[發明專利]電動汽車充電電池的智能更換系統

有效

• 申請號: 201310208373.3
• 申請日: 2013-05-29
• 公開（公告）號: CN103302671A
• 公開（公告）日: 2013-09-18
• 發明（設計）人: 孫影
• 申請（專利權）人: 浙江瓿達科技有限公司
• 主分類號: B25J9/18
• 分類號: B25J9/18;B25J13/08;B60S5/06
• 代理公司: 浙江永鼎律師事務所 33233
• 代理人: 王梨華;陳麗霞

技術領域

本發明涉及了一種電動汽車充電電池的智能更換系統。

背景技術

在國際社會倡導低碳經濟和國家節能減排的戰略環境下，電動汽車發展已經成為我國低碳經濟與新能源利用的重點發展方向，更換電動汽車充電電池是至關重要的，其中電動汽車電池更換系統是為電動汽車快速更換電池箱進行充電換電的系統，這種系統工作起來不僅方便而且快捷，然而大多數的智能系統存在很多問題，如精度和安全系數都不高，還浪費了大量的財力物力，這就導致了整個系統的效率不高。

“BUD智能電動汽車換電系統”是根據國家發展純電動汽車的政策方向，分析當前制約電動汽車產業發展的要素，結合大批量底盤換電型純電動汽車集中投放所產生的配套需求，從建設智能充換電服務網絡入手，所研發的一整套智能化換電系統。為純電動汽車的電池更換作業提供穩定、高效的配套服務，實現“集中充電、統一配送、換電為主、插充為輔”的運營模式。

公司從電動汽車換電系統入手，致力于發展智能裝備產業。公司產品已完成制造，經檢測機構檢測符合國家標準和行業規范，經國家電網、杭州大有科技、杭州市電動汽車服務公司等用戶使用，反映良好。浙江瓿達科技有限公司的“BUD智能換電系統”通過對現有人工充換電設施的改造，讓底盤型純電動汽車的換電服務實現全自動化，作業過程高效便捷，能夠為國家電網電動汽車產業的發展提供優質服務保障，并可在全國范圍內進行復制推廣。

發明內容

本發明針對現有換電技術中精度與安全系數不高、換電時間過長、場地要求嚴格，提供了一種電動汽車充電電池的智能更換系統。

為了解決上述技術問題，本發明通過下述技術方案得以解決：

電動汽車充電電池的智能更換系統，包括前臺操作系統和后臺支撐系統，前臺操作系統包括上位機系統、配電控制系統、視覺識別系統、機器人系統、安防系統和電池倉系統；

上位機系統用于換電設備管理、換電流程管理、換電流程控制、子系統狀態監控、子系統異常告警處理、換電記錄數據管理、電池取放策略管理、員工插卡換電管理和子系統運行調測管理；

配電控制系統由弱電控制柜、強電控制柜、現場操作臺三部分組成。該子系統控制現場車位所有電器，包括上位機子系統，空壓機，干燥機，機器人子系統，視頻定位子系統，安防子系統，以及現場操作臺。系統保證穩定可靠運行，有應急保護裝置，緊急情況下可以停止機器人，并且現場聲光報警；

配電控制系統：用于控制現場所有電器，監控現場各項電氣工作數據；

視覺識別系統：用于空間定位及測量；

機器人系統：用于更換或補充電池；

安防系統：用于監控操作現場，并在運行過程中保證現場安全；

電池倉系統：主要用于存放電池并對電池充電；

后臺支撐系統：采集現場換電數據，并接入中央數據庫。

上位機系統與配電控制系統采用《Modbus規約》進行數據交換，上位機系統分別與安防系統、視覺定位系統、機器人系統采用《換電系統通信規約》進行數據交換。

后臺支撐系統由運行管理系統，站內監控系統和站內生產系統組成，主要作用是起到管理匯總。

安防系統用于監控操作現場，并在運行過程中保證現場安全；在電動汽車充電站中，更換電池的工作由機械臂自動完成。在機械臂工作過程中，任何人員和物體進入機械臂的運行空間區域內則可能造成安全事故，本系統旨在杜絕此類事故的發生。于此同時對車輛進出換電站的過程進行監控。

作為優選，上位機系統硬件設備選用至少四核以上的服務器系統。

作為優選，配電控制系統由弱電配電系統、強電配電控制系統、換電操作臺三部分組成，弱電配電系統包括GGD標準機柜、上位機、安防服務器BUD-SE1、顯示器、PLC、UPS和路由器；強電配電控制系統安裝斷路器接觸器；換電操作臺提供智能換電系統操作按鍵。配電控制系統保證整個換電系統穩定可靠運行，有應急保護裝置，緊急情況下可以停止機器人，并且現場聲光報警。

作為優選，網絡交換機與電池中轉臺連接。電池中轉臺為換電池提供場地。

作為優選，視覺識別系統采用被動立體視覺技術，視覺識別系統包括硬件系統和軟件系統。視覺控制軟件操作視覺傳感器進行圖像采樣傳輸等工作，圖像處理定位算法軟件完成輸入的圖像數據的預處理、三維重建、立體識別及測量，然后通過一定的運算得出結果。