[发明专利]一种电动汽车电池更换监控方法及其监控系统

说明书

技术领域

本发明涉及电动汽车电池更换技术，具体涉及一种电动汽车电池更换监控方法及其监控系统。

背景技术

电动汽车电池更换是一个复杂的过程，包括车辆引导、车辆定位、获取电池箱需求信息、传送电池箱、装卸电池箱、缴费结算、引导车辆出站、电池箱管理等一系列环节，且涉及车辆、电池箱更换设备、电池箱、充电架、充电机等众多设备，各个环节及设备之间的交互错综复杂，且电池的传送和装卸必须按照一定的逻辑进行，如何协调各个环节和控制逻辑，实现电池更换全流程的自动化控制，且保障电池更换过程的安全可靠是一个难题。

目前虽然大多数建成投运的电动汽车电池更换站内都配备了专用的机器人设备来完成电池的搬运与装卸工作，然而并没有实现整个电池更换过程的自动化。机器人设备只是根据运行人员的指令完成电池的传送、拆卸、安装等动作，整个电池更换过程需要较多的人工干预，如检查判断各种中间状态和操作逻辑，登记更换的电池箱信息等。因而效率低下，更换操作的安全性和可靠性得不到保障，显然无法适应规模化电动汽车运营的要求。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供了一种电动汽车电池更换监控方法及其监控系统，本发明基于状态机和事件驱动流程链技术，实现了电动汽车电池更换全流程的自动控制，解决了电池更换操作自动化程度较低的问题，极大的提高了电池更换的效率和可靠性。

本发明的目的是采用下述技术方案实现的：

一种电动汽车电池更换监控方法，其改进之处在于，所述电池更换监控方法基于事件驱动流程链进行建模；所述监控方法包括下述步骤：

A、电动汽车驶入电池更换站；

B、扫描电动汽车的RFID标签；

C、根据所述RFID标签认证电动汽车信息；

D、判断电动汽车认证是否成功；

E、检查电动汽车所需的电池箱是否充满电；

F、引导电动汽车就位；

G、提示电动汽车等待；

H、电动汽车准备就绪；

I、为电动汽车更换电池；

J、电池更换完毕，进行缴费结算；

K、引导电动汽车驶出电池更换站。

其中，所述步骤B中，电池更换站入口处的RFID扫描仪扫描并读取电动汽车的RFID标签。

其中，所述步骤D中，若电动汽车认证成功，则进行步骤E，否则，输出电动汽车认证失败信息，并登记电动汽车的车辆信息再进入步骤E。

其中，所述步骤E中，若电动汽车所需的电池箱已经充满电，则进行步骤F，否则，进行步骤G。

其中，所述监控方法包含三个层次：整体流程监控、电池更换操作过程监控和换电机器人设备监控；所述三个层次均采用状态机进行描述。

其中，所述整体流程监控指的是电动汽车驶入电池更换站到驶出电池更换站的整个过程；所述整体流程监控用流程监控模块的状态机进行描述。

其中，所述电池更换操作过程监控指的是电池传送机器人和更换机器人设备完成电动汽车电池的更换，并将换下的电池传送到电池架进行充电；所述电池更换操作过程监控用操作监控模块的状态机进行描述。

其中，所述换电机器人设备监控指的是在机器人设备进行操作时保证可靠性；所述换电机器人设备监控用换电设备监控模块的状态机进行描述。

其中，所述换电设备监控模块的状态机分别与流程监控模块的状态机和操作监控模块的状态机进行通信。

本发明基于另一目的提供的一种电动汽车电池更换监控系统，其改进之处在于，所述监控系统包括工作站、外部系统、数据库、人机交互接口、外部通信接口、数据库接口、消息处理与分发模块、流程监控模块、操作过程监控模块和换电设备监控模块；

所述工作站通过人机交互接口与消息处理与分发模块进行通信；所述外部系统通过外部通信接口与消息处理与分发模块进行通信；所述数据库通过数据库接口与消息处理与分发模块进行通信；所述消息处理与分发模块把信息分别分发给流程监控模块、操作过程监控模块和换电设备监控模块；

所述监控系统是基于QP量子框架实现的。

其中，通过所述人机交互接口与工作站的操作员进行交互；所述消息处理与分发模块通过所述外部通信接口接收电动汽车换电请求、RFID扫描信息和安防系统联动警告信号。

其中，所述外部通信接口为网络串口；所述外部系统包括电动汽车、RFID扫描仪和安防系统。