隨著電動(dòng)汽車(chē)的推廣和普及,很多家庭都擁有電動(dòng)汽車(chē),人們對(duì)電動(dòng)汽車(chē)的動(dòng)力電池的換電技術(shù)越來(lái)越關(guān)注,非常希望電動(dòng)車(chē)的換電與燃油車(chē)的加油一樣的快速和便捷,而換電過(guò)程中的運(yùn)動(dòng)控制對(duì)于快速換電,起到至關(guān)重要的作用。
電動(dòng)汽車(chē)換電主要指乘用車(chē)和商用車(chē)的換電,乘用車(chē)的底盤(pán)換電池過(guò)程 ,主要包括:車(chē)輛居中定位、電池組解鎖、電池組轉(zhuǎn)運(yùn)、電池組加鎖、車(chē)輛復(fù)位自測(cè)等5個(gè)部分,其換電過(guò)程大致為:
1. 車(chē)輛居中定
汽車(chē)進(jìn)入換電倉(cāng)后,前后4個(gè)輪將進(jìn)行歸中動(dòng)作,對(duì)車(chē)進(jìn)行精準(zhǔn)定位。
定位控制
2. 電池組解鎖
舉升機(jī)構(gòu)將車(chē)提升到換電位置,通過(guò)加解鎖機(jī)構(gòu),松開(kāi)螺栓,使電池與車(chē)底盤(pán)分離。 位置同步、力矩監(jiān)控、擰螺栓(定位、速度限制、力矩監(jiān)控等)
3. 電池組轉(zhuǎn)運(yùn)
通過(guò)轉(zhuǎn)運(yùn)系統(tǒng),將虧電電池運(yùn)輸?shù)诫姵貍}(cāng),再將電池倉(cāng)內(nèi)貯藏的滿(mǎn)電電池運(yùn)送到加解鎖機(jī)構(gòu)。
定位控制、常規(guī)的堆垛機(jī)控制
4. 電池組加鎖
通過(guò)加解鎖機(jī)構(gòu),擰緊螺栓,舉升機(jī)構(gòu)再將車(chē)降落到原位。位置同步、力矩監(jiān)控、擰螺栓(定位、速度限制、力矩監(jiān)控等)
5. 車(chē)輛復(fù)位自測(cè)
換電動(dòng)作完成,對(duì)車(chē)輛進(jìn)行檢測(cè),確認(rèn)各項(xiàng)狀態(tài)都正常后,可以完全駛出
換電過(guò)程一直伴隨著運(yùn)動(dòng)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兩項(xiàng)指標(biāo)。無(wú)論是舉升機(jī)構(gòu)的升降,還是加解鎖機(jī)構(gòu)擰緊/松開(kāi)螺栓,都特別關(guān)注位置和力矩。
換電時(shí)長(zhǎng)是換電技術(shù)中非常重要的性能指標(biāo),越短意味著換電效率越高。除了一些機(jī)械原因外,運(yùn)動(dòng)控制將是影響換電時(shí)長(zhǎng)最重要的因素。如果運(yùn)動(dòng)控制各回路參數(shù)設(shè)置不太合理,控制程序不規(guī)范將嚴(yán)重影響換電時(shí)長(zhǎng),甚至導(dǎo)致系統(tǒng)不定期的報(bào)警,無(wú)法長(zhǎng)期正常工作。
換電站的無(wú)人值守一直是各廠(chǎng)家追求的目標(biāo),運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)的預(yù)維護(hù)對(duì)換電站的無(wú)人值守來(lái)說(shuō)是至關(guān)重要的,可以說(shuō),如果沒(méi)有運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)的預(yù)維護(hù),就很難想象能夠?qū)崿F(xiàn)無(wú)人值守。
在換電過(guò)程中,監(jiān)控各電機(jī)在各工藝段動(dòng)態(tài)的位置、速度、力矩、電流等,再通過(guò)大數(shù)據(jù)分析,就能夠準(zhǔn)確地判斷各機(jī)構(gòu)是否工作在正常狀態(tài),從而實(shí)現(xiàn)運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)的預(yù)維護(hù)。
一鍵調(diào)試換電站版的標(biāo)準(zhǔn)功能塊正在開(kāi)發(fā)過(guò)程中,主要包括:定位控制、位置/力矩同步控制、擰螺栓、驅(qū)動(dòng)器優(yōu)化后的參數(shù)批量下載等,非常歡迎各位朋友和我們一起探討換電技術(shù)中的運(yùn)動(dòng)控制。