适用于重卡换电站的主动安全充电堆栈系统的制作方法

本发明涉及重卡换电系统，具体涉及适用于重卡换电站的主动安全充电堆栈系统。

背景技术：

1、现有重卡换电站充电系统采用主控通讯方式与充电堆栈进行通讯控制。通过发送报文，设定充电机充电功率，发送充电机启停机命令，从而对充电机组进行控制。由于换电站充电模块数量较多，难免存在电磁干扰对通讯造成影响，且换电站通讯报文量较多，无法保证准确控制。换电站充电对接插头没有机械锁止机构，所以现有充电系统有可能存在/出现充电堆栈未停机，换电机器人/机构带电流拔插重卡电池包的情况。带电拔插重卡电池存在一定的安全风险。容易造成不必要的设备损坏。

技术实现思路

1、本发明针对现有技术存在的问题和不足，即现有充电系统有可能存在/出现充电堆栈未停机，换电机器人/机构带电流拔插重卡电池包的情况。带电拔插重卡电池存在一定的安全风险。容易造成不必要的设备损坏的问题，提供一种适用于重卡换电站的主动安全充电堆栈系统。

2、本发明的技术方案是：适用于重卡换电站的主动安全充电堆栈系统，包括换电站调度控制系统、换电站充电堆栈系统、plc本地控制器、分布式io模块、n个充电堆栈和n个充电电池仓位；所述n个充电堆栈和n个充电电池仓位一一对应，且n大于等于2；

3、所述主动安全充电堆栈系统采用三级架构的方式：

4、第一级架构，换电站调度控制系统通过通讯的方式与换电站充电堆栈系统进行通讯，发送目标充电堆栈停机命令，换电站充电堆栈系统接到目标充电堆栈停机命令后会停止目标充电堆栈所对应的目标充电电池仓位的电池充电；

5、第二级架构，换电站调度控制系统通过opc ua协议与plc本地控制器进行通讯，plc本地控制器向换电站调度控制系统获取换电站目标充电电池仓位号，获取到目标充电电池仓位号后通过分布式io模块断开所对应的目标充电电池仓位的充电允许信号(干接点)；一旦充电允许信号断开后目标充电堆栈立即停止所对应的目标充电电池仓位充电，实现主动充电允许保护；

6、第三级架构，换电机构在执行目标电池举升的过程中会二次检查目标充电电池仓位输出电流情况，若此时目标充电电池仓位仍存在充电电流，换电机构会立即停止本次换电流程。

7、进一步的，所述第三级架构中，换电机构停止本次换电流程后会向上级换电站调度控制系统返回本次换电故障，并报告对应的换电故障码。

8、进一步的，采用分布式io模块设计，传感器就地接入采集系统。

9、进一步的，换电站调度控制系统与换电站充电堆栈系统采用tcp/ip协议进行通讯。

10、进一步的，所述换电机构包括agv换电机器人。

11、本发明的积极进步效果即有益效果在于：

12、1)采用了三级架构保护，可以保证agv/换电机构在执行换电前所对应的换电堆栈可靠停止，避免了大电流热插拔设备造成设备损坏。

13、2)本发明采用分布式模块设计，传感器就地接入采集系统，接线长度短抗干扰能力强，数据采集更加可靠稳定。

14、3)本发明线路简单，各模块单元进行集中控制管理，系统部署更为简洁，增加了系统运行维护的便利性。

15、4)本发明只使用模块化设计，大大节省了原来各传感器至集中控制器的补偿导线的长度，从而节约成本，有很好的经济性。

16、5)本发明采用干接点与站控层通讯互补式配合，双重控制，可以保证换电过程绝对安全，换电过程主动切断充电堆栈的dc+dc-接触器，使得系统更安全。

技术特征：

1.适用于重卡换电站的主动安全充电堆栈系统，其特征在于：包括换电站调度控制系统、换电站充电堆栈系统、plc本地控制器、分布式io模块、n个充电堆栈和n个充电电池仓位；所述n个充电堆栈和n个充电电池仓位一一对应，且n大于等于2；

2.根据权利要求1所述的适用于重卡换电站的主动安全充电堆栈系统，其特征在于：所述第三级架构中，换电机构停止本次换电流程后会向上级换电站调度控制系统返回本次换电故障，并报告对应的换电故障码。

3.根据权利要求1所述的适用于重卡换电站的主动安全充电堆栈系统，其特征在于：采用分布式io模块设计，传感器就地接入采集系统。

4.根据权利要求1所述的适用于重卡换电站的主动安全充电堆栈系统，其特征在于：换电站调度控制系统与换电站充电堆栈系统采用tcp/ip协议进行通讯。

5.根据权利要求1所述的适用于重卡换电站的主动安全充电堆栈系统，其特征在于：所述换电机构包括agv换电机器人。

技术总结
本发明公开了适用于重卡换电站的主动安全充电堆栈系统，包括换电站调度控制系统、换电站充电堆栈系统、PLC本地控制器、分布式IO模块、N个充电堆栈和N个充电电池仓位；所述N个充电堆栈和N个充电电池仓位一一对应，且N大于等于2；所述主动安全充电堆栈系统采用了三级架构保护，可以保证AGV/换电机构在执行换电前所对应的换电堆栈可靠停止，避免了大电流热插拔设备造成设备损坏。

技术研发人员：洪启峰,罗传奎,温鹏飞,张健丁
受保护的技术使用者：上海能辉科技股份有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/2/1