电动汽车换电技术:乘用车的底盘换电池过程

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随着电动汽车的推广和普及,很多家庭都拥有电动汽车,人们对电动汽车的动力电池的换电技术越来越关注,非常希望电动车的换电与燃油车的加油一样的快速和便捷,而换电过程中的运动控制对于快速换电,起到至关重要的作用。

电动汽车换电主要指乘用车和商用车的换电,乘用车的底盘换电池过程 ,主要包括:车辆居中定位、电池组解锁、电池组转运、电池组加锁、车辆复位自测等5个部分,其换电过程大致为:

1. 车辆居中定

汽车进入换电仓后,前后4个轮将进行归中动作,对车进行精准定位。

定位控制

2. 电池组解锁

举升机构将车提升到换电位置,通过加解锁机构,松开螺栓,使电池与车底盘分离。 位置同步、力矩监控、拧螺栓(定位、速度限制、力矩监控等)

3. 电池组转运

通过转运系统,将亏电电池运输到电池仓,再将电池仓内贮藏的满电电池运送到加解锁机构。

定位控制、常规的堆垛机控制

4. 电池组加锁

通过加解锁机构,拧紧螺栓,举升机构再将车降落到原位。位置同步、力矩监控、拧螺栓(定位、速度限制、力矩监控等)

5. 车辆复位自测

换电动作完成,对车辆进行检测,确认各项状态都正常后,可以完全驶出

换电过程一直伴随着运动控制,如:速度控制、定位控制、位置同步、力矩同步等,其中,力矩和位置是最重要的两项指标。无论是举升机构的升降,还是加解锁机构拧紧/松开螺栓,都特别关注位置和力矩。

换电时长是换电技术中非常重要的性能指标,越短意味着换电效率越高。除了一些机械原因外,运动控制将是影响换电时长最重要的因素。如果运动控制各回路参数设置不太合理,控制程序不规范将严重影响换电时长,甚至导致系统不定期的报警,无法长期正常工作。

换电站的无人值守一直是各厂家追求的目标,运动控制系统的预维护对换电站的无人值守来说是至关重要的,可以说,如果没有运动系统的预维护,就很难想象能够实现无人值守。

在换电过程中,监控各电机在各工艺段动态的位置、速度、力矩、电流等,再通过大数据分析,就能够准确地判断各机构是否工作在正常状态,从而实现运动控制系统的预维护。

一键调试换电站版的标准功能块正在开发过程中,主要包括:定位控制、位置/力矩同步控制、拧螺栓、驱动器优化后的参数批量下载等,非常欢迎各位朋友和我们一起探讨换电技术中的运动控制。

编辑:黄飞

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