CN117656922A - 换电控制方法、装置、电子设备及车辆 - Google Patents

Abstract

本申请提供了一种换电控制方法、装置、电子设备及车辆，涉及车辆控制技术领域，方法包括：获取车辆的车辆状态信息、车辆运营信息，以及换电站的换电站状态信息；基于车辆状态信息以及车辆运营信息为车辆规划可执行路径，车辆运营信息中包含车辆在每条预设规划路径下不同载荷时的耗电量和耗时量；在基于车辆状态信息以及车辆运营信息判断车辆不存在可执行路径时，基于车辆状态信息和换电站状态信息，在换电站中确定为车辆提供换电操作的目标电池；控制目标电池执行对车辆的换电操作。本申请可实现车辆无人操作全流程换电，智能化程度高，提高整体运营效率、换电效率和安全性。

Description

换电控制方法、装置、电子设备及车辆

技术领域

本申请涉及车辆控制技术领域，尤其涉及到一种换电控制方法、装置、电子设备及车辆。

背景技术

矿山换电模式由于矿区路况简单，运距短具备非常明显的经济优势和使用优势，但是目前矿区换电很有很多痛点和难点问题需要攻关处理。主要问题分两类：

一类是换电车辆和换电站的调度问题。矿区的路况固定简单，一般纯电矿车运营时基本在几条固定的路线运营，其耗电情况方便统计，换电站对车辆进行换电前需要将站内电池充满电，同时进行换电前的机械预处理调整来保证换电机构的姿态，预处理调整往往需要较长的时间才具备给车辆换电条件，站内电池充满电往往需要更长的时间，换电站如果不充分了解矿区矿车的运营及电量状态，往往会出现，车辆前往换电站换电，换电站内的电池还没有充满的情况，会影响车辆整体的运营效率，或是换电站已经充满，车辆前往换电站来的太突然，换电站还没有做好换电前的预处理准备工作，导致车辆在换电站等待很长时间才能完成换电工作。这种情况往往严重影响换电站的利用率和车辆整体的运营效率。

一类是换电操作的安全性、效率和成功率问题。车辆在换电过程中对换电操作的安全性有很高的要求，需要确保车辆符合换电状态，换电站才能进行换电操作，如果车辆不符合换电状态就进行换电操作将会对车辆和换电站造成严重的损坏，同时降低换电的成功率和换电效率。

目前，在实际换电过程中，对于车辆状态和换电操作，往往依赖人工确认和沟通，这样导致换电效率低下，且容易因为人为过失导致安全隐患。

发明内容

本发明旨在至少解决现有技术或相关技术中存在的技术问题之一。

为此，本发明提供一种换电控制方法、装置、电子设备及车辆，无需人工操作和人为沟通，可实现车辆无人操作全流程换电，智能化程度高，提高整体运营效率、换电效率和安全性。

根据本发明第一方面提供的一种换电控制方法，包括：

获取车辆的车辆状态信息、车辆运营信息，以及换电站的换电站状态信息，车辆状态信息至少包括车辆GPS定位位置、车辆当前电量以及车辆当前载荷，换电站状态信息至少包括换电站位置、站内电池的电池剩余电量以及电池充电时长；

基于车辆状态信息以及车辆运营信息为车辆规划可执行路径，车辆运营信息中包含车辆在每条预设规划路径下不同载荷时的耗电量和耗时量，可执行路径为预设规划路径中可执行的任意一种；

在基于车辆状态信息以及车辆运营信息判断车辆不存在可执行路径时，基于车辆状态信息和换电站状态信息，在换电站中确定为车辆提供换电操作的目标电池；

控制目标电池执行对车辆的换电操作。

根据本发明第二方面提供的一种换电控制装置，包括：

获取模块，用于获取车辆的车辆状态信息、车辆运营信息，以及换电站的换电站状态信息，车辆状态信息至少包括车辆GPS定位位置、车辆当前电量以及车辆当前载荷，换电站状态信息至少包括换电站位置、站内电池的电池剩余电量以及电池充电时长；

规划模块，用于基于车辆状态信息以及车辆运营信息为车辆规划可执行路径，车辆运营信息中包含车辆在每条预设规划路径下不同载荷时的耗电量和耗时量，可执行路径为预设规划路径中可执行的任意一种；

确定模块，用于在基于车辆状态信息以及车辆运营信息判断车辆不存在可执行路径时，基于车辆状态信息和换电站状态信息，在换电站中确定为车辆提供换电操作的目标电池；

控制模块，用于控制目标电池执行对车辆的换电操作。

根据本发明第三方面提供的一种电子设备，包括：处理器和存储器，该存储器用于存储计算机程序，该处理器用于调用并运行该存储器中存储的计算机程序，执行如第一方面或其各实现方式中的方法。

根据本发明第四方面提供的一种计算机可读存储介质，用于存储计算机程序，计算机程序使得计算机执行如第一方面或其各实现方式中的方法。

根据本申请的第五方面提供的一种车辆，包括：如第三方面中的电子设备。

通过本发明提供的技术方案，提供了一种换电控制方法，可首先获取车辆的车辆状态信息、车辆运营信息，以及换电站的换电站状态信息，之后基于车辆状态信息以及车辆运营信息为车辆规划可执行路径；在基于车辆状态信息以及车辆运营信息判断车辆不存在可执行路径时，基于车辆状态信息和换电站状态信息，在换电站中确定为车辆提供换电操作的目标电池；控制目标电池执行对车辆的换电操作。本公开中的技术方案，可实时监测车辆和换电站的状态信息，并结合车辆运营信息，实现最优换电调度，能够提高整体运行效率，减少车辆换电排队时间。整个过程无需人工操作和人为沟通，可实现车辆无人操作全流程换电，智能化程度高，提高整体运营效率、换电效率和安全性。

应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本申请。本申请的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本申请实施例提供的一种智能换电调度控制系统整体架构图；

图2为本申请实施例提供的一种换电控制方法的流程示意图；

图3为本申请另一实施例提供的一种换电控制方法的流程示意图；

图4为本申请实施例提供的一种换电控制的场景实例示意图；

图5为本申请实施例提供的一种换电运营平台获取车端状态信息操作和调度操作的流程示意图；

图6为本申请实施例提供的一种换电运营平台获取换电站状态信息操作及统计预测操作的流程示意图；

图7示出了本发明提供的一个实施例的一种换电控制装置的结构示意图；

图8示出了本发明提供的另一个实施例的一种换电控制装置的结构示意图；

图9出了本发明提供的一个实施例的电子设备的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

需要说明的是，本申请的说明书和权利要求书及上述附图中的术语 “第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本申请的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或服务器不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

矿山换电模式由于矿区路况简单，运距短具备非常明显的经济优势和使用优势，但是目前矿区换电很有很多痛点和难点问题需要攻关处理。主要问题分两类：

一类是换电车辆和换电站的调度问题。矿区的路况固定简单，一般纯电矿车运营时基本在几条固定的路线运营，其耗电情况方便统计，换电站对车辆进行换电前需要将站内电池充满电，同时进行换电前的机械预处理调整来保证换电机构的姿态，预处理调整往往需要较长的时间才具备给车辆换电条件，站内电池充满电往往需要更长的时间，换电站如果不充分了解矿区矿车的运营及电量状态，往往会出现，车辆前往换电站换电，换电站内的电池还没有充满的情况，会影响车辆整体的运营效率，或是换电站已经充满，车辆前往换电站来的太突然，换电站还没有做好换电前的预处理准备工作，导致车辆在换电站等待很长时间才能完成换电工作。这种情况往往严重影响换电站的利用率和车辆整体的运营效率。

一类是换电操作的安全性、效率和成功率问题。车辆在换电过程中对换电操作的安全性有很高的要求，需要确保车辆符合换电状态，换电站才能进行换电操作，如果车辆不符合换电状态就进行换电操作将会对车辆和换电站造成严重的损坏，同时降低换电的成功率和换电效率。

目前，在实际换电过程中，换电调度及换电操作由人工确认和沟通，换电调度时由驾驶员与换电站工作人员利用无线通话设备沟通确认，换电操作由驾驶员与换电站工作人员面对面沟通确认，部分技术实现换电站获取车辆上电状态和驻车状态，但是整体换电操作还是由司机与工作人员面对面沟通确认加手动完成。此种方式会导致换电控制受人为因素影响大，调度沟通误差多，运营效率低，换电操作人为沟通效率低，人为过失导致安全隐患和换电操作成功率低，且排查失败原因耗时长，影响换电效率。

为了解决上述技术问题，本申请的发明构思是：提供一种智能换电调度控制系统，如图1所示，在智能换电调度控制系统中可包括换电站平台（即换电运营云平台）、车联网平台以及站控系统。搭载T-BOX和兼容智能换电功能的VCU控制器的车辆（如电动宽体车），可将实时SOC、位置、载重等车辆状态数据上传至车联网平台，由车联网平台将车辆状态数据同步至换电站平台；此外，站控系统还可实时将换电站的换电站状态信息上传至换电站平台。换电站平台根据车辆的车辆状态信息、车辆运营信息，以及换电站的换电站状态信息，进行相应状态预测以及实现换电和可执行路径的智能化调度。

应理解的是，本申请技术方案可以应用于换电站平台，但不限于此。换电站平台负责收集换电站内的状态信息和电动矿车的状态信息，根据信息预测电动矿车换电时间，调度车辆和站内电池充电进度，同时下发指令给车辆。具体的，电动矿车在运行时通过车内的T-BOX，每隔预设时间段（如10秒）上报一次车辆的整车状态信息。上报内容可包括但不限于：整车编码、上报时间、车辆总里程、车辆运行状态、电池充放电状态、车速、电池SOC、电池运行电流、电池运行电压、档位、载重状态、举升状态、车辆GPS定位位置。换电站为为电动矿车提供电池更换操作的工作站，换电站在运行时可通过站内无线设备，将换电站内的换电站状态信息每隔预设时间段（如1分钟）上报一次给换电站平台进行大数据分析预测。换电站平台通过整车状态信息，及车辆运营情况，预测每台车辆需要耗电时间，实时调配换电站充电工作和换电预准备工作。同时下发换电提醒给电动矿车和调度电动矿车根据自身电量调整运营路线。

在介绍了本申请实施例的应用场景之后，下面将对本申请技术方案进行详细阐述：

图2为本申请实施例提供的一种换电控制方法的流程图，该方法可以由换电站平台执行，但不限于此。如图2所示，该方法可以包括如下步骤：

步骤110、获取车辆的车辆状态信息、车辆运营信息，以及换电站的换电站状态信息。

其中，车辆状态信息至少包括车辆GPS定位位置、车辆当前电量以及车辆当前载荷，此外，还可包括整车编码、上报时间、车辆总里程、电池充放电状态、车速、车辆电池SOC、电池运行电流、电池运行电压、档位、举升状态等，在此不进行具体的限定；换电站状态信息至少包括换电站位置、站内电池的电池剩余电量以及电池充电时长。车辆可为搭载T-BOX和兼容智能换电功能的VCU控制器的车辆（如电动宽体车），在本申请中的下述实施例步骤中，以车辆为电动矿车为例，对本公开中的技术方案进行说明，但并不构成具体的限定；车辆运营信息中包含车辆在每条预设规划路径下不同载荷时的耗电量和耗时量。

对于本公开实施例，换电站平台可通过车联网平台获取电动矿车在运行时通过车内的T-BOX，每隔预设时间段（如10秒）上报的整车状态信息；以及通过站控系统获取换电站每隔预设时间段（如1分钟）上报的换电站状态信息。

步骤120、基于车辆状态信息以及车辆运营信息为车辆规划可执行路径，车辆运营信息中包含车辆在每条预设规划路径下不同载荷时的耗电量和耗时量。

其中，可执行路径为预设规划路径中可执行的任意一种。在智能换电调度控制系统中，可包括至少一个采料点、至少一个卸料点、至少一个换电站以及至少一个电动矿车。在具体的应用场景中，可针对不同电动矿车，预先对其规划相同或不同的可执行路径，以使各电动矿车之间能够有序调度运营，如为电动矿车配置预设规划路径包括：采料点A—卸料点A—换电站A、采料点B—卸料点B—换电站B、采料点C—卸料点C—换电站C等等。在具体车辆运营工作过程中，换电站平台可通过车辆状态信息、车辆运营信息，以及换电站的换电站状态信息，预测每辆电动矿车需要耗电时间，实时调配换电站充电工作和换电预准备工作。同时下发换电提醒给电动矿车和调度电动矿车根据自身电量调整运营路线。如判断电动矿车A所剩余电量无法支持执行配置的预设规划路径：采料点A—卸料点A—换电站A时，可根据车辆当前电量、车辆当前载荷以及车辆GPS定位位置更新或重新规划对应的运营路线，如跑长路径电量不够，可更新为跑短路径，实例性的，可将运营路线更新为：采料点A—卸料点B—换电站A、或者更新为采料点B—卸料点B—换电站B等。

步骤130、在基于车辆状态信息以及车辆运营信息判断车辆不存在可执行路径时，基于车辆状态信息和换电站状态信息，在换电站中确定为车辆提供换电操作的目标电池。

对于本公开实施例，若根据车辆当前电量、车辆当前载荷以及车辆GPS定位位置，确定当前电动矿车的电量不存在支持运营的任何可执行路径时，此时可向电动矿车输出换电提醒或换电提示，警示电动矿车进行换电操作。换电站平台此时可基于车辆状态信息和换电站状态信息，在换电站中确定为车辆提供换电操作的目标电池，以通过对目标电池进行换电预控制，提高整体运行效率，减少车辆换电排队时间。

步骤140、控制目标电池执行对车辆的换电操作。

对于本公开实施例，在换电站中确定出目标电池后，换电站平台可通过调度目标电池以及电动矿车，进行相应的换电控制，以使电动矿车恢复可以行车状态。

综上，根据本申请提供的换电控制方法，可首先获取车辆的车辆状态信息、车辆运营信息，以及换电站的换电站状态信息，之后基于车辆状态信息以及车辆运营信息为车辆规划可执行路径；在基于车辆状态信息以及车辆运营信息判断车辆不存在可执行路径时，基于车辆状态信息和换电站状态信息，在换电站中确定为车辆提供换电操作的目标电池；控制目标电池执行对车辆的换电操作。本公开中的技术方案，可实时监测车辆和换电站的状态信息，并结合车辆运营信息，实现最优换电调度，能够提高整体运行效率，减少车辆换电排队时间。整个过程无需人工操作和人为沟通，可实现车辆无人操作全流程换电，智能化程度高，提高整体运营效率、换电效率和安全性。

基于上述图2提供的换电控制方法的具体描述，如图3所示，图3是根据一示例性实施例示出的一种换电控制方法的流程图。如图3所示，该方法包括：

步骤210、获取车辆的车辆状态信息、车辆运营信息，以及换电站的换电站状态信息。

对于本公开实施例，其具体实现过程可参见实施例步骤110中的相关描述，在此不进行具体的赘述。

其中，车辆运营信息中包含车辆在每条预设规划路径下不同载荷时的耗电量和耗时量。在确定车辆运营信息时，实施例步骤可包括：统计预设历史时间段内车辆在不同车辆状态信息下的路径执行结果，路径执行结果可包括每条预设规划路径多次运行的耗电量和耗时量，预设规划路径为多个预设采料点、多个预设卸料点以及换电站之间所规划的工作路径；基于路径执行结果计算车辆在同一预设规划路径和同一载荷下的耗电量平均值和耗时量平均值，得到车辆运营信息。

如图4所示，在智能换电调度控制系统中，可包括卸料点A1、A2，采料点B、C、D，换电站E，以及车牌号为01、02、07的车辆。经过上述实施例步骤，可根据所有车辆的运营数据，实时大数据分析各个路段的满载/空载的耗电量和耗时情况，即得到车辆运营信息。实例性的，卸料点A1与换电站E之间对应预设规划路径F1-A1的车辆运营信息为：满载耗电约5%，满载耗时约6min，空载耗电约3%，空载耗时约4min；卸料点A2与换电站E之间对应预设规划路径F2-A2的车辆运营信息为：满载耗电约7%，满载耗时约9min，空载耗电约5%，空载耗时约6min；卸料点A1与换电站E之间对应预设规划路径F3-A1的车辆运营信息为：满载耗电约9%，满载耗时约11min，空载耗电约6%，空载耗时约7min；卸料点A2与换电站E之间对应预设规划路径F4-A2的车辆运营信息为：满载耗电约6%，满载耗时约8min，空载耗电约4%，空载耗时约5min；采料点B与换电站E之间对应预设规划路径的车辆运营信息为：满载耗电约12%，满载耗时约15min，空载耗电约8%，空载耗时约10min；采料点C与换电站E之间对应预设规划路径的车辆运营信息为：满载耗电约14%，满载耗时约17min，空载耗电约10%，空载耗时约12min；采料点D与换电站E之间对应预设规划路径的车辆运营信息为：满载耗电约16%，满载耗时约20min，空载耗电约12%，空载耗时约15min。

步骤220、基于车辆状态信息以及车辆运营信息为车辆规划可执行路径。

在具体的应用场景中，换电站平台在获取到车辆状态信息后，可进一步基于车辆状态信息进行车辆信息的预测，以便基于车辆预测信息以及车辆运营信息判断车辆是否需要立即换电。具体可体现为基于车辆预测信息以及车辆运营信息，判断当前是否存在能够符合该车辆运营的可执行路径，若否，则判断车辆需要立即换电，否则可根据实际情况为车辆配置可执行路径，以实现对车辆的充分调度。

如图5所示，在加载车辆的配置信息（如整车编码等）后，可基于配置信息获取该车辆的车辆数据（即车辆状态信息，如可包括车辆GPS定位位置、车辆当前电量以及车辆当前载荷等），进而可基于车辆数据判断车辆是否在采料点附近，若判断车辆在采料点附近，则计算该车辆到达卸料点的预计时间以及剩余电量，基于预测到达卸料点时间以及剩余电量，更新车辆预测信息列表；若判断车辆不在采料点附近时，可进一步判断车辆是否在卸料点附近，若判断车辆在卸料点附近，则可进一步更新车辆预测信息列表。对于本公开实施例，可基于车辆预测信息列表以及车辆运营信息，判断当前是否存在能够符合该车辆运营的可执行路径。其中，车辆预测信息列表如下表1所示，用于实时反映车辆状态信息。

表1：车辆预测信息列表

作为一种可能的实现方式，实施例步骤可包括：基于车辆GPS定位位置确定车辆是否位于预设采料点附近位置；若确定车辆位于预设采料点附近位置，则基于车辆当前电量、车辆当前载荷以及预设采料点到预设卸料点之间的距离，计算车辆到达预设卸料点时的车辆剩余电量；基于车辆运营信息为车辆规划车辆剩余电量下，能够完成至少一次调度任务的可执行路径。

作为另一种可能的实现方式，实施例步骤还可包括：基于车辆GPS定位位置确定车辆是否位于预设卸料点附近位置；若确定车辆位于预设卸料点附近位置，则基于车辆运营信息为车辆规划车辆当前电量下，能够完成至少一次调度任务的可执行路径。

步骤230、在基于车辆状态信息以及车辆运营信息判断车辆不存在可执行路径时，基于车辆GPS定位位置、车辆当前电量、车辆当前载荷以及换电站位置，确定换电预测信息，换电预测信息包括到达换电站时的预计到达时刻以及预计充电电量。

对于本公开实施例，在判断车辆不存在可执行路径，可进一步基于换电预测信息列表以及换电站状态信息进行换电提示，换点提示列表可如下表2所示。

表2：换点提示列表

功能说明：对于表中的优先级，可反映各个车辆的换电紧急度，优先级排序越靠前，表示该车辆的换电紧急度越高，可按照优先级由高到低（1到8）的顺序进行换电提醒或提示。

对于本公开实施例，换电站状态信息可包括至少包括换电站位置、站内电池的电池剩余电量、电池状态以及电池充电时长等。相应的，在获取换电站状态信息时，如图6所示，换电站平台可获取换电站内站点实时信息，即换电站内各个电池的电池信息，之后判断电池是否为满电状态，在满电状态时，更新站点电池信息列表；在判断电池不为满电状态时，可先预测电池充电完成时间，之后更新站点电池信息列表。站点电池信息列表如表3所示，用于反映换电站状态信息。

表3：站点电池信息列表

步骤240、基于换电站内每个电池的电池剩余电量以及电池充电时长，计算预计到达时刻下的电池充电信息，其中，电池充电信息至少包括每个电池在预计到达时刻下的电池预估电量。

相应的，为了便于进行目标电池的筛选，在确定出换电站状态信息后，可进一步基于换电站状态信息进行电池充电信息的预测统计，得到表4所示的电池充电信息，在电池充电信息中可包括各个时间段下各个预估电量区间下的电池数量，用于反映每个电池在预计到达时刻下的电池预估电量，以便换电站平台基于预测统计后的电池充电信息以及换电预测信息，确定适合为车辆提供换电操作的目标电池，按照换电优先级自动化实现换电调度。

表4：电池充电信息

步骤250、根据换电预测信息和电池充电信息确定为车辆提供换电操作的目标电池。

其中，换电预测信息包括到达换电站时的预计到达时刻以及预计充电电量；预计充电电量可包括车辆达到满电状态时的第一预计充电电量、可执行路径下的第二预计充电电量，可执行路径为预设规划路径中可执行的任意一种。

对于本公开实施例，实施例步骤可包括：基于电池预估电量，确定变电站中在预计到达时刻是否存在充电状态为空闲状态，且电池预估电量大于第一预计充电电量的第一电池；若是，则将第一电池确定为目标电池；若否，则确定基于电池预估电量，确定变电站中在预计到达时刻的充电状态为空闲状态，且电池预估电量大于第二预计充电电量的第二电池，将第二电池确定为目标电池。

步骤260、控制目标电池执行对车辆的换电操作。

对于本公开实施例，换电站平抬可调用智能一键换电控制系统实现换电控制，其中，智能一键换电控制系统可包括：电动矿车：配备具有WIFI功能的T-BOX、具有智能换电功能的VCU控制器；换电站：配备无线WIFI交换机、具有智能换电功能的换电控制器、显示大屏。

相应的，整体智能一键换电流程如下：

1、换电站通知车辆换电，车载T-BOX接收后，仪表显示提示文字。

2、司机接收后，操作开关确认，同时VCU通过T-BOX发送给换电站。

3、换电站接收到信息后，进行换电前预处理准备，抓取充满电电池，进入换电姿态。

4、车辆进入换电站WIFI通信范围，连接换电站WIFI并发送车辆编码。

5、车辆进入换电停车位，换电站识别车牌，通过换电站光栅识别车辆坐标位，并大屏显示信息指导车辆停入换电有效位置。

6、司机操作开关“换电请求”，车辆发送信号给换电站，换电站自检，满足条件后，发送“同意换电”给车辆。

7、车辆接收到换电站“同意换电”指令后，VCU自动控制车辆进行换电前操作以满足换电状态，如挂N档，拉手刹，下高压。完成后自检，满足条件后发送“换电准备完成”给换电站。

8、换电站接收到“换电准备完成”后进行换电操作。完成换电后发送“换电完成”给车辆。

9、车辆接收后，自动控制车辆恢复可以行车状态。

相应的，对于本公开实施例，实施例步骤可包括：向换电站发送换电通知，以使换电站响应于换电通知执行目标电池的换电预操作，换电预操作用于将目标电池调整为可供车辆接入的换电姿态；在判断车辆进入充电指定空间内且车辆符合换电条件时，向车辆发送换电指令，以使车辆响应于换电指令，与处于换电姿态下的目标电池对接执行换电操作。

综上，根据本申请提供的换电控制方法，可首先获取车辆的车辆状态信息、车辆运营信息，以及换电站的换电站状态信息，之后基于车辆状态信息以及车辆运营信息为车辆规划可执行路径；在基于车辆状态信息以及车辆运营信息判断车辆不存在可执行路径时，基于车辆状态信息和换电站状态信息，在换电站中确定为车辆提供换电操作的目标电池；控制目标电池执行对车辆的换电操作。本公开中的技术方案，可实时监测车辆和换电站的状态信息，并结合车辆运营信息，实现最优换电调度，能够提高整体运行效率，减少车辆换电排队时间。整个过程无需人工操作和人为沟通，可实现车辆无人操作全流程换电，智能化程度高，提高整体运营效率、换电效率和安全性。

基于上述图2、图3提供的换电控制方法的具体描述，如图7所示，图7是根据一示例性实施例示出的一种换电控制装置框图。如图7所示，该装置包括：

获取模块31，可用于获取车辆的车辆状态信息、车辆运营信息，以及换电站的换电站状态信息，车辆状态信息至少包括车辆GPS定位位置、车辆当前电量以及车辆当前载荷，换电站状态信息至少包括换电站位置、站内电池的电池剩余电量以及电池充电时长；

规划模块32，可用于基于车辆状态信息以及车辆运营信息为车辆规划可执行路径，车辆运营信息中包含车辆在每条预设规划路径下不同载荷时的耗电量和耗时量，可执行路径为预设规划路径中可执行的任意一种；

确定模块33，可用于在基于车辆状态信息以及车辆运营信息判断车辆不存在可执行路径时，基于车辆状态信息和换电站状态信息，在换电站中确定为车辆提供换电操作的目标电池；

控制模块34，可用于控制目标电池执行对车辆的换电操作。

在本申请的一些实施例中，规划模块32，可用于基于车辆GPS定位位置确定车辆是否位于预设采料点附近位置；若确定车辆位于预设采料点附近位置，则基于车辆当前电量、车辆当前载荷以及预设采料点到预设卸料点之间的距离，计算车辆到达预设卸料点时的车辆剩余电量；基于车辆运营信息为车辆规划车辆剩余电量下，能够完成至少一次调度任务的可执行路径。

在本申请的一些实施例中，规划模块32，还可用于基于车辆GPS定位位置确定车辆是否位于预设卸料点附近位置；若确定车辆位于预设卸料点附近位置，则基于车辆运营信息为车辆规划车辆当前电量下，能够完成至少一次调度任务的可执行路径。

在本申请的一些实施例中，确定模块33，可用于基于车辆GPS定位位置、车辆当前电量、车辆当前载荷以及换电站位置，确定换电预测信息，换电预测信息包括到达换电站时的预计到达时刻以及预计充电电量；基于换电站内每个电池的电池剩余电量以及电池充电时长，计算预计到达时刻下的电池充电信息，其中，电池充电信息至少包括每个电池在预计到达时刻下的电池预估电量；根据换电预测信息和电池充电信息确定为车辆提供换电操作的目标电池。

在本申请的一些实施例中，预计充电电量包括车辆达到满电状态时的第一预计充电电量、可执行路径下的第二预计充电电量；确定模块33，可用于基于电池预估电量，确定变电站中在预计到达时刻是否存在充电状态为空闲状态，且电池预估电量大于第一预计充电电量的第一电池；若是，则将第一电池确定为目标电池；若否，则确定基于电池预估电量，确定变电站中在预计到达时刻的充电状态为空闲状态，且电池预估电量大于第二预计充电电量的第二电池，将第二电池确定为目标电池。

在本申请的一些实施例中，控制模块34，可用于向换电站发送换电通知，以使换电站响应于换电通知执行目标电池的换电预操作，换电预操作用于将目标电池调整为可供车辆接入的换电姿态；在判断车辆进入充电指定空间内且车辆符合换电条件时，向车辆发送换电指令，以使车辆响应于换电指令，与处于换电姿态下的目标电池对接执行换电操作。

在本申请的一些实施例中，如图8所示，该装置还包括：统计模块35、计算模块36；

统计模块35，可用于统计预设历史时间段内车辆在不同车辆状态信息下的路径执行结果，路径执行结果可包括每条预设规划路径多次运行的耗电量和耗时量，预设规划路径为多个预设采料点、多个预设卸料点以及换电站之间所规划的工作路径；

计算模块36，可用于基于路径执行结果计算车辆在同一预设规划路径和同一载荷下的耗电量平均值和耗时量平均值，得到车辆运营信息。

关于上述实施例中的装置，其中各个模块执行操作的具体方式已经在有关该方法的实施例中进行了详细描述，此处将不做详细阐述说明。

上文中结合附图从功能模块的角度描述了本发明实施例的换电控制装置。应理解，该功能模块可以通过硬件形式实现，也可以通过软件形式的指令实现，还可以通过硬件和软件模块组合实现。具体地，本发明实施例中的换电控制方法实施例的各步骤可以通过处理器中的硬件的集成逻辑电路和/或软件形式的指令完成，结合本发明实施例申请的换电控制方法的步骤可以直接体现为硬件译码处理器执行完成，或者用译码处理器中的硬件及软件模块组合执行完成。可选地，软件模块可以位于随机存储器，闪存、只读存储器、可编程只读存储器、电可擦写可编程存储器、寄存器等本领域的成熟的存储介质中。该存储介质位于存储器，处理器读取存储器中的数据，结合其硬件完成上述换电控制方法实施例中的步骤。

图9是本发明提供的一个实施例的电子设备700的示意性框图。

如图9所示，该电子设备700可包括：

存储器710和处理器720，该存储器710用于存储计算机程序，并将该程序代码传输给该处理器720。换言之，该处理器720可以从存储器710中调用并运行计算机程序，以实现本发明实施例中的方法。

例如，该处理器720可用于根据该计算机程序中的指令执行上述方法实施例。

在本发明的一些实施例中，该处理器720可以包括但不限于：

通用处理器、数字信号处理器（Digital Signal Processor，DSP）、专用集成电路（Application Specific Integrated Circuit，ASIC）、现场可编程门阵列（FieldProgrammable Gate Array，FPGA）或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件等等。

在本发明的一些实施例中，该存储器710包括但不限于：

易失性存储器和/或非易失性存储器。其中，非易失性存储器可以是只读存储器（Read-Only Memory，ROM）、可编程只读存储器（Programmable ROM，PROM）、可擦除可编程只读存储器（Erasable PROM，EPROM）、电可擦除可编程只读存储器（Electrically EPROM，EEPROM）或闪存。易失性存储器可以是随机存取存储器（Random Access Memory，RAM），其用作外部高速缓存。通过示例性但不是限制性说明，许多形式的RAM可用，例如静态随机存取存储器（Static RAM，SRAM）、动态随机存取存储器（Dynamic RAM，DRAM）、同步动态随机存取存储器（Synchronous DRAM，SDRAM）、双倍数据速率同步动态随机存取存储器（Double DataRate SDRAM，DDR SDRAM）、增强型同步动态随机存取存储器（Enhanced SDRAM，ESDRAM）、同步连接动态随机存取存储器（Synch link DRAM，SLDRAM）和直接内存总线随机存取存储器（Direct Rambus RAM，DR RAM）。

在本发明的一些实施例中，该计算机程序可以被分割成一个或多个模块，该一个或者多个模块被存储在该存储器710中，并由该处理器720执行，以完成本发明提供的方法。该一个或多个模块可以是能够完成特定功能的一系列计算机程序指令段，该指令段用于描述该计算机程序在该控制器中的执行过程。

如图9所示，该电子设备700还可包括：

收发器730，该收发器730可连接至该处理器720或存储器710。

其中，处理器720可以控制该收发器730与其他设备进行通信，具体地，可以向其他设备发送数据或数据，或接收其他设备发送的数据或数据。收发器730可以包括发射机和接收机。收发器730还可以进一步包括天线，天线的数量可以为一个或多个。

应当理解，该电子设备中的各个组件通过总线系统相连，其中，总线系统除包括数据总线之外，还包括电源总线、控制总线和状态信号总线。

本发明还提供了一种计算机存储介质，其上存储有计算机程序，该计算机程序被计算机执行时使得该计算机能够执行上述方法实施例的方法。或者说，本发明提供的一个实施例还提供一种包含指令的计算机程序产品，该指令被计算机执行时使得计算机执行上述方法实施例的方法。

当使用软件实现时，可以全部或部分地以计算机程序产品的形式实现。该计算机程序产品包括一个或多个计算机指令。在计算机上加载和执行该计算机程序指令时，全部或部分地产生按照本发明实施例该的流程或功能。该计算机可以是通用计算机、专用计算机、计算机网络、或者其他可编程装置。该计算机指令可以存储在计算机可读存储介质中，或者从一个计算机可读存储介质向另一个计算机可读存储介质传输，例如，该计算机指令可以从一个网站站点、计算机、服务器或数据中心通过有线（例如同轴电缆、光纤、数字用户线（Digital Subscriber Line，DSL））或无线（例如红外、无线、微波等）方式向另一个网站站点、计算机、服务器或数据中心进行传输。该计算机可读存储介质可以是计算机能够存取的任何可用介质或者是包含一个或多个可用介质集成的服务器、数据中心等数据存储设备。该可用介质可以是磁性介质（例如，软盘、硬盘、磁带）、光介质（例如数字视频光盘（Digital Video Disc，DVD））、或者半导体介质（例如固态硬盘（Solid State Disk，SSD））等。

基于上述电子设备，本申请实施例还提供了一种车辆，具体可包括：上述电子设备。该车辆具体可以为适用于货运或运输、装载或包容特殊货物或物体的车辆，如电动矿车等。

本领域普通技术人员可以意识到，结合本文中所申请的实施例描述的各示例的模块及算法步骤，能够以电子硬件、或者计算机软件和电子硬件的结合来实现。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本发明的范围。

在本发明所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的系统、装置和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，该模块的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个模块或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，装置或模块的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。

作为分离部件说明的模块可以是或者也可以不是物理上分开的，作为模块显示的部件可以是或者也可以不是物理模块，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。例如，在本申请各个实施例中的各功能模块可以集成在一个处理模块中，也可以是各个模块单独物理存在，也可以两个或两个以上模块集成在一个模块中。

以上仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本申请揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以该权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种换电控制方法，其特征在于，包括：

获取车辆的车辆状态信息、车辆运营信息，以及换电站的换电站状态信息，所述车辆状态信息至少包括车辆GPS定位位置、车辆当前电量以及车辆当前载荷，所述换电站状态信息至少包括换电站位置、站内电池的电池剩余电量以及电池充电时长；

基于所述车辆状态信息以及所述车辆运营信息为所述车辆规划可执行路径，所述车辆运营信息中包含所述车辆在每条预设规划路径下不同载荷时的耗电量和耗时量，所述可执行路径为所述预设规划路径中可执行的任意一种；

在基于所述车辆状态信息以及所述车辆运营信息判断所述车辆不存在可执行路径时，基于所述车辆状态信息和所述换电站状态信息，在所述换电站中确定为所述车辆提供换电操作的目标电池；

控制所述目标电池执行对所述车辆的换电操作。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于所述车辆状态信息以及所述车辆运营信息为所述车辆规划可执行路径，包括：

基于所述车辆GPS定位位置确定所述车辆是否位于预设采料点附近位置；

若确定车辆位于预设采料点附近位置，则基于所述车辆当前电量、所述车辆当前载荷以及所述预设采料点到预设卸料点之间的距离，计算所述车辆到达所述预设卸料点时的车辆剩余电量；

基于所述车辆运营信息为所述车辆规划所述车辆剩余电量下，能够完成至少一次调度任务的可执行路径。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于所述车辆状态信息以及所述车辆运营信息为所述车辆规划可执行路径，包括：

基于所述车辆GPS定位位置确定所述车辆是否位于预设卸料点附近位置；

若确定车辆位于预设卸料点附近位置，则基于所述车辆运营信息为所述车辆规划所述车辆当前电量下，能够完成至少一次调度任务的可执行路径。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于所述车辆状态信息和所述换电站状态信息，在所述换电站中确定为所述车辆提供换电操作的目标电池，包括：

基于所述车辆GPS定位位置、所述车辆当前电量、所述车辆当前载荷以及所述换电站位置，确定换电预测信息，所述换电预测信息包括到达所述换电站时的预计到达时刻以及预计充电电量；

基于换电站内每个电池的电池剩余电量以及电池充电时长，计算所述预计到达时刻下的电池充电信息，其中，所述电池充电信息至少包括每个电池在所述预计到达时刻下的电池预估电量；

根据所述换电预测信息和所述电池充电信息确定为所述车辆提供换电操作的目标电池。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述预计充电电量包括所述车辆达到满电状态时的第一预计充电电量、可执行路径下的第二预计充电电量；

所述根据所述换电预测信息和所述电池充电信息确定为所述车辆提供换电操作的目标电池，包括：

基于所述电池预估电量，确定所述变电站中在所述预计到达时刻是否存在充电状态为空闲状态，且所述电池预估电量大于所述第一预计充电电量的第一电池；

若是，则将所述第一电池确定为目标电池；

若否，则确定基于所述电池预估电量，确定所述变电站中在所述预计到达时刻的充电状态为空闲状态，且所述电池预估电量大于所述第二预计充电电量的第二电池，将所述第二电池确定为目标电池。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述控制所述目标电池执行对所述车辆的换电操作，包括：

向所述换电站发送换电通知，以使所述换电站响应于所述换电通知执行所述目标电池的换电预操作，所述换电预操作用于将所述目标电池调整为可供所述车辆接入的换电姿态；

在判断所述车辆进入充电指定空间内且所述车辆符合换电条件时，向所述车辆发送换电指令，以使所述车辆响应于所述换电指令，与处于所述换电姿态下的目标电池对接执行换电操作。

7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

统计预设历史时间段内车辆在不同车辆状态信息下的路径执行结果，所述路径执行结果可包括每条预设规划路径多次运行的耗电量和耗时量，所述预设规划路径为多个预设采料点、多个预设卸料点以及换电站之间所规划的工作路径；

基于所述路径执行结果计算所述车辆在同一预设规划路径和同一载荷下的耗电量平均值和耗时量平均值，得到所述车辆运营信息。

8.一种换电控制装置，其特征在于，包括：

获取模块，用于获取车辆的车辆状态信息、车辆运营信息，以及换电站的换电站状态信息，所述车辆状态信息至少包括车辆GPS定位位置、车辆当前电量以及车辆当前载荷，所述换电站状态信息至少包括换电站位置、站内电池的电池剩余电量以及电池充电时长；

规划模块，用于基于所述车辆状态信息以及所述车辆运营信息为所述车辆规划可执行路径，所述车辆运营信息中包含所述车辆在每条预设规划路径下不同载荷时的耗电量和耗时量，所述可执行路径为所述预设规划路径中可执行的任意一种；

确定模块，用于在基于所述车辆状态信息以及所述车辆运营信息判断所述车辆不存在可执行路径时，基于所述车辆状态信息和所述换电站状态信息，在所述换电站中确定为所述车辆提供换电操作的目标电池；

控制模块，用于控制所述目标电池执行对所述车辆的换电操作。

9.一种电子设备，其特征在于，包括：

处理器和存储器，所述存储器用于存储计算机程序，所述处理器用于调用并运行所述存储器中存储的计算机程序，以执行权利要求1-7中任一项所述的方法。

10.一种车辆，其特征在于，包括：如权利要求9所述的电子设备。