[發明專利]基于PLC控制的電動汽車自動換電池系統故障的處理方法

有效

• 申請號: 201310629489.4
• 申請日: 2013-11-28
• 公開（公告）號: CN103699047A
• 公開（公告）日: 2014-04-02
• 發明（設計）人: 高崢;林洪怡;屈明明;羅華
• 申請（專利權）人: 西安航天精密機電研究所
• 主分類號: G05B19/05
• 分類號: G05B19/05
• 代理公司: 西安智邦專利商標代理有限公司 61211
• 代理人: 王少文

技術領域

本發明屬于機械自動化領域，具體涉及一種基于PLC控制的電動汽車自動換電池系統故障的處理方法。

背景技術

隨著人們對環境保護的意識越來越強，環境污染和資源的問題受到人們的極大關注。汽車行業節能減排形勢的日益嚴峻，發展節能環保型汽車成為汽車產業發展的必然選擇。目前，以電能為代表的新能源的節能環保型汽車作為動力與儲能電池產業終端應用產品，已成為國家鼓勵發展的新興戰略性產業。

目前，電動汽車的續航能力是電動汽車行業需要解決的一個重要問題，國家電網公司提出了“換電為主、插充為輔、集中充電、統一配送，通過智能電網、物聯網和交通網的‘三網’技術融合，實施信息化、自動化和網絡化的‘三化’管理，實現對電動汽車用戶跨區域全覆蓋的同網、同質和同價的‘三同’服務”的建設方針。電動汽車的蓄電電池的充電和換電環節關系到整個電動汽車產業的普及和推廣。利用專門的電池更換設備，無人值守的情況下實現全自動將電動汽車耗盡的電池組直接更換為充換電站內已充滿電的電池組，是電動汽車充換電站的技術發展方向。

充電電池的更換可以依靠人工或者機械設備來完成。每個電池箱重約80公斤，如果采用人工勞動強度相當大，而且存在很大的安全隱患，不適合現代化的生產程式。只能采用機械設備，這樣不僅可以提高效率，而且確保操作工人的安全，是現代工業廣泛采用的一種方式，也是提升新能源運用水準和科技含量的重要標向。

在初期電動汽車電池的更換基本采用人工輔助機器的方式實現。雖然人工參與增加了電池更換的靈活性，但同時也增加了人工成本，降低了電池更換的效率。另外由于單塊電池的重量大，這增加了工人的勞動強度與換電工作的危險性，而采用自動設備不僅提高了效率，而且可以確保操作工人的安全，因此研究能夠快速更換電池提高了電池更換效率的自動設備尤為重要。

在自動換電池系統的換電池工作過程中，不可避免會出現各種類型的報警事件，如設備氣壓不足或位置偏差產生吸取失敗、因傳感器松動、靈敏度降低產生動作超時等，此類故障是換電池系統工作過程中比較常見的故障。相比通訊故障、伺服故障或危險狀況下的急停等無法繼續進行的嚴重故障，它們是一般故障。

通常，從自動換電池系統工作開始到完成需要大概4分鐘左右（大約70步的換電動作），在這一工作過程中，不可避免的會遇到上述的一般故障，當自動換電池系統出現一般故障時，按照常規方法，對電池倉和汽車的電池信息要重新確認，執行了一半或即將完成的動作全部作廢，全自動換電池系統重新開始工作，這樣既浪費大量時間，同時也不能確保在下一次工作中不出現類似的故障。

發明內容

為解決背景技術的問題，本發明提出一種當自動換電池系統在工作過程中出現一般故障時，只作暫停處理，不退出全自動運行環境，當前換電動作故障解除后能接著執行下一步換電動作的基于PLC控制的電動汽車自動換電池系統故障的處理方法。

本發明的具體技術方案是：

一種基于PLC控制的電動汽車自動換電池系統故障的處理方法，其特征在于，包括以下步驟：

步驟1】首先，將出現的各種故障數據信息儲存在PLC的故障儲存單元中；

步驟2】當自動換電池系統在執行某一步動作發生故障時，PLC中的故障檢測單元對故障類型進行檢測，其具體的是：

步驟2.1）當檢測到故障類型為嚴重故障時，故障檢測單元給上位機發出嚴重故障信號，系統退出自動運行環境，自動換電池系統停止工作，自動換電池系統回退到初始的狀態，待故障排除后，從第一步重新開始工作；

步驟2.2）當檢測到故障類型為一般故障時，故障檢測單元給上位機發出一般故障信號,系統繼續在自動運行環境運行；PLC立刻暫停當前執行的動作，同時故障檢測單元發送人工干預信號給自動換電池系統中的人機交互界面，人機交互界面此時顯示故障的具體類型以及提供人工故障排除的指令；然后，操作人員通過人機界面發出故障排除指令對出現故障進行處理；

步驟3】當完成步驟2.2）后，當前故障排除，操作人員通過人機界面發出系統復位指令，自動換電池系統自動開始執行下一步動作，直至遇到下一次故障，則重復步驟2】或者直至整個自動換電池動作的完成。

本發明的有益效果是：

1、本發明將自動換電池系統中出現的故障分為常見的一般故障和不常見嚴重故障兩種，對于一般故障作暫停當前動作處理，故障解決后可以繼續運行，大大提高換電效率，節約了寶貴的換電時間。

2、本發明在暫停當前動作時，采取人工干預的方式，對出現問題的當前動作繼續完成，從而系統繼續執行接下來的動作，保證了動作的可靠性和連續性。