换电设备的伸缩位置定位方法、系统、设备和介质与流程

本发明涉及新能源换电控制，特别涉及一种换电设备的伸缩位置定位方法、系统、设备和介质。

背景技术：

1、随着新能源车辆的发展与普及，电池包快换技术也随之发展迅速。目前，小型乘用车的快换技术发展最为成熟，乘用车的电池都固定在车辆的底盘上，因此，进行电池包更换时，也需要专用的换电设备移动至车辆底部，以进行电池拆卸或安装。而且，由于乘用车重量较小，电池包的体积也相对较小，电池更换的操作性非常便利。

2、然而，针对大型车辆而言，例如重卡或轻卡等车型，车体以及载货重量很大，导致大型车辆对电池包的容量需求较高，必须足够大容量的电能才能够支持大型车辆行驶百来公里。因此，现有技术中，新能源系列的大型车辆都是通过顶吊的方式将较大的电池集装箱固定在车辆的大梁上，电池集装箱紧邻驾驶室设置，这导致在行使过程中以及顶吊换电过程中，给驾驶员和车辆本身带来较大的安全隐患；而且，若电池发生故障等，则会直接对驾驶员造成人身损害。另外，顶吊方式对换电站的场地要求很高，需要换电站具有足够大的面积执行吊装设备转运电池以及储存电池等，导致建站成本很高。

3、因此，针对大型车辆，急需一种更安全可靠、易于普及的换电模式。例如，采用乘用车的底盘式换电模式。而在底盘式换电模式中，需要在拆卸或安装电池包前，将换电设备(或称换电小车)控制移动至换电车辆下方的换电位置，然后执行换电设备上的换电平台的举升操作以及拆卸或安装电池包操作，以完成整个换电流程。

4、但是，现有的换电设备控制方式，一般是通过预先编写行走控制方案，同一换电车辆的车型都根据该预设行走控制方案下的预设行走量移动至对应的换电车辆底部；然而，这种行走控制方案由于没有考虑到对于重量较大的换电设备(特别承载重量大的电池包时)，其自身会发生打滑等情况，从而造成根据预设行走量达到的车底位置，根本就不是预设换电位置，两者之间存在位置偏差，最终导致无法有效完成后续的换电操作，无法满足实际换电需求。

技术实现思路

1、本发明要解决的技术问题是为了克服现有技术中重卡或轻卡等换电场景中的换电控制无法满足实际需求的缺陷，提供一种换电设备的伸缩位置定位方法、系统、设备和介质。

2、本发明是通过下述技术方案来解决上述技术问题：

3、本发明提供一种换电设备的伸缩位置定位方法，应用于对换电车辆进行底部换电的所述换电设备中，所述换电设备被设置为在换电通道内来回伸缩移动以对所述换电车辆上的电池进行拆装或转运；

4、所述伸缩位置定位方法包括以下步骤：

5、在所述换电设备朝向预设的伸出位置或缩回位置移动过程中，获取定位触发信息；

6、根据所述定位触发信息得到移动调整量，所述移动调整量用于将所述换电设备定位至所述伸出位置或所述缩回位置。

7、本方案中，换电设备在换电通道内执行伸缩移动时，一旦获取到定位触发信息，则自动生成继续伸出或缩回的移动调整量，以基于移动调整量将换电设备定位至设定的伸缩位置，以完成对换电车辆上电池的拆装或转运，即基于定位触发检测，保证了换电设备的伸缩位置定位的及时性和准确度，进而保证了对换电车辆上电池的拆装或转运操作的执行效率与精度。

8、较佳地，在所述换电通道的预设位置处设有检测机构；

9、所述在所述换电设备朝向预设的伸出位置或缩回位置移动过程中，获取定位触发信息的步骤包括：

10、在所述换电设备朝向预设的所述伸出位置或所述缩回位置移动过程中，获取所述检测机构采集或触发的检测位到达信号；

11、根据所述检测位到达信号生成所述定位触发信息。

12、本方案中，在换电通道中设置检测机构，对应设置数量以及位置根据实际换电场景和需求进行确定或调整，以及时采集到到达定位点的到达信号并生成触发信息，保证了移动调整量确定的及时性和可靠性。

13、较佳地，所述根据所述定位触发信息得到移动调整量的步骤包括：

14、获取所述换电车辆停靠的实际位置信息；

15、基于所述实际位置信息和所述检测机构的第一位置信息得到所述移动调整量。

16、本方案中，基于换电车辆实际停靠的位置，以及检测机构对应的位置，直接计算得到换电设备定位至预设伸出或缩回位置的行走量，保证了该行走量获取的准确度。

17、较佳地，所述换电通道的预设位置处设置有图像采集单元；

18、所述获取所述换电车辆停靠的实际位置信息的步骤包括：

19、通过所述图像采集单元获取所述换电车辆的实际图像信息；

20、基于所述实际图像信息得到所述换电车辆停靠的实际位置信息。

21、本方案中，基于图像采集单元及时采集拍摄换电车辆的图像，以及时且准确分析得到换电车辆的实际停靠位置，进而保证后续移动调整量得到及时有效获取。

22、较佳地，所述换电通道的预设位置处设置有测距传感器；

23、所述获取所述换电车辆停靠的实际位置信息的步骤包括：

24、通过所述测距传感器，获取所述测距传感器与所述换电车辆之间的实际距离信息；

25、基于所述实际距离信息得到所述换电车辆停靠的所述实际位置信息。

26、本方案中，基于测距传感器实时获取其与换电车辆两者之间的实际距离，进而推算得到换电车辆的实际停靠位置，进而保证后续移动调整量得到及时有效获取。

27、较佳地，所述换电设备上设有图像采集装置；

28、所述在所述换电设备朝向预设的伸出位置或缩回位置移动过程中，获取定位触发信息的步骤包括：

29、在所述换电设备移动至预设区域时，通过所述图像采集装置实时获取目标采集位置的目标图像信息；

30、判断获取到的所述目标图像信息是否满足预设条件，并在满足时，生成所述定位触发信息。

31、本方案中，基于图像采集装置实时采集设定采集点处的图像，基于采集的图像分析并确定是否满足预设条件，一旦满足则确定生成定位触发信息，从而保证了及时确定换电设备达到定位点的移动调整量，换电设备的伸缩位置定位的及时性和准确度，进而保证了对换电车辆上电池的拆装或转运操作的执行效率与精度。

32、较佳地，所述目标采集位置为设置在所述换电车辆底部的至少两个标记点；

33、所述判断获取到的所述目标图像信息是否满足预设条件的步骤包括：

34、获取所述目标图像信息中包含的所述标记点的数量；

35、判断所述标记点的数量是否为至少两个，若是，则判断所述目标图像信息满足所述预设条件。

36、本方案中，基于图像中包含的标记点的数量情况，以确定是否触发计算得到换电设备达到定位点的移动调整量，一旦满足至少两个则生成定位触发信息，保证了定位触发信息生成的及时性，进而保证伸缩位置定位控制的精度。

37、较佳地，所述根据所述定位触发信息得到移动调整量的步骤包括：

38、获取满足所述预设条件的所述目标图像信息；

39、基于所述目标图像信息中所述目标采集位置的实际位置得到所述移动调整量。

40、本方案中，一旦采集的图像中包含至少两个标记点，则可以基于这些标记点的位置与参考标记点位置的偏差，以及设定采集点处的实际位置直接计算得到换电设备到定位点的移动调整量，即各个采集计算环节自动且连贯实现，保证了伸缩位置定位控制的效率和可靠。

41、较佳地，所述基于所述目标图像信息中所述目标采集位置的实际位置得到所述移动调整量的步骤包括：

42、获取所述目标图像信息中所述目标采集位置对应的第一位置信息；

43、获取在所述换电设备与所述换电车辆对位时，所述目标采集位置在所述图像采集装置采集到的标准图像中的第二位置信息；

44、基于所述第一位置信息和所述第二位置信息得到所述移动调整量。

45、本方案中，基于图像处理技术，根据实际采集的图像中设定采集点的位置，将其与标准图像中设定采集点所在的位置，计算两种状态下的位置偏差以得到换电设备到定位点的移动调整量，保证了移动调整量获取的精度和效率。

46、较佳地，所述伸缩位置定位方法还包括：

47、在所述换电设备基于所述移动调整量完成所述伸出位置定位后，通过所述换电设备上的图像采集装置获取所述换电车辆底部的校准图像信息；

48、基于所述校准图像信息对所述换电车辆进行定位校准，以使所述换电设备与所述伸出位置相对准。

49、本方案中，在控制换电设备行走移动调整量并停止时，采用摄像头等图像采集装置及时采集换电车辆底部的图像，并对该图像进行分析处理以对换电车辆进行及时定位校准，有效保证了换电设备有效对准至伸出位置，进而保证后续的换电操作的有效性和可靠性。

50、本发明还提供一种换电设备的伸缩位置定位系统，应用于对换电车辆进行底部换电的所述换电设备中，所述换电设备被设置为在换电通道内来回伸缩移动以对所述换电车辆上的电池进行拆装或转运；

51、所述伸缩位置定位系统包括：

52、触发信息获取模块，用于在所述换电设备朝向预设的伸出位置或缩回位置移动过程中，获取定位触发信息；

53、移动调整量获取模块，用于根据所述定位触发信息得到移动调整量，所述移动调整量用于将所述换电设备定位至所述伸出位置或所述缩回位置。

54、本发明还提供一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行计算机程序时实现上述的换电设备的伸缩位置定位方法。

55、本发明还提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现上述的换电设备的伸缩位置定位方法。

56、在符合本领域常识的基础上，所述各优选条件，可任意组合，即得本发明各较佳实施例。

57、本发明的积极进步效果在于：

58、本发明中，换电设备在换电通道内执行伸缩移动时，一旦获取到定位触发信息，则自动生成继续伸出或缩回的移动调整量，以基于移动调整量将换电设备定位至设定的伸缩位置，以完成对换电车辆上电池的拆装或转运，即基于定位触发检测，保证了换电设备的伸缩位置定位的及时性和准确度，进而保证了对换电车辆上电池的拆装或转运操作的执行效率与精度。