隨著電動(dòng)汽車的推廣和普及，很多家庭都擁有電動(dòng)汽車，人們對(duì)電動(dòng)汽車的動(dòng)力電池的換電技術(shù)越來越關(guān)注，非常希望電動(dòng)車的換電與燃油車的加油一樣的快速和便捷，而換電過程中的運(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)汽車換電主要指乘用車和商用車的換電，乘用車的底盤換電池過程 ，主要包括：車輛居中定位、電池組解鎖、電池組轉(zhuǎn)運(yùn)、電池組加鎖、車輛復(fù)位自測(cè)等5個(gè)部分，其換電過程大致為：

1. 車輛居中定

汽車進(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)將車提升到換電位置，通過加解鎖機(jī)構(gòu)，松開螺栓，使電池與車底盤分離。 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

通過加解鎖機(jī)構(gòu)，擰緊螺栓，舉升機(jī)構(gòu)再將車降落到原位。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. 車輛復(fù)位自測(cè)

換電動(dòng)作完成，對(duì)車輛進(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)。無論是舉升機(jī)構(gòu)的升降，還是加解鎖機(jī)構(gòu)擰緊/松開螺栓，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，無法長(zhǎng)期正常工作。

換電站的無人值守一直是各廠家追求的目標(biāo)，運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)的預(yù)維護(hù)對(duì)換電站的無人值守來說是至關(guān)重要的，可以說，如果沒有運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)的預(yù)維護(hù)，就很難想象能夠?qū)崿F(xiàn)無人值守。

在換電過程中，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)功能塊正在開發(fā)過程中，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。

編輯：黃飛