一种自动更换电池的系统及方法
技术领域
本发明涉及汽车控制技术领域，尤其涉及一种自动更换电池的系统及方法。
背景技术
目前新能源汽车补贴退坡，电池更换站已成为国家扶持方向，国内已有多家主机厂投入运营电池更换站，电池更换站能够实现车、电分离，即整车和电池包分离出售、出租、维护，消费者能够灵活选择电池使用权限，即购或租。当前市场上电池更换站纯机械动作时间均在三分钟左右，整个电池更换周期超出十分钟左右，其原因换电需要工作人员人工操作及确认的过程，耗时过长。
当前行业内车辆电池更换的方案为在车辆行驶到换电位置，司机或由工作人员操作车辆满足换电要求，且需要工作人员检查确认后方可通过人工启动换电的方式将欠电电池拆运回更换站，满电电池安装至车辆。
发明内容
本发明的目的在于提供一种自动更换电池的系统及方法，解决人工换电复杂耗时的技术问题。
一种自动更换电池的系统，包括电池更换站、云平台系统和终端，所述电池更换站与所述云平台系统通信，所述终端与所述云平台系统通信；
所述电池更换站，用于获取待换电车辆的身份信息，并将所述身份信息发送给所述云平台系统，接收所述云平台系统返回的对所述身份信息的验证结果，根据所述验证结果生成包含所述电池更换站标识信息的识别数据；
所述云平台系统，用于根据本地存储的认证信息对所述身份信息进行验证，获得验证结果，并将所述验证结果返回给所述电池更换站；
所述终端，用于获取所述电池更换站生成的识别数据，根据所述识别数据生成换电请求，并发送给所述云平台系统；
所述云平台系统，还用于响应所述终端发送的换电请求，向与所述换电请求中所述电池更换站标识信息对应的电池更换站发送换电控制指令；
所述电池更换站，还用于接收所述云平台系统发送的所述换电控制指令，根据所述换电控制指令为所述待换电车辆更换电池。
进一步地，所述电池更换站包括门禁和站控主机，所述门禁和所述站控主机通信，所述站控主机与所述云平台系统通信；
所述门禁，用于获取车牌信息并将所述车牌信息发送至待换电车辆，接收所述待换电车辆确认所述车牌信息正确后返回的车辆识别信息，以及将所述车牌信息和车辆识别信息发送至站控主机；
所述站控主机，用于将所述车牌信息和车辆识别信息作为所述待换电车辆的身份信息上传至云平台系统。
进一步地，所述云平台系统，还用于：在所述验证结果为通过时，向所述电池更换站发送放行指令；
所述电池更换站，还用于接收所述云平台系统发送的放行指令，根据所述放行指令解除门禁。
进一步地，所述电池更换站还包括PLC系统，所述PLC系统与所述站控主机通信；
所述站控主机，还用于响应所述云平台系统发送的控制指令，并基于所述控制指令控制所述PLC系统为所述待换电车辆更换电池。
进一步地，所述系统还包括无线通讯系统，所述电池更换站通过所述无线通讯系统与待换电车辆互联通讯；
所述电池更换站，还用于：
通过所述无线通讯系统获取车辆的状态信息，判断车辆的状态信息是否满足更换电池的条件；
当车辆的状态信息满足更换电池的条件时，根据所述验证结果生成包含所述电池更换站标识信息的识别数据。
进一步地，所述更换电池的条件为：车辆制动踏板释放、电子驻车松开、方向盘回正且档位处于N档。
相应地，本发明还提供了一种自动更换电池的方法，基于上述任一项所述的自动更换电池的系统进行自动更换电池，包括：
电池更换站获取待换电车辆的身份信息，并将所述身份信息发送给所述云平台系统；
所述云平台系统根据本地存储的认证信息对所述身份信息进行验证，获得验证结果，并将所述验证结果返回给所述电池更换站；
所述电池更换站接收所述云平台系统返回的对所述身份信息的验证结果，根据所述验证结果生成包含所述电池更换站标识信息的识别数据；
所述终端获取所述电池更换站生成的识别数据，根据所述识别数据生成换电请求，并发送给所述云平台系统；
所述云平台系统响应所述终端发送的换电请求，向与所述换电请求中所述电池更换站标识信息对应的电池更换站发送换电控制指令；
所述电池更换站接收所述云平台系统发送的所述换电控制指令，根据所述换电控制指令为所述待换电车辆更换电池。
进一步地，所述电池更换站获取待换电车辆的身份信息，并将所述身份信息发送给所述云平台系统，包括：
所述门禁获取车牌信息并将所述车牌信息发送至待换电车辆，接收所述待换电车辆确认所述车牌信息正确后返回的车辆识别信息，以及将所述车牌信息和车辆识别信息发送至站控主机；
所述站控主机将所述车牌信息和车辆识别信息作为所述待换电车辆的身份信息上传至云平台系统。
进一步地，所述云平台系统根据本地存储的认证信息对所述身份信息进行验证，获得验证结果，并将所述验证结果返回给所述电池更换站，还包括：
在所述验证结果为通过时，向所述电池更换站发送放行指令；
所述电池更换站，还用于接收所述云平台系统发送的放行指令，以使根据所述放行指令解除门禁。
进一步地，所述根据所述验证结果生成包含所述电池更换站标识信息的识别数据，还包括：
通过无线通讯系统获取车辆的状态信息，判断车辆的状态信息是否满足更换电池的条件；
当车辆的状态信息满足更换电池的条件时，根据所述验证结果生成包含所述电池更换站标识信息的识别数据。
实施本发明，具有如下有益效果：本发明提供的自动更换电池的系统及方法，整个换电过程无需工作人员参与电池的更换过程，待换电车辆内的司机参与度较低，缩短了整个换电过程。
附图说明
为了更清楚地说明本发明的技术方案，下面将对实施例或现有技术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发明的一些实施例，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它附图。
图1是本发明一种自动更换电池的系统交互图；
图2是本发明一种自动更换电池的系统另一交互图；
图3是本发明一种自动更换电池的方法的流程图；
图4是本发明一种自动更换电池的系统的示意图。
其中，410、终端；420、云平台系统；430、待换电车辆；440、电池更换站；441、站控主机；442、门禁；443、PLC系统；444、显示屏幕。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对发明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发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明的实施例，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，都属于本发明保护的范围。
下面通过实施例进行详细介绍。
实施例1
如图1所示的一种自动更换电池的系统，包括电池更换站440、云平台系统420、终端410和无线通讯系统。参考图4，其中电池更换站440包括站控主机441、门禁442和PLC系统443，站控主机441与门禁442通信连接，站控主机441与云平台系统420通信连接，PLC系统443与站控主机441通信，终端410与云平台系统420通信连接，待换电车辆通过无线通讯系统与电池更换站440的站控主机441实现无线通讯。
电池更换站440用于获取待换电车辆的身份信息，并将身份信息发送给云平台系统420。
身份信息包括车牌信息和车辆识别信息。
具体地，参考图2，电池更换站440中的门禁442，用于获取车牌信息并将所述车牌信息发送至待换电车辆，接收待换电车辆确认车牌信息正确后返回的车辆识别信息，以及将车牌信息和车辆识别信息发送至站控主机441；
站控主机441，用于将所述车牌信息和车辆识别信息作为待换电车辆的身份信息上传至云平台系统。
车牌信息为车牌号，由门禁中的车牌识别系统识别，车辆识别信息为车辆识别码即VIN码，可以由待换电车辆通过无线通讯系统返回至电池更换站的门禁。
云平台系统420用于根据本地存储的认证信息对身份信息进行验证，获得验证结果，并将验证结果返回给电池更换站。
其中，本地存储的认证信息可以是：用户在云平台系统上注册并登记待换电车辆的车牌号、车辆识别码等相关信息，云平台系统对用户在云平台系统上注册并登记待换电车辆的相关信息存储为认证信息。
电池更换站440接收云平台系统420返回的对身份信息的验证结果，根据验证结果生成包含电池更换站标识信息的识别数据。
具体地，当电池更换站发送给云平台系统的身份信息与云平台系统中存储的认证信息相同时，验证结果为通过；当电池更换站发送给云平台系统的身份信息与云平台系统中存储的认证信息不相同时，验证结果为不通过。
当验证信息为通过时，云平台系统向电池更换站发送放行指令。
电池更换站440还用于接收所述云平台系统发送的放行指令，根据所述放行指令解除门禁。
当验证信息为不通过时，说明车辆车牌号与VIN码至少有一个不正确的，云平台系统向电池更换站不发送放行指令或者发送禁止放行指令，此时门禁不解除。
当验证信息为通过时，电池更换站会生成包含电池更换站标识信息的识别数据，具体地，识别数据可以是二维码。优选地，电池更换站440包括显示屏幕444，当验证信息为通过时，电池更换站生成的包含电池更换站标识信息的二维码可以出现在显示屏幕444上。
优选地，本发明在其他实施例中，还可以包括：
当验证信息为通过时，电池更换站，还用于通过无线通讯系统获取车辆的状态信息，判断车辆的状态信息是否满足更换电池的条件。
优选地，更换电池的条件为车辆制动踏板释放、电子驻车松开、方向盘回正且档位处于N档。
当车辆的状态信息满足更换电池的条件时，根据验证结果生成包含电池更换站标识信息的识别数据。
当车辆的状态信息不满足更换电池的条件时，电池更换站会指导待换电车辆的司机进行调整车辆的状态，直至待换电车辆的状态满足更换电池的条件。
终端，用于获取电池更换站生成的识别数据，根据识别数据生成换电请求，并将换电请求发送给云平台系统420。
具体地，可由手机APP扫描出现在显示屏幕442上的二维码，根据二维码生成换电请求，换电请求中携带有电池更换站的标识信息，用于指示对应的电池更换站。
云平台系统420响应终端发送的换电请求，向与换电请求中电池更换站标识信息对应的电池更换站发送换电控制指令。
电池更换站440用于接收云平台系统发送的换电控制指令，根据换电控制指令为待换电车辆更换电池。
具体地，由站控主机441响应云平台系统发送的控制指令，并基于控制指令控制PLC系统为待换电车辆更换电池。
本发明提供的自动更换电池的系统，整个换电过程无需工作人员参与电池的更换过程，待换电车辆内的司机参与度较低，缩短了整个换电过程。
实施例2
如图3所示的一种自动更换电池的方法，该方法基于一种自动更换电池的系统进行自动更换电池。
该自动更换电池的系统包括电池更换站、云平台系统、终端和无线通讯系统。其中电池更换站包括站控主机、门禁和PLC系统，PLC系统与站控主机通信，站控主机与门禁通信连接，站控主机与云平台系统通信连接，终端与云平台系统通信连接，待换电车辆通过无线通讯系统与电池更换站的站控主机实现无线通讯。
自动更换电池的方法包括：
S100、电池更换站获取待换电车辆的身份信息，并将身份信息发送给云平台系统。
身份信息包括车牌信息和车辆识别信息。
具体地，电池更换站中的门禁获取车牌信息并将所述车牌信息发送至待换电车辆。
待换电车辆确认车牌信息正确后，将车辆识别信息返回；
门禁接收待换电车辆确认车牌信息正确后返回的车辆识别信息，以及将车牌信息和车辆识别信息发送至站控主机；
站控主机将车牌信息和车辆识别信息作为待换电车辆的身份信息上传至云平台系统。
车牌信息为车牌号，由门禁中的车牌识别系统识别，车辆识别信息为车辆识别码即VIN码，可以由待换电车辆通过无线通讯系统发送给站控主机。
S110、云平台系统根据本地存储的认证信息对身份信息进行验证，获得验证结果，并将验证结果返回给电池更换站。
其中，本地存储的认证信息可以是：用户在云平台系统上注册并登记待换电车辆的车牌号、车辆识别码等相关信息，云平台系统对用户在云平台系统上注册并登记待换电车辆的相关信息存储为认证信息。
S120、电池更换站接收云平台系统返回的对身份信息的验证结果，根据验证结果生成包含电池更换站标识信息的识别数据。
具体地，当电池更换站发送给云平台系统的身份信息与云平台系统中存储的认证信息相同时，验证结果为通过；当电池更换站发送给云平台系统的身份信息与云平台系统中存储的认证信息不相同时，验证结果为不通过。
步骤S110还包括：当验证信息为通过时，云平台系统向电池更换站发送放行指令，以使电池更换站根据所述放行指令解除门禁根据放行指令解除门禁。
当验证信息为不通过时，说明车辆车牌号与VIN码至少有一个不正确的，云平台系统向电池更换站不发送放行指令或者发送禁止放行指令，此时门禁不解除。
当验证信息为通过时，电池更换站会生成包含电池更换站标识信息的识别数据，具体地，识别数据可以是二维码。优选地，电话更换站包括显示屏幕，当验证信息为通过时，电池更换站生成的包含电池更换站标识信息的二维码可以出现在显示屏幕上。
优选地，本发明在其他实施例中，步骤S120还可以包括：
当验证信息为通过时，电池更换站通过无线通讯系统获取车辆的状态信息，判断车辆的状态信息是否满足更换电池的条件。
优选地，更换电池的条件，包括车辆制动踏板释放、电子驻车松开、方向盘回正、档位处于N档。
当车辆的状态信息满足更换电池的条件时，根据验证结果生成包含电池更换站标识信息的识别数据。
当车辆的状态信息不满足更换电池的条件时，电池更换站会指导待换电车辆的司机进行调整车辆的状态，直至待换电车辆的状态满足更换电池的条件。
S130、终端获取电池更换站生成的识别数据，根据识别数据生成换电请求，并将换电请求发送给云平台系统。
具体地，可由手机APP扫描出现在显示屏幕上的二维码，根据二维码生成换电请求，换电请求中携带有电池更换站的标识信息，用于指示对应的电池更换站。
S140、云平台系统响应终端发送的换电请求，向与换电请求中电池更换站标识信息对应的电池更换站发送换电控制指令。
S150、电池更换站接收云平台系统发送的换电控制指令，根据换电控制指令为待换电车辆更换电池。
具体地，步骤S150包括：站控主机接收云平台系统发送的换电控制指令，站控主机响应云平台系统发送的控制指令，并基于控制指令控制PLC系统为待换电车辆更换电池。
本发明提供的自动更换电池的方法，本发明操作简单，整个换电过程无需工作人员参与电池的更换过程，待换电车辆内的司机参与度较低，缩短了整个换电过程。
需要说明的是，本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可。本发明实施例所提供自动更换电池的方法，其实现原理及产生的技术效果和前述系统实施例相同。
在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的系统和方法，也可以通过其它的方式实现。以上所描述的系统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发明的多个实施例的系统、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，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系统来实现，或者可以用专用硬件与计算机指令的组合来实现。
最后应说明的是：以上所述实施例，仅为本发明的具体实施方式，用以说明本发明的技术方案，而非对其限制，本发明的保护范围并不局限于此，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改或可轻易想到变化，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改、变化或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明实施例技术方案的精神和范围，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上述权利要求的保护范围为准。
