CN105162220A - 自动化集装箱码头全电动无人自动导航载运车自动充电装置及充电方法 - Google Patents

自动化集装箱码头全电动无人自动导航载运车自动充电装置及充电方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种自动化集装箱码头全电动无人自动导航载运车（AGV）自动充电装置以及使用所述自动充电装置的充电方法。其包括车载装置和地面装置，车载装置包括：RFID读写线圈、充电连接器缓冲装置、充电连接器、电量测量模块、车载充电控制器、及其车载无线模块；地面装置包括：RFID标签阵列、电源板、导电槽、压力传感器、电磁铁、地面充电控制器、以及地面无线模块。挂钩式充电插头缓冲装置加装电磁铁的电源板可提高电源与插头的成功连接率，提高AGV工作效率；通过RFID技术对充电区定位，可靠性高；压力传感器以及安全盖装置保证了充电过程安全，防止漏电。

Description

自动化集装箱码头全电动无人自动导航载运车自动充电装置及充电方法
技术领域
本发明涉及集装箱码头载运工具的充电装置，具体涉及一种自动化集装箱码头全电动无人自动导航载运车自动充电装置以及使用所述自动充电装置的充电方法。
背景技术
新一代自动化集装箱码头实现集装箱全自动装卸运输，从而大大提高装卸集装箱的效率。其六大子系统中的智能化水平运输系统中，码头前沿的岸桥（QC，quaycrane）与堆场全自动轨道吊（ARMG，AutomatedRailMountedGantrycrane）之间的集装箱主要是由全电动无人自动导航运载车（AGV）完成。AGV工作一段时间后，需要进行自动充电。
充电作业控制过程是，AGV的车载蓄电池电压在低于某待定阀值时，启动自动充电程序并且存储当前任务节点，然后通过车载控制模块前往充电区域充电，由导航模块将AGV精确定位后，AGV开始进行电源对接，自动对接完成后开始充电，当蓄电池电量到达某待定阀值后，表明充电完成并退出充电作业，随后返回任务节点。
在充电装置可行方案中，主要有刚性直插式、滑触式以及非接触式三种充电方案。刚性直插式主要是直接将插头准确插入电源插座中进行充电；滑触式主要是通过伸缩机构，快速推动集电器电刷与装在车上的碳刷紧密接触，实现滑线得电；非接触式主要是电磁感应原理，通过线圈进行能量耦合实现电能的传递。
现有技术中，AGV在工作时，随时可能发生电能不足的情况，其所剩电能不足以前往充电区域时，AGV可能出现自行停车现象，将会影响智能化码头其他AGV工作，同时，当多个AGV同时出现电能不足时，可能在充电区出现拥堵现象，降低了智能化码头的工作效率。除此之外，上述三种类型充电装置，特别是对于刚性直插式、滑触式，AGV进入充电区时，必须精准控制AGV的位置才能促使插头准确与电源连接或集电极电刷与车上的碳刷接触，待电源接通后开始充电，而当AGV未能精确停靠在充电区域时，AGV需要重新停靠。并且对于滑触式，需要架设支架设施，对场地安全有着较大影响。而对于无接触式充电装置来说，除却准确定位外，其传输功率不足，不能为锂电池提供快速充电，影响AGV工作效率。同时，电源部分直接裸露在室外，特别在港口作业的情况下，室外条件恶劣，影响充电电源的寿命。
发明内容
本发明的第一个目的是使用可快速充电的磷酸铁锂电池作为驱动能源，保证锂电池能在短时间内将蓄电池充满。本发明的第二个目的是把AGV自动充电装置安装在堆场的AGV缓冲区，采用在线充电的方式解决全电驱动的AGV的充电问题，以保证AGV作业的连续性。
本发明的第三个目的是设计一种新颖的挂钩式自动充电装置，可以促使AGV在未能准确到达充电缓冲区时也能顺利连接，以保证AGV与充电装置连接的成功率，提高AGV的工作效率。同时加设检测装置以确保插头与电源之间的安全。
可快速充电的磷酸铁锂电池作为驱动能源，其具有高能量密度、电压平台高、热稳定性好、循环寿命长，保证锂电池能在短时间内将蓄电池充满。考虑到AGV工作的连续性，本发明的AGV自动充电装置安装在堆场的AGV缓冲区，采用在线充电的方式解决全电驱动的AGV的充电问题。
也就是当AGV每次进入堆场的AGV充电缓冲区时，通过自动充电装置快速充电，AGV每次充电时间为90s，理论充电2.5度，与AGV的单圈耗电基本吻合。由此，既避免了AGV因电量不足不能到达充电区域，又解决了充电区AGV数量过多的问题。
除此之外，上述三种类型充电装置存在对AGV停车位置精度要求高，场地安全性差，电能传输功率低以及电源裸露的缺点；本发明设计了一种新颖的挂钩式自动充电装置，可以促使AGV在未能准确到达充电缓冲区时也能顺利连接，以保证AGV与充电装置连接的成功率，提高了AGV的工作效率。并加设检测装置以确保插头与电源之间的安全，直接将岸电处理成直流电源，使AGV能够快速充电；同时，对地面电源设计了保护装置。
本发明的技术方案如下：
一种自动化集装箱码头全电动无人自动导航载运车自动充电装置，包括车载装置和地面装置。车载装置包括：安装在AGV车头和车尾下部的的RFID读写线圈；安装在车体中间下部的充电连接器缓冲装置；以及与充电连接器缓冲装置相连接的挂钩式充电连接器；安装在车体内部的电量测量模块；以及与以上各部件均相连的车载充电控制器及其具有收发无线信号的车载无线模块。
充电连接器缓冲装置由紧固件固定在车体中部下方上的两个弹簧和一个可活动模块组成，可活动模块上装有电机并与挂钩式充电连接器相连。当AGV所停位置发生偏差时，可活动模块通过弹簧的伸缩作用带动挂钩式充电连接器先前或向后移动，使之与地面电源连接。
挂钩式充电连接器的第一长方体模块的一端通过电机与可活动模块相连；另一端与第二长方体模块的一端通过另一电机相连。第二长方体模块的另一端上装有充电插头。充电插头通过埋藏在挂钩式充电连接器和充电连接器缓冲装置中的导线与电池组相连。车载充电控制器与各个装置相连，用以控制各个装置执行对应动作，同时，通过车载无线模块实现与地面装置的通信。
地面装置包括：安装在地面上的可放倒和竖起的电源板；电源板上方的导电槽；以及安装在导电槽上的压力传感器，在导电槽的正后方的电磁铁；三相电压、整流器、DC/DC装置；与以上各个部件相连接并受其控制的地面充电控制器，以及地面充电控制器中收发无线信号的地面无线模块。
在导电槽上添加压力传感器，并在导电槽的正后方添加电磁铁。电源板平躺于地下，上方覆有安全盖，安全盖右端（面向）由轮轴与地面相连，另一端可自由活动；弹簧将安全盖与地面相连。电源板平躺时的左上角通过电机与地面相连。其中三相电压、整流器、DC/DC装置串联为充电装置提供直流电源。地面充电控制器与各个装置相连，用以控制各个装置执行对应动作，同时，通过地面无线模块实现与车载装置的通信。
充电插头成功插入导电槽时，对导电槽产生压力，而导电槽上的压力传感器获取信号，通过充电控制器使导电槽通电，以此加强了用电安全。电磁铁可以使挂钩式充电连接器与电源板存在间距时，通过电磁铁吸引充电插头，使充电连接器缓冲装置带动充电插头向前移动，使充电插头成功插入导电槽。由此，增加了连接成功率。
同时，对于地面装置而言，在导电槽上添加了压力传感器，并在导电槽的正后方添加了电磁铁。电源板平躺于地下，上方覆有安全盖，安全盖右端（面向）由轮轴与地面相连，另一端可自由活动；弹簧将安全盖与地面相连。电源板平躺时的左上角通过电机与地面相连。其中三相电压、整流器、DC/DC装置串联为充电装置提供直流电源。地面充电控制器与各个装置相连，用以控制各个装置执行对应动作，同时，通过地面无线模块实现与车载装置的通信。
当挂钩式充电连接器不工作时，其处于收缩状态，可活动模块上的电机带动第一长方体模块与可活动模块平行，同时，第二长方体模块另一端的电机带动第二长方体模块与第一长方体模块平行；当挂钩式充电连接器需要工作时，可活动模块上的电机带动第一长方体模块与可活动模块成30度角，同时，第二长方体模块另一端的电机带动第二长方体模块与第一长方体模块也成30度角，挂钩式充电连接器伸出，形成挂钩状态，等待与地面电源连接。
本发明同时提供了上述全电动无人自动导航载运车自动充电装置的充电方法，其步骤如下：
步骤一、AGV在通过集装箱码头堆场埋设RFID标签矩阵的作用下AGV由岸桥至堆场完成一个周期工作后随即进入路径中设定的缓冲区域充电。如充电区内有AGV正在充电作业，则AGV在充电等候区等待。
步骤二、在AGV进入充电区时，AGV车头部的RFID读写线圈读取充电区左侧的第一个RFID标签的位置信息，并将读取的信息通过无线信号传至车载充电控制器，车载充电控制器通过车载无线模块对地面装置的地面无线模块传输信号，通过地面充电控制器使安装在地面下的电源板中的电机工作，带动电源板竖起，顶起安全盖；车载充电控制器使可活动模块上的电机带动第一长方体模块与可活动模块成30度角，同时，第二长方体模块另一端的电机带动第二长方体模块与第一长方体模块也成30度角。此时，挂钩式充电连接器伸出，形成挂钩状态，等待与电源板连接。同时电源板上侧的电磁铁开始通电。
步骤三、随着AGV到达充电区域停止，AGV由车头和车尾部的RFID读写线圈读写地面上的RFID标签信息，确定AGV的停车位置。同时，充电区内的电源板位置对应于AGV停止时其上的挂钩式充电连接器的位置。当挂钩式充电连接器被电磁铁吸附，将充电插头稳定插入电源板中，充电插头与导电槽连接。
步骤四、电源板上的压力传感器发出信号，地面充电控制器使电源板导电槽接通岸电，AGV开始充电作业。
步骤五、当无线电量测量模块测得电量到达某待定阀值时表明充电完成，电量检测模块检测到电量充满，通过车载无线模块对地面装置的地面无线模块传输信号，地面无线模块将信号交由地面充电控制器处理，并对地面装置发布指令，使电磁铁断电，导电槽断电，然后电源板放倒，安全盖在弹簧的拉力下使安全盖盖上；同时，电量检测模块通过车载充电控制器控制可活动模块上的电机带动第一长方体模块与可活动模块平行，同时，第二长方体模块另一端的电机带动第二长方体模块与第一长方体模块平行。使挂钩式充电连接器收缩并脱离地面电源；AGV离开充电区。
本发明具有以下特点和优点：
（1）充电插头采用挂钩式；
（2）充电电源板采用可放倒的结构；
（3）通过加装电磁铁，促使充电插头能够准确与电源板连接；
（4）通过缓冲装置，使AGV在位置发生偏差的情况下，充电插头在电磁铁的引力下也可与电源连接；
（5）压力传感器检测挂钩式插头是否可靠连接，保证了充电过程中的安全，防止漏电；
（6）设计安全盖，与地面齐平，保护电源板用电安全和避免异物堵塞；
（7）RFID标签用于AGV充电缓冲区的定位；
（8）挂钩式充电插头缓冲装置加装电磁铁的电源板可提高电源与插头的成功连接率，提高AGV工作效率；
（9）通过RFID技术对充电区定位，可靠性提高；
(10)压力传感器以及安全盖装置保证了充电过程安全，防止漏电。
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
附图说明
图1是充电缓冲区俯视图；
图2是本发明自动化集装箱码头全电动无人自动导航载运车自动充电装置车载装置的侧视图；
图3是本发明全电动无人自动导航载运车自动充电装置的车载充电控制器通过总线与其他被控制对象的连接示意图；
图4是本发明全电动无人自动导航载运车在等待区的侧视图；
图5是本发明全电动无人自动导航载运车自动充电装置车载部分在自动充电区的结构示意图；
图6是本发明全电动无人自动导航载运车自动充电装置地面部分在电源板收入时的结构示意图；
图7是本发明全电动无人自动导航载运车自动充电装置地面部分在电源板伸出时的结构示意图；
图8是本发明全电动无人自动导航载运车自动充电装置的地面充电控制器与其他部件的连接示意图；
图9是本发明全电动无人自动导航载运车在充电区充电的示意图；
图10是本发明全电动无人自动导航载运车停止在充电区的示意图；
图11是本发明全电动无人自动导航载运车自动充电装置电源板的位置示意图；
图12是本发明全电动无人自动导航载运车自动充电装置的充电流程图。
图中，101是RFID标签；102是电机；103是电磁铁；104是挂钩式充电连接器；105是压力传感器；106是充电连接器缓冲装置；107是电量测量模块；108是电源板；109是RFID读写线圈；110是导电槽；111是充电插头；112是电池组；201是安全盖；202是弹簧；203是可活动模块；204是轮轴；301是三相电流；302是整流器；303是DC/DC装置；304是地面充电控制器；305是总线；306是车载充电控制器；401是第二长方体模块；402是第一长方体模块；
403是紧固件；501是车载无线模块；502是地面无线模块。
具体实施方法
AGV整个充电缓冲区分为充电等候区和充电区两个部分。区域的划分主要通过RFID标签矩阵信息决定。RFID标签矩阵由间距相等的若干RFID标签组成，如图1所示，整个充电缓冲区内的圆圈矩阵表示为RFID标签101矩阵；在虚线框内的区域为AGV充电区，矩形代表AGV，沿着AGV运动方向为车头，反方向为车尾，车头和车尾上的矩形是安装在AGV车头和车尾的RFID读写线圈109。AGV主要通过安装在AGV车头和车尾的RFID读写线圈读取充电区内的RFID标签信息来决定AGV在充电区的位置姿态。
同时，如图1所示，在AGV中部安装有两个挂钩式充电连接器104，并与电池组112组成回路；当两个挂钩式充电连接器104分别与地面电源的正、负极连接时，电池组开始充电。
AGV整个自动充电装置主要包括车载装置和地面装置两部分。
车载装置主要包括：安装在AGV车头和车尾下部的的RFID读写线圈109；安装在车体中间下部的充电连接器缓冲装置106；以及与充电连接器缓冲装置106相连接的挂钩式充电连接器104；安装在车体内部的电量测量模块107；以及与以上各部件均相连的车载充电控制器306及其具有收发无线信号的车载无线模块501。
对于AGV车载装置而言，由于RFID技术定位的误差，AGV在充电区内的位置存在偏差，所以，在AGV中部的挂钩式充电连接器104上加装了充电连接器缓冲装置106。如图2所示，RFID读写线圈放置AGV车体的车头和车尾下部，易于读取地面RFID标签。充电连接器缓冲装置106由紧固件403固定在车体中部下方上的两个弹簧202和一个可活动模块203组成，可活动模块203上装有电机102并与挂钩式充电连接器104相连。当AGV所停位置发生偏差时，可活动模块通过弹簧的伸缩作用带动挂钩式充电连接器104先前或向后移动，使之与地面电源连接。
同时，如图2所示，挂钩式充电连接器104的第一长方体模块402的一端通过电机102与可活动模块203相连；另一端与第二长方体模块401的一端通过另一电机相连。第二长方体模块401的另一端上装有充电插头111。充电插头111通过埋藏在挂钩式充电连接器104和充电连接器缓冲装置106中的导线与电池组相连。车载充电控制器306与各个装置相连，用以控制各个装置执行对应动作，同时，通过车载无线模块501实现与地面装置的通信。如图3所示，各个车载装置通过总线与车载充电控制器306相连。
而当挂钩式充电连接器104不工作时，其处于收缩状态，从而保护了充电装置，也节省了空间；如图4所示，可活动模块203上的电机带动第一长方体模块402与可活动模块203平行，同时，第二长方体模块401另一端的电机带动第二长方体模块401与第一长方体模块402平行。
当AGV上的挂钩式充电连接器104需要工作时，可活动模块203上的电机带动第一长方体模块402与可活动模块203成30度角，同时，第二长方体模块401另一端的电机带动第二长方体模块401与第一长方体模块402也成30度角。此时，挂钩式充电连接器104伸出，形成挂钩状态，等待与电源板连接。如图5所示，伸出的挂钩式充电连接器104使充电插头111距地面高度与电源板108竖起后，位于电源板108上方的导电槽110距地面高度相等。而导电槽110作为“母”的，其开口宽度要略大于作为“公”的的充电插头111的宽度。
地面装置主要包括：地面上的RFID标签101阵列；安装在地面上的可放倒和竖起的电源板108；电源板108上方的导电槽110；以及安装在导电槽110上的压力传感器105，在导电槽的正后方的电磁铁103；三相电压301、整流器302、DC/DC装置303、地面充电控制器304及其收发无线信号的地面无线模块502和安全盖201也属于地面装置。
同时，对于地面装置而言，由图5所示，在导电槽110上添加了压力传感器105，并在导电槽的正后方添加了电磁铁103。而如图6所示，电源板108平躺于地下，上方覆有安全盖201，安全盖201右端（面向）由轮轴204与地面相连，另一端可自由活动；弹簧202将安全盖201与地面相连。电源板108平躺时的左上角通过电机102与地面相连。又如图8所示，其中三相电压301、整流器302、DC/DC装置303串联为充电装置提供直流电源。地面充电控制器304与各个装置相连，用以控制各个装置执行对应动作，同时，通过地面无线模块502实现与车载装置的通信。
当充电插头111成功插入导电槽110时，会对导电槽110产生压力，而导电槽110上的压力传感器105会获取信号，通过充电控制器304使导电槽110通电，以此加强了用电安全。电磁铁103可以使挂钩式充电连接器104与电源板108存在间距时，通过电磁铁吸引充电插头，使充电连接器缓冲装置106带动充电插头111向前移动，使充电插头111成功插入导电槽110。由此，增加了连接成功率。
为了确保电源板108不工作时，不影响AGV的运动；同时，也为保证电源板108用电安全以及避免被异物堵塞；电源板108在不工作时将会放倒并置于地面以下。如图6所示，电源板108平躺于地下，上方覆有安全盖201，安全盖201右端（面向）由轮轴204与地面相连，另一端可自由活动；弹簧202将安全盖201与地面相连。电源板108平躺时的左上角通过电机102与地面相连。当电源板108需要工作竖起时，电机102带动电源板108竖起，同时电源板竖起时顶起安全盖201。如图7所示，安全盖201被顶起，弹簧202被拉伸，电源板108竖起。当充电完成后，电源板在电机102的带动下放倒时，由弹簧202装置拉回安全板。
同时，为了节省空间以及用电安全，将三相电压301、整流器302、DC/DC装置303、充电控制器304放置在地下，如图8所示，其中三相电压301、整流器302、DC/DC装置303串联为充电装置提供直流电源。地面充电控制器304主要接收各种地面装置的信号，并控制相应的模块工作。地面充电控制器304对地面充电区域装置的控制是由总线305完成的；对车载装置的控制则是通过无线信号完成的。
地面装置的RFID标签矩阵通过车载RFID读写线圈读取标签信息确定AGV的位置，如图9所示，AGV车头部的RFID读写线圈109读取充电区左侧（面向）的第一个RFID标签101的位置信息，确定AGV进入了充电区；如图10所示，AGV由车头和车尾部的RFID读写线圈读写地面上的RFID标签信息，确定AGV的停车位置。同时，如图11所示，充电区内的电源板108位置对应于AGV停止时其上的挂钩式充电连接器104的位置。
以上为AGV整个自动充电装置各个部分的组成装置，各个装置的连接样式以及各个装置在整个充电装置中的作用。所以，当AGV进入充电区，各个装置的运行顺序如下：
处于AGV车头的RFID读写线圈读取充电区左侧第一个RFID标签时，RFID读写线圈将标签信息交由车载充电控制器处理，并对车载各个装置发布指令，使挂钩式充电连接器伸出，同时通过车载无线模块对地面装置的地面无线模块传输信号，地面无线模块将信号交由地面充电控制器处理，并对地面装置发布指令，使电源板竖起，顶起安全盖，同时电源板上侧的电磁铁开始通电。AGV由车头和车尾部的RFID读写线圈读写地面上的RFID标签信息，确定AGV的停车位置。当挂钩式充电连接器被电磁铁吸附，将充电插头稳定插入电源板中，使充电插头与导电槽连接。压力传感器将信号交由地面充电控制器。地面充电控制器使导电槽接通岸电，AGV开始充电，电量检测模块检测到电量充满，通过车载无线模块对地面装置的无线模块传输信号，地面无线模块将信号交由地面充电控制器处理，并对地面装置发布指令，使电磁铁断电，导电槽断电，然后电源板放倒，安全盖在弹簧的拉力下使安全盖盖上；同时，电量检测模块通过车载充电控制器控制挂钩式充电连接器收缩。AGV离开充电区。
AGV自动充电装置具体工作步骤：
（1）AGV在通过集装箱码头堆场埋设RFID标签矩阵的作用下AGV由岸桥至堆场完成一个周期工作后随即进入路径中设定的缓冲区域充电。如充电区内有AGV正在充电作业，则AGV在充电等候区等待。（AGV自动充电缓冲区俯视图，如图1；AGV在等待区侧视图，如图2）
（2）在AGV进入充电区时，如图9所示，AGV车头部的RFID读写线圈109读取充电区左侧（面向）的第一个RFID标签101的位置信息，并将读取的信息通过无线信号传至车载充电控制器306，车载充电控制器306通过车载无线模块501对地面装置的地面无线模块502传输信号，通过地面充电控制器304使安装在地面下的电源板108中的电机102工作，带动电源板108竖起，顶起安全盖201；车载充电控制器306使可活动模块203上的电机带动第一长方体模块402与可活动模块203成30度角，同时，第二长方体模块401另一端的电机带动第二长方体模块401与第一长方体模块402也成30度角。此时，挂钩式充电连接器104伸出，形成挂钩状态，等待与电源板连接。同时电源板108上侧的电磁铁103开始通电。
（3）随着AGV到达充电区域停止时，如图10所示，AGV由车头和车尾部的RFID读写线圈读写地面上的RFID标签信息，确定AGV的停车位置。同时，如图11所示，充电区内的电源板108位置对应于AGV停止时其上的挂钩式充电连接器104的位置。当挂钩式充电连接器104被电磁铁吸附，将充电插头111稳定插入电源板108中，使充电插头111与导电槽110连接。
（4）电源板上的压力传感器105发出信号，地面充电控制器304使电源板导电槽110接通岸电，AGV开始充电作业。
（5）当无线电量测量模块107测得电量到达某待定阀值时表明充电完成，电量检测模块107检测到电量充满，通过车载无线模块501对地面装置的地面无线模块502传输信号，地面无线模块502将信号交由地面充电控制器304处理，并对地面装置发布指令，使电磁铁103断电，导电槽110断电，然后电源板108放倒，安全盖201在弹簧202的拉力下使安全盖盖上；同时，电量检测模块通过车载充电控制器306控制可活动模块203上的电机带动第一长方体模块402与可活动模块203平行，同时，第二长方体模块401另一端的电机带动第二长方体模块401与第一长方体模块402平行。使挂钩式充电连接器收缩。如图4。
本发明自动化集装箱码头全电动无人自动导航载运车自动充电装置充电流程图如图12。
在自动化集装箱码头上，将充电缓冲区设置在堆场附近，主要是在AGV每次由岸桥运送集装箱到堆场后，都会进入AGV充电缓冲区进行充电作业。当多个AGV均需进入AGV充电缓冲区进行充电作业时，AGV将会通过车队管理系统（VehicleManagementSystem，VMS）进行调度，按照到达充电缓冲区的顺序，依次进入充电区作业，未能进入的将会在充电等候区等候。当AGV充电完成后，AGV通过车辆控制系统（VehicleControlSystem，VCS）启动AGV，并为AGV设定接下来的任务路径，并按照路径执行下周期一任务。
以上显示和描述了发明的基本原理、主要特征和优点。本专利要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定 。

Claims (5)

1.一种自动化集装箱码头全电动无人自动导航载运车自动充电装置，包括车载装置和地面装置，其特征在于，车载装置包括：安装在AGV车头和车尾下部的的RFID读写线圈（109）；安装在车体中间下部的充电连接器缓冲装置（106）；以及与充电连接器缓冲装置（106）相连接的挂钩式充电连接器（104）；安装在车体内部的电量测量模块（107）；以及与以上各部件均相连的车载充电控制器（306）及其具有收发无线信号的车载无线模块（501）；地面装置包括：地面上的RFID标签阵列，RFID标签阵列将整个充电缓冲区分为充电等候区和充电区；安装在地面上的可放倒和竖起的电源板（108）；电源板（108）上方的导电槽（110）；以及安装在导电槽（110）上的压力传感器（105），在导电槽的正后方的电磁铁（103）；三相电压（301）、整流器（302）、DC/DC装置（303）；与以上各个部件相连接并受其控制的地面充电控制器（304），以及地面充电控制器（304）中收发无线信号的地面无线模块（502）；
充电连接器缓冲装置（106）由紧固件（403）固定在车体中部下方上的两个弹簧（202）和一个可活动模块（203）组成，可活动模块（203）上装有电机（102）并与挂钩式充电连接器（104）相连；当AGV所停位置发生偏差时，可活动模块通过弹簧的伸缩作用带动挂钩式充电连接器（104）先前或向后移动，使之与地面电源连接；
挂钩式充电连接器（104）的第一长方体模块（402）的一端通过电机（102）与可活动模块（203）相连；另一端与第二长方体模块（401）的一端通过另一电机相连；第二长方体模块（401）的另一端上装有充电插头（111）；充电插头（111）通过埋藏在挂钩式充电连接器（104）和充电连接器缓冲装置（106）中的导线与电池组（112）相连。
2.如权利要求1所述的自动化集装箱码头全电动无人自动导航载运车自动充电装置，其特征在于，在导电槽（110）上添加压力传感器（105），并在导电槽的正后方添加电磁铁（103）；电源板（108）平躺于地下，上方覆有安全盖（201），安全盖（201）右端由轮轴（204）与地面相连，另一端可自由活动；弹簧（202）将安全盖（201）与地面相连；电源板（108）平躺时的左上角通过电机（102）与地面相连。
3.如权利要求1或2所述的自动化集装箱码头全电动无人自动导航载运车自动充电装置，其特征在于，三相电压（301）、整流器（302）、DC/DC装置（303）、充电控制器（304）放置在地面之下。
4.如权利要求1或2所述的自动化集装箱码头全电动无人自动导航载运车自动充电装置，其特征在于，当挂钩式充电连接器（104）不工作时，其处于收缩状态，可活动模块（203）上的电机带动第一长方体模块（402）与可活动模块（203）平行，同时，第二长方体模块（401）另一端的电机带动第二长方体模块（401）与第一长方体模块（402）平行；当挂钩式充电连接器（104）需要工作时，可活动模块（203）上的电机带动第一长方体模块（402）与可活动模块（203）成30度角，同时，第二长方体模块（401）另一端的电机带动第二长方体模块（401）与第一长方体模块（402）也成30度角，挂钩式充电连接器（104）伸出，形成挂钩状态，等待与地面电源连接。
5.一种如权利要求1-4任一权利要求所述的自动化集装箱码头全电动无人自动导航载运车自动充电装置的充电方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤一、AGV在通过集装箱码头堆场埋设RFID标签矩阵的作用下AGV由岸桥至堆场完成一个周期工作后随即进入路径中设定的缓冲区域充电；如充电区内有AGV正在充电作业，则AGV在充电等候区等待；
步骤二、在AGV进入充电区时，AGV车头部的RFID读写线圈（109）读取充电区左侧的第一个RFID标签（101）的位置信息，并将读取的信息通过无线信号传至车载充电控制器（306），车载充电控制器（306）通过车载无线模块（501）对地面装置的地面无线模块（502）传输信号，通过地面充电控制器（304）使安装在地面下的电源板（108）中的电机（102）工作，带动电源板(108)竖起，顶起安全盖（201）；车载充电控制器（306）使可活动模块（203）上的电机带动第一长方体模块（402）与可活动模块（203）成30度角，同时，第二长方体模块（401）另一端的电机带动第二长方体模块（401）与第一长方体模块（402）也成30度角；接着，挂钩式充电连接器（104）伸出，形成挂钩状态，等待与电源板连接；同时电源板（108）上侧的电磁铁（103）开始通电；
步骤三、随着AGV到达充电区域停止，AGV由车头和车尾部的RFID读写线圈读写地面上的RFID标签信息，确定AGV的停车位置；同时，充电区内的电源板（108）位置对应于AGV停止时其上的挂钩式充电连接器（104）的位置；当挂钩式充电连接器（104）被电磁铁吸附，将充电插头（111）稳定插入电源板（108）中，充电插头（111）与导电槽（110）连接；
步骤四、电源板上的压力传感器（105）发出信号，地面充电控制器（304）使电源板导电槽（110）接通岸电，AGV开始充电作业；
步骤五、当无线电量测量模块（107）测得电量到达某待定阀值时表明充电完成，电量检测模块（107）检测到电量充满，通过车载无线模块（501）对地面装置的地面无线模块（502）传输信号，地面无线模块（502）将信号交由地面充电控制器（304）处理，并对地面装置发布指令，使电磁铁（103）断电，导电槽（110）断电，然后电源板（108）放倒，安全盖（201）在弹簧（202）的拉力下使安全盖盖上；同时，电量检测模块通过车载充电控制器（306）控制可活动模块（203）上的电机带动第一长方体模块（402）与可活动模块（203）平行；同时，第二长方体模块（401）另一端的电机带动第二长方体模块（401）与第一长方体模块（402）平行，使挂钩式充电连接器收缩并脱离地面电源；AGV离开充电区。
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