一种电池仓位置确定方法、设备及换电站与流程

1.本发明涉及换电站技术领域，尤其涉及一种电池仓位置确定方法、设备及换电站。


背景技术：

2.随着电动汽车的快速发展，电动汽车的换电站越来越多。
3.在换电站组装完成后，需要对电池库中各个电池仓的安放位置坐标进行人工标定，并将标定结果存储在控制器的存储单元中，便于后期换电站使用时，直接将电池放置于电池仓位置。
4.但是人工确定电池仓位置坐标时，人工操作比较耗时，同时精度全凭人眼，容易产生误差，在放置电池包时，容易造成电池包接触点的磨损。


技术实现要素：

5.本发明提供了一种电池仓位置确定方法、设备及换电站，以实现准确快速的确定电池仓的位置坐标。
6.根据本发明的一方面，提供了一种电池仓位置确定方法，电池仓位置确定方法包括：
7.控制传感装置与原点装置中的原点在第一直线上，并将所述传感装置的位置作为零点坐标；其中，所述原点装置包括原点，所述原点装置固定在电池库的墙面，所述第一直线垂直所述墙面；
8.控制所述传感装置与电池仓在第二直线上，并根据所述零点坐标和所述传感装置移动的距离确定所述传感装置移动后的坐标信息；其中，所述第二直线垂直于所述墙面；
9.控制所述传感装置获取电池仓与所述传感装置的第一距离信息，根据所述坐标信息和所述第一距离信息确定所述电池仓的位置坐标。
10.可选地，控制传感装置与原点装置中的原点在第一直线上，包括：
11.控制所述传感装置获取所述原点装置中原点的位置；
12.控制所述传感装置移动至与所述原点在所述第一直线上。
13.可选地，所述原点装置包括多个第一框架和多个第二框架；
14.所述第一框架与所述第二框架交替排布，所述第一框架的高度高于所述第二框架的高度；所述第一框架与所述第二框架围绕所述原点设置，且沿所述原点指向所述第一框架的方向，所述第一框架和所述第二框架的边长越来越大；其中，所述第一框架的高度和所述第二框架的高度的方向与所述墙面垂直；
15.控制所述传感装置获取所述原点装置中原点的位置，包括：
16.控制所述传感装置从距离所述原点最远的所述第一框架按照第一方向和第二方向扫描所述原点装置；其中，所述第一方向为所述第一框架的第一边长方向，所述第二方向为所述第一框架的第二边长方向，所述第一边长方向与所述第二边长方向垂直；
17.所述传感装置按所述第一方向扫描所述原点装置得到的间距信息为相邻两个所
述第一框架之间的间距，且所述第二方向扫描所述原点装置得到的间距信息为相邻两个所述第一框架之间的间距，且沿所述第一方向扫描当前点得到的第二距离信息与沿所述第二方向扫描当前点得到的第三距离信息相等时，确定所述当前点为所述原点的位置。
18.可选地，控制所述传感装置与电池仓在第二直线上，并根据所述零点坐标和所述传感装置移动的距离确定所述传感装置移动后的坐标信息，包括：
19.控制所述传感装置沿所述第一方向和所述第二方向移动，以使所述传感装置与所述电池仓位于所述第二直线上；
20.获取所述传感装置沿所述第一方向移动的第四距离信息和沿所述第二方向移动的第五距离信息，并根据所述零点坐标、所述第四距离信息与所述第五距离信息确定所述坐标信息。
21.可选地，电池仓位置确定方法还包括：
22.每隔预设时间，确定所述电池仓的位置坐标，并确定所述电池仓的前一位置坐标与当前位置坐标的差异值；
23.确定所述差异值大于预设值时，发出异常信息。
24.根据本发明的另一方面，提供了一种电池仓位置确定设备，电池仓位置确定设备包括：原点装置、传感装置和控制装置；
25.所述原点装置包括原点，所述原点装置固定在电池库的墙面；
26.所述控制装置与所述传感装置连接，所述控制装置用于控制传感装置与原点装置中的原点在第一直线上；并将所述传感装置的位置作为零点坐标；控制所述传感装置与电池仓在第二直线上，并根据所述零点坐标和所述传感装置移动的距离确定所述传感装置移动后的坐标信息；控制所述传感装置获取电池仓与所述传感装置的第一距离信息，根据所述坐标信息和所述第一距离信息确定所述电池仓的位置坐标；其中，所述第一直线垂直于所述墙面，所述第二直线垂直于所述墙面。
27.可选地，所述原点装置包括多个第一框架和多个第二框架；
28.所述第一框架与所述第二框架交替排布，所述第一框架的高度高于所述第二框架的高度；所述第一框架与所述第二框架围绕所述原点设置，且沿所述原点指向所述第一框架的方向，所述第一框架和所述第二框架的边长越来越大；其中，所述第一框架的高度和所述第二框架的高度的方向与所述墙面垂直。
29.可选地，所述第一框架和所述第二框架为正方形。
30.可选地，所述传感装置固定于所述电池库的堆垛机上。
31.根据本发明的另一方面，提供了一种换电站，该换电站包括本发明任一实施方案所述的电池仓位置确定设备。
32.本发明实施例的技术方案，通过控制传感装置与原点装置中的原点在第一直线上，并将传感装置此时的位置作为零点坐标；再控制传感装置扫描电池架，扫描到电池仓时，控制传感装置移动至电池仓所在的直线上，使得传感装置与电池仓在第二直线上，即电池仓与传感装置发射的射线在一条直线上；并获取传感装置在每个方向上移动的距离，可以确定传感装置相对于零点坐标的坐标信息；控制传感装置获取电池仓与传感装置的第一距离信息，根据第一距离信息和传感装置的坐标信息可以确定电池仓的位置坐标；控制传感装置继续扫描，直至确定电池架上所有电池仓的位置坐标。通过利用传感装置的坐标信
息和传感装置与电池仓的第一距离信息，可以快速准确的确定电池仓的位置坐标，提高了电池仓位置坐标标定的效率。本发明实施例的技术方案解决了人工确定电池仓的位置坐标，耗费时间较多，标定不准确的问题，达到了快速准确的确定电池仓的位置坐标的效果。
33.应当理解，本部分所描述的内容并非旨在标识本发明的实施例的关键或重要特征，也不用于限制本发明的范围。本发明的其它特征将通过以下的说明书而变得容易理解。
附图说明
34.为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
35.图1是本发明实施例提供的一种电池仓位置确定方法的流程图；
36.图2是本发明实施例提供的一种原点装置的结构示意图；
37.图3是本发明实施例提供的一种电池仓的结构示意图；
38.图4是本发明实施例提供的另一种电池仓位置确定方法的流程图；
39.图5是本发明实施例提供的又一种电池仓位置确定方法的流程图；
40.图6是本发明实施例提供的一种电池仓位置确定设备的结构示意图。
具体实施方式
41.为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。
42.需要说明的是，本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本发明的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”及其任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
43.图1是本发明实施例提供的一种电池仓位置确定方法的流程图，图2是本发明实施例提供的一种原点装置的结构示意图，图3是本发明实施例提供的一种电池仓的结构示意图，参考图1、图2和图3，该电池仓位置确定方法包括：
44.s110、控制传感装置与原点装置中的原点在第一直线上，并将传感装置的位置作为零点坐标；其中，原点装置包括原点，原点装置固定在电池库的墙面，第一直线垂直墙面。
45.具体地，换电站在设计时，会确定一个坐标原点位置，并在坐标原点位置安装原点装置，如图2所示，原点装置包括原点a1，将原点装置固定在电池库的墙面，就可以根据原点装置的原点a1确定零点坐标。
46.示例性的，传感装置例如包括激光传感器，传感装置可以设置在堆垛机上，堆垛机是电池库内放置和抓取电池的机器，堆垛机可以带动传感装置移动；控制装置可以控制堆垛机移动，从而可以控制传感装置移动，使传感装置与原点装置中原点a1在第一直线上，就可以将传感装置的位置作为零点坐标。其中，原点装置的原点a1例如为电池库的电池架正对墙面的中心位置；也可以为堆垛机的起始位置，当原点装置的原点a1与堆垛机的起始位置一致时，可以无需移动堆垛机；原点装置的原点a1也可以为电池库内的其他位置，具体可以根据实际情况进行确定，此处并不进行限定。
47.其中，控制装置例如为换电站的站控系统，可以对换电站的设备进行控制，并获取各个设备的信息。
48.s120、控制传感装置与电池仓在第二直线上，并根据零点坐标和传感装置移动的距离确定传感装置移动后的坐标信息；其中，第二直线垂直于墙面。
49.具体地，控制装置控制传感装置按照一定的方向扫描电池架，例如按照从左到右的方向扫描电池架，和/或，按照从上到下的方向扫描电池架；从左到右的方向为平行于地面的方向，从上到下的方向为垂直于地面的方向；直至扫描到电池仓；如图3所示，电池仓的位置处有明显的特征点a2，图3中只对特征点a2进行了示意，并不限定特征点的形状和大小；当传感装置扫描到电池仓的特征点a2时，就会接收到反射信号，从而确定扫描到电池仓。
50.然后控制堆垛机移动，堆垛机可以沿左右方向和上下方向移动，不会沿原点装置的高度方向移动，原点装置的高度方向为其所在墙面的垂直方向，墙面的垂直方向一般为堆垛机的抓取方向；控制堆垛机移动至电池仓所在的直线上，从而可以控制传感装置移动至与电池仓在第二直线上。并且获取传感装置在每个方向上相对原点装置的原点a1移动的距离，就可以根据零点坐标和移动距离确定传感装置移动后的坐标信息。
51.s130、控制传感装置获取电池仓与传感装置的第一距离信息，根据坐标信息和第一距离信息确定电池仓的位置坐标。
52.具体地，控制装置控制传感装置获取电池仓与传感装置的第一距离信息，例如控制传感装置向电池仓发射信号，获取信号反射回来的时间，根据时间和发射信号的波长确定电池仓与传感装置的第一距离信息。根据传感装置移动后的坐标信息，可以确定电池仓的两个轴的坐标，再根据第一距离信息确定第三个轴的坐标，就可以确定电池仓的位置坐标；例如当传感装置向右移动了2米，并向上移动了1米，且第一距离信息为3米，则电池仓的位置坐标为(2,3,1)，从而可以确定电池仓的三维坐标，控制传感装置继续扫描，直至确定电池架上所有电池仓的位置坐标。通过利用传感装置的坐标信息和传感装置与电池仓的第一距离信息，可以快速准确的确定电池仓的位置坐标，提高了电池仓位置坐标标定的效率。
53.本实施例的技术方案，通过控制传感装置与原点装置中的原点在第一直线上，并将传感装置此时的位置作为零点坐标；再控制传感装置扫描电池架，扫描到电池仓时，控制传感装置移动至电池仓所在的直线上，使得传感装置与电池仓在第二直线上，即电池仓与传感装置发射的射线在一条直线上；并获取传感装置在每个方向上移动的距离，可以确定传感装置相对于零点坐标的坐标信息；控制传感装置获取电池仓与传感装置的第一距离信息，根据第一距离信息和传感装置的坐标信息可以确定电池仓的位置坐标；控制传感装置继续扫描，直至确定电池架上所有电池仓的位置坐标。通过利用传感装置的坐标信息和传
感装置与电池仓的第一距离信息，可以快速准确的确定电池仓的位置坐标，提高了电池仓位置坐标标定的效率。本实施例的技术方案解决了人工确定电池仓的位置坐标，耗费时间较多，标定不准确的问题，达到了快速准确的确定电池仓的位置坐标的效果。
54.此外，在一些换电站中，换电装置取下待换电车辆的电池包后，会将电池包放置在换电缓存位置，根据本实施例的电池仓位置确定方法，还可以确定换电缓存位置的坐标和电池包的位置坐标，便于堆垛机准确的抓取换电缓存位置处的电池包。
55.图4是本发明实施例提供的另一种电池仓位置确定方法的流程图，可选地，参考图2和图4，该电池仓位置确定方法包括：
56.s210、控制传感装置获取原点装置中原点的位置。
57.具体地，控制装置控制传感装置扫描原点装置，当扫描到原点装置中的原点a1时，根据原点a1与传感装置的距离可以确定原点a1的位置，便于使传感装置与原点的位置重合。
58.s220、控制传感装置移动至与原点在第一直线上。
59.具体地，控制装置控制堆垛机移动，传感装置固定在堆垛机上，从而可以控制传感装置移动至与原点a1在第一直线上，就可以将传感装置此时的位置作为零点坐标，便于根据传感装置与电池仓的距离，确定电池仓的位置。
60.s230、控制传感装置与电池仓在第二直线上，并根据零点坐标和传感装置移动的距离确定传感装置移动后的坐标信息；其中，第二直线垂直于墙面。
61.s240、控制传感装置获取电池仓与传感装置的第一距离信息，根据坐标信息和第一距离信息确定电池仓的位置坐标。
62.s250、每隔预设时间，确定电池仓的位置坐标，并确定电池仓的前一位置坐标与当前位置坐标的差异值。
63.具体地，每隔预设时间，控制装置确定一次电池仓的位置坐标，当前位置坐标是指当前获得的电池仓的位置坐标，前一位置坐标是指上一次确定的电池仓的位置坐标；并将当前获得的当前位置坐标与同一电池仓的前一位置坐标进行对比，得到前一位置坐标与当前位置坐标的差异值。差异值例如为前一位置坐标与当前位置坐标的差，也可以是前一位置坐标与当前位置坐标的商，也可以是前一位置坐标与当前位置坐标的其他对比值，本实施例并不进行限定。
64.s260、确定差异值大于预设值时，发出异常信息。
65.具体地，当控制装置确定差异值大于预设值时，表示当前位置坐标与前一位置坐标相差过大，控制装置就会发出异常信息，提醒工作人员进行确认。此外，当控制装置确定差异值小于或等于预设值时，表明差异值在合理范围内，可以不做处理；也可以根据当前位置坐标更新电池仓的位置坐标，例如将当前位置坐标作为电池仓的位置坐标。因此，可以实现定期的坐标巡检，使得电池仓位置移动时，可以及时更新电池仓的位置坐标，使得堆垛机可以准确地将电池包放置在电池仓，可以准确地从电池仓抓取电池，避免磨损电池包。
66.可选地，继续参考图2，原点装置包括多个第一框架b1和多个第二框架b2；第一框架b1与第二框架b2交替排布，第一框架b1的高度高于第二框架b2的高度；第一框架b1与第二框架b2围绕原点a1设置，且沿原点a1指向第一框架b1的方向，第一框架b1和第二框架b2的边长越来越大；其中，第一框架b1的高度和第二框架b2的高度的方向与墙面垂直。
67.具体地，第一框架b1的高度高于第二框架b2的高度，第一框架b1与第二框架b2的高度差例如为2cm，则当原点装置固定在墙面上之后，第一框架b1为凸起，第二框架b2为凹陷，第一框架b1就会成为突出标识，在传感装置垂直于墙面照射时，会扫描到第一框架b1；而第一框架b1和第二框架b2交替设置，则传感装置扫描到的第一框架b1的间距就是第二框架b2的宽度。
68.图5是本发明实施例提供的又一种电池仓位置确定方法的流程图，可选地，参考图2和图5，该电池仓位置确定方法包括：
69.s310、控制传感装置从距离原点最远的第一框架按照第一方向和第二方向扫描原点装置；其中，第一方向为第一框架的第一边长方向，第二方向为第一框架的第二边长方向，第一边长方向与第二边长方向垂直。
70.具体地，控制装置控制传感装置从距离原点最远的第一框架b1开始扫描原点装置，即从最外围的第一框架b1开始扫描，例如按照第一方向x和第二方向z进行扫描。第一框架b1和第二框架b2例如为正方形，第一框架b1包括四个边长，第一方向x例如为第一框架的第一边长方向，第一边长a1例如为横向的边长，即第一方向x为平行于地面的方向；第二方向z例如为第一框架的第二边长a2方向，第二边长a2与第一边长a1垂直，则第二边长a2为竖直方向，即第二方向z为垂直于地面的方向。
71.s320、传感装置按第一方向扫描原点装置得到的间距信息为相邻两个第一框架之间的间距，且第二方向扫描原点装置得到的间距信息为相邻两个第一框架之间的间距，且沿第一方向扫描当前点得到的第二距离信息与沿第二方向扫描当前点得到的第三距离信息相等时，确定当前点为原点的位置。
72.具体地，当传感装置按照第一方向x扫描原点装置得到的间距不一致时，例如扫描第一个第一边框b1和第二个第一边框b1后，得到的第一个间距为相邻两个第一框架b1之间的间距；当扫描到第三个第一边框b1时，得到的间距为第三个第一边框b1的边长，则传感装置扫描的方向上无原点a1；当传感装置按照第一方向x扫描原点装置得到的间距一致时，例如扫描第一个第一边框b1和第二个第一边框b1后，得到的第一个间距为相邻两个第一框架b1之间的间距；当扫描到第三个第一边框b1时，得到的间距也为相邻两个第一框架b1之间的间距；扫描到每个第一边框b1时，得到的间距都是相邻两个第一框架b1之间的间距，则传感装置扫描的方向上存在原点a1；同理，当传感装置按照第二方向z扫描原点装置得到的间距一致时，则传感装置扫描的方向上存在原点a1；并且，当沿第一方向x扫描当前点得到的第二距离信息与沿第二方向z扫描当前点得到的第三距离信息相等时，表明传感装置扫描的当前点为第一框架b1的中心，即为原点装置的原点a1，从而就可以确定原点a1的位置。
73.s330、控制传感装置移动至与原点在第一直线上。
74.s340、控制传感装置沿第一方向和第二方向移动，以使传感装置与电池仓位于第二直线上。
75.具体地，当传感装置扫描到电池仓时，控制装置控制堆垛机沿第一方向x和第二方向z移动，从而控制传感装置沿第一方向x和第二方向z移动；控制堆垛机移动至与电池仓位于第二直线上上，从而可以控制传感装置移动至电池仓所在的直线上，即电池仓与传感装置发射的射线在一条直线上。
76.s350、获取传感装置沿第一方向移动的第四距离信息和沿第二方向移动的第五距
离信息，并根据零点坐标、第四距离信息与第五距离信息确定坐标信息。
77.具体地，获取堆垛机沿第一方向x移动的第四距离信息，并获取堆垛机沿第二方向z移动的第五距离信息，即可以确定传感装置沿第一方向x移动的第四距离信息和沿第二方向z移动的第五距离信息；从而根据第四距离信息和第五距离信息可以确定传感装置相对于零点坐标的坐标信息。第四距离信息例如为0.5米，第五距离信息例如为0.2米，则传感装置的坐标信息为(0.5,0,0.2)，再根据传感装置与电池仓的第一距离信息就可以确定电池仓的位置坐标，例如第一距离信息为0.3米时，就可以确定电池仓的位置坐标为(0.5,0.3,0.2)；从而便于根据传感装置的坐标信息确定电池仓的位置坐标。
78.s360、控制传感装置获取电池仓与传感装置的第一距离信息，根据坐标信息和第一距离信息确定电池仓的位置坐标。
79.图6是本发明实施例提供的一种电池仓位置确定设备的结构示意图，参考图2和图6，电池仓位置确定设备包括：原点装置610、传感装置620和控制装置630；原点装置610包括原点a1，原点装置610固定在电池库的墙面；控制装置630与传感装置620连接，控制装置630用于控制传感装置620与原点装置610中的原点a1在第一直线上；并将传感装置620的位置作为零点坐标；控制传感装置620与电池仓在第二直线上，并根据零点坐标和传感装置620移动的距离确定传感装置620移动后的坐标信息；控制传感装置620获取电池仓与传感装置620的第一距离信息，根据坐标信息和第一距离信息确定电池仓的位置坐标；其中，第一直线垂直于墙面，第二直线垂直于墙面。
80.具体地，换电站在设计时，会确定一个坐标原点位置，并在坐标原点位置安装原点装置610，如图2所示，原点装置610包括原点a1，将原点装置610固定在电池库的墙面，就可以根据原点装置610的原点a1确定坐标原点位置。
81.示例性的，传感装置620例如包括激光传感器；控制装置630可以控制传感装置620移动至与原点装置610中原点a1在第一直线上，就可以将传感装置620作为零点坐标。其中，原点装置的原点a1例如为电池库的电池架正对墙面的中心位置；原点装置的原点a1也可以为电池库内的其他位置，具体可以根据实际情况进行确定，此处并不进行限定。再控制传感装置620扫描电池架，扫描到电池仓时，控制传感装置620移动至与电池仓在第二直线上，使得传感装置620与电池仓在一条直线上；并获取传感装置620在每个方向上移动的距离，可以确定传感装置620相对于零点坐标的坐标信息；控制传感装置620获取电池仓与传感装置620的第一距离信息，根据第一距离信息和传感装置620的坐标信息可以确定电池仓的位置坐标；控制装置630控制传感装置620继续扫描，直至确定电池架上所有电池仓的位置坐标。通过利用传感装置620的坐标信息和传感装置620与电池仓的第一距离信息，可以快速准确的确定电池仓的位置坐标，提高了电池仓位置坐标标定的效率。
82.可选地，参考图2，原点装置包括多个第一框架b1和多个第二框架b2；第一框架b1与第二框架b2交替排布，第一框架b1的高度高于第二框架b2的高度；第一框架b1与第二框架b2围绕原点a1设置，且沿原点a1指向第一框架b1的方向，第一框架b1和第二框架b2的边长越来越大；其中，第一框架b1的高度和第二框架b2的高度的方向与墙面垂直。
83.可选地，继续参考图2，第一框架和第二框架为正方形。
84.具体地，第一框架b1和第二框架b2例如为正方形，第一框架b1为正方形时，可以使得距离原点a1最远的第一框架b1沿第一方向x到原点a1的距离与沿第二方向z到原点a1的
距离相等；第二框架b2为正方形时，可以使得相邻两个第一框架b1之间的间距相等；从而便于根据传感装置扫描得到的间距信息和距离信息确定原点a1的位置。
85.在其它一些实施方式中，第一框架b1和第二框架b2也可以为圆形，具体可以根据实际情况进行确定，本实施例并不进行限定。
86.可选地，传感装置固定于电池库的堆垛机上。
87.具体地，堆垛机是电池库内放置和抓取电池的机器，传感装置固定在堆垛机上，使得堆垛机可以带动传感装置移动；控制装置可以控制堆垛机移动，从而可以控制传感装置移动。
88.本实施例的技术方案还提供了一种换电站，换电站包括上述任意实施方案所提供的电池仓位置确定设备。换电站的实现原理与技术效果与电池仓位置确定设备的实现原理与技术效果类似，此处不再赘述。
89.应该理解，可以使用上面所示的各种形式的流程，重新排序、增加或删除步骤。例如，本发明中记载的各步骤可以并行地执行也可以顺序地执行也可以不同的次序执行，只要能够实现本发明的技术方案所期望的结果，本文在此不进行限制。
90.上述具体实施方式，并不构成对本发明保护范围的限制。本领域技术人员应该明白的是，根据设计要求和其他因素，可以进行各种修改、组合、子组合和替代。任何在本发明的精神和原则之内所作的修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明保护范围之内。