一种换电站控制方法及换电站与流程

1.本发明涉及电动车辆换电站技术领域，具体而言，涉及一种换电站控制方法及换电站。


背景技术：

2.目前，电动车辆主要有整车充电和更换电池两种能源补给模式。在整车充电模式中，交流慢充导致充电时间长且受到停车场地的限制，直流快充虽然通过大功率使得充电时间缩短，但对电网冲击较大，同时还会降低电池的使用寿命。在电池更换模式中，换电站可以通过与电网交互而实现有序充电，提高电力设备的综合利用效率，从而既能够快速对电动车辆进行能源补给，减少用户等待时间，又不会降低电池的使用寿命。因此，电池更换模式在我国城市的公共交通流域具有很高的推广价值和经济意义。
3.但是随着电池的使用时间日益增长、电池箱与充电底座电连接的磨损，在充电过程中发生短路的可能性也随之增加。发生短路时，电池温度持续升高，从而引发灾情，甚至导致充电站的爆炸。当前换电站都是有人值守，在发生电池热失控后，一般通过现场运维人员将异常电池运送到站外隔离，站内若出现险情，一般通过人工消灭险情。该种方式并不能针对无人值守的换电站进行有效的险情处理。


技术实现要素：

4.为解决无人值守换电站，充电过程中存在安全隐患的问题，本发明提供了一种换电站控制方法及换电站。
5.第一方面，本发明提供了一种换电站控制方法，包括：步骤s11，采集多个第一温度探头的温度值；其中，多个所述第一温度探头设置在多个充电底座的电连接头周侧；步骤s12，基于所述第一温度探头测量的温度大于第一温度阈值，第一累计时间开始计时；步骤s13，基于所述第一温度探头测量的温度大于所述第一温度阈值且所述第一累计时间大于第一时间阈值，换电机器人朝与所述第一温度探头对应的所述充电底座位置移动；步骤s14，基于所述第一温度探头测量的温度大于第二温度阈值且所述第一累计时间大于第二时间阈值，触发气溶胶安全装置降温。
6.在一些实施例中，所述换电站控制方法还包括：步骤s15，基于所述气溶胶安全装置触发，所述换电机器人抓取所述充电底座上的电池箱移动至待定区。
7.在一些实施例中，所述换电站控制方法还包括：步骤s131，基于所述第一温度探头测量的温度大于所述第二温度阈值，所述换电机器人的抓具抓住所述充电底座上的电池箱；其中，所述充电底座与所述第一温度探头对
应设置。
8.在一些实施例中，所述换电站控制方法包括：步骤s141，基于所述第一温度探头测量的温度大于所述第二温度阈值且所述第一累计时间大于第二时间阈值，所述换电机器人提升所述充电底座上的所述电池箱；其中，所述充电底座与所述第一温度探头对应设置。
9.在一些实施例中，所述换电站控制方法还包括：步骤s132，基于所述第一温度探头测量的温度大于所述第二温度阈值，控制所述充电底座上的所述电连接头电连接断开；其中，所述充电底座与所述第一温度探头对应设置。
10.在一些实施例中，所述换电站控制方法还包括：步骤s161，采集第二温度探头的温度值；其中，所述第二温度探头设置在与所述第一温度探头对应的所述充电底座的电连接头周侧；所述第二温度探头与所述充电底座的所述电连接头的距离大于所述第一温度探头与所述充电底座的所述电连接头的距离；步骤s162，基于所述第二温度探头测量的温度大于第三温度阈值，第二累计时间开始计时；步骤s163，基于第二温度探头测量的温度大于所述第三温度阈值且所述第二累计时间大于第三时间阈值，控制邻近所述充电底座的充电底座断开与电池箱电连接。
11.在一些实施例中，所述换电站控制方法还包括：步骤s17，基于所述第二温度探头测量的温度大于第四温度阈值且所述第二累计时间大于第四时间阈值，触发邻近所述充电底座的充电底座的气溶胶安全装置降温。
12.在一些实施例中，所述换电站控制方法还包括：步骤s18，基于所述气溶胶安全装置触发，警示装置发出警示信号。
13.在一些实施例中，所述换电站控制方法还包括：步骤s19，基于至少两个所述充电底座的所述第一温度探头测量的温度大于第二温度阈值，警示装置发出警示信号。
14.第二方面，本发明还提供一种换电站，所述换电站包括：充电仓、换电仓、电池箱、换电机器人、第一温度探头、气溶胶安全装置；所述充电仓与所述换电仓固定连接；所述换电机器人搬运所述电池箱在所述充电仓内和/或所述换电仓内移动；所述充电仓设置多个充电底座；所述电池箱与所述充电底座可拆卸电连接；所述充电底座包括电连接头；至少一个所述第一温度探头设置在一个所述电连接头周侧；至少一个所述气溶胶安全装置与一个所述充电底座可拆卸连接；所述气溶胶安全装置邻近所述电连接头。
15.为解决无人值守换电站，充电过程中存在安全隐患的问题，本发明有以下优点：1. 在每个充电底座的电连接头周侧设置第一温度探头，通过第一温度探头测量的温度来判断电池箱充电过程中电连接处的温度，从而有效地防范充电接触不良导致的高温情况发生。
16.2.在第一温度探头测量的温度大于第一温度阈值且持续一段时间，这样可以控制换电机器人移动至第一温度探头测量温度较高的充电底座附近，从而可以快速地应对险情的发生。
17.3.在第一温度探头测量的温度大于第二温度阈值且持续一段时间，这样可以触发
气溶胶安全装置来给温度较高的充电底座进行降温，防止险情进一步扩大。
附图说明
18.图1示出了一种实施例的换电站控制方法示意图；图2示出了另一种实施例的换电站控制方法示意图；图3示出了一种实施例的换电站示意图；图4示出了另一种实施例的换电站示意图；图5示出了一种实施例的充电底座和电池箱组合示意图；图6示出了一种实施例的充电底座、第一温度探头、气溶胶安全装置和第二温度探头组合示意图；图7示出了图6的局部位置示意图。
19.附图标记：10
ꢀꢀꢀꢀꢀ
换电仓；11
ꢀꢀꢀꢀꢀ
警示装置；20
ꢀꢀꢀꢀꢀ
充电仓；21
ꢀꢀꢀꢀꢀ
充电底座；211
ꢀꢀꢀꢀ
电连接头；22
ꢀꢀꢀꢀꢀ
待定区；30
ꢀꢀꢀꢀꢀ
气溶胶安全装置；31
ꢀꢀꢀꢀꢀ
第一温度探头；32
ꢀꢀꢀꢀꢀ
第二温度探头；40
ꢀꢀꢀꢀꢀ
电池箱；50
ꢀꢀꢀꢀꢀ
换电机器人。
具体实施方式
20.现在将参照若干示例性实施例来论述本公开的内容。应当理解，论述了这些实施例仅是为了使得本领域普通技术人员能够更好地理解且因此实现本公开的内容，而不是暗示对本公开的范围的任何限制。
21.如本文中所使用的，术语“包括”及其变体要被解读为意味着“包括但不限于”的开放式术语。术语“基于”要被解读为“至少部分地基于”。术语“一个实施例”和“一种实施例”要被解读为“至少一个实施例”。术语“另一个实施例”要被解读为“至少一个其他实施例”。
22.本实施例公开了一种换电站控制方法，如图1所示，可以包括：步骤s11，采集多个第一温度探头31的温度值；其中，多个第一温度探头31设置在多个充电底座21的电连接头211周侧；步骤s12，基于第一温度探头31测量的温度大于第一温度阈值，第一累计时间开始计时；步骤s13，基于第一温度探头31测量的温度大于第一温度阈值且第一累计时间大于第一时间阈值，换电机器人50朝与第一温度探头31对应的充电底座21位置移动；步骤s14，基于第一温度探头31测量的温度大于第二温度阈值且第一累计时间大
于第二时间阈值，触发气溶胶安全装置30降温。
23.在本实施例中，如图3、图4、图5、图6和图7所示，换电站可以包括充电仓20、换电仓10、电池箱40、换电机器人50、第一温度探头31、气溶胶安全装置30。当换电车辆需要更换电池箱40时，换电车辆可以驶入换电仓10内。换电机器人50可以将换电车辆上的电池箱40搬运至充电仓20内，并将其放置在空闲的充电底座21上进行充电，然后可以再将充满电的电池箱40从充电仓20内搬运至换电车辆上，从而完成整个换电过程。充电仓20内可以设置多个充电底座21。每个充电底座21都可以给电池箱40进行充电。充电底座21可以包括电连接头211，电池箱40通过电连接头211与充电底座21电连接而进行充电。在每个电连接头211的周侧可以设置第一温度探头31和气溶胶安全装置30。由于电池箱40与电连接头211电连接过程中可能接触不良而导致在该处发热，通过本实施例的换电站控制方法可以减少电池箱40充电过程中存在的安全隐患，换电站控制方法可以包括步骤s11至步骤s14，如图1所示，下文将对步骤s11至步骤s14详细说明：步骤s11，可以采集充电仓20中多个充电底座21的电连接头211周侧设置的第一温度探头31的温度值。通过采集的温度值可以判断电连接头211周侧的温度情况，从而判断电连接头211周侧是否有安全隐患。在另一些实施例中，一个充电底座21可以包括多个电连接头211（如图6所示的充电底座21包括4个电连接头211），在每个电连接头211周侧都可以设置第一温度探头31。通过采集多个第一温度探头31的温度值，这样可以更准确地判断出该充电底座21工作时的温度，进而可以准确地判断是否有安全隐患。
24.步骤s12，当第一温度探头31测量的温度大于第一温度阈值时，计时器可以开始记录时间，并可以将该记录时间定义为第一累计时间。第一累计时间记录期间，第一温度探头31测量的温度可以大于第一温度阈值。由于电连接头211周侧的温度值持续保持较高的温度，可以判断出该电连接头211处存在一定的安全隐患。这样可以便于换电站实施避免隐患的措施。
25.步骤s13，在第一温度探头31测量的温度大于第一温度阈值，而且第一累计时间大于第一时间阈值时，可以判断出该电连接头211处存在一定的安全隐患。这时可以控制换电机器人50朝与第一温度探头31测量较高温度并持续一定时间的充电底座21位置移动。通过将换电机器人50提前移动至存在安全隐患的充电底座21附近，在即将发生安全事故或发生安全事故时，换电机器人50可以快速地将电池箱40与充电底座21分离，从而可以缩短发生安全事故时救援的时间。
26.步骤s14，在第一温度探头31测量的温度继续升高并大于第二温度阈值时，第一累计时间可以重新计时。在第一温度探头31测量值为高温（即大于第二温度阈值）并持续时间（即第一累计时间）大于第二时间阈值时，可以触发气溶胶安全装置30来给该充电底座21降温，从而避免安全事故的发生或减缓安全事故进一步扩大。在另一些实施例中，在一个充电底座21的不同位置可以设置多个气溶胶安全装置30。当第一温度探头31测量值为高温（即大于第二温度阈值）并持续时间大于第二时间阈值时，多个气溶胶安全装置30可以同时触发，这样可以更好的避免安全事故的发生。
27.在一些实施例中，如图2所示，换电站控制方法还包括：步骤s15，基于气溶胶安全装置30触发，换电机器人50抓取充电底座21上的电池箱40移动至待定区22。
28.在本实施例中，如图2所示，换电站控制方法还可以包括步骤s15。当气溶胶安全装置30触发后，说明该充电底座21的电连接头211处保持高温（例如温度保持在170℃以上）并持续较长的一段时间，这样可以控制换电机器人50将该充电底座21上的电池箱40移动至换电站内的待定区22，从而可以将电池箱40和充电底座21电连接处分离，降低了安全事故进一步扩大的风险，还可以避免对该充电底座21周侧电池箱40造成安全隐患。
29.在一些实施例中，如图2所示，换电站控制方法还包括：步骤s131，基于第一温度探头31测量的温度大于第二温度阈值，换电机器人50的抓具抓住充电底座21上的电池箱40；其中，充电底座21与第一温度探头31对应设置。
30.在本实施例中，如图2所示，换电站控制方法还可以包括步骤s131。当第一温度探头31测量的温度持续升高并大于第二温度阈值时，换电机器人50的抓具可以抓住与该第一温度探头31对应的充电底座21上的电池箱40。这样在充电底座21与电池箱40电连接处即将发生安全事故或已经发生安全事故时，换电机器人50可以快速地提升电池箱40，使电池箱40与充电底座21之间快速分离，从而避免安全事故的发生或减缓安全事故进一步扩大。
31.在一些实施例中，如图2所示，换电站控制方法包括：步骤s141，基于第一温度探头31测量的温度大于第二温度阈值且第一累计时间大于第二时间阈值，换电机器人50提升充电底座21上的电池箱40；其中，充电底座21与第一温度探头31对应设置。
32.在本实施例中，如图2所示，换电站控制方法可以包括步骤s141。在第一温度探头31测量值为高温（即大于第二温度阈值）并且其持续时间大于第二时间阈值时，说明该充电底座21与电池箱40的电连接处有较大概率发生安全事故或已经发生安全事故，换电机器人50可以快速地将已经抓住的电池箱40提升，使电池箱40与充电底座21之间分离，从而避免安全事故的发生或减缓安全事故进一步扩大。
33.在一些实施例中，如图2所示，换电站控制方法还可以包括：步骤s132，基于第一温度探头测量的温度大于第二温度阈值，控制充电底座上的电连接头电连接断开；其中，充电底座与第一温度探头对应设置。
34.在本实施例中，如图2所示，换电站控制方法可以包括步骤s132。在第一温度探头31测量值为高温（即大于第二温度阈值），可以控制充电底座21上与第一温度探头31对应设置的电连接头211电连接断开，从而避免电路短路。
35.在一些实施例中，如图2所示，换电站控制方法还可以包括：步骤s161，采集第二温度探头32的温度值；其中，第二温度探头32设置在与第一温度探头31对应的充电底座21的电连接头211周侧；第二温度探头32与充电底座21的电连接头211的距离大于第一温度探头31与充电底座21的电连接头211的距离；步骤s162，基于第二温度探头32测量的温度大于第三温度阈值，第二累计时间开始计时；步骤s163，基于第二温度探头32测量的温度大于第三温度阈值且第二累计时间大于第三时间阈值，控制邻近充电底座21的充电底座21断开与电池箱40电连接。
36.在本实施例中，如图2所示，换电站控制方法还可以包括步骤s161~步骤s163。在充电底座21的电连接头211周侧还可以设置第二温度探头32。同一个充电底座21的电连接头211处设置的第一温度探头31相对于第二温度探头32更靠近充电底座21的电连接头211。在
电池箱40放置在充电底座21上进行充电过程中，第一温度探头31测量的温度可以大于第二温度探头32测量的温度。步骤s161，可以采集第二温度探头32测量的温度值。这里的第二温度探头32可以是与测量到高温（即大于第二温度阈值）的第一温度探头31设置在同一个充电底座21或同一个电连接头211。通过采集第二温度探头32测量的温度，可以判断出安全事故扩散的情况。基于安全事故的扩散情况，换电站可以实施更进一步的措施。步骤s162，当第二温度探头32测量的温度持续上升并大于第三温度阈值，第二累计时间可以开始计时。通过对第二温度探头32处温度情况的监测，可以更好地判断出安全事故扩散的情况。步骤s163，当第二温度探头32测量的温度持续上升并大于第三温度阈值，并且第二累计时间大于第三时间阈值，可以控制该第二温度探头32处充电底座21周侧的充电底座21与其上的电池箱40的电连接断开，这样可以防止一个充电底座21发生安全事故后，其扩散至周侧充电底座21而导致安全事故进一步扩大。
37.在一些实施例中，如图2所示，换电站控制方法还包括：步骤s17，基于第二温度探头32测量的温度大于第四温度阈值且第二累计时间大于第四时间阈值，触发邻近充电底座21的充电底座21的气溶胶安全装置30降温。
38.在本实施例中，如图2所示，换电站控制方法还可以包括步骤s17。在第二温度探头32测量值为高温（即大于第四温度阈值）并且其持续时间大于第四时间阈值时，说明该充电底座21与电池箱40的电连接处已经发生安全事故并有进一步扩散的趋势。这里的第二温度探头32可以是与测量到高温（即大于第二温度阈值）的第一温度探头31设置在同一个充电底座21或同一个电连接头211。这样可以触发邻近高温处充电底座21的充电底座21上的气溶胶安全装置30，来给事故源充电底座21周侧的充电底座21来降温，从而避免安全事故的进一步扩散。
39.在一些实施例中，如图2所示，换电站控制方法还包括：步骤s18，基于气溶胶安全装置30触发，警示装置11发出警示信号。
40.在本实施例中，如图2所示，换电站控制方法还可以包括步骤s18。当有气溶胶安全装置30触发后，设置在换电站内的警示装置11可以发生警示信号，这样可以提醒换电站管理人员和换电车辆的司机，以便其做出进一步措施。
41.在一些实施例中，如图2所示，换电站控制方法还包括：步骤s19，基于至少两个充电底座21的第一温度探头31测量的温度大于第二温度阈值，警示装置11发出警示信号。
42.在本实施例中，如图2所示，换电站控制方法还可以包括步骤s19。当至少两个充电底座21的第一温度探头31测量的温度大于第二温度阈值，说明多个充电底座21都有安全隐患，为了避免安全事故的发生，设置在换电站内的警示装置11可以发生警示信号，这样可以提醒换电站管理人员和换电车辆的司机，以便其做出进一步措施。
43.在一些实施例中，如图3、图4、图5、图6和图7所示，换电站包括：充电仓20、换电仓10、电池箱40、换电机器人、第一温度探头31、气溶胶安全装置30；充电仓20与换电仓10固定连接；换电机器人50搬运电池箱40在充电仓20内和/或换电仓10内移动；充电仓20设置多个充电底座21；电池箱40与充电底座21可拆卸电连接；充电底座21包括电连接头211；至少一个第一温度探头31设置在一个电连接头211周侧；至少一个气溶胶安全装置30与一个充电底座21可拆卸连接；气溶胶安全装置30邻近电连接
头211。
44.在本实施例中，如图3和图4所示，换电站可以包括充电仓20、换电仓10、电池箱40、换电机器人50、第一温度探头31、气溶胶安全装置30。充电仓20可以与换电仓10固定连接。充电仓20用于给电池箱40进行充电。换电仓10用于停放换电车辆，并对换电车辆上的电池箱40进行定位。当换电车辆需要更换电池箱40时，换电车辆可以驶入换电仓10内。换电机器人50可以将换电车辆上的电池箱40搬运至充电仓20内，并将其放置在空闲的充电底座21上进行充电（如图5所示），然后可以再将充满电的电池箱40从充电仓20内搬运至换电车辆上，从而完成整个换电过程。充电仓20内可以设置多个充电底座21。每个充电底座21都可以给电池箱40进行充电。一个充电底座21可以包括一个或多个电连接头211（如图6所示），电池箱40通过电连接头211与充电底座21电连接而进行充电。在每个电连接头211的周侧可以设置第一温度探头31和气溶胶安全装置30。通过第一温度探头31和气溶胶安全装置30可以减少安全事故发生。
45.在另一些实施例中，如图4所示，换电站内还可以设置待定区22，当电池箱40发生安全事故时，换电机器人50可以将该电池箱40搬运至待定区22内，这样便于危险源的隔离以及维修人员的检修。如图3所示，换电站内还可以设置警示装置11。在有安全事故发生或即将发生时，警示装置11可以发出警示信号，通知相关人员。如图6和图7所示，在充电底座21的电连接头211周侧还可以设置第二温度探头32。第一温度探头31相对于第二温度探头32更靠近充电底座21的电连接头211。通过设置第二温度探头32可以用于保护危险源周侧电池箱40和充电底座21。
46.本领域的普通技术人员可以理解，上述各实施方式是实现本公开的具体案例，而在实际应用中，可以在形式上和细节上对其作各种改变，而不偏离本公开的精神和范围。

技术特征：
1.一种换电站控制方法，其特征在于，所述换电站控制方法包括：步骤s11，采集多个第一温度探头的温度值；其中，多个所述第一温度探头设置在多个充电底座的电连接头周侧；步骤s12，基于所述第一温度探头测量的温度大于第一温度阈值，第一累计时间开始计时；步骤s13，基于所述第一温度探头测量的温度大于所述第一温度阈值且所述第一累计时间大于第一时间阈值，换电机器人朝与所述第一温度探头对应的所述充电底座位置移动；步骤s14，基于所述第一温度探头测量的温度大于第二温度阈值且所述第一累计时间大于第二时间阈值，触发气溶胶安全装置降温。2.根据权利要求1所述的一种换电站控制方法，其特征在于，所述换电站控制方法还包括：步骤s15，基于所述气溶胶安全装置触发，所述换电机器人抓取所述充电底座上的电池箱移动至待定区。3.根据权利要求1所述的一种换电站控制方法，其特征在于，所述换电站控制方法还包括：步骤s131，基于所述第一温度探头测量的温度大于所述第二温度阈值，所述换电机器人的抓具抓住所述充电底座上的电池箱；其中，所述充电底座与所述第一温度探头对应设置。4.根据权利要求3所述的一种换电站控制方法，其特征在于，所述换电站控制方法包括：步骤s141，基于所述第一温度探头测量的温度大于所述第二温度阈值且所述第一累计时间大于第二时间阈值，所述换电机器人提升所述充电底座上的所述电池箱；其中，所述充电底座与所述第一温度探头对应设置。5.根据权利要求1所述的一种换电站控制方法，其特征在于，所述换电站控制方法还包括：步骤s132，基于所述第一温度探头测量的温度大于所述第二温度阈值，控制所述充电底座上的所述电连接头电连接断开；其中，所述充电底座与所述第一温度探头对应设置。6.根据权利要求1中所述的一种换电站控制方法，其特征在于，所述换电站控制方法还包括：步骤s161，采集第二温度探头的温度值；其中，所述第二温度探头设置在与所述第一温度探头对应的所述充电底座的电连接头周侧；所述第二温度探头与所述充电底座的所述电连接头的距离大于所述第一温度探头与所述充电底座的所述电连接头的距离；步骤s162，基于所述第二温度探头测量的温度大于第三温度阈值，第二累计时间开始计时；步骤s163，基于第二温度探头测量的温度大于所述第三温度阈值且所述第二累计时间大于第三时间阈值，控制邻近所述充电底座的充电底座断开与电池箱电连接。7.根据权利要求6所述的一种换电站控制方法，其特征在于，所述换电站控制方法还包括：
步骤s17，基于所述第二温度探头测量的温度大于第四温度阈值且所述第二累计时间大于第四时间阈值，触发邻近所述充电底座的充电底座的气溶胶安全装置降温。8.根据权利要求1所述的一种换电站控制方法，其特征在于，所述换电站控制方法还包括：步骤s18，基于所述气溶胶安全装置触发，警示装置发出警示信号。9.根据权利要求1所述的一种换电站控制方法，其特征在于，所述换电站控制方法还包括：步骤s19，基于至少两个所述充电底座的所述第一温度探头测量的温度大于第二温度阈值，警示装置发出警示信号。10.一种应用权利要求1至9任一项所述的换电站控制方法的换电站，其特征在于，所述换电站包括：充电仓、换电仓、电池箱、换电机器人、第一温度探头、气溶胶安全装置；所述充电仓与所述换电仓固定连接；所述换电机器人搬运所述电池箱在所述充电仓内和/或所述换电仓内移动；所述充电仓设置多个充电底座；所述电池箱与所述充电底座可拆卸电连接；所述充电底座包括电连接头；至少一个所述第一温度探头设置在一个所述电连接头周侧；至少一个所述气溶胶安全装置与一个所述充电底座可拆卸连接；所述气溶胶安全装置邻近所述电连接头。

技术总结
本发明涉及电动车辆换电站技术领域，具体而言，涉及一种换电站控制方法及换电站。控制方法包括：步骤S11，采集多个第一温度探头的温度值；其中，多个第一温度探头设置在多个充电底座的电连接头周侧；步骤S12，基于第一温度探头测量的温度大于第一温度阈值，第一累计时间开始计时；步骤S13，基于第一温度探头测量的温度大于第一温度阈值且第一累计时间大于第一时间阈值，换电机器人朝与第一温度探头对应的充电底座位置移动；步骤S14，基于第一温度探头测量的温度大于第二温度阈值且第一累计时间大于第二时间阈值，触发气溶胶安全装置降温。这样就解决了无人值守换电站，充电过程中存在安全隐患的问题。安全隐患的问题。安全隐患的问题。


技术研发人员：邓名卓 张东江 张舜
受保护的技术使用者：上海玖行能源科技有限公司
技术研发日：2023.06.06
技术公布日：2023/7/7