一种新能源重卡换电站电池箱自动定位检测系统技术方案

本发明专利技术提供一种新能源重卡换电站电池箱自动定位检测系统，涉及自动化检测技术领域，包括：换电站及换电站一侧的限位停车位，换电站与限位停车位相邻的一侧设有直线电机，直线电机与停车位上卡车的侧面平行且正对卡车上电池箱的位置；直线电机连接PLC控制子系统，且直线电机上设有测距传感器，PLC控制子系统控制直线电机工作，使测距传感器沿直线电机移动，测距传感器在移动过程中实时测量与限位停车位上的卡车电池箱的距离，并发送PLC控制子系统；PLC控制子系统根据距离值及距离变化值计算电池箱的位置。本发明专利技术通过直线电机及测距传感器实现了换电站对卡车位置的自动定位检测，为换电站的自动化换电提供了技术基础。为换电站的自动化换电提供了技术基础。为换电站的自动化换电提供了技术基础。

【技术实现步骤摘要】
一种新能源重卡换电站电池箱自动定位检测系统


[0001]本专利技术涉及自动化检测
，尤其是涉及一种新能源重卡换电站电池箱自动定位检测系统。

技术介绍

[0002]在国家碳中和的大背景下，越来越多的燃油重卡正在被新能源纯电重卡取代，为了更好的解决纯电重卡充电时间长的问题，重卡换电模式得到了越来越多的认可，故而对于重卡换电站的需求日益增加。
[0003]重卡进入换电站以后需要检测重卡上电池包的位置，以便换电机构快速有效的抓取电池包，因此，如何准确的检测电池包的位置，成为大家关注的焦点之一。

技术实现思路

[0004]针对上述问题，本专利技术提供了一种新能源重卡换电站电池箱自动定位检测系统，使换电站自动、准确识别电池箱的位置，为实现换电站自动化更换重卡的电池箱提供技术基础。
[0005]为实现上述目的，本专利技术提供了一种新能源重卡换电站电池箱自动定位检测系统，包括：换电站及所述换电站一侧的限位停车位，所述换电站与所述限位停车位相邻的一侧设有直线电机，所述直线电机与停车位上卡车的侧面平行且正对卡车上电池箱的位置；
[0006]所述直线电机连接PLC控制子系统，且所述直线电机上设有测距传感器，所述PLC控制子系统控制所述直线电机工作，使所述测距传感器沿所述直线电机移动，所述测距传感器在移动过程中实时测量与所述限位停车位上的卡车电池箱的距离，并发送所述PLC控制子系统；
[0007]所述PLC控制子系统根据距离值及距离变化值计算电池箱的位置。
[0008]作为本专利技术的进一步改进，还包括人机交互子系统，用于：
[0009]连接所述PLC控制子系统，向所述PLC控制子系统发送启动或停止命令；
[0010]实时获取所述PLC控制子系统及与其连接的所述直线电机、测距传感器的工作状态。
[0011]作为本专利技术的进一步改进，所述测距传感器安装在所述直线电机的滑块上，所述测距传感器随滑块移动实现所述测距沿传感器沿所述直线电机移动。
[0012]作为本专利技术的进一步改进，所述测距传感器由所述直线电机的一端向另一端移动，并对电池箱进行扫描，获取所述电池箱到所述测距传感器的距离。
[0013]作为本专利技术的进一步改进，对测量的所有距离值进行筛选，在所有距离值的两端存在距离突变的位置截断，获取中间部分的距离值，即为测距传感器测得的所有与电池箱的距离值。
[0014]作为本专利技术的进一步改进，所述PLC控制子系统根据距离值及距离变化值计算电池箱的位置；包括：
[0015]对测量的所有与电池箱的距离值，选取最大值lmax和最小值lmin取平均数，得到电池箱边缘中心距离所述测距传感器的距离；
[0016]获取测得最大值和最小值的过程所述测距传感器移动的距离a，最大值和最小值的差值b，根据三角函数tanθ＝b/a得到电池箱的偏移角度θ；
[0017]设所述直线电机所在方向为y轴，距离传感器发出光线的方向为x轴，根据测得最大值和最小值时所述测距传感器的横纵坐标(x1，y1)、(x1，y2)计算得到电池包边缘两端的坐标分别为(x1+lmax，y1)、(x1+lmin，y2)；
[0018]计算电池箱边缘中心的坐标为：((x1+lmax+x1+lmin)/2，(y1+y2)/2)；
[0019]根据已知的电池箱的长l，计算电池箱中心的位置，坐标为：
[0020]((x1+lmax+x1+lmin)/2+1/2lcosθ，(y1+y2)/2
±
lsinθ)。
[0021]作为本专利技术的进一步改进，
[0022]对所述限位停车位的两端设定为内存和外端；
[0023]当所述测距传感器测得的距离值中最大值lmax靠近所述限位停车位的内端，则电池箱中心的位置，坐标为((x1+lmax+x1+lmin)/2+1/2lcosθ，(y1+y2)/2
‑
lsinθ)。
[0024]当所述测距传感器测得的距离值中最大值lmax靠近所述限位停车位的外端，则电池箱中心的位置，坐标为((x1+lmax+x1+lmin)/2+1/2lcosθ，(y1+y2)/2+lsinθ)。
[0025]作为本专利技术的进一步改进，所述限位停车位一端设有地面栏杆，使所述卡车从另一端进入所述限位停车位，且卡车的前轮抵在一端的所述地面栏杆上。
[0026]与现有技术相比，本专利技术的有益效果为：
[0027]本专利技术的通过直线电机配合测距传感器实现了对卡车侧面电池箱距离内的完全扫面，进而实现了测距传感器对卡车上电池箱边缘中心位置距离的测定、电池箱偏移角度的测定，最终实现了电池箱中心位置坐标的获取；即：实现了换电站对卡车位置的自动定位检测，为换电站的自动化换电提供了技术基础。
[0028]本专利技术通过设置限位停车位简化了卡车上电池箱中心位置的计算，使计算效率更高，计算结果更加准确。
[0029]本专利技术通过人机交互子系统实时监控换电站的工作状态，保证PLC控制系统控制直线电机及测距传感器正常工作。
附图说明
[0030]图1为本专利技术一种实施例公开的新能源重卡换电站电池箱自动定位检测系统示意图。
[0031]附图标记说明：
[0032]1、人机交互子系统；2、直线电机；3、测距传感器；4、PLC控制柜；5、卡车；6、电池箱；7、天车子系统；8、吊具；9、充电机；10、电池充电底托；11、限位停车位；12、换电站；13、地面栏杆。
具体实施方式
[0033]为使本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是
本专利技术的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0034]下面结合附图对本专利技术做进一步的详细描述：
[0035]如图1所示，本专利技术提供的一种新能源重卡换电站电池箱自动定位检测系统，包括：换电站12及换电站12一侧的限位停车位11，换电站12与限位停车位11相邻的一侧设有直线电机2，直线电机2与停车位上卡车5的侧面平行且正对卡车5上电池箱6的位置；
[0036]直线电机2连接PLC控制子系统，且直线电机2上设有测距传感器3，PLC控制子系统控制直线电机2工作，使测距传感器3沿直线电机2移动，测距传感器3在移动过程中实时测量与限位停车位11上的卡车5电池箱6的距离，并通过总线实时发送至PLC控制子系统，发送频率1000HZ；
[0037]PLC控制子系统根据距离值及距离变化值计算电池箱6的位置。
[0038]其中，
[0039]测距传感器3安装在直线电机2的滑块上，测距传感器3随滑块移动实现测距沿传感器沿直线电机2移动。
[0040]测距传感器3由直线电机2的一端向另一端移动，并对电池箱6进行扫描本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种新能源重卡换电站电池箱自动定位检测系统，其特征在于，包括：换电站及所述换电站一侧的限位停车位，所述换电站与所述限位停车位相邻的一侧设有直线电机，所述直线电机与停车位上卡车的侧面平行且正对卡车上电池箱的位置；所述直线电机连接PLC控制子系统，且所述直线电机上设有测距传感器，所述PLC控制子系统控制所述直线电机工作，使所述测距传感器沿所述直线电机移动，所述测距传感器在移动过程中实时测量与所述限位停车位上的卡车电池箱的距离，并发送所述PLC控制子系统；所述PLC控制子系统根据距离值及距离变化值计算电池箱的位置。2.根据权利要求1所述的新能源重卡换电站电池箱自动定位检测系统，其特征在于：还包括人机交互子系统，用于：连接所述PLC控制子系统，向所述PLC控制子系统发送启动或停止命令；实时获取所述PLC控制子系统及与其连接的所述直线电机、测距传感器的工作状态。3.根据权利要求1所述的新能源重卡换电站电池箱自动定位检测系统，其特征在于：所述测距传感器安装在所述直线电机的滑块上，所述测距传感器随滑块移动实现所述测距沿传感器沿所述直线电机移动。4.根据权利要求1所述的新能源重卡换电站电池箱自动定位检测系统，其特征在于：所述测距传感器由所述直线电机的一端向另一端移动，并对电池箱进行扫描，获取所述电池箱到所述测距传感器的距离。5.根据权利要求4所述的新能源重卡换电站电池箱自动定位检测系统，其特征在于：对测量的所有距离值进行筛选，在所有距离值的两端存在距离突变的位置截断，获取中间部分的距离值，即为测距传感器测得的所有与电池箱的距离值。6.根据权利要求4所述的新能源重卡换电站电池箱自动定位检测系统，其特征在于：所述PLC控制子系统根据距离值及距离变化值计算电池箱的位置；包括：对...

【专利技术属性】
技术研发人员：周辉，王志富，张运朝，
申请(专利权)人：北京辉程动力科技有限公司，
类型：发明
国别省市：