CN115848213B - 电动矿卡的换电系统、方法及装置 - Google Patents

Abstract

本申请提供一种电动矿卡的换电系统、方法及装置，所述系统包括：大数据平台、设置于各电动矿卡上的补能控制装置及预设位置的换电站，大数据平台分别与各补能控制装置通信连接；补能控制装置用于获取对应电动矿卡的运行状态信息并发送给大数据平台；大数据平台用于基于目标时刻各电动矿卡的位置、车载电池剩余电量及装载状态确定需要补能的矿卡集合，基于矿卡集合中各电动矿卡的位置及装载状态确定矿卡集合中各电动矿卡的换电节点并向对应的电动矿卡发送交班前换电提示信息，能最大限度缩短电动矿卡补能等待时间，提高换电效率和矿山的开采效率。

Description

电动矿卡的换电系统、方法及装置

技术领域

本申请涉及新能源汽车技术领域，尤其涉及一种电动矿卡的换电系统、方法及装置。

背景技术

随着新能源汽车技术的快速发展，电动矿卡也逐渐普及，电动矿卡的推广应用大大提升了矿山的生产效率，降低了采矿成本。由于电动矿卡自身重量大，同时需要进行高频的载重作业，功耗巨大，虽然电动矿卡的电池容量远高于非货运电动车辆，但仍需要进行频繁的能源供给。而由于电动矿卡的电池容量较大，传统依靠充电进行能源补给的方式无法满足能源补给效率的需求，因此通常采用换电方式进行能源补给。

然而，由于矿场的电动矿卡数量众多，但换电站较少，因此经常发生多台电动矿卡等待换电的情形。同时，为了保证矿山的开采效率，电动矿卡通常是24小时不间断工作，相应的，矿卡司机采用轮班制。而矿卡司机在交接班之前通常需要进行能源补给，以避免下一班司机交接班后无法及时投入生产，这将导致交接班前夕的换电需求猛增，进而产生严重的排队等待现象，大大降低了换电效率，进而降低矿山的开采效率。

发明内容

本申请提供一种电动矿卡的换电系统、方法及装置，以最大限度缩短电动矿卡补能等待时间，提高换电效率和矿山的开采效率。

本申请提供一种电动矿卡的换电系统，所述换电系统用于对目标矿场的电动矿卡进行换电时序控制，所述换电系统包括：

大数据平台、设置于所述目标矿场的各电动矿卡上的补能控制装置及设置于所述目标矿场运输路线预设位置的换电站，所述大数据平台分别与各补能控制装置通信连接；

所述补能控制装置用于获取对应电动矿卡的运行状态信息并发送给所述大数据平台；所述运行状态信息包括位置、车载电池剩余电量及装载状态；

所述大数据平台用于基于目标时刻各电动矿卡的位置、车载电池剩余电量及装载状态确定需要进行补能的矿卡集合，基于所述矿卡集合中各电动矿卡的位置及装载状态确定所述矿卡集合中各电动矿卡的换电节点，并基于所述矿卡集合中各电动矿卡的换电节点向对应的电动矿卡发送交班前换电提示信息；所述目标时刻为交接班时间点之前预设时段的起始时刻。

根据本申请提供的一种电动矿卡的换电系统，所述换电系统还包括设置于所述换电站的换电控制平台，所述换电控制平台与所述大数据平台通信连接；

所述换电控制平台用于向所述大数据平台发送换电进度信息以及换电站设备状态信息；

所述大数据平台还用于在电动矿卡进入换电站的情况下，向所述电动矿卡的补能控制装置发送换电确认信息，并基于用户的确认操作生成换电队列信息；

所述大数据平台还用于基于所述换电队列信息和所述换电进度信息，向第一目标电动矿卡的补能控制装置发送通信开启指示信息。

根据本申请提供的一种电动矿卡的换电系统，所述补能控制装置还用于基于所述通信开启指示信息与所述换电控制平台建立通信以接收所述换电控制平台发送的补能指引信息。

根据本申请提供的一种电动矿卡的换电系统，所述换电站内还包括多个应急充电装置，所述应急充电装置用于在换电站内的电池充电装置故障的情况下对电池进行充电；所述应急充电装置外接充电头，所述充电头用于为电动矿卡充电；

相应的，所述大数据平台还用于基于所述换电队列信息和所述换电站设备状态信息，向所述换电控制平台发送应急充电装置启用信息，并向第二目标电动矿卡的补能控制装置发送通信开启指示信息。

本申请还提供一种电动矿卡的换电方法，所述方法应用于前述的电动矿卡的换电系统中的大数据平台，所述方法包括：

基于目标时刻各电动矿卡的位置、车载电池剩余电量及装载状态确定需要进行补能的矿卡集合；所述目标时刻为交接班时间点之前预设时段的起始时刻；

基于所述矿卡集合中各电动矿卡的位置及装载状态确定所述矿卡集合中各电动矿卡的换电节点，并基于所述换电节点向对应的电动矿卡发送交班前换电提示信息。

根据本申请提供的一种电动矿卡的换电方法，所述基于所述矿卡集合中各电动矿卡的位置及装载状态确定所述矿卡集合中各电动矿卡的换电节点，具体包括：

基于所述矿卡集合中各电动矿卡的位置及装载状态确定所述矿卡集合对应的第一矿卡子集和第二矿卡子集；其中，所述第一矿卡子集中的各电动矿卡位于卸料点与换电站之间，所述第二矿卡子集中的各电动矿卡位于上料点与换电站之间；

基于所述目标时刻对应的换电队列信息、换电进度信息、所述第一矿卡子集和所述第二矿卡子集中各电动矿卡的位置和运行方向，确定所述矿卡集合中各电动矿卡的换电节点。

根据本申请提供的一种电动矿卡的换电方法，所述基于所述目标时刻对应的换电队列信息、换电进度信息、所述第一矿卡子集和所述第二矿卡子集中各电动矿卡的位置和运行方向，确定所述矿卡集合中各电动矿卡的换电节点，具体包括：

基于所述第一矿卡子集中各电动矿卡的位置和运行方向确定所述第一矿卡子集中各电动矿卡到达换电站的时间点；

基于所述目标时刻对应的换电队列信息、换电进度信息、所述第一矿卡子集中各电动矿卡到达换电站的时间点和所述第二矿卡子集中各电动矿卡的位置和运行方向，依次确定所述第二矿卡子集中各电动矿卡的换电节点。

根据本申请提供的一种电动矿卡的换电方法，所述基于所述目标时刻对应的换电队列信息、换电进度信息、所述第一矿卡子集中各电动矿卡到达换电站的时间点和所述第二矿卡子集中各电动矿卡的位置和运行方向，依次确定所述第二矿卡子集中各电动矿卡的换电节点，具体包括：

基于所述第二矿卡子集中各电动矿卡的位置和运行方向，依次确定所述第二矿卡子集中各电动矿卡采用不同换电节点对应的到达换电站的时间点；

基于所述目标时刻对应的换电队列信息、换电进度信息、所述第一矿卡子集中各电动矿卡到达换电站的时间点及所述第二矿卡子集中各电动矿卡采用不同换电节点对应的到达换电站的时间点，确定所述第二矿卡子集中各电动矿卡采用不同换电节点对应的补能等待时间；

基于所述第二矿卡子集中各电动矿卡采用不同换电节点对应的补能等待时间，确定所述第二矿卡子集中各电动矿卡的换电节点。

根据本申请提供的一种电动矿卡的换电方法，所述方法还包括：

基于预设时段不同时刻对应的换电队列信息确定换电站内等待补能的电动矿卡数量，并在等待补能的电动矿卡数量大于换电站内可用电池数量且换电站内的电池充电装置未发生故障的情况下，向换电控制平台发送应急充电装置启用信息，并向第三目标电动矿卡的补能控制装置发送通信开启指示信息以通过应急充电装置对所述第三目标电动矿卡进行充电。

本申请还提供一种电动矿卡的换电装置，所述装置应用于前述的电动矿卡的换电系统中的大数据平台，所述装置包括：

待补能矿卡确定单元，用于基于目标时刻各电动矿卡的位置、车载电池剩余电量及装载状态确定需要进行补能的矿卡集合；所述目标时刻为交接班时间点之前预设时段的起始时刻；

补能指示单元，用于基于所述矿卡集合中各电动矿卡的位置及装载状态确定所述矿卡集合中各电动矿卡的换电节点，并基于所述换电节点向对应的电动矿卡发送交班前换电提示信息。

本申请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如上述任一种所述电动矿卡的换电方法的步骤。

本申请还提供一种计算机程序产品，包括计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如上述任一种所述电动矿卡的换电方法的步骤。

本申请提供的电动矿卡的换电系统、方法及装置，所述换电系统包括：大数据平台、设置于所述目标矿场的各电动矿卡上的补能控制装置及设置于所述目标矿场运输路线预设位置的换电站，所述大数据平台分别与各补能控制装置通信连接；所述补能控制装置用于获取对应电动矿卡的运行状态信息并发送给所述大数据平台；所述运行状态信息包括位置、车载电池剩余电量及装载状态；所述大数据平台用于基于目标时刻各电动矿卡的位置、车载电池剩余电量及装载状态确定需要进行补能的矿卡集合，基于所述矿卡集合中各电动矿卡的位置及装载状态确定所述矿卡集合中各电动矿卡的换电节点，并基于所述矿卡集合中各电动矿卡的换电节点向对应的电动矿卡发送交班前换电提示信息；所述目标时刻为交接班时间点之前预设时段的起始时刻，能够基于目标时刻各电动矿卡及换电站的状态信息确定各电动矿卡的换电节点，从而最大限度缩短电动矿卡补能等待时间，提高换电效率和矿山的开采效率。

附图说明

为了更清楚地说明本申请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申请的一些实施例，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是本申请提供的电动矿卡的换电系统的结构示意图；

图2是本申请提供的电动矿卡的换电方法的流程示意图；

图3是本申请提供的矿卡集合中各电动矿卡换电节点的确定流程示意图；

图4是本申请提供的第二矿卡子集中各电动矿卡换电节点的确定流程示意图；

图5是本申请提供的电动矿卡的换电装置的结构示意图；

图6是本申请提供的电子设备的结构示意图。

具体实施方式

为使本申请的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请中的附图，对本申请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申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，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，都属于本申请保护的范围。

图1是本申请提供的电动矿卡的换电系统的结构示意图，所述换电系统用于对目标矿场的电动矿卡进行换电时序控制，如图1所示，所述换电系统包括：

大数据平台、设置于所述目标矿场的各电动矿卡上的补能控制装置及设置于所述目标矿场运输路线预设位置的换电站，所述大数据平台分别与各补能控制装置通信连接；

所述补能控制装置用于获取对应电动矿卡的运行状态信息并发送给所述大数据平台；所述运行状态信息包括位置、车载电池剩余电量及装载状态；

所述大数据平台用于基于目标时刻各电动矿卡的位置、车载电池剩余电量及装载状态确定需要进行补能的矿卡集合，基于所述矿卡集合中各电动矿卡的位置及装载状态确定所述矿卡集合中各电动矿卡的换电节点，并基于所述矿卡集合中各电动矿卡的换电节点向对应的电动矿卡发送交班前换电提示信息；所述目标时刻为交接班时间点之前预设时段的起始时刻。

具体的，由于矿场地区的环境较为恶劣，设置换电站的施工难度较高且运维成本也较高，基于此，本申请实施例出于兼顾换电便利性和成本的考虑，仅在目标矿场运输路线的预设位置设置一个换电站，所述换电站内设置有预设数量的可供换电的电池以及对应的电池充电装置，基于此，可以保证电动矿卡的正常换电。所述预设位置及预设数量可以根据实际需要确定，本申请实施例对此不作具体限定。

通过设置于所述目标矿场的各电动矿卡上的补能控制装置，大数据平台可以实时获取各电动矿卡的运行状态信息，所述运行状态信息包括位置、车载电池剩余电量及装载状态，当然，所述运行状态信息还可以包括速度、车载电池温度等一系列运行状态信息，本申请实施例在此不作穷举。可以理解的是，所述运行状态信息中还包括对应电动矿卡的身份标识（例如车辆识别码），以便大数据平台快速准确确定运行状态信息来自于哪一辆电动矿卡。

基于前述内容可知，为了保证矿山的开采效率，电动矿卡通常是24小时不间断工作，相应的，矿卡司机采用轮班制。而矿卡司机在交接班之前通常需要进行能源补给，以避免下一班司机交接班后无法及时投入生产，这将导致交接班前夕的换电需求猛增。针对该问题，本申请实施例首先确定交接班时间点之前的预设时段作为交接班之前的补能时段，并基于所述预设时段的起始时刻（即目标时刻）各电动矿卡的位置、车载电池剩余电量及装载状态确定需要进行补能的矿卡集合以及所述矿卡集合中各电动矿卡的换电节点，再基于所述矿卡集合中各电动矿卡的换电节点向对应的电动矿卡发送交班前换电提示信息，基于此，能够最大限度避免交接班之前集中换电导致的排队等待问题。所述预设时段的时长可以基于历史经验确定，可以理解的是，所述预设时段的时长能够保证目标矿场对应的全部电动矿卡完成补能并在交接班时间点之前到达交班地点（通常为上料点）。基于此，在目标时刻即需要确定所述矿卡集合中各电动矿卡的换电节点，并基于所述矿卡集合中各电动矿卡的换电节点向对应的电动矿卡发送交班前换电提示信息以提醒对应的电动矿卡在对应的换电节点前往换电站补能，并在完成补能后前往交班地点准备交接班。

在目标时刻到来时，由于各电动矿卡的位置及运动方向可能存在差异，因此，部分电动矿卡可在多个换电节点中选择一个换电节点进行换电，基于此，本申请实施例可以通过所述矿卡集合中各电动矿卡的位置及装载状态为所述矿卡集合中各电动矿卡选择合适的换电节点，以避免集中换电产生的大量等待时间，在进行换电之前，相应的电动矿卡仍可以进行正常运输作业，基于此，能够最大限度保证换电效率和矿场的开采效率。可以理解的是，对于本申请实施例的矿场应用场景，在预设时段内电动矿卡有两个换电节点可以选择，第一换电节点为从卸料点往上料点运行的过程中进行换电，第二换电节点为从上料点往卸料点运行的过程中进行换电。通过为不同电动矿卡选择合适的换电节点，即可最大限度降低排队等待换电的时间。

值得注意的是，在目标时刻之前，所述大数据平台也会基于各电动矿卡的位置和车载电池剩余电量进行换电提醒，其具体方式为确定到达卸料点的电动矿卡中车载电池剩余电量无法完成一次运输（即从卸料点到上料点上料再返回卸料点）或完成一次运输后无法到达换电站的电动矿卡，并向其发送换电提示信息以提醒驾驶员在从卸料点前往上料点的过程中进行换电。由于不同时间点电动矿卡的位置及车载电池剩余电量存在差异，因此，基于上述方式进行换电提醒并不会存在等待换电时间过长的问题，同时也能保证电动矿卡的正常运输工作。基于此可以理解的是，在目标时刻到来时换电站中可能已经存在正在换电或等待换电的电动矿卡，对于该部分矿卡，完成换电后直接返回卸料点准备交接班即可，因此，其并不属于需要进行补能的矿卡集合。

基于前述内容可知，矿卡司机在交接班之前通常需要进行能源补给，以避免下一班司机交接班后无法及时投入生产，基于此，本申请实施例预先设置交班电池电量阈值，并基于目标时刻各电动矿卡的位置、车载电池剩余电量及装载状态确定交班时车载电池剩余电量低于所述交班电池电量阈值的电动矿卡以构成所述需要进行补能的矿卡集合。可以理解的是，可以基于电动矿卡的历史运行状态信息确定电动矿卡不同装载状态下的单位里程耗电量，基于此，即可基于目标时刻各电动矿卡的位置和装载状态确定各电动矿卡交班之前的运行里程以及对应的装载状态，进而确定各电动矿卡交班之前的耗电量，再基于目标时刻各电动矿卡的车载电池剩余电量即可确定交班时车载电池剩余电量。

进一步的，所述换电系统还包括设置于所述换电站的换电控制平台，所述换电控制平台与所述大数据平台通信连接；

所述换电控制平台用于向所述大数据平台发送换电进度信息以及换电站设备状态信息；

所述大数据平台还用于在电动矿卡进入换电站的情况下，向所述电动矿卡的补能控制装置发送换电确认信息，并基于用户的确认操作生成换电队列信息；

所述大数据平台还用于基于所述换电队列信息和所述换电进度信息，向第一目标电动矿卡的补能控制装置发送通信开启指示信息。

所述补能控制装置还用于基于所述通信开启指示信息与所述换电控制平台建立通信以接收所述换电控制平台发送的补能指引信息。

可以理解的是，基于所述换电控制平台发送的换电进度信息以及换电站设备状态信息，大数据平台能够对换电站的工作情况进行实时监控。基于前述内容可知，大数据平台能获取电动矿卡的位置信息，基于此，所述大数据平台可以在电动矿卡进入换电站的情况下，向所述电动矿卡的补能控制装置发送换电确认信息，并基于用户的确认操作生成换电队列信息，避免插队或无法确定换电站内各电动矿卡换电顺序的情况发生，保证换电效率。

同时，传统的换电方式中，车辆在进入换电站之后会主动通过通信模块连接换电控制平台，增加了很多无效的数据通信，同时会造成通信通道拥堵，影响换电效率。针对该问题，本申请实施例通过大数据平台基于所述换电队列信息和所述换电进度信息，向第一目标电动矿卡（即可以进行换电的电动矿卡）的补能控制装置发送通信开启指示信息，相应的，所述第一目标电动矿卡的补能控制装置基于所述通信开启指示信息与所述换电控制平台建立通信以接收所述换电控制平台发送的补能指引信息，驾驶员可基于所述补能指引信息对第一目标电动矿卡进行操作以前往换电工位进行换电。基于此，能够进一步保证换电效率。

更进一步的，所述换电站内还包括多个应急充电装置，所述应急充电装置用于在换电站内的电池充电装置故障的情况下对电池进行充电；所述应急充电装置外接充电头，所述充电头用于为电动矿卡充电；

相应的，所述大数据平台还用于基于所述换电队列信息和所述换电站设备状态信息，向所述换电控制平台发送应急充电装置启用信息，并向第二目标电动矿卡的补能控制装置发送通信开启指示信息。

基于前述内容可知，所述换电站内设置有预设数量的可供换电的电池以及对应的电池充电装置，基于此，考虑到在持续换电过程中，所述电池充电装置可能存在故障，导致换电站内电池无法及时充电进而降低换电效率，本申请实施例在所述换电站内设置多个应急充电装置以用于在换电站内的电池充电装置故障的情况下对电池进行充电。但本申请实施例进一步考虑到当换电站内的电池充电装置未发生故障时，所述应急充电装置将一直处于空闲状态，造成资源和成本浪费，同时，当目标矿场内的电动矿卡数量较多时，即使通过控制电动矿卡在不同换电节点进行补能也难免会存在排队等待的情况，基于此，为了进一步保证补能效率同时避免所述应急充电装置处于闲置状态，本申请实施例进一步为所述应急充电装置外接充电头，所述充电头用于为电动矿卡充电，在此基础上，所述大数据平台可基于所述换电队列信息和所述换电站设备状态信息，向所述换电控制平台发送应急充电装置启用信息，并向第二目标电动矿卡的补能控制装置发送通信开启指示信息以控制所述应急充电装置为所述第二目标电动矿卡进行补能。可以理解的是，所述第二目标电动矿卡优选为所述换电队列末尾的一个或多个电动矿卡，以避免其长时间等待补能。

本申请实施例提供的系统，包括：大数据平台、设置于所述目标矿场的各电动矿卡上的补能控制装置及设置于所述目标矿场运输路线预设位置的换电站，所述大数据平台分别与各补能控制装置通信连接；所述补能控制装置用于获取对应电动矿卡的运行状态信息并发送给所述大数据平台；所述运行状态信息包括位置、车载电池剩余电量及装载状态；所述大数据平台用于基于目标时刻各电动矿卡的位置、车载电池剩余电量及装载状态确定需要进行补能的矿卡集合，基于所述矿卡集合中各电动矿卡的位置及装载状态确定所述矿卡集合中各电动矿卡的换电节点，并基于所述矿卡集合中各电动矿卡的换电节点向对应的电动矿卡发送交班前换电提示信息；所述目标时刻为交接班时间点之前预设时段的起始时刻，能够基于目标时刻各电动矿卡及换电站的状态信息确定各电动矿卡的换电节点，从而最大限度缩短电动矿卡补能等待时间，提高换电效率和矿山的开采效率。

图2为本申请提供的电动矿卡的换电方法的流程示意图，所述方法应用于前述实施例所述的电动矿卡的换电系统中的大数据平台，如图2所示，该方法包括：

步骤101，基于目标时刻各电动矿卡的位置、车载电池剩余电量及装载状态确定需要进行补能的矿卡集合；所述目标时刻为交接班时间点之前预设时段的起始时刻。

步骤102，基于所述矿卡集合中各电动矿卡的位置及装载状态确定所述矿卡集合中各电动矿卡的换电节点，并基于所述换电节点向对应的电动矿卡发送交班前换电提示信息。

具体的，对于步骤101，其具体的实现原理及技术效果已在前述实施例进行了详细阐述，在此不再赘述。对于步骤102，图3是本申请提供的矿卡集合中各电动矿卡换电节点的确定流程示意图，如图3所示，所述基于所述矿卡集合中各电动矿卡的位置及装载状态确定所述矿卡集合中各电动矿卡的换电节点，具体包括：

步骤201，基于所述矿卡集合中各电动矿卡的位置及装载状态确定所述矿卡集合对应的第一矿卡子集和第二矿卡子集；其中，所述第一矿卡子集中的各电动矿卡位于卸料点与换电站之间，所述第二矿卡子集中的各电动矿卡位于上料点与换电站之间；

步骤202，基于所述目标时刻对应的换电队列信息、换电进度信息、所述第一矿卡子集和所述第二矿卡子集中各电动矿卡的位置和运行方向，确定所述矿卡集合中各电动矿卡的换电节点。

基于前述实施例可知，对于本申请实施例的矿场应用场景，在预设时段内电动矿卡有两个换电节点可以选择，第一换电节点为从卸料点往上料点运行的过程中进行换电，第二换电节点为从上料点往卸料点运行的过程中进行换电。通过为不同电动矿卡选择合适的换电节点，即可最大限度降低排队等待换电的时间。基于此，对于第一矿卡子集中的电动矿卡，由于位于卸料点与换电站之间，因此，其只能选择第一换电节点进行换电；而对于第二矿卡子集中的电动矿卡，由于位于上料点与换电站之间，因此，其既可以选择第一换电节点进行换电，也可选择第二换电节点进行换电。基于此，本申请实施例的重点就在于准确确定所述第二矿卡子集中各电动矿卡的换电节点以保证整体等待换电时间最短。基于此，更具体的，图4是本申请提供的第二矿卡子集中各电动矿卡换电节点的确定流程示意图，如图4所示，所述基于所述目标时刻对应的换电队列信息、换电进度信息、所述第一矿卡子集和所述第二矿卡子集中各电动矿卡的位置和运行方向，确定所述矿卡集合中各电动矿卡的换电节点，具体包括：

步骤301，基于所述第一矿卡子集中各电动矿卡的位置和运行方向确定所述第一矿卡子集中各电动矿卡到达换电站的时间点；

步骤302，基于所述目标时刻对应的换电队列信息、换电进度信息、所述第一矿卡子集中各电动矿卡到达换电站的时间点和所述第二矿卡子集中各电动矿卡的位置和运行方向，依次确定所述第二矿卡子集中各电动矿卡的换电节点。

基于前述内容可知，所述第一矿卡子集中各电动矿卡的换电节点为第一换电节点，在此基础上，即可基于所述第一矿卡子集中各电动矿卡的位置和运行方向确定所述第一矿卡子集中各电动矿卡到达换电站的时间点，可以理解的是，电动矿卡的可以基于电动矿卡的位置和装载状态确定，因为仅在从上料点往卸料点运行的过程中是满载状态，仅在从卸料点往上料点运行的过程中是空载状态。而在电动矿卡的运行速度和卸料时间也已知的情况下即可确定所述第一矿卡子集中各电动矿卡到达换电站的时间点。确定了所述第一矿卡子集中各电动矿卡到达换电站的时间点之后，即可基于所述目标时刻对应的换电队列信息、换电进度信息、所述第一矿卡子集中各电动矿卡到达换电站的时间点和所述第二矿卡子集中各电动矿卡的位置和运行方向，依次确定所述第二矿卡子集中各电动矿卡的换电节点。值得注意的是，由于所述第二矿卡子集中各电动矿卡的位置可能不同，而在前的电动矿卡的换电节点的选择将影响在后电动矿卡不同换电节点对应的等待换电时间，因此，本申请实施例需要依次确定所述第二矿卡子集中各电动矿卡的换电节点。具体的，所述基于所述目标时刻对应的换电队列信息、换电进度信息、所述第一矿卡子集中各电动矿卡到达换电站的时间点和所述第二矿卡子集中各电动矿卡的位置和运行方向，依次确定所述第二矿卡子集中各电动矿卡的换电节点，具体包括：

基于所述第二矿卡子集中各电动矿卡的位置和运行方向，依次确定所述第二矿卡子集中各电动矿卡采用不同换电节点对应的到达换电站的时间点；

基于所述目标时刻对应的换电队列信息、换电进度信息、所述第一矿卡子集中各电动矿卡到达换电站的时间点及所述第二矿卡子集中各电动矿卡采用不同换电节点对应的到达换电站的时间点，确定所述第二矿卡子集中各电动矿卡采用不同换电节点对应的补能等待时间；

基于所述第二矿卡子集中各电动矿卡采用不同换电节点对应的补能等待时间，确定所述第二矿卡子集中各电动矿卡的换电节点。

对于基于电动矿卡的位置和运行方向确定电动矿卡到达换电站的时间点的原理在前述内容中已经进行了详细阐述，在此不再赘述。所述所述第二矿卡子集中各电动矿卡采用不同换电节点对应的到达换电站的时间点是基于以下次序确定的：对于运行方向为卸料点方向的电动矿卡，离换电站的距离越近，次序越靠前；对于运行方向为上料点方向的电动矿卡，离上料点的距离越近，次序越靠前。同时，运行方向为卸料点方向的电动矿卡的次序优先于运行方向为上料点方向的电动矿卡。

在确定了所述第二矿卡子集中各电动矿卡采用不同换电节点对应的到达换电站的时间点之后，即可基于所述目标时刻对应的换电队列信息、换电进度信息、所述第一矿卡子集中各电动矿卡到达换电站的时间点及所述第二矿卡子集中各电动矿卡采用不同换电节点对应的到达换电站的时间点，确定所述第二矿卡子集中各电动矿卡采用不同换电节点对应的补能等待时间。具体的，基于所述目标时刻对应的换电队列信息可以确定目标时刻换电站内排队的电动矿卡数量，基于所述目标时刻对应的换电进度信息正在换电的矿卡的换电进度可以确定当前正在换电的电动矿卡的剩余换电时间，而每台电动矿卡完成换电的时间是固定的，在此基础上，基于所述第一矿卡子集中各电动矿卡到达换电站的时间点及所述第二矿卡子集中各电动矿卡采用不同换电节点对应的到达换电站的时间点，即可确定所述第二矿卡子集中各电动矿卡采用不同换电节点对应的补能等待时间。进而可基于所述第二矿卡子集中各电动矿卡采用不同换电节点对应的补能等待时间，确定所述第二矿卡子集中各电动矿卡的换电节点。可以理解的是，对于所述第二矿卡子集中的各电动矿卡，均选择对应的补能等待时间更短的换电节点，基于此，即可保证整体等待换电时间最短。

至于向对应的电动矿卡发送交班前换电提示信息的时机，可在确定了各电动矿卡的换电节点后立即发送，也可在其它合适的时间点发送，本申请实施例对此不作具体限定。可以理解的是，所述交班前换电提示信息中可包括换电节点指示信息，以便驾驶员进行及时换电。

所述方法还包括：

基于预设时段不同时刻对应的换电队列信息确定换电站内等待补能的电动矿卡数量，并在等待补能的电动矿卡数量大于换电站内可用电池数量且换电站内的电池充电装置未发生故障的情况下，向换电控制平台发送应急充电装置启用信息，并向第三目标电动矿卡的补能控制装置发送通信开启指示信息以通过应急充电装置对所述第三目标电动矿卡进行充电。

具体的，向换电控制平台发送应急充电装置启用信息，并向第三目标电动矿卡的补能控制装置发送通信开启指示信息之后，第三目标电动矿卡的补能控制装置即可与换电控制平台建立通信，并接收所述换电平台的充电指引信息以供驾驶员操作所述第三目标电动矿卡并通过应急充电装置对所述第三目标电动矿卡进行充电。所述第三目标电动矿卡的选择方式与前述第二目标电动矿卡的选择方式相同，优选为所述换电队列末尾的一个或多个电动矿卡，至于所述第三目标电动矿卡的具体数量可以基于所述应急充电装置数量确定。采用应急充电装置进行充电的具体原理和技术效果在前述实施例已经进行了详细阐述，在此不再赘述。

本申请实施例提供的方法，基于目标时刻各电动矿卡的位置、车载电池剩余电量及装载状态确定需要进行补能的矿卡集合；所述目标时刻为交接班时间点之前预设时段的起始时刻；基于所述矿卡集合中各电动矿卡的位置及装载状态确定所述矿卡集合中各电动矿卡的换电节点，并基于所述换电节点向对应的电动矿卡发送交班前换电提示信息，能够基于目标时刻各电动矿卡及换电站的状态信息确定各电动矿卡的换电节点，从而最大限度缩短电动矿卡补能等待时间，提高换电效率和矿山的开采效率。

下面对本申请提供的电动矿卡的换电装置进行描述，下文描述的电动矿卡的换电装置与上文描述的电动矿卡的换电方法可相互对应参照。

基于上述任一实施例，图5是本申请提供的电动矿卡的换电装置的结构示意图，如图5所示，该装置包括：

待补能矿卡确定单元401，用于基于目标时刻各电动矿卡的位置、车载电池剩余电量及装载状态确定需要进行补能的矿卡集合；所述目标时刻为交接班时间点之前预设时段的起始时刻；

补能指示单元402，用于基于所述矿卡集合中各电动矿卡的位置及装载状态确定所述矿卡集合中各电动矿卡的换电节点，并基于所述换电节点向对应的电动矿卡发送交班前换电提示信息。

本申请实施例提供的装置，待补能矿卡确定单元401基于目标时刻各电动矿卡的位置、车载电池剩余电量及装载状态确定需要进行补能的矿卡集合；所述目标时刻为交接班时间点之前预设时段的起始时刻；补能指示单元402基于所述矿卡集合中各电动矿卡的位置及装载状态确定所述矿卡集合中各电动矿卡的换电节点，并基于所述换电节点向对应的电动矿卡发送交班前换电提示信息，能够基于目标时刻各电动矿卡及换电站的状态信息确定各电动矿卡的换电节点，从而最大限度缩短电动矿卡补能等待时间，提高换电效率和矿山的开采效率。

基于上述实施例，所述基于所述矿卡集合中各电动矿卡的位置及装载状态确定所述矿卡集合中各电动矿卡的换电节点，具体包括：

基于所述矿卡集合中各电动矿卡的位置及装载状态确定所述矿卡集合对应的第一矿卡子集和第二矿卡子集；其中，所述第一矿卡子集中的各电动矿卡位于卸料点与换电站之间，所述第二矿卡子集中的各电动矿卡位于上料点与换电站之间；

基于所述目标时刻对应的换电队列信息、换电进度信息、所述第一矿卡子集和所述第二矿卡子集中各电动矿卡的位置和运行方向，确定所述矿卡集合中各电动矿卡的换电节点。

基于上述任一实施例，所述基于所述目标时刻对应的换电队列信息、换电进度信息、所述第一矿卡子集和所述第二矿卡子集中各电动矿卡的位置和运行方向，确定所述矿卡集合中各电动矿卡的换电节点，具体包括：

基于所述第一矿卡子集中各电动矿卡的位置和运行方向确定所述第一矿卡子集中各电动矿卡到达换电站的时间点；

基于所述目标时刻对应的换电队列信息、换电进度信息、所述第一矿卡子集中各电动矿卡到达换电站的时间点和所述第二矿卡子集中各电动矿卡的位置和运行方向，依次确定所述第二矿卡子集中各电动矿卡的换电节点。

基于上述任一实施例，所述基于所述目标时刻对应的换电队列信息、换电进度信息、所述第一矿卡子集中各电动矿卡到达换电站的时间点和所述第二矿卡子集中各电动矿卡的位置和运行方向，依次确定所述第二矿卡子集中各电动矿卡的换电节点，具体包括：

基于所述第二矿卡子集中各电动矿卡的位置和运行方向，依次确定所述第二矿卡子集中各电动矿卡采用不同换电节点对应的到达换电站的时间点；

基于所述目标时刻对应的换电队列信息、换电进度信息、所述第一矿卡子集中各电动矿卡到达换电站的时间点及所述第二矿卡子集中各电动矿卡采用不同换电节点对应的到达换电站的时间点，确定所述第二矿卡子集中各电动矿卡采用不同换电节点对应的补能等待时间；

基于所述第二矿卡子集中各电动矿卡采用不同换电节点对应的补能等待时间，确定所述第二矿卡子集中各电动矿卡的换电节点。

基于上述任一实施例，所述装置还包括应急补能单元，所述应急补能单元用于执行以下操作：

基于预设时段不同时刻对应的换电队列信息确定换电站内等待补能的电动矿卡数量，并在等待补能的电动矿卡数量大于换电站内可用电池数量且换电站内的电池充电装置未发生故障的情况下，向换电控制平台发送应急充电装置启用信息，并向第三目标电动矿卡的补能控制装置发送通信开启指示信息以通过应急充电装置对所述第三目标电动矿卡进行充电。

图6示例了一种电子设备的实体结构示意图，如图6所示，该电子设备可以包括：处理器501、通信接口502、存储器503和通信总线504，其中，处理器501，通信接口502，存储器503通过通信总线504完成相互间的通信。处理器501可以调用存储器503中的逻辑指令，以执行上述各方法所提供的电动矿卡的换电方法，所述方法包括：基于目标时刻各电动矿卡的位置、车载电池剩余电量及装载状态确定需要进行补能的矿卡集合；所述目标时刻为交接班时间点之前预设时段的起始时刻；基于所述矿卡集合中各电动矿卡的位置及装载状态确定所述矿卡集合中各电动矿卡的换电节点，并基于所述换电节点向对应的电动矿卡发送交班前换电提示信息。

此外，上述的存储器503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，本申请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）执行本申请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，本申请还提供一种计算机程序产品，所述计算机程序产品包括计算机程序，计算机程序可存储在非暂态计算机可读存储介质上，所述计算机程序被处理器执行时，计算机能够执行上述各方法所提供的电动矿卡的换电方法，所述方法包括：基于目标时刻各电动矿卡的位置、车载电池剩余电量及装载状态确定需要进行补能的矿卡集合；所述目标时刻为交接班时间点之前预设时段的起始时刻；基于所述矿卡集合中各电动矿卡的位置及装载状态确定所述矿卡集合中各电动矿卡的换电节点，并基于所述换电节点向对应的电动矿卡发送交班前换电提示信息。

又一方面，本申请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方法提供的电动矿卡的换电方法，所述方法包括：基于目标时刻各电动矿卡的位置、车载电池剩余电量及装载状态确定需要进行补能的矿卡集合；所述目标时刻为交接班时间点之前预设时段的起始时刻；基于所述矿卡集合中各电动矿卡的位置及装载状态确定所述矿卡集合中各电动矿卡的换电节点，并基于所述换电节点向对应的电动矿卡发送交班前换电提示信息。

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申请的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述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精神和范围。

Claims (3)

1.一种电动矿卡的换电方法，其特征在于，所述方法应用于一种电动矿卡的换电系统中的大数据平台，所述换电系统用于对目标矿场的电动矿卡进行换电时序控制，所述换电系统包括：

大数据平台、设置于所述目标矿场的各电动矿卡上的补能控制装置、设置于所述目标矿场运输路线预设位置的换电站及设置于所述换电站的换电控制平台，所述大数据平台分别与各补能控制装置及换电控制平台通信连接；所述补能控制装置用于获取对应电动矿卡的运行状态信息并发送给所述大数据平台；所述运行状态信息包括位置、车载电池剩余电量及装载状态；所述换电控制平台用于向所述大数据平台发送换电进度信息以及换电站设备状态信息；

所述方法包括：

基于目标时刻各电动矿卡的位置、车载电池剩余电量及装载状态确定需要进行补能的矿卡集合；所述目标时刻为交接班时间点之前预设时段的起始时刻；

基于所述矿卡集合中各电动矿卡的位置及装载状态确定所述矿卡集合中各电动矿卡的换电节点，并基于所述换电节点向对应的电动矿卡发送交班前换电提示信息；

所述基于所述矿卡集合中各电动矿卡的位置及装载状态确定所述矿卡集合中各电动矿卡的换电节点，具体包括：基于所述矿卡集合中各电动矿卡的位置及装载状态确定所述矿卡集合对应的第一矿卡子集和第二矿卡子集；其中，所述第一矿卡子集中的各电动矿卡位于卸料点与换电站之间，所述第二矿卡子集中的各电动矿卡位于上料点与换电站之间；

基于所述第一矿卡子集中各电动矿卡的位置和运行方向确定所述第一矿卡子集中各电动矿卡到达换电站的时间点；

基于所述第二矿卡子集中各电动矿卡的位置和运行方向，依次确定所述第二矿卡子集中各电动矿卡采用不同换电节点对应的到达换电站的时间点；

基于所述目标时刻对应的换电队列信息、换电进度信息、所述第一矿卡子集中各电动矿卡到达换电站的时间点及所述第二矿卡子集中各电动矿卡采用不同换电节点对应的到达换电站的时间点，确定所述第二矿卡子集中各电动矿卡采用不同换电节点对应的补能等待时间；

基于所述第二矿卡子集中各电动矿卡采用不同换电节点对应的补能等待时间，确定所述第二矿卡子集中各电动矿卡的换电节点。

2.根据权利要求1所述的电动矿卡的换电方法，其特征在于，所述方法还包括：

基于预设时段不同时刻对应的换电队列信息确定换电站内等待补能的电动矿卡数量，并在等待补能的电动矿卡数量大于换电站内可用电池数量且换电站内的电池充电装置未发生故障的情况下，向换电控制平台发送应急充电装置启用信息，并向第三目标电动矿卡的补能控制装置发送通信开启指示信息以通过应急充电装置对所述第三目标电动矿卡进行充电。

3.一种电动矿卡的换电装置，其特征在于，所述装置应用于一种电动矿卡的换电系统中的大数据平台，所述换电系统用于对目标矿场的电动矿卡进行换电时序控制，所述换电系统包括：

大数据平台、设置于所述目标矿场的各电动矿卡上的补能控制装置、设置于所述目标矿场运输路线预设位置的换电站及设置于所述换电站的换电控制平台，所述大数据平台分别与各补能控制装置及换电控制平台通信连接；所述补能控制装置用于获取对应电动矿卡的运行状态信息并发送给所述大数据平台；所述运行状态信息包括位置、车载电池剩余电量及装载状态；所述换电控制平台用于向所述大数据平台发送换电进度信息以及换电站设备状态信息；

所述换电装置包括：

待补能矿卡确定单元，用于基于目标时刻各电动矿卡的位置、车载电池剩余电量及装载状态确定需要进行补能的矿卡集合；所述目标时刻为交接班时间点之前预设时段的起始时刻；

补能指示单元，用于基于所述矿卡集合中各电动矿卡的位置及装载状态确定所述矿卡集合中各电动矿卡的换电节点，并基于所述换电节点向对应的电动矿卡发送交班前换电提示信息；

所述基于所述矿卡集合中各电动矿卡的位置及装载状态确定所述矿卡集合中各电动矿卡的换电节点，具体包括：基于所述矿卡集合中各电动矿卡的位置及装载状态确定所述矿卡集合对应的第一矿卡子集和第二矿卡子集；其中，所述第一矿卡子集中的各电动矿卡位于卸料点与换电站之间，所述第二矿卡子集中的各电动矿卡位于上料点与换电站之间；

基于所述第一矿卡子集中各电动矿卡的位置和运行方向确定所述第一矿卡子集中各电动矿卡到达换电站的时间点；

基于所述第二矿卡子集中各电动矿卡的位置和运行方向，依次确定所述第二矿卡子集中各电动矿卡采用不同换电节点对应的到达换电站的时间点；

基于所述目标时刻对应的换电队列信息、换电进度信息、所述第一矿卡子集中各电动矿卡到达换电站的时间点及所述第二矿卡子集中各电动矿卡采用不同换电节点对应的到达换电站的时间点，确定所述第二矿卡子集中各电动矿卡采用不同换电节点对应的补能等待时间；

基于所述第二矿卡子集中各电动矿卡采用不同换电节点对应的补能等待时间，确定所述第二矿卡子集中各电动矿卡的换电节点。

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