CN109849862A - 电池安放定位系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种电池安放定位系统，其包括：电池转运装置、电池架、相机和控制单元；电池转运装置包括：轿厢、框架和驱动装置，轿厢设于框架中并能够沿着框架上下移动，驱动装置用于驱动轿厢移动，相机设于轿厢上；电池架在面对电池转运装置的表面设有定位标识；控制单元电连接于相机和驱动装置并根据相机拍摄的画面控制驱动装置的运转。该电池安放定位系统通过相机拍摄的画面判断轿厢是否移动到准确位置，从而控制驱动单元将轿厢移动到准确位置，从而使得轿厢的移动位置精确，而且相机的成本低于激光设备，使得换电设备的成本降低。

Description

电池安放定位系统

技术领域

本发明涉及一种换电站领域，特别涉及一种电池安放定位系统。

背景技术

目前，汽车尾气的排放仍然是环境污染问题的重要因素，为了治理汽车尾气，人们研制出了天然汽车、氢燃料汽车、太阳能汽车和电动汽车以替代燃油型汽车。而其中最具有应用前景的是电动汽车。目前的电动汽车主要包括直充式和快换式两种。

快换式的电动汽车一般在换电站中进行电池更换，电池从电动汽车上卸下后，需要通过电池转运装置将其放置在相应的电池架上进行充电。这时，电池转运装置需要进行定位以将电池准确地送到电池架上选定的仓位。现有常见的定位方法是利用激光进行定位，但是激光定位所需设备成本较高，且精度只能控制在正负2mm左右，达不到电池转运装置高精度的定位需求。

发明内容

本发明要解决的技术问题是为了克服现有技术定位方法成本高、精确度低的缺陷，提供一种成本地、精确度高的电池安放定位系统。

本发明是通过下述技术方案来解决上述技术问题：

一种电池安放定位系统，其包括：电池转运装置、电池架、相机和控制单元；

电池转运装置包括：轿厢、框架和驱动装置，轿厢设于框架中并能够沿着框架上下移动，驱动装置用于驱动轿厢移动，相机设于轿厢上；

电池架在面对电池转运装置的表面设有定位标识；

控制单元电连接于相机和驱动装置并根据相机拍摄的定位标识的位置控制驱动装置的运转。

优选地，电池安放定位系统还包括一存储单元，存储单元电连接于控制单元，存储单元用于存储基准画面，控制单元对比基准画面中的定位标识的位置和相机拍摄的定位标识的位置，并根据对比结果，控制驱动装置的运转。

优选地，电池架的每一层设有一个定位标识。

优选地，电池架的每一层的定位标识设置成：当轿厢移动到电池架的该层的对应位置时，该层的定位标识正对相机。

优选地，定位标识为穿孔。

优选地，电池转运装置还包括伸缩叉，伸缩叉设于轿厢并能够从轿厢中伸出或缩回轿厢。

优选地，相机包括外壳、无反光玻璃、光源和摄像头，摄像头和光源设于外壳内，无反光玻璃设于摄像头的前方并连接于外壳。

优选地，相机通过一支架与轿厢连接。

优选地，驱动装置为无刷电机。

优选地，相机设于轿厢的侧面。

本发明的积极进步效果在于：该电池安放定位系统通过相机拍摄的定位标识的位置判断轿厢是否移动到准确位置，从而控制驱动单元将轿厢移动到准确位置，从而使得轿厢的移动位置精确，而且相机的成本低于激光设备，使得换电设备的成本降低。

附图说明

图1为本发明的优选实施例的电池安放定位系统的模块示意图。

图2为本发明的优选实施例的电池架和电池转运装置的立体结构示意图。

图3为本发明的优选实施例的电池转运装置的立体结构示意图。

附图标记说明：

电池安放定位系统10

电池转运装置11

轿厢12

框架13

伸缩叉14

驱动装置15

电池架16

定位标识17

相机18

控制单元19

存储单元20

具体实施方式

下面结合附图，通过实施例的方式进一步说明本发明，但并不因此将本发明限制在所述的实施例范围之中。

如图1所示，电池安放定位系统10包括：电池转运装置11、电池架16、相机18、控制单元19和存储单元20。

如图2-3所示，电池转运装置11包括：轿厢12、框架13、伸缩叉14和驱动装置15。轿厢12设于框架13中并能够沿着框架13上下移动，驱动装置15用于驱动轿厢12移动，相机18设于轿厢12的侧面。伸缩叉14设于轿厢12并能够从轿厢12中伸出或缩回轿厢12，以取放电池。

相机18通过一支架与轿厢12连接。在其他实施例中，相机18也可以设置在轿厢12的底面或顶面等位置，只要相机18能够拍摄到下述的电池架16的定位标识17。相机18包括外壳、无反光玻璃、光源和摄像头，摄像头和光源设于外壳内，无反光玻璃设于摄像头的前方并连接于外壳。相机18也可以采用市售的可以进行电信号传输的其他相机18。

电池架16为多层结构并且在面对电池转运装置11的表面设有定位标识17。在本实施例中，定位标识17为穿孔。穿孔不会产生反射，因此使用穿孔作为定位标识17，在拍摄的图片中对比度较大，易于辨识。当然，也可以使用其他图案或结构作为定位标识17。

在本实施例中，仅设置了一个定位标识17。在其他实施例中，可以在电池架16的每一层设有一个定位标识17。并且，电池架16的每一层的定位标识17设置成：当轿厢12移动到电池架16的该层的对应位置时，该层的定位标识17正对相机18。这样有利于提高定位精度。

控制单元19电连接于相机18和驱动装置15并根据相机18拍摄的定位标识的位置控制驱动装置15的运转。相机18通过有线或无线连接方式与控制单元19电连接。控制单元19可以控制相机18的拍摄并且可以根据摄像背景光度控制相机18的光源亮度，相机18拍摄到的图片信息传输到电子控制单元19。

驱动装置15优选为无刷电机，无刷电机可以根据接收到的电信号改变自身的转动速度和方向。驱动装置15也通过有线或无线连接方式与控制单元19电连接。控制单元19可以为包含该电池安放定位系统10的换电站的主控柜，也可以是单独设置的控制单元，具体可以采用硬件电路和计算机程序实现。

存储单元20电连接于控制单元19，存储单元20用于存储基准画面，控制单元19对比基准画面中的定位标识的位置和相机18拍摄的画面中的定位标识的位置，并根据对比结果，控制驱动装置15的运转。具体地，控制单元19通过比对放大相片位图格子(定位标识17)与基准相片位图格子的误差，确认格子位移量，并将该格子位移量转化为伺服电机(本实施例中的驱动装置15)的脉冲量，一般一个位图格子误差转化为5个脉冲量。

存储单元20可以包括一个或多个非易失性存储单元，例如磁硬盘、光学存储盘等等。

以下简要描述该电池安放定位系统10的工作方式。

首先，在存储单元20中存储预先拍摄的基准画面，该基准画面为电池转运装置11的轿厢12上升到电池架16的每一层的对应位置的画面，在该对应位置，电池转运装置11正好能够通过伸缩叉14将电池存放到该层中或从该层中取出电池。

在将电池转运装置11中的电池存放到电池架16的预定层中时，控制单元19先控制驱动装置15将轿厢12移动到对应电池架16中的预定层的高度，实际上升的高度可能与需要上升的高度存在一定误差，然后控制单元19控制相机18拍摄照片，通过对比拍摄的画面和存储单元20中预存的该对应位置的画面，具体地，对比定位标识17在两个画面中的位置误差，根据该误差，确定轿厢12需要调整的高度，然后控制单元19控制驱动电机将轿厢12移动到对应该层的精确高度，之后，控制单元19控制伸缩叉14的动作，将电池存放到电池架16的预定层中。

电池转运装置11从电池架16的预定层中取电池的过程与上述过程类似，不再赘述。

该电池安放定位系统10通过相机18拍摄的定位标识17的位置判断轿厢12是否移动到准确位置，从而控制驱动单元将轿厢12移动到准确位置，从而使得轿厢12的移动位置精确，而且相机18的成本低于激光设备，使得换电设备的成本降低。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

虽然以上描述了本发明的具体实施方式，但是本领域的技术人员应当理解，这仅是举例说明，本发明的保护范围是由所附权利要求书限定的。本领域的技术人员在不背离本发明的原理和实质的前提下，可以对这些实施方式作出多种变更或修改，但这些变更和修改均落入本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种电池安放定位系统，其特征在于，其包括：电池转运装置、电池架、相机和控制单元；

所述电池转运装置包括：轿厢、框架和驱动装置，所述轿厢设于所述框架中并能够沿着所述框架上下移动，所述驱动装置用于驱动所述轿厢移动，所述相机设于所述轿厢上；

所述电池架在面对所述电池转运装置的表面设有定位标识；

所述控制单元电连接于所述相机和所述驱动装置并根据所述相机拍摄的定位标识的位置控制所述驱动装置的运转。

2.如权利要求1所述的电池安放定位系统，其特征在于，所述电池安放定位系统还包括一存储单元，所述存储单元电连接于所述控制单元，所述存储单元用于存储基准画面，所述控制单元对比所述基准画面中的定位标识的位置和所述相机拍摄的画面中的定位标识的位置，并根据对比结果，控制所述驱动装置的运转。

3.如权利要求1所述的电池安放定位系统，其特征在于，所述电池架的每一层设有一个所述定位标识。

4.如权利要求3所述的电池安放定位系统，其特征在于，所述电池架的每一层的定位标识设置成：当所述轿厢移动到所述电池架的该层的对应位置时，该层的所述定位标识正对所述相机。

5.如权利要求1所述的电池安放定位系统，其特征在于，所述定位标识为穿孔。

6.如权利要求1所述的电池安放定位系统，其特征在于，所述电池转运装置还包括伸缩叉，所述伸缩叉设于所述轿厢并能够从所述轿厢中伸出或缩回所述轿厢。

7.如权利要求1所述的电池安放定位系统，其特征在于，所述相机包括外壳、无反光玻璃、光源和摄像头，所述摄像头和光源设于所述外壳内，所述无反光玻璃设于所述摄像头的前方并连接于所述外壳。

8.如权利要求1所述的电池安放定位系统，其特征在于，所述相机通过一支架与所述轿厢连接。

9.如权利要求1所述的电池安放定位系统，其特征在于，所述驱动装置为无刷电机。

10.如权利要求1所述的电池安放定位系统，其特征在于，所述相机设于所述轿厢的侧面。