AGV双电池换电电池系统完整方案

一、系统概述

AGV（自动导引车）采用双电池设计，主要目的是实现不停机换电，提高作业效率和电池使用寿命。系统核心思路：

1. AGV 搭载两个电池仓，其中一个为工作电池，另一个为备用电池。

2. 当工作电池电量低于阈值时，AGV自动前往换电站，将电池更换为满电电池。

3. 换电过程可实现自动化、无人化，保证生产连续性。

二、系统架构

1. 硬件组成

2. 软件架构

1. AGV控制系统：

• 电量监控

• 路径规划

• 换电任务调度

2. 换电站控制系统：

• 电池仓识别与定位

• 自动机械臂控制

• 安全检测（防夹、防误操作）

3. 后台管理系统：

• 电池状态监控

• 充电计划优化

• 数据统计与分析

三、双电池切换策略

1. 并行模式：

• 两块电池同时为AGV供电，切换时间无缝衔接

• 优点：AGV无需停机，持续作业

• 缺点：增加电池成本和重量

2. 交替模式：

• 一块电池供电，另一块电池备用

• 当工作电池电量低于阈值时切换备用电池

• 优点：电池成本降低，系统重量减轻

• 缺点：切换时需短暂停机，换电站自动化要求高

四、换电流程（自动化流程示例）

1. AGV检测电量低于设定阈值（如20% SOC）。

2. 系统生成换电任务，AGV自动导航到换电站。

3. 换电站：

• 打开AGV电池舱

• 取出低电量电池

• 放入充满电的备用电池

4. AGV完成换电，继续作业

5. 换下电池自动进入充电区循环充电

五、安全与保护

1. 电气保护：

• BMS提供过压、欠压、过流、短路保护

• 温度异常自动断电

2. 机械安全：

• 换电站机械臂带限位开关、光电传感器防夹

• 电池舱门防误操作设计

3. 通信安全：

• 加密数据传输

• AGV与换电站状态实时监控

六、系统优化建议

1. 电池类型：推荐磷酸铁锂电池，寿命长、热稳定性好。

2. 充电策略：

• 采用恒流恒压快速充电

• 可实现电池轮换充电，保证AGV不停机

3. 数据管理：

• 通过云平台监控SOC/SOH数据，预测电池寿命

• 优化换电调度，提高系统整体效率