CN117162855A - 换电站及其电池转运控制方法 - Google Patents

换电站及其电池转运控制方法 Download PDF

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CN117162855A CN202311136987.5A CN202311136987A CN117162855A CN 117162855 A CN117162855 A CN 117162855A CN 202311136987 A CN202311136987 A CN 202311136987A CN 117162855 A CN117162855 A CN 117162855A
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张建平
陈志民
陆文成
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Abstract

本发明公开了一种换电站及其电池转运控制方法，电池转运控制方法应用于包括穿梭车和码垛机的换电站，穿梭车包括可升降的电池承载平台，码垛机包括可升降的电池取放机构；电池转运控制方法包括以下步骤：获取换电车辆的车辆信息，车辆信息包括电池厚度信息；控制穿梭车移动至电池交换区域；根据电池厚度信息控制电池取放机构移动至电池交换区域内对应的高度位置，以使电池、穿梭车和码垛机之间不会产生碰撞；控制电池取放机构从穿梭车上取电池。本发明中根据不同的电池厚度信息将电池取放机构定位至不同的高度，节约了定位时间，提高了电池转运的效率；使得电池、穿梭车以及码垛机之间都不会产生碰撞，提高了电池转运的效率，提高了换电效率。

Description

换电站及其电池转运控制方法
本申请是申请日为2020年09月03日、申请号为202010917613.7、名称为换电站及其电池转运控制方法的发明专利的分案申请。
技术领域
本发明涉及换电领域，特别涉及一种换电站及其电池转运控制方法。
背景技术
随着电动汽车的逐步发展和普及，各个汽车厂商相继推出了不同型号的电动汽车。现有的电动汽车可以通过换电的方式实现补电，具体地，通过换电站将电动汽车的亏电电池更换为充满电的电池来实现快速换电。
不同电动汽车的电池尺寸可能会有所不同，例如，不同厂商生产的电动的电池尺寸不同、不同型号的电动汽车的电池尺寸不同等，换电站在对大尺寸的电池进行转运的过程中可能会发生碰撞，从而导致换电效率下降。
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电池转运过程中可能会发生碰撞的缺陷，提供一种换电站及其电池转运控制方法。
本发明是通过下述技术方案来解决上述技术问题：
本发明的第一方面提供一种电池转运控制方法，应用于包括穿梭车和码垛机的换电站，所述穿梭车包括可升降的电池承载平台，所述码垛机包括可升降的电池取放机构；所述电池转运控制方法包括以下步骤：
获取换电车辆的车辆信息，所述车辆信息包括电池厚度信息；
控制所述穿梭车移动至电池交换区域；
根据所述电池厚度信息控制所述电池取放机构移动至所述电池交换区域内对应的高度位置，以使电池、所述穿梭车和所述码垛机之间不会产生碰撞；
控制所述电池取放机构从所述穿梭车上取电池。
本方案中，在电池交换之前，根据不同的电池厚度信息将电池取放机构定位至不同的高度，与将电池取放机构定位至统一的最高高度相比，节约了定位时间，减少了电池取放机构的下降高度，从而提高了电池转运的效率，提高了换电效率；使得码垛机从穿梭车上取电池的电池交换过程，电池、穿梭车以及码垛机之间都不会产生碰撞，从而进一步提高了电池转运的效率，进一步提高了换电效率。
较佳地，所述控制所述电池取放机构从所述穿梭车上取电池的步骤包括：
控制所述电池取放机构下降至电池取放高度；
控制所述电池取放机构伸出以获取所述电池承载平台上的电池；
控制所述电池取放机构上升，以使所述电池承载平台上的电池转运至所述电池取放机构；
控制所述电池取放机构缩回。
本方案中，通过控制电池取放机构在电池取放高度伸出、上升并缩回，成功实现了码垛机从穿梭车上取电池。
较佳地，在电池交换过程中，所述电池取放机构下降的高度范围为100-200㎜。
较佳地，所述控制所述穿梭车移动至电池交换区域的步骤之后，还包括：
控制所述电池承载平台上升至第一高度。
本方案中，通过控制电池承载平台上升与电池取放机构下降的配合，使得在电池交换过程中电池取放机构下降的高度减少，节约了电池取放机构下降的时间，从而提高了电池转动的效率，进一步提高了换电效率。
较佳地，在电池交换的过程中，所述电池承载平台上升的高度范围为0-100mm。
较佳地，所述码垛机上设置有传感器，在所述电池交换区域中与所述电池取放机构对应位置上设有检测件；
在所述电池取放机构移动过程中，基于所述传感器与所述检测件触发产生的信号控制所述电池取放机构停止移动。
本方案中，通过传感器与检测件的配合，实现了电池取放机构的精准定位。
较佳地，所述码垛机上设置有视觉定位装置，在所述电池交换区域中与所述电池取放机构对应位置上设有定位点；
在所述电池取放机构移动完成后，所述视觉定位装置采集对应区域的视觉图像，根据所述视觉图像与标准图像获取位置调整量，基于所述位置调整控制所述电池取放机构移动至对应位置。
本方案中，通过视觉定位装置与定位点的配合，实现了电池取放机构的精准定位。
本发明的第二方面提供一种换电站，包括：
穿梭车，包括可升降的电池承载平台；
码垛机，包括可升降的电池取放机构；
以及控制器，被配置为执行如执行如上所述的电池转运控制方法。
附图说明
图1为本发明实施例1提供的一种换电站示意图。
图2为本发明实施例1提供的电池转运控制方法的流程图。
图3为本发明实施例1提供的码垛机从穿梭车上取电池的方法流程图。
图4为本发明实施例2提供的换电站的结构框图。
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
本实施例提供的电池转运控制方法应用于包括穿梭车和码垛机的换电站。其中，所述穿梭车包括可升降的电池承载平台，码垛机包括可升降的电池取放机构。
需要说明的是，如图1所示，穿梭车用于将从换电车辆拆卸的电池转运至码垛机上，码垛机用于将换下的电池转运至充电室的电池架上，以对电池进行充电。码垛机还用于从充电室的电池架取下充满电的电池，并将充满电的电池转运至穿梭车上，穿梭车用于将充满电的电池安装至换电车辆上。
其中，穿梭车是一种底部换电设备，用于移动至换电车辆的底部，从换电车辆中拆卸电池，或者将电池安装至换电车辆中。
本实施例的电池转运控制方法中所用的电池锁止机构、换电设备(穿梭车)和码垛机分别以中国专利申请号2016110412204、2017112442213、2017100524087为例进行说明，但本发明的控制方法并不以上述现有技术中的具体结构为限，还可适用于其他底部换电方式的机构的控制。
如图2所示，本实施例提供的电池转运控制方法包括以下步骤：
步骤S101、获取换电车辆的车辆信息，车辆信息包括电池厚度信息。
步骤S102、控制穿梭车移动至电池交换区域。
步骤S103、根据电池厚度信息控制电池取放机构移动至电池交换区域内对应的高度位置，以使电池、穿梭车和码垛机之间不会产生碰撞。
本实施方式中，根据不同的电池厚度信息将电池取放机构定位至不同的高度，与将电池取放机构定位至统一的最高高度相比，节约了定位时间，减少了电池取放机构的下降高度，从而提高了电池转运的效率，提高了换电效率。
步骤S104、控制电池取放机构从穿梭车上取电池。
本实施方式中，在电池交换之前，根据不同的电池厚度信息将电池取放机构定位至不同的高度，使得码垛机从穿梭车上取电池的电池交换过程，电池、穿梭车以及码垛机之间都不会产生碰撞，从而提高了电池转运的效率，进而提高了换电效率。
在步骤S104可选的一种实施方式中，如图3所示，控制电池取放机构从穿梭车上取电池的方法包括以下步骤：
步骤S1041、控制电池取放机构下降至电池取放高度。
步骤S1042、控制电池取放机构伸出以获取电池承载平台上的电池。
在步骤S1042可选的一种实施方式中，控制电池取放机构伸出至电池承载平台上电池的下方，以托起的方式获取电池。在一个具体的例子中，电池取放机构包括两个伸缩臂，控制两个伸缩臂伸出至电池下方，以托起的方式获取电池。
步骤S1043、控制电池取放机构上升，以使电池承载平台上的电池转运至电池取放机构。
步骤S1044、控制电池取放机构缩回。
本实施方式中，通过控制电池取放机构在电池取放高度伸出、上升并缩回，成功实现了码垛机从穿梭车上取电池。
在具体实施的一些例子中，在电池交换的过程中，电池取放机构下降的高度范围为100-200mm。具体地，电池取放机构从电池交换之前的定位高度下降至电池取放高度，下降的高度范围为100-200mm。
在可选的一种实施方式中，步骤S102之后还包括：控制电池承载平台上升至第一高度。
需要说明的是，即使电池承载平台上升至第一高度，也仍然低于电池取放机构的高度。也就是说，在进行电池交换的过程中，电池取放机构仍然需要下降高度。
本实施方式中，通过控制电池承载平台上升与电池取放机构下降的配合，使得在电池交换过程中电池取放机构下降的高度减少，节约了电池取放机构下降的时间，从而提高了电池转运的效率，进一步提高了换电效率。
在一个例子中，电池取放机构可下降到的最低高度仍然高于电池承载平台所在的高度，需要控制电池承载平台上升至第一高度，其中，第一高度高于电池取放机构可下降到的最低高度，以顺利实现在电池取放机构与电池承载平台之间转运电池。
在具体实施的一些例子中，在电池交换的过程中，电池承载平台上升的高度范围为0-100mm。
在可选的一种实施方式中，通过传感器与检测件的配合，实现了电池取放机构的精准定位。具体地，码垛机上设置有传感器，在电池交换区域中与电池取放机构对应位置上设有检测件；
在电池取放机构移动过程中，基于传感器与检测件触发产生的信号控制电池取放机构停止移动。
本实施方式的移动过程是指上下移动过程，也即升降过程，电池取放机构中设有多个检测件，通过与传感器配合触发产生多个信号实现多个高度的定位。
在可选的另一种实施方式中，通过视觉定位装置与定位点的配合，实现了电池取放机构的精准定位。具体地，码垛机上设置有视觉定位装置，在电池交换区域中与电池取放机构对应位置上设有定位点；
在电池取放机构移动完成后，视觉定位装置采集对应区域的视觉图像，根据视觉图像与标准图像获取位置调整量，基于位置调整量控制电池取放机构移动至对应位置。
在具体实施的一个例子中，视觉定位装置为摄像机，用于拍摄对应的视觉图像。通过比较拍摄的视觉图像与内部存储的标准图像，计算得到位置调整量，基于位置调整量控制电池取放机构移动到准确的位置。
实施例2
如图4所示，本实施例提供一种换电站40，包括穿梭车41、码垛机42以及控制器43。
穿梭车41包括可升降的电池承载平台，码垛机42包括可升降的电池取放机构，控制器43被配置为执行如实施例1的所述的电池转运控制方法。
本实施方式中，在电池交换之前，电池交换区域内码垛机中电池取放机构的高度高于穿梭车中电池承载平台的高度，使得无论是码垛机从穿梭车上取电池的电池交换过程，还有码垛机向穿梭车上放电池的电池交换过程，电池、穿梭车以及码垛机之间都不会产生碰撞，从而提高了换电站转运电池的效率，进而提高了换电效率。
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 (8)

1.一种电池转运控制方法，应用于包括穿梭车和码垛机的换电站，其特征在于，所述穿梭车包括可升降的电池承载平台，所述码垛机包括可升降的电池取放机构；所述电池转运控制方法包括以下步骤：
获取换电车辆的车辆信息，所述车辆信息包括电池厚度信息；
控制所述穿梭车移动至电池交换区域；
根据所述电池厚度信息控制所述电池取放机构移动至所述电池交换区域内对应的高度位置，以使电池、所述穿梭车和所述码垛机之间不会产生碰撞；
控制所述电池取放机构从所述穿梭车上取电池。
2.如权利要求1所述的电池转运控制方法，其特征在于，所述控制所述电池取放机构从所述穿梭车上取电池的步骤包括：
控制所述电池取放机构下降至电池取放高度；
控制所述电池取放机构伸出以获取所述电池承载平台上的电池；
控制所述电池取放机构上升，以使所述电池承载平台上的电池转运至所述电池取放机构；
控制所述电池取放机构缩回。
3.如权利要求2所述的电池转运控制方法，其特征在于，在电池交换的过程中，所述电池取放机构下降的高度范围为100-200㎜。
4.如权利要求1所述的电池转运控制方法，其特征在于，所述控制所述穿梭车移动至电池交换区域的步骤之后，还包括：
控制所述电池承载平台上升至第一高度。
5.如权利要求4所述的电池转运控制方法，其特征在于，在电池交换的过程中，所述电池承载平台上升的高度范围为0-100mm。
6.如权利要求1所述的电池转运控制方法，其特征在于，所述码垛机上设置有传感器，在所述电池交换区域中所述电池取放机构对应位置上设有检测件；
在所述电池取放机构移动过程中，基于所述传感器与所述检测件触发产生的信号控制所述电池取放机构停止移动。
7.如权利要求1所述的电池转运控制方法，其特征在于，所述码垛机上设置有视觉定位装置，在所述电池交换区域中与所述电池取放机构对应位置上设有定位点；
在所述电池取放机构移动完成后，所述视觉定位装置采集对应区域的视觉图像，根据所述视觉图像与标准图像获取位置调整量，基于所述位置调整量控制所述电池取放机构移动至对应位置。
8.一种换电站，其特征在于，包括：
穿梭车，包括可升降的电池承载平台；
码垛机，包括可升降的电池取放机构；
以及控制器，被配置为执行如权利要求1-7中任一项所述的电池转运控制方法。
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