新能源电动车自动充换电辅助定位系统的制作方法

1.本发明涉及电动车充换电技术领域，特别是新能源电动车自动充换电辅助定位系统。


背景技术：

2.新能源汽车企业之间的竞争加剧，新能源汽车是设计领域较多的行业，任何一家企业不可能单纯完成生产任务，企业间的合作成为必然趋势，随着新能源汽车市场的扩大，投入生产企业越来越多，企业之间的合作也成为了新趋势，制约新能源汽车发展最重要的集中在续航和充电技术方面，新能源汽车主要依靠电能，且没有环境问题，所以备受市场重视，但是，任何新能源汽车电池都是核心，尤其燃料电池的开发，直接决定了汽车的续航和快充，因此，在于传统汽车相比较中，电池是技术的核心，为了解决汽车的续航能力和电池快充技术，必须加快技术革新，只有这样，新能源汽车才能进一步推广使用。
3.电动车充、换电作业正在往场站全自动化且驾驶人不下车(或因安全考虑不在车边)方式发展；设置场景为电动车驶入充电站，进入到充电桩或换电岗停车范围内；驾驶人不下车，或因安全考虑驾驶人离开车辆至安全区域，视觉系统启动辨识车辆款式、停放位置、角度
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以进行寻找该电动车充电门、孔，或电池舱位位置；系统按照视觉信息结果引导机械手臂持充电枪对电动车充电，或启动换电池机械装置进行换电，但现实情况下：电动车驾驶人未必能够全然依照标准将车辆驶到最理想指定停车位；停放时正反、前后、左右、角度相关参数极为复杂，且计算负担极重；完全依靠全方位、多角度、功能强大的视觉系统辨识进场充电电动车停放之所有参数，当然可由以当今科技实现并解决，但成本高昂且辨识流程复杂，往往因为天候、光线、角度等各式因素容易产生迟滞或错误，导致自动作业失败。


技术实现要素：

4.本发明的目的是为了解决上述问题，设计了新能源电动车自动充换电辅助定位系统。
5.实现上述目的本发明的技术方案为，新能源电动车自动充换电辅助定位系统，包括布置于停车位周边初阶辨识系统、布置于可接受之停车范围内地面压力传感系统；辅助定位系统的操作步骤如下：
6.步骤一：初步确认车辆型号；
7.步骤二：确认车辆的精确信息；
8.步骤三：计算车辆的停放信息；
9.步骤四：确认机械搬运装置的最佳位置；
10.步骤五：充电/换电作业。
11.作为本技术方案的进一步描述，所述初阶辨识系统通过红外传感器感应车子的进入，通过光学影像确认车辆的尺寸和种类。
12.作为本技术方案的进一步描述，所述地面压力传感系统通过地面压力传感器确认
车辆轮胎的着地位置。
13.作为本技术方案的进一步描述，所述步骤一中，通过初阶辨识系统感应车子的进入，并通过光学影像确认车辆的尺寸和种类。
14.作为本技术方案的进一步描述，所述步骤二中，通过地面压力传感系统，用以接受车辆轮胎着地的精确信息，包含前轮角度、后轮位置、轴距、轴宽的信息。
15.作为本技术方案的进一步描述，所述步骤三中，基于车辆的型号以及车辆的精确信息，计算出车辆停放角度、位置，以及充电口、换电门的立体三维位置。
16.作为本技术方案的进一步描述，所述步骤四中，根据充电口、换电门的立体三维位置，引导机械搬运装置到最佳位置，机械搬运装置采用机械搬运手臂。
17.作为本技术方案的进一步描述，所述步骤五中，通过机械搬运手臂头端配置的视觉系统将充电枪精确定位插入充电口，或者通过机械搬运手臂头端配置的视觉系统的精度定位，将满电的电池更换至车体的存放处，将就电池换下。
18.其有益效果在于，本技术方案的辅助定位系统，通过初阶辨识系统可以实现对车辆型号的初步确认，通过地面压力传感系统，确认车辆的精准信息，基于车辆的精准信息，计算得出车辆的停放信息，进而确认车辆的充电口或电池仓的精确位置，通过机械搬运装置，将充电枪插入充电口进行充电作业，通过机械搬运装置将满电的电池更换至车辆的电池仓内，运用此辅助定位系统，实现了对电动车的自动充电、换电作业操作，避免了现有的高昂、复杂的充电、换电操作流程，极大的方便了电动车车主的使用。
具体实施方式
19.首先说明本发明的设计初衷，电动车充、换电作业正在往场站全自动化且驾驶人不下车(或因安全考虑不在车边)方式发展；设置场景为电动车驶入充电站，进入到充电桩或换电岗停车范围内；驾驶人不下车，或因安全考虑驾驶人离开车辆至安全区域，视觉系统启动辨识车辆款式、停放位置、角度以进行寻找该电动车充电门、孔，或电池舱位位置；系统按照视觉信息结果引导机械手臂持充电枪对电动车充电，或启动换电池机械装置进行换电，但现实情况下：电动车驾驶人未必能够全然依照标准将车辆驶到最理想指定停车位；停放时正反、前后、左右、角度相关参数极为复杂，且计算负担极重；完全依靠全方位、多角度、功能强大的视觉系统辨识进场充电电动车停放之所有参数，当然可由以当今科技实现并解决，但成本高昂且辨识流程复杂，往往因为天候、光线、角度等各式因素容易产生迟滞或错误，导致自动作业失败，因此，本发明设计了新能源电动车自动充换电辅助定位系统。
20.下面将对本发明进行具体描述，新能源电动车自动充换电辅助定位系统，包括布置于停车位周边初阶辨识系统、布置于可接受之停车范围内地面压力传感系统；所述初阶辨识系统通过红外传感器感应车子的进入，通过光学影像确认车辆的尺寸和种类，所述地面压力传感系统通过地面压力传感器确认车辆轮胎的着地位置。
21.辅助定位系统的操作步骤如下：
22.步骤一：初步确认车辆型号；在所述步骤一中，通过初阶辨识系统感应车子的进入，并通过光学影像确认车辆的尺寸和种类。
23.步骤二：确认车辆的精确信息；在所述步骤二中，通过地面压力传感系统，用以接受车辆轮胎着地的精确信息，包含前轮角度、后轮位置、轴距、轴宽的信息。
24.步骤三：计算车辆的停放信息；在所述步骤三中，基于车辆的型号以及车辆的精确信息，计算出车辆停放角度、位置，以及充电口、换电门的立体三维位置。
25.步骤四：确认机械搬运装置的最佳位置；在所述步骤四中，根据充电口、换电门的立体三维位置，引导机械搬运装置到最佳位置，机械搬运装置采用机械搬运手臂。
26.步骤五：充电/换电作业，在所述步骤五中，通过机械搬运手臂头端配置的视觉系统将充电枪精确定位插入充电口，或者通过机械搬运手臂头端配置的视觉系统的精度定位，将满电的电池更换至车体的存放处，将就电池换下。
27.下面将以充电作业为例说明：
28.将待充电车辆行驶至待充电处，待充电处设置有红外传感器，在待充电处地面设置有地面压力传感系统，红外传感器感应到车辆进入，通过地面压力传感系统确认车辆轮胎的着地位置，以及车辆前轮角度、车辆后轮位置、车辆的轴距、车辆的轴宽等信息，通过数据计算和分析，得出电动车充电孔的精准位置，并将信息反馈至主系统，主系统按电动车精准位置驱动机械搬运手臂无需另行视觉辨识、计算，迅速将充电枪运动至充电孔位置，即完成充电作业操作。
29.下面将以换电作业为例说明：
30.将待充电车辆行驶至待充电处，待充电处设置有红外传感器，在待充电处地面设置有地面压力传感系统，红外传感器感应到车辆进入，通过地面压力传感系统确认车辆轮胎的着地位置，以及车辆前轮角度、车辆后轮位置、车辆的轴距、车辆的轴宽等信息，通过数据计算和分析，得出电动车电池仓的精准位置，并将信息反馈至主系统，主系统按电动车精准位置驱动机械搬运手臂无需另行视觉辨识、计算，迅速将满电的电池搬运至电动车电池仓处，即完成换电作业操作。
31.本技术方案的辅助定位系统，通过初阶辨识系统可以实现对车辆型号的初步确认，通过地面压力传感系统，确认车辆的精准信息，基于车辆的精准信息，计算得出车辆的停放信息，进而确认车辆的充电口或电池仓的精确位置，通过机械搬运装置，将充电枪插入充电口进行充电作业，通过机械搬运装置将满电的电池更换至车辆的电池仓内，运用此辅助定位系统，实现了对电动车的自动充电、换电作业操作，避免了现有的高昂、复杂的充电、换电操作流程，极大的方便了电动车车主的使用。
32.上述技术方案仅体现了本发明技术方案的优选技术方案，本技术领域的技术人员对其中某些部分所可能做出的一些变动均体现了本发明的原理，属于本发明的保护范围之内。

技术特征：
1.新能源电动车自动充换电辅助定位系统，其特征在于，包括布置于停车位周边初阶辨识系统、布置于可接受之停车范围内地面压力传感系统；辅助定位系统的操作步骤如下：步骤一：初步确认车辆型号；步骤二：确认车辆的精确信息；步骤三：计算车辆的停放信息；步骤四：确认机械搬运装置的最佳位置；步骤五：充电/换电作业。2.根据权利要求1所述的新能源电动车自动充换电辅助定位系统，其特征在于，所述初阶辨识系统通过红外传感器感应车子的进入，通过光学影像确认车辆的尺寸和种类。3.根据权利要求1所述的新能源电动车自动充换电辅助定位系统，其特征在于，所述地面压力传感系统通过地面压力传感器确认车辆轮胎的着地位置。4.根据权利要求1所述的新能源电动车自动充换电辅助定位系统，其特征在于，所述步骤一中，通过初阶辨识系统感应车子的进入，并通过光学影像确认车辆的尺寸和种类。5.根据权利要求4所述的新能源电动车自动充换电辅助定位系统，其特征在于，所述步骤二中，通过地面压力传感系统，用以接受车辆轮胎着地的精确信息，包含前轮角度、后轮位置、轴距、轴宽的信息。6.根据权利要求5所述的新能源电动车自动充换电辅助定位系统，其特征在于，所述步骤三中，基于车辆的型号以及车辆的精确信息，计算出车辆停放角度、位置，以及充电口、换电门的立体三维位置。7.根据权利要求6所述的新能源电动车自动充换电辅助定位系统，其特征在于，所述步骤四中，根据充电口、换电门的立体三维位置，引导机械搬运装置到最佳位置，机械搬运装置采用机械搬运手臂。8.根据权利要求7所述的新能源电动车自动充换电辅助定位系统，其特征在于，所述步骤五中，通过机械搬运手臂头端配置的视觉系统将充电枪精确定位插入充电口，或者通过机械搬运手臂头端配置的视觉系统的精度定位，将满电的电池更换至车体的存放处，将就电池换下。

技术总结
本发明公开了新能源电动车自动充换电辅助定位系统，包括布置于停车位周边初阶辨识系统、布置于可接受之停车范围内地面压力传感系统；辅助定位系统的操作步骤如下：步骤一：初步确认车辆型号；步骤二：确认车辆的精确信息；步骤三：计算车辆的停放信息；步骤四：确认机械搬运装置的最佳位置；步骤五：充电/换电作业。本发明的有益效果是，运用此辅助定位系统，实现了对电动车的自动充电、换电作业操作，避免了现有的高昂、复杂的充电、换电操作流程，极大的方便了电动车车主的使用。方便了电动车车主的使用。


技术研发人员：王仲年 吝国平 梁敏
受保护的技术使用者：江苏充宝新能源科技有限公司
技术研发日：2023.03.16
技术公布日：2023/6/27