[发明专利]自动充电系统及方法

说明书

技术领域

本发明涉及充电技术领域，尤其涉及一种自动识别充电接口并自动将充电接头插入充电接口的自动充电系统及方法。

背景技术

电动汽车分时租赁业务的兴起一定程度上给人民带来了便利，用户可以很方便地取用公共电动汽车，并且取用点和还车点不需要保持一致，满足了用户出行的需要，并且使用方式十分灵活。

然而，现有的电动汽车分时租赁遇到的一个问题在于充电的不方便。停车场充电桩数量有限给电动汽车的续航带来了不利的影响，也一定程度上阻碍了电动汽车分时租赁业务的发展。目前国内大型停车场设置了部分充电车位，在车位后方设置充电桩，为用户提供车辆充电服务。如申请号为CN201710176604.5的专利申请公开的充电桩，为目前市场上存在比较通用的一类充电桩，一般包括设置在停车位旁边的充电枪和配电箱。在采用这种充电桩时，用户在停车后需要手动将充电枪拔下充电桩，插入电动汽车充电接口进行充电，操作较为复杂，给用户使用电动汽车造成了一定的负担，也一定程度上削弱了电动汽车分时租赁的便利性。同时也可能因为部分用户操作不当，容易造成充电枪损伤，后续造成无法充电，带来了后续维护成本的增加。

发明内容

针对现有技术中的问题，本发明的目的在于提供一种自动充电系统及方法，可以自动识别充电接口的空间位姿，并且控制充电接头自动插入充电接口进行充电，实现全自动化电动汽车充电，而不必用户再手动操作。

本发明实施例提供一种自动充电系统，包括：

机械臂，所述机械臂包括一活动端和一固定端，所述机械臂的活动端设置有一充电接头，且所述机械臂的活动端相对于所述机械臂的固定端可移动；

充电接口位姿识别模块，设置于所述机械臂的活动端，所述充电接口位姿识别模块用于识别车辆的充电接口的空间位姿；

充电装置，所述充电装置通过充电线缆与所述充电接头电连接，所述充电装置用于当所述充电接头插入所述充电接口中时，为车辆充电；

控制器，用于执行如下充电步骤：

获取所述充电接口位姿识别模块识别到的充电接口的空间位姿；

根据所述充电接口的空间位姿控制所述机械臂的活动端移动，以使得所述充电接头插入所述充电接口；

控制所述充电装置为所述车辆充电。

可选地，所述充电接头的端面设置有一个或多个力传感器，所述力传感器采集所述充电接头的端面处的力数据，并将采集的力数据发送至所述控制器，所述控制器根据所述力数据，判断所述充电接头是否插入所述充电接口和/或调整所述充电接头在所述充电接口中的插入姿态。

可选地，所述充电接头的端面设置有多个力传感器，所述控制器比较各个所述力传感器的力数据与预设力限值，如果存在力数据大于预设力限值的过压力传感器，则设定调整方向为从过压力传感器指向力数据小于预设压力限值的力传感器，并控制所述机械臂的活动端沿所述调整方向移动。

可选地，所述充电接口位姿识别模块中预存所述充电接口的特征区域的特征信息；所述充电接口位姿识别模块包括两个摄像头，所述充电接口位姿识别模块获取所述两个摄像头采集的图像，识别采集的图像中的充电接口的特征区域，并计算所述充电接口的特征区域的六维空间坐标，所述六维空间坐标包括所述特征区域分别在x轴、y轴、z轴方向的线位移和所述特征区域分别相对于x轴、y轴、z轴方向的角位移。

可选地，所述充电接口位姿识别模块中预存所述充电接口的特征区域的标准图像；所述充电接口位姿识别模块包括一个摄像头，所述充电接口位姿识别模块获取所述摄像头采集的图像，将所述摄像头采集的图像与预存的充电接口的特征区域标准图像进行对比，确定所述充电接口的空间位姿。

可选地，所述充电接口位姿识别模块中预存所述充电接口的特征区域的特征信息；所述充电接口位姿识别模块包括一个摄像头，所述充电接口位姿识别模块获取所述摄像头于两个位置分别采集的图像，根据两次采集的图像和两个位置之间的位置关系，计算所述充电接口的六维空间坐标，所述六维空间坐标包括所述充电接口的特征区域分别在x轴、y轴、z轴方向的线位移和所述特征区域的平面分别相对于x轴、y轴、z轴方向的角位移。

可选地，所述机械臂的活动端还设置有一闪光灯，所述摄像头的采光率低于预设采光率阈值时，所述控制器开启所述闪光灯，或所述摄像头开启图像采集时，开启所述闪光灯。

可选地，所述控制器根据如下步骤控制所述机械臂的活动端移动：

控制所述机械臂的活动端执行初始化运动；