一种基于大数据的重卡换电处理系统及方法技术方案

本发明专利技术涉及重卡换电技术领域，具体为一种基于大数据的重卡换电处理系统及方法，包括历史换电事件存储模块

【技术实现步骤摘要】
一种基于大数据的重卡换电处理系统及方法


[0001]本专利技术涉及重卡换电
，具体为一种基于大数据的重卡换电处理系统及方法
。

技术介绍

[0002]电动汽车已经成为解决环境污染以及能源可持续发展的重要途径，作为电动汽车的重要配套设备，电动汽车充电设备也逐渐成为了基础设施发展的重要方向
。
目前电动卡车已被广泛应用在工矿
、
码头等场合，且为了提高重卡车辆的使用效率，一般对重卡车辆的电量管理都采用换电模式，对卡车快速更换电池包，使卡车不用过长等待就可再次投入使用；
[0003]中国专利公开号为
CN216761523U
的电动卡车侧向吊顶式换电系统，公开了一种包括充电堆栈
、
换电机构和卡车停放台的换电系统，在该换电系统中实现了充电堆栈内的电池包可以安全稳定的进行车辆换电操作；但是随着应用前景的不断增加，在需求增加的同时，换电站内的充电堆栈容量会越来越大，此时单一的停靠位置可能会造成当可放置电池包的空栈位置距离较远带来的效率低下的问题，使得换电处理效率下降，同时随着路径的增加会给换电机器人带来超负荷的工作量，减少了换电机器人的工作寿命
。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的在于提供一种基于大数据的重卡换电处理系统及方法，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：一种基于大数据的重卡换电处理方法，包括以下分析步骤：
[0006]步骤
S1
：获取重卡换电站记录的历史换电事件数据，历史换电事件数据是指由重卡车辆驶入换电站内开启换电工作所记录的历史停靠位置数据
、
换电机器人的历史执行数据和充电堆栈内电池包的历史更换数据；基于历史停靠位置数据，通过重卡换电站内记录的视觉图像建立俯视角度的二维直角坐标系；
[0007]步骤
S2
：以同一重卡车辆所记录的
m
件历史换电事件为考察单元，并获取考察单元内基于二维坐标系的历史执行数据，设定重卡车辆的新增停靠位置；
[0008]步骤
S3
：获取历史更换数据记录重卡车辆所需更换电池包所处充电堆栈在更换前后的位置
a
和位置
b
，更换前的位置
a
是指所需安装于重卡车辆的满电电池包放置于充电堆栈的位置，更换后的位置
b
是指待充电电池包从重卡车辆上取下安置于充电堆栈的位置；分析重卡车辆对应更换电池包前后的位置系数；
[0009]步骤
S4
：获取重卡车辆在换电站内于不同停靠位置时的执行数据和更换数据，并基于位置系数，比较分析出重卡车辆的最优停靠位置；在重卡车辆获取进入换电站权限后且未停靠时进行信号提醒
。
[0010]进一步的，步骤
S1
中建立俯视角度的二维坐标系，包括以下分析步骤：
[0011]获取历史停靠位置数据记录的图像数据，图像数据是指在重卡车辆停靠到历史目标停车点时捕捉记录俯视角度的换电站图像；
[0012]以换电站图像中重卡车辆电池包与车轮前进的垂直方向为二维直角坐标系的横坐标方向
、
重卡车辆车头朝向为纵坐标方向以及重卡车辆电池包的中心点为二维直角坐标系原点，构建二维直角坐标系
。
构建二维直角坐标系不仅可以有效的获取充电堆栈内电池包与停靠位置的数据关系，也可以作为不同停靠位置数据获取的比例尺度
。
[0013]进一步的，设定重卡车辆的新增停靠位置，包括以下分析步骤：
[0014]步骤
S21
：历史执行数据是指换电机器人在充电堆栈和重卡车辆间换电记录的路径数据；提取二维直角坐标系中记录从原点为起始点的最长路径为目标路径，标记目标路径的端节点；
[0015]步骤
S22
：当存在两个端节点，获取端节点的坐标值
A1(u1,v1)
和
A2(u2,v2)
，且
v1+v2＝0，则输出历史停靠位置位于第一停靠点
、
端节点为第一有效节点；当仅存在一个端节点，则输出历史停靠位置位于第二停靠点
、
端节点为第二有效节点；
[0016]步骤
S23
：获取包含第一有效节点的执行数据所记录的路径长度
L1和执行时长
T1，计算包含第一有效节点对应执行路径的第一平均执行指数
Y1，
Y1＝
k1*[(1/n1)∑L1]+k2*[(1/n1)∑T1]；
n1表示包含第一有效节点对应执行数据记录的个数；获取包含第二有效节点的执行数据所记录的路径长度
L2和执行时长
T2，计算包含第二有效节点对应执行路径的第二平均执行指数
Y2，
Y2＝
k1*[(1/n2)∑L2]+k2*[(1/n2)∑T2]，
n2表示包含第二有效节点对应执行数据记录的个数；
[0017]步骤
S24
：获取历史执行数据所记录的平均路径长度
L0和平均执行时长
T0，计算整体平均执行指数
Y0，
Y0＝
k1*[(1/n0)∑L0]+k2*[(1/n0)∑T0]，
n0表示历史执行数据记录的总个数；
[0018]利用公式
G1＝
(Y0/Y1)*H
v1
，计算历史停靠位置位于第一停靠点时的可划分距离
G1，其中
H
v1
表示第一有效节点对应纵坐标的绝对值；并输出重卡车辆单侧新增停靠位置个数为
D1，
D1＝
[H
v1
/G1]，
[H
v1
/G1]表示对
H
v1
/G1结果进行取整；以及输出重卡车辆的新增停靠位置为
(
±
G1,0)
，
G1＝
G1*{1,2,...,D1}
；
[0019]利用公式
G2＝
(Y0/Y1)*H
v2
，计算历史停靠位置位于第二停靠点时的可划分距离
G2，其中
H
v2
表示第二有效节点对应纵坐标的绝对值数值；并输出重卡车辆的新增停靠位置个数为
D2，
D2＝
[H
v2
/G2]；以及输出重卡车辆的新增停靠位置为
(
‑
G2,0)
，
G2＝
G2*{1,2,...,D2}。
[0020]区分两种新增停靠位置是为了增加重卡车辆应用场景的多样性，当换电站规模不断增大时，唯一的停靠位置可能不能满足换电的高效性，所以本申请分析了在效率产生差异的情况下对停靠充电堆本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种基于大数据的重卡换电处理方法，其特征在于，包括以下分析步骤：步骤
S1
：获取重卡换电站记录的历史换电事件数据，所述历史换电事件数据是指由重卡车辆驶入换电站内开启换电工作所记录的历史停靠位置数据
、
换电机器人的历史执行数据和充电堆栈内电池包的历史更换数据；基于历史停靠位置数据，通过重卡换电站内记录的视觉图像建立俯视角度的二维直角坐标系；步骤
S2
：以同一重卡车辆所记录的
m
件历史换电事件为考察单元，并获取考察单元内基于二维坐标系的历史执行数据，设定重卡车辆的新增停靠位置；步骤
S3
：获取历史更换数据记录重卡车辆所需更换电池包所处充电堆栈在更换前后的位置
a
和位置
b
，更换前的位置
a
是指所需安装于重卡车辆的满电电池包放置于充电堆栈的位置，更换后的位置
b
是指待充电电池包从重卡车辆上取下安置于充电堆栈的位置；分析重卡车辆对应更换电池包前后的位置系数；步骤
S4
：获取重卡车辆在换电站内于不同停靠位置时的执行数据和更换数据，并基于位置系数，比较分析出重卡车辆的最优停靠位置；在重卡车辆获取进入换电站权限后且未停靠时进行信号提醒
。2.
根据权利要求1所述的一种基于大数据的重卡换电处理方法，其特征在于：所述步骤
S1
中建立俯视角度的二维坐标系，包括以下分析步骤：获取历史停靠位置数据记录的图像数据，所述图像数据是指在重卡车辆停靠到历史目标停车点时捕捉记录俯视角度的换电站图像；以换电站图像中重卡车辆电池包与车轮前进的垂直方向为二维直角坐标系的横坐标方向
、
重卡车辆车头朝向为纵坐标方向以及重卡车辆电池包的中心点为二维直角坐标系原点，构建二维直角坐标系
。3.
根据权利要求1所述的一种基于大数据的重卡换电处理方法，其特征在于：所述设定重卡车辆的新增停靠位置，包括以下分析步骤：步骤
S21
：所述历史执行数据是指换电机器人在充电堆栈和重卡车辆间换电记录的路径数据；提取二维直角坐标系中记录从原点为起始点的最长路径为目标路径，标记目标路径的端节点；步骤
S22
：当存在两个端节点，获取端节点的坐标值
A1(u1,v1)
和
A2(u2,v2)
，且
v1+v2＝0，则输出历史停靠位置位于第一停靠点
、
端节点为第一有效节点；当仅存在一个端节点，则输出历史停靠位置位于第二停靠点
、
端节点为第二有效节点；步骤
S23
：获取包含第一有效节点的执行数据所记录的路径长度
L1和执行时长
T1，计算包含第一有效节点对应执行路径的第一平均执行指数
Y1，
Y1＝
k1*[(1/n1)∑L1]+k2*[(1/n1)∑T1]
；
n1表示包含第一有效节点对应执行数据记录的个数；获取包含第二有效节点的执行数据所记录的路径长度
L2和执行时长
T2，计算包含第二有效节点对应执行路径的第二平均执行指数
Y2，
Y2＝
k1*[(1/n2)∑L2]+k2*[(1/n2)∑T2]
，
n2表示包含第二有效节点对应执行数据记录的个数；步骤
S24
：获取历史执行数据所记录的平均路径长度
L0和平均执行时长
T0，计算整体平均执行指数
Y0，
Y0＝
k1*[(1/n0)∑L0]+k2*[(1/n0)∑T0]
，
n0表示历史执行数据记录的总个数；利用公式
G1＝
(Y0/Y1)*H
v1
，计算历史停靠位置位于第一停靠点时的可划分距离
G1，其中
H
v1
表示第一有效节点对应纵坐标的绝对值；并输出重卡车辆单侧新增停靠位置个数为
D1，
D1＝
[H
v1
/G1]
，
[H
v1
/G1]
表示对
H
v1
/G1结果进行取整；以及输出重卡车辆的新增停靠位置为
(
±
G1,0)
，
G1＝
G1*{1,2,...,D1}
；利用公式
G2＝
(Y0/Y1)*H
v2
，计算历史停靠位置位于第二停靠点时的可划分距离
G2，其中
H
v2
表示第二有效节点对应纵坐标的绝对值数值；并输出重卡车辆的新增停靠位置个数为
D2，
D2＝
[H
v2
/G2]
；以及输出重卡车辆的新增停靠位置为
(
‑
G2,0)
，
G2＝
G2*{1,2,...,D2}。4.
根据权利要求3所述的一种基于大数据的重卡换电处理方法，其特征在于：所述步骤
S3
中分析重卡车辆对应更换电池包前后的位置系数，包括以下分析步骤：步骤
S31
：获取位置
a
和位置
b
基于二维指标坐标系的位置坐标；当位置
a
和位置
b
对应的纵坐标均小于等于零或者均大于等于零时，标记对应重卡车辆停靠历史停靠位置记录的历史执行数据为同向执行数据；...

【专利技术属性】
技术研发人员：许国荣，冯君，曹拥华，李展，陈雄建，
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：