用于无人值守型充换电站的换电系统、充换电站的制作方法

1.本实用新型涉及充换电站技术领域，具体涉及一种用于无人值守型充换电站的换电系统、充换电站。


背景技术：

2.当前，选择电动汽车作为代步工具的用户约来越多。相比于传统燃油汽车，电动汽车可以使用更加清洁的电能进行驱动，但相应地如何方便快速的补充电能也成为用户关注的重点。在此背景下，充换电站作为快速补能设备应运而生，其能够通过更换动力电池的方式快速地为电动汽车补能。
3.作为充换电站的一个重要发展方向，无人值守型自动充换电站可以摆脱服务人员24小时值守的问题，并实现整车自动换电。但是，也正是由于无人值守的特点，在自动换电过程中无论出现何种设备故障，都将导致换电无法顺利完成，不仅影响用户的行程计划，还给用户带来不好的换电体验。因此，如何在没有专业人员帮助下，降低换电设备故障带来的用户体验的下降，成为行业内关注的主要问题。
4.相应地，本领域需要一种新的技术方案来解决上述问题。


技术实现要素：

5.为了解决现有技术中的上述至少一个问题，即为了解决如何降低换电设备故障带来的用户体验的下降的问题，本技术提供了一种用于无人值守型充换电站的换电系统，所述换电系统包括换电装置、用户交互装置和站内主机，所述换电装置与所述站内主机通信连接并被配置成能够为停放于预设换电位置的待换电车辆更换动力电池，所述用户交互装置包括第一显示屏主体，所述第一显示屏主体设置于所述预设换电位置附近并与所述站内主机通信连接，所述第一显示屏主体被配置成允许用户手动操作或语音操作。
6.在上述用于无人值守型充换电站的换电系统的优选技术方案中，所述用户交互装置还包括第一音响，所述第一音响与所述第一显示屏主体连接。
7.在上述用于无人值守型充换电站的换电系统的优选技术方案中，所述用户交互装置还包括第一拾音部件，所述第一拾音部件与所述第一显示屏主体连接。
8.在上述用于无人值守型充换电站的换电系统的优选技术方案中，所述第一显示屏主体设置于所述预设换电位置附近的墙壁或地面立架上。
9.在上述用于无人值守型充换电站的换电系统的优选技术方案中，所述换电系统还包括采集组件，所述采集组件与所述站内主机连接，所述采集组件被配置成能够采集所述换电装置的运行参数。
10.在上述用于无人值守型充换电站的换电系统的优选技术方案中，所述换电系统还包括云端服务器，所述站内主机与所述云端服务器通信连接。
11.在上述用于无人值守型充换电站的换电系统的优选技术方案中，所述站内主机进一步被配置成能够与所述待换电车辆通信连接。
12.在上述用于无人值守型充换电站的换电系统的优选技术方案中，所述换电系统还包括专员交互装置，所述专员交互装置与所述站内主机通信连接，所述专员交互装置被配置成允许专员操作。
13.在上述用于无人值守型充换电站的换电系统的优选技术方案中，所述充换电站设置有操控室，所述专员交互装置设置在所述操控室内。
14.本技术还提供了一种充换电站，所述充换电站包括上述优选技术方案中任一项所述的换电系统。
15.需要说明的是，在本技术的优选技术方案中，换电系统包括换电装置、用户交互装置和站内主机，换电装置与站内主机通信连接并被配置成能够为停放于预设换电位置的待换电车辆更换动力电池，用户交互装置包括第一显示屏主体，第一显示屏主体设置于预设换电位置附近并与站内主机通信连接，第一显示屏主体被配置成允许用户操作。
16.通过在无人值守型充换电站内设置用户交互装置，使得在换电过程中出现设备故障时，用户可以在没有值守专员的帮助下通过手动操作或语音操作用户交互装置实现对换电过程的控制，从而完成对车辆动力电池的更换，提升用户的换电体验，避免了换电站过程中由于出现设备故障而导致的用户车辆搁置在充换电站中等影响用户行程计划的问题。通过设置第一显示屏主体，可以在换电过程中给予用户有效的换电过程引导和换电过程展示，提高换电过程的交互感，增强用户对与换电设备的信任，减少充换电站给用户带来的不安感。此外，通过设置第一显示屏主体，使得在设备出现故障时，用户可以通过手动操作或语音操作第一显示屏主体而间接控制换电装置执行换电动作，提高操作便捷度。
17.进一步地，通过设置第一音响，能够向用户播报语音提示信息，如换电过程引导信息、故障信息等，提高换电过程的交互感。
18.进一步地，通过设置第一拾音部件，能够实现对用户的语音信息的拾取，从而实现换电过程的语音控制。
19.进一步地，通过将用户交互装置设置于预设换电位置附近的墙壁或地面立架上，便于用户观看和操作。
20.进一步地，通过设置采集组件，使得站内主机能够基于采集组件采集的运行参数来判断充换电站是否存在故障，并且在出现故障时及时通过第一显示屏主体将故障信息和应对策略告知用户。
21.进一步地，通过设置云端服务器，能够实现对充换电站的各项运行数据的监控和存储，从而基于运行数据判断充换电站是否存在故障，并在存在故障时向站内主机或指定设备发送故障信号，以便站内主机进行进一步处理或将故障信息通过指定设备及时告知相关人员。
22.进一步地，通过站内主机与待换电车辆通信连接，使得站内主机能够实现对待换电车辆的鉴权，提高换电安全性。
23.进一步地，通过设置专员交互装置，可以通过专员交互装置与用户交互装置开放不同的操作权限，来实现对换电装置不同的操作，有利于提升充换电站的换电安全性。
24.进一步地，通过将专员交互装置设置在操控室内，使得用户无法轻易对专员交互装置实施操控，进一步提升充换电站的安全性。
附图说明
25.下面参照附图并结合集装箱式充换电站来描述本技术的用于充换电站的换电系统、充换电站、换电方法和介质。附图中：
26.图1为本技术的用于无人值守型充换电站的换电系统的系统结构图；
27.图2为本技术的集装箱式充换电站的结构爆炸图；
28.图3为本技术的用户交互装置的外观图(一)；
29.图4为本技术的用户交互装置的外观图(二)；
30.图5为本技术的专员交互装置的外观图。
31.附图标记列表
32.1、站内主机；2、换电装置；21、电池架；22、停车平台；3、用户交互装置；31、第一显示屏主体；32、第一音响；33、第一拾音部件；4、待换电车辆；5、云端服务器；6、箱体；61、进出口；7、专员交互装置；71、第二显示屏主体；72、第二音响；73、第二拾音部件。
具体实施方式
33.下面参照附图来描述本技术的优选实施方式。本领域技术人员应当理解的是，这些实施方式仅仅用于解释本技术的技术原理，并非旨在限制本技术的保护范围。例如，虽然本实施方式是结合集装箱式充换电站进行介绍的，但是这并非旨在于限制本技术的保护范围，在不偏离本技术原理的条件下，本领域技术人员可以将本技术应用于其他应用场景。例如，本技术还能应用于其他如大型充换电站等无人值守型充换电站。另外还需说明的是，本技术的无人值守型充换电站可以指整个充换电站都没有专人值守的情形，当然也可以指虽然设有专人值守但由于人手较少而充换电站内换电位较多导致设备故障时无法得到及时有效地解决的情形。
34.需要说明的是，在本技术的描述中，术语、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、等指示的方向或位置关系的术语是基于附图所示的方向或位置关系，这仅仅是为了便于描述，而不是指示或暗示所述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技术的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
35.此外，还需要说明的是，在本技术的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；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。对于本领域技术人员而言，可根据具体情况理解上述术语在本技术中的具体含义。
36.首先参照图1和图3，对本技术的用于无人值守型充换电站的换电系统进行介绍。其中，图1为本技术的用于无人值守型充换电站的换电系统的系统结构图；图3为本技术的用户交互装置的外观图(一)。
37.如图1和图3所示，为了解决无人值守型充换电站在换电过程中由于设备故障导致的换电体验差的问题，本技术的用于无人值守型充换电站(以下或简称充换电站或换电站)的换电系统主要包括换电装置2、用户交互装置3和电控主机。换电装置2与站内主机1通信连接，换电装置2能够为停放于预设换电位置的待换电车辆4更换动力电池，站内主机1主要
用于接收换电指令并基于该指令控制换电装置2运行。用户交互装置3包括第一显示屏主体31，第一显示屏主体31设置在预设换电位置附近并与站内主机1通信连接，第一显示屏主体31主要用于被用户手动操作或语音操作，当第一显示屏主体31被手动操作或语音操作时，至少能够实现向站内主机1发送换电信号，以便站内主机1基于该换电信号控制换电装置2执行相对应的换电动作。
38.一种可能的实施方式中，当需要换电时，用户将待换电车辆4停放在预设换电位置，并通过手动触摸/按压、触控笔触摸/按压、语音输入等操作第一显示屏主体31的方式向电控主机发送自动换电信号，电控主机在接收到自动换电信号后，控制换电装置2为待换电车辆4更换动力电池。电池更换过程全自动执行，用户只需等待电池更换完成后直接驾车离开即可。电池更换过程中，如果充换电站故障出现换电中断的情况，用户则可以通过触摸/按压、触控笔触摸/按压、语音输入等操作第一显示屏主体31的方式发出手动换电指令，第一显示屏主体31收到手动换电指令后向站内主机1发送手动换电信号，站内主机1接收到手动换电信号后，控制换电装置2执行与手动换电信号相对应的换电动作，例如继续执行剩余的换电动作或仅执行以下动作中的一个或多个：拆卸亏电的动力电池、运送亏电的动力电池至电池架21、接收来自电池架21的满电的动力电池并运送至待换电车辆4下方、以及将满电的动力电池安装至待换电车辆4。
39.可以看出，通过在无人值守型充换电站内设置用户交互装置3，使得在换电过程中出现设备故障时，用户可以在没有值守专员的帮助下通过手动操作或语音操作用户交互装置3实现对换电过程的控制，从而完成对车辆动力电池的更换，提升用户的换电体验，避免了换电站过程中由于出现设备故障而导致的用户车辆搁置在充换电站中等影响用户行程计划的问题。通过设置第一显示屏主体31，可以在换电过程中给予用户有效的换电过程引导和换电过程展示，提高换电过程的交互感，增强用户对与换电设备的信任，减少充换电站给用户带来的不安感。此外，通过设置第一显示屏主体31，使得在设备出现故障时，用户可以通过手动操作或语音操作第一显示屏主体31而间接控制换电装置2执行换电动作，提高操作便捷度。
40.下面参照图1至图5，结合集装箱式充换电站对本技术的用于充换电站的换电系统的优选实施方式进行描述。其中，图2为本技术的集装箱式充换电站的结构爆炸图；图4为本技术的用户交互装置的外观图(二)；图5为本技术的专员交互装置的外观图。
41.参照图2，在一种可能的实施方式中，本技术的集装箱式充换电站包括箱体6和设置于箱体6内的站内主机1和换电装置2。换电装置2包括电池架21、停车平台22、电池转运机构、电池提升机构、举升机构、加解锁机构等。箱体6内主要分为两部分，一部分主要用于布置停车平台22，另一部分主要用于布置站内主机1、电池架21等。箱体6的一侧面对应停车平台22的位置开设有进出口61，以供待换电车辆4进入或驶出停车平台22。停车平台22用于对待换电车辆4进行定位，如实现待换电车辆4的前后定位和左右对中定位(以车辆前进方向为基准)，当待换电车辆4停放于停车平台22时，可以从待换电车辆4的下方为待换电车辆4更换动力电池。电池架21内设置有多个用于存储动力电池的存储位，动力电池位于存储位时，电池架21能够为动力电池充电。电池转运机构用于在电池架21与停车平台22之间转运电池，电池提升机构用于从电池架21的不同位置取放动力电池。电池转运机构可以为传送带、也可以为换电机器人。当电池转运机构为传送带时，可以在停车平台22设置电池举升机
构和加解锁机构以实现对动力电池的拆卸和安装，当电池转运机构为换电机器人时，则可以由换电机器人上设置的举升机构和加解锁机构实现对动力电池的拆卸和安装。
42.站内主机1作为上位机用于整站的逻辑处理，其分别与上述换电装置2中的各机构通信连接，如通过以太网总线、can总线、rs
‑
485总线等有线方式连接，或通过wifi、蓝牙等无线方式连接。站内主机1能够向上述各运动机构的工控模块(如plc)下发控制指令，以便工控模块控制相应的机构执行预定的动作。例如，站内主机1向停车平台22的工控模块发送控制指令，停车平台22的工控模块控制对中电机转动带动推杆推动车轮平移实现待换电车辆4的对中操作；再如，站内主机1向加解锁机构的工控模块发送控制指令，加解锁机构的工控模块控制控制加解锁电机转动带动加解锁头转动实现对动力电池的锁紧装置的加解锁；再如，站内主机1向电池转运机构的工控模块发送控制指令，电池转运机构的工控模块控制辊轮电机转动实现辊道将亏电电池转运至电池提升机构等。上述充换电站的站内主机1控制各机构动作实现换电的原理在本领域中属于公知常识，在此不再赘述。
43.当然，上述充换电站的具体组成本技术不作限制，在能够实现通过站内主机1控制换电装置2对待换电车辆4进行换电的前提下，任何形式的充换电站均可以对上述充换电站进行替换，这种替换并未偏离本技术的原理。
44.此外，除了与换电装置2通信连接外，站内主机1还能够与待换电车辆4通信连接，接收待换电车辆4发送的鉴权信息，并基于鉴权信息对待换电车辆4进行鉴权。举例而言，站内主机1可以通过wifi、蓝牙、局域网、3g/4g/5g等方式与待换电车辆4连接，当车辆进入充换电站的预设范围(即车辆与站内主机1能够稳定连接的范围)时，车辆与站内主机1通信连接，并将车辆的鉴权信息如车牌号、车辆识别码等发送给站内主机1，站内主机1根据接收到的鉴权信息和预先存储的车辆订单信息对待换电车辆4进行鉴权，判断待换电车辆4是否已经下单换电。在鉴权通过时，证明车辆可以换电，否则，车辆不可以换电。
45.需要说明的是，上述站内主机1与待换电车辆4通信连接的具体原理以及鉴权的具体原理在本领域中较为常用，在此不再赘述。另外，鉴权方式本技术中不作限制，上述具体的鉴权方式仅仅是示例性的，在站内主机1与待换电车辆4通信连接的前提下，任何能够实现站内主机1与待换电车辆4鉴权的方式均可以应用于本技术。
46.进一步地，在一种可能的实施方式中，为实现对充换电过程实施监控，换电系统还包括采集组件，采集组件与站内主机1连接，并被配置成能够采集换电装置2的运行参数，并将运行参数发送给站内主机1，站内主机1还能够根据运行参数判断充换电站是否存在故障，并根据判断结果选择性地向用户交互装置3发送故障信号。其中，换电装置2的运行参数包括但不限于运动速度、转速、扭矩、位置、温度、湿度、烟雾浓度等。
47.举例而言，为实现对电池架21上的动力电池的监控，可以设置温度传感器、湿度传感器、烟雾传感器等对动力电池的温湿度和附近烟雾进行监测。为实现对加解锁机构的监控，可以设置位置传感器、速度传感器、扭矩传感器等对加解锁机构的驱动电机的转速、加解锁头的位置、扭矩等参数进行监测。为了对待换电车辆4状态和换电过程的安全性进行监测，可以在停车平台22附近设置距离传感器、摄像头等对待换电车辆4的位置、停车平台22是否有人等进行监测。
48.站内主机1能够通过获取的上述运动参数判断换电装置2是否存在故障，并在存在故障时及时向用户交互装置3发出故障信号。以加解锁机构为例，在换电过程中，站内主机1
通过接收到的加解锁机构的运行参数如加解锁头的位置、扭矩、电机传动轴的速度等，并通过扭矩、速度、位置的与预设值的比较来判断加解锁机构的运动状态是否正常，在任一运行参数偏离预设值时判加解锁机构断存在故障，并向用户交互装置3发出故障信号。如扭矩大于扭矩预设值时系统会诊断出加解锁头卡死等。再以停车平台22为例，换电过程中，站内主机1通过接收到摄像头采集的视频或图像，基于图像分析结果来判断换电过程的安全性，当基于图像分析出有人体出现在换电禁区(换电时不宜滞留的区域)时，则判断停车平台22存在故障，并向用户交互装置3发出故障信号。
49.通过设置采集组件，使得站内主机1能够基于采集组件采集的运行参数来判断充换电站是否存在故障，并且在出现故障时及时向第一显示屏主体31发送故障信号，以便通过第一显示屏主体31及时将故障信息和应对策略告知用户。
50.参见图3，一种可能的实施方式中，用户交互装置3包括第一显示屏主体31、第一音响32和第一拾音部件33，以图3所示出的布局方式为例，第一显示屏主体31设置于停车平台22附近的内墙壁或地面立架上，优选地设置在靠近车辆驾驶室的一侧。第一显示屏主体31主要包括触摸屏、通信模块和控制主板(图中未示出)，通信模块和触摸屏均与控制主板连接，控制主板通过通信模块与站内主机1通信连接，如通过以太网总线、can总线、rs
‑
485总线等有线方式连接，或通过wifi、蓝牙等无线方式连接，并通过tcp/ip协议、mqtt协议进行数据传输，从而实现向站内主机1发送指令信号或从站内主机1接收指令信号。其中，触摸屏能够展示文字提示信息、以及在被触控操作时通过控制主板向站内主机1发送指令信号。第一音响32与控制主板连接，其设置在触摸屏的左右两侧，并能够播报语音提示信息。第一拾音部件33可以为麦克风或拾音器，其设置在触摸屏的下方并与控制主板连接，其能够将接收到的语音信息发送给控制主板，控制主板能够对语音信息进行识别并基于识别结果向站内主机1发送指令信号。
51.举例而言，在站内主机1对待换电车辆4进行鉴权并鉴权通过后，可以将鉴权通过信号发送给用户交互装置3的控制主板，进而控制主板控制触摸屏显示文字提示信息，并控制音响发出语音提示信息，以提示用户鉴权通过，可以进行换电，同时在触摸屏的特定区域上显示“开始换电”按钮。当用户按下“开始换电”按钮或者通过发出语音确认换电时，控制主板通过获取触控屏被按下的确认指令或通过语音识别获取确认换电指令后，向站内主机1发送自动换电指令。
52.再如，在自动换电过程中，站内主机1基于收集到的基于换电步骤信息向控制主板发送展示步骤指令，控制主板在接收到指令后控制触摸屏展示当前正在执行的换电步骤的演示动画。
53.再如，在站内主机1基于收集到的运动参数判断充换电站出现故障时，站内主机1基于故障类型向控制主板发送故障信号，控制主板在接收到故障信号后展示当前充换电站存在的故障，同时给出解决方案提示，如针对较为简单的故障(如传感器被遮挡、禁入区域报警等不影响换电装置2运行、且故障消除后通过人为干预可以实现继续换电的故障)给出解除故障的方法，针对较为复杂的故障(如驱动电机损坏、传动轴断裂等影响换电装置2运行的故障)给出工作人员联系方式等。当给出故障解除方法时，可以同时在触摸屏的特定区域上显示“继续换电”按钮，当用户按下“继续换电”按钮时，控制主板获取到继续换电的指令，并向站内主机1发送继续换电指令，站内主机1基于指令判断故障是否解除，在解除时继
续执行剩余换电流程或只执行部分换电动作。当给出工作人员联系方式时，可以同时在触摸屏上给出“联系工作人员”的按钮，当用户按下该“联系工作人员”按钮后，控制主板获取到联系工作人员的指令，并通过自身设置的通讯模块向指定工作人员拨打电话或通过自身安装的网络通话软件向指定工作人员拨打网络电话。
54.以图3和图4所示出的方式为例，在站内主机1判断充换电站出现故障时，站内主机1给控制主板发送故障指令，控制主板控制触摸屏弹出弹框并通过第一印音响发出语音，以提示用户换电进程被中断，并同时在弹框内显示“帮助”按钮。当用户点击“帮助”按钮后，触摸屏在弹框内给出用户解决方案，如关好车门、人员退出换电区域，并且此时显示“继续换电”按钮，但“继续换电”按钮处于不可选状态。当用户关好车门并且离开换电区域时，显示屏变为图4所示状态，即两个条件的前方被打上对勾，此时“继续换电”按钮处于可选状态，用户点击“继续换电”按钮后，控制主板接收到继续换电指令并向站内主机1发送继续换电信号，站内主机1基于该信号控制换电装置2继续执行剩余换电流程。
55.通过设置触摸屏，可以在换电过程中给予用户有效的换电过程引导和换电过程展示，提高换电过程的交互感，增强用户对与换电设备的信任，减少充换电站给用户带来的不安感。通过设置触摸屏，使得在设备出现故障时，用户可以通过手动操作或语音操作触摸屏而间接控制换电装置2执行换电动作，提高操作便捷度。通过设置第一音响32，能够向用户播报语音提示信息，如换电过程引导信息、故障信息等，提高换电过程的交互感。通过设置第一拾音部件33，能够实现对用户的语音信息的拾取，从而实现换电过程的语音控制。通过将第一显示屏主体31设置于预设换电位置附近的墙壁或地面立架上，便于用户观看和操作。
56.当然，上述图中示出的用户交互装置3的布局方式仅仅为一种可能实施方式，在不偏离本技术原理的前提下，本领域技术人员可以对其具体的组成部件进行调整，以便适用于更加具体的应用场景。例如，在其他实施方式中，用户交互装置3可以只包括第一显示屏主体31、也可以只包括第一音响32和第一拾音部件33，第一音响32和第一拾音部件33可以集成在第一显示屏主体31上，也可以与第一显示屏主体31分开设置，此外，也可以通过非触摸显示屏和按钮的组合方式来替代触摸屏等。再如，第一显示屏主体31的设置位置并非唯一，其还可以设置在其他位置，只要该位置能够方便用户观看和使用。
57.进一步地，本技术的站内主机1还能够在换电装置2存在故障时，确定故障类型，并基于不同的故障类型向用户交互装置3发送不同的故障信号。其中，故障类型在本技术中包括第一类故障和第二类故障，第一类故障指换电装置2通过人为干预可以实现继续换电的故障，如传感器被遮挡、传感器信号不稳定，换电区域温度过高，水冷液位突降、禁入区域报警等不影响换电装置继续运行的故障；第二类故障指影响换电装置2运行的故障，如驱动电机损坏、刚性链条断裂，减速机齿轮损坏，锁紧装置损坏、传动轴断裂等换电装置2损坏的故障。
58.i)当故障类型为第一类故障时，站内主机1向用户交互装置3发出第一故障信号，以使用户交互装置3向用户发出“是否退出换电或切换为手动操作换电”的提示信息。具体地，当故障类型为第一类故障时，证明此时换电装置2没有受到损坏，在故障解除后通过人为干预可以实现剩余的换电流程。此时，站内主机1向用户交互装置3发出第一故障信号，用户交互装置3接收到第一故障信号后，通过触摸屏和音响发出文字和语音提示信息，提示用
户是否切换为手动换电或退出换电，并在屏幕上给出相应的“继续换电”按钮和“退出换电”按钮。其中，为引导用户手动换电，还可以在触摸屏上显示故障信息和故障解除方法，以便用户进行解除操作。
59.在用户按照故障解除方法将故障解除并点击“继续换电”时，用户交互装置3基于继续换电的指令向站内主机1发送继续换电信号，站内主机1在判断故障解除后，控制换电装置2继续执行剩余的换电流程。在用户点击“退出换电”按钮时，则用户交互装置3基于该推出换电指令向站内主机1发送退出换电信号，站内主机1在接收到该信号后控制换电装置2恢复初始位置，以便用户驾驶车辆离开充换电站。
60.ii)当故障类型为第二类故障时，站内主机1向用户交互装置3发出第二故障信号，以使用户交互装置3向用户发出“请与工作人员联系”的提示信息。具体地，当故障类型为第二类故障时，证明此时换电装置2可能收到损坏，换电流程无法继续进行。此时，站内主机1向用户交互装置3发出第二故障信号，用户交互装置3接收到第二故障信号后，通过触摸屏和音响发出文字和语音提示信息，提示用户尽快与工作人员联系。与此同时，为方便用户与工作人员联系，可以在触摸屏上给出工作人员的联系方式以及“联系工作人员”按钮。
61.在用户点击“联系工作人员”按钮后，用户交互装置3可以通过网络电话联系预设的工作人员的移动终端(如手机、平板电脑、台式机等)，工作人员通过网络电话对用户进行远程指导或直接到场处理故障。
62.通过在换电装置2存在故障时，首先确定故障类型，并基于不同故障类型有选择地通过用户交互装置3向用户提供手动换电的权限，本技术的控制方法能够在换电设备出现用户可以手动解决的较为简单的故障时，通过用户交互装置3引导用户手动解决故障，完成换电操作，提高换电体验；而在出现用户无法解决的较为复杂的故障时，通过用户交互装置3给出工作人员的联系方式来帮助用户解决故障，提高故障解决效率的同时，保护充换电站的换电设备不受损坏。
63.一种可能的实施方式中，换电系统还包括云端服务器5，站内主机1与云端服务器5通信连接，站内主机1还能够将换电装置2的运行参数和/或用户交互装置3的被操作信息发送至云端服务器5，云端服务器5被配置成能够接收并存储运行参数和/或被操作信息、并根据运行参数向站内主机1发送故障信号或者向指定设备发送故障信息。
64.具体地，站内主机1通过wifi、3g/4g/5g等通信方式与云端服务器5通信连接，站内主机1将采集组件上传的运行参数上传至云端服务器5，云端服务器5能够接收并存储这些数据，以便对充换电站的运行状态进行监控并对充换电站的各项数据留档。此外，站内主机1还能够将用户交互装置3的被操作信息上传至云端服务器5，云端服务器5接收被操作信息后可以将这些信息与车辆信息关联起来，记录待换电车辆4的用户对用户屏的操作数据，并将这些数据进行留底。
65.其中，云端服务器5还能够基于运行参数判断充换电站是否故障，并在故障时向站内主机1发送故障信号，以便站内主机1通过故障信号向用户交互装置3发送故障指令。此外，云端服务器5还能够基于故障的严重程度选择性地向指定设备发送故障信息，如在故障较为严重时，通过短信、邮件等通讯媒介发送到相关工作人员的移动终端(如手机、平板电脑、台式机等)上或后台服务中心，以提醒相关人员提前关注该故障。需要说明的是，上述云端服务器5判断充换电站是否故障的方式与站内主机1相似，在此不再赘述。
66.通过设置云端服务器5，能够实现对充换电站的各项运行数据的监控和存储，从而基于运行数据判断充换电站是否存在故障，并在存在故障时向站内主机1或指定设备发送故障信号，以便站内主机1进行进一步处理或将故障信息通过指定设备及时告知相关人员。
67.参照图5，在一种可能的实施方式中，换电系统还包括专员交互装置，专员交互装置与站内主机1通信连接，并且该专员交互装置主要用于被专员(即工作人员)操作，如手动操作或者语音操作等。与用户交互装置3类似地，在硬件上，专员交互装置包括第二显示屏主体71、第二音响72和第二拾音部件73，以图5所示出的布局方式为例，第二显示屏主体71设置于用户无法轻易获取的位置，优选地设置在充换电站的操控室内，也即箱体6内站内主机1所在的一部分，该部分与停车平台22之间通常设置有隔断，用户无法轻易进入。第二显示屏主体71同样可以包括触摸屏、通信模块和控制主板(图中未示出)，通信模块和触摸屏均与控制主板连接，控制主板通过通信模块与站内主机1通信连接，如通过以太网总线、can总线、rs
‑
485总线等有线方式连接，或通过wifi、蓝牙等无线方式连接，并通过tcp/ip协议、mqtt协议进行数据传输，从而实现向站内主机1发送指令信号或从站内主机1接收指令信号。其中，触摸屏能够展示充换电站的运维信息和装置参数信息等、工作人员可以通过操作专员交互装置实现对充换电站的管理和运维操作。换句话说，本技术中所介绍的用户交互装置3是充换电站专门设置给用户使用的交互装置，与此相对地，专员交互装置是专门给工作人员使用的交互装置。相比于专员交互装置，用户交互装置3开放的权限更少，用户基于该权限能够进行的操作仅限于执行换电流程中的必要操作，如确认开始换电操作、存在故障时的手动换电操作或在用户无法手动换电操作时拨打工作人员电话等。而专员交互装置相比于用户交互装置3来说则开放了更多的权限给工作人员，工作人员可以操作专员交互装置实现对充换电站的管理和日常运维等操作。
68.此外，第二音响72与第二拾音部件73的设置方式与用户交互装置3类似，在此不再赘述。
69.需要说明，上述图中示出的专员交互装置的布局方式仅仅为一种可能实施方式，在不偏离本技术原理的前提下，本领域技术人员可以对其具体的组成部件进行调整，以便适用于更加具体的应用场景。例如，专员交互装置可以只设置第二显示屏主体71，而省略第二音响72和第二拾音部件73的设置。再如，专员交互装置也可以被设置成可移动的终端，以提高工作人员的使用灵活性。
70.通过设置专员交互装置，可以通过专员交互装置与用户交互装置3开放不同的操作权限，来实现对换电装置2不同的操作，有利于提升充换电站的换电安全性。通过将专员交互装置设置在操控室内，使得用户无法轻易对专员交互装置实施操控，进一步提升充换电站的安全性。
71.本领域技术人员可以理解，上述换电系统还包括一些其他公知结构，例如处理器、控制器、存储器等，其中，存储器包括但不限于随机存储器、闪存、只读存储器、可编程只读存储器、易失性存储器、非易失性存储器、串行存储器、并行存储器或寄存器等，处理器包括但不限于cpld/fpga、dsp、arm处理器、mips处理器等。为了不必要地模糊本公开的实施例，这些公知的结构未在附图中示出。
72.本技术还提供了一种充换电站，该充换电站包括上述实施例中所述的换电系统。
73.通过在充换电站内设置上述换电系统，能够提升用户的换电体验，增强用户对充
换电站的信任感。
74.本领域技术人员能够理解的是，该充换电站由于包括上述换电系统，因此具有前述的换电系统的所有技术效果，在此不再赘述。
75.下面对应用本技术的换电系统实施的一种可能的换电流程进行介绍。
76.(1)待换电车辆4到达充换电站附近，通过蓝牙与站内主机1通信连接，并将鉴权信息通过蓝牙发送给站内主机1。
77.(2)鉴权通过后，站内主机1将车辆信息上传至云端服务器5，并向用户交互装置3发送提醒指令，用户交互装置3接到提醒指令后通过触摸屏和音响以文字和语音的形式提醒用户是否开始换电，并在触摸屏上显示“开始换电”按钮。
78.(3)用户点击“开始换电”按钮，或者说出“开始换电”，用户交互装置3基于用户点击“开始换电”按钮得到确认换电指令或基于语音识别出确认换电指令，向站内主机1发送自动换电指令，站内主机1开始控制换电装置2执行自动换电流程。
79.(4)换电过程中，站内主机1实时接收采集组件上传的各换电装置2的运行参数转发送给云端服务器5存储，并基于接收到的数据判断是否出现换电故障。同时，在换电过程中，站内主机1基于接收到的运行参数向用户交互装置3发送每个换电过程的展示指令，用户交互装置3接收到的展示指令后，通过触摸屏和音响播放相应地换电过程动画。
80.(5)当站内主机1判断出存在换电故障时，基于故障类型像用户交互装置3发送相应的故障指令。当故障为第一类故障时，站内主机1发送第一故障信号，用户交互装置3接收到第一故障信号后，通过触摸屏显示“换电被中断”的提示信息，并在提示信息下方显示故障原因以及解除措施的提示信息，以及在解除措施提示信息下方显示“继续换电”按钮(按钮处于不可点击状态)。当故障为第二类故障时，站内主机1发送第二故障信号，用户交互装置3接收到第二故障信号后，通过触摸屏显示工作人员联系方式，并在触摸屏上显示“联系工作人员”按钮。
81.(6)当换电故障为第一类故障时，用户按照解除措施的提示信息解除故障后，触摸屏上的“继续换电”按钮处于可点击状态，此时用户点击“继续换电”按钮，用户交互装置3得到继续换电指令并将指令发送至站内主机1，站内主机1接收到继续换电指令后，继续完成剩余换电动作，直至换电完成。与此同时，站内主机1将接收到的用户显示装置发送的指令上传云端服务器5，云端服务器5将该指令对应的操作信息同待换电车辆4的车辆信息关联并进行存储。
82.(7)当换电故障为第二类故障时，用户点击“联系工作人员”按钮，用户交互装置3通过网络电话与预先指定的工作人员取得联系，工作人员通过远程指导或到场处理的方式为用户解决故障，帮助用户完成换电或及时退出换电。
83.本领域的技术人员能够理解，尽管在此所述的一些实施例包括其它实施例中所包括的某些特征而不是其它特征，但是不同实施例的特征的组合意味着处于本技术的范围之内并且形成不同的实施例。例如，在本技术的权利要求书中，所要求保护的实施例的任意之一都可以以任意的组合方式来使用。
84.至此，已经结合附图所示的优选实施方式描述了本技术的技术方案，但是，本领域技术人员容易理解的是，本技术的保护范围显然不局限于这些具体实施方式。在不偏离本技术的原理的前提下，本领域技术人员可以对相关技术特征作出等同的更改或替换，这些
更改或替换之后的技术方案都将落入本技术的保护范围之内。