一种应用于新能源重卡电池箱的定位系统及方法技术方案

本发明专利技术涉及新能源车辆技术领域，具体为一种应用于新能源重卡电池箱的定位系统及方法，包括对每一次驶入目标区域内进行定位电池换电的重卡电动车辆采集车辆信息；对每一次换电站在对应完成重卡电动车辆的定位电池换电工作时，在换电机械臂上产生的工作参数信息进行采集提取；对换电机械臂完成每一次定位电池换电工作时在所有机械关节上对应产生的总姿态切换度进行计算；基于相同的评价标准，对换电机械臂完成的每一次定位电池换电工作进行难度等级评价，生成状态监测数据对比库；实时对换电站内的换电机械臂进行状态监测，当状态监测异常时，对换电机械臂进行异常关节排查，基于异常关节排查结果，提醒工作人员安排检修。提醒工作人员安排检修。提醒工作人员安排检修。

【技术实现步骤摘要】
一种应用于新能源重卡电池箱的定位系统及方法


[0001]本专利技术涉及新能源车辆
，具体为一种应用于新能源重卡电池箱的定位系统及方法。

技术介绍

[0002]重卡电动化是新能源汽车发展的重要组成部分,是我国实现节能减排的重要突破口；近年来新能源电动重卡换电成为趋势，很好的解决了电池充电时间长的问题，现有技术中电池箱自身重量在3吨左右，在进行电池箱的安装时，需要对电池箱的具体位置进行定位，再依靠机械手按照既定的标准来进行安装，而电池正负极端子插针只有几个毫米直径，连接器端子头对接精度直接影响到换电的可靠性。
[0003]因为完成新能源重型卡车中电池装换电的机械手或者机械臂属于机械设备，而机械设备在长期的使用过程中往往会出现机械内部零部件磨损、间隙增大等问题；一旦对新能源重型卡车完成换电的机械设备出现性能下降，那么对电池箱的安装位置就会出现偏差，由此可知在电池装换电工作中，若是对电池箱安装的精准程度需求越高，对完成装换电工作的机械设备的性能要求也越高；因此对完成新能源重型卡车中电池装换电的机械设备进行维护和检修，是保证在换电站内电池装换电工作中的电池箱能够精准定位的必要要求。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的在于提供一种应用于新能源重卡电池箱的定位系统及方法，以解决上述
技术介绍
中提出的问题。
[0005]为了解决上述技术问题，本专利技术提供如下技术方案：一种应用于新能源重卡电池箱的定位方法，方法包括：步骤S100：对每一次驶入目标区域内进行定位电池换电的重卡电动车辆采集车辆信息，汇成对应重卡电动车辆的属性信息集；对每一次换电站在对应完成重卡电动车辆的定位电池换电工作时，在换电机械臂上产生的工作参数信息进行采集提取；步骤S200：对换电机械臂完成每一次定位电池换电工作时在所有机械关节上对应产生的总姿态切换度进行计算；步骤S300：基于相同的评价标准，对换电机械臂完成的每一次定位电池换电工作基于总姿态切换度进行等级归类，并将所有的历史换电工作数据采集汇总生成状态监测数据对比库；步骤S400：实时对换电站内的换电机械臂进行状态监测，当状态监测异常时，对换电机械臂进行异常关节排查，基于异常关节排查结果，提醒工作人员安排检修。
[0006]进一步的，步骤S100包括：步骤S101：每当在换电站内驶入了待进行定位电池换电的重卡电动车辆时，对重卡电动车辆在准备好进行定位电池换电时相对于换电机械臂的车辆停靠位置、前后胎压
差、载重进行数据提取并存储，汇成重卡电动车辆的属性信息集；其中，x对应重卡电动车辆在准备好进行定位电池换电时相对于换电机械臂的车辆停靠位置；y对应检测出重卡电动车辆在准备好进行定位电池换电时的前后胎压差；z对应检测出重卡电动车辆在准备好进行定位电池换电时的载重；上述在属性信息集中的各信息往往决定了在重卡电动车辆上的待替换电池的姿态，对于后续在进行电池替换时，精确定位起到必要的参考作用，同时也能反映出在每一次完成电池定位替换时对于换电机械臂的工作难易度；步骤S102：获取在完成对重卡电动车辆的车载底座位置的解锁和对电池的位置定位后，对换电站的换电机械臂生成的机械驱动指令集合；步骤S103：同时对换电机械臂在执行机械驱动指令集合内各种指令时产生的相关运动学参数信息进行采集并存储；相关运动学参数信息包括换电机械臂在执行各种指令时对应的时长、速率。
[0007]进一步的，步骤S200包括:步骤S201：对换电机械臂安装传感器，采集换电机械臂在执行机械驱动指令集合中各驱动指令时，对应换电机械臂上各机械关节所在的位置，捕捉各机械关节在每执行两个相邻的驱动指令时需过渡完成的切换路程Distance和切换角度Angle；步骤S202：对各关节在每执行两个相邻的驱动指令时对应的姿态切换度进行计算： 其中，a表示系统对切换路程Distanc设置的权重值，b表示对切换角度Angle设置的权重值，t表示各关节在每执行两个相邻的驱动指令时对应的间隔时长；其中，；在上述中，若是间隔时间越长，在切换路程、切换角度相近似的情况下，对应的难度等级越高，说明需要机械在较短的时间内完成同等难度的姿态切换，对机械的性能要求更高；步骤S203：设换电机械臂执行的机械驱动指令集合中包含的驱动指令总数为N；设换电机械臂上的机械关节数为M；计算换电机械臂完成当前定位电池换电工作对应的总姿态切换度Q： 其中，表示第i个关节在执行机械驱动指令集合时产生的第j个姿态切换度。
[0008]进一步的，步骤S300包括:步骤S301：将各历史定位电池换电工作产生的对应总姿态切换度Q与对应的重卡电动车辆的属性信息集之间生成对应的工作条件匹配链接；对总姿态切换度设置等级区分线，将各历史定位电池换电记录按照对应的总姿态切换度Q进行等级归类；步骤S302：对总姿态切换度属同等级别的各历史电池电换记录提取出现的所有驱动指令，得到换电机械臂在该等级别内执行对应各驱动指令时的时长区间、速率区间；对所有等级对应的区间数据进行汇集，生成机械臂的状态监测数据对比库；上述生成的状态监测数据对比库是伴随换电站内换电机械臂初始投入使用开始建立生成的，在本专利中默认换电机械臂在一开始投入使用时，总是以一种最佳的使用状
态完成每一次换电工作；建立状态监测数据对比库是因为随着换电机械臂投入使用时长在不断增加的过程中，换电机械臂可能会出现性能下降的问题，因此需要通过对换电机械臂进行状态监测，从而实现对换电机械臂的实时检修。
[0009]进一步的，步骤S400包括:步骤S401：实时对换电站内驶入的待进行定位电池换电的重卡电动车辆获取车辆信息，得到待进行定位电池换电的重卡电动车辆的属性信息集，同时采集当前对换电站的换电机械臂生成的机械驱动指令集合，计算总姿态切换度，得到当前的工作条件匹配链接，基于工作条件匹配链接，在机械臂的状态监测数据对比库中提取对应内各驱动指令的时长区间、速率区间；步骤S402：当监测到指令执行的时长不处于对应的时长区间或者指令对应的速率不处于对应的速率区间的异常驱动指令的个数大于或等于个数阈值的，显示状态监测异常；因为连续执行的指令之间会存在相互影响关系，若是在执行一个指令时出现执行偏差，势必会影响对下一个待执行的指令，类似于蝴蝶效应，当受到影响的执行指令越多，说明机械臂当前工作状态异常的可能性越大，出现性能下降的可能性越大，对机械臂进行检修的必要性也越大；步骤S403：当显示状态监测异常时，对连续出现异常驱动指令的指令段进行捕捉，对指令段内各驱动指令涉及的机械关节进行锁定，提示工作人员对机械关节进行故障排查和检修。
[0010]每当换电站接收到需对机械关节进行故障排查和检修时，也就意味着当前已完成或者待完成的重卡电动车电池定位换电在最终实现的电池定位精度上可能会存在误差，同时可实现提示工作人员在对换电机械臂完成故障排查和检修后，再对当前的重卡电动车重新完成一次电池定位换电。
[0011]为更好的实现上述方法还提出了一种应用于新能源重卡电池箱的定位系统，系统包括：信息采集处理模块、姿态切换度计算模块、定位执行工作评价模块、定本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种应用于新能源重卡电池箱的定位方法，其特征在于，所述方法包括：步骤S100：对每一次驶入目标区域内进行定位电池换电的重卡电动车辆采集车辆信息，汇成对应所述重卡电动车辆的属性信息集；对每一次换电站在对应完成所述重卡电动车辆的定位电池换电工作时，在换电机械臂上产生的工作参数信息进行采集提取；步骤S200：对换电机械臂完成每一次定位电池换电工作时在所有机械关节上对应产生的总姿态切换度进行计算；步骤S300：基于相同的评价标准，对换电机械臂完成的每一次定位电池换电工作基于总姿态切换度进行等级归类，并将所有的历史换电工作数据采集汇总生成状态监测数据对比库；步骤S400：实时对换电站内的换电机械臂进行状态监测，当状态监测异常时，对所述换电机械臂进行异常关节排查，基于异常关节排查结果，提醒工作人员安排检修。2.根据权利要求1所述的一种应用于新能源重卡电池箱的定位方法，其特征在于，所述步骤S100包括：步骤S101：每当在换电站内驶入了待进行定位电池换电的重卡电动车辆时，对所述重卡电动车辆在准备好进行定位电池换电时相对于换电机械臂的车辆停靠位置、前后胎压差、载重进行数据提取并存储，汇成所述重卡电动车辆的属性信息集；其中，x对应重卡电动车辆在准备好进行定位电池换电时相对于换电机械臂的车辆停靠位置；y对应检测出重卡电动车辆在准备好进行定位电池换电时的前后胎压差；z对应检测出重卡电动车辆在准备好进行定位电池换电时的载重；步骤S102：获取在完成对所述重卡电动车辆的车载底座位置的解锁和对电池的位置定位后，对所述换电站的换电机械臂生成的机械驱动指令集合；步骤S103：同时对换电机械臂在执行所述机械驱动指令集合内各种指令时产生的相关运动学参数信息进行采集并存储；所述相关运动学参数信息包括所述换电机械臂在执行各种指令时对应的时长、速率。3.根据权利要求2所述的一种应用于新能源重卡电池箱的定位方法，其特征在于，所述步骤S200包括:步骤S201：对换电机械臂安装传感器，采集所述换电机械臂在执行所述机械驱动指令集合中各驱动指令时，对应所述换电机械臂上各机械关节所在的位置，捕捉各机械关节在每执行两个相邻的驱动指令时需过渡完成的切换路程Distance和切换角度Angle；步骤S202：对各关节在每执行两个相邻的驱动指令时对应的姿态切换度进行计算： 其中，a表示系统对切换路程Distanc设置的权重值，b表示对切换角度Angle设置的权重值，t表示各关节在每执行两个相邻的驱动指令时对应的间隔时长；其中，；步骤S203：设所述换电机械臂执行的所述机械驱动指令集合中包含的驱动指令总数为N；设所述换电机械臂上的机械关节数为M；计算所述换电机械臂完成当前定位电池换电
工作对应的总姿态切换度Q： 其中，表示第i个关节在执行所述机械驱动指令集合时产生的第j个姿态切换度。4.根据权利要求3所述的一种应用于新能源重卡电池箱的定位方法，其特征在于，所述步骤S300包括:步骤S301：将各历史定位电池换电工作产生的对应总姿态切换度Q与对应的重卡电动车辆的属性信息集之间生成对应的工作条件匹配链接；对总姿态切换度设置等级区分线，将各历史定位电池换电记录按照对应的总姿态切换度Q进行等级归类；步骤S302：对总姿态切换度属同等级别的各历史电池电换记录提取出现的所有驱动指令，得到换电机械臂在该等级别内执行对应各驱动指令时的时长区间、速率区间；对所有等级对应的区间数据进行汇集，生成机械臂的状态监测数据对比库。5.根据权利要...

【专利技术属性】
技术研发人员：曹拥华，李展，刘英山，辛宁，
申请(专利权)人：江苏智慧优视电子科技有限公司，
类型：发明
国别省市：