车辆电池换电定位方法和装置、充换电站、控制器及介质制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种车辆电池换电定位方法和装置、充换电站、控制器及介质，所述方法包括:获取当前换电阶段预设换电设备的位置坐标，其中，换电过程包括多个换电阶段；将所述位置坐标与该换电设备的预设的模板位置坐标比较，输出位置偏移坐标；根据所述位置偏移坐标调整该换电设备的位置。本发明专利技术通过闭环控制实现车辆电池换电过程中地快速准确定位。

Location method and device, charging and switching station, controller and medium for battery exchange of vehicles

The invention relates to a positioning method and device, a charging and switching station, a controller and a medium for vehicle battery switching. The method comprises acquiring the position coordinates of the preset switching equipment in the current switching stage, in which the switching process includes a plurality of switching stages, comparing the position coordinates with the preset template position coordinates of the switching equipment, and outputting the position offset coordinates according to the position. The offset coordinates adjust the position of the power changer. The invention realizes fast and accurate positioning in the process of changing power of vehicle battery through closed-loop control.

【技术实现步骤摘要】
车辆电池换电定位方法和装置、充换电站、控制器及介质
本专利技术涉及车辆电池换电
，尤其涉及一种车辆电池换电定位方法和装置、充换电站、控制器及介质。
技术介绍
随着新能源汽车的迅速发展，如何快速有效地为新能源汽车补能成为影响新能源汽车进一步发展的关键问题。以电动汽车为例，为电动汽车更换动力电池是解决上述问题的一种快速有效的方法，这种方法可以在短时间内为电动汽车更换动力电池。通常更换动力电池由充换电站中的RGV(RailGuidedVehicle，也可称为换电小车)完成，RGV通过在换电平台和动力电池存储装置之间的往复移动实现将处于亏电状态的动力电池从电动汽车上卸下，并将处于满电池状态的动力电池固定在电动汽车的动作。整个换电中，RGV的与车辆需要对准，才能保证拆卸和安装电池包的顺利进行。因此，RGV的与车辆的定位是实现快速更换动力电池的关键步骤之一，定位的精度和成功率直接决定换电的效率和服务商的服务质量。现有的换电定位方法包括机械定位、激光定位、视觉定位等。其中，视觉定位方法信息量丰富、可视化程度高，为了达到较高的定位精度，视觉定位方法一般选用工业相机，但工业相机通常是定焦的，视野范围也有一定的限制，这些限制条件需针对特定的应用场景，设计专门的定位系统来达到定位要求，具有局限性。此外，视觉定位装置一般只能给出偏移坐标，当偏移坐标大于系统所能校正的误差时，就需要对车辆位置进行调整，或对RGV位置进行调整，而视觉定位装置无法实现精确调整，且现有的机械定位、激光定位、视觉定位等方式均未实现闭环控制。因此，如何提供一种既能判断车辆、RGV位置偏移，又能调整通过闭环控制调整二者位置实现快速准确定位成为亟待解决的技术问题。
技术实现思路
本专利技术目的在于，提供一种车辆电池换电定位方法和装置、充换电站、控制器及介质，通过闭环控制实现车辆电池换电过程中地快速准确定位。为了解决上述技术问题，根据本专利技术第一实施例，提供了一种车辆电池换电定位方法，包括:获取当前换电阶段预设换电设备的位置坐标，其中，换电过程包括多个换电阶段；将所述位置坐标与该换电设备的预设的模板位置坐标比较，输出位置偏移坐标；根据所述位置偏移坐标调整该换电设备的位置。进一步的，设车辆在换电平台上的车长方向为X方向，车宽方向为Y方向，所述RGV沿所述Y方向行驶至车辆底部，所述换电过程包括第一换电阶段、第二换电阶段和第三换电阶段，所述第一换电阶段为车辆驶入换电平台并进行粗定位的过程，所述第二换电阶段为空载的RGV驶入车辆底部并进行粗定位的过程，所述第三换电阶段为承载满电电池包的RGV驶入车辆底部并进行粗定位的过程。进一步的，若当前换电阶段为所述第一换电阶段，所述预设换电设备为车辆，所述方法包括以下步骤：获取车辆在换电平台上粗定位后所停位置的坐标，记为车辆坐标；将所述车辆坐标与该换电设备的预设的车辆模板坐标相比较，输出车辆在X方向的位置偏移坐标；根据所述车辆在X方向的位置偏移坐标，调整车辆在X方向的位置。进一步的，若当前换电阶段为所述第二换电阶段，所述预设换电设备为RGV，所述方法包括以下步骤：获取所述RGV空载移动至车辆底部粗定位后所停位置坐标，记为RGV第一坐标；将所述RGV第一坐标与预设的RGV第一模板坐标比较，输出RGV在Y方向的第一位置偏移坐标；根据所述RGV在Y方向的第一位置偏移坐标，调整RGV在Y方向的位置。进一步的，若当前换电阶段为所述第三换电阶段，所述预设换电设备为RGV，所述方法包括以下步骤：获取RGV承载满电电池包移动至车辆底部粗定位后所停位置坐标，记为RGV第二坐标；将所述RGV第二坐标与预设的RGV第二模板坐标比较，输出RGV在Y方向的第二位置偏移坐标；根据所述RGV在Y方向的第二位置偏移坐标，调整RGV在Y方向的位置。进一步的，所述方法还包括：采用视觉定位系统获取所述换电设备的位置坐标，以及输出位置偏移坐标,所述视觉定位系统包括设于换电平台的第一图像采集部，以及设于所述RGV上的第二图像采集部。进一步的，所述根据所述位置偏移坐标调整所述换电设备的位置之后，所述方法还包括:所述视觉定位系统中的每个图像采集部获取实时图像；采用不同的通道将每个图像采集部的实时图像和每个图像采集部对应的预设图像模板进行合成显示；若在偏差范围内，则显示实时图像和图像模板重合，否则，在合成显示的图像上提示偏差。进一步的，所述采用不同的通道将每个图像采集部的实时图像和每个图像采集部对应的预设图像模板进行合成显示，包括以下步骤：采用黑白格在等高度的空间中进行标定，确立空间坐标系基准点，A基(0，0，0)，B基(0，0，0)；获取电动车换电过程中停车平台的第一图像采集部的坐标值A测(X1,Y1,R1)和RGV上第二图像采集部的坐标值B测(X2,Y2,R2)；以车辆底盘目标物进行实体标定，停车平台的第一图像采集部的坐标值为A标(X1,Y1,R1)和RGV上第二图像采集部的坐标值为B标(X1,Y1,R1)；将A测(X1,Y1,R1)和A标(X1,Y1,R1)合成显示，将B测(X2,Y2,R2)和B标(X1,Y1,R1)合成显示。进一步的，所述提示包括在模板图像上显示阴影。根据本专利技术第二实施例，提供一种车辆电池换电定位装置，包括:坐标获取模块，用于获取当前换电阶段预设换电设备的位置坐标，其中，换电过程包括多个换电阶段；偏移坐标输出模块，用于将所述位置坐标与该换电设备的预设的模板位置坐标比较，输出位置偏移坐标；调整模块，用于根据所述位置偏移坐标调整该换电设备的位置。进一步的，设车辆在换电平台上的车长方向为X方向，车宽方向为Y方向，所述RGV沿所述Y方向行驶至车辆底部，所述换电过程包括第一换电阶段、第二换电阶段和第三换电阶段，所述第一换电阶段为车辆驶入换电平台并进行粗定位的过程，所述第二换电阶段为空载的RGV驶入车辆底部并进行粗定位的过程，所述第三换电阶段为承载满电电池包的RGV驶入车辆底部并进行粗定位的过程。进一步的，若当前换电阶段为所述第一换电阶段，所述预设换电设备为车辆：所述坐标获取模块用于获取车辆在换电平台上粗定位后所停位置的坐标，记为车辆坐标；所述偏移坐标输出模块用于将所述车辆坐标与该换电设备的预设的车辆模板坐标相比较，输出车辆在X方向的位置偏移坐标；所述调整模块用于根据所述车辆在X方向的位置偏移坐标，调整车辆在X方向的位置；和/或若当前换电阶段为所述第二换电阶段，所述预设换电设备为RGV：所述坐标获取模块用于获取所述RGV空载移动至车辆底部粗定位后所停位置坐标，记为RGV第一坐标；所述偏移坐标输出模块用于将所述RGV第一坐标与预设的RGV第一模板坐标比较，输出RGV在Y方向的第一位置偏移坐标；所述调整模块用于根据所述RGV在Y方向的第一位置偏移坐标，调整RGV在Y方向的位置；和/或若当前换电阶段为所述第三换电阶段，所述预设预设换电设备为RGV：所述坐标获取模块用于获取RGV承载满电电池包移动至车辆底部粗定位后所停位置坐标，记为RGV第二坐标；所述偏移坐标输出模块用于将所述RGV第二坐标与预设的RGV第二模板坐标比较，输出RGV在Y方向的第二位置偏移坐标；所述调整模块用于根据所述RGV在Y方向的第二位置偏移坐标，调整RGV在Y方向的位置。进一步的，所述调整模块包本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种车辆电池换电定位方法，其特征在于：包括:获取当前换电阶段预设换电设备的位置坐标，其中，换电过程包括多个换电阶段；将所述位置坐标与该换电设备的预设的模板位置坐标比较，输出位置偏移坐标；根据所述位置偏移坐标调整该换电设备的位置。

【技术特征摘要】
1.一种车辆电池换电定位方法，其特征在于：包括:获取当前换电阶段预设换电设备的位置坐标，其中，换电过程包括多个换电阶段；将所述位置坐标与该换电设备的预设的模板位置坐标比较，输出位置偏移坐标；根据所述位置偏移坐标调整该换电设备的位置。2.根据权利要求1所述的车辆电池换电定位方法，其特征在于：设车辆在换电平台上的车长方向为X方向，车宽方向为Y方向，所述RGV沿所述Y方向行驶至车辆底部，所述换电过程包括第一换电阶段、第二换电阶段和第三换电阶段，所述第一换电阶段为车辆驶入换电平台并进行粗定位的过程，所述第二换电阶段为空载的RGV驶入车辆底部并进行粗定位的过程，所述第三换电阶段为承载满电电池包的RGV驶入车辆底部并进行粗定位的过程。3.根据权利要求2所述的车辆电池换电定位方法，其特征在于：若当前换电阶段为所述第一换电阶段，所述预设换电设备为车辆，所述方法包括以下步骤：获取车辆在换电平台上粗定位后所停位置的坐标，记为车辆坐标；将所述车辆坐标与该换电设备的预设的车辆模板坐标相比较，输出车辆在X方向的位置偏移坐标；根据所述车辆在X方向的位置偏移坐标，调整车辆在X方向的位置。4.根据权利要求2所述的车辆电池换电定位方法，其特征在于：若当前换电阶段为所述第二换电阶段，所述预设换电设备为RGV，所述方法包括以下步骤：获取所述RGV空载移动至车辆底部粗定位后所停位置坐标，记为RGV第一坐标；将所述RGV第一坐标与预设的RGV第一模板坐标比较，输出RGV在Y方向的第一位置偏移坐标；根据所述RGV在Y方向的第一位置偏移坐标，调整RGV在Y方向的位置。5.根据权利要求2所述的车辆电池换电定位方法，其特征在于：若当前换电阶段为所述第三换电阶段，所述预设换电设备为RGV，所述方法包括以下步骤：获取RGV承载满电电池包移动至车辆底部粗定位后所停位置坐标，记为RGV第二坐标；将所述RGV第二坐标与预设的RGV第二模板坐标比较，输出RGV在Y方向的第二位置偏移坐标；根据所述RGV在Y方向的第二位置偏移坐标，调整RGV在Y方向的位置。6.根据权利要求1至5中任意一项所述的车辆电池换电定位方法，其特征在于：所述方法还包括：采用视觉定位系统获取所述换电设备的位置坐标，以及输出位置偏移坐标,所述视觉定位系统包括设于换电平台的第一图像采集部，以及设于所述RGV上的第二图像采集部。7.根据权利要求6所述的车辆电池换电定位方法，其特征在于：所述根据所述位置偏移坐标调整所述换电设备的位置之后，所述方法还包括:所述视觉定位系统中的每个图像采集部获取实时图像；采用不同的通道将每个图像采集部的实时图像和每个图像采集部对应的预设图像模板进行合成显示；若在偏差范围内，则显示实时图像和图像模板重合，否则，在合成显示的图像上提示偏差。8.根据权利要求7所述的车辆电池换电定位方法，其特征在于：所述采用不同的通道将每个图像采集部的实时图像和每个图像采集部对应的预设图像模板进行合成显示，包括以下步骤：采用黑白格在等高度的空间中进行标定，确立空间坐标系基准点，A基(0，0，0)，B基(0，0，0)；获取电动车换电过程中停车平台的第一图像采集部的坐标值A测(X1,Y1,R1)和RGV上第二图像采集部的坐标值B测(X2,Y2,R2)；以车辆底盘目标物进行实体标定，停车平台的第一图像采集部的坐标值为A标(X1,Y1,R1)和RGV上第二图像采集部的坐标值为B标(X1,Y1,R1)；将A测(X1,Y1,R1)和A标(X1,Y1,R1)合成显示，将B测(X2,Y2,R2)和B标(X1,Y1,R1)合成显示。9.根据权利要求7所述的车辆电池换电定位方法，其特征在于：所述提示包括在模板图像上显示阴影。10.一种车辆电池换电定位装置，其特征在于：包括:坐标获取模块，用于获取当前换电阶段预设换电设备的位置坐标，其中，换电过程包括多个换电阶段；偏移坐标输出模块，用于将所述位置坐标与该换电设备的预设的模...

【专利技术属性】
技术研发人员：夹磊，邹积勇，陈炯，
申请(专利权)人：蔚来汽车有限公司，
类型：发明
国别省市：中国香港,81