CN116331057A - 一种换电装置、换电装置自维护方法、电子设备及换电站 - Google Patents

Abstract

本申请提供一种换电装置、换电装置自维护方法、电子设备及换电站，其中换电装置包括固定件、旋转件和驱动件；其中，旋转件的周壁绕旋转件的轴线设置有多个连接部；驱动件与多个连接部择一配合；驱动件驱动连接部转动，从而驱动旋转件相对于固定件转动第一设定角度；驱动件驱动旋转件转动第二设定角度，以更换与驱动件所配合的连接部。通过在换电装置旋转件的周壁上设置多个连接部，驱动部与多个连接部择一配合的方式，为换电装置设置多个旋转工作区，从而缓解单个工作区长期受到局部摩擦和挤压所导致的工作区磨损严重的问题，延长了换电装置的使用寿命。

Description

一种换电装置、换电装置自维护方法、电子设备及换电站

技术领域

本申请涉及汽车换电技术领域，具体而言，涉及一种换电装置、换电装置自维护方法、电子设备及换电站。

背景技术

换电站的换电装置是车辆换电过程中的重要组成部分，当车辆进入换电站后，车辆由抬升机构抬起，以便换电机器人对位于车辆底部的汽车电池进行更换。

换电站在进行换电时，要求换电装置存在一个能够带动换电机器人转动一定角度的旋转工作区，而换电装置由于旋转工区的快速磨损，时常出现对待充电电池或者电池安装部位的定位不准的情况，从而出现车辆底盘损坏或者换电机器人损坏的情况。

发明内容

本申请实施例的目的在于提供一种换电装置、换电装置自维护方法、电子设备及换电站，能够解决由于单个工作区长期受到驱动件的局部摩擦和挤压导致的工作区磨损严重的问题。

第一方面，本申请实施例提供一种换电装置，所述装置包括固定件、旋转件和驱动件；其中，所述旋转件的周壁绕所述旋转件的轴线设置有多个连接部；所述驱动件与多个所述连接部择一配合；所述驱动件驱动所述连接部转动，从而驱动所述旋转件相对于所述固定件转动第一设定角度；所述驱动件驱动所述旋转件转动第二设定角度，以更换与所述驱动件所配合的连接部。

本申请实施例的技术方案中，本方案通过在换电装置旋转件的周壁上设置多个连接部，驱动部与多个连接部择一配合的方式，为换电装置设置多个旋转工作区，从而缓解单个工作区长期受到局部摩擦和挤压所导致的工作区磨损严重的问题，延长了换电装置的使用寿命。

在第一方面的一种实现方式中，所述旋转件的周壁绕所述旋转件的轴线设置有第一连接部和第二连接部；所述第一连接部和第二连接部均为半圆形连接部。

本申请实施例的技术方案中，本方案的旋转件设有均为半圆形连接部的第一连接部和第二连接部，使得换电装置具有两个工作区，通过两个工作区之间的更换，能够缓解单个工作区长期受到局部摩擦和挤压所导致的连接部磨损严重的问题，延长换电装置的使用寿命；另外，每个工作区能够支持逆时针90°到顺时针90°范围内的转动，使得上述换电装置能够支持较多的电池型号，满足更多的场景需求，提高了上述换电装置的适应性。

在第一方面的一种实现方式中，所述旋转件的顶壁设置有第一传动部和第二传动部；所述第一传动部和所述第二传动部偏移于所述顶壁的对称中心点设置；所述第一传动部和所述第二传动部相对于所述顶壁的对称中心点呈中心对称设置；所述固定件设置有第三传动部；当所述驱动件驱动所述旋转件转动所述第二设定角度时，所述第三传动部与所述第一传动部或所述第二传动部共线对接。

本申请实施例的技术方案中，本方案的旋转件设置有第一传动部和第二传动部，使得用于对换电机器人进行传动的传动部也具有双传动工作区设置，以配合连接部的双旋转工作区设置，进一步延长了换电装置的使用寿命。

在第一方面的一种实现方式中，所述第二设定角度为-180°或180°。

本申请实施例的技术方案中，本方案的旋转件旋转-180°或180°即可实现旋转工作区的转换，通过两个工作区之间的更换，能够缓解单个工作区长期受到局部摩擦和挤压所导致的连接部磨损严重的问题，延长换电装置的使用寿命。

在第一方面的一种实现方式中，所述旋转件的顶壁设置有第一导轨和第二导轨；所述第一导轨和所述第二导轨偏移于所述顶壁的对称中心点设置；所述第一导轨平行于所述第一传动部；所述第一导轨与所述第二导轨相对于所述顶壁的对称中心点呈中心对称设置。

本申请实施例的技术方案中，本方案通过设置第一导轨和第二导轨，为换电机器人提供运动导向，提高了换电机器人的运动安全性；另外，采用导轨配合传动部的方式，提高了换电机器人的运动精度。

在第一方面的一种实现方式中，所述旋转件的顶壁设置有分别用于对第一传动部和第二传动部进行定位的第一定位部和第二定位部；所述第一定位部和所述第二定位部相对于所述顶壁的对称中心点呈中心对称设置；所述固定件设置有第三定位部；当所述第三传动部与所述第一传动部共线对接时，所述第一定位部与所述第三定位部配合输出到位电平；当所述第三传动部与所述第二传动部共线对接时，所述第二定位部与所述第三定位部配合输出到位电平。

本申请实施例的技术方案中，本方案中的第三定位部通过与第一定位部或者第二定位部配合，在第三传动部与第一传动部或者第二传动部共线对接时输出到位电平，以使换电装置通过到位电平确定是否完成旋转工作区的更换，缓解单个工作区长期受到局部摩擦和挤压所导致的连接部磨损严重的问题，延长换电装置的使用寿命。

第二方面，本申请实施例提供一种用于上述第一方面或者第一方面任意一种可能的实现方式所提供的换电装置的换电装置自维护方法，该方法包括：获取换电装置的健康参数；所述健康参数用于指示所述换电装置的健康信息；在所述健康参数低于第一预设阈值时，向所述换电装置发送工作区转换信号，以使所述换电装置的旋转件转动第二设定角度。

本申请实施例的技术方案中，本方案通过在换电装置的健康参数低于第一预设阈值时，更换换电装置的旋转工作区以及传动工作区，从而缓解单个工作区长期受到局部摩擦和挤压所导致的工作区磨损严重的问题，延长了换电装置的使用寿命。

在第二方面的一种实现方式中，所述获取换电装置的健康参数，包括：根据所述换电装置的运行数据获取所述换电装置的运行时序数据；确定所述运行时序数据与标准时序数据的第一数据偏差；根据所述第一数据偏差以及数据偏差与健康参数之间的映射关系，获取所述健康参数。

本申请实施例的技术方案中，本方案采用换电装置的运行时序数据与标准时序数据之间的数据偏差来获取换电装置的健康参数，使得健康参数能够有效表征换电装置当前的健康状态，使得上述换电装置自维护方法能够在换电装置健康参数低于第一预设阈值时，及时更换工作区，缓解单个工作区长期受到局部摩擦和挤压所导致的工作区磨损严重的问题，延长换电装置的使用寿命。

在第二方面的一种实现方式中，在获取换电装置的健康参数之前，所述方法还包括：根据所述换电装置的全生命周期数据，获取标准时序数据；确定所述全生命周期数据与所述标准时序数据之间的第二数据偏差；以数据偏差越大、健康参数越小为目标，对所述第二数据偏差和所述健康参数进行拟合，获取所述数据偏差与所述健康参数之间的所述映射关系。

本申请实施例的技术方案中，本方案根据全生命周期数据获取标准时序数据以及数据偏差与健康参数之间的映射关系，使得上述换电装置自维护方法可以根据换电装置运行数据获取换电装置的健康参数，以在换电装置健康参数低于第一预设阈值时，及时更换工作区，缓解单个工作区长期受到局部摩擦和挤压所导致的工作区磨损严重的问题，延长换电装置的使用寿命。

第三方面，本申请实施例提供一种电子设备，包括：处理器、存储器、通信接口和通信总线，其中，所述处理器、所述通信接口和所述存储器通过所述通信总线完成相互间的通信；所述存储器存储有可被所述处理器执行的程序指令，所述处理器调用所述程序指令能够执行第二方面或第二方面的任意一种可能的实现方式。

第四方面，本申请实施例提供一种换电站，该换电站包括换电装置、换电机器人以及电子设备，其中，

所述换电装置，为上述第一方面或第一方面的任意一种可能的实现方式提供的换电装置；

所述换电机器人，与所述换电装置相连；

电子设备，其中，所述电子设备为上述第三方面提供的电子设备；所述电子设备与所述换电装置相连。

本申请的其他特征和优点将在随后的说明书阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本申请实施例了解。本申请的目的和其他优点可通过在所写的说明书、权利要求书、以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对本申请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为本申请一些实施例的旋转件中多个连接部的一种设置方式示意图；

图2为本申请一些实施例的旋转件中多个连接部的另一种设置方式示意图；

图3为本申请一些实施例的点阵式结构的结构示意图；

图4为本申请一些实施例的换电装置的结构示意图；

图5为本申请一些实施例的换电装置自维护方法的流程示意图；

图6为本申请一些实施例的设备故障演变曲线示意图；

图7为本申请一些实施例的电子设备的结构示意图。

具体实施方式中的附图标号如下：

100-固定件，101-第三传动部，102-第三定位部；200-旋转件，201-第一连接部，202-第二连接部，203-第一传动部，204-第二传动部，205-第一导轨，206-第二导轨，207-第一定位部，208-第二定位部，209-第一限位部，210-第二限位部，211-点阵式结构；300-驱动件；500-电子设备，501-处理器，502-存储器，503-通信接口，504-通信总线。

具体实施方式

下面将结合附图对本申请技术方案的实施例进行详细的描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本申请的技术方案，因此只作为示例，而不能以此来限制本申请的保护范围。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本申请的技术领域的技术人员通常理解的含义相同；本文中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本申请；本申请的说明书和权利要求书及上述附图说明中的术语“包括”和“具有”以及它们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。

在本申请实施例的描述中，技术术语“第一”“第二”等仅用于区别不同对象，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量、特定顺序或主次关系。在本申请实施例的描述中，“多个”的含义是两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本文中提及“实施例”意味着，结合实施例描述的特定特征、结构或特性可以包含在本申请的至少一个实施例中。在说明书中的各个位置出现该短语并不一定均是指相同的实施例，也不是与其它实施例互斥的独立的或备选的实施例。本领域技术人员显式地和隐式地理解的是，本文所描述的实施例可以与其它实施例相结合。

换电站中车辆的换电过程包括：换电装置带动换电机器人转动，实现对安装在车辆底盘上的待充电电池的定位；换电机器人拆卸待充电电池，并通过换电装置将待充电电池输送至换电站的电池仓；换电机器人将位于电池仓中完成充电的电池由电池仓取出，由换电机器人通过换电装置将完成充电的电池输送到车辆底盘处；换电装置带动换电机器人转动，对电池待安装部位进行定位；换电机器人将完成充电的电池安装在车辆的电池待安装部位。

上述换电装置在对待充电电池进行定位时以及在对电池待安装部位进行定位时均需要带动换电机器人转动一定角度，例如顺时针90°或者逆时针90°，因此要求换电装置具有能够带动换电机器人转动一定角度的旋转工作区。目前，相关技术大都采用单个旋转工作区来带动换电机器人转动一定角度，而单个旋转工作区长期受到驱动件的局部摩擦和积压，导致单个旋转工作区的磨损较为严重，从而导致换电机器人对待充电电池或者电池待安装部位的定位不准，在更换电池的过程中容易出现车辆底盘损坏或换电机器人损坏的情况。

由于换电装置在转动时具有一定的可转动角度，例如360°等，利用换电装置的可转动角度为换电装置设置多个工作区，可以有效缓解由于单个工作区长期受到驱动件的局部摩擦和挤压导致的工作区磨损严重的问题。

基于上述构思，本申请实施例提供了一种换电装置，该装置通过在旋转件的周壁绕旋转件的轴线设置多个连接部，驱动件与多个连接部择一配合的方式，有效缓解了由于单个工作区长期受到驱动件的局部摩擦和挤压导致的工作区磨损严重的问题。

本申请实施例公开的换电装置可以应用于车辆换电站中。

本申请一些实施例提供一种换电装置，该装置包括：固定件100、旋转件200和驱动件300，其中，旋转件200的周壁绕旋转件200的轴线设置有多个连接部，驱动件300与多个连接部择一配合，驱动件300驱动连接部转动，从而驱动旋转件200相对于固定件100转动第一设定角度；驱动件300驱动旋转件200转动第二设定角度，以更换与驱动件所配合的连接部。

上述固定件100一端与换电站的电池仓相连，另一端与旋转件200相连，换电机器人可以载有完成充电的电池由电池仓沿固定件100向旋转件200运动，还可以载有待充电电池由旋转件200向固定件100运动。旋转件200允许换电机器人停于其上，驱动件300驱动旋转件200转动，从而带动停于旋转件200之上的换电机器人转动，实现对待充电电池或电池待安装部位的定位。

可以理解的是，旋转件200可以采用圆盘形旋转件，旋转件200设置有周壁、顶壁和底壁，周壁的一端与顶壁相连，另一端与底壁相连，旋转件200允许换电机器人停于其顶壁上，旋转件200的周壁绕旋转件200的轴线设置有多个连接部，驱动件300与多个连接部择一配合。

另外，可以理解的是，多个连接部对应多个旋转工作区，驱动件300与多个连接部择一配合也即在多个旋转工作区中选择一个旋转工作区。

另外，每个连接部与其相邻的连接部相接，多个连接部之间互不重叠，便于换电装置由一个连接部更换到另外一个连接部。

在上述方案的实现过程中，通过在换电装置旋转件的周壁上设置多个连接部，驱动部与多个连接部择一配合的方式，为换电装置设置多个旋转工作区，从而缓解单个工作区长期受到局部摩擦和挤压所导致的工作区磨损严重的问题，延长了换电装置的使用寿命。

可选地，上述旋转件200的周壁绕旋转件200的轴线设置有第一连接部、第二连接部……、第N连接部共N个连接部，

，每个连接部可以为相同度数的圆弧形连接部，例如均为/>

的圆弧形连接部；也可以为不同度数的圆弧形连接部。请参见图1，当N=2，且连接部采用相同度数的圆弧形连接部时，两个连接部均为180°的圆弧形连接部；请参见图2，当N=4，且连接部采用相同度数的圆弧形连接部时，四个连接部均为90度的圆弧形连接部。当N=3，且连接部采用不同度数的圆弧形连接部时，可以采用两个90°圆弧形连接部和一个180°半圆形连接部，其中，两个90°的圆弧形连接部可以满足可旋转角度为90°的双旋转工作区的设置，在一些特殊情况下，180°半圆形连接部也可以作为旋转角度为90°的旋转工作区，此时旋转角度为90°的旋转工作区的数量为三个；180°半圆形连接部既可以与两个90°圆弧形连接部共同组成三个可旋转角度为90°的旋转工作区，还可以在某些特殊工况下为旋转件200提供180°的可旋转角度，当然，在特殊工况下，两个90°的圆弧形连接部可以组合成为一个180度半圆形连接部，两个90°圆弧形连接部和一个180°半圆形连接部共同组成两个可旋转角度为180°的旋转工作区。当然，上述采用两个90°圆弧形连接部和一个180°半圆形连接部的设置方式仅为一种示例，在实际应用时本领域技术人员可以对连接部角度进行适应性设置。

可选地，换电机器人在由旋转件200向固定件100或者由固定件100向旋转件200运动时，可以采用传动部件来实现换电机器人的运动，因此在旋转件200的顶壁上设置有多个传动部，传动部的数量可以根据每个连接部的角度设置，例如：在每个连接部均为

的圆弧形连接部时，若N为偶数，则设置/>

个传动部，每个传动部均穿过顶壁的对称中心点，每个传动部之间间隔/>

；若N为偶数，设置/>

个传动部，每个传动部均偏移于顶壁的对称中心设置，/>

个传动部构成/>

个传动对，每个传动对所包含的两个传动部互相平行，每个传动对之间间隔/>

；若N为奇数，则设置/>

个传动部，每个传动部均穿过顶壁的对称中心点，并且每个传动部之间间隔/>

。

上述图1和图2中仅示出了旋转件200和驱动件300中的部分结构的结构示意图，可以理解的是，上述图1和图2仅是对旋转件200中多个连接部设置方式的两种示意，并非是对旋转件200中多个连接部设置方式的具体限定。同时，按照上述传动部设置方式，传动部之间会具有重叠区域，重叠区域的结构可以采用如图3所示的点阵式结构211，以使得换电机器人能够通过传动部之间的重叠区域。需要指出的是，图3示出的是两个互相垂直的传动部之间的重叠区域结构示意图，但两个传动部重叠时，两个传动部之间可以为非垂直关系，因此图3仅是对上述点阵式结构211的示意，并非是对传动部之间关系的限定。

可选地，在采用传动部件来实现换电机器人的运动时，可以设置对换电机器人进行运动导向的导轨，导轨可以根据传动部的设置来进行适应性设置，设置原则为：当某个传动部与位于固定件100中的传动部进行共线对接时，用于对换电机器人进行导向的导轨与位于固定件100中的导轨进行共线对接，以实现在换电机器人采用传动部进行运动时，通过导轨进行导向。

可选地，旋转件200的顶壁设置有对传动部进行定位的定位部，定位部的数量与连接部的数量相同，在固定件100也设置有定位部，当位于固定件100上的传动部与位于旋转件200上的传动部共线对接时，位于旋转件200上的定位部与位于固定件100上的定位部配合输出到位信号，从而使得换电装置根据到位信号得知连接部到位情况以及传动部到位情况。

可选地，旋转件200的顶壁设置有用于对换电机器人进行限位的限位部，限位部将换电机器人固定在旋转件200上，避免旋转件200在带动换电机器人转动时将换电机器人甩出。

请参见图4，在本申请的一些实施例中，上述旋转件200的周壁绕旋转件200的轴线设置有第一连接部201和第二连接部202，第一连接部201和第二连接部202均为半圆形连接部。

可以理解的是，旋转件200可以采用圆盘形旋转件，第一连接部201和第二连接部202绕旋转件200的轴线设置在旋转件200的周壁上。第一连接部201和第二连接部202均为180°的半圆形连接部，第一连接部201和第二连接部202分别作为第一工作区和第二工作区，每个工作区支持逆时针90°至顺时针90°范围内的转动。

在上述方案的实现过程中，旋转件200设有均为半圆形连接部的第一连接部201和第二连接部202，使得换电装置具有两个工作区，通过两个工作区之间的更换，能够缓解单个工作区长期受到局部摩擦和挤压所导致的连接部磨损严重的问题，延长换电装置的使用寿命；另外，每个工作区能够支持逆时针90°到顺时针90°范围内的转动，使得上述换电装置能够支持较多的电池型号，满足更多的场景需求，提高了上述换电装置的适应性。

请参见图4，在本申请的一些实施例中，上述旋转件200的顶壁设置有第一传动部203和第二传动部204，第一传动部203和第二传动部204偏移于顶壁的对称中心点设置，第一传动部203和第二传动部204相对于顶壁的对称中心点呈中心对称设置。固定件100设置有第三传动部101，当驱动件300驱动旋转件200转动第二设定角度时，第三传动部101与第一传动部203或第二传动部204共线对接。

可选地，上述第一传动部203、第二传动部204和第三传动部101可以为齿条，换电机器人的底部设置有能够利用第一传动部203、第二传动部204和第三传动部101移动的齿轮移动机构。

可以理解的是，旋转件200的顶壁的对称中心点为旋转件200的顶壁的圆心点，第一传动部203和第二传动部204均不穿过旋转件200的顶壁的圆心点，且第一传动部203和第二传动部204相对于顶壁的圆心点呈中心对称设置。

可以理解的是，当旋转件200的旋转工作区为第一连接部201时，旋转件200的传动工作区为第一传动部203。当旋转件200的旋转工作区为第二连接部202时，旋转件200的传动工作区为第二传动部204。

在上述方案的实现过程中，旋转件200设置有第一传动部203和第二传动部204，使得用于对换电机器人进行传动的传动部也具有双传动工作区设置，以配合连接部的双旋转工作区设置，进一步延长了换电装置的使用寿命。

可选地，上述旋转件200的顶壁可以仅设置一个传动部，该传动部穿过顶壁的对称中心点，无论旋转件200的旋转工作区为第一连接部201还是第二连接部202，旋转件200的传动工作区均为上述传动部。

在本申请的一些实施例中，上述第二设定角度为-180°或180°。

可以理解的是，旋转件200转动第二设定角度时，与驱动件300所配合的连接部在第一连接部201和第二连接部202之间转换，与换电机器人所配合的传动部在第一传动部203和第二传动部204之间转换。

另外，上述第二设定角度的正负符号分别代表沿顺时针转动和沿逆时针转动。

在上述方案的实现过程中，旋转件200旋转-180°或180°即可实现旋转工作区的转换，通过两个工作区之间的更换，能够缓解单个工作区长期受到局部摩擦和挤压所导致的连接部磨损严重的问题，延长换电装置的使用寿命。

请参见图4，在本申请的一些实施例中，旋转件200的顶壁设置有第一导轨205和第二导轨206，第一导轨205和第二导轨206偏移于顶壁的对称中心点设置，第一导轨205平行于第一传动部203，第一导轨205与第二导轨206相对于顶壁的对称中心点呈中心对称设置。

可以理解的是，换电机器人在旋转件200上运动时，换电机器人利用安装在其底部的齿轮移动机构驱动换电机器人沿第一传动部203或第二传动部204运动，而第一导轨205和第二导轨206用于在换电机器人沿第一传动部203或第二传动部204运动时进行导向。

另外，固定件100设有第三导轨和第四导轨，当第三导轨与第一导轨205共线对接时，第四导轨与第二导轨206共线对接，当第三导轨与第二导轨206共线对接时，第四导轨与第一导轨205共线对接。

在上述方案的实现过程中，通过设置第一导轨205和第二导轨206，为换电机器人提供运动导向，提高了换电机器人的运动安全性；另外，采用导轨配合传动部的方式，提高了换电机器人的运动精度。

请参见图4，在本申请的一些实施例中，旋转件200的顶壁设置有分别用于对第一传动部203和第二传动部204进行定位的第一定位部207和第二定位部208，第一定位部207和第二定位部208相对于顶壁的对称中心点呈中心对称设置，固定件100设置有第三定位部102，当第三传动部101与第一传动部203共线对接时，第一定位部207与第三定位部102配合输出到位电平，当第三传动部101与第二传动部204共线对接时，第二定位部208与第三定位部102配合输出到位电平。

可以理解的是，第三定位部102可以采用光电传感器，第一定位部207和第二定位部208可以采用挡板，当第三定位部102的光信号未被遮挡时，第三定位部102输出低电平，当第三定位部102的光信号被第一定位部207或第二定位部208遮挡时，第三定位部102输出高电平，该高电平即为到位电平。

另外，可以理解的是，当第一定位部207与第三定位部102配合输出到位电平时，第一传动部203与第三传动部101共线对接；当第二定位部208与第三定位部102配合输出到位电平时，第二传动部204与第三传动部101共线对接。

在上述方案的实现过程中，第三定位部102通过与第一定位部207或者第二定位部208配合，在第三传动部101与第一传动部203或者第二传动部204共线对接时输出到位电平，以使换电装置通过到位电平确定是否完成旋转工作区的更换，缓解单个工作区长期受到局部摩擦和挤压所导致的连接部磨损严重的问题，延长换电装置的使用寿命。

可选地，在本申请的一些实施例中，旋转件200的顶壁设置有用于对换电机器人进行定位的第一限位部209和第二限位部210，其中第一限位部209设置在换电机器人在旋转件200上所能运动到的最远距离处，第二限位部210设置在运动到最远距离处后换电机器人的尾端位置。

需要指出的是，第一限位部209可以为伸出状态，以避免换电机器人驶出旋转件200，而第二限位部210在换电机器人运动到最远距离处之前为缩回状态，在确认换电机器人运动到最远距离处后再伸出。可以采用电机带动第二限位部210的伸出或缩回，可以采用光电传感器进行换电机器人的到位检测。

请参见图5，基于同一发明构思，本申请实施例提供一种换电装置自维护方法，该方法包括：

步骤S410：获取上述任一项换电装置的健康参数；其中，健康参数用于指示换电装置的健康信息；

步骤S420：在健康参数低于第一预设阈值时，向换电装置发送工作区转换信号，以使换电装置的旋转件转动第二设定角度。

可以理解的是，用于指示换电装置的健康信息的健康参数可以由换电装置的运行参数获取，换电装置的运行参数包括驱动件300的位置、扭矩、转速等参数，健康参数可以采用相关技术中的设备健康值计算方法进行计算。

向换电装置所发送的工作区转换信号可以为向驱动件300发送的控制信号，以使驱动件300驱动旋转件200转动第二设定角度，从而更换旋转件200的旋转工作区以及传动工作区。

在上述方案的实现过程中，通过在换电装置的健康参数低于第一预设阈值时，更换换电装置的旋转工作区以及传动工作区，从而缓解单个工作区长期受到局部摩擦和挤压所导致的工作区磨损严重的问题，延长了换电装置的使用寿命。

在本申请的一些实施例中，步骤S410获取换电装置的健康参数，包括：根据换电装置的运行数据获取换电装置的运行时序数据；确定运行时序数据与标准时序数据的第一数据偏差；根据第一数据偏差以及数据偏差与健康参数之间的映射关系，获取健康参数。

可以理解的是，换电装置在每次换电任务中具有相同的工序，因此在每次换电任务中换电装置的运行数据也是具有一定时序的，因此通过换电装置的运行时序数据与预先获取的标准时序数据之间的数据偏差即可获得换电装置的健康参数。

在上述方案的实现过程中，采用换电装置的运行时序数据与标准时序数据之间的数据偏差来获取换电装置的健康参数，使得健康参数能够有效表征换电装置当前的健康状态，使得上述换电装置自维护方法能够在换电装置健康参数低于第一预设阈值时，及时更换工作区，缓解单个工作区长期受到局部摩擦和挤压所导致的工作区磨损严重的问题，延长换电装置的使用寿命。

在本申请的一些实施例中，在步骤S410获取换电装置的健康参数之前，上述换电装置自维护方法还包括：根据换电装置的全生命周期数据，获取标准时序数据；确定全生命周期数据与标准时序数据之间的第二数据偏差；以数据偏差越大、健康参数越小为目标，对第二数据偏差和健康参数进行拟合，获取数据偏差与健康参数之间的映射关系。

上述换电装置的全生命周期数据可以通过对换电装置进行加速实验获取，例如以采样间隔0.03秒对加速实验中的换电任务开始信号、换电任务结束信号以及驱动件300的位置、扭矩、转速等运行数据进行采集。

可选地，根据换电装置的全生命周期数据获取标准时序数据的方法为：

对全生命周期数据进行数据清洗，删除缺失值与奇异值；

对清洗后的全生命周期数据，根据工况步骤和驱动件300的位置变化按照换电任务工序对全生命周期数据进行工况分割；

将进行工况分割后的数据进行数据对齐，获得若干组时序数据，每组时序数据对应一次换电任务；

采用全生命周期数据中时序靠前的50%~70%左右的多组时序数据计算出累计均值误差最小的回归曲线，该曲线即为标准时序数据；

以标准时序数据为参照，计算全生命周期时序靠后的30%~50%数据与标准时序数据之间的第二数据偏差，以数据偏差越大、健康参数越小为目标，对第二数据偏差和健康参数进行拟合，获取数据偏差与健康参数之间的所述映射关系。

需要指出的是，上述采用全生命周期数据中时序靠前的50%~70%左右的多组时序数据共同确定标准时序数据的理论基础为：

机械设备的全生命周期里从正常运行到发生故障的状态是经过偶发故障期到损耗故障期的过程，其潜在的过程变化由图6中的设备故障演变曲线所示，在全生命周期数据的前50%~70%的数据为正常运行数据，因此可以采用全生命周期数据中时序靠前的50%~70%左右的多组时序数据共同确定标准时序数据。

另外，上述标准时序数据是针对换电装置某个参数的标准时序数据，例如扭矩信号标准时序数据、转速信号标准时序数据等，因此在计算数据偏差时也应该选取对应参数的运行时序数据来计算，例如针对扭矩信号，采用扭矩信号运行数据和扭矩信号标准时序数据计算数据偏差，又例如针对转速信号，采用转速信号运行数据和转速信号标准时序数据计算数据偏差。

在上述方案的实现过程中，根据全生命周期数据获取标准时序数据以及数据偏差与健康参数之间的映射关系，使得上述换电装置自维护方法可以根据换电装置运行数据获取换电装置的健康参数，以在换电装置健康参数低于第一预设阈值时，及时更换工作区，缓解单个工作区长期受到局部摩擦和挤压所导致的工作区磨损严重的问题，延长换电装置的使用寿命。

可选地，上述换电装置自维护方法还包括：若健康参数低于第二预设阈值，则进行报警，提醒维修人员换电装置需要更换配件。

图7为本申请实施例提供的一种电子设备的示意图。参照图7，电子设备500包括：处理器501、存储器502以及通信接口503，这些组件通过通信总线504和/或其他形式的连接机构（未示出）互连并相互通讯。

其中，存储器502包括一个或多个（图中仅示出一个），其可以是，但不限于，随机存取存储器（RandomAccessMemory，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-Only Memory，简称EPROM），电可擦除只读存储器（Electric Erasable Programmable Read-Only Memory，简称EEPROM）等。处理器501以及其他可能的组件可对存储器502进行访问，读和/或写其中的数据。

处理器501包括一个或多个（图中仅示出一个），其可以是一种集成电路芯片，具有信号的处理能力。上述的处理器501可以是通用处理器，包括中央处理器(CentralProcessingUnit，简称CPU)、微控制单元（Micro Controller Unit，简称MCU）、网络处理器(NetworkProcessor，简称NP)或者其他常规处理器；还可以是专用处理器，包括数字信号处理器(DigitalSignalProcessor,简称DSP)、专用集成电路(ApplicationSpecific Integrated Circuits，简称ASIC)、现场可编程门阵列(Field ProgrammableGate 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。

通信接口503包括一个或多个（图中仅示出一个），可以用于和其他设备进行直接或间接地通信，以便进行数据的交互。例如，通信接口503可以是以太网接口；可以是移动通信网络接口，例如3G、4G、5G网络的接口；还是可以是具有数据收发功能的其他类型的接口。

在存储器502中可以存储一个或多个计算机程序指令，处理器501可以读取并运行这些计算机程序指令，以实现本申请实施例提供的换电装置自维护方法以及其他期望的功能。

可以理解，图7所示的结构仅为示意，电子设备500还可以包括比图7中所示更多或者更少的组件，或者具有与图7所示不同的配置。图7中所示的各组件可以采用硬件、软件或其组合实现。例如，电子设备500可以是单台服务器（或其他具有运算处理能力的设备）、多台服务器的组合、大量服务器的集群等，并且，既可以是物理设备也可以是虚拟设备。

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指令，所述计算机程序指令被计算机的处理器读取并运行时，执行本申请实施例提供的换电装置自维护方法。例如，计算机可读存储介质可以实现为图7中电子设备500中的存储器502。

基于同一发明构思，本申请实施例还提供一种换电站，该换电站包括：换电装置、换电机器人以及电子设备500，其中，

换电装置，为上述任一项所述的换电装置；

换电机器人，与所述换电装置相连；

电子设备500，其中，所述电子设备为图7中所示的电子设备500；电子设备500与所述换电装置相连。

可以理解的是，上述换电站还包括：用于存储并对电池进行充电的电池仓。

在上述换电站中，换电装置为换电机器人提供电池仓与车辆停放位置之间的传动部，换电机器人通过换电装置所提供的传动部在电池仓与车辆停放位置之间运动。在进行换电任务时，换电装置带动换电机器人转动，从而实现对待充电电池进行定位或者对电池待安装部位进行定位。

上述电子设备500执行上述任一项换电装置自维护方法，获取换电装置的健康参数，在健康参数低于第一预设阈值时，向换电装置发送工作区转换信号；换电装置接收到工作区转换信号后，对换电装置中的驱动件300进行控制，从而驱动旋转件转动第二设定角度，完成工作区更换。

在本申请所提供的实施例中，应该理解到，所揭露装置和方法，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，所述单元的划分，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，又例如，多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个***，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通信接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。

另外，作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，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单元来实现本实施例方案的目的。

再者，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。

以上所述仅为本申请的实施例而已，并不用于限制本申请的保护范围，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。

Claims (11)

1.一种换电装置，其特征在于，所述装置包括固定件、旋转件和驱动件；

其中，所述旋转件的周壁绕所述旋转件的轴线设置有多个连接部；所述驱动件与多个所述连接部择一配合；所述驱动件驱动所述连接部转动，从而驱动所述旋转件相对于所述固定件转动第一设定角度；

所述驱动件驱动所述旋转件转动第二设定角度，以更换与所述驱动件所配合的连接部。

2.根据权利要求1所述的换电装置，其特征在于，所述旋转件的周壁绕所述旋转件的轴线设置有第一连接部和第二连接部；所述第一连接部和第二连接部均为半圆形连接部。

3.根据权利要求2所述的换电装置，其特征在于，所述旋转件的顶壁设置有第一传动部和第二传动部；所述第一传动部和所述第二传动部偏移于所述顶壁的对称中心点设置；所述第一传动部和所述第二传动部相对于所述顶壁的对称中心点呈中心对称设置；所述固定件设置有第三传动部；当所述驱动件驱动所述旋转件转动所述第二设定角度时，所述第三传动部与所述第一传动部或所述第二传动部共线对接。

4.根据权利要求3所述的换电装置，其特征在于，所述第二设定角度为-180°或180°。

5.根据权利要求3所述的换电装置，其特征在于，所述旋转件的顶壁设置有第一导轨和第二导轨；所述第一导轨和所述第二导轨偏移于所述顶壁的对称中心点设置；所述第一导轨平行于所述第一传动部；所述第一导轨与所述第二导轨相对于所述顶壁的对称中心点呈中心对称设置。

6.根据权利要求3所述的换电装置，其特征在于，所述旋转件的顶壁设置有分别用于对第一传动部和第二传动部进行定位的第一定位部和第二定位部；所述第一定位部和所述第二定位部相对于所述顶壁的对称中心点呈中心对称设置；所述固定件设置有第三定位部；当所述第三传动部与所述第一传动部共线对接时，所述第一定位部与所述第三定位部配合输出到位电平；当所述第三传动部与所述第二传动部共线对接时，所述第二定位部与所述第三定位部配合输出到位电平。

7.一种换电装置自维护方法，其特征在于，所述方法包括：

获取如权利要求1~6中任一项所述的换电装置的健康参数；所述健康参数用于指示所述换电装置的健康信息；

在所述健康参数低于第一预设阈值时，向所述换电装置发送工作区转换信号，以使所述换电装置的旋转件转动第二设定角度。

8.根据权利要求7所述的换电装置自维护方法，其特征在于，其中，所述健康参数的获取方法，包括：

根据所述换电装置的运行数据获取所述换电装置的运行时序数据；

确定所述运行时序数据与标准时序数据的第一数据偏差；

根据所述第一数据偏差以及数据偏差与健康参数之间的映射关系，获取所述健康参数。

9.根据权利要求8所述的换电装置自维护方法，其特征在于，在获取换电装置的健康参数之前，所述方法还包括：

根据所述换电装置的全生命周期数据，获取标准时序数据；

确定所述全生命周期数据与所述标准时序数据之间的第二数据偏差；

以数据偏差越大、健康参数越小为目标，对所述第二数据偏差和所述健康参数进行拟合，获取所述数据偏差与所述健康参数之间的所述映射关系。

10.一种电子设备，其特征在于，包括：处理器、存储器、通信接口和通信总线，其中，所述处理器、所述通信接口和所述存储器通过所述通信总线完成相互间的通信；所述存储器存储有可被所述处理器执行的程序指令，所述处理器调用所述程序指令能够执行如权利要求7~9中任一项所述的方法。

11.一种换电站，其特征在于，所述换电站包括换电装置、换电机器人以及电子设备，其中，

所述换电装置，为权利要求1~6中任一项所述的换电装置；

所述换电机器人，与所述换电装置相连；

电子设备，其中，所述电子设备为权利要求10中所述的电子设备；所述电子设备与所述换电装置相连。

Images