程和载具的使用年限中的一种或者多种。

其中，“载具品牌”和“载具型号”是能够反映载具基础设计的数据信息。特定的载具品牌和型号可能具有其独特的设计标准和方式。因此，其对于上锁位置具有显著的影响。

“行驶里程”和“使用年限”是与载具日常使用相关的参数，表明了载具的具体使用情况。可以理解，随着载具使用情况的变化，会导致电池包的实际上锁位置发生变化。例如，经过较长的行驶里程以后，载具的各个部件可能会因磕碰或者长期受力而发生相应的形变。这些部件形变的累积会导致实际的上锁位置相应于初始出厂时的标准上锁位置发生变动或者偏移。因此，这些与日常使用相关的参数同样也会对实际上锁位置产生影响。

本申请实施例的技术方案中，提供了历史载具数据之中具体记载或者包含的数据项目，这些数据项目与上锁位置的偏差之间存在着一定的关联性。

根据本申请的一些实施例，可选地，所述校正数据包括：所述当前载具数据的实际上锁位置与标准上锁位置的偏差估计值。

其中，该偏差估计值可以由所述当前载具数据与所述多个历史载具数据的数据匹配结果确定。其具体可以由布置在换电站之外的服务器或者其他合适类型的云端电子计算平台，利用相应的数学模型计算获得。

该数据匹配结果是指在多个历史数据集合之中，搜索得到与当前载具数据最为接近的历史载具数据。通常的，在两个载具数据相似的情况下，可以推断两者也应当具有相接近的上锁位置。因此，在已知当前载具数据的情况下，可以通过相应的数学模型，从与当前载具数据较为接近的历史载具数据的实际上锁位置来估计获得偏差估计值。

本申请实施例的技术方案中，提供了校正数据的具体获取方式是根据当前载具数据与历史载具数据之间的匹配结果。在具有足够数量的历史载具数据的情况下，找到与当前载具数据相似的情况可以很好的对偏差进行预测。

根据本申请的一些实施例，请参考图4，图4为本申请一些实施例的换电方法。除了图3所示的步骤S301至S304以外，该方法还可以包括如下步骤：

S3051、根据偏差估计值，调整储能组件的上锁位置。

其中，“偏差估计值”是校正数据所提供的数据信息，表示在当前载具数据的情况下，储能组件实际上锁位置和标准上锁位置之间差别。其具体可以通过任何合适的形式表示。

换电控制系统基于接收到的偏差估计值，可以在标准上锁位置的基础上进行适当的调整。

S3052、令所述储能组件移动至所述调整后的上锁位置，重新执行锁定操作。

其中，换电控制系统可以通过任何合适的触发命令，控制搬运装置将储能组件的位置重新移动至调整后的上锁位置，达到再次执行锁定操作的目的。这样的设计利用校正数据完成对上锁位置的调整，可以在不中断换电操作流程的情况下，重新尝试进行锁定操作。

根据本申请的一些实施例，请参考图5，在换电站确定锁定操作是否执行成功时，具体可以包括如下步骤：

S501、判断是否在预设时间段内接收到第一信号。若是，执行步骤S502，若否，执行步骤S503。

其中，“第一信号”是响应于若干个锁止机构锁定完成而形成的信号。换言之，在用于固定储能组件的锁止机构均能够顺利切换至锁止状态时，就能够随之形成该第一信号。该第一信号具体可以基于任何类型的电路而产生，例如是与锁止机构相关的模拟电路或者基于电磁继电器等原理实现的电路，在本申请中不作限制。

“预设时间段”是一个预设的数值，其具体可以根据实际情况的需要而设置，以避免换电控制系统长时间的等待检测结果。

S502、确定锁定操作执行成功。

其中，在短时间内能够接收到第一信号，表明锁止机构已经完成了对储能组件的锁定操作，锁定操作执行成功可以进入下一个步骤。

S503、确定锁定操作执行失败。

其中，在较长时间段内都没有接收到第一信号时，说明锁止机构对储能组件的锁定出现了问题。由此，可以判断锁定操作执行失败，目前储能组件尚未能很好的固定在载具之中。

本申请实施例提供的换电方法的其中一个有利方面是：通过锁止机构锁定完成后反馈相应信号的方式，可以方便的检测确定更换后的储能组件是否已经锁定成功，有利于提升换电操作流程的速度。

根据本申请的一些实施例，可选地，在重新执行锁定操作以后，请继续参考图4，该换电方法还可以包括如下步骤：

S306、判断锁定操作执行是否成功。在锁定操作执行失败时，执行步骤307。在锁定操作执行成功时，则进行换电操作流程的下一个步骤，直至换电操作流程执行完毕。

其中，在重新执行锁定操作后，与第一次执行锁定操作相类似地，也需要执行检测判断步骤，确定锁定操作是否已经执行成功。

S307、中断储能组件的更换流程并发送警报信号。

其中，如以上实施例的换电操作流程所记载的。储能组件的更换流程也是有一系列有次序的步骤组成。“中断”是指换电站停止执行更换流程的下一个步骤，等待进行人工操作或者其他合适的故障排除操作。

“警报信号”是用于提示维护人员更换流程已经被中断，需要及时介入的信号。其具体可以采用任何合适的形式，以使维护人员能够及时的获知警报的情况。

本申请实施例的换电方法在二次尝试执行锁定操作仍然失败时，表明锁定操作执行失败原因很可能较为复杂，换电站无法通过校正上锁位置的方式自行克服，此时需要及时的中断更换流程，提供警报信号以提醒工作人员留意，避免换电控制系统多次的执行重复无效尝试，导致换电操作流程的效率严重下降的问题。

根据本申请的一些实施例，图6为本申请一些实施例的换电方法的示意图。该换电方法可以由搬运设备230，换电站的换电控制系统240以及用于提供校正数据计算服务的服务器300所执行。换电控制系统240可以包括用于控制搬运设备230的换电控制器以及换电控制器的上位机。请参阅图6，该换电方法可以包括：

S601、搬运设备在换电控制器的控制下，将电池包搬运至标准上锁位置。

其中，该“标准上锁位置”是预先确定或者设定的位置信息。其可以预先被换电控制系统所记录，是一个理想状态下的电池包上锁位置。

S602、锁止机构切换至锁定状态。

其中，搬运装置移动电池包到位以后，此时锁止机构可以相应的切换至锁定状态从而将电池包锁定到车辆上。

S603、换电控制器检测是否在预设时间段内接收到第一信号。若是，确定上锁成功。若否，确定上锁失败。

S604、在上锁失败时，换电控制器可以向上位机发送二次上锁请求。

其中，该“二次上锁请求”具体可以采用任何合适形式的指令，只需要能够令上位机返回所需要的校正数据即可。

S605、上位机基于接收到的二次上锁请求，将当前车辆数据上传至服务器。

其中，“当前车辆数据”是指目前正在进行换电操作的车辆相关的数据，其可以包括但不限于品牌、型号、行驶里程和使用年限等。

S606、服务器在历史数据集合之中，将当前车辆数据与历史车辆数据进行比对。

其中，比对的目的在于在历史数据集合之中，找到与当前车辆数据相近似或者基本一致的历史车辆数据，用以作为计算的基础。

S607、服务器根据步骤S606获得的比对结果，计算确定校正数据。

其中，在历史数据集合之中，历史车辆数据的实际上锁位置是已知的。因此，基于这些已知的实际上锁位置，可以通过合适的数学模型估算得出在相类似的情况下的实际上锁位置。

S608、上位机接收由服务器下发的校正数据并将其提供给换电控制器。

其中，该校正数据是记载实际上锁位置与目标上锁位置之间的偏差的数据信息。上位机与服务器之间可以通过任何形式的无线通信方式建立通信连接，以实现校正数据的接收与车辆数据的上传。

S609、换电控制器根据校正数据，对标准上锁位置进行校正调整后，控制搬运设备将电池包搬运至校正后的上锁位置。

其中，搬运设备可以基于图像传感器或者其他合适类型的传感器的方式感知电池包所处的位置信息，并对电池包所处的位置进行调整，使其移动至校正后的上锁位置。

S610、锁止机构重新尝试切换至锁定状态。

其中，在搬运设备将电池包重新调整到校正后的上锁位置以后，锁止机构将重新尝试对电池包锁止固定。

S611、换电控制器检测是否在预设时间段内接收到第一信号。若是，确定上锁成功。若否，确定上锁失败。

S612、在上锁失败时，换电控制器中断换电操作流程并发出警报信号。

其中，该警报信号可以是以声音、灯光、文字或者其他任何合适形式的向操作者展示的提示信息，用以提醒操作者及时的对换电操作进行人工干预以排除问题和故障。

本申请实施例提供的换电方法的其中一个有利方面是：在换电过程中遭遇锁定操作执行失败的情况下，换电站可以根据已有的历史数据信息，自动对电池包的上锁位置进行校正后重新尝试进行锁定操作，从而有效的提升了电池包上锁的成功率和换电站的运营效率，不会因锁定操作执行失败而导致换电站故障宕机。

本申请实施例提供的换电方法的另一个有利方面是：利用历史数据信息的方式，可以达到扩展换电站适配车型的效果。在具有足够历史数据信息的情况下，服务器可以为换电站提供更多车型，置信度更高的校正数据，以满足不同车型的上锁位置发生变化的实际应用情况。

根据本申请一些实施例，请参见图7，图7为本申请实施例的换电装置的示意图。该换电装置700可以包括：触发模块710，数据发送模块720以及数据接收模块730。

其中，触发模块710用于触发用于将储能组件锁定在载具上的锁定操作。数据发送模块720用于在所述锁定操作执行失败时，发送与当前载具相关的当前载具数据。数据接收模块730用于接收由所述当前载具数据在历史数据集合中的匹配结果确定的校正数据。所述触发模块710还用于：触发通过所述校正数据校正后的锁定操作。

在操作中，在触发模块710首次触发的锁定操作执行失败时，数据发送模块720发送当前载具数据。然后，数据接收模块730接收根据历史数据集合和当前载具数据的匹配结果得到的校正数据。最后，由触发模块710再次触发由校正数据校正的锁定操作。

本申请实施例的换电装置的其中一个有利方面是：增设了在锁定操作执行失败时，根据历史数据集合校正锁定操作的额外路径，使得换电控制系统能够自行对锁定操作进行纠正，避免中断换电操作流程，很好的提升了换电速度。

根据本申请一些实施例，可选地，由触发模块710首次触发的锁定操作可以包括：移动所述储能组件至标准上锁位置，以使储能组件通过若干个锁止机构固定在所述载具上。

根据本申请的一些实施例，可选地，历史数据集合中记录的历史载具数据可以包括：载具品牌、载具型号、载具的行驶里程和载具的使用年限中的一种或者多种。相对应地，由换电站的换电控制系统所获取的当前载具数据也可以包括：载具品牌、载具型号、载具的行驶里程和载具的使用年限中的一种或者多种。本申请实施例的技术方案中，提供了历史载具数据之中具体记载或者包含的数据项目，这些数据项目与上锁位置的偏差之间存在着一定的关联性。

根据本申请的一些实施例，可选地，所述校正数据包括：当前载具数据的实际上锁位置与标准上锁位置的偏差估计值。

其中，偏差估计值可以是基于这样的假设：在两个载具数据相似的情况下，两者也应当具有相接近的上锁位置而计算确定的。因此，在已知当前载具数据的情况下，可以通过相应的数学模型，从与当前载具数据较为接近的历史载具数据的实际上锁位置来估计获得偏差估计值。本申请实施例的技术方案中，在具有足够数量的历史载具数据的情况下，找到与当前载具数据相似的情况可以很好的对偏差进行预测。

根据本申请一些实施例，请参见图7，在所述触发模块720还用于触发通过所述校正数据校正后的锁定操作时，具体用于：根据偏差估计值，调整储能组件的上锁位置，然后令所述储能组件移动至所述调整后的上锁位置，重新执行锁定操作。这样的设计利用了校正数据完成了对锁定操作的上锁位置的调整，可以在不中断换电操作流程的情况下，重新尝试进行锁定操作。

根据本申请一些实施例，请参见图8，图8为本申请另一些实施例的换电装置的示意图。除了图7所示的功能模块以外，该换电装置还包括：检测模块740以及警报模块750。

其中，检测模块740用于判断锁定操作执行是否成功。警报模块750用于在二次锁定操作执行不成功时，中断储能组件的更换流程并发送警报信号。

在操作中，触发模块710首次触发锁定操作。然后，由检测模块740判断锁定操作执行是否成功。在首次触发的锁定操作执行不成功时，数据发送模块720发送当前载具数据，并由数据接收模块730接收根据历史数据集合和当前载具数据的匹配结果得到的校正数据。

随后，触发模块710二次触发通过校正数据校正后的锁定操作。二次触发的锁定操作执行完毕后，同样由检测模块740判断锁定操作执行是否成功。在二次触发的锁定操作执行不成功时，警报模块750中断储能组件的更换流程并发送警报信号。

本申请实施例提供的检测方法的其中一个有利方面是：在二次尝试执行锁定操作失败后及时的中断更换流程，提供警报信号以提醒工作人员留意，可以避免多次的重复无效尝试，从而导致换电操作流程的效率严重下降的问题。

根据本申请一些实施例，可选地，检测模块740具体可以用于：判断是否在预设时间段内接收到第一信号。若是，则确定锁定操作执行成功。若否，则确定锁定操作执行失败。这样的设计通过锁止机构锁定完成后反馈相应信号的方式，可以方便的检测确定更换后的储能组件是否已经锁定成功，有利于提升换电操作流程的速度。

应当说明的是，在本申请实施例中按照所要执行的方法步骤对换电装置的功能模块进行划分。在一些实施例中，可以根据实际情况的需要，将本申请实施例中的换电装置中的一个或者多个功能模块(如触发模块，数据发送模块、数据接收模块、检测模块以及警报模块)拆分成更多的功能模块，以执行相对应的方法步骤。在另一些实施例中，还可以将本申请实施例的换电装置中的一个或者多个功能模块整合为更少的功能模块，以执行相对应的方法步骤。

根据本申请一些实施例，请参阅图9，图9为本申请实施例提供的换电控制系统的结构示意图。该换电控制系统可以是应用于任何类型的换电站之中，在此不对其具体实现进行限定。

如图9所示，该电池管理系统可以包括：处理器910、通信接口920、存储器930以及通信总线940。

其中，处理器910、通信接口920以及存储器930通过通信总线940完成相互间的通信。通信接口920用于与其它设备的通信连接(例如与提供校正数据的服务器或者用于搬运电池包的搬运设备)。处理器910用于调用程序950，以执行上述实施例中的换电方法中一个或者多个方法步骤或者实现上述实施例中的换电装置中的一个或者多个功能模块。具体地，程序950可以包括程序代码或者计算机操作指令。

在本实施例中，根据所使用的硬件的类型，处理器910可以是中央处理单元、其他通用处理器、数字信号处理器、专用集成电路、现成可编程门阵列或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件等。

存储器930用于存放程序950。存储器930可能包含高速RAM存储器，也可能还包括非易失性存储器，例如至少一个磁盘存储器。

本申请实施例还提供了一种计算机可读存储介质。该计算机可读存储介质可以为非易失性的计算机可读存储介质。该计算机可读存储介质存储有计算机程序。

其中，计算机程序被处理器执行时，实现上述实施例中的换电方法中一个或者多个方法步骤或者实现上述实施例中的换电装置中的一个或者多个功能模块。完整的计算机程序产品体现在含有本申请实施例公开的计算机程序的一个或多个计算机可读存储介质上(包括但不限于，磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本申请的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本申请进行了详细的说明，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，或者对其中部分或者全部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申请各实施例技术方案的范围，其均应涵盖在本申请的权利要求和说明书的范围当中。尤其是，只要不存在结构冲突，各个实施例中所提到的各项技术特征均可以任意方式组合起来。本申请并不局限于文中公开的特定实施例，而是包括落入权利要求的范围内的所有技术方案。

Claims (19)

1.一种换电方法，其特征在于，包括：

触发锁定操作，所述锁定操作用于将储能组件锁定在载具上；

在所述锁定操作执行失败时，发送与当前载具相关的当前载具数据；

接收校正数据，所述校正数据由所述当前载具数据在历史数据集合中的匹配结果确定；并且

触发通过所述校正数据校正后的锁定操作。

2.根据权利要求1所述的换电方法，其特征在于，所述锁定操作包括：

移动所述储能组件至标准上锁位置，以使所述储能组件通过若干个锁止机构固定在所述载具上。

3.根据权利要求2所述的换电方法，其特征在于，所述历史数据集合包含：多个历史载具数据以及每个所述历史载具数据的实际上锁位置与所述标准上锁位置之间的偏差。

4.根据权利要求3所述的换电方法，其特征在于，所述历史载具数据包括：载具品牌、载具型号、载具的行驶里程和载具的使用年限中的一种或者多种；

所述当前载具数据包括：载具品牌、载具型号、载具的行驶里程和载具的使用年限中的一种或者多种。

5.根据权利要求3所述的换电方法，其特征在于，所述校正数据包括：所述当前载具数据的实际上锁位置与标准上锁位置的偏差估计值；

所述偏差估计值由所述当前载具数据与所述多个历史载具数据的数据匹配结果确定。

6.根据权利要求5所述的换电方法，其特征在于，所述触发通过所述校正数据校正后的锁定操作包括：

根据所述偏差估计值，调整所述储能组件的上锁位置；

令所述储能组件移动至所述调整后的上锁位置，重新执行锁定操作以使所述储能组件通过若干个锁止机构与所述载具固定。

7.根据权利要求2所述的换电方法，其特征在于，所述方法还包括：

在接收到第一信号时，确定所述锁定操作执行成功；

在预设时间段内没有接收到所述第一信号时，确定所述锁定操作执行失败；

其中，所述第一信号是响应于所述若干个锁止机构锁定完成而形成的信号。

8.根据权利要求2所述的换电方法，其特征在于，所述方法还包括：

在所述校正后的锁定操作执行失败时，中断所述储能组件的更换流程，并且发送警报信号。

9.一种换电装置，其特征在于，包括：

触发模块，用于触发锁定操作，所述锁定操作用于将储能组件锁定在载具上；

数据发送模块，用于在所述锁定操作执行失败时，发送与当前载具相关的当前载具数据；

数据接收模块，用于接收校正数据，所述校正数据由所述当前载具数据在历史数据集合中的匹配结果确定；并且

所述触发模块还用于：触发通过所述校正数据校正后的锁定操作。

10.根据权利要求9所述的换电装置，其特征在于，所述由所述触发模块触发的锁定操作具体包括：移动所述储能组件至标准上锁位置，以使所述储能组件通过若干个锁止机构固定在所述载具上。

11.根据权利要求10所述的换电装置，其特征在于，所述历史数据集合包含：多个历史载具数据以及每个所述历史载具数据的实际上锁位置与所述标准上锁位置之间的偏差。

12.根据权利要求11所述的换电装置，其特征在于，所述历史载具数据包括：载具品牌、载具型号、载具的行驶里程和载具的使用年限中的一种或者多种；

所述当前载具数据包括：载具品牌、载具型号、载具的行驶里程和载具的使用年限中的一种或者多种。

13.根据权利要求11所述的换电装置，其特征在于，所述校正数据包括：所述当前载具数据的实际上锁位置与标准上锁位置的偏差估计值；所述偏差估计值由所述当前载具数据与所述多个历史载具数据的数据匹配结果确定。

14.根据权利要求13所述的换电装置，其特征在于，所述触发模块还用于：

根据所述偏差估计值，调整所述储能组件的上锁位置；

令所述储能组件移动至所述调整后的上锁位置，重新执行锁定操作以使所述储能组件通过若干个锁止机构与所述载具固定。

15.根据权利要求10所述的换电装置，其特征在于，所述换电装置还包括：检测模块；所述检测模块用于：在接收到第一信号时，确定所述锁定操作执行成功；并且在预设时间段内没有接收到所述第一信号时，确定所述锁定操作执行失败；

其中，所述第一信号是响应于所述若干个锁止机构锁定完成而形成的信号。

16.根据权利要求10所述的换电装置，其特征在于，所述换电装置还包括：警报模块；

所述警报模块用于：在所述检测模块确定校正后的锁定操作执行失败时，中断所述储能组件的更换流程，并且发送警报信号。

17.一种换电控制系统，其特征在于，包括存储器以及与所述存储器通信连接的处理器；所述存储器存储有计算机程序指令，所述计算机程序指令在被所述处理器调用时，以使所述处理器执行如权利要求1-8任一项所述的换电方法。

18.一种换电站，其特征在于，包括：

用于容纳载具的第一空间；

用于容纳储能组件的第二空间；

搬运设备，所述搬运设备用于在所述第一空间和所述第二空间之间移动所述储能组件，以执行锁定操作；

换电控制系统，用于控制所述搬运设备，以执行如权利要求1-8任一项所述的换电方法。

19.一种非易失性计算机存储介质，其特征在于，所述非易失性计算机存储介质存储有计算机程序指令，以使所述计算机程序指令被处理器调用时，执行如权利要求1-8任一项所述的换电方法。

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