CN110341532A - 一种agv自动充电管控系统及方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种AGV自动充电管控系统及方法，涉及AGV控制系统技术领域。本发明的方案中，实现在AGV不充电时，AGV刷板及充电桩刷块不带电，功耗低，安全性好；AGV刷板与充电桩刷块接触采用位置确认和电压检测双重检测方式，确保了充电桩输出端上电前AGV刷板与充电机输出端刷块接触，防止了异常状态下上电出现短路问题，更加安全可靠；采用总控调度台做充电控制，可监控多个AGV与充电桩状态，使资源分布更合理高效，并且AGV充电过程中状态全程可控，功能性好安全性高。

Description

一种AGV自动充电管控系统及方法
技术领域
本发明涉及AGV控制系统技术领域，具体涉及一种AGV自动充电管控系统及方法。
背景技术
AGV是一种无人自动导引车辆，为了长时间处于工作状态，自动充电是其重要功能之一。AGV自动充电通常是AGV移动至充电位置使其刷板与充电桩刷块接触进行充电，目前存在未充电前充电桩或AGV刷板带电的安全隐患、AGV刷板与充电桩刷块接触检测方法单一不可靠的问题。此外，大多数AGV与充电桩没有通信握手，AGV只能主动停止充电，这样AGV会直接采用接触器断开大电流充电电路，长期使用会减小接触器寿命，其安全性低。
发明内容
(一)要解决的技术问题
本发明要解决的技术问题是：如何实现一种安全可靠、AGV的充电接触器寿命长的AGV自动充电管控系统及方法。
(二)技术方案
为了解决上述技术问题，本发明提供了一种AGV自动充电管控系统，包括总控调度台、AGV及充电桩；
所述总控调度台用于下发路径导航指令给AGV，并控制AGV的充电接触器通断；
所述AGV包括充电接触器通断、电源、刷板，该充电接触器用于控制AGV的电源正负与电源外部充电刷板两极的通断，所述AGV将其位置信息、充电状态信息反馈给调度台；
所述充电桩包括刷块、充电机和电压检测传感器，所述刷块两极与充电桩内部充电机输出正负极相连，同时接到电压检测传感器，充电桩用于实时获取其刷块两极电压，一方面监控充电状态下当前电源的电压情况，另一方面判断AGV在自动充电过程中AGV的刷板与充电桩刷块是否可靠接触；充电桩将其各种状态信息反馈至总控调度台；
所述总控调度台还用于控制充电桩的启停，充电桩启动则其刷块上电，停止则其刷块不带电。
优选地，所述总控调度台具体用于：在AGV处于空闲状态时，总控调度台根据AGV电量及系统任务状态对AGV进行管控，AGV电量值L<H<F，当AGV电量小于L时，AGV不能执行系统任务，只能去充电，总控调度台分配最优的充电桩给AGV，下发指令使AGV行驶至充电桩并充电，AGV进入充电状态；当AGV电量大于L且小于H时，系统存在任务需要执行时总控调度台指派AGV执行任务，任务完成后AGV恢复到空闲状态；系统不存在需要执行的任务时，总控调度台指派AGV去充电；当充至AGV电量大于H时，若有系统任务，则执行系统任务，若无系统任务，则进行充电，AGV充电后会置为充电状态，充至AGV电量达到H并且系统有可执行任务时，总控调度台停止AGV充电，并指派其任务执行，若充至AGV电量达到H但无系统任务则继续充电，当AGV电量达到F时为满电量，总控调度台停止AGV充电，将AGV置为空闲状态。
优选地，所述总控调度台与AGV采用无线通信方式连接。
本发明还提供了一种利用所述的系统实现的AGV自动充电管控方法，包括以下步骤：
在AGV处于空闲状态时，总控调度台根据AGV电量及系统任务状态对AGV进行管控，AGV电量值L<H<F，当AGV电量小于L时，AGV不能执行系统任务，只能去充电，总控调度台分配最优的充电桩给AGV，下发指令使AGV行驶至充电桩并充电，AGV进入充电状态；当AGV电量大于L且小于H时，AGV电量不高但能够执行系统任务，系统存在任务需要执行时总控调度台指派AGV执行任务，任务完成后AGV恢复到空闲状态；系统不存在需要执行的任务时，总控调度台指派AGV去充电；当充至AGV电量大于H时，若有系统任务，则执行系统任务，若无系统任务，则进行充电，AGV充电后会置为充电状态，充至AGV电量达到H并且系统有可执行任务时，总控调度台停止AGV充电，并指派其任务执行，若充至AGV电量达到H但无系统任务则继续充电，当AGV电量达到F时为满电量，总控调度台停止AGV充电，将AGV置为空闲状态。
优选地，在AGV处于空闲状态时，其充电接触器断开，刷板两极不带电；充电桩未启动充电前，其刷块两极也不带电；AGV在未充电情况下AGV充电过程为：
A1、所述总控调度台发现有AGV满足充电条件后，采用A*寻路算法生成到达所有空闲充电桩的路径，从中选出最短的充电路径发送给AGV；
A2、AGV收到总控调度台的充电指令后，沿充电路径导航至目标充电桩位置，并打开充电接触器，AGV的刷板两极与电源正负接通，带有电压；
A3、所述总控调度台确认AGV到达充电位置后，此时AGV刷板与充电桩刷块已接触，下发开启充电指令给对应的充电桩，充电桩检测此时充电桩刷块上是否有合理电压，有合理电压则启动充电机充电，若AGV未按预期到达充点位置或充电桩刷块上未检测到电压时则产生报警：AGV刷板与充电桩刷块接触异常；
A4、充电桩开机，在充电机充电后充电过程完成。
优选地，采用A*寻路算法生成到达所有空闲充电桩的路径。
优选地，当AGV需要停止充电时，由充电桩主动停止充电，AGV的充电接触器断开时已无充电电流，其断电过程为：
B1、所述总控调度台向充电桩发送断电指令，充电桩关闭充电机，其刷块两极不再有输出电压；
B2、所述总控调度台得到充电桩已停止充电的反馈后，下发指令给AGV断开充电接触器，此时AGV刷板两极不再有电压，充电过程停止。
(三)有益效果
本发明的方案中，实现了在AGV不充电时，AGV刷板及充电桩刷块不带电，功耗低，安全性好；AGV刷板与充电桩刷块接触采用位置确认和电压检测双重检测方式，确保了充电桩输出端上电前AGV刷板与充电机输出端刷块接触，防止了异常状态下上电出现短路问题，更加安全可靠；采用总控调度台做充电控制，可监控多个AGV与充电桩状态，使资源分布更合理高效，并且AGV充电过程中状态全程可控，功能性好安全性高。
附图说明
图1为本发明的AGV自动充电调度管控原理图。
具体实施方式
为使本发明的目的、内容、和优点更加清楚，下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。
本发明提出了一种AGV自动充电管控系统，包括总控调度台、AGV端及充电桩。总控调度台实时监控多台AGV与充电桩的状态，需要充电的AGV会由总控调度台分配最近的空闲充电桩并控制AGV与充电桩完成充电，总控调度台会根据系统任务状态、AGV电量来管理AGV充电，保证AGV高效完成任务；充电前AGV刷板与充电桩刷块均不带电，功耗低，避免了安全隐患；充电桩开启充电前AGV刷板与充电桩刷块是否接触采用AGV位置确认和刷板电压检测双重检测，更加安全可靠。
本发明提供的一种AGV自动充电管控系统包括总控调度台、AGV及充电桩。其中，总控调度台与AGV采用无线通信方式连接；
所述总控调度台用于下发路径导航指令给AGV，并控制AGV的充电接触器通断；
所述AGV包括充电接触器通断、电源、刷板(充电刷板)，该充电接触器用于控制AGV的电源正负与电源外部充电刷板两极的通断，所述AGV将其各种状态(包括位置信息、充电状态等)信息反馈给调度台；
所述充电桩包括刷块、充电机和电压检测传感器，所述刷块两极与充电桩内部充电机输出正负极相连，同时接到电压检测传感器，充电桩用于实时获取其刷块两极电压，一方面监控充电状态下当前电源的电压情况，另一方面判断AGV在自动充电过程中AGV的刷板与充电桩刷块是否可靠接触；充电桩将其各种状态信息反馈至总控调度台；
所述总控调度台还用于控制充电桩的启停(充电桩启动则其刷块上电，停止则其刷块不带电)；
所述总控调度台具体用于：在AGV处于空闲状态时，总控调度台根据AGV电量及系统任务状态对AGV进行管控，如图1所示，AGV电量值L<H<F，当AGV电量小于L时，AGV不能执行系统任务，只能去充电，总控调度台分配最优的充电桩给AGV，下发指令使AGV行驶至充电桩并充电，AGV进入充电状态；当AGV电量大于L且小于H时，AGV电量不高但能够执行系统任务，系统存在任务需要执行时总控调度台指派AGV执行任务，任务完成后AGV恢复到空闲状态；系统不存在需要执行的任务时，总控调度台指派AGV去充电；当充至AGV电量大于H时，AGV电量充足，若有系统任务，则执行系统任务，若无系统任务，则进行充电，AGV充电后会置为充电状态，充至AGV电量达到H并且系统有可执行任务时，总控调度台停止AGV充电，并指派其任务执行，若充至AGV电量达到H但无系统任务则继续充电，当AGV电量达到F时为满电量，总控调度台停止AGV充电，将AGV置为空闲状态；
本发明还提供了一种利用上述系统实现AGV自动充电管控的方法，参考图1，包括以下步骤：
在AGV处于空闲状态时，总控调度台根据AGV电量及系统任务状态对AGV进行管控，如图1所示，AGV电量值L<H<F，当AGV电量小于L时，AGV不能执行系统任务，只能去充电，总控调度台分配最优的充电桩给AGV，下发指令使AGV行驶至充电桩并充电，AGV进入充电状态；当AGV电量大于L且小于H时，AGV电量不高但能够执行系统任务，系统存在任务需要执行时总控调度台指派AGV执行任务，任务完成后AGV恢复到空闲状态；系统不存在需要执行的任务时，总控调度台指派AGV去充电；当充至AGV电量大于H时，AGV电量充足，若有系统任务，则执行系统任务，若无系统任务，则进行充电，AGV充电后会置为充电状态，充至AGV电量达到H并且系统有可执行任务时，总控调度台停止AGV充电，并指派其任务执行，若充至AGV电量达到H但无系统任务则继续充电，当AGV电量达到F时为满电量，总控调度台停止AGV充电，将AGV置为空闲状态；
其中，在AGV处于空闲状态时，其充电接触器断开，刷板两极不带电；充电桩未启动充电前，其刷块两极也不带电；AGV在未充电情况下AGV充电过程为：
A1、所述总控调度台发现有AGV满足充电条件后，采用A*寻路算法生成到达所有空闲充电桩的路径，从中选出最短的充电路径发送给AGV；
A2、AGV收到总控调度台的充电指令后，沿充电路径导航至目标充电桩位置(充电位置)，并打开充电接触器，AGV的刷板两极与电源正负接通，带有电压；
A3、所述总控调度台确认AGV到达充电位置(AGV刷板与充电桩刷块已接触)后，下发开启充电指令给对应的充电桩，充电桩检测此时充电桩刷块上是否有合理电压，有合理电压则启动充电机充电，若AGV未按预期到达充点位置或充电桩刷块上未检测到电压时则产生报警：AGV刷板与充电桩刷块接触异常；从而实现了位置确认与刷板电压检测双重检测，更加安全可靠；
A4、充电桩开机，在充电机充电后充电过程完成。
其中，当AGV需要停止充电时，由充电桩主动停止充电，AGV的充电接触器断开时已无充电电流，其断电过程为：
B1、所述总控调度台向充电桩发送断电指令，充电桩关闭充电机，其刷块两极不再有输出电压；
B2、所述总控调度台得到充电桩已停止充电的反馈后，下发指令给AGV断开充电接触器，此时AGV刷板两极不再有电压，充电过程停止。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变形，这些改进和变形也应视为本发明的保护范围。

Claims (8)

1.一种AGV自动充电管控系统，其特征在于，包括总控调度台、AGV及充电桩；
所述总控调度台用于下发路径导航指令给AGV，并控制AGV的充电接触器通断；
所述AGV包括充电接触器通断、电源、刷板，该充电接触器用于控制AGV的电源正负与电源外部充电刷板两极的通断，所述AGV将其位置信息、充电状态信息反馈给调度台；
所述充电桩包括刷块、充电机和电压检测传感器，所述刷块两极与充电桩内部充电机输出正负极相连，同时接到电压检测传感器，充电桩用于实时获取其刷块两极电压，一方面监控充电状态下当前电源的电压情况，另一方面判断AGV在自动充电过程中AGV的刷板与充电桩刷块是否可靠接触；充电桩将其各种状态信息反馈至总控调度台；
所述总控调度台还用于控制充电桩的启停，充电桩启动则其刷块上电，停止则其刷块不带电。
2.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述总控调度台具体用于：在AGV处于空闲状态时，总控调度台根据AGV电量及系统任务状态对AGV进行管控，AGV电量值L<H<F，当AGV电量小于L时，AGV不能执行系统任务，只能去充电，总控调度台分配最优的充电桩给AGV，下发指令使AGV行驶至充电桩并充电，AGV进入充电状态；当AGV电量大于L且小于H时，系统存在任务需要执行时总控调度台指派AGV执行任务，任务完成后AGV恢复到空闲状态；系统不存在需要执行的任务时，总控调度台指派AGV去充电；当充至AGV电量大于H时，若有系统任务，则执行系统任务，若无系统任务，则进行充电，AGV充电后会置为充电状态，充至AGV电量达到H并且系统有可执行任务时，总控调度台停止AGV充电，并指派其任务执行，若充至AGV电量达到H但无系统任务则继续充电，当AGV电量达到F时为满电量，总控调度台停止AGV充电，将AGV置为空闲状态。
3.如权利要求1或2所述的系统，其特征在于，所述总控调度台与AGV采用无线通信方式连接。
4.一种利用如权利要求1至3中任一项所述的系统实现的AGV自动充电管控方法，其特征在于，包括以下步骤：
在AGV处于空闲状态时，总控调度台根据AGV电量及系统任务状态对AGV进行管控，AGV电量值L<H<F，当AGV电量小于L时，AGV不能执行系统任务，只能去充电，总控调度台分配最优的充电桩给AGV，下发指令使AGV行驶至充电桩并充电，AGV进入充电状态；当AGV电量大于L且小于H时，AGV电量不高但能够执行系统任务，系统存在任务需要执行时总控调度台指派AGV执行任务，任务完成后AGV恢复到空闲状态；系统不存在需要执行的任务时，总控调度台指派AGV去充电；当充至AGV电量大于H时，若有系统任务，则执行系统任务，若无系统任务，则进行充电，AGV充电后会置为充电状态，充至AGV电量达到H并且系统有可执行任务时，总控调度台停止AGV充电，并指派其任务执行，若充至AGV电量达到H但无系统任务则继续充电，当AGV电量达到F时为满电量，总控调度台停止AGV充电，将AGV置为空闲状态。
5.如权利要求4所述的方法，其特征在于，在AGV处于空闲状态时，其充电接触器断开，刷板两极不带电；充电桩未启动充电前，其刷块两极也不带电；AGV在未充电情况下AGV充电过程为：
A1、所述总控调度台发现有AGV满足充电条件后，采用A*寻路算法生成到达所有空闲充电桩的路径，从中选出最短的充电路径发送给AGV；
A2、AGV收到总控调度台的充电指令后，沿充电路径导航至目标充电桩位置，并打开充电接触器，AGV的刷板两极与电源正负接通，带有电压；
A3、所述总控调度台确认AGV到达充电位置后，此时AGV刷板与充电桩刷块已接触，下发开启充电指令给对应的充电桩，充电桩检测此时充电桩刷块上是否有合理电压，有合理电压则启动充电机充电，若AGV未按预期到达充点位置或充电桩刷块上未检测到电压时则产生报警：AGV刷板与充电桩刷块接触异常；
A4、充电桩开机，在充电机充电后充电过程完成。
6.如权利要求5所述的方法，其特征在于，采用A*寻路算法生成到达所有空闲充电桩的路径。
7.如权利要求5所述的方法，其特征在于，当AGV需要停止充电时，由充电桩主动停止充电，AGV的充电接触器断开时已无充电电流，其断电过程为：
B1、所述总控调度台向充电桩发送断电指令，充电桩关闭充电机，其刷块两极不再有输出电压；
B2、所述总控调度台得到充电桩已停止充电的反馈后，下发指令给AGV断开充电接触器，此时AGV刷板两极不再有电压，充电过程停止。
8.一种AGV控制系统，其特征在于，包括如权利要求1或2或3所述的管控系统。
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