换电站电池更换方法、装置、电子设备和存储介质与流程

1.本技术实施例涉及智能控制技术，尤其涉及一种换电站电池更换方法、装置、电子设备和存储介质。


背景技术：

2.随着新能源汽车的普及，为了保障对新能源汽车提供电能补给，出现了换电站。在换电站中可以为新能源汽车提供充满电的电池，并为需要充电的电池充电。
3.现有技术中，换电站中的机器人随机地从换电站中存放电池的仓位取放电池，或者按照固定的仓位路径取放电池。
4.但是，随机地从换电站中存放电池的仓位取放电池，可能会使得换电机器人行驶的路径变长，降低电池更换效率，而按照固定的仓位路径取放电池，可能会造成电池和仓位使用周期不均衡，降低电池和仓位的使用寿命。


技术实现要素：

5.本技术提供一种换电站电池更换方法、装置、电子设备和存储介质，以提高电池更换的效率，延长电池和换电站中仓位的使用寿命。
6.第一方面，本技术实施例提供了一种换电站电池更换方法，该换电站电池更换方法包括：
7.在电池更换位置获取待充电电池，并根据换电站中各候选空仓位的放置优先级，确定待充电电池的目标空仓位；
8.依据目标空仓位对应的目标放置路径，将待充电电池放置到目标空仓位中；
9.基于目标空仓位和目标放置路径，确定换电站中的至少一个候选满电仓位；
10.根据各候选满电仓位的调度系数，确定目标满电仓位；
11.从目标满电仓位取出满电电池，并放置到电池更换位置。
12.第二方面，本技术实施例还提供了一种换电站电池更换装置，该换电站电池更换装置包括：
13.目标空仓位确定模块，用于在电池更换位置获取待充电电池，并根据换电站中各候选空仓位的放置优先级，确定待充电电池的目标空仓位；
14.待充电电池放置模块，用于依据目标空仓位对应的目标放置路径，将待充电电池放置到目标空仓位中；
15.候选满电仓位确定模块，用于基于目标空仓位和目标放置路径，确定换电站中的至少一个候选满电仓位；
16.目标满电仓位确定模块，用于根据各候选满电仓位的调度系数，确定目标满电仓位；
17.满电电池放置模块，用于从目标满电仓位取出满电电池，并放置到电池更换位置。
18.第三方面，本技术实施例还提供了电子设备，该电子设备包括：
19.一个或多个处理器；
20.存储装置，用于存储一个或多个程序；
21.当一个或多个程序被一个或多个处理器执行，使得一个或多个处理器实现如本技术实施例提供的任意一种换电站电池更换方法。
22.第四方面，本技术实施例还提供了一种包括计算机可执行指令的存储介质，计算机可执行指令在由计算机处理器执行时用于执行如本技术实施例提供的任意一种换电站电池更换方法。
23.本技术通过在电池更换位置获取待充电电池，并根据换电站中各候选空仓位的放置优先级，确定待充电电池的目标空仓位，根据放置优先级可以设定目标空仓位的选取方式，当根据到达各候选空仓位的距离设置优先级时，可以避免随机选取目标空仓位导致路径较长，提高电池更换效率，当根据达目标空仓位的使用周期设置优先级时，可以避免按照固定路线选取，造成各候选空仓位的使用周期不均衡，提高各候选空仓位的使用寿命；依据目标空仓位对应的目标放置路径，将待充电电池放置到目标空仓位中；基于目标空仓位和目标放置路径，确定换电站中的至少一个候选满电仓位；根据各候选满电仓位的调度系数，确定目标满电仓位，通过调度系数可以均衡各候选满电仓位和满电电池的使用周期，提高各候选满电仓位和满电电池的使用寿命；从目标满电仓位取出满电电池，并放置到电池更换位置，实现换电站中对电池的更换。因此通过本技术的技术方案，解决了随机地从换电站中存放电池的仓位取放电池，降低电池更换效率，和按照固定的仓位路径取放电池，降低电池和仓位的使用寿命的问题，达到了提高电池更换的效率，延长电池和换电站中仓位的使用寿命的效果。
附图说明
24.图1是本技术实施例一中的一种换电站电池更换方法的流程图；
25.图2是本技术实施例二中的一种换电站电池更换方法的流程图；
26.图3是本技术实施例三中的一种换电站电池更换方法的流程图；
27.图4是本技术实施例四中的一种换电站电池更换装置的结构示意图；
28.图5是本技术实施例五中的一种电子设备的结构示意图。
具体实施方式
29.为了使本技术领域的人员更好地理解本技术方案，下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术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技术一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本技术保护的范围。
30.需要说明的是，本技术的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”和“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本技术的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于
清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
31.实施例一
32.图1为本技术实施例一提供的一种换电站电池更换方法的流程图，本实施例可适用于在换电站中将待充电的电池更换为满电电池的情况，该方法可以由换电站中的电池更换装置执行，该装置可以采用软件和/或硬件实现，并具体配置于换电站中的电子设备中，例如，换电机器人。
33.参见图1所示的换电站电池更换方法，具体包括如下步骤：
34.s110、在电池更换位置获取待充电电池，并根据换电站中各候选空仓位的放置优先级，确定待充电电池的目标空仓位。
35.换电站是为电动汽车的动力电池提供充电和动力电池快速更换的能源站。换电站内设置有用于为电动汽车更换电池的换电平台和用于存放电池的电池仓，以及在电池仓和换电平台之间运载电池的换电机器人。电池仓可以为待充电电池充电，并存储充满电的满电电池。换电机器人有三个空间自由度，分别为x、y和z三个方向，以达到对不同位置仓位中的电池的抓取及放置。换电机器人在换电平台上获取用户放置的待充电电池，将待充电电池放置到空仓位中充电，并从满电仓位中获取满电电池，并放置到从换电平台上获取待充电电池的位置上，完成电池的更换。
36.待充电电池可以为用户放置到电池更换位置上的电池。电池更换位置可以为换电平台上用于放置待充电电池或者满电电池的位置。用户将待充电电池放置到电池更换位置上，换电机器人获取该待充电电池。具体的，可以是换电平台检测到待充电电池后向换电机器人发送获取指令，换电机器人接收指令后获取该待充电电池；或者还可以是换电机器人实时检测电池更换位置上是否有待充电电池，并在检测到待充电电池后，获取该待充电电池，本技术对此不作具体限定。
37.候选空仓位可以为电池仓中所有没有放置电池的仓位，用于放置待充电电池，并为待充电电池充电。放置优先级可以为空仓的使用的优先等级，用于确定目标空仓位。目标空仓位可以为根据放置优先级确定的候选空仓位，用于放置待充电电池。示例性的，目标空仓位可以为放置优先级最高的候选空仓位。
38.需要说明的是，获取待充电电池和确定待充电电池的目标空仓位的顺序不固定，换电机器人可以在未获取待充电电池时，实时的根据换电站中各候选空仓位的放置优先级，确定待充电电池的目标空仓位，以便于在获取待充电电池后，快速将待充电电池放置到目标空仓位中，提高换电机器人放置待充电电池的效率。
39.s120、依据目标空仓位对应的目标放置路径，将待充电电池放置到目标空仓位中。
40.目标放置路径可以为换电机器人从获取待充电电池的当前位置，行驶到目标空仓位的最优路径。最优路径可以根据路径的长度和路径当前的占用情况确定。示例性的，根据换电机器人从当前位置和目标空仓位确定最短路径，若最短路径没有被其他换电机器人占用，则将该最短路径确定为目标放置路径，并可以禁止其他换电机器人占用；若最短路径已经被其他换电机器人占用，则确定次短路径，并判断是否有其他机器人占用，以此类推，直到确定目标放置路径。换电站中可能放置有多个换电机器人，通过根据路径的长度和路径当前的占用情况确定目标放置路径，可以在保障换电机器人不发生碰撞的情况下，提高整
个换电站中机器人的整体工作效率，提高电池更换效率。示例性的，当换电站中的机器人较少时，例如，换电站中只有1个机器人，此时，最优路径可以为最短路径，以提高目标放置路径的确定效率。换电机器人沿着目标放置路径行驶，将待充电电池放置到目标空仓位中。
41.s130、基于目标空仓位和目标放置路径，确定换电站中的至少一个候选满电仓位。
42.候选满电仓位可以为一定范围区域中存储有满电电池的仓位，用于确定目标满电仓位。其中满电电池可以为已经充满电的电池。换电机器人上的抓取操作部分可以在3个空间维度上移动，因此在同一个停放位置上，换电机器人可以获取一定区域范围内的仓位中的满电电池。示例性的，可以根据换电机器人上的抓取操作设备的可操作范围，将换电站中的仓位，划分为多个仓位区域。
43.判断目标放置路径中经过的仓位区域中是否存在满电电池，若是，则可以将该区域中的满电仓位确定为候选满电仓位，换电机器人只需要沿着原目标放置路径返回即可获取满电电池，不需要重新规划路径，提高换电机器人的工作效率，降低对计算资源的消耗；若否，则可以将从目标空仓位到存在满电仓位的仓位区域再到电池更换位置的距离最短的仓位区域中的满电仓位确定为候选满电仓位，根据路径的距离确定候选满电仓位，降低计算量，并由于路径距离最短，可以提高换电机器人的工作效率，提高电池更换效率。
44.s140、根据各候选满电仓位的调度系数，确定目标满电仓位。
45.调度系数可以为衡量仓位和电池的周转周期的参数，用于确定目标满电仓位。周转周期可以理解为使用频率。对于换电站中的仓位，周转周期过长会导致对仓位资源利用率降低，而周转周期过短会导致仓位长时间负荷较高，降低仓位使用寿命。对于电池，周转周期过长，电池长时间放置会产生对电池资源自消耗，降低车辆对电池资源的利用率，而周转周期过短会导致电池频繁的充电和放电，长时间处于工作状态，降低电池的使用寿命。
46.目标满电仓位可以为用于获取满电电池的仓位。根据各候选满电仓位的调度系数，从各候选满电仓位中确定目标满电仓位。示例性的，可以将调度系数最大的候选满电仓位确定为目标满电仓位。
47.s150、从目标满电仓位取出满电电池，并放置到电池更换位置。
48.在确定候选满电仓位时，已经确定返回电池更换位置的路径，换电机器人根据该路径到从目标满电仓位取出满电电池，并将取出的满电电池放置到电池更换位置，完成对待充电电池的更换。
49.本实施例的技术方案，通过在电池更换位置获取待充电电池，并根据换电站中各候选空仓位的放置优先级，确定待充电电池的目标空仓位，根据放置优先级可以设定目标空仓位的选取方式，当根据到达各候选空仓位的距离设置优先级时，可以避免随机选取目标空仓位导致路径较长，提高电池更换效率，当根据达目标空仓位的使用周期设置优先级时，可以避免按照固定路线选取，造成各候选空仓位的使用周期不均衡，提高各候选空仓位的使用寿命；依据目标空仓位对应的目标放置路径，将待充电电池放置到目标空仓位中；基于目标空仓位和目标放置路径，确定换电站中的至少一个候选满电仓位；根据各候选满电仓位的调度系数，确定目标满电仓位，通过调度系数可以均衡各候选满电仓位和满电电池的使用周期，提高各候选满电仓位和满电电池的使用寿命；从目标满电仓位取出满电电池，并放置到电池更换位置，实现换电站中对电池的更换。因此通过本技术的技术方案，解决了随机地从换电站中存放电池的仓位取放电池，降低电池更换效率，和按照固定的仓位路径
取放电池，降低电池和仓位的使用寿命的问题，达到了提高电池更换的效率，延长电池和换电站中仓位的使用寿命的效果。
50.实施例二
51.图2为本技术实施例二提供的一种换电站电池更换方法的流程图方法的流程图，本实施例的技术方案在上述技术方案的基础上进一步细化。
52.进一步地，在上述实施例的基础上，追加：“获取各候选空仓位的空置时长，并确定电池更换位置到各候选空仓位对应的停放位置的目标放置路径；基于各候选空仓位的空置时长和对应的目标放置路径，确定各候选空仓位的放置优先级”，以确定候选空仓位的放置优先级。
53.参见图2所示的一种换电站电池更换方法，包括：
54.s210、获取各候选空仓位的空置时长，并确定电池更换位置到各候选空仓位对应的停放位置的目标放置路径。
55.空置时长可以为候选空仓位从电池被取出时刻到当前时刻的时长，用于确定该候选空仓位的放置优先级。当候选空仓位中被放置电池后，停止计算空置时长。当满电仓位中的电池被取出后将该仓位标记为候选空仓位，并从当前时间开始计时，得到空置时长发送给换电机器人，或者也可以是换电机器人按照一定的频率获取各候选空仓位的空置时长，本技术对此不作具体限定。
56.停放位置可以为候选空仓位对应的换电机器人的停放位置，用于停放换电机器人。换电机器人可以在空间中的三个维度方向上进行电池的取放操作，对于一定区域中的仓位可以对应同一停放位置，以便于规划换电机器人的行驶路径。确定换电机器人从电池更换位置到各候选空仓位对应的停放位置的较短路径，并将该路径确定为目标放置路径。示例性的，当换电站中的换电机器人小于一定数量阈值时，将电池更换位置到各候选空仓位对应的停放位置的最短路径确定为目标放置路径；当换电站中的换电机器人大于一定数量阈值时，为了避免机器人发生碰撞，可以在电池更换位置到各候选空仓位对应的停放位置的最短路径中行驶有其他换电机器人时，将次短路径作为目标放置路径。
57.s220、基于各候选空仓位的空置时长和对应的目标放置路径，确定各候选空仓位的放置优先级。
58.空置时长越长放置优先级越高，以避免候选空仓位长时间空置，提高候选空仓位的利用率。目标放置路径越短放置的优先级越高，以避免换电机器人行驶路径较长，提高换电机器人的工作效率，提高对电池的更换效率。为了兼顾仓位的利用率和换电机器人的工作效率，可以将各候选空仓位的空置时长和对应的目标放置路径的路程长度的倒数加权和，作为各候选空仓位的放置优先级。具体的，各候选空仓位的空置时长和对应的目标放置路径的路程长度的倒数的加权系数，可以根据试验或者经验确定，本技术对此不做具体限定。
59.需要说明的是，s210-s220可以在s230之前，也可以与s230同时进行，也即在s230中的获取待充电电池之后进行，本实施例仅作为一个可选的示例。
60.s230、在电池更换位置获取待充电电池，并根据换电站中各候选空仓位的放置优先级，确定待充电电池的目标空仓位。
61.s240、依据目标空仓位对应的目标放置路径，将待充电电池放置到目标空仓位中。
62.s250、基于目标空仓位和目标放置路径，确定换电站中的至少一个候选满电仓位。
63.s260、根据各候选满电仓位的调度系数，确定目标满电仓位。
64.s270、从目标满电仓位取出满电电池，并放置到电池更换位置。
65.本实施例的技术方案，通过获取各候选空仓位的空置时长，并确定电池更换位置到各候选空仓位对应的停放位置的目标放置路径，考虑各候选空仓位的空置时长，避免候选空仓位长时间空置，提高候选空仓位的利用率，考虑到各候选空仓位的目标放置路径，避免换电机器人行驶路径较长，提高换电机器人的工作效率，提高对电池的更换效率；基于各候选空仓位的空置时长和对应的目标放置路径，确定各候选空仓位的放置优先级，以使得根据放置优先级确定的目标空仓位既能够保障仓位的利用率又能够保障机器人对电池的更换效率。
66.实施例三
67.图3为本技术实施例三提供的一种换电站电池更换方法的流程图方法的流程图，本实施例的技术方案在上述技术方案的基础上进一步细化。
68.进一步地，将“基于目标空仓位和目标放置路径，确定至少一个候选满电仓位”，细化为：“确定从目标空仓位前往换电站中各候选满电仓区域对应的停放位置获取满电电池后，返回电池更换位置的第一返回距离；根据第一返回距离，确定各候选满电仓区域的第一优先级；依据各候选满电仓区域对应的停放位置是否位于目标放置路径中，生成各候选满电仓区域的第二优先级；根据各候选满电仓区域的第一优先级和第二优先级，确定目标满电仓区域，并将目标满电仓区域中的满电仓位作为候选满电仓位”，以确定候选满电仓位。
69.参见图3所示的一种换电站电池更换方法，包括：
70.s310、在电池更换位置获取待充电电池，并根据换电站中各候选空仓位的放置优先级，确定待充电电池的目标空仓位。
71.s320、依据目标空仓位对应的目标放置路径，将待充电电池放置到目标空仓位中。
72.s330、确定从目标空仓位前往换电站中各候选满电仓区域对应的停放位置获取满电电池后，返回电池更换位置的第一返回距离。
73.候选满电仓区域可以为包括至少一个候选满电仓位的区域。每个候选满电区域对应一个停放位置，换电机器人在候选满电仓区域对应的停放位置可以取出该候选满电区域中所有仓位中的满电电池。
74.第一返回距离可以为从目标空仓位前往换电站中各候选满电仓区域对应的停放位置获取满电电池后，返回电池更换位置的路径距离，用于确定各候选满电仓区域的第一优先级。
75.s340、根据第一返回距离，确定各候选满电仓区域的第一优先级。
76.第一优先级可以为根据第一返回距离确定的各候选满电仓区域的优先等级。具体的，第一返回距离越小，第一优先级越高。
77.s350、依据各候选满电仓区域对应的停放位置是否位于目标放置路径中，生成各候选满电仓区域的第二优先级。
78.第二优先级可以为根据各候选满电仓区域对应的停放位置是否位于目标放置路径中的判断结果确定的优先等级。具体的，若判断结果为是，也即候选满电仓区域对应的停放位置位于目标放置路径中，则第二优先级为高；若判断结果为否，也即候选满电仓区域对
应的停放位置未处于目标放置路径中，则第二优先级为低。
79.在一个可选实施例中，候选满电仓区域对应的停放位置处于目标放置路径中的第二优先级，高于候选满电仓区域对应的停放位置未处于目标放置路径中的第二优先级。
80.候选满电仓区域对应的停放位置处于目标放置路径中，此时换电机器人按照目标放置路径原路返回，则在返回途中即可获取候选满电仓区域中任一候选满电仓位中的满电电池，并且由于目标放置路径的确定过程已经考虑了路径的距离，因此，目标放置路径为较短的路径，所以可以将目标放置路径作为返回路径，也即可以不需要确定第一返回距离，既可以保障路径距离较小，同时不需要再次规划路径，降低对换电机器人计算资源的占用。
81.候选满电仓区域对应的停放位置未处于目标放置路径中，此时换电机器人需要根据各候选满电仓区域对应的停放位置规划返回路径，也即确定第一返回距离。因此，候选满电仓区域对应的停放位置处于目标放置路径中的第二优先级，高于候选满电仓区域对应的停放位置未处于目标放置路径中的第二优先级。
82.通过候选满电仓区域对应的停放位置处于目标放置路径中的第二优先级，高于候选满电仓区域对应的停放位置未处于目标放置路径中的第二优先级，可以在候选满电仓区域对应的停放位置处于目标放置路径中，不再重新规划路线，降低对换电机器人计算资源的占用，提高换电机器人的工作效率，提高对电池的更换效率。
83.s360、根据各候选满电仓区域的第一优先级和第二优先级，确定目标满电仓区域，并将目标满电仓区域中的满电仓位作为候选满电仓位。
84.根据各候选满电仓区域的第一优先级和第二优先级，确定根据各候选满电仓区域的优先级，将优先级较高的候选满电仓区域，确定为目标满电仓区域。由于换电机器人可以在目标满电仓区域对应的停放位置能够对该区域中的所有满电仓位执行满电电池取出操作，因此将目标满电仓区域中的满电仓位作为候选满电仓位。
85.需要说明的是，第一优先级和第二优先级的确定顺序不分先后，可以同时进行，还可以先确定第二优先级，可以根据确定目标满电仓区域的具体判断方式确定，本技术对此不作具体限定。例如，若第二优先级为高时，直接将对应的候选满电仓区域确定为目标满电仓区域，则可以先确定第二优先级。例如，若根据各候选满电仓区域的第一优先级和第二优先级的加权和，确定目标满电仓区域，则可以同时确定第一优先级和第二优先级，或者先确定第一优先级。
86.在一个可选实施例中，根据各候选满电仓区域的第一优先级和第二优先级，确定目标满电仓区域，包括：根据各候选满电仓区域的第二优先级和第一优先级，确定相应候选满电仓区域的取出优先级；将取出优先级较高的候选满电仓区域作为目标满电仓区域。
87.取出优先级可以为候选满电仓区域对应的第二优先级和第一优先级的加权和，用于确定目标满电仓区域。示例性的，可以将取出优先级最高的候选满电仓区域作为目标满电仓区域。
88.第二优先级和第一优先级的加权系数可以根据需要设定，本技术对此不作具体限定。示例性的，可以根据各候选满电仓区域的第二优先级更新第一优先级，得到取出优先级。例如，当第二优先级为高时，可以将第一优先级提高预设等级数。例如，当第二优先级为低时，可以将对应的第一优先级置零，此时将第二优先级为高的候选满电仓区域确定为目标满电仓区域。
89.通过根据各候选满电仓区域的第二优先级和第一优先级，确定相应候选满电仓区域的取出优先级；将取出优先级较高的候选满电仓区域作为目标满电仓区域，可以降低换电机器人行驶路径和路径确定的计算量，提高换电机器人的工作效率，提高对电池的更换效率。
90.s370、根据各候选满电仓位的调度系数，确定目标满电仓位。
91.在一个可选实施例中，根据各各候选满电仓位的调度系数，确定目标满电仓位，包括：根据各候选满电仓位的仓位调度系数和各候选满电仓位中放置的满电电池的电池调度系数，确定各候选满电仓位的调度系数；将调度系数较高的候选满电仓位作为目标满电仓位。
92.仓位调度系数可以为衡量满电仓位的周转周期的参数，用于确定目标满电仓位。满电仓位需要为待充电电池进行充电，周转周期较短时，满电仓位使用过于频繁，可能会使得满电仓位一直处于高负荷状态，会降低仓位的使用寿命；周转周期较长时，满电仓位长时间处于空闲状态，会使得满电仓位的利用率降低，同时长时间处于空置状态，可能会增大自然损坏的概率，降低满电仓位的使用寿命。具体的，可以根据满电仓位的周转周期与仓位调度系数，建立分段函数，周转周期处于一定范围区间时，对应仓位调度系数的最大值，在此区间之外，随着周转周期的变大或变小对应仓位调度系数减小。
93.电池调度系数可以为衡量满电电池的周转周期的参数，用于确定目标满电仓位。满电电池可以为车辆进行供电，周转周期较短时，满电电池充电和放电过于频繁，可能会使得满电电池一直处于高负荷状态，降低满电电池的使用寿命；周转周期较长时，满电电池中的电荷长时间处于不活跃状态，会使得满电电池的利用率降低，同时可能会增大满电电池老化的概率，降低满电电池的使用寿命。具体的，可以根据满电电池的周转周期与电池调度系数，建立分段函数，周转周期处于一定范围区间时，对应电池调度系数的最大值，在此区间之外，随着周转周期的变大或变小对应电池调度系数减小。
94.根据仓位调度系数和电池调度系数的加权和，定各候选满电仓位的调度系数。仓位调度系数和电池调度系数的加权系数可以根据试验或者经验确定，本技术对此不作具体限定。将调度系数较高的候选满电仓位作为目标满电仓位。例如，将调度系数最高的候选满电仓位作为目标满电仓位。
95.通过根据各候选满电仓位的仓位调度系数和各候选满电仓位中放置的满电电池的电池调度系数，确定各候选满电仓位的调度系数；将调度系数较高的候选满电仓位作为目标满电仓位，考虑候选满电仓位的仓位调度系数和候选满电仓位中放置的满电电池的电池调度系数，提高满电仓位和满电电池的利用效率，同时可以控制使用频率保持在一定的区间范围内，提高候选满电仓位和候选满电仓位中放置的满电电池的的使用寿命。
96.在一个可选实施例中，根据各候选满电仓位的仓位调度系数和各候选满电仓位中放置的满电电池的电池调度系数，确定各候选满电仓位的调度系数，包括：根据各候选满电仓位的使用频率，确定对应的仓位调度系数；根据各候选满电仓位中放置的满电电池的满电电池的剩余电量、使用次数和属性参数，确定对应的电池调度系数；根据各候选满电仓位的仓位调度系数和电池调度系数的加权和，确定对应的调度系数。
97.各候选满电仓位的使用频率可以是各候选满电仓位的一定时长内的使用次数，用于确定对应的仓位调度系数。示例性的，使用频率可以为每月、每旬或者每周的使用次数。
具体的，可以建立使用频率与仓位调度系数的分段函数关系，使用频率处于一定范围区间时，对应仓位调度系数为最大值，在此区间之外，随着使用频率的变大或变小对应电池调度系数减小。
98.剩余电量可以是各候选满电仓位中放置的满电电池的可用电量。电池在充满电后存在自然损耗，因此满电电池中的剩余电量可能不同。可选的，当剩余电量低于一定范围后，可以禁止使用该满电电池，避免用户频繁更换电池，提高用户的使用体验。示例性的，可以在剩余电量大于一定范围内时，剩余电量越低，应电池调度系数越大，以提高对满电电池中电量的利用率，降低自然损耗。使用次数可以是各候选满电仓位中放置的满电电池在一定时长内的使用次数。示例性的，使用次数可以为每月、每旬或者每周的使用次数。具体的，可以建立使用次数与仓位调度系数的分段函数关系，使用次数处于一定范围区间时，对应电池调度系数为最大值，在此区间之外，随着使用次数的变大或变小对应电池调度系数减小。属性参数可以是各候选满电仓位中放置的满电电池的的自身属性参数。例如，属性参数可以为老化程度。满电电池的属性参数对应的属性状态越好，电池调度系数为越大。根据各候选满电仓位中放置的满电电池的满电电池的剩余电量、使用次数和属性参数的加权和，确定对应的电池调度系数。其中，剩余电量、使用次数和属性参数的加权系数，可以根据试验或者经验确定，本技术对此不作具体限定。根据各候选满电仓位的仓位调度系数和电池调度系数的加权和，确定对应的调度系数。
99.通过根据各候选满电仓位的使用频率，确定对应的仓位调度系数，考虑满电仓位的使用频率，放置仓位过度使用或者长时间闲置，提高满电仓位的使用寿命；根据各候选满电仓位中放置的满电电池的满电电池的剩余电量、使用次数和属性参数，确定对应的电池调度系数，考虑满电电池的剩余电量和属性参数，提高用户的使用体验，考虑满电电池的使用次数，避免电池频繁充放电，延长电池使用寿命；根据各候选满电仓位的仓位调度系数和电池调度系数的加权和，确定对应的调度系数，兼顾用户的使用体验，并延长满电仓位以及满电电池的寿命。
100.s380、从目标满电仓位取出满电电池，并放置到电池更换位置。
101.本实施例的技术方案，通过确定从目标空仓位前往换电站中各候选满电仓区域对应的停放位置获取满电电池后，返回电池更换位置的第一返回距离；根据第一返回距离，确定各候选满电仓区域的第一优先级，根据第一优先级衡量换电机器人的取出满电电池的返回路径的距离，可以通过设定第一优先级保障返回路路径较短，提高换电机器人的工作效率，提高对电池的更换效率；依据各候选满电仓区域对应的停放位置是否位于目标放置路径中，生成各候选满电仓区域的第二优先级，通过第二优先级，可以在候选满电仓区域对应的停放位置位于目标放置路径中时，不必重新规划路线，降低对换电机器人的计算资源的占用；根据各候选满电仓区域的第一优先级和第二优先级，确定目标满电仓区域，并将目标满电仓区域中的满电仓位作为候选满电仓位，可以及保障换电机器人返回路径较短，提高换电机器人的工作效率，提高对电池的更换效率。
102.实施例四
103.图4所示为本技术实施例四提供的一种换电站电池更换装置的结构示意图，本实施例可适用于在换电站中将待充电的电池更换为满电电池的情况，配置于换电机器人，该换电站电池更换装置的具体结构如下：
104.目标空仓位确定模块410，用于在电池更换位置获取待充电电池，并根据换电站中各候选空仓位的放置优先级，确定待充电电池的目标空仓位；
105.待充电电池放置模块420，用于依据目标空仓位对应的目标放置路径，将待充电电池放置到目标空仓位中；
106.候选满电仓位确定模块430，用于基于目标空仓位和目标放置路径，确定换电站中的至少一个候选满电仓位；
107.目标满电仓位确定模块440，用于根据各候选满电仓位的调度系数，确定目标满电仓位；
108.满电电池放置模块450，用于从目标满电仓位取出满电电池，并放置到电池更换位置。
109.本实施例的技术方案，通过在电池更换位置获取待充电电池，并根据换电站中各候选空仓位的放置优先级，确定待充电电池的目标空仓位，根据放置优先级可以设定目标空仓位的选取方式，当根据到达各候选空仓位的距离设置优先级时，可以避免随机选取目标空仓位导致路径较长，提高电池更换效率，当根据达目标空仓位的使用周期设置优先级时，可以避免按照固定路线选取，造成各候选空仓位的使用周期不均衡，提高各候选空仓位的使用寿命；依据目标空仓位对应的目标放置路径，将待充电电池放置到目标空仓位中；基于目标空仓位和目标放置路径，确定换电站中的至少一个候选满电仓位；根据各候选满电仓位的调度系数，确定目标满电仓位，通过调度系数可以均衡各候选满电仓位和满电电池的使用周期，提高各候选满电仓位和满电电池的使用寿命；从目标满电仓位取出满电电池，并放置到电池更换位置，实现换电站中对电池的更换。因此通过本技术的技术方案，解决了随机地从换电站中存放电池的仓位取放电池，降低电池更换效率，和按照固定的仓位路径取放电池，降低电池和仓位的使用寿命的问题，达到了提高电池更换的效率，延长电池和换电站中仓位的使用寿命的效果。
110.可选的，换电站电池更换装置，还包括：
111.候选空仓位参数获取模块，用于获取各候选空仓位的空置时长，并确定电池更换位置到各候选空仓位对应的停放位置的目标放置路径；
112.放置优先级确定模块，用于基于各候选空仓位的空置时长和对应的目标放置路径，确定各候选空仓位的放置优先级。
113.可选的，候选满电仓位确定模块430，包括：
114.第一返回距离确定单元，用于确定从目标空仓位前往换电站中各候选满电仓区域对应的停放位置获取满电电池后，返回电池更换位置的第一返回距离；
115.第一优先级确定单元，用于根据第一返回距离，确定各候选满电仓区域的第一优先级；
116.第二优先级生成单元，用于依据各候选满电仓区域对应的停放位置是否位于目标放置路径中，生成各候选满电仓区域的第二优先级；
117.目标满电仓区域确定单元，用于根据各候选满电仓区域的第一优先级和第二优先级，确定目标满电仓区域，并将目标满电仓区域中的满电仓位作为候选满电仓位。
118.可选的，候选满电仓区域对应的停放位置处于目标放置路径中的第二优先级，高于候选满电仓区域对应的停放位置未处于目标放置路径中的第二优先级。
119.可选的，目标满电仓区域确定单元，包括：
120.取出优先级确定子单元，用于根据各候选满电仓区域的第二优先级和第一优先级，确定相应候选满电仓区域的取出优先级；
121.目标满电仓区域确定子单元，用于将取出优先级较高的候选满电仓区域作为目标满电仓区域。
122.可选的，目标满电仓位确定模块440，包括：
123.调度系数确定单元，用于根据各候选满电仓位的仓位调度系数和各候选满电仓位中放置的满电电池的电池调度系数，确定各候选满电仓位的调度系数；
124.调度系数比较单元，用于将调度系数较高的候选满电仓位作为目标满电仓位。
125.可选的，调度系数确定单元，包括：
126.仓位调度系数确定子单元，用于根据各候选满电仓位的使用频率和，确定对应的仓位调度系数；
127.电池调度系数确定子单元，用于根据各候选满电仓位中放置的满电电池的满电电池的剩余电量、使用次数和属性参数，确定对应的电池调度系数；
128.调度系数确定子单元，用于根据各候选满电仓位的仓位调度系数和电池调度系数的加权和，确定对应的调度系数。
129.本技术实施例所提供的换电站电池更换装置可执行本技术任意实施例所提供的换电站电池更换方法，具备执行换电站电池更换方法相应的功能模块和有益效果。
130.实施例五
131.图5为本技术实施例五提供的一种电子设备的结构示意图，如图5所示，该电子设备包括处理器510、存储器520、输入装置530和输出装置540；电子设备中处理器510的数量可以是一个或多个，图5中以一个处理器510为例；电子设备中的处理器510、存储器520、输入装置530和输出装置540可以通过总线或其他方式连接，图5中以通过总线连接为例。
132.存储器520作为一种计算机可读存储介质，可用于存储软件程序、计算机可执行程序以及模块，如本技术实施例中的换电站电池更换方法对应的程序指令/模块(例如，目标空仓位确定模块410、待充电电池放置模块420、候选满电仓位确定模块430、目标满电仓位确定模块440和满电电池放置模块450)。处理器510通过运行存储在存储器520中的软件程序、指令以及模块，从而执行电子设备的各种功能应用以及数据处理，即实现上述的换电站电池更换方法。
133.存储器520可主要包括存储程序区和存储数据区，其中，存储程序区可存储操作系统、至少一个功能所需的应用程序；存储数据区可存储根据终端的使用所创建的数据等。此外，存储器520可以包括高速随机存取存储器，还可以包括非易失性存储器，例如至少一个磁盘存储器件、闪存器件、或其他非易失性固态存储器件。在一些实例中，存储器520可进一步包括相对于处理器510远程设置的存储器，这些远程存储器可以通过网络连接至电子设备。上述网络的实例包括但不限于互联网、企业内部网、局域网、移动通信网及其组合。
134.输入装置530可用于接收输入的字符信息，以及产生与电子设备的用户设置以及功能控制有关的键信号输入。输出装置540可包括显示屏等显示设备。
135.实施例六
136.本技术实施例六还提供一种包含计算机可执行指令的存储介质，计算机可执行指
令在由计算机处理器执行时用于执行一种换电站电池更换方法，该方法包括：在电池更换位置获取待充电电池，并根据换电站中各候选空仓位的放置优先级，确定待充电电池的目标空仓位；依据目标空仓位对应的目标放置路径，将待充电电池放置到目标空仓位中；基于目标空仓位和目标放置路径，确定换电站中的至少一个候选满电仓位；根据各候选满电仓位的调度系数，确定目标满电仓位从目标满电仓位取出满电电池，并放置到电池更换位置。
137.当然，本技术实施例所提供的一种包含计算机可执行指令的存储介质，其计算机可执行指令不限于如上所述的方法操作，还可以执行本技术任意实施例所提供的换电站电池更换方法中的相关操作。
138.通过以上关于实施方式的描述，所属领域的技术人员可以清楚地了解到，本技术可借助软件及必需的通用硬件来实现，当然也可以通过硬件实现，但很多情况下前者是更佳的实施方式。基于这样的理解，本技术的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品可以存储在计算机可读存储介质中，如计算机的软盘、只读存储器(read-only memory，rom)、随机存取存储器(random access memory，ram)、闪存(flash)、硬盘或光盘等，包括若干指令用以使得一台电子设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本技术各个实施例所述的方法。
139.值得注意的是，上述搜索装置的实施例中，所包括的各个单元和模块只是按照功能逻辑进行划分的，但并不局限于上述的划分，只要能够实现相应的功能即可；另外，各功能单元的具体名称也只是为了便于相互区分，并不用于限制本技术的保护范围。
140.注意，上述仅为本技术的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本技术不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本技术的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本技术进行了较为详细的说明，但是本技术不仅仅限于以上实施例，在不脱离本技术构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本技术的范围由所附的权利要求范围决定。

技术特征：
1.一种换电站电池更换方法，其特征在于，包括：在电池更换位置获取待充电电池，并根据换电站中各候选空仓位的放置优先级，确定待充电电池的目标空仓位；依据所述目标空仓位对应的目标放置路径，将所述待充电电池放置到所述目标空仓位中；基于所述目标空仓位和所述目标放置路径，确定所述换电站中的至少一个候选满电仓位；根据各所述候选满电仓位的调度系数，确定目标满电仓位；从所述目标满电仓位取出满电电池，并放置到所述电池更换位置。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：获取各所述候选空仓位的空置时长，并确定所述电池更换位置到各所述候选空仓位对应的停放位置的目标放置路径；基于各所述候选空仓位的空置时长和对应的目标放置路径，确定各所述候选空仓位的放置优先级。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于所述目标空仓位和所述目标放置路径，确定至少一个候选满电仓位，包括：确定从所述目标空仓位前往所述换电站中各候选满电仓区域对应的停放位置获取满电电池后，返回所述电池更换位置的第一返回距离；根据所述第一返回距离，确定各所述候选满电仓区域的第一优先级；依据各所述候选满电仓区域对应的停放位置是否位于所述目标放置路径中，生成各所述候选满电仓区域的第二优先级；根据各所述候选满电仓区域的所述第一优先级和所述第二优先级，确定目标满电仓区域，并将所述目标满电仓区域中的满电仓位作为候选满电仓位。4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，其中，所述候选满电仓区域对应的停放位置处于所述目标放置路径中的第二优先级，高于所述候选满电仓区域对应的停放位置未处于所述目标放置路径中的第二优先级。5.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述根据各所述候选满电仓区域的所述第一优先级和所述第二优先级，确定目标满电仓区域，包括：根据各所述候选满电仓区域的所述第二优先级和所述第一优先级，确定相应候选满电仓区域的取出优先级；将所述取出优先级较高的候选满电仓区域作为目标满电仓区域。6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据各所述各候选满电仓位的调度系数，确定目标满电仓位，包括：根据各所述候选满电仓位的仓位调度系数和各所述候选满电仓位中放置的满电电池的电池调度系数，确定各所述候选满电仓位的调度系数；将所述调度系数较高的候选满电仓位作为所述目标满电仓位。7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述根据各所述候选满电仓位的仓位调度系数和各所述候选满电仓位中放置的满电电池的电池调度系数，确定各所述候选满电仓位的调度系数，包括：
根据各所述候选满电仓位的使用频率，确定对应的仓位调度系数；根据各所述候选满电仓位中放置的满电电池的满电电池的剩余电量、使用次数和属性参数，确定对应的电池调度系数；根据各所述候选满电仓位的所述仓位调度系数和所述电池调度系数的加权和，确定对应的调度系数。8.一种换电站电池更换装置，其特征在于，包括：目标空仓位确定模块，用于在电池更换位置获取待充电电池，并根据换电站中各候选空仓位的放置优先级，确定待充电电池的目标空仓位；待充电电池放置模块，用于依据所述目标空仓位对应的目标放置路径，将所述待充电电池放置到所述目标空仓位中；候选满电仓位确定模块，用于基于所述目标空仓位和所述目标放置路径，确定所述换电站中的至少一个候选满电仓位；目标满电仓位确定模块，用于根据各所述候选满电仓位的调度系数，确定目标满电仓位；满电电池放置模块，用于从所述目标满电仓位取出满电电池，并放置到所述电池更换位置。9.一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述程序时实现如权利要求1-7任一所述的换电站电池更换方法。10.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，该程序被处理器执行时实现如权利要求1-7任一所述的换电站电池更换方法。

技术总结
本申请实施例公开了一种换电站电池更换方法、装置、电子设备和存储介质。在电池更换位置获取待充电电池，并根据换电站中各候选空仓位的放置优先级，确定待充电电池的目标空仓位；依据目标空仓位对应的目标放置路径，将待充电电池放置到目标空仓位中；基于目标空仓位和目标放置路径，确定换电站中的至少一个候选满电仓位；根据各候选满电仓位的调度系数，确定目标满电仓位从目标满电仓位取出满电电池，并放置到电池更换位置。本申请实施例提高了电池更换的效率，延长了电池和换电站中仓位的使用寿命。用寿命。用寿命。


技术研发人员：方线伟 丁明波 樊一波 兰江松 林文舵 张程
受保护的技术使用者：法兰泰克重工股份有限公司
技术研发日：2023.06.19
技术公布日：2023/8/14