一种自动运样车多装置一体化电源管理系统及管理方法与流程

本发明涉及自动运样车，具体地讲是一种自动运样车多装置一体化电源管理系统及管理方法。

背景技术：

1、传统应用于电厂的煤样转运的人工驾驶车辆，能量来源为燃油，而车载输送装置动力源为电机，车载低压直流电源无法满足车载输送装置电源需求，到达装卸货点时，需驾驶员将车载输送装置的电源线连接至厂房处设置的电源位置，电源管理存在安全隐患。随着室外agv技术的发展，煤样的转运也在由传统的人工驾驶车辆转运切换为自动运样车的自动转运。室外agv多采用新能源商用车的架构，能量来源为高压直流电源；控制部件等的电源需求为低压直流电源，涉及到高低压直流电的转换；驱动电机等电机多为交流电机，涉及到高压直流电与交流电的转换；所以说电源管理是重点，影响整车的安全性。目前常规室外agv，放电管理由整车控制器完成；充电为人工手动充电，影响自动运样车的自动化程度；电源充放电未一体化管理，直接影响自动运样车的转运效率。

技术实现思路

1、本发明的目的是克服上述已有技术的不足，而提供一种自动运样车多装置一体化电源管理系统。

2、本发明的另一目的是提供一种自动运样车多装置一体化电源管理系统的管理方法。

3、本发明主要解决现有的室外agv用于煤样转运的自动运样车时的电源充放电未一体化管理影响转运效率的问题。

4、本发明的技术方案是：一种自动运样车多装置一体化电源管理系统，其特殊之处在于，包括低压电源、高压电源、电源开关、低压配电模块、多档位钥匙开关、整车控制器、遥控装置车载端、遥控装置手持端、多合一控制器、驱动装置、转向电机泵、电源转化模块、自动驾驶控制装置、车载输送装置、直流充电座、充电小门、自动充电装置、直流充电桩、车管调度模块；

5、所述的低压电源、高压电源、电源开关、低压配电模块、多档位钥匙开关、整车控制器、遥控装置车载端、多合一控制器、驱动装置、转向电机泵、电源转化模块、自动驾驶控制装置、车载输送装置、直流充电座、充电小门分别固定连接于运样车车架上；

6、所述的低压配电模块电源输入端通过线束经电源开关与低压电源正极电连接；所述的高压电源、多档位钥匙开关输入端、整车控制器、遥控装置车载端、多合一控制器、驱动装置与低压配电模块输出端电连接；所述的多档位钥匙开关输出on端口与高压电源、整车控制器、驱动装置低压电连接；所述的多档位钥匙开关输出st端口与整车控制器低压电连接；所述的整车控制器控制输出端口与低压配电模块控制输入端口低压电连接；所述的整车控制器控制输出端口与多合一控制器控制输入端口低压电连接；所述的直流充电座与高压电源高低压电连接；所述的直流充电座a+接口与整车控制器电连接；所述的直流充电座a+接口经过二极管与低压配电模块输入端低压电连接；

7、所述的整车控制器经can线与高压电源、遥控装置车载端、多合一控制器、驱动装置、电源转化模块、自动驾驶控制装置连接；

8、所述的自动充电装置、直流充电桩固定设置于自动运样车充电点位；所述的自动充电装置与直流充电桩电连接；所述的直流充电桩与交流电电连接；

9、所述的多合一控制器经高压线路与高压电源相连接；所述的驱动装置经高压线路与多合一控制器进行电连接；所述的转向电机泵经高压线路与多合一控制器进行电连接；所述的电源转化模块输入端经高压线路与多合一控制器进行电连接；所述的电源转化模块输出端与车载输送装置电连接；

10、所述的遥控装置手持端与遥控装置车载端无线连接，用于运样车的人工遥控运行控制；

11、所述的充电小门与自动驾驶控制装置电连接；

12、所述的车管调度模块用于自动运样车调度运行；所述的自动驾驶控制装置、自动充电装置与车管调度模块无线连接。

13、进一步地，所述的高压电源由控制盒、高压接线盒、第一电池包、第二电池包组成；所述的控制盒与高压接线盒、第一电池包、第二电池包低压电连接；所述的高压接线盒与第一电池包、第二电池包高压电连接。

14、进一步地，所述的多合一控制器包括配电模块、dc/ac模块、dc/dc模块；所述的高压电池向多合一控制器内的配电模块输出高压直流电，所述的配电模块将高压直流电分配至dc/ac模块、dc/dc模块、驱动装置、电源转化模块；所述的dc/ac模块向转向电机泵输出高压交流电；所述dc/dc模块向车辆电器部件提供稳定低压直流电源的同时为低压电源充电。

15、进一步地，所述的驱动装置由mcu及驱动电机集成而成，所述的mcu将来自配电模块的直流电转换为交流电提供至驱动电机进而驱动电机运行。

16、进一步地，所述的转向电机泵内部集成温度传感器，所述温度传感器与整车控制器电连接检测转向电机泵温度，确保转向电机泵在合理温度范围内工作。

17、进一步地，电源转化模块为dcdc模块或逆变器模块。

18、进一步地，所述自动驾驶模块由工控机、传感器、触摸屏、io板、电控盒、无线通信单元、plc组成；所述的传感器、触摸屏、io板、电控盒、无线通信单元、plc经连接线分别与工控机连接；所述电控盒经连接线分别与传感器、触摸屏、io板、无线通信单元、plc连接；

19、所述的工控机用于自动驾驶运行路径信息存储、传感器数据融合处理、车辆自动驾驶运行的精确控制及运行相关信息的互通；

20、所述的传感器实时采集车辆的位置信息和航向角信息上传至工控机；

21、所述的触摸屏用于车辆自动驾驶控制参数的输入、运行路径规划、运行相关参数信息、故障信息的显示，便于人机交互；

22、所述io板用于输入输出信号或can信号的转发处理；

23、所述电控盒接收低压电源，用于向工控机、传感器、触摸屏、io板、无线通信单元、plc提供不同电压的稳压电源需求；

24、所述无线通信单元用于工控机与车管调度模块之间的无线网络连接；

25、所述plc与车载输送装置、充电小门电连接，用于车载输送装置、充电小门的动作控制。

26、进一步地，所述的自动充电装置包括通信控制单元、光学识别单元、机械臂单元和充电枪；所述的通信控制单元与光学识别单元和机械臂单元电连接，用于光学识别单元反馈回的光学识别信号的处理及机械臂单元的运动控制；所述的机械臂单元与充电枪机械连接，用于充电枪的自动拔插；所述的光学识别单元用于充电插口的位置自动识别；所述的充电枪与直流充电桩电连接。

27、本发明的一种自动运样车多装置一体化电源管理系统的管理方法，其特殊之处在于，包括以下步骤：

28、a．闭合电源开关，多档位钥匙开关旋至on档位，高压电源、整车控制器、遥控装置车载端、多合一控制器、驱动装置、自动驾驶控制装置启动并自检；自检通过后，整车控制器接收自动驾驶控制装置控制指令，通过can线或其他方式控制高压电源、配电模块、dc/ac模块、dc/dc模块、驱动装置、电源转化模块工作，执行放电工作；放电过程中，高压电源、dc/ac模块、dc/dc模块、驱动装置、电源转化模块实时检测电压、电流、温度等自身状态，确保电源及用电部件的安全可靠；出现异常时，实时将异常信息传送至整车控制器，整车控制器根据异常信息等级做出电源管理的初步处理并将异常信息以故障码的形式上报至自动驾驶控制装置，自动驾驶控制装置将异常信息上报至车管调度模块，确保异常信息的及时上报处理；

29、b．自动驾驶控制装置接收到车管调度模块的调度指令后，控制自动运样车按规划路径运行到装卸货点位后控制车载输送装置动作，实现货物的自动装卸；

30、c．自动运样车运行过程中，自动驾驶控制装置实时接收整车控制器传回的高压电源的soc数据并回传至车管调度模块；当车管调度模块判断soc低于最低安全数值时，调度自动运样车运行至充电点；自动运样车到达充点电后，自动驾驶控制装置、充电小门、车管调度模块、自动充电装置、高压电源、直流充电桩执行相应工作实现充电，直流充电桩将交流电转化为直流电输送至高压电源；同时，整车控制器亦通过直流充电插座的特定连线知道自动运样车在充电，不管以任何方式下达自动运样车驱动指令，都无法驱动自动运样车运行，确保安全；充电过程中，高压电源实时监测充电电压、电流、温度等参数，确保充电安全；车管调度模块亦实时获取高压电源soc信息，当充电完成时，告知自动充电装置充电已完成，机械臂单元动作完成充电枪拔枪并告知车管调度模块，车管调度模块告知自动驾驶控制装置充电枪已拔出，自动驾驶控制装置控制充电小门关闭,充电完成。

31、本发明的有益效果：

32、1.实现了运样车本身和车载输送装置共用电源的分配和管理，实现了直流电与交流电间以及高压直流电与低压直流电间的按需转换与控制，保证了电源及用电部件的安全可靠；

33、2. 实现了高压电源充放电的自动化控制，提高了自动运样车的运样效率。