CN109017354A - 一种新能源汽车无人充电方法及系统 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种新能源汽车无人充电方法及系统，包括以下步骤：步骤001：充电枪获取充电请求，进入步骤002；步骤002：检测车辆充电口的横纵向位置，进入步骤003；步骤003：调节枪口位置，使其对准充电口，进入步骤004；步骤004：插入充电口，开始充电。通过对车辆停车位置的判定，进而对充电口的位置进行确定，自动移动充电枪，至充电口进行充电工作，充电桩上的充电枪可根据新能源汽车的停车位置，进行位置自动调整，实现自动对接充电，提高充电效率，提升新能源汽车的充电自动化程度；也为停车充电无人化提供技术支持。
Description
技术领域
本发明涉及新能源汽车领域，尤其涉及一种新能源汽车无人充电方法及系统。
背景技术
目前，节能环保作为社会发展的重要标准，已经越来越受到大家的重视，而新能源汽车是汽车行业的发展趋势，欧美等发达国家已纷纷给出了燃油车禁售的时间表，如全面禁售燃油车的时间，法国，2040年，德国2030年，挪威2025年，荷兰2025年等。中国虽未给出燃油车禁售的时间表，但燃油车在国内禁售也只是个时间问题。随着燃油车禁售倒计时的开启，未来10至20年，将是新能源汽车全面爆发的历史时机，新能源汽车的产量也将逐步超越燃油车。随着新能源汽车的逐步普及，新能源汽车停车充电问题的解决也越发重要，新能源充电桩的数量也随之增加。充电桩的智能化与自动化也越来越重要。目前在对新能源汽车进行充电时，通常是人工进行充电枪的安装在新能源汽车的充电口上，进行新能源车辆的充电工作，工作效率不高，自动化不足，无法脱离人工操作，造成工作效率低下。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明的目的是提供了一种新能源汽车无人充电方法及系统，通过对车辆停车位置的判定，进而对充电口的位置进行确定，自动移动充电枪，至充电口进行充电工作，解决新能源汽车充电自动化不高的问题。
本发明提供一种新能源汽车无人充电方法，包括以下步骤：
步骤001：充电枪获取充电请求，进入步骤002；
步骤002：检测车辆充电口的横纵向位置，进入步骤003；
步骤003：调节枪口位置，使其对准充电口，进入步骤004；
步骤004：插入充电口，开始充电。
在根据本发明的新能源汽车无人充电方法的一个优选的实施例中，所述步骤002与步骤003之间还包括以下步骤：
步骤010：对充电枪与充电口的距离进行检测，并进入步骤003。
在根据本发明的新能源汽车无人充电方法的一个优选的实施例中，所述步骤003与步骤004之间还包括以下步骤：
步骤020：充电枪口与车辆实时通讯，保持充电枪与车辆充电口的位置准确。
在根据本发明的新能源汽车无人充电方法的一个优选的实施例中，所述步骤004之后还包括以下步骤：
步骤005：当车辆电量饱和后，充电枪充电结束，进入步骤006；
步骤006：充电枪回到初始位置，任务结束。
本发明还提供一种新能源汽车无人充电系统，包括车辆、停车位、终端、充电桩枪口系统、感知系统和远程终端服务器，所述车辆停在停车位上，终端位于车辆内，所述充电桩枪口系统设置在停车位旁，且位于车辆具有充电口的一侧，感知系统设置在充电桩枪口系统上，远程终端服务器与充电桩枪口系统数据交互。
在根据本发明的新能源汽车无人充电系统的一个优选的实施例中，所述车辆包含有电池管理系统、电池通讯模块和充电口，用于将新能源汽车的电量信息与充电桩枪口系统交互。
在根据本发明的新能源汽车无人充电系统的一个优选的实施例中，所述终端包含有充电管理系统和充电通讯模块，通过充电管理系统输入充电请求，通过充电通讯模块与充电桩枪口系统交互。
在根据本发明的新能源汽车无人充电系统的一个优选的实施例中，所述充电桩枪口系统包含有充电枪通讯模块、计算与存储单元、电机驱动模块和充电枪，目的是实现枪口三个自由度的位置调节。
在根据本发明的新能源汽车无人充电系统的一个优选的实施例中，所述感知系统包含有摄像头、传感器单元、硬件处理单元和感知通讯模块，用于感知车辆的充电口的位置。
在根据本发明的新能源汽车无人充电系统的一个优选的实施例中，所述远程终端服务器包含有通讯模块及数据储存与管理模块，用于储存调取数据。
在根据本发明的新能源汽车无人充电系统的一个优选的实施例中，所述终端可以是但不限于是手机终端或车载终端。
在根据本发明的新能源汽车无人充电方法的一个优选的实施例中，包括以下步骤：
步骤1：终端的通讯模块可与车辆的通讯模块通讯。用户可实时看到车辆的电量状态。当用户需要充电时，可以在车辆停入前、停入时、停入后，通过终端的充电管理系统输入充电请求，充电管理系统中录入有车辆的信息，终端的通讯模块将充电请求、车辆信息、电量信息发送给充电桩枪口系统的通讯模块。
步骤2：充电桩枪口系统的通讯模块在接收到信息数据后，发送命令给感知系统的通讯模块，启动感知系统工作。
步骤3：感知系统的摄像头捕捉车辆充电口的图像，并通过硬件处理单元，利用图像处理算法，判断充电枪与车辆充电口的横纵向位置偏移量x、y。
步骤4：测量充电枪与车辆的距离z。测量方式可以是利用摄像头及图像识别技术判断距离，也可以是利用传感器，如毫米波雷达、超声波雷达、红外距离探测器、激光雷达等，计算距离。视觉距离检测的方法是通过摄像头捕捉车辆充电口的图像，并通过硬件处理单元，利用图像处理算法，判断充电枪与车辆的距离。传感器测距的方法是通过传感器，测量充电枪与车辆的距离。
步骤5：计算完充电枪口与车辆充电口的x、y、z三个自由度的距离后，通过计算单元，计算枪口在三个自由度上需要移动的距离△x、△y、△z，并通过电机驱动模块驱动对充电枪口进行位置调节。调节示意图如图所示。枪口先调节前后距离△x与垂直距离△z，之后逐步向前移动，调节△y，进而实现枪口与车辆充电口的对接，实现充电。
步骤6：充电过程中，车辆电池管理系统将根据电量，通过通讯模块与充电枪口通讯模块实时交互，当电量充满后或用户直接结束充电后，枪口将离开车辆充电后，沿之前路径先移动△y、再移动△x、、△z，直至返回到初始位置，任务结束。任务结束后，充电桩枪口系统将通过通讯模块给远程终端通讯模块发送此次充电记录，远程终端的数据储存与管理模块将记录此次车辆的充电数据信息。
本发明的具体优点为：
通过对车辆停车位置的判定，进而对充电口的位置进行确定，自动移动充电枪，至充电口进行充电工作，充电桩上的充电枪可根据新能源汽车的停车位置，进行位置自动调整，实现自动对接充电，提高充电效率，提升新能源汽车的充电自动化程度。
附图说明
图1是本发明的新能源汽车无人充电方法的流程图。
图2是本发明的新能源汽车无人充电方法的另一流程图。
图3是本发明的新能源汽车无人充电方法的另一流程图。
图4是本发明的新能源汽车无人充电方法的另一流程图。
图5是本发明的新能源汽车无人充电系统的结构示意图。
图6是本发明的新能源汽车无人充电系统的工作原理图。
图7是本发明的新能源汽车无人充电系统的车辆充电口与地面垂直距离示意图。
图8是本发明的新能源汽车无人充电系统的车辆与车位边界距离示意图。
图9是本发明的新能源汽车无人充电系统的充电枪口调节方向示意图。
其中：1-车辆，2-停车位，3-终端，4-充电桩枪口系统，5-感知系统，6-远程终端服务器，101-电池管理系统，102-电池通讯模块，103-充电口，301-充电管理系统，302-充电通讯模块，401-充电枪通讯模块，402-计算与存储单元，403-电机驱动模块，404-充电枪，501-摄像头，502-传感器单元，503-硬件处理单元，504-感知通讯模块，601-通讯模块，602-数据储存与管理模块。
具体实施方式
下面参照附图对本发明的示例性实施方式进行详细描述。对示例性实施方式的描述仅仅是出于示范目的，而绝不是对本发明及其应用或用法的限制。
如图1所示，根据本发明的所示出的实施例，本实施例的目的是提出一种新能源汽车无人充电方法，包括以下步骤：
步骤001：充电枪获取充电请求，进入步骤002；
步骤002：检测车辆充电口的横纵向位置，进入步骤003；
步骤003：调节枪口位置，使其对准充电口，进入步骤004；
步骤004：插入充电口，开始充电。
如图2所示，在根据本发明的新能源汽车无人充电方法的一个优选的实施例中，所述步骤002与步骤003之间还包括步骤010，具体步骤如下：
步骤001：充电枪获取充电请求，进入步骤002；
步骤002：检测车辆充电口的横纵向位置，进入步骤010；
步骤010：对充电枪与充电口的距离进行检测，并进入步骤003；
步骤003：调节枪口位置，使其对准充电口，进入步骤004；
步骤004：插入充电口，开始充电。
如图3所示，在根据本发明的新能源汽车无人充电方法的一个优选的实施例中，所述步骤003与步骤004之间还包括步骤020，具体步骤如下：
步骤001：充电枪获取充电请求，进入步骤002；
步骤002：检测车辆充电口的横纵向位置，进入步骤010；
步骤010：对充电枪与充电口的距离进行检测，并进入步骤003；
步骤003：调节枪口位置，使其对准充电口，进入步骤020；
步骤020：充电枪口与车辆实时通讯，保持充电枪与车辆充电口的位置准确，进入步骤004；
步骤004：插入充电口，开始充电。
如图4所示，在根据本发明的新能源汽车无人充电方法的一个优选的实施例中，所述步骤004之后还包括步骤005和步骤006，具体步骤如下：
步骤001：充电枪获取充电请求，进入步骤002；
步骤002：检测车辆充电口的横纵向位置，进入步骤010；
步骤010：对充电枪与充电口的距离进行检测，并进入步骤003；
步骤003：调节枪口位置，使其对准充电口，进入步骤020；
步骤020：充电枪口与车辆实时通讯，保持充电枪与车辆充电口的位置准确，进入步骤004；
步骤004：插入充电口，开始充电，进入步骤005；
步骤005：当车辆电量饱和后，充电枪充电结束，进入步骤006；
步骤006：充电枪回到初始位置，任务结束。
如图5所示，本实施例还提供一种新能源汽车无人充电系统，包括车辆1、停车位2、终端3、充电桩枪口系统4、感知系统5和远程终端服务器6，所述车辆1停在停车位2上，终端3位于车辆1内，所述充电桩枪口系统4设置在停车位2旁，且位于车辆1具有充电口的一侧，感知系统5设置在充电桩枪口系统4上，远程终端服务器6与充电桩枪口系统4数据交互。
如图6所示，在根据本发明的新能源汽车无人充电系统的一个优选的实施例中，所述车辆1包含有电池管理系统101、电池通讯模块102和充电口103，用于将新能源汽车的电量信息与充电桩枪口系统4交互。
在根据本发明的新能源汽车无人充电系统的一个优选的实施例中，所述终端3包含有充电管理系统301和充电通讯模块302，通过充电管理系统301输入充电请求，通过充电通讯模块302与充电桩枪口系统4交互。
在根据本发明的新能源汽车无人充电系统的一个优选的实施例中，所述充电桩枪口系统4包含有充电枪通讯模块401、计算与存储单元402、电机驱动模块403和充电枪404，目的是实现枪口三个自由度的位置调节。
在根据本发明的新能源汽车无人充电系统的一个优选的实施例中，所述感知系统5包含有摄像头501、传感器单元502、硬件处理单元503和感知通讯模块504，用于感知车辆1的充电口的位置。
在根据本发明的新能源汽车无人充电系统的一个优选的实施例中，所述远程终端服务器6包含有通讯模块601及数据储存与管理模块602，用于储存调取数据。
如图7所示，感知系统的摄像头捕捉车辆充电口的图像，并通过硬件处理单元，利用图像处理算法，判断充电枪与车辆充电口的横纵向位置偏移量x、y。如图8所示，测量充电枪与车辆的距离z。视觉距离检测的方法是通过摄像头捕捉车辆充电口的图像，并通过硬件处理单元，利用图像处理算法，判断充电枪与车辆的距离。传感器测距的方法是通过传感器，测量充电枪与车辆的距离。
如图9所示，计算完充电枪口与车辆充电口的x、y、z三个自由度的距离后，通过计算单元，计算枪口在三个自由度上需要移动的距离△x、△y、△z，并通过电机驱动模块驱动对充电枪口进行位置调节。调节示意图如图9所示。枪口先调节前后距离△x与垂直距离△z，之后逐步向前移动，调节△y，进而实现枪口与车辆充电口的对接，实现充电。
充电过程中，车辆电池管理系统将根据电量，通过通讯模块与充电枪口通讯模块实时交互，当电量充满后或用户直接结束充电后，枪口将离开车辆充电后，沿之前路径先移动△y、再移动△x、、△z，直至返回到初始位置，任务结束。任务结束后，充电桩枪口系统将通过通讯模块给远程终端通讯模块发送此次充电记录，远程终端的数据储存与管理模块将记录此次车辆的充电数据信息。
Claims (10)
1.一种新能源汽车无人充电方法，其特征在于：包括以下步骤：
步骤001：充电枪获取充电请求，进入步骤002；
步骤002：检测车辆充电口的横纵向位置，进入步骤003；
步骤003：调节枪口位置，使其对准充电口，进入步骤004；
步骤004：插入充电口，开始充电。
2.如权利要求1所述的新能源汽车无人充电方法，其特征在于：所述步骤002与步骤003之间还包括以下步骤：
步骤010：对充电枪与充电口的距离进行检测，并进入步骤003。
3.如权利要求1所述的新能源汽车无人充电方法，其特征在于：所述步骤003与步骤004之间还包括以下步骤：
步骤020：充电枪口与车辆实时通讯，保持充电枪与车辆充电口的位置准确。
4.如权利要求1所述的新能源汽车无人充电方法，其特征在于：所述步骤004之后还包括以下步骤：
步骤005：当车辆电量饱和后，充电枪充电结束，进入步骤006；
步骤006：充电枪回到初始位置，任务结束。
5.一种新能源汽车无人充电系统，其特征在于：包括车辆(1)、停车位(2)、终端(3)、充电桩枪口系统(4)、感知系统(5)和远程终端服务器(6)，所述车辆(1)停在停车位(2)上，终端(3)位于车辆(1)内，所述充电桩枪口系统(4)设置在停车位(2)旁，且位于车辆(1)具有充电口的一侧，感知系统(5)设置在充电桩枪口系统(4)上，远程终端服务器(6) 与充电桩枪口系统(4)数据交互。
6.如权利要求5所述的新能源汽车无人充电系统，其特征在于：所述车辆(1)包含有电池管理系统(101)、电池通讯模块(102)和充电口(103)，用于将新能源汽车的电量信息与充电桩枪口系统(4)交互。
7.如权利要求5所述的新能源汽车无人充电系统，其特征在于：所述终端(3)包含有充电管理系统(301)和充电通讯模块(302)，通过充电管理系统(301)输入充电请求，通过充电通讯模块(302)与充电桩枪口系统(4)交互。
8.如权利要求5所述的新能源汽车无人充电系统，其特征在于：所述充电桩枪口系统(4)包含有充电枪通讯模块(401)、计算与存储单元(402)、电机驱动模块(403)和充电枪(404)，目的是实现枪口三个自由度的位置调节。
9.如权利要求5所述的新能源汽车无人充电系统，其特征在于：所述感知系统(5)包含有摄像头(501)、传感器单元(502)、硬件处理单元(503)和感知通讯模块(504)，用于感知车辆(1)的充电口的位置。
10.如权利要求5所述的新能源汽车无人充电系统，其特征在于：所述远程终端服务器(6)包含有通讯模块(601)及数据储存与管理模块(602)，用于储存调取数据。
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