[發明專利]一種電動汽車電池更換監控方法及其監控系統

有效

• 申請號: 201210333456.0
• 申請日: 2012-09-10
• 公開（公告）號: CN102890482A
• 公開（公告）日: 2013-01-23
• 發明（設計）人: 趙明宇;汪映輝;路致遠;王剛;孫廣明;儲毅;何陽;李浩
• 申請（專利權）人: 中國電力科學研究院;國家電網公司
• 主分類號: G05B19/418
• 分類號: G05B19/418
• 代理公司: 北京安博達知識產權代理有限公司 11271
• 代理人: 徐國文

技術領域

本發明涉及電動汽車電池更換技術，具體涉及一種電動汽車電池更換監控方法及其監控系統。

背景技術

電動汽車電池更換是一個復雜的過程，包括車輛引導、車輛定位、獲取電池箱需求信息、傳送電池箱、裝卸電池箱、繳費結算、引導車輛出站、電池箱管理等一系列環節，且涉及車輛、電池箱更換設備、電池箱、充電架、充電機等眾多設備，各個環節及設備之間的交互錯綜復雜，且電池的傳送和裝卸必須按照一定的邏輯進行，如何協調各個環節和控制邏輯，實現電池更換全流程的自動化控制，且保障電池更換過程的安全可靠是一個難題。

目前雖然大多數建成投運的電動汽車電池更換站內都配備了專用的機器人設備來完成電池的搬運與裝卸工作，然而并沒有實現整個電池更換過程的自動化。機器人設備只是根據運行人員的指令完成電池的傳送、拆卸、安裝等動作，整個電池更換過程需要較多的人工干預，如檢查判斷各種中間狀態和操作邏輯，登記更換的電池箱信息等。因而效率低下，更換操作的安全性和可靠性得不到保障，顯然無法適應規模化電動汽車運營的要求。

發明內容

針對現有技術的不足，本發明提供了一種電動汽車電池更換監控方法及其監控系統，本發明基于狀態機和事件驅動流程鏈技術，實現了電動汽車電池更換全流程的自動控制，解決了電池更換操作自動化程度較低的問題，極大的提高了電池更換的效率和可靠性。

本發明的目的是采用下述技術方案實現的：

一種電動汽車電池更換監控方法，其改進之處在于，所述電池更換監控方法基于事件驅動流程鏈進行建模；所述監控方法包括下述步驟：

A、電動汽車駛入電池更換站；

B、掃描電動汽車的RFID標簽；

C、根據所述RFID標簽認證電動汽車信息；

D、判斷電動汽車認證是否成功；

E、檢查電動汽車所需的電池箱是否充滿電；

F、引導電動汽車就位；

G、提示電動汽車等待；

H、電動汽車準備就緒；

I、為電動汽車更換電池；

J、電池更換完畢，進行繳費結算；

K、引導電動汽車駛出電池更換站。

其中，所述步驟B中，電池更換站入口處的RFID掃描儀掃描并讀取電動汽車的RFID標簽。

其中，所述步驟D中，若電動汽車認證成功，則進行步驟E，否則，輸出電動汽車認證失敗信息，并登記電動汽車的車輛信息再進入步驟E。

其中，所述步驟E中，若電動汽車所需的電池箱已經充滿電，則進行步驟F，否則，進行步驟G。

其中，所述監控方法包含三個層次：整體流程監控、電池更換操作過程監控和換電機器人設備監控；所述三個層次均采用狀態機進行描述。

其中，所述整體流程監控指的是電動汽車駛入電池更換站到駛出電池更換站的整個過程；所述整體流程監控用流程監控模塊的狀態機進行描述。

其中，所述電池更換操作過程監控指的是電池傳送機器人和更換機器人設備完成電動汽車電池的更換，并將換下的電池傳送到電池架進行充電；所述電池更換操作過程監控用操作監控模塊的狀態機進行描述。

其中，所述換電機器人設備監控指的是在機器人設備進行操作時保證可靠性；所述換電機器人設備監控用換電設備監控模塊的狀態機進行描述。

其中，所述換電設備監控模塊的狀態機分別與流程監控模塊的狀態機和操作監控模塊的狀態機進行通信。

本發明基于另一目的提供的一種電動汽車電池更換監控系統，其改進之處在于，所述監控系統包括工作站、外部系統、數據庫、人機交互接口、外部通信接口、數據庫接口、消息處理與分發模塊、流程監控模塊、操作過程監控模塊和換電設備監控模塊；

所述工作站通過人機交互接口與消息處理與分發模塊進行通信；所述外部系統通過外部通信接口與消息處理與分發模塊進行通信；所述數據庫通過數據庫接口與消息處理與分發模塊進行通信；所述消息處理與分發模塊把信息分別分發給流程監控模塊、操作過程監控模塊和換電設備監控模塊；

所述監控系統是基于QP量子框架實現的。

其中，通過所述人機交互接口與工作站的操作員進行交互；所述消息處理與分發模塊通過所述外部通信接口接收電動汽車換電請求、RFID掃描信息和安防系統聯動警告信號。

其中，所述外部通信接口為網絡串口；所述外部系統包括電動汽車、RFID掃描儀和安防系統。