CN212148518U - 换电站的电池更换系统以及换电站 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种换电站的电池更换系统以及换电站，换电站的电池更换系统包括：车辆进站识别系统；码垛机，所述码垛机与所述车辆进站识别系统通讯连接；换电移动装置，所述换电移动装置适于与所述码垛机交接可用电池包，且所述换电移动装置对车辆进行换电。由此，通过车辆进站识别系统、码垛机和换电移动装置配合，能够自动实现待换电车辆通过换电站换电的需求，满足电动车辆的换电需求，提升换电站的自动化程度，有效维护和延长电池的寿命。
Description
技术领域
本实用新型涉及换电站技术领域，尤其是涉及一种换电站的电池更换系统以及具有该换电站的电池更换系统的换电站。
背景技术
近年来，随着新能源汽车的快速发展，电动汽车在全球范围内销量持续增长，由于动力电池续航能力及充电时长的限制，在世界各地，电动汽车充换电站纷纷涌现，换电模式采用直接更换电动汽车的电池包，以达到为其补充电能的目的，这种方式可实现电能的迅速补给，同时便于电池的维护和延长电池的寿命。因此，换电站如何自动化的实现对电动汽车的换电操作，是亟待解决的问题。
实用新型内容
本实用新型旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本实用新型的一个目的在于提出一种换电站的电池更换系统，以实现换电站的自动换电。
本实用新型的第二个目的在于提出一种换电站。
根据本实用新型的换电站的电池更换系统包括：车辆进站识别系统；码垛机，所述码垛机与所述车辆进站识别系统通讯连接；换电移动装置，所述换电移动装置适于与所述码垛机交接可用电池包，且所述换电移动装置对车辆进行换电。
根据本实用新型的换电站的电池更换系统，能够自动实现待换电车辆通过换电站换电的需求，满足电动车辆的换电需求，提升换电站的自动化程度，有效维护和延长电池的寿命。
在本实用新型的一些示例中，所述的换电站的电池更换系统还包括：服务器，所述服务器与所述车辆进站识别系统通讯连接。
在本实用新型的一些示例中，所述服务器与所述码垛机、所述换电移动装置均通讯连接。
在本实用新型的一些示例中，所述的换电站的电池更换系统还包括：控制装置，所述控制装置连接在所述车辆进站识别系统和所述服务器之间。
在本实用新型的一些示例中，所述控制装置包括：获取模块，所述获取模块连接在所述车辆进站识别系统和所述服务器之间。
在本实用新型的一些示例中，所述控制装置还包括：选择模块，所述选择模块与所述获取模块、所述服务器均连接。
在本实用新型的一些示例中，所述控制装置还包括：换电模块，所述换电模块与所述选择模块、所述服务器均连接。
根据本实用新型的换电站，包括上述的换电站的电池更换系统。
在本实用新型的一些示例中，所述的换电站还包括道闸，所述道闸用于打开或关闭所述换电站的车辆入口。
在本实用新型的一些示例中，所述车辆进站识别系统设置于所述道闸。
本实用新型的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本实用新型的实践了解到。
附图说明
本实用新型的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：
图1为本实用新型实施例的车辆换电的控制方法的流程图；
图2为本实用新型一个实施例的车辆换电的控制方法的流程图；
图3为本实用新型另一个实施例的车辆换电的控制方法的流程图；
图4为本实用新型又一个实施例的车辆换电的控制方法的流程图；
图5为本实用新型实施例的车辆换电的控制装置的方框示意图；
图6为本实用新型实施例的车辆换电站的方框示意图。
附图标记：
控制装置100；
获取模块10；选择模块20；换电模块30。
具体实施方式
下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。
下面参考图1-图6描述本实用新型实施例的换电站的电池更换系统。
如图1-图6所示，根据本实用新型实施例的电池更换系统包括：车辆进站识别系统、码垛机和换电移动装置。码垛机与车辆进站识别系统通讯连接，换电移动装置适于与码垛机交接可用电池包，也可以理解为，码垛机上的可用电池包可以传递给换电移动装置，换电移动装置上的可用电池包可以传递给码垛机，而且换电移动装置对车辆进行换电。
其中，车辆进站识别系统可选用采用视觉识别的识别系统，例如海康威视车辆识别系统，也可采用无线交互的识别系统，例如ETC车辆识别系统，还可采用信息读取式的识别系统，例如二维码扫描识别系统。
当需要给车辆更换电池包时，车辆驶入换电站，当车辆行驶至车辆进站识别系统处时，车辆进站识别系统获取待换电车辆的车辆信息，需要说明的是，车辆信息可包括车辆的品牌、型号等信息，其中型号可包括分类型号，例如大型车和小型车；乘用车和商用车等，还可包括具体品牌下的详细型号等。通过车辆进站识别系统判断是否能够采集待换电车辆的车辆信息，如果否，则禁止待换电车辆进站，并发送驶离提示信息，如果是，则待换电车辆驶入换电站。
然后码垛机在换电站内选择可用电池包，然后码垛机带着可用电池包与换电移动装置对接，将可用电池包传递给换电移动装置，然后换电移动装置利用可用电池包对车辆进行换电，完成车辆换电工作。
由此，通过车辆进站识别系统、码垛机和换电移动装置配合，能够自动实现待换电车辆通过换电站换电的需求，满足电动车辆的换电需求，提升换电站的自动化程度，有效维护和延长电池的寿命。
在本实用新型的一些实施例中，电池更换系统还可以包括：服务器，服务器与车辆进站识别系统通讯连接。其中，车辆进站识别系统获取待换电车辆的车辆信息后，车辆进站识别系统将信息传递给服务器，以使服务器根据车辆信息对车辆进行识别，当服务器查询到与车辆信息匹配的注册信息时，确定车辆为注册车辆，需要说明的是，服务器可为存储有换电站和注册车辆信息的云平台，可通过有线网络或无线网络将采集到的车辆信息发送至服务器。也就是说，能量管理系统先通过车辆识别系统获取到待换电车辆的车辆信息，然后将车辆信息发送至服务器，服务器接收车辆信息并查询是否有与该车辆信息匹配的存储信息，如果有，则说明该车辆为当前换电站的租车车辆，如果没有，则说明该车辆为当前换电站的非注册车辆。
举例来说，当车型信息为小型车、中型车和大型车时，如果待换电车辆为小型车且换电站为小型车换电站，则确认待换电车辆的车型是换电车型，如果待换电车辆为中型车或大型车，则确认待换电车辆的车型不是换电车型；如果车型信息为车辆型号，则通过车辆信号识别出车型，然后再根据车型识别是否是换电站对应的换电车型。进一步地，还根据车辆信息识别车辆为非故障注册车辆。
应当理解的是，故障注册车辆可为换电站注册内的问题车辆，可包括但不限于电池包不匹配，电池包位置不匹配等无法自动换电的问题。因此，在对待换电车辆进行换电之前，还需要识别车辆为非故障注册车辆，以保证能够顺利换电。
举例来说，故障注册车辆可包括车辆有欠费情况，例如，根据识别到的车辆信息，能量管理系统向服务器发出请求，查看换电订单，验证该车辆是否存在欠费情况，如果没有欠费情况，则确认该车辆为非故障注册车辆，允许进入换电站，如果有欠费情况，则确认该车辆为故障注册车辆，不允许进入换电站。又如，能量管理系统向服务器发出请求，提取车辆信息中的车型信息和车牌信息，并进行进一步识别，以识别该车辆是否为套牌车辆，如果是，则确认该车辆为非故障注册车辆，允许进入换电站，如果否，则确认该车辆为故障注册车辆，不允许进入换电站。
应当理解的是，当换电车辆的车辆信息满足前述的车型为换电车辆且为非故障注册车辆时，可允许待换电车辆进行换电站。
在本实用新型的一些实施例中，服务器与码垛机、换电移动装置均可以通讯连接。其中，车辆驶入换电站后，服务器可以控制码垛机选取目标可用电池包，并将目标可用电池包传递至换电移动装置，然后服务器可以控制换电移动装置将目标可用电池包安装至车辆上，完成对车辆的换电工作。
在本实用新型的一些实施例中，电池更换系统还可以包括：控制装置100，控制装置100连接在车辆进站识别系统和服务器之间。
在本实用新型的一些实施例中，控制装置100包括：获取模块10，获取模块10连接在车辆进站识别系统和服务器之间，获取模块10用于通过车辆进站识别系统获取待换电车辆的车辆信息，车辆进站识别系统获取待换电车辆的车辆信息后，获取模块10 将待换电车辆的车辆信息传递给服务器。
在本实用新型的一些实施例中，控制装置100还可以包括：选择模块20，选择模块20与获取模块10、服务器均连接，获取模块10将待换电车辆的车辆信息传递给服务器和选择模块20，选择模块20用于根据车辆信息通过码垛机选择可用电池包。
在本实用新型的一些实施例中，控制装置100还可以包括：换电模块30，换电模块30与选择模块20、服务器均连接。其中，换电模块30用于通过换电移动装置利用可用电池包对车辆进行换电。
具体地，获取模块10接收到待换电车辆的车辆信息后，获取模块10向服务器发送车辆信息，以使服务器根据车辆信息对车辆进行识别，当服务器查询到与车辆信息匹配的注册信息时，确定车辆为注册车辆。选择模块20接收到获取模块10的车辆信息后，根据车辆信息识别车辆为非故障注册车辆。选择模块20可以用于在无故障电池包中，识别电量最大的电池包作为可用电池包。并且，选择模块还可以用于在可用电池包中，识别在站时间最长的电池包作为目标可用电池包。
同时，换电模块30用于通过服务器控制码垛机选取目标可用电池包，并控制码垛机将目标可用电池包传递至换电移动装置，换电移动装置将目标可用电池包安装至车辆上，识别换电成功，采集换电后的电池包信息并进行上报。
根据本实用新型实施例的换电站，包括上述实施例的电池更换系统，电池更换系统设置安装在换电站内，该电池更换系统能够自动实现待换电车辆通过换电站换电的需求，满足电动车辆的换电需求，提升换电站的自动化程度，有效维护和延长电池的寿命。
在本实用新型的一些实施例中，换电站还可以包括道闸，道闸用于打开或者关闭换电站的车辆入口，当车辆不在换电站内更换电池包时，道闸关闭换电站的车辆入口，这样设置能够避免外界物体进入换电站，可以保证换电站的工作要求。并且，需要车辆在换电站内更换电池包时，道闸打开换电站的车辆入口，从而可以保证车辆驶入换电站。
在本实用新型的一些实施例中，车辆进站识别系统可以设置于道闸上，如此设置能够方便车辆进站识别系统获取待换电车辆的车辆信息，从而可以使车辆进站识别系统的布置位置更加合理。
下面参考附图描述本实用新型实施例的换电站及其控制方法。
图1为本实用新型实施例的车辆换电的控制方法的流程图。如图1所示，本实用新型实施例的车辆换电的控制方法，包括以下步骤：
S101：通过车辆进站识别系统获取待换电车辆的车辆信息。
其中，车辆进站识别系统可选用采用视觉识别的识别系统，例如海康威视车辆识别系统，也可采用无线交互的识别系统，例如ETC车辆识别系统，还可采用信息读取式的识别系统，例如二维码扫描识别系统。
需要说明的是，车辆信息可包括车辆的品牌、型号等信息，其中型号可包括分类型号，例如大型车和小型车；乘用车和商用车等，还可包括具体品牌下的详细型号等。
还需要说明的是，在获取待换电车辆的车辆信息之前，如图2所示，还包括：
S201：通过车辆进站识别系统判断是否能够采集待换电车辆的车辆信息。
S202：如果否，则禁止待换电车辆进站，并发送驶离提示信息。
进一步地，在判断是否能够采集待换电车辆的车辆信息之前，还包括：识别待换电车辆的车辆信息未成功。
也就是说，可以在换电站外部设置进行车辆信息检测的装置，即，车辆进站识别系统，在待换电车辆行驶至换电站门前和/或发起进入换电站请求时，进行待换电车辆的车辆信息采集，如果采集到车辆信息，则进行进一步识别，如果未采集到车辆信息，则判断是否能够采集到待换电车辆的车辆信息，即，对车辆信息进行二次获取，此时，如果采集到车辆信息，则进行进一步识别，如果未采集到车辆信息，则禁止待换电车辆进站，并发送驶离提示信息。
应当理解的是，在实际操作中可进行车辆信息采集的冗余设置还可是时间，例如，在预设时间内持续采集车辆信息，若达到预设时间时仍未采集到车辆信息，则禁止待换电车辆进站，并发送驶离提示信息。
进一步地，在获取待换电车辆的车辆信息之后，如图3所示，还包括：
S301：向服务器发送车辆信息，以使服务器根据车辆信息对车辆进行识别。
S302：当服务器查询到与车辆信息匹配的注册信息时，确定车辆为注册车辆。
需要说明的是，服务器可为存储有换电站和注册车辆信息的云平台，可通过有线网络或无线网络将采集到的车辆信息发送至服务器。
也就是说，能量管理系统先通过车辆识别系统获取到待换电车辆的车辆信息，然后将车辆信息发送至服务器，服务器接收车辆信息并查询是否有与该车辆信息匹配的存储信息，如果有，则说明该车辆为当前换电站的租车车辆，如果没有，则说明该车辆为当前换电站的非注册车辆。
举例来说，当车型信息为小型车、中型车和大型车时，如果待换电车辆为小型车且换电站为小型车换电站，则确认待换电车辆的车型是换电车型，如果待换电车辆为中型车或大型车，则确认待换电车辆的车型不是换电车型；如果车型信息为车辆型号，则通过车辆信号识别出车型，然后再根据车型识别是否是换电站对应的换电车型。
进一步地，还根据车辆信息识别车辆为非故障注册车辆。
应当理解的是，故障注册车辆可为换电站注册内的问题车辆，可包括但不限于电池包不匹配，电池包位置不匹配等无法自动换电的问题。因此，在对待换电车辆进行换电之前，还需要识别车辆为非故障注册车辆，以保证能够顺利换电。
举例来说，故障注册车辆可包括车辆有欠费情况，例如，根据识别到的车辆信息，能量管理系统向服务器发出请求，查看换电订单，验证该车辆是否存在欠费情况，如果没有欠费情况，则确认该车辆为非故障注册车辆，允许进入换电站，如果有欠费情况，则确认该车辆为故障注册车辆，不允许进入换电站。又如，能量管理系统向服务器发出请求，提取车辆信息中的车型信息和车牌信息，并进行进一步识别，以识别该车辆是否为套牌车辆，如果是，则确认该车辆为非故障注册车辆，允许进入换电站，如果否，则确认该车辆为故障注册车辆，不允许进入换电站。
应当理解的是，当换电车辆的车辆信息满足前述的车型为换电车辆且为非故障注册车辆时，可允许待换电车辆进行换电站，例如换电站闸门开启。
S102：根据车辆信息通过码垛机选择可用电池包，并根据可用电池包制定码垛机运行的最优路线。
其中，根据车辆信息选择可用电池包，还包括：在无故障电池包中，识别电量最大的电池包作为可用电池包。
具体地，能量管理系统先识别电池包是否有故障，并提取无故障的电池包进行进一步识别，获取换电站内的无故障电池包的当前电量，对无故障电池包的当前电量进行识别，获取到最大电量及其对应的电池包，确定该具有最大电量的电池包为可用电池包，从而保证待换电车辆换电后的电量。
应当理解的是，最大电量的电池包可包括满电量的电池包。
举例来说，若无故障电池包中包括多种电池容量的满电电池包，则选取电池容量最大的电池包作为可用电池包，若多个电池包的满电量相同，则选取当前电池容量最大的电池包作为可用电池包，若电池容量与剩余电量均不相同，也应当选择当前电池容量最大的电池包。
还应当理解的是，在选取电池容量做大的电池包之前，还应当确定待选电池包的型号与该车辆匹配。
进一步地，在可用电池包中，识别在站时间最长的电池包作为目标可用电池包。
更进一步地，在选择可用电池包之后，还进一步根据可用电池包制定码垛机运行的最优线路。
具体而言，分别获取码垛机的当前位置和可用电池包的位置，然后根据码垛机的当前位置和可用电池包的位置进行路径规划，在路径规划后的多个路线信息中选取码垛机水平移动的距离最短，垂直提升的距离最短，或者总运行时间最短的路线作为最优路线，并控制码垛机按照最优路线移动达到可用电池包的位置，以节省换电操作的等待时间。
应当理解的是，在进行路线规划时，需要使规划的路线沿码垛机的行进轨道重合，即，在存在有码垛机行进轨道的范围内进行路线规划。
也就是说，在对在站电池包的电量进行比较获取到可用电池包之后，还可进一步获取各个可用电池包的入站时间，识别入站时间最早的电池包，即，在站时间最长的电池包，作为目标可用电池包，从而能够实现对在站电池包进行更换的目的，避免电池包发生漏电。
S103：通过换电移动装置利用可用电池包对车辆进行换电。
具体地，如图4所示，还包括：
S401：通过码垛机选取目标可用电池包，并将目标可用电池包传递至换电移动装置。
S402：换电移动装置将目标可用电池包安装至车辆上。
S403：识别换电成功，采集换电后的电池包信息并进行上报。
也就是说，在能量管理系统通过型号匹配、电池容量、在站时间等考量因素识别到目标可用电池包后，通过码垛机选取目标可用电池包(移动至目标可用电池包处并拾取目标可用电池包)，码垛机将目标可用电池包传递至换电移动装置，以通过换电移动装置将目标可用电池包安装至车辆上。
需要说明的是，在能量管理系统识别到目标可用电池包后，可先通过换电移动装置对车辆上的当前电池包进行拆卸并传递至码垛机，以通过码垛机将拆下的电池包放置到能量仓的电池包位进行充电。
应当理解的是，在车辆换电完成后，可重新采集车辆信息，包括但不限于车辆型号与目标可用电池包的匹配关系、目标可用电池包的电量信息等。
综上所述，根据本实用新型实施例的车辆换电的控制方法，能够自动实现待换电车辆通过换电站换电的需求，满足电动车辆的换电需求，提升换电站的自动化程度，有效维护和延长电池的寿命。
图5为本实用新型实施例的车辆换电的控制装置的方框示意图。如图6所示，该车辆换电的控制装置100，包括：获取模块10、选择模块20和换电模块30。
其中，获取模块10用于通过车辆进站识别系统获取待换电车辆的车辆信息；选择模块20用于根据车辆信息通过码垛机选择可用电池包，并根据可用电池包制定码垛机运行的最优路线；换电模块30用于通过换电移动装置利用可用电池包对车辆进行换电。
进一步地，获取模块10用于，向服务器发送车辆信息，以使服务器根据车辆信息对车辆进行识别；当服务器查询到与车辆信息匹配的注册信息时，确定车辆为注册车辆。
进一步地，选择模块20用于，根据车辆信息识别车辆为非故障注册车辆。
进一步地，选择模块20用于，在无故障电池包中，识别电量最大的电池包作为可用电池包。
进一步地，选择模块20用于，在可用电池包中，识别在站时间最长的电池包作为目标可用电池包。
进一步地，换电模块30用于通过码垛机选取目标可用电池包，并将目标可用电池包传递至换电移动装置；换电移动装置将目标可用电池包安装至车辆上；识别换电成功，采集换电后的电池包信息并进行上报。
进一步地，获取模块10用于，通过车辆进站识别系统判断是否能够采集待换电车辆的车辆信息；如果否，则禁止待换电车辆进站，并发送驶离提示信息。
进一步地，获取模块10用于，识别待换电车辆的车辆信息采集未成功。
为了实现上述实施例，本实用新型还提出一种车辆换电站(即换电站)，如图6所示，车辆换电站200包括车辆换电的控制装置100。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示意性实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本实用新型的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由权利要求及其等同物限定。
Claims (9)
1.一种换电站的电池更换系统，其特征在于，包括：
车辆进站识别系统；
码垛机，所述码垛机与所述车辆进站识别系统通讯连接；
换电移动装置，所述换电移动装置适于与所述码垛机交接可用电池包，且所述换电移动装置对车辆进行换电；
服务器，所述服务器与所述车辆进站识别系统通讯连接。
2.根据权利要求1所述的换电站的电池更换系统，其特征在于，所述服务器与所述码垛机、所述换电移动装置均通讯连接。
3.根据权利要求1所述的换电站的电池更换系统，其特征在于，还包括：控制装置，所述控制装置连接在所述车辆进站识别系统和所述服务器之间。
4.根据权利要求3所述的换电站的电池更换系统，其特征在于，所述控制装置包括：获取模块，所述获取模块连接在所述车辆进站识别系统和所述服务器之间。
5.根据权利要求4所述的换电站的电池更换系统，其特征在于，所述控制装置还包括：选择模块，所述选择模块与所述获取模块、所述服务器均连接。
6.根据权利要求5所述的换电站的电池更换系统，其特征在于，所述控制装置还包括：换电模块，所述换电模块与所述选择模块、所述服务器均连接。
7.一种换电站，其特征在于，包括权利要求1-6中任一项所述的换电站的电池更换系统。
8.根据权利要求7所述的换电站，其特征在于，还包括道闸，所述道闸用于打开或关闭所述换电站的车辆入口。
9.根据权利要求8所述的换电站，其特征在于，所述车辆进站识别系统设置于所述道闸。
Priority Applications (1)
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN112622687A (zh) * | 2020-12-25 | 2021-04-09 | 北京骑胜科技有限公司 | 充电柜的换电控制方法和装置 |
| CN113500011A (zh) * | 2021-05-21 | 2021-10-15 | 蓝谷智慧(北京)能源科技有限公司 | 换电站及电池包的筛选方法、车辆换电方法、介质与设备 |
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| CN115520058A (zh) * | 2022-11-25 | 2022-12-27 | 四川华体照明科技股份有限公司 | 一种能源补给站、补给方法及电能调配方法 |
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-
2019
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