基于PLC控制的电动汽车自动换电池机构的换电池方法技术

本发明专利技术属于机械自动化领域，具体涉及一种基于PLC控制的电动汽车自动换电池机构的换电池方法。本发明专利技术中的更换一组电池按照换电池过程的工艺顺序依次包括以下步骤：汽车待机、汽车取电池、电池仓待机、电池仓放电池、电池仓二次待机、电池仓取电池、汽车二次待机、汽车放电池；机械手根据以上步骤能够准确的、快速的、安全的完成电动汽车换电池工作。

【技术实现步骤摘要】
基于PLC控制的电动汽车自动换电池机构的换电池方法
本专利技术属于机械自动化领域，具体涉及一种基于PLC控制的电动汽车自动换电池机构的换电池方法。
技术介绍
随着人们对环境保护的意识越来越强，环境污染和资源的问题受到人们的极大关注。汽车行业节能减排形势的日益严峻，发展节能环保型汽车成为汽车产业发展的必然选择。目前，以电能为代表的新能源的节能环保型汽车作为动力与储能电池产业终端应用产品，已成为国家鼓励发展的新兴战略性产业。电动汽车的续航能力是电动汽车行业需要解决的一个重要问题，电动汽车的蓄电电池的充电和换电环节关系到整个电动汽车产业的普及和推广。利用专门的电池更换设备，无人值守的情况下实现全自动将电动汽车耗尽的电池组直接更换为充换电站内已充满电的电池组，是电动汽车充换电站的技术发展方向。
技术实现思路
为解决
技术介绍
中问题，本专利技术提出一种能准确的、快速的、安全的基于PLC控制的电动汽车自动换电 池机构的换电池方法。本专利技术的具体技术方案是:基于PLC控制的电动汽车自动换电池机构的换电池方法，更换一组电池按照换电池过程的工艺顺序依次包括以下步骤:汽车待机、汽车取电池、电池仓待机、电池仓放电池、电池仓二次待机、电池仓取电池、汽车二次待机、汽车放电池；I】汽车待机；1.1)当电动汽车驶入指定位置后，换电池机构自动运行，首先，上位机将汽车待机位机械手坐标数据以及汽车待机的指令分别发送至PLC的坐标数据存储区以及指令存储区；1.2)机械手接收PLC发送的开始执行汽车待机的指令后，PLC首先检测存储在其指令存储区的指令和当前机械手需要执行的指令是否相同；若相同，则取出存储在坐标数据存储区中的汽车待机位机械手的坐标数据作为机械手需要完成汽车待机指令的位置坐标；若不同，PLC则处于等待状态直至超时报警；1.3)机械手移动至汽车待机位完成汽车待机的动作，同时，PLC指令存储区的数据自动清零，上位机检测到PLC指令存储区的数据为零后将处理好的汽车取电池位机械手的坐标数据和汽车取电池的指令分别发送至PLC的坐标数据存储区以及指令存储区；并做好汽车取电池的准备；2】汽车取电池；2.1)机械手接收PLC发送的开始执行汽车取电池的指令后，PLC首先检测存储在其指令存储区的指令和当前PLC需要执行的指令是否相同；若相同，则取出存储在坐标数据存储区中的汽车取电池位机械手的坐标数据作为机械手需要完成汽车取电池指令的位置坐标；若不同，PLC则处于等待状态直至超时报警；2.2)机械手移动至汽车取电池位，将待换电池从电动汽车内取出，当汽车取电池动作完成后，PLC指令存储区的数据自动清零，上位机检测到PLC指令存储区的数据为零后将处理好的电池仓待机位机械手的坐标数据和电池仓待机的指令分别发送至PLC的坐标数据存储区以及指令存储区；并做好电池仓待机的准备；3】电池仓待机；3.1)机械手接收PLC发送的开始执行电池仓待机的指令后，PLC首先检测存储在其指令存储区的指令和当前PLC需要执行的指令是否相同；若相同，则取出存储在坐标数据存储区中的电池仓待机位机械手的坐标数据作为机械手需要完成电池仓待机指令的位置坐标；若不同，PLC则处于等待状态直至超时报警；3.2)机械手移动至电池仓待机位，同时，PLC指令储存区的指令自动清零；上位机检测到PLC指令储存区的数据为零后将处理好的电池仓放电池位机械手的坐标数据和电池仓放电池的指令分别发送至PLC的坐标数据存储区以及指令存储区，并做好电池仓放电池的准备；4】电池仓放电池；4.1)机械手接收PLC发送的开始执行电池仓放电池的指令后，PLC首先检测存储在其指令存储区的指令和当前PLC需要执行的指令是否相同；若相同，则取出存储在坐标数据存储区中的电池仓放电池位机械手的坐标数据作为机械手需要完成电池仓放电池指令的位置坐标；若不同，PLC则处于等待状态直至超时报警；4.2)机械手移动至电池仓放电池位，将从电动汽车中取出的待换电池放入电池仓内后退出电池仓，同时，PLC指令储存区的指令自动清零；上位机检测到PLC指令储存区的数据为零后将处理好的电池仓二次待机位机械手的坐标数据和电池仓二次待机的指令分别发送至PLC的坐标数据存储区以及指令存储区，并做好电池仓二次待机的准备；5】电池仓二次待机；5.1)机械手接收PLC发送的开始执行电池仓二次待机的指令后，PLC首先检测存储在其指令存储区的指令和当前PLC需要执行的指令是否相同；若相同，则取出存储在坐标数据存储区中的电池仓二次待机位机械手的坐标数据作为机械手需要完成电池仓二次待机指令的位置坐标；若不同， PLC则处于等待状态直至超时报警；5.2)机械手移动至电池仓二次待机位，同时，PLC指令储存区的指令自动清零；上位机检测到PLC指令储存区的数据为零后将处理好的电池仓取电池位机械手的坐标数据和电池仓取电池的指令分别发送至PLC的坐标数据存储区以及指令存储区，并做好电池仓取电池的准备；6】电池仓取电池；6.1)机械手接收PLC发送的开始执行电池仓取电池的指令后，PLC首先检测存储在其指令存储区的指令和当前PLC需要执行的指令是否相同；若相同，则取出存储在坐标数据存储区中的电池仓取电池位机械手的坐标数据作为机械手需要完成电池仓取电池指令的位置坐标；若不同，PLC则处于等待状态直至超时报警； 6.2)机械手移动至电池仓取电池位，将存放在电池仓内的新电池取出电池仓，当电池仓取电池动作完成后，PLC指令储存区的指令自动清零；上位机检测到PLC指令储存区的数据为零后将处理好的汽车二次待机位机械手的坐标数据和汽车二次待机的指令分别发送至PLC的坐标数据存储区以及指令存储区，并做好汽车二次待机的准备；7】汽车二次待机7.1)机械手接收PLC发送的开始执行汽车二次待机的指令后，PLC首先检测存储在其指令存储区的指令和当前PLC需要执行的指令是否相同；若相同，则取出存储在坐标数据存储区中的汽车二次待机位机械手的坐标数据作为机械手需要完成汽车二次待机指令的位置坐标；若不同，PLC则处于等待状态直至超时报警；7.2)机械手移动至汽车二次待机位，同时，PLC指令储存区的指令自动清零；上位机检测到PLC指令储存区的数据为零后将处理好的汽车放电池位机械手的坐标数据和汽车放电池的指令分别发送至PLC的坐标数据存储区以及指令存储区，并做好汽车放电池的准备；8】汽车放电池；8.1)机械手接收PLC发送的开始执行汽车放电池的指令后，PLC首先检测存储在其指令存储区的指令和当前PLC需要执行的指令是否相同；若相同，则取出存储在坐标数据存储区中的汽车放电池位机械手的坐标数据作为机械手需要完成汽车放电池指令的位置坐标；若不同，PLC则处于等待状态直至超时报警；8.2)机械手移动至汽车放电池位，将从电池仓内取出的新电池放入电动汽车内，在汽车放电池动作完成后，PLC指令储存区的指令自动清零，机械手退出电动汽车并移动至初始待机位。上述步骤1.3)机械手执行汽车待机指令对应具体的动作是:通过PLC的程序设定，机械手按照先俯仰、再X轴方向、再Z轴方向、再旋转、最后Y轴方向的顺序从初始待机位移动到达汽车待机位，完成汽车待机动作。上述步骤2.2)机械手执行汽车取电池指令对应的具体动作是:通过PLC的程序设定，机械手本文档来自技高网...

【技术保护点】
基于PLC控制的电动汽车自动换电池机构的换电池方法，其特征在于，更换一组电池按照换电池过程的工艺顺序依次包括以下步骤：汽车待机、汽车取电池、电池仓待机、电池仓放电池、电池仓二次待机、电池仓取电池、汽车二次待机、汽车放电池；1】汽车待机；1.1）当电动汽车驶入指定位置后，换电池机构自动运行，首先，上位机将汽车待机位机械手坐标数据以及汽车待机的指令分别发送至PLC的坐标数据存储区以及指令存储区；1.2）机械手接收PLC发送的开始执行汽车待机的指令后，PLC首先检测存储在其指令存储区的指令和当前机械手需要执行的指令是否相同；若相同，则取出存储在坐标数据存储区中的汽车待机位机械手的坐标数据作为机械手需要完成汽车待机指令的位置坐标；若不同，PLC则处于等待状态直至超时报警；1.3）机械手移动至汽车待机位完成汽车待机的动作，同时，PLC指令存储区的数据自动清零，上位机检测到PLC指令存储区的数据为零后将处理好的汽车取电池位机械手的坐标数据和汽车取电池的指令分别发送至PLC的坐标数据存储区以及指令存储区；并做好汽车取电池的准备；2】汽车取电池；2.1）机械手接收PLC发送的开始执行汽车取电池的指令后，PLC首先检测存储在其指令存储区的指令和当前PLC需要执行的指令是否相同；若相同，则取出存储在坐标数据存储区中的汽车取电池位机械手的坐标数据作为机械手需要完成汽车取电池指令的位置坐标；若不同，PLC则处于等待状态直至超时报警；2.2）机械手移动至汽车取电池位，将待换电池从电动汽车内取出，当汽车取电池动作完成后，PLC指令存储区的数据自动清零，上位机检测到PLC指令存储区的数据为零后将处理好的电池仓待机位机械手的坐标数据和电池仓待机的指令分别发送至PLC的坐标数据存储区以及指令存储区；并做好电池仓待机的准备；3】电池仓待机；3.1）机械手接收PLC发送的开始执行电池仓待机的指令后，PLC首先检测存储在其指令存储区的指令和当前PLC需要执行的指令是否相同；若相同，则取出存储在坐标数据存储区中的电池仓待机位机械手的坐标数据作为机械手需要完成电池仓待机指令的位置坐标；若不同，PLC则处于等待状态直至超时报警；3.2）机械手移动至电池仓待机位，同时，PLC指令储存区的指令自动清零；上位机检测到PLC指令储存区的数据为零后将处理好的电池仓放电池位机械手的坐标数据和电池仓放电池的指令分别发送至PLC的坐标数据存储区以及指令存储区，并做好电池仓放电池的准备；4】电池仓放电池；4.1）机械手接收PLC发送的开始执行电池仓放电池的指令后，PLC首先检测存储在其指令存储区的指令和当前PLC需要执行的指令是否相同；若相同，则取出存储在坐标数据存储区中的电池仓放电池位机械手的坐标数据作为机械手需要完成电池仓放电池指令的位置坐标；若不同，PLC则处于等待状态直至超时报警；4.2）机械手移动至电池仓放电池位，将从电动汽车中取出的待换电池放入电池仓内后退出电池仓，同时，PLC指令储存区的指令自动清零；上位机检测到PLC指令储存区的数据为零后将处理好的电池仓二次待机位机械手的坐标数据和电池仓二次待机的指令分别发送至PLC的坐标数据存储区以及指令存储区，并做好电池仓二次待机的准备；5】电池仓二次待机；5.1）机械手接收PLC发送的开始执行电池仓二次待机的指令后，PLC首先检测存储在其指令存储区的指令和当前PLC需要执行的指令是否相同；若相同，则取出存储在坐标数据存储区中的电池仓二次待机位机械手的坐标数据作为机械手需要完成电池仓二次待机指令的位置坐标；若不同，PLC则处于等待状态直至超时报警；5.2）机械手移动至电池仓二次待机位，同时，PLC指令储存区的指令 自动清零；上位机检测到PLC指令储存区的数据为零后将处理好的电池仓取电池位机械手的坐标数据和电池仓取电池的指令分别发送至PLC的坐标数据存储区以及指令存储区，并做好电池仓取电池的准备；6】电池仓取电池；6.1）机械手接收PLC发送的开始执行电池仓取电池的指令后，PLC首先检测存储在其指令存储区的指令和当前PLC需要执行的指令是否相同；若相同，则取出存储在坐标数据存储区中的电池仓取电池位机械手的坐标数据作为机械手需要完成电池仓取电池指令的位置坐标；若不同，PLC则处于等待状态直至超时报警；6.2）机械手移动至电池仓取电池位，将存放在电池仓内的新电池取出电池仓，当电池仓取电池动作完成后，PLC指令储存区的指令自动清零；上位机检测到PLC指令储存区的数据为零后将处理好的汽车二次待机位机械手的坐标数据和汽车二次待机的指令分别发送至P...

【技术特征摘要】
1.基于PLC控制的电动汽车自动换电池机构的换电池方法，其特征在于，更换一组电池按照换电池过程的工艺顺序依次包括以下步骤:汽车待机、汽车取电池、电池仓待机、电池仓放电池、电池仓二次待机、电池仓取电池、汽车二次待机、汽车放电池；. 1】汽车待机；. 1.1)当电动汽车驶入指定位置后，换电池机构自动运行，首先，上位机将汽车待机位机械手坐标数据以及汽车待机的指令分别发送至PLC的坐标数据存储区以及指令存储区；. 1.2)机械手接收PLC发送的开始执行汽车待机的指令后，PLC首先检测存储在其指令存储区的指令和当前机械手需要执行的指令是否相同； 若相同，则取出存储在坐标数据存储区中的汽车待机位机械手的坐标数据作为机械手需要完成汽车待机指令的位置坐标； 若不同，PLC则处于等待 状态直至超时报警；. 1.3)机械手移动至汽车待机位完成汽车待机的动作，同时，PLC指令存储区的数据自动清零，上位机检测到PLC指令存储区的数据为零后将处理好的汽车取电池位机械手的坐标数据和汽车取电池的指令分别发送至PLC的坐标数据存储区以及指令存储区；并做好汽车取电池的准备； . 2】汽车取电池；. 2.1)机械手接收PLC发送的开始执行汽车取电池的指令后，PLC首先检测存储在其指令存储区的指令和当前PLC需要执行的指令是否相同； 若相同，则取出存储在坐标数据存储区中的汽车取电池位机械手的坐标数据作为机械手需要完成汽车取电池指令的位置坐标； 若不同，PLC则处于等待状态直至超时报警；. 2.2)机械手移动至汽车取电池位，将待换电池从电动汽车内取出，当汽车取电池动作完成后，PLC指令存储区的数据自动清零，上位机检测到PLC指令存储区的数据为零后将处理好的电池仓待机位机械手的坐标数据和电池仓待机的指令分别发送至PLC的坐标数据存储区以及指令存储区；并做好电池仓待机的准备； . 3】电池仓待机； . 3.1)机械手接收PLC发送的开始执行电池仓待机的指令后，PLC首先检测存储在其指令存储区的指令和当前PLC需要执行的指令是否相同； 若相同，则取出存储在坐标数据存储区中的电池仓待机位机械手的坐标数据作为机械手需要完成电池仓待机指令的位置坐标； 若不同，PLC则处于等待状态直至超时报警； . 3.2)机械手移动至电池仓待机位，同时，PLC指令储存区的指令自动清零；上位机检测到PLC指令储存区的数据为零后将处理好的电池仓放电池位机械手的坐标数据和电池仓放电池的指令分别发送至PLC的坐标数据存储区以及指令存储区，并做好电池仓放电池的准备； . 4】电池仓放电池； . 4.1)机械手接收PLC发送的开始执行电池仓放电池的指令后，PLC首先检测存储在其指令存储区的指令和当前PLC需要执行的指令是否相同； 若相同，则取出存储在坐标数据存储区中的电池仓放电池位机械手的坐标数据作为机械手需要完成电池仓放电池指令的位置坐标； 若不同，PLC则处于等待状态直至超时报警； .4.2)机械手移动至电池仓放电池位，将从电动汽车中取出的待换电池放入电池仓内后退出电池仓，同时，PLC指令储存区的指令自动清零；上位机检测到PLC指令储存区的数据为零后将处理好的电池仓二次待机位机械手的坐标数据和电池仓二次待机的指令分别发送至PLC的坐标数据存储区以及指令存储区，并做好电池仓二次待机的准备； 5】电池仓二次待机； .5.1)机械手接收PLC发送的开始执行电池仓二次待机的指令后，PLC首先检测存储在其指令存储区的指令和当前PLC需要执行的指令是否相同； 若相同，则取出存储在坐标数据存储区中的电池仓二次待机位机械手的坐标数据作为机械手需要完成电 池仓二次待机指令的位置坐标； 若不同，PLC则处于等待状态直至超时报警； .5.2)机械手移动至电池仓二次待机位，同时，PLC指令储存区的指令自动清零；上位机检测到PLC指令储存区的数据为零后将处理好的电池仓取电池位机械手的坐标数据和电池仓取电池的指令分别发送至PLC的坐标数据存储区以及指令存储区，并做好电池仓取电池的准备； 6】电池仓取电池； .6.1)机械手接收PLC发送的开始执行电池仓取电池的指令后，PLC首先检测存储在其指令存储区的指令和当前PLC需要执行的指令是否相同； 若相同，则取出存储在坐标数据存储区中的电池仓取电池位机械手的坐标数据作为机械手需要完成电...

【专利技术属性】
技术研发人员：高峥，张强，罗华，屈明明，燕小强，
申请(专利权)人：西安航天精密机电研究所，
类型：发明
国别省市：