换电站的电池仓内电池拿取控制方法及系统技术方案

本发明专利技术公开了一种换电站的电池仓内电池拿取控制方法及系统，该所述电池仓内电池拿取控制方法包括：获取对换电车辆匹配待安装电池包的转运指令；基于电池仓位的仓位信息获取目标仓位；控制转运设备升降移动至目标仓位并拿取目标仓位中存放的电池包。本发明专利技术在换电车辆驶入换电站后，自动获取与当前换电车辆相适配的电池包的电池信息，并基于电池信息和电池架中电池仓位的仓位信息确定目标仓位，控制转运设备只需要沿竖直方向升降就可以到目标仓位拿取电池包，即能够自动且及时地锁定待拿取电池包的目标仓位，保证了电池拿取位置的准确性，提高了电池拿取过程的控制效率，进而提高了换电站中电池包的管理效率。了换电站中电池包的管理效率。了换电站中电池包的管理效率。

【技术实现步骤摘要】
换电站的电池仓内电池拿取控制方法及系统
[0001]本申请要求申请日为2020/12/31的中国专利申请CN2020116352487的优先权。本申请引用上述中国专利申请的全文。


[0002]本专利技术涉及电动汽车
，特别涉及一种换电站的电池仓内电池拿取控制方法及系统。

技术介绍

[0003]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，不同车型的电动汽车对应的电池类型一般会有所不同。现有的电动汽车可以通过换电的方式实现补电，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。
[0004]目前，换电站中包括用于进行电池包拆卸或安装的换电设备、具有仅沿竖直方向设置的复数个电池仓位的电池架、在电池仓位之间或与换电设备之间进行电池转运的转运设备等。其中，换电车辆的换电过程大多通过人工自主选择方式实现换电电池的拿取，具体地，通过人工读取换电站中控制终端中采集的电池架中各个电池包仓位存放电池包的电池状态，选取任意一个处于充满电状态的电池包作为待拿取的电池包，然后通过操作物理按键或者语音控制等方式开启控制电池转运机构移动至对应的待拿取的电池包处，以完成换电电池的拿取操作，但是该操作过程存在换电效率较低、耗时较长、人工投入成本较高等问题。
[0005]随着换电控制技术的快速发展，相继出现如下一些可以自动换电的技术方案：
[0006](1)参见现有专利申请(申请公布号CN108216151A)公开了一种电池仓、新能源汽车换电站及电池存储转运方法，基于改进后的电池仓实现换电站中电池存放转运控制；具体地，改进后的电池仓包括电池架和升降机等，电池架上提供若干存放电池的库位，升降机与电池架相邻布置，且具有可以升降到每个库位的升降平台，升降平台上设置有电池转移装置以及电池输送装置，以在电池架和泊接机构之间泊接和转运电池。
[0007]参见现有专利申请(申请公布号CN102064579A)公开了一种自动仓储式电动车动力电池充电库，参见说明书的第42
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49段以及附图1
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7，该电池充电库中电池入库过程为：电动车的动力锂离子电池取下后，由人工或助力机械放置到电池库输送线的入口处，PLC(可编程逻辑控制器)检测到电池后，启动入库输送线链板机，将电池输送到入库移动式链板机；入库移动式链板输送机横向移动至堆垛机取放点，由校正推板将电池推至最右边，校正位置，同时通过条码阅读器读取电池条码，确定电池规格；专用堆垛机的抓取装置将电池拉入堆垛机，此时出入库管理系统确定空的电池充电格，控制堆垛机先横向移位再垂直升降，以实现将电池推入电池充电架的电池充电格；该电池充电库中电池出库过程：监控系统向PLC电控柜发送指令，PLC确认对应充电机柜上的充电机停止工作后，控制专用堆垛机沿轨道横向移动到精确定位的X坐标位置，其载货台纵向移动到精确定位的Y坐标位置，货叉前
伸，专用抓取机构将电池拉入载物台上的电池托架；堆垛机向左下移动，与出库移动链板机的平面对齐，货又前伸，由抓取机构将电池箱推入出库移动链板机；出库移动链板机向左移动，与出库输送线对齐，启动输出输送线，将电池传送到电池库输出口处，完成一次电池箱出库过程，从而能够实现电动车动力电池的自动入库、电池识别、自动上架充电、充满电的电池自动出库等换电控制功能。
[0008]参见现有专利申请(申请公布号CN102152776A)公开了一种电动汽车电池更换站的电池更换系统及其更换方法，参见说明书的第21段以及附图1
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2，该电池更换系统包括充电架、堆垛设备、暂存架、换电设备、充电机系统等，堆垛设备在充电架和暂存架之间搬运电池，换电设备在暂存架和电动汽车之间搬运电池；具体地，该方案的电动汽车电池更换流程为：电动汽车驶入电池更换站后，先对标识车辆电池信息的RFID(射频识别)进行识别，以查找充电架上相对应型号的电池。电池汽车待充电电池由换电设备从车上搬运至暂存架，并由堆垛设备从暂存架搬运至充电架进行电池充电。同时，充电架上充满电的电池由堆垛设备从充电架搬运至暂存架，并由换电设备从暂存架搬运至电动汽车上。
[0009]然而，上述的自动换电方案普遍存在换电效率不高，自动拿取电池的控制流程不够精细化和精准化，不能满足较高需求的拿取电池换电场景。

技术实现思路

[0010]本专利技术要解决的技术问题是为了克服现有技术中电池转运设备拿取电池的控制要么基于人工方式实现，存在换电效率较低、耗时较长、人工投入成本较高的缺陷；要么基于上述的自动换电方案实现，存在换电效率不高，自动拿取电池的控制流程不够精细化和精准化，不能满足较高需求的拿取电池换电场景的缺陷，提供一种换电站的电池仓内电池拿取控制方法及系统。
[0011]本专利技术是通过下述技术方案来解决上述技术问题：
[0012]本专利技术提供一种换电站的电池仓内电池拿取控制方法，所述换电站包括用于进行电池包拆卸或安装的换电设备、具有仅沿竖直方向设置的复数个电池仓位的电池架、在所述电池仓位之间或与所述换电设备之间进行电池转运的转运设备，所述电池仓内电池拿取控制方法包括：
[0013]获取对换电车辆匹配待安装电池包的转运指令；
[0014]基于所述电池仓位的仓位信息获取目标仓位；
[0015]控制所述转运设备升降移动至所述目标仓位并拿取所述目标仓位中存放的电池包。
[0016]在换电车辆驶入换电站后，以接收的与当前换电车辆相适配的电池包的转运指令为电池拿取控制的触发条件，自动基于电池仓位的仓位信息获取目标仓位，并及时控制转运设备只需要沿竖直方向升降就可以到目标仓位拿取电池包，即能够自动且及时地锁定待拿取电池包的目标仓位，保证了电池拿取位置获取的及时性以及准确性，提高了电池拿取过程的控制效率，进而提高了换电站中电池包的管理效率。
[0017]较佳地，所述仓位信息包括以下信息中的至少一种：仓位所处电池架的位置信息、仓位的使用状态以及供存放电池包的电池类型，所述基于所述电池仓位的仓位信息获取目标仓位的步骤包括：
[0018]根据所述仓位的位置信息，选择距离所述转运设备当前位置小于第一预设距离的仓位作为目标仓位；和/或，
[0019]根据所述仓位的使用状态，选择有电池且该电池电量大于第一预设电量的仓位作为目标仓位；和/或，
[0020]根据所述仓位的电池类型，选择符合所述电池类型的仓位作为目标仓位。
[0021]将电池仓位所处电池架的位置信息、仓位的使用状态(被占用状态和未被占用状态)以及存放电池包的电池类型(不同尺寸大小的电池包)等参数信息，作为每个电池仓位的特征参数，考量每个电池仓位中存放的电池包是否被拿取、是否属于所需电池类型、拿取过程耗时(距离越远，所需时长越长)等，以便于及时且合理地选取出待拿取电池包的具体仓位，保证了电池拿取位置的及时性和准确性，进而提高了整个电池拿取过程的控制效率。
[0022]较佳地，所述基于所述电池仓位的仓位信息获取目标仓位的步骤包括：
[002本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种换电站的电池仓内电池拿取控制方法，所述换电站包括用于进行电池包拆卸或安装的换电设备、具有仅沿竖直方向设置的复数个电池仓位的电池架、在所述电池仓位之间或与所述换电设备之间进行电池转运的转运设备，其特征在于，所述电池仓内电池拿取控制方法包括：获取对换电车辆匹配待安装电池包的转运指令；基于所述电池仓位的仓位信息获取目标仓位；控制所述转运设备升降移动至所述目标仓位并拿取所述目标仓位中存放的电池包。2.如权利要求1所述的换电站的电池仓内电池拿取控制方法，其特征在于，所述仓位信息包括以下信息中的至少一种：仓位所处电池架的位置信息、仓位的使用状态以及供存放电池包的电池类型，所述基于所述电池仓位的仓位信息获取目标仓位的步骤包括：根据所述仓位的位置信息，选择距离所述转运设备当前位置小于第一预设距离的仓位作为目标仓位；和/或，根据所述仓位的使用状态，选择有电池且该电池电量大于第一预设电量的仓位作为目标仓位；和/或，根据所述仓位的电池类型，选择符合所述电池类型的仓位作为目标仓位。3.如权利要求2所述的换电站的电池仓内电池拿取控制方法，其特征在于，所述基于所述电池仓位的仓位信息获取目标仓位的步骤包括：根据所述电池仓位的仓位信息和所存放电池包的电池信息生成电池拿取策略，并根据所述电池拿取策略确定所述目标仓位。4.如权利要求3所述的换电站的电池仓内电池拿取控制方法，其特征在于，所述根据所述电池仓位的仓位信息和所存放电池包的电池信息生成电池拿取策略的步骤包括：根据所述电池信息、仓位所处电池架的位置信息、仓位的使用状态以及供存放电池包的电池类型得到至少一个待定目标仓位，并按第一预设规则确定至少一个待定目标仓位的拿取优先级，以拿取优先级最高的待定目标仓位作为目标仓位。5.如权利要求1所述的换电站的电池仓内电池拿取控制方法，其特征在于，所述换电站由上箱体和下箱体拼接而成，所述上箱体和所述下箱体拼接后形成上下贯穿的相通空间，所述电池架设...

【专利技术属性】
技术研发人员：张建平，林彦之，曹曼，
申请(专利权)人：奥动新能源汽车科技有限公司，
类型：发明
国别省市：