CN108556665B - 移动充电桩定位方法、移动充电桩及智能充电系统 - Google Patents

移动充电桩定位方法、移动充电桩及智能充电系统 Download PDF

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Abstract

本发明提出一种移动充电桩定位方法、移动充电桩及智能充电系统，涉及充电桩技术领域。主控单元在接收到地面控制中心发送的待充电设备的充电信息后，依据待充电设备的位置信息、移动充电桩的当前位置及预存的电子地图确定移动充电桩与待充电设备之间的规划路径，并依据规划路径控制移动执行机构执行第一动作，使移动充电桩移动至待充电设备的位置并对所述待充电设备充电。该方法使得移动充电桩能够根据规划路径准确定位到待充电设备的位置，实现了移动充电桩自动寻找待充电设备进行充电，无需用户寻找充电桩，提升了充电效率及移动充电桩的利用率，减少了资金投入成本和人力成本。

Description

移动充电桩定位方法、移动充电桩及智能充电系统
技术领域
本发明涉及充电桩技术领域，具体而言，涉及一种移动充电桩定位方法、移动充电桩及智能充电系统。
背景技术
充电桩是保证电动汽车等各种使用电池作为驱动能源的机器正常运行的关键设备，可以固定在地面或者墙壁，安装于居民小区停车场、充电站、公共停车场等场所，为电动汽车提供进行充电。
传统的充电桩，大多固定安装，其使用效率不高，在高峰期往往满足不了充电用户需求，若增加充电桩数量，则会带来充电桩数量以及场地的增加，导致占用太多场地，增加资金投入；此外，充电时需要人工拔插充电接口，用户需要花费很多时间找好充电桩并要确定有对应停车位，才能完成充电，降低了充电效率。
发明内容
本发明的目的在于提供一种移动充电桩定位方法、移动充电桩及智能充电系统，移动充电桩可自动定位至待充电设备所处的位置进行充电，无需人工操控，减少人力成本，提升充电效率。
为了实现上述目的，本发明实施例采用的技术方案如下：
第一方面，本发明实施例提出一种移动充电桩包括主控单元、移动执行机构及通信单元，所述通信单元及所述移动执行机构均与所述主控单元电连接，所述移动充电桩通过所述通信单元与一地面控制中心通信连接；所述通信单元用于接收所述地面控制中心发送的待充电设备的充电信息并将所述充电信息发送至所述主控单元，所述充电信息包括所述待充电设备的位置信息；所述主控单元用于依据所述待充电设备的位置信息、所述移动充电桩的当前位置以及预存的电子地图确定所述移动充电桩与所述待充电设备之间的规划路径；所述主控单元还用于依据所述规划路径控制所述移动执行机构执行第一动作，使所述移动充电桩移动至所述待充电设备的位置，以便对所述待充电设备充电。
第二方面，本发明实施例提出一种移动充电桩定位方法，应用于移动充电桩，所述移动充电桩包括主控单元、移动执行机构及通信单元，所述通信单元及所述移动执行机构均与所述主控单元电连接，所述移动充电桩通过所述通信单元与一地面控制中心通信连接，所述方法包括：所述主控单元通过所述通信单元接收所述地面控制中心发送的待充电设备的充电信息，所述充电信息包括所述待充电设备的位置信息；所述主控单元依据所述待充电设备的位置信息、所述移动充电桩的当前位置以及预存的电子地图确定所述移动充电桩与所述待充电设备之间的规划路径；所述主控单元依据所述规划路径控制所述移动执行机构执行第一动作，使所述移动充电桩移动至所述待充电设备的位置，以便对所述待充电设备充电。
第三方面，本发明实施例提出一种智能充电系统，包括地面控制中心、移动充电桩及磁导轨，所述移动充电桩包括主控单元、移动执行机构及通信单元，所述通信单元及所述移动执行机构均与所述主控单元电连接，所述移动充电桩通过所述通信单元与所述地面控制中心通信连接，所述移动充电桩设置在所述磁导轨上；所述地面控制中心用于向所述移动充电桩发送待充电设备的充电信息；所述通信单元用于接收所述待充电设备的充电信息并将所述充电信息发送至所述主控单元，所述充电信息包括所述待充电设备的位置信息；所述主控单元用于依据所述待充电设备的位置信息、所述移动充电桩的当前位置以及预存的电子地图确定所述移动充电桩与所述待充电设备之间的规划路径；所述主控单元还用于依据所述规划路径控制所述移动执行机构执行第一动作，使所述移动充电桩沿所述磁导轨移动至所述待充电设备的位置，以便对所述待充电设备充电。
相对现有技术，本发明实施例具有以下有益效果：
本发明实施例提供的移动充电桩定位方法、移动充电桩及智能充电系统，所述移动充电桩包括主控单元、移动执行机构及通信单元，所述通信单元及所述移动执行机构均与所述主控单元电连接，所述移动充电桩通过所述通信单元与一地面控制中心通信连接，所述主控单元通过所述通信单元接收所述地面控制中心发送的待充电设备的充电信息，所述充电信息包括所述待充电设备的位置信息，依据所述待充电设备的位置信息、所述移动充电桩的当前位置以及预存的电子地图确定所述移动充电桩与所述待充电设备之间的规划路径，并依据所述规划路径控制所述移动执行机构执行第一动作，使所述移动充电桩移动至所述待充电设备的位置，以便对所述待充电设备充电。在本申请中，当地面控制中心确定待充电设备有充电需求时，将待充电设备的充电信息发送给通信单元，主控单元根据该充电信息获得待充电设备的位置信息后，并根据待充电设备的位置信息、移动充电桩的当前位置以及预存的电子地图确定移动充电桩到待充电设备的规划路径，使得移动充电桩根据该规划路径准确定位到待充电设备的位置，实现了移动充电桩自动寻找待充电设备进行充电，无需用户寻找充电桩，提升了充电效率以及移动充电桩的利用率；而移动充电桩的可移动性也在一定程度上减少了充电桩提供者对移动充电桩的提供数量以及提供场地，减少了资金投入成本和人力成本。
为使本发明的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，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相关的附图。
图1示出了本发明实施例所提供的智能充电系统的组成示意图。
图2示出了本发明实施例所提供的移动充电桩与地面控制中心的通信连接示意图。
图3示出了本发明实施例所提供的移动充电桩的结构示意图。
图4示出了本发明实施例所提供的移动充电桩的电路框图。
图5示出了本发明实施例所提供的移动充电桩定位方法的流程示意图。
图标：10-智能充电系统；100-移动充电桩；200-磁导轨；300-地面控制中心；400-电源接口；500-待充电设备；110-机械手；120-充电接头；130-移动底座；140-电源插头；150-主控单元；160-移动执行机构；170-通信单元；180-射频识别单元；190-供电单元。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中附图，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实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。同时，在本发明的描述中，术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
请参照图1及图2，为本发明所提供的智能充电系统10的组成示意图。智能充电系统10包括移动充电桩100、磁导轨200、地面控制中心300及电源接口400，移动充电桩100与地面控制中心300通信连接，移动充电桩100设置在磁导轨200上，并能沿磁导轨200进行移动。在居民小区、商业区等人员集中的场所中，当待充电设备500停在停车场内的某个车位时，移动充电桩100可沿磁导轨200移动至该待充电设备500对应的充电位置，其中，该充电位置优选为移动充电桩100对应的电源接口400的位置，并且是距离该待充电设备500最近的电源接口400的位置。
在本实施例中，该地面控制中心300可理解为与移动充电桩100通信的上位机或服务器等设备，可对移动充电桩100的运行进行监控和调度。
在本实施例中，该待充电设备500可以是电动汽车等各种使用电池作为驱动能源的设备。
请参照图3，为本发明实施例所提供的移动充电桩100的结构示意图。该移动充电桩100包括机械手110、充电接头120、移动底座130及电源插头140，充电接头120设置在机械手110上，机械手110与移动底座130活动连接，电源插头140设置在移动底座130上。在移动充电桩100移动至待充电设备500对应的充电位置时，移动充电桩100通过将电源插头140插入该位置处的电源接口400接入电源，并控制机械手110将充电接头120插入待充电设备500的充电接口，从而实现对待充电设备500进行充电。其中，在本申请中，该电源插头140为可伸缩式插头，可以在移动底座130上伸出和缩回，当需要插入电源接口400时伸出，在移动充电桩100在磁导轨200上移动时缩回，防止移动时影响移动充电桩100的运行。
请参照图4，为本发明实施例所提供的移动充电桩100的电路框图。该移动充电桩100包括主控单元150、移动执行机构160、通信单元170及射频识别单元180，所述通信单元170、所述移动执行机构160及所述射频识别单元180均与所述主控单元150电连接，所述移动充电桩100通过所述通信单元170与所述地面控制中心300通信连接。
所述地面控制中心300用于向所述移动充电桩100发送待充电设备500的充电信息。
例如，用户将待充电设备500停在停车场内的某个车位，并且有充电需求时，用户可使用手机进行下单，订单信息提交后，发送给地面控制中心300，其中，用户提交的订单信息包括，但不限于，车位位置(比如A区30号)、剩余电量等。地面控制中心300接收到订单信息后，根据该订单信息生成待充电设备500的充电信息，并将该充电信息发送至移动充电桩100。
在本实施例中，所述待充电设备500的充电信息包括，但不限于，所述待充电设备500的位置信息(例如，A区30号)、需充电量等。
在本实施例中，一个停车场内可以有多个移动充电桩100，地面控制中心300发送充电信息至移动充电桩100时，可以按照预设规则进行发送。例如，该预设规则可以是从该移动充电桩100中选择空闲的移动充电桩100、根据待充电设备500的充电接口的型号选择移动充电桩100等，本申请对此不做限制。
所述通信单元170用于接收所述待充电设备500的充电信息并将所述充电信息发送至所述主控单元150，所述充电信息包括所述待充电设备500的位置信息。
在本实施例中，所述通信单元170可以采用Zigbee模块、WiFi模块等。
所述主控单元150用于依据所述待充电设备500的位置信息、所述移动充电桩100的当前位置以及预存的电子地图确定所述移动充电桩100与所述待充电设备500之间的规划路径。
在本实施例中，该主控单元150内部具有存储器，该存储器用于存储电子地图，该电子地图上记录了停车场内每个车位的位置。主控单元150在获取到待充电设备500的位置信息后，将该待充电设备500的位置信息作为目的站点，将所述移动充电桩100的当前位置作为起始位置，便可根据该电子地图得到待充电设备500与移动充电桩100之间的规划路径。
所述主控单元150还用于依据所述规划路径控制所述移动执行机构160执行第一动作，使所述移动充电桩100沿所述磁导轨200移动至所述待充电设备500的位置，以便对所述待充电设备500充电。
在本实施例中，该移动执行机构160可以是设置在移动充电桩100上的驱动轮，可以带动移动充电桩100进行移动。其中，该第一动作包括，但不限于，速度控制(高速行驶、中速行驶、低速行驶)、转弯控制(左转、右转等)。
在本实施例中，所述待充电设备500的位置可以理解为上述的该待充电设备500对应的充电位置，为了保证移动充电桩100沿规划路径到达待充电设备500所在位置后，电源插头140能够准确插入电源接口400，所述主控单元150可以通过射频识别单元180实现移动充电桩100的准确定位。
所述射频识别单元180用于读取标签信息，并将标签信息发送至所述主控单元150，所述主控单元150还用于在所述移动充电桩100到达所述待充电设备500的位置并且接收到所述标签信息时，控制所述移动执行机构160执行第二动作，以使所述移动充电桩100停止移动。
在本实施例中，所述射频识别单元180设置在移动充电桩100的移动底座130上，该射频识别单元180可采用读卡器。作为一种实施方式，可在停车场内每个车位的预定位置设置电子标签(EPC卡)，每个电子标签内存储有唯一的标签信息(例如，ID值)。其中，该电子标签为被动式标签，即无源电子标签，每个车位的电子标签在读卡器的读取范围之外时，电子标签处于无源状态，在读卡器的读取范围之内时，电子标签根据读卡器发出的射频信号将存储的标签信息发送给读卡器，这样射频识别单元180就能获取标签信息了。可以理解，移动充电桩100在磁导轨200上移动，当极其靠近某个车位的电子标签时，射频识别单元180就能获取对应的标签信息，如此，当移动充电桩100根据规划路径进入待充电设备500所在区域时，主控单元150可控制其减速行驶，当接收到标签信息时，控制所述移动执行机构160执行第二动作(比如，刹车动作等)，以使移动充电桩100速度减为0而停止移动，这样就能保证移动充电桩100停在使电源插头140恰好能够准确插入电源接口400的位置，从而实现移动充电桩100的准确定位。
进一步地，在本实施例中，为了实现地面控制中心300对移动充电桩100的监督与控制，实时了解移动充电桩100的动向，所述主控单元150还用于在接收到所述标签信息时，将所述标签信息发送至所述地面控制中心300，所述地面控制中心300用于根据所述标签信息确定所述移动充电桩100所处的位置。
可以理解，当移动充电桩100根据规划路径在磁导轨200上移动时，沿途靠近每一个电子标签，主控单元150都能获取到对应的标签信息，但由于移动充电桩100还没有到达目的站点，故主控单元150获取到标签信息并不会控制移动充电桩100停止移动，直到移动充电桩100到达目的站点并且获取标签信息时，才会停下来。由于每个车位对应的电子标签的标签信息具有唯一性，当地面控制中心300预先存储每个标签信息与每个车位的位置信息的对应关系后，主控单元150将行驶过程中获取的标签信息发送给地面控制中心300，地面控制中心300就可以根据该标签信息及预先存储的对应关系确定所述移动充电桩100当前所处的位置，从而对移动充电桩100的工作过程进行实时监控。
可以理解，主控单元150在获取到每一个标签信息时，无论要不要控制移动充电桩100停止移动，都会将该标签信息发送给地面控制中心300。
进一步地，在本实施例中，所述移动充电桩100还包括供电单元190，所述供电单元190与所述主控单元150、移动执行机构160、通信单元170及所述射频识别单元180均电连接，用于给主控单元150、移动执行机构160、通信单元170及所述射频识别单元180等提供电能，用于保证整个移动充电桩100的正常运行。
请参照图5，为本发明实施例所提供的移动充电桩定位方法的流程示意图。需要说明的是，本发明实施例所述的移动充电桩定位方法并不以图5以及以下所述的具体顺序为限制，应当理解，在其它实施例中，本发明所述的移动充电桩定位方法其中部分步骤的顺序可以根据实际需要相互交换，或者其中的部分步骤也可以省略或删除。本发明实施例所述的移动充电桩定位方法可应用在上述的移动充电桩100中，下面将对图5所示的具体流程进行详细阐述。
步骤S101，所述主控单元通过所述通信单元接收所述地面控制中心发送的待充电设备的充电信息，所述充电信息包括所述待充电设备的位置信息。
步骤S102，所述主控单元依据所述待充电设备的位置信息、所述移动充电桩的当前位置以及预存的电子地图确定所述移动充电桩与所述待充电设备之间的规划路径。
步骤S103，所述主控单元依据所述规划路径控制所述移动执行机构执行第一动作，使所述移动充电桩移动至所述待充电设备的位置，以便对所述待充电设备充电。
步骤S104，所述主控单元在接收到所述标签信息时，控制所述移动执行机构执行第二动作，以使所述移动充电桩停止移动。
进一步地，在本实施例中，该移动充电桩定位方法还包括：
步骤S105，所述主控单元在接收到所述标签信息时，将所述标签信息发送至所述地面控制中心，以便所述地面控制中心根据所述标签信息确定所述移动充电桩所处的位置。
可以理解，该步骤S105可以在上述步骤S101～步骤S104中任一个步骤之前或之后执行，本申请并不以图5所示的顺序为限制。
综上所述，本发明实施例提供的移动充电桩定位方法、移动充电桩及智能充电系统，所述移动充电桩包括主控单元、移动执行机构及通信单元，所述通信单元及所述移动执行机构均与所述主控单元电连接，所述移动充电桩通过所述通信单元与一地面控制中心通信连接，所述主控单元通过所述通信单元接收所述地面控制中心发送的待充电设备的充电信息，所述充电信息包括所述待充电设备的位置信息，依据所述待充电设备的位置信息、所述移动充电桩的当前位置以及预存的电子地图确定所述移动充电桩与所述待充电设备之间的规划路径，并依据所述规划路径控制所述移动执行机构执行第一动作，使所述移动充电桩移动至所述待充电设备的位置，以便对所述待充电设备充电。在本申请中，当地面控制中心确定待充电设备有充电需求时，将待充电设备的充电信息发送给通信单元，主控单元根据该充电信息获得待充电设备的位置信息后，并根据待充电设备的位置信息、移动充电桩的当前位置以及预存的电子地图确定移动充电桩到待充电设备的规划路径，使得移动充电桩根据该规划路径准确定位到待充电设备的位置，实现了移动充电桩自动寻找待充电设备进行充电，无需用户寻找充电桩，提升了充电效率以及移动充电桩的利用率；而移动充电桩的可移动性也在一定程度上减少了充电桩提供者对移动充电桩的提供数量以及提供场地，减少了资金投入成本和人力成本。
需要说明的是，在本文中，诸如“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

Claims (7)

1.一种移动充电桩，其特征在于，包括主控单元、移动执行机构及通信单元，所述通信单元及所述移动执行机构均与所述主控单元电连接，所述移动充电桩通过所述通信单元与一地面控制中心通信连接，所述移动充电桩还包括射频识别单元，所述射频识别单元与所述主控单元电连接，所述射频识别单元设置在所述移动充电桩的移动底座上；
所述通信单元用于接收所述地面控制中心发送的待充电设备的充电信息并将所述充电信息发送至所述主控单元，所述充电信息包括所述待充电设备的位置信息；
所述主控单元用于依据所述待充电设备的位置信息、所述移动充电桩的当前位置以及预存的电子地图确定所述移动充电桩与所述待充电设备之间的规划路径；
所述主控单元还用于依据所述规划路径控制所述移动执行机构执行第一动作，使所述移动充电桩移动至所述待充电设备的位置，以便对所述待充电设备充电；
所述射频识别单元用于读取标签信息，并将标签信息发送至所述主控单元；所述标签信息存储于电子标签，所述电子标签设置在停车场内车位的预定位置；
所述主控单元还用于在所述移动充电桩到达所述待充电设备的位置并且接收到所述标签信息时，控制所述移动执行机构执行第二动作，以使所述移动充电桩停止移动。
2.如权利要求1所述的移动充电桩，其特征在于，所述主控单元还用于在接收到所述标签信息时，将所述标签信息发送至所述地面控制中心，以便所述地面控制中心根据所述标签信息确定所述移动充电桩所处的位置。
3.如权利要求1所述的移动充电桩，其特征在于，所述移动充电桩还包括供电单元，所述供电单元与所述主控单元、移动执行机构、通信单元及所述射频识别单元均电连接。
4.一种移动充电桩定位方法，其特征在于，应用于移动充电桩，所述移动充电桩包括主控单元、移动执行机构及通信单元，所述通信单元及所述移动执行机构均与所述主控单元电连接，所述移动充电桩通过所述通信单元与一地面控制中心通信连接，所述移动充电桩还包括射频识别单元，所述射频识别单元与所述主控单元电连接，所述射频识别单元设置在所述移动充电桩的移动底座上，所述射频识别单元用于读取标签信息，并将标签信息发送至所述主控单元，所述标签信息存储于电子标签，所述电子标签设置在停车场内车位的预定位置，所述方法包括：
所述主控单元通过所述通信单元接收所述地面控制中心发送的待充电设备的充电信息，所述充电信息包括所述待充电设备的位置信息；
所述主控单元依据所述待充电设备的位置信息、所述移动充电桩的当前位置以及预存的电子地图确定所述移动充电桩与所述待充电设备之间的规划路径；
所述主控单元依据所述规划路径控制所述移动执行机构执行第一动作，使所述移动充电桩移动至所述待充电设备的位置，以便对所述待充电设备充电；
所述主控单元在接收到所述标签信息时，控制所述移动执行机构执行第二动作，以使所述移动充电桩停止移动。
5.如权利要求4所述的移动充电桩定位方法，其特征在于，所述方法还包括：
所述主控单元在接收到所述标签信息时，将所述标签信息发送至所述地面控制中心，以便所述地面控制中心根据所述标签信息确定所述移动充电桩所处的位置。
6.一种智能充电系统，其特征在于，包括地面控制中心、移动充电桩及磁导轨，所述移动充电桩包括主控单元、移动执行机构及通信单元，所述通信单元及所述移动执行机构均与所述主控单元电连接，所述移动充电桩通过所述通信单元与所述地面控制中心通信连接，所述移动充电桩设置在所述磁导轨上，所述移动充电桩还包括射频识别单元，所述射频识别单元与所述主控单元电连接，所述射频识别单元设置在所述移动充电桩的移动底座上，所述射频识别单元用于读取标签信息，并将标签信息发送至所述主控单元；所述标签信息存储于电子标签，所述电子标签设置在停车场内车位的预定位置；
所述地面控制中心用于向所述移动充电桩发送待充电设备的充电信息；
所述通信单元用于接收所述待充电设备的充电信息并将所述充电信息发送至所述主控单元，所述充电信息包括所述待充电设备的位置信息；
所述主控单元用于依据所述待充电设备的位置信息、所述移动充电桩的当前位置以及预存的电子地图确定所述移动充电桩与所述待充电设备之间的规划路径；
所述主控单元还用于依据所述规划路径控制所述移动执行机构执行第一动作，使所述移动充电桩沿所述磁导轨移动至所述待充电设备的位置，以便对所述待充电设备充电；
所述主控单元还用于在所述移动充电桩到达所述待充电设备的位置并且接收到所述标签信息时，控制所述移动执行机构执行第二动作，以使所述移动充电桩停止移动。
7.如权利要求6所述的智能充电系统，其特征在于，
所述主控单元还用于在接收到所述标签信息时，将所述标签信息发送至所述地面控制中心；
所述地面控制中心用于根据所述标签信息确定所述移动充电桩所处的位置。
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