一种电池换电控制方法及装置与流程

1.本发明涉及电动汽车换电领域，特别涉及一种电池换电控制方法及装置。


背景技术：

2.目前，影响电动汽车商业化推广的主要因素为车辆行驶里程短、充电时间长，解决方法包括两个途径：电池快充技术和电池快换技术。其中电池快充技术对电池温度要求较高，且快充发热大，会缩短电池寿命。电池快换技术可有效解决电池充电维护和电池寿命问题。采用快换技术是指使用手动或自动快换设备对车辆电池进行更换。但是，由于车辆与换电设备不能实时通讯，导致换电前、换电过程、换电后，换电设备无法获得车辆状态信息，需要人工反复确认换电状态，不仅延长了换电时间，增加工作人员工作量，也存在由于人工确认不准确导致的安全问题。


技术实现要素：

3.本发明实施例提供一种电池换电控制方法及装置，用以解决如何在待换电车辆与换电设备之间进行交互的问题。
4.为了解决上述技术问题，本发明实施例提供一种电池换电控制方法，应用于待换电车辆，所述方法包括：
5.在所述待换电车辆进入换电区域后，通过车载远程信息处理系统t-box获取由远程服务器发送的第一换电信息，其中所述第一换电信息为换电设备发送至所述远程服务器；
6.以及通过所述t-box向所述远程服务器发送第二换电信息，由所述远程服务器将所述第二换电信息发送至所述换电设备。
7.进一步地，所述第一换电信息为换电模式请求信号，或者为所述待换电车辆完成换电后的换电模式退出信号；所述换电模式请求信号用于所述换电设备控制所述待换电车辆进入换电状态，所述换电模式退出信号用于所述换电设备控制所述待换电车辆退出换电状态；
8.所述第二换电信息包括所述换电设备对所述待换电车辆进行换电时的电池位置信号和落锁信号。
9.进一步地，所述第一换电信息为所述换电模式请求信号时，所述方法还包括：
10.根据所述换电模式请求信号，控制整车下高压以及控制换电控制器上电。
11.进一步地，所述第一换电信息为所述换电模式退出信号时，所述方法还包括：
12.根据所述换电模式退出信号，控制换电控制器下电。
13.本发明实施例还提供一种电池换电控制方法，应用于换电设备，所述方法包括：
14.在对待换电车辆进行换电时，向远程服务器发送第一换电信息，由所述远程服务器将所述第一换电信息发送至所述待换电车辆的t-box；
15.以及获取所述远程服务器发送的第二换电信息，其中所述第二换电信息为所述待
换电车辆的t-box发送至所述远程服务器。
16.进一步地，所述第一换电信息为换电模式请求信号，或者为所述待换电车辆完成换电后的换电模式退出信号；所述换电模式请求信号用于所述换电设备控制所述待换电车辆进入换电状态，所述换电模式退出信号用于所述换电设备控制所述待换电车辆退出换电状态；
17.所述第二换电信息包括所述换电设备对所述待换电车辆进行换电时的电池位置信号和落锁信号。
18.进一步地，所述第一换电信息为换电模式请求信号时，所述方法还包括：
19.通过摄像头采集所述待换电车辆的车牌信息；
20.根据所述车牌信息，判断所述待换电车辆是否满足预设换电条件；
21.在所述待换电车辆满足预设换电条件时，向远程服务器发送所述换电模式请求信号。
22.进一步地，所述根据所述车牌信息，判断所述待换电车辆是否满足预设换电条件，包括：
23.将所述车牌信息发送到所述远程服务器；
24.获取所述远程服务器根据所述车牌信息发送的所述待换电车辆的车辆编码信息、电池编码信息和电池状态信息；
25.根据所述车辆编码信息、电池编码信息和电池状态信息，确定所述待换电车辆是否满足预设换电条件。
26.进一步地，所述第二换电信息包括所述换电设备对所述待换电车辆进行换电时的电池位置信号和落锁信号时，所述方法还包括：
27.在所述电池位置信号满足第一预设条件，且所述落锁信号满足第二预设条件时，控制对所述待换电车辆的动力电池进行更换。
28.进一步地，在所述第一换电信息为换电模式退出信号时，所述方法还包括：
29.在换电完成后，向所述远程服务器发送换电模式退出信号，由所述远程服务器将所述换电模式退出信号发送至所述待换电车辆的t-box。
30.本发明实施例还提供一种电池换电控制装置，应用于待换电车辆，所述装置包括：
31.第一获取模块，用于在所述待换电车辆进入换电区域后，通过车载远程信息处理系统t-box获取由远程服务器发送的第一换电信息，其中所述第一换电信息为换电设备发送至所述远程服务器；
32.第一发送模块，用于通过所述t-box向所述远程服务器发送第二换电信息，由所述远程服务器将所述第二换电信息发送至所述换电设备。
33.本发明实施例还提供一种电池换电控制装置，应用于换电设备，所述装置包括：
34.第二发送模块，用于在对待换电车辆进行换电时，向远程服务器发送第一换电信息，由所述远程服务器将所述第一换电信息发送至所述待换电车辆的t-box；
35.第二获取模块，用于获取所述远程服务器发送的第二换电信息，其中所述第二换电信息为所述待换电车辆的t-box发送至所述远程服务器。
36.本发明的有益效果是：
37.上述方案，通过车端的t-box、远程服务器和换电设备，实现车辆与换电站之间的
互联互通，实现了自动换电的数据共享和信号反馈，确保安全、快捷、可靠的换电过程。
附图说明
38.图1表示本发明实施例的电池换电控制方法的流程示意图之一；
39.图2表示本发明实施例的电池换电控制方法的流程示意图之二；
40.图3表示本发明实施例的电池换电控制方法的流程示意图之三；
41.图4表示本发明实施例的电池换电控制方法的流程示意图之四；
42.图5表示本发明实施例的电池换电控制装置的结构示意图之一；
43.图6表示本发明实施例的电池换电控制装置的结构示意图之二。
具体实施方式
44.为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图及具体实施例对本发明进行详细描述。
45.本发明针对如何在待换电车辆与换电设备之间进行交互的问题，提供一种电池换电控制方法及装置。
46.如图1所示，本发明实施例提供一种电池换电控制方法，应用于待换电车辆，所述方法包括：
47.步骤11，在所述待换电车辆进入换电区域后，通过车载远程信息处理系统t-box获取由远程服务器发送的第一换电信息，其中所述第一换电信息为换电设备发送至所述远程服务器；
48.步骤12，通过所述t-box向所述远程服务器发送第二换电信息，由所述远程服务器将所述第二换电信息发送至所述换电设备。
49.本发明实施例通过车端的t-box、远程服务器和换电设备，实现车辆与换电站之间的互联互通，实现了自动换电的数据共享和信号反馈，确保安全、快捷、可靠的换电过程。
50.需要说明的是，电动汽车采用动力电池存储能量，动力电池电化学特性决定了电动汽车存在充电时间长、低温充电困难、频繁大倍率充电加剧电池衰减以及增加电池热失效风险等问题。在电池充电性能和安全性技术没有突破前，采用电池换电技术可解决电动汽车充电的问题，实现电动汽车快速、安全充电目标。换电车辆在换电站采用电池快速更换的方式，实现整车能量的快速补给。由于代换电车辆与换电站之间没有建立通讯，需要反复确认换电状态，不仅延长了换电时间，增加工作人员工作量，也存在由于人工确认不准确导致的安全问题。具体地，在更换电池过程中，需要确认的内容包括但不限于以下内容：换电车辆身份识别、亏电电池状态、换电车辆定位、换电电池加解锁以及换电结算。现有换电设备与换电车辆之间进行信号传递的方式是通过电磁感应无线传输方式，但这种电磁感应传输需要车端和站端安装电磁感应设备、信号处理控制器，并且存在传输信号单一、信号传输受环境影响大、成本高等问题。
51.具体地，所述第一换电信息为换电模式请求信号，或者为所述待换电车辆完成换电后的换电模式退出信号；所述换电模式请求信号用于所述换电设备控制所述待换电车辆进入换电状态，所述换电模式退出信号用于所述换电设备控制所述待换电车辆退出换电状态；
52.需要说明的是，车辆进入换电转后，换电站识别换电车辆身份后，通过发送换电模式请求信号的方式控制车辆进入换电状态，在车辆换电完成后，换电站通过发送换电模式退出信号的方式控制车辆退出换电状态。
53.考虑到换电车辆具有电池高频更换的特点，要求换电电池的换电站具有快速准确连接、换电寿命长以及连接安全的技术要求。为确保换电车辆在运行中和换电过程中的电池机械电气连接安全，换电设备和整车需要实时监控换电电池安装路径和电池连接状态。整车可通过硬线线束获得电池机械连接状态信号，但换电设备与换电车辆没有线束连接，不能通过线束连接的方式获得换电电池和车辆的状态信号，为实现换电过程的电池路径的精确控制和换电状态的确认，换电设备需要获取车端电池位置信号。在电池换电前，需要判断电池状态，如果电池处于下电状态，且继电器断开，则允许执行换电流程。并且，在换电过程中实时监控落锁信号和电池位置信号，控制换电设备对电池进行移动，以更换电池。同时可避免出现电池未到位或锁闭合时，对电池强行进行更换导致换电设备的快换支架损坏的情况。从而实现，快速、自动地进行电池更换。
54.因此，所述第二换电信息包括所述换电设备对所述待换电车辆进行换电时的电池位置信号和落锁信号。
55.如图2所示，换电设备对待换电车辆的换电过程为待换电车辆驶入换电站，换电站的换电设备对代换电车辆进行识别，优选地，可以通过采集图像识别车辆车牌号，根据车牌号访问远程服务器，如远程大数据平台，获取车辆编码、电池编码以及电池状态，判断车辆和电池是否加入换电网络，电池是否存在故障或安全问题，如果判断车辆和电池允许更换，引导车辆驶入换电车位，完成车辆粗定位，换电rgv有轨制导小车与车辆换电电池实现精定位，完成亏电电池拆卸、转运，满电电池选取、转运、安装等换电动作，换电完成后，换电站结算系统完成费用自动结算。
56.需要说明的是，在换电过程中，换电设备需要获得电池位置信号、落锁信号，实现电池换电路径控制、电池安全可靠连接，现有的实现方式在车端和站端安装无线传输设备实现，车端增加信号采集模块和无线传输头，增加车辆的成本，传输信号单一。
57.本发明实施例利用车载远程控制系统t-box，在换电过程中，通过t-box将电池位置信号和落锁信号等数据实时发送到远程服务器，由远程服务器将数据发送到换电设备，实现换电设备在换电过程中监控电池位置信号和落锁信号。
58.进一步地，如图3所示，本发明实施例的换电过程为车辆进入换电站，换电站的换电设备识别换电车辆身份，优选地，可以是通过摄像头采集图像获取车牌号，通过远程查询车辆编码、电池编码以及电池状态，判断车辆是否允许换电，优选地，可以是判断车辆或电池是否入网，以及判断车浪上次换电是否为合法换电，如果不满足则提示不允许换电或非法换电，如果满足则开启换电闸机，引导车辆驶入换电车位，车辆停止到位后，换电设备通过远程服务器发送换电模式请求信号，控制车辆下高压，以及控制换电控制器保持上电状态，驾乘人员离开车辆后，换电设备执行换电动作，读取电池位置信号、落锁信号，完成换电后，换电设备通过远程服务器向整车发送“换电模式退出信号，控制换电控制器下低压。同时，通过远程服务器向车辆发送换电结算信息，车辆根据所述结算信息完成本次换电费用结算。
59.具体地，所述第一换电信息为所述换电模式请求信号时，所述方法还包括：
60.根据所述换电模式请求信号，控制整车下高压以及控制换电控制器上电。
61.具体地，所述第一换电信息为所述换电模式退出信号时，所述方法还包括：
62.根据所述换电模式退出信号，控制换电控制器下电。
63.本发明实施例通过待换电车辆与换电设备之间的信号交互，车辆获得换电模式请求信号或换电模式退出信号，换电设备获得电池位置信息和落锁信号，实现换电过程的精确控制，电池安全可靠连接；车辆换电前，换电设备获取车辆编码、电池状态信息和车辆里程信息，实现换电车辆和电池的身份识别。换电后实现换电费用的自动结算。相比于现有方案采用无线传输模块方案，本发明提供的方案节省增加部件的成本，同时增加了通讯内容。实现了换电动作的控制和状态反馈，实现了快速、安全、可靠的换电，提升换电效率和用户满意度。
64.如图4所示，本发明实施例提供一种电池换电控制方法，应用于换电设备，所述方法包括：
65.步骤41，在对待换电车辆进行换电时，向远程服务器发送第一换电信息，由所述远程服务器将所述第一换电信息发送至所述待换电车辆的t-box；
66.步骤42，获取所述远程服务器发送的第二换电信息，其中所述第二换电信息为所述待换电车辆的t-box发送至所述远程服务器。
67.具体地，所述第一换电信息为换电模式请求信号，或者为所述待换电车辆完成换电后的换电模式退出信号；所述换电模式请求信号用于所述换电设备控制所述待换电车辆进入换电状态，所述换电模式退出信号用于所述换电设备控制所述待换电车辆退出换电状态；
68.所述第二换电信息包括所述换电设备对所述待换电车辆进行换电时的电池位置信号和落锁信号。
69.具体地，所述第一换电信息为换电模式请求信号时，所述方法还包括：
70.通过摄像头采集所述待换电车辆的车牌信息；
71.根据所述车牌信息，判断所述待换电车辆是否满足预设换电条件；
72.在所述待换电车辆满足预设换电条件时，向远程服务器发送所述换电模式请求信号。
73.具体地，所述根据所述车牌信息，判断所述待换电车辆是否满足预设换电条件，包括：
74.将所述车牌信息发送到所述远程服务器；
75.获取所述远程服务器根据所述车牌信息发送的所述待换电车辆的车辆编码信息、电池编码信息和电池状态信息；
76.根据所述车辆编码信息、电池编码信息和电池状态信息，确定所述待换电车辆是否满足预设换电条件。
77.具体地，所述第二换电信息包括所述换电设备对所述待换电车辆进行换电时的电池位置信号和落锁信号时，所述方法还包括：
78.在所述电池位置信号满足第一预设条件，且所述落锁信号满足第二预设条件时，控制对所述待换电车辆的动力电池进行更换。
79.具体地，在所述第一换电信息为换电模式退出信号时，所述方法还包括：
80.在换电完成后，向所述远程服务器发送换电模式退出信号，由所述远程服务器将所述换电模式退出信号发送至所述待换电车辆的t-box。
81.如图5所示，本发明实施例提供一种电池换电控制装置，应用于待换电车辆，所述装置包括：
82.第一获取模块51，用于在所述待换电车辆进入换电区域后，通过车载远程信息处理系统t-box获取由远程服务器发送的第一换电信息，其中所述第一换电信息为换电设备发送至所述远程服务器；
83.第一发送模块52，用于通过所述t-box向所述远程服务器发送第二换电信息，由所述远程服务器将所述第二换电信息发送至所述换电设备。
84.具体地，所述第一换电信息为换电模式请求信号，或者为所述待换电车辆完成换电后的换电模式退出信号；所述换电模式请求信号用于所述换电设备控制所述待换电车辆进入换电状态，所述换电模式退出信号用于所述换电设备控制所述待换电车辆退出换电状态；
85.所述第二换电信息包括所述换电设备对所述待换电车辆进行换电时的电池位置信号和落锁信号。
86.具体地，所述装置还包括：
87.第一控制模块，用于在所述第一换电信息为所述换电模式请求信号时，根据所述换电模式请求信号，控制整车下高压以及控制换电控制器上电。
88.具体地，所述装置还包括：
89.第二控制模块，用于在所述第一换电信息为所述换电模式退出信号时，根据所述换电模式退出信号，控制换电控制器下电。
90.如图6所示，本发明实施例提供一种电池换电控制装置，应用于换电设备，所述装置包括：
91.第二发送模块61，用于在对待换电车辆进行换电时，向远程服务器发送第一换电信息，由所述远程服务器将所述第一换电信息发送至所述待换电车辆的t-box；
92.第二获取模块62，用于获取所述远程服务器发送的第二换电信息，其中所述第二换电信息为所述待换电车辆的t-box发送至所述远程服务器。
93.具体地，所述第一换电信息为换电模式请求信号，或者为所述待换电车辆完成换电后的换电模式退出信号；所述换电模式请求信号用于所述换电设备控制所述待换电车辆进入换电状态，所述换电模式退出信号用于所述换电设备控制所述待换电车辆退出换电状态；
94.所述第二换电信息包括所述换电设备对所述待换电车辆进行换电时的电池位置信号和落锁信号。
95.具体地，所述第一换电信息为换电模式请求信号时，所述装置还包括：
96.采集模块，用于通过摄像头采集所述待换电车辆的车牌信息；
97.处理模块，用于根据所述车牌信息，判断所述待换电车辆是否满足预设换电条件；以及在所述待换电车辆满足预设换电条件时，向远程服务器发送所述换电模式请求信号。
98.具体地，处理模块，包括：
99.发送单元，用于将所述车牌信息发送到所述远程服务器；
100.获取单元，用于获取所述远程服务器根据所述车牌信息发送的所述待换电车辆的车辆编码信息、电池编码信息和电池状态信息；
101.确定单元，用于根据所述车辆编码信息、电池编码信息和电池状态信息，确定所述待换电车辆是否满足预设换电条件。
102.具体地，所述装置还包括：
103.第三控制模块，用于在所述第二换电信息包括所述换电设备对所述待换电车辆进行换电时的电池位置信号和落锁信号，所述电池位置信号满足第一预设条件，且所述落锁信号满足第二预设条件时，控制对所述待换电车辆的动力电池进行更换。
104.具体地，所述装置还包括：
105.第三发送模块，用于在所述第一换电信息为换电模式退出信号时，在换电完成后，向所述远程服务器发送换电模式退出信号，由所述远程服务器将所述换电模式退出信号发送至所述待换电车辆的t-box。
106.以上所述的是本发明的优选实施方式，应当指出对于本技术领域的普通人员来说，在不脱离本发明所述的原理前提下还可以作出若干改进和润饰，这些改进和润饰也在本发明的保护范围内。