[发明专利]一种充换电站和电池运输设备换电定位方法

说明书

本发明公开了一种充换电站和电池运输设备换电定位方法，该方法包括：S1、采集标定图像，计算标定图像在世界坐标系中的坐标和朝向，据此获得电池运输设备在世界坐标系中的坐标和朝向，据此对电池运输设备进行运动定位，使运送新电池的电池运输设备行驶至待装电车辆下；S2、在电池运输设备将新电池运送至待装电车辆下方时，进行一次图像视觉采集，通过第一图像视觉算法得到当前位置距离最佳装电位置的平移向量，并根据该平移向量将电池运输设备精确定位至最佳装电位置；S3、在电池运输设备的最佳装电位置，进而二次图像视觉采集，通过第二视觉图像算法判定车端连接器与包端连接头、以及液冷端头的吻合。本发明实现了高精度定位以及换电的稳定性。

技术领域

本发明涉及充换电站，尤其涉及一种电池运输设备换电定位方法。

背景技术

现有的双车型自动切换换电站技术实现RGV小车(Rail Guided Vehicle，有轨制导车辆)通过运动控制点对点定位运动至待装电小车位置，再由点对点定位将电池向车身正方向左右两边同步定位进行电池包的装锁动作完成换电。

目前拥有的双车型自动切换换电站技术只能匹配市场上一些车辆，有些车在换电站进行换电时，由于每辆车的底盘框架出厂时有偏差以及电池包出厂时也会有偏差，有时会导致换电失败，其次换电过程中因为定位不是非常准确也会导致换电失败。

发明内容

本发明的目的在于一种电池运输设备换电定位方法和使用该方法的充换电站，以实现高精度定位以及换电的稳定性。

为此，本发明一方面提供了一种电池运输设备换电定位方法，包括以下步骤：S1、利用图像采集器采集标定图像，计算标定图像在世界坐标系中的坐标和朝向，根据所述标定图像的坐标和朝向获得电池运输设备在世界坐标系中的坐标和朝向，据此对电池运输设备进行运动定位，使运送至新电池的电池运输设备行驶至待装电车辆下；S2、在电池运输设备将新电池运送至待装电车辆下方时，进行一次图像视觉采集，通过第一图像视觉算法得到当前位置距离最佳装电位置的平移向量，并根据该平移向量将电池运输设备精确定位至最佳装电位置；S3、在电池运输设备的最佳装电位置，进而二次图像视觉采集，通过第二视觉图像算法判定车端连接器与包端连接头、以及液冷端头的吻合。

根据本发明的另一方面，提供了一种充换电站，包括电池运输设备、电池更换操作平台和电池存储架，所述电池运输设备往复在电池更换操作平台和电池存储架之间，所述电池运输设备采用上面所描述的电池运输设备换电定位方法进行运动定位。

在本发明中，电池运输设备通过标定图像采集坐标进行定位运动至待装电车辆，再由一次视觉采集图像判定当前电池包位置是否为最佳装电位置，如不是则通过视觉图像算法得到X与Y方向需要位移的距离，进行视觉定位完成装锁，再由二次视觉采集图像判定车端连接器与包端连接头以及液冷端头吻合。再将装锁正确完成信号反馈给上位机进行换电下一步动作。

本发明的标定图像导航+视觉定位系统首先运送电池包的过程中，全程采用标定图像进行定位运动，其保证了定位的高精度性能。在进行装锁前与装锁后进行图像采集分析，保证了换电的稳定性能。

除了上面所描述的目的、特征和优点之外，本发明还有其它的目的、特征和优点。下面将参照图，对本发明作进一步详细的说明。

附图说明

构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1是本发明的电池运输设备换电定位方法的流程图；

图2示出了本发明的电池运输设备换电定位方法中所使用的标定图像的示例；

图3示出了本发明的电池运输设备换电定位方法中所使用的成像模型；以及

图4示出了本发明的标定图像在特定的空间直角坐标系中的成像状态。

具体实施方式