CN115817260A - 电池更换方法、装置、控制器和换电站 - Google Patents

Abstract

本申请提供了一种电池更换方法、装置、控制器和换电站，其中，该方法包括：根据目标电池在电池仓的存放位置，确定出转盘的第一转动数据；在装载有该目标电池的第一输送工具行驶至该转盘上后，控制该转盘向第一转动方向转动；控制该第一输送工具根据该转盘转动后确定的方向移动，以将该目标电池安装至目标车辆上，可以提高电池安装的准确性。

Description

电池更换方法、装置、控制器和换电站

技术领域

本申请涉及机械控制技术领域，具体而言，涉及一种电池更换方法、装置、控制器和换电站。

背景技术

换电站是为电动车辆提供电池更换的服务的场所。在电池更换过程中，需要将电池从换电站的电池仓内移出至电动车辆停靠的位置。

为了使电池能够准确的安装在电动车辆上，一般需要电池仓的电池按照预先设定好的标准摆放以及换电站中的车辆的停靠需要按照预先设定好的标准停靠，这样才能够使从电池仓中取出的电池准确安装在电动车辆上。

发明内容

有鉴于此，本申请实施例的目的在于提供一种电池更换方法、装置、控制器和换电站，以改善换电池过程中可能存在的电池对位不准的问题。

第一方面，本申请实施例提供了一种电池更换方法，包括：根据目标电池在电池仓的存放位置，确定出转盘的第一转动数据；在装载有所述目标电池的第一输送工具行驶至所述转盘上后，控制所述转盘根据所述第一转动数据转动；控制所述第一输送工具根据所述转盘转动后确定的方向移动，以将所述目标电池安装至目标车辆上。

可选地，若所述目标车辆需更换n块目标电池，所述根据目标电池在电池仓的存放位置，确定出转盘的第一转动数据，包括：根据每一块所述目标电池在电池仓的存放位置，确定出转盘的n项第一转动数据，其中，n为大于或等于二的整数。

可选地，所述根据每一块所述目标电池在电池仓的存放位置，确定出转盘的n项第一转动数据，包括：根据每一块所述目标电池在电池仓的存放位置，确定出转盘的第一转动数据中的第一转动方向；以及，根据所述n块目标电池的拿取顺序，确定出n次的第一转动方向的顺序。

可选地，所述根据目标电池在电池仓的存放位置，确定出转盘的第一转动数据，包括：根据目标电池在电池仓的存放位置和所述目标车辆的停靠方向，确定出转盘的第一转动数据。

可选地，所述根据目标电池在电池仓的存放位置和所述目标车辆的停靠方向，确定出转盘的第一转动数据，包括：根据所述目标车辆的停靠方向，确定出所述目标车辆的电池连接口的第一朝向；根据所述目标电池的存放位置，确定出所述目标电池的充电口的第二朝向；根据所述第一朝向和所述第二朝向，确定出所述目标电池与所述目标车辆的电池连接口的相对偏移角度；根据所述相对偏移角度，确定出转盘的第一转动数据。

可选地，所述控制所述转盘根据所述第一转动数据转动之前，所述方法还包括：根据所述目标车辆上的待换电池在所述电池仓的目标存放位，确定出所述转盘的第二转动数据；在所述第一输送工具完成所述待换电池的拆卸后，控制所述转盘按照所述第二转动数据转动，以带动位于所述转盘上的所述第一输送工具转动；控制所述第一输送工具根据所述转盘转动后确定的方向移动，以将所述待换电池输送至所述电池仓内。

可选地，所述根据所述目标车辆上的待换电池在所述电池仓的目标存放位，确定出所述转盘的第二转动数据，包括：根据所述目标车辆上的待换电池在所述电池仓的目标存放位，和所述目标车辆的停靠方向，确定出所述转盘的第二转动方向。

可选地，所述控制所述第一输送工具根据所述转盘转动后确定的方向移动，以将所述待换电池输送至所述电池仓内，包括：控制所述第一输送工具将所述待换电池放入指定存放位；通过所述指定存放位上的传感器，检测所述待换电池的充电头的当前朝向；根据所述当前朝向和所述目标存放位，确定出所述待放电池的当前陈设方向是否合格；若所述待放电池的当前陈设方向不合格，对所述待换电池进行异常处理。

可选地，所述对所述待换电池进行异常处理，包括：根据所述待放电池的当前陈设方向，从所述电池仓中空闲存放位中筛选出备选存放位；控制第二输送工具，将所述待换电池从所述指定存放位移动至所述备选存放位。

第二方面，本申请实施例提供了一种电池更换装置，包括：第一确定模块，用于根据目标电池在电池仓的存放位置，确定出转盘的第一转动数据；第一控制模块，用于在装载有所述目标电池的第一输送工具行驶至所述转盘上后，控制所述转盘根据所述第一转动数据转动；第二控制模块，用于控制所述第一输送工具根据所述转盘转动后确定的方向移动，以将所述目标电池安装至目标车辆上。

第三方面，本申请实施例提供了一种控制器，包括：处理器、存储器，所述存储器存储有所述处理器可执行的机器可读指令，当控制器运行时，所述机器可读指令被所述处理器执行时执行如上述的方法的步骤。

第四方面，本申请实施例提供了一种计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器运行时执行上述的方法的步骤。

第五方面，本申请实施例提供了一种换电站，包括：输送***、电池仓；所述电池仓包括电池存放位，所述电池存放位用于存放电池；所述输送***包括输送工具、输送轨道和上述的控制器，所述控制器用于控制所述输送工具在所述输送轨道上运动；所述输送轨道上包括转盘，用于调整所述输送工具的运动方向。

本申请实施例提供的电池更换方法、装置、控制器和换电站，可以根据取电池的位置适应性调整该转盘的方向，通过该转盘的转动可以带动目标电池转动方向，可以适应不同场景下对电池的安装需求，也能够提高电池更换的准确性质。进一步地，由于能够基于电池在电池仓的存放位置适应性确定出转盘的转动数据，因此，也就不再要求电池仓的电池按照统一标准陈设，也能够提高电池仓陈设电池的灵活性。

为使本申请的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本申请的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，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相关的附图。

图1为本申请实施例提供的电池更换方法的运行环境示意图；

图2为本申请实施例提供的换电站的结构示意图；

图3为本申请实施例提供的换电站的电池仓的结构示意图；

图4为本申请实施例提供的换电站的转盘的结构示意图；

图5为本申请实施例提供的电池更换方法的流程图；

图6为本申请实施例提供的换电站的电池仓的多排电池架的结构示意图；

图7为本申请实施例提供的电池更换方法的详细流程图；

图8a为本申请实施例提供的车辆的结构示意图；

图8b为本申请实施例提供的车辆的另一结构示意图；

图9为本申请实施例提供的电池更换方法的部分流程图；

图10为本申请实施例提供的电池更换装置的功能模块示意图。

附图标记：100-换电站；110-输送***；111-输送工具；112-输送轨道；120-电池仓；121-电池存放位；122-电池缓存位；123-第一电池架；124-第二电池架；125-第三电池架；126-第四电池架；130-控制设备；140-停车位；141-转盘；1411-行驶轨道；200-服务器；410-第一确定模块；420-第一控制模块；430-第二控制模块。

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中附图，对本申请实施例中的技术方案进行描述。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。同时，在本申请的描述中，术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

随着对环境保护的重视，更加环保的新能源电动车也得到了较为快速的发展。然而电动车充电速度较慢，如果在用车过程中，电动车电量不足，驾驶员需要等待较长时间，这无疑会影响驾驶员的使用体验。

基于此现状，现出现了一种新的技术，可以将电动车上的电池更换为满电电池，而更换电池所需时间远小于为电池充满电所需时间。

经发明人研究了解到，由于运输电池的输送工具在拿到电池后不能够转动电池的陈设方向，且车辆安装电池时电池的充电口只能在车辆的电池安装位置的指定位置，因此，电池仓中的电池只能够按照指定的方向陈设，以使电池的充电口能够朝向统一的方向，以确定从电池仓中取出的电池能够正确地安装在车辆中。

但是随着以后投入使用的电动车辆越来越多，对电池的需求也越来越多，电池仓中的电池架并不适合排列成一排，这样可能会导致电池仓在横向占用空间较多，但是另一方向却仅需要少量空间。基于此，本申请提供的一种电池更换方法，在更换电池时，可以按照获取目标电池的位置控制转盘的转动方向，以通过该转盘调整电池的陈设方向，以确定从电池仓中取出的电池能够正确地安装在车辆上。下面通过几个实施例来描述本申请提供的电池更换方法。

为便于对本实施例进行理解，首先对执行本申请实施例所公开的一种电池更换方法的运行环境进行介绍。

如图1所示，是本申请实施例提供的电池更换方法的运行环境示意图。该电池更换方法的运行环境中可以包括换电站100和服务器200。该服务器200通过网络与一个或多个换电站100进行通信连接，以进行数据通信或交互。该服务器可以是网络服务器、数据库服务器等。

该服务器200可以用于存放该换电站100的历史换电池的数据，也可以向该换电站100发送一些换电池所需数据。

该换电站100用于为电动车辆更换电池。

如图2所示，该换电站100中可以包括：输送***110、电池仓120、控制设备130以及停车位140。

该电池仓120和该停车位140可以并列设置，该输送***110可以实现将停车位140中的车辆的电池移送至电池仓120内，该输送***110也可以将电池仓120的电池安装至停车位140的车辆上。

该输送***110用于运输从电动车辆换下来的电池，也可以用于运输从电池仓120中拿取的电池。

示例性地，该输送***110可以包括：输送工具111(可以参阅图3所示)、输送轨道112(可参阅图4所示)和控制器(图未示)。

该控制器可以是可编程逻辑控制器(Programmable Logic Controller，简称：PLC)。输送工具可以在该输送轨道上行驶，以移动需要处理的电池。

该输送工具111可以由上述的可编程逻辑控制器控制，该输送工具根据该可编程逻辑控制器的控制指令移动。该可编程逻辑控制器可以基于控制设备130提供的数据控制输送工具。

示例性地，该输送工具111可以包括有轨制导车辆、码垛机等输送工具。

该有轨制导车辆可以用于将需要换电池的车辆上的电池进行拆卸，或者将足电电池安装在车辆上。该足电电池可以是电量大于指定值的电池。该指定值可以是90％、93％或95％等值。

该码垛机可以用于从电池仓中拿取电池，或者将电池放回电池仓内。其中，码垛机还可以用于在电池仓内部移动电池。

该换电站100可以通过控制设备130与服务器实现通信。该控制设备130还可以与待换电池的电动车辆建立通信连接，以获取该待换电池的电动车辆传输的数据。

本实施例中，该控制器可以包括存储器和处理器。

上述的存储器和处理器各元件相互之间直接或间接地电性连接，以实现数据的传输或交互。例如，这些元件相互之间可通过一条或多条通讯总线或信号线实现电性连接。上述的处理器用于执行存储器中存储的可执行模块。

其中，存储器可以是，但不限于，随机存取存储器(Random Access Memory，简称RAM)，只读存储器(Read Only Memory，简称ROM)，可编程只读存储器(Programmable Read-Only Memory，简称PROM)，可擦除只读存储器(Erasable Programmable Read-OnlyMemory，简称EPROM)，电可擦除只读存储器(Electric Erasable Programmable Read-OnlyMemory，简称EEPROM)等。其中，存储器用于存储计算机程序，该处理器在接收到执行指令后，执行所述程序，本申请实施例任一实施例揭示的过程定义的控制器所执行的方法可以应用于处理器中，或者由处理器实现。

上述的处理器可能是一种集成电路芯片，具有信号的处理能力。上述的处理器可以是通用处理器，包括中央处理器(Central Processing Unit，简称CPU)、网络处理器(Network Processor，简称NP)等；还可以是数字信号处理器(digital signal processor，简称DSP)、专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit，简称ASIC)、现场可编程门阵列(Field Programmable Gate array，简称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。可以实现或者执行本申请实施例中的公开的各方法、步骤及逻辑框图。通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等。

本领域普通技术人员可以理解，本申请实施例上述对控制器所包含的组件的举例不应该对该控制器的结构造成限定。例如，控制器还可包括更多或者更少的组件，或者不同的配置。

例如，该控制器还可以包括显示单元，该显示单元在控制器与用户之间提供一个交互界面(例如用户操作界面)或用于显示图像数据给用户参考。在本实施例中，该显示单元可以是液晶显示器或触控显示器。若为触控显示器，其可为支持单点和多点触控操作的电容式触控屏或电阻式触控屏等。支持单点和多点触控操作是指触控显示器能感应到来自该触控显示器上一个或多个位置处同时产生的触控操作，并将该感应到的触控操作交由处理器进行计算和处理。

该电池仓120中可以放置多个电池存放位121，该电池存放位用于存放电池。该电池存放位中还可以设置有电插头，该电插头可以用于为存放在该电池存放位的电池充电。

该电池仓120中还可以设置有电池缓存位122，该电池缓存位用于临时放置电池。例如，在第一输送工具与第二输送工具交换电池时，可以将其中一块电池临时放置在该电池缓存位中。可选地，如图3所示，该电池缓存位122可以设置在电池仓120的入口处，有轨制导车辆与码垛机可以在该入口处交换各自所需电池。

换电站100的停车位140上可以设置转盘141。如图4所示，该转盘141上可以有行驶轨道1411，该有轨制导车辆可以在转盘141的行驶轨道1411上行驶。该转盘141可以在该转盘141所在平面转动。其中，该转盘141为图4所示的实例中陈设时，该转盘141上的行驶轨道能够与连向电池仓的轨道衔接。该转盘141转动一定角度后，该转盘141的行驶轨道1411也随之转动一定角度，有轨制导车辆可以在该转盘141的行驶轨道上沿该行驶轨道所在方向行驶。

本实施例中的控制器可以用于执行本申请实施例提供的各个方法中的各个步骤。下面通过几个实施例详细描述电池更换方法的实现过程。

本申请实施例提供了一种电池更换方法，该电池更换方法可以应用于换电站的控制器或者连接该控制器的控制设备。请参阅图5，是本申请实施例提供的电池更换方法的流程图。下面将对图5所示的具体流程进行详细阐述。

步骤310，根据目标电池在电池仓的存放位置，确定出转盘的第一转动数据。

示例性地，该第一转动数据可以包括转盘的第一转动方向。

可选地，可以根据该目标电池的存放位置确定出该目标电池的充电口的初始朝向，确定出目标电池安装时所需的目标电池的充电口的目标朝向，根据该目标电池的充电口的初始朝向和目标电池的充电口的目标朝向确定出转盘的第一转动方向。

在输送工具的从电池仓拿取电池后的行驶轨迹确定后，从可以根据该目标电池的存放位置确定出该目标电池的充电口的初始朝向，确定出输送工具将目标电池从电池仓被运输至转盘时的中转朝向，可以根据该中转朝向和目标朝向之间的角度确定出转盘的第一转动方向。

例如，该输送工具将目标电池从电池仓被运输至转盘时的中转朝向与目标电池安装时所需的目标朝向之间的夹角为顺时针90°时，则该转盘的第一转动方向可以为顺时针90°的方向。再例如，该输送工具将目标电池从电池仓被运输至转盘时的中转朝向与目标电池安装时所需的目标朝向之间的夹角为逆时针90°时，则该转盘的第一转动方向可以为逆时针90°的方向。再例如，该输送工具将目标电池从电池仓被运输至转盘时的中转朝向与目标电池安装时所需的目标朝向之间的夹角为顺时针60°时，则该转盘的第一转动方向可以为顺时针60°的方向。

以图6所示的实例为例，电池仓120中可以包括四排电池架分别为第一电池架123、第二电池架124、第三电池架125和第四电池架126，转盘141设置在电池仓120左侧，该转盘141与电池仓120之间设置有一条行驶轨道。其中，该第一电池架123和第二电池架124上的充电口设置在电池架的第一侧Sa，第三电池架125和第四电池架126上的充电口设置在电池架的第一侧Sb。因此，放置在第一电池架123和第二电池架124上的电池的充电口的朝向为图6所示的第一方向d1，放置在第三电池架125和第四电池架126上的电池的充电口的朝向为图6所示的第二方向d2。

在一个实例中，若目标车辆停放在该转盘处，该目标车辆的车身可以垂直于转盘141与电池仓120之间的行驶轨道，该目标车辆的电池安装位中与电池连接口设置在车尾一端，且输送工具在将电池仓的电池移动至转盘处时不改变电池的朝向。在此实例中，第一电池架123和第二电池架124上的电池被输送工具移动至转盘处的中转朝向还是为第一方向d1，则该转盘的第一转动方向可以是逆时针转动90°。在此实例中，第三电池架125和第四电池架126上的电池被输送工具移动至转盘处的中转朝向还是为第二方向d2，则该转盘的第一转动方向可以是顺时针转动90°。

在另一个实例中，若目标车辆停放在该转盘处，该目标车辆的车身可以垂直于转盘141与电池仓120之间的行驶轨道，该目标车辆的电池安装位中的电池连接口设置在车头一端，且输送工具在将电池仓的电池移动至转盘处时不改变电池的朝向。在此实例中，第一电池架123和第二电池架124上的电池被输送工具移动至转盘处的中转朝向还是为第一方向d1，则该转盘的第一转动方向可以是顺时针转动90°。在此实例中，第三电池架125和第四电池架126上的电池被输送工具移动至转盘处的中转朝向还是为第二方向d2，则该转盘的第一转动方向可以是逆时针转动90°。

在另一个实例中，若目标车辆停放在该转盘处，该目标车辆的车头方向与转盘141与电池仓120之间的行驶轨道的夹角为α，该目标车辆的电池安装位中的电池连接口设置在车尾一端，且输送工具在将电池仓的电池移动至转盘处时不改变电池的朝向。在此实例中，第一电池架123和第二电池架124上的电池被输送工具移动至转盘处的中转朝向还是为第一方向d1，则该转盘的第一转动方向可以是逆时针转动α。在此实例中，第三电池架125和第四电池架126上的电池被输送工具移动至转盘处的中转朝向还是为第二方向d2，则该转盘的第一转动方向可以是顺时针转动180°-α。

可以理解的是，根据取目标电池的位置不同，该转盘所需转动的角度和方向也可以不同。

步骤330，在装载有该目标电池的第一输送工具行驶至该转盘上后，控制该转盘根据该第一转动数据转动。

示例性地，在确定出该转盘所需转动的角度后，可以通过控制该转盘的驱动机构驱动该转盘向第一转动方向转动。

步骤350，控制该第一输送工具根据该转盘转动后确定的方向移动，以将该目标电池安装至目标车辆上。

该转盘转动方向后，该转盘上的行驶轨道也能够随之向第一方向转动。该第一输送工具可以在改变方向后的转盘的行驶轨道上行驶。

示例性地，可以根据第一输送工具与目标车辆的电池安装位的距离，控制第一输送工具在改变方向后的转盘的行驶轨道上行驶。

其中，该第一输送工具与目标车辆的电池安装位的距离的确定方式可以包括：可以根据目标车辆的基本参数确定出电池安装位在目标车辆上的位置；根据该目标车辆的停靠位置和该电池安装位在目标车辆上的位置，确定出第一输送工具与目标车辆的电池安装位的距离。

在本申请实施例中，可以根据取电池的位置适应性调整该转盘的方向，可以适应不同场景下对电池的安装需求，也能够提高电池更换的准确性质。进一步地，由于能够基于电池在电池仓的存放位置适应性确定出转盘的第一转动方向，因此，也就不再要求电池仓的电池按照统一标准陈设，也能够提高电池仓陈设电池的灵活性。

在一种情况中，目标车辆可以安装多块电池，因此，在为目标车辆换电池时也可以将多块电池进行更换。示例性地，若该目标车辆需更换n块目标电池，步骤310可以包括：根据每一块该目标电池在电池仓的存放位置，确定出转盘的n项第一转动数据。

该第一转动数据包括该转盘的第一转动方向，其中，n为大于或等于二的整数。

以第i块目标电池为例，可以根据第i块目标电池在电池仓的第i存放位置，确定出该第i块目标电池对应的转盘的第一转动数据。

每一块目标电池可以确定出一项转盘的第一转动数据，则可以确定出转盘的n项第一转动数据。每一项第一转动数据可以用于控制该转盘一次转动。

可选地，上述的根据每一块该目标电池在电池仓的存放位置，确定出转盘的n项第一转动数据，包括：根据每一块该目标电池在电池仓的存放位置，确定出转盘的第一转动数据中的第一转动方向；根据该n块目标电池的拿取顺序，确定出n次的第一转动方向的顺序。

示例性地，可以根据各块目标电池需要安装在目标车辆的位置，确定出n块目标电池的拿取顺序。以两块目标电池为例，若其中一块目标电池需要安装在目标车辆的靠近车头的电池安装位，另一块目标电池需要安装在目标车辆的靠近车尾的电池安装位，则可以将需要安装在目标车辆的靠近车头的电池安装位的目标电池拿取顺序确定为第一顺序，可以将需要安装在目标车辆的靠近车尾的电池安装位的目标电池拿取顺序确定为第二顺序。

示例性地，可以根据各块目标电池与拿取电池仓的电池的第二输送工具的初始位置，确定出n块目标电池的拿取顺序。以两块目标电池为例，若其中一块目标电池离第二输送工具的初始位置更近，另一块目标电池离第二输送工具的初始位置更远，则可以将离第二输送工具的初始位置更近的目标电池的拿取顺序确定为第一顺序，可以将离第二输送工具的初始位置更远的目标电池的拿取顺序确定为第二顺序。

本实施例中，在确定出该n项第一转动数据后，可以根据n项第一转动数据控制转盘的转动。

示例性地，该第一输送工具第i次运输目标电池至转盘上时，可以根据排序在第i顺序的第一转动方向控制该转盘转动。

通过先确定出多块目标电池所需转盘的第一转动数据，然后根据第一转动数据依次控制转盘转动，以将每一块目标电池转至需要的方向，以使每一块目标电池能够更加准确地被安装在目标车辆上。

在一些情况下，车辆驶入换电站的停车位的驶入方向不同，可能会导致目标车辆的电池安装位中的电池连接口的位置不同。基于此研究，步骤310可以包括：根据目标电池在电池仓的存放位置和该目标车辆的停靠方向，确定出转盘的第一转动数据。

示例性地，可以根据目标车辆的停靠方向，确定出目标车辆的电池连接口的朝向，根据该电池连接口的朝向确定出目标电池安装时所需的目标朝向；进一步地根据目标电池在电池仓的存放位置和目标电池安装时所需的目标朝向，确定出转盘的第一转动数据。

以图6所示的实例为例，若目标车辆从图示上方入口驶入停车位，车头方向与转盘与电池仓之间的行驶轨道的夹角为顺时针90°的方向。若目标车辆的电池连接口设置在靠近车尾一端，且输送工具在将电池仓的电池移动至转盘处时不改变电池的朝向。在此实例中，第一电池架123和第二电池架124上的电池被输送工具移动至转盘处的中转朝向还是为第一方向d1，则该转盘的第一转动方向可以是顺时针转动90°。在此实例中，第三电池架125和第四电池架126上的电池被输送工具移动至转盘处的中转朝向还是为第二方向d2，则该转盘的第一转动方向可以是逆时针转动90°。

以图6所示的实例为例，若目标车辆从图示下方入口驶入停车位，车头方向与转盘与电池仓之间的行驶轨道的夹角为逆时针90°的方向。若目标车辆的电池连接口设置在靠近车尾一端，且输送工具在将电池仓的电池移动至转盘处时不改变电池的朝向。在此实例中，第一电池架123和第二电池架124上的电池被输送工具移动至转盘处的中转朝向还是为第一方向d1，则该转盘的第一转动方向可以是逆时针转动90°。在此实例中，第三电池架125和第四电池架126上的电池被输送工具移动至转盘处的中转朝向还是为第二方向d2，则该转盘的第一转动方向可以是顺时针转动90°。

通过上述步骤，在换电站的停车位有多个入口时，可以基于车辆的驶入方向确定出车辆的停靠方向，基于停靠方向可以确定出车辆上的电池连接口的朝向，从而可以换电池不再局限车辆的驶入方向，可以提高换电池的灵活性。进一步地，结合车辆的停靠方向也能够更准确地确定出安装电池所需的方向，可以提高换电池的准确性。

在一个可选的实施方式中，如图7所示，步骤310可以包括：步骤311至步骤314。

步骤311，根据目标车辆的停靠方向，确定出该目标车辆的电池连接口的第一朝向。

该停靠方向可以包括：车头朝向或车尾朝向。车头与换电站中的各个行驶轨道的相对夹角等。

该电池连接口的朝向可以表示：车辆上的电池安装位中该电池连接口的相对一侧指向该电池连接口所在一侧的方向。

如图8a所示，以目标车辆上的电池安装位为矩形为例，该电池连接口设置在电池安装位中靠近车头的一侧，则该目标车辆的电池连接口的第一朝向为第三方向d3所指示的方向。如图8b所示，以目标车辆上的电池安装位为矩形为例，该电池连接口设置在电池安装位中靠近车尾的一侧，则该目标车辆的电池连接口的第一朝向为第四方向d4所指示的方向。

可选地，可以在停车位的入口处设置采集设备，可以通过采集设备采集目标车辆驶入停车位之前的图像数据，然后根据该图像数据识别出，该目标车辆的驶入方向，根据该驶入方向确定出该目标车辆的停靠方向。

可选地，可以在停车位内部可以设置采集设备，可以通过采集设备采集停车位中的目标车辆驶的图像数据，然后根据该停车位内的目标车辆的图像数据识别出，该目标车辆的车头位置和车尾位置，根据该车头位置和车尾位置，确定出目标车辆的停靠方向。

可选地，该停车位内部也可以设置多个重力传感器，通过各个重力传感器检测到重力的顺序确定出目标车辆的停靠方向。

不同车型的电池连接口设置的位置可能不同，可以根据该目标车辆的基本参数确定出该目标车辆的电池连接口在目标车辆上的位置，然后根据该电池连接口在目标车辆上的位置以及该目标车辆的停靠方向，确定出目标车辆的电池连接口的第一朝向。

可选地，该换电站中可以预先存储各款车型的基本参数。可选地，该换电站也可以未存储各款车型的基本参数，与该换电站通信连接的服务器中存储有各款车型的基本参数。需要使用目标车辆的基本参数时，可以从服务器中获取该基本参数。

步骤312，根据该目标电池的存放位置，确定出该目标电池的充电口的第二朝向。

可选地，电池仓中每一个存放位置中的充电口可以唯一确定，可以预先存储电池仓中每一个存放位置的充电口的朝向。可以从预存数据中确定出目标电池的充电口的第二朝向。

可选地，拿取目标电池的第二输送工具上可以设置有传感器，该传感器用于检测该第二输送工具上的目标电池的充电口的朝向。

以图6所示的实例为例，若目标电池的存放位置在第一电池架123或第二电池架124上，目标电池的第二朝向则为第一方向d1。若目标电池的存放位置在第三电池架125或第四电池架126，目标电池的第二朝向则为第二方向d2。

步骤313，根据该第一朝向和该第二朝向，确定出该目标电池与该目标车辆的电池连接口的相对偏移角度。

示例性地，该相对偏移角度可以是该第一朝向与第二朝向的夹角。

步骤314，根据该相对偏移角度，确定出转盘的第一转动数据。

示例性地，该第一转动数据可以包括由该目标电池的充电口的第二朝向转向目标车辆的电池连接口的第一朝向所需转动的第一转动方向。

通过对目标车辆的电池连接口和目标电池的充电口的朝向，确定出转盘所需的第一转动数据，可以使转动后的目标电池的充电口的朝向能够更好地与目标车辆的充电口的朝向符合，可以实现更准确地安装电池。

为了使目标车辆拆卸写来的待换电池能够准确地与电池仓中的存放位置中的充电口连接，在将该待换电池移入电池仓之前，也可以通过转盘调整第一输送工具的朝向，以调整待换电池的朝向。因此，在将目标电池安装至目标车辆上之前，可以先将目标车辆上的待换电池拆卸下来，并移入电池仓中。基于此，在步骤330之前，如图9所示，电池更换方法还可以包括：步骤321至步骤323。

步骤321，根据目标车辆上的待换电池在该电池仓的目标存放位，确定出该转盘的第二转动数据。

示例性地，该第二转动数据可以包括转盘的第二转动方向。

可选地，可以根据该待换电池从目标车辆拆卸下来时电池的充电口的初始朝向；根据该待换电池在电池仓中的目标存放位，确定出该待换电池的充电口的目标朝向；根据该待换电池的初始朝向和待换电池的充电口的目标朝向确定出转盘的第二转动方向。

以图6所示的实例为例，待换电池的充电口的初始朝向可以是垂直于第一方向d1和第二方向d2的一个方向，则转盘的第二转动方向可以是顺时针转动90°或逆时针转动90°。

在一个实例中，待换电池的充电口的初始朝向可以是垂直于第一方向d1和第二方向d2的一个方向，且该待换电池的充电口的初始朝向是第一方向d1逆时针90°的方向，且该待换电池的目标存放位为第一电池架123或第二电池架124上的一个存放位置，则转盘的第二转动方向可以是顺时针转动90°。

在一个实例中，待换电池的充电口的初始朝向可以是垂直于第一方向d1和第二方向d2的一个方向，且该待换电池的充电口的初始朝向是第一方向d1顺时针90°的方向，且该待换电池的目标存放位为第三电池架125或第四电池架126上的一个存放位置，则转盘的第二转动方向可以是顺时针转动90°。

可以理解的是，根据待换电池所需存放的目标存放位的不同，该转盘所需转动的角度也可以不同。

步骤322，在该第一输送工具完成该待换电池的拆卸后，控制该转盘按照该第二转动数据转动。

通过控制该转盘按照该第二转动数据转动，可以带动位于该转盘上的第一输送工具转动。

在步骤322之前可以先控制该第一输送工具将该目标车辆上的待换电池进行拆卸。

可选地，该拆卸电池的步骤也可以在步骤321之前执行，也就是先控制第一输送工具拆卸目标车辆上的待换电池，然后在确定出转盘的第二转动方向。

可选地，该拆卸电池的步骤也可以在步骤321之后执行，在控制各个输送工具实施目标车辆的电池更换之前，可以预先确定出各个输送工具和转盘的动作。

可选地，该第一输送工具完成目标车辆的待换电池的拆卸后，则可以控制该转盘按照该第二转动数据转动。

可选地，该第一输送工具完成目标车辆的待换电池的拆卸后，并运动到转盘的指定位置时，再控制该转盘按照该第二转动数据转动。

本实施例中，在该转盘按照该第二转动数据转动后，还转盘上的行驶轨道与转盘与电池仓之间的行驶轨道连通。

步骤323，控制该第一输送工具根据该转盘转动后确定的方向移动，以将该待换电池输送至该电池仓内。

本实施例中，若目标车辆上需要换多块电池时，每一块目标电池安装至目标车辆之前，均需要通过步骤321至步骤323的流程将目标车辆上的电池拆卸，并输送回电池仓。

通过上述步骤，适当地控制转盘的转动，可以使拆卸下来的待换电池的充电口能够与电池仓中的存放位置相匹配，从而可以提高电池存放的有效性。

在一个可选的实施方式中，步骤321可以包括：根据该目标车辆上的待换电池在该电池仓的目标存放位，和该目标车辆的停靠方向，确定出该转盘的第二转动方向。

示例性地，可以根据目标车辆的停靠方向，确定出目标车辆的电池连接口的朝向，根据该电池连接口的朝向确定出拆卸下来的待换电池的充电口的初始朝向；进一步地根据待换电池在电池仓的目标存放位和该待换电池的充电口的初始朝向，确定出转盘的第二转动数据。

关于目标车辆的停靠方向的确定的方式可以与前述步骤311中关于目标车辆的停靠方向的确定方式向，关于此处目标车辆的停靠方向的确定的其它细节可以参阅步骤311中的描述，在此不再赘述。

通过将目标车辆的停靠方向也作为转盘的转动数据的确定基础，可以实现即使换电站的停车位有多个入口时，能够基于停靠方向可以确定出车辆上的电池连接口的朝向，从而可以换电池不再局限车辆的驶入方向，可以提高换电池的灵活性。进一步地，结合车辆的停靠方向也能够更准确地确定出待换电池所需的方向，可以提高电池存放的准确性。

在一个可选的实施方式中，步骤324可以包括：步骤3241至步骤3244。

步骤3241，控制该第一输送工具将该待换电池放入指定存放位。

该指定存放位可以是设置在电池仓中的缓存位。该缓存位上可以设置有传感器，该传感器可以用于检测该缓存位上的电池的充电口的位置。

步骤3242，通过该指定存放位上的传感器，检测该待换电池的充电头的当前朝向。

步骤3243，根据该当前朝向和该目标存放位，确定出该待放电池的当前陈设方向是否合格。

若该待放电池的当前陈设方向不合格，则执行步骤3244。

示例性地，可以根据该目标存放位确定出，若电池放置在该目标存放位所需的需求朝向。确定该需求朝向和当前朝向确定出待放电池的当前陈设方向是否合格。

若该待换电池以当前朝向被移动至目标存放位后，该待换电池的朝向能够与需求朝向相同，则表示待放电池的当前陈设方向合格。

步骤3244，对该待换电池进行异常处理。

可选地，该异常处理可以是通过报警器输出报警信号。通过该报警信号通知相关人员进行处理。示例性地，该报警器可以是光信号报警器，也可以是声音报警器，还可以是声光报警器。

可选地，该异常处理也可以包括：根据该待放电池的当前陈设方向，从该电池仓中空闲存放位中筛选出备选存放位；控制第二输送工具，将该待换电池从该指定存放位移动至该备选存放位。

本实施例中，该备选存放位的电插头与上述的目标存放位的电插头的朝向不同。以图6所示的电池仓为例，该目标存放位是第一电池架123或第二电池架124的存放位置时，则该备选存放位则可以是第三电池架125或第四电池架126上的存放位置。

通过再次筛选出空闲的存放位用于放置该待换电池，可以使该待换电池的存放位置可以更好地满足该待换电池的充电需求，也可以降低因为待换电池存放在错误的存放位置，所可能导致的电池损坏的情况，提高电池的安全性。

下面通过一个实例描述电池更换方法的流程：

首先，可以根据需要换给目标车辆的目标电池在该电池仓的初始位置，确定出目标电池当前的充电口的朝向，确定出调整转盘的转动方向，该转盘的转动方向可以用于调整该目标电池的充电口的朝向与目标车辆上的电池安装位的电池连接口的朝向一致；

其次，码垛机可以从电池仓的初始位置拿取目标电池，该码垛机将目标电池运输至中转位置，将该目标电池转移给有轨制导车辆，由该有轨制导车辆将目标电池移动到转盘上；

在该有轨制导车辆位于该转盘上的轨道后，该转盘可以根据预先确定出的转动方向转动；

该有轨制导车辆可以沿着该转盘的轨道的当前方向行驶，以移动至给目标车辆换电池的目标位置，其中，该有轨制导车辆移动至目标位置时，该目标电池的充电口与该目标车辆上的电池安装位的电池连接口在同一朝向；

该有轨制导车辆向在移动到该目标位置后，将该目标电池安装至目标车辆中，且该目标电池的充电口与目标车辆的电池安装位的电池连接口能够实现连接。

通过上述流程，可以实现即使目标电池的充电口的朝向，目标电池的存放位置不同，都可以通过该转盘的转向的控制，实现该目标电池的充电口的朝向的调整，以满足目标车辆的电池安装需求。

基于同一申请构思，本申请实施例中还提供了与电池更换方法对应的电池更换装置，由于本申请实施例中的装置解决问题的原理与前述的电池更换方法实施例相似，因此本实施例中的装置的实施可以参见上述方法的实施例中的描述，重复之处不再赘述。

请参阅图10，是本申请实施例提供的电池更换装置的功能模块示意图。本实施例中的电池更换装置中的各个模块用于执行上述方法实施例中的各个步骤。电池更换装置包括：第一确定模块410、第一控制模块420和第二控制模块430；其中各个模块的内容如下所示：

第一确定模块410，用于根据目标电池在电池仓的存放位置，确定出转盘的第一转动数据；

第一控制模块420，用于在装载有该目标电池的第一输送工具行驶至该转盘上后，控制该转盘根据该第一转动数据转动；

第二控制模块430，用于控制该第一输送工具根据该转盘转动后确定的方向移动，以将该目标电池安装至目标车辆上。

一种可能的实施方式中，若该目标车辆需更换n块目标电池，上述的第一确定模块410，用于根据每一块该目标电池在电池仓的存放位置，确定出转盘的n项第一转动数据，其中，n为大于或等于二的整数。

一种可能的实施方式中，上述的第一确定模块410，用于根据每一块该目标电池在电池仓的存放位置，确定出转盘的第一转动数据中的第一转动方向；以及，根据该n块目标电池的拿取顺序，确定出n次的第一转动方向的顺序。

一种可能的实施方式中，第一确定模块410，用于根据目标电池在电池仓的存放位置和该目标车辆的停靠方向，确定出转盘的第一转动数据。

一种可能的实施方式中，第一确定模块410，还用于根据该目标车辆的停靠方向，确定出该目标车辆的电池连接口的第一朝向；根据该目标电池的存放位置，确定出该目标电池的充电口的第二朝向；根据该第一朝向和该第二朝向，确定出该目标电池与该目标车辆的电池连接口的相对偏移角度；根据该相对偏移角度，确定出转盘的第一转动数据。

一种可能的实施方式中，本实施例中的电池更换装置还可以包括：

第二确定模块，用于根据该目标车辆上的待换电池在该电池仓的目标存放位，确定出该转盘的第二转动数据；

第三控制模块，用于在该第一输送工具完成该待换电池的拆卸后，控制该转盘按照该第二转动数据转动，以带动位于该转盘上的第一输送工具转动；

第四控制模块，用于控制该第一输送工具根据该转盘转动后确定的方向移动，以将该待换电池输送至该电池仓内。

一种可能的实施方式中，第二确定模块，用于根据该目标车辆上的待换电池在该电池仓的目标存放位，和该目标车辆的停靠方向，确定出该转盘的第二转动方向。

一种可能的实施方式中，第五控制模块，包括：控制单元、检测单元、确定单元和处理单元，其中各个单元内容如下所示：

控制单元，用于控制该第一输送工具将该待换电池放入指定存放位；

检测单元，用于通过该指定存放位上的传感器，检测该待换电池的充电头的当前朝向；

确定单元，用于根据该当前朝向和该目标存放位，确定出该待放电池的当前陈设方向是否合格；

处理单元，用于若该待放电池的当前陈设方向不合格，对该待换电池进行异常处理。

一种可能的实施方式中，处理单元，用于根据该待放电池的当前陈设方向，从该电池仓中空闲存放位中筛选出备选存放位；控制第二输送工具，将该待换电池从该指定存放位移动至该备选存放位。

此外，本申请实施例还提供一种计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器运行时执行上述方法实施例中所述的电池更换方法的步骤。

本申请实施例所提供的电池更换方法的计算机程序产品，包括存储了程序代码的计算机可读存储介质，所述程序代码包括的指令可用于执行上述方法实施例中所述的电池更换方法的步骤，具体可参见上述方法实施例，在此不再赘述。

在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的装置和方法，也可以通过其它的方式实现。以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，附图中的流程图和框图显示了根据本申请的多个实施例的装置、方法和计算机程序产品的可能实现的体系架构、功能和操作。在这点上，流程图或框图中的每个方框可以代表一个模块、程序段或代码的一部分，所述模块、程序段或代码的一部分包含一个或多个用于实现规定的逻辑功能的可执行指令。也应当注意，在有些作为替换的实现方式中，方框中所标注的功能也可以以不同于附图中所标注的顺序发生。例如，两个连续的方框实际上可以基本并行地执行，它们有时也可以按相反的顺序执行，这依所涉及的功能而定。也要注意的是，框图和/或流程图中的每个方框、以及框图和/或流程图中的方框的组合，可以用执行规定的功能或动作的专用的基于硬件的***来实现，或者可以用专用硬件与计算机指令的组合来实现。

另外，在本申请各个实施例中的各功能模块可以集成在一起形成一个独立的部分，也可以是各个模块单独存在，也可以两个或两个以上模块集成形成一个独立的部分。

所述功能如果以软件功能模块的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本申请的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本申请各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

以上所述仅为本申请的优选实施例而已，并不用于限制本申请，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

以上所述，仅为本申请的具体实施方式，但本申请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，都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此，本申请的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

Claims (13)

1.一种电池更换方法，其特征在于，包括：

根据目标电池在电池仓的存放位置，确定出转盘的第一转动数据；

在装载有所述目标电池的第一输送工具行驶至所述转盘上后，控制所述转盘根据所述第一转动数据转动；

控制所述第一输送工具根据所述转盘转动后确定的方向移动，以将所述目标电池安装至目标车辆上。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，若所述目标车辆需更换n块目标电池，所述根据目标电池在电池仓的存放位置，确定出转盘的第一转动数据，包括：

根据每一块所述目标电池在电池仓的存放位置，确定出转盘的n项第一转动数据，其中，n为大于或等于二的整数。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述根据每一块所述目标电池在电池仓的存放位置，确定出转盘的n项第一转动数据，包括：

根据每一块所述目标电池在电池仓的存放位置，确定出转盘的第一转动数据中的第一转动方向；以及，

根据所述n块目标电池的拿取顺序，确定出n次的第一转动方向的顺序。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据目标电池在电池仓的存放位置，确定出转盘的第一转动数据，包括：

根据目标电池在电池仓的存放位置和所述目标车辆的停靠方向，确定出转盘的第一转动数据。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述根据目标电池在电池仓的存放位置和所述目标车辆的停靠方向，确定出转盘的第一转动数据，包括：

根据所述目标车辆的停靠方向，确定出所述目标车辆的电池连接口的第一朝向；

根据所述目标电池的存放位置，确定出所述目标电池的充电口的第二朝向；

根据所述第一朝向和所述第二朝向，确定出所述目标电池与所述目标车辆的电池连接口的相对偏移角度；

根据所述相对偏移角度，确定出转盘的第一转动数据。

6.根据权利要求1-5任意一项所述的方法，其特征在于，所述控制所述转盘根据所述第一转动数据转动之前，所述方法还包括：

根据所述目标车辆上的待换电池在所述电池仓的目标存放位，确定出所述转盘的第二转动数据；

在所述第一输送工具完成所述待换电池的拆卸后，控制所述转盘按照所述第二转动数据转动，以带动位于所述转盘上的所述第一输送工具转动；

控制所述第一输送工具根据所述转盘转动后确定的方向移动，以将所述待换电池输送至所述电池仓内。

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述根据所述目标车辆上的待换电池在所述电池仓的目标存放位，确定出所述转盘的第二转动数据，包括：

根据所述目标车辆上的待换电池在所述电池仓的目标存放位，和所述目标车辆的停靠方向，确定出所述转盘的第二转动方向。

8.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述控制所述第一输送工具根据所述转盘转动后确定的方向移动，以将所述待换电池输送至所述电池仓内，包括：

控制所述第一输送工具将所述待换电池放入指定存放位；

通过所述指定存放位上的传感器，检测所述待换电池的充电头的当前朝向；

根据所述当前朝向和所述目标存放位，确定出所述待放电池的当前陈设方向是否合格；

若所述待放电池的当前陈设方向不合格，对所述待换电池进行异常处理。

9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述对所述待换电池进行异常处理，包括：

根据所述待放电池的当前陈设方向，从所述电池仓中空闲存放位中筛选出备选存放位；

控制第二输送工具，将所述待换电池从所述指定存放位移动至所述备选存放位。

10.一种电池更换装置，其特征在于，包括：

第一确定模块，用于根据目标电池在电池仓的存放位置，确定出转盘的第一转动数据；

第一控制模块，用于在装载有所述目标电池的第一输送工具行驶至所述转盘上后，控制所述转盘根据所述第一转动数据转动；

第二控制模块，用于控制所述第一输送工具根据所述转盘转动后确定的方向移动，以将所述目标电池安装至目标车辆上。

11.一种控制器，其特征在于，包括：处理器、存储器，所述存储器存储有所述处理器可执行的机器可读指令，当控制器运行时，所述机器可读指令被所述处理器执行时执行如权利要求1至9任意一项所述的方法的步骤。

12.一种计算机可读存储介质，其特征在于，该计算机可读存储介质上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器运行时执行如权利要求1至9任意一项所述的方法的步骤。

13.一种换电站，其特征在于，包括：输送***、电池仓；

所述电池仓包括电池存放位，所述电池存放位用于存放电池；

所述输送***包括输送工具、输送轨道和权利要求11所述的控制器，所述控制器用于控制所述输送工具在所述输送轨道上运动；

所述输送轨道上包括转盘，用于调整所述输送工具的运动方向。

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