一种适用于电动卡车固定滑轨机器人和移动AGV的电池换电系统技术方案

本发明专利技术提供了一种适用于电动卡车固定滑轨机器人和移动AGV的电池换电系统，其包括固定式电池充电立体仓库，若干换电区电池包缓存支架，AGV无轨换电机器人和换电调度系统。所述固定式电池充电立体仓库包括若干层相互平行且间隔堆叠设置的电池充电仓库、轨道和滑轨机器人；每一层所述电池充电仓库包括若干电池充电位；所述滑轨机器人用于在固定式电池充电立体仓库和换电区电池包缓存支架之间进行电池交换。所述AGV无轨换电机器人用于将电动卡车的空电池包更换为所述换电区电池包缓存支架上的满电电池包。所述换电调度系统用于调度和协调固定式电池充电立体仓库、AGV和电动卡车的换电控制器。本申请对卡车停放要求低，换电系统换电速度更快，效率更高。效率更高。效率更高。

【技术实现步骤摘要】
一种适用于电动卡车固定滑轨机器人和移动AGV的电池换电系统


[0001]本专利技术涉及电池换电系统，尤其涉及一种适用于电动卡车固定滑轨机器人和移动AGV的电池换电系统。

技术介绍

[0002]随着电动化的推行，国家大力推进充换电基础设施建设，鼓励企业研发换电模式车型。卡车动力需求大，传统用柴油作为动力的卡车污染严重，推行重卡电动化是十分有必要的。
[0003]目前换电模式一般为顶部吊装式，有轨机器人侧面插取，无轨机器人侧边插取这几种方式，各自特点分别为：
[0004]行车式：结构较为简单，智能化程度低，稳定性好，充电仓全封闭设计安全性低，集成度低，不利于快速布局，对车辆停放位置要求高，偏差5
°
内，无法执行并行换电任务。
[0005]有轨叉车式：结构较为复杂，智能化程度低，稳定性一般(无法进行后期优化)，充电仓半封闭设计安全性好，集成度高，可以快速布局，对车辆停放位置要求高，偏差5
°
内无法并行换电任务。
[0006]AGV(Automated Guided Vehicle)无轨机器人：系统结构简单，机器人部分复杂，智能化程度最高，稳定性一般(后期可持续优化)，充电仓半封闭设计安全性好，集成度高，可以快速布局，对车辆停放位置要求低，允许25
°
夹角偏差，合理化布局，可执行多任务换电任意组合。AGV到电池仓行走距离远，影响整体换电速度。AGV换电支架只能放单块电池占地，电池充电仓位利用率不高。综上，现有AGV无轨机器人技术存在以下问题：(1)AGV到电池仓行走距离远，影响整体换电速度；(2)AGV换电支架只能放单块电池占地，电池充电仓位利用率不高等问题。

技术实现思路

[0007]为了克服上述技术缺陷，本专利技术提供一种适用于电动卡车固定滑轨机器人和移动AGV的电池换电系统，包括：
[0008]固定式电池充电立体仓库，所述固定式电池充电立体仓库包括若干层相互平行且间隔堆叠设置的电池充电仓库、轨道和滑轨机器人；每一层所述电池充电仓库包括若干电池充电位；所述滑轨机器人用于在固定式电池充电立体仓库和换电区电池包缓存支架之间进行电池交换；
[0009]若干换电区电池包缓存支架，所述换电区电池包缓存支架用于存放满电电池包和空电电池包；
[0010]AGV无轨换电机器人，所述AGV无轨换电机器人用于将电动卡车的空电池包更换为所述换电区电池包缓存支架上的满电电池包；
[0011]换电调度系统，所述换电调度系统用于调度和协调固定式电池充电立体仓库、AGV
和电动卡车的换电控制器。
[0012]优选地，滑轨机器人的数量为一台或两台。优选地，AGV无轨换电机器人的数量为一台或两台。
[0013]进一步地，所述轨道为直线型轨道，并且每一层所述电池充电仓库的所有电池充电位呈直线型排列。
[0014]进一步地，电池充电位设有主动对接插座，电池包的充电接口采用主动对接插座，能在换电调度系统的控制下主动对电池进行插销与脱销操作。
[0015]进一步地，AGV无轨换电机器人在换电完成后自动返回原点。
[0016]进一步地，所述换电区电池包缓存支架包括若干满电电池包缓存支架和若干空电电池包缓存支架，满电电池包缓存支架用于存放满电电池包，空电电池包缓存支架用于存放空电电池包。
[0017]进一步地，所述滑轨机器人用于对电池包进行AI识别与定位，将电池充电位上的满电电池包运输至满电电池包缓存支架上，并将空电电池包缓存支架上的空电电池包运输至电池充电位进行充电。所述滑轨机器人包括相机模块，采用相机模块识别定位二维码，针对环境，AGV运动，相机抖动动态对二维码数据进行AI算法对采集的图像数据计算修正，同时采用了采用卡尔曼滤波对相机数据进行过滤，保证了AGV运行轨迹的准确性。
[0018]进一步地，AGV无轨换电机器人用于对电池包进行AI识别与定位，将电动卡车的空电池包运输至空电电池包缓存支架上，以及将满电电池包缓存支架上的满电电池包运输至电动卡车的电池包的固定安装位置。AGV无轨换电机器人包括相机模块，采用相机模块识别定位二维码，针对环境，AGV运动，相机抖动动态对二维码数据进行AI算法对采集的图像数据计算修正，同时采用了采用卡尔曼滤波对相机数据进行过滤，保证了AGV运行轨迹的准确性。
[0019]进一步地，换电调度系统还用于提供人机交互界面和存储数据。优选地，换电调度系统还用于换电费用结算。
[0020]进一步地，适用于电动卡车固定滑轨机器人和移动AGV的电池换电系统进一步包括顶部相机和警示模块，所述顶部相机通过TCP/IP与换电调度系统进行通讯，并用于识别卡车的停放位置是否符合要求，如果卡车的停放位置不符合要求，则警示模块提示重新停放。
[0021]采用了上述技术方案后，与现有技术相比，具有以下有益效果：
[0022]本专利技术公开了一种固定式电池充电立体仓库与无轨AGV相互配合的适用于电动卡车固定滑轨机器人和移动AGV的电池换电系统。具有以下优势：(1)基于采用无轨AGV视觉方案对卡车停放要求低；(2)AGV无轨换电机器人和滑轨机器人分别同时进行换电动作，可以很快实现满电电池包与空电电池包的整个换电交换过程；(3)电池充电位和电池包缓存支架的数量均进行扩容；直线型滑轨结构和与之相互平行的直线型排列的电池充电仓库，能快速搬运电池；电池底部充电接口采用主动对接插座，能在换电调度系统的控制下主动对电池进行插销与脱销操作，动作速度快；因此，有轨机器人动作速度快且工作稳定。同时，与无轨AGV机器人对卡车停放位置要求低优势结合，以上均使得换电系统换电速度更快，效率更高。
附图说明
[0023]图1为本申请一实施例的换电系统拓扑图；
[0024]图2为本申请一实施例的换电流程图；
[0025]图3为通讯系统数据交互的流程图。
具体实施方式
[0026]以下结合附图与具体实施例进一步阐述本专利技术的优点。本领域技术人员应当理解，下面所具体描述的内容是说明性的而非限制性的，不应以此限制本专利技术的保护范围。
[0027]如图1所示，本实施例提供一种适用于电动卡车固定滑轨机器人和移动AGV的电池换电系统，包括：固定式电池充电立体仓库、若干换电区电池包缓存支架、两个AGV无轨换电机器人、换电调度系统、顶部相机和警示模块。
[0028]所述固定式电池充电立体仓库包括若干层相互平行且间隔堆叠设置的电池充电仓库、轨道和滑轨机器人；每一层所述电池充电仓库包括若干电池充电位；所述滑轨机器人用于在固定式电池充电立体仓库和换电区电池包缓存支架之间进行电池交换。所述轨道为直线型轨道，并且每一层所述电池充电仓库的所有电池充电位呈直线型排列。电池充电位设有主动对接插座，电池包的充电接口采用主动对接插座，示例地，主动对接插座设置在电池包的底部，能在换电调度系统的控制下主动对电池进行插销与脱销操作。
[0029]所述换电区电池包缓存支架用于存放满电电池包本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种适用于电动卡车固定滑轨机器人和移动AGV的电池换电系统，其特征在于，包括：固定式电池充电立体仓库，所述固定式电池充电立体仓库包括若干层相互平行且间隔堆叠设置的电池充电仓库、轨道和滑轨机器人；每一层所述电池充电仓库包括若干电池充电位；所述滑轨机器人用于在固定式电池充电立体仓库和换电区电池包缓存支架之间进行电池交换；若干换电区电池包缓存支架，所述换电区电池包缓存支架用于存放满电电池包和空电电池包；AGV无轨换电机器人，所述AGV无轨换电机器人用于将电动卡车的空电池包更换为所述换电区电池包缓存支架上的满电电池包；换电调度系统，所述换电调度系统用于调度和协调固定式电池充电立体仓库、AGV和电动卡车的换电控制器。2.如权利要求1所述的适用于电动卡车固定滑轨机器人和移动AGV的电池换电系统，其特征在于，所述轨道为直线型轨道，并且每一层所述电池充电仓库的所有电池充电位呈直线型排列。3.如权利要求1所述的适用于电动卡车固定滑轨机器人和移动AGV的电池换电系统，其特征在于，电池充电位设有主动对接插座，电池包的充电接口采用主动对接插座，能在换电调度系统的控制下主动对电池进行插销与脱销操作。4.如权利要求1所述的适用于电动卡车固定滑轨机器人和移动AGV的电池换电系统，其特征在于，AGV无轨换电机器人在换电完成后自动返回原点。5.如权利要求1所述的适...

【专利技术属性】
技术研发人员：洪启峰，罗传奎，温鹏飞，张健丁，
申请(专利权)人：上海能辉科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：