CN110797943B - 充电方法、装置、服务器和充电系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种充电方法、装置、服务器和充电系统，其中，该方法包括：监控充电对象中待充电电池的电量；当该待充电电池的电量小于或者等于第一预设阈值时，将充电对象的对象标识添加至预设的充电队列；当到达充电对象的对象标识在充电队列中的排序位置时，将充电对象的待充电电池更换为已充电电池。本发明中，在充电队列中根据待充电电池的电量，对充电对象的对象标识进行排序，并根据排序顺序为充电对象更换电池，当充电对象更换电池后即可继续工作，在电池充电过程中充电对象无需等待，从而提高了充电效率和充电对象的利用率。

Description

充电方法、装置、服务器和充电系统

技术领域

本发明涉及电池系统技术领域，尤其是涉及一种充电方法、装置、服务器和充电系统。

背景技术

目前AGV(Automated Guided Vehicle，自动导引运输车)(也可称为移动机器人)及智能自动化设备被大量应用在电商、智能工厂等领域。相关技术中通常通过充电桩为移动机器人AGV进行充电，具体当AGV的电池电量低于阈值时，采用一对一的充电模式，即充电桩一次为一个AGV进行充电，每次充电需要1到2个小时，当有多个AGV需要充电或充电桩较少时，AGV还需要较长时间的排队等待，导致AGV的充电效率低，影响AGV的利用率。

发明内容

本发明的目的在于提供一种充电方法、装置、服务器、充电系统和计算机可读存储介质，以提高充电效率，从而提高设备的利用率。

第一方面，本发明实施例提供了一种充电方法，该方法应用于服务器，该服务器与充电对象通信连接；该充电对象中携带有待充电电池；该方法包括：监控充电对象中待充电电池的电量；当待充电电池的电量小于或者等于第一预设阈值时，将该充电对象的对象标识添加至充电队列中；当到达充电对象的对象标识在充电队列中的排序位置时，将充电对象中的待充电电池更换为已充电电池。

在可选的实施方式中，上述服务器还与充电设备通信连接；该充电设备中携带有多个已充电电池；上述将充电对象中的待充电电池更换为已充电电池的步骤，包括：判断该充电设备上是否有电量大于或者等于第二预设阈值的已充电电池；如果有，控制充电设备将充电对象中的待充电电池更换为电量大于或者等于第二预设阈值的已充电电池。

在可选的实施方式中，如果充电设备上有多个已充电电池的电量大于或者等于第二预设阈值，则控制充电设备将充电对象中的待充电电池更换为多个已充电电池中电量最大的已充电电池，或者，控制充电设备将充电对象中的待充电电池更换为多个已充电电池中距离充电对象最近的已充电电池。

在可选的实施方式中，上述方法还包括：如果充电设备上当前没有电量大于或者等于第二预设阈值的已充电电池，判断待充电电池的电量是否小于或者等于第三预设阈值；如果待充电电池的电量小于或者等于第三预设阈值，控制充电对象停止工作等待更换待充电电池。

在可选的实施方式中，上述方法还包括：如果待充电电池的电量大于第三预设阈值，控制充电对象继续工作。

在可选的实施方式中，上述将充电对象的对象标识添加至预设的充电队列中的步骤之后，上述方法还包括：如果待充电电池的电量小于或者等于第四预设阈值时，还未到达充电对象的对象标识在充电队列中的排序位置，控制充电对象停止工作等待更换待充电电池。

在可选的实施方式中，上述将充电对象的对象标识添加至充电队列中的步骤，包括：将充电对象的对象标识插入至充电队列中，与充电对象的待充电电池的电量相匹配的排序位置；其中，该充电队列中包括多个对象标识，该多个对象标识按照各自对应的充电对象的待充电电池的电量由少到多的顺序排列。

在可选的实施方式中，上述将充电对象中的待充电电池更换为已充电电池的步骤之后，上述方法还包括：将该充电对象对应的对象标识从充电队列中删除，以更新充电队列。

在可选的实施方式中，上述控制充电对象等待更换待充电电池的步骤，包括：控制充电对象到达预设的等待区域，以等待更换待充电电池。

在可选的实施方式中，上述监控充电对象中待充电电池的电量的步骤之前，该方法还包括：接收充电模式的选择指令；根据该选择指令对应的充电模式，调整第一预设阈值。

在可选的实施方式中，上述充电设备包括执行机构；该执行机构包括多个电池抓取单元；上述将充电对象中的待充电电池更换为已充电电池的步骤，包括：当充电对象到达指定位置时，控制执行机构通过多个电池抓取单元中处于空闲状态的电池抓取单元从充电对象取出待充电电池；控制多个电池抓取单元中携带有电量大于或者等于第二预设阈值的已充电电池的电池抓取单元，到达指定位置的对应位置，将电量大于或者等于第二预设阈值的已充电电池安装至充电对象上。

第二方面，本发明实施例提供一种充电装置，该装置设置于服务器，该服务器与充电对象通信连接；该充电对象中携带有待充电电池；该装置包括：监控模块，用于监控充电对象中待充电电池的电量；处理模块，用于当待充电电池的电量小于或者等于第一预设阈值时，将充电对象的对象标识添加至充电队列中；电池更换模块，用于当到达充电对象的对象标识在充电队列中的排序位置时，将充电对象中的待充电电池更换为已充电电池。

第三方面，本发明实施例提供一种服务器，该服务器包括处理设备和存储装置；该存储装置上存储有计算机程序，计算机程序在被处理设备运行时执行上述充电方法。

第四方面，本发明实施例提供一种充电系统，该充电系统包括充电对象、充电设备和上述服务器；该服务器分别与充电对象和充电设备通信连接；该服务器用于控制充电设备为充电对象充电。

第五方面，本发明实施例提供一种计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质上存储有计算机程序，该计算机程序被处理设备运行时执行上述充电方法。

本发明实施例带来了以下有益效果：

本发明实施例提供了一种充电方法，该方法应用于服务器，首先监控充电对象中待充电电池的电量；当待充电电池的电量小于或者等于第一预设阈值时，将该充电对象的对象标识添加至充电队列中；当到达充电对象的对象标识在充电队列中的排序位置时，将该充电对象中的待充电电池更换为已充电电池。本发明中，预设的充电队列中根据待充电电池的电量，对充电对象的对象标识进行排序，并根据排序顺序为充电对象更换电池，充电队列中的未排到更换电池的充电对象可继续工作，当充电对象更换电池后即可继续工作，在电池充电过程中充电对象无需等待，从而提高了充电效率，也进一步提高了充电对象的使用率。

本发明的其他特征和优点将在随后的说明书中阐述，或者，部分特征和优点可以从说明书推知或毫无疑义地确定，或者通过实施本发明的上述技术即可得知。

为使本发明的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施方式，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具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，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的附图。

图1为本发明实施例提供的相关技术中的一种充电场景示意图；

图2为本发明实施例提供的一种服务器的结构示意图；

图3为本发明实施例提供的一种充电方法的流程图；

图4为本发明实施例提供的另一种充电方法的流程图；

图5为本发明实施例提供的一种充电设备的结构示意图；

图6为本发明实施例提供的另一种充电设备的结构示意图；

图7为本发明实施例提供的另一种充电方法的流程图；

图8为本发明实施例提供的一种充电装置的结构示意图；

图9为本发明实施例提供的一种充电系统的结构示意图。

图标：001-充电桩；002-AGV；100-服务器；102-处理设备；104-存储装置；106-输入装置；108-输出装置；110-总线系统；50-充电机构；51-执行机构；500-电池抓取单元；501-充电接口；502-驱动单元；503-驱动轨道；504-支撑轨道；60-驱动轮；61-内轨道；62-外轨道；63-抓取臂；64-电池座；65-显示屏；80-监控模块；81-处理模块；82-电池更换模块；90-充电对象；91-充电设备。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，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。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动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。

为了便于理解，本实施例首先提供相关技术中的一种充电场景，如图1所示，该场景中通过充电桩001为移动机器人AGV002进行充电，采用一对一的充电模式，但当有多个待充电对象需要充电或充电桩001较少时，待充电对象需要较长时间的排队等待，导致待充电对象的充电效率低，影响待充电对象的利用率。基于此，本发明实施例提供了一种充电方法、装置、服务器和充电系统，该技术可以应用于各种充电对象的电池充电或者电池更换场景中，尤其是移动机器人AGV的充电场景中，以下对本发明实施例进行详细介绍。

实施例一：

首先，参照图2来描述用于实现本发明实施例的充电方法、装置、服务器和充电系统的示例服务器100。

如图2所示的一种服务器的结构示意图，服务器100包括一个或多个处理设备102、一个或多个存储装置104、输入装置106以及输出装置108，这些组件通过总线系统110和/或其它形式的连接机构(未示出)互连。应当注意，图2所示的服务器100的组件和结构只是示例性的，而非限制性的，根据需要，所述服务器也可以具有其他组件和结构。

所述处理设备102可以是网关，也可以为智能终端，或者是包含中央处理单元(CPU)或者具有数据处理能力和/或指令执行能力的其它形式的处理单元的设备，可以对所述服务器100中的其它组件的数据进行处理，还可以控制所述服务器100中的其它组件以执行期望的功能。

所述存储装置104可以包括一个或多个计算机程序产品，所述计算机程序产品可以包括各种形式的计算机可读存储介质，例如易失性存储器和/或非易失性存储器。所述易失性存储器例如可以包括随机存取存储器(RAM)和/或高速缓冲存储器(cache)等。所述非易失性存储器例如可以包括只读存储器(ROM)、硬盘、闪存等。在所述计算机可读存储介质上可以存储一个或多个计算机程序指令，处理设备102可以运行所述程序指令，以实现下文所述的本发明实施例中(由处理设备实现)的客户端功能以及/或者其它期望的功能。在所述计算机可读存储介质中还可以存储各种应用程序和各种数据，例如所述应用程序使用和/或产生的各种数据等。

所述输入装置106可以是用户用来输入指令的装置，并且可以包括键盘、鼠标、麦克风和触摸屏等中的一个或多个。

所述输出装置108可以向外部(例如，用户)输出各种信息(例如，图像或声音)，并且可以包括显示器、扬声器等中的一个或多个。

实施例二：

本实施例提供了一种充电方法，该方法应用于上述服务器；该服务器与充电对象通信连接；该充电对象中携带有待充电电池；如图3所示，该方法包括如下步骤：

步骤S302，监控充电对象中待充电电池的电量。

上述充电对象可以是电动车、移动机器人、扫地机器人等；其中，移动机器人可以是指装备有电磁、光学或视觉设备等自动导引装置，能够沿导航路径行驶，具有安全保护以及移动功能的机器人；该移动机器人可以是属于轮式、履带式、跳跃式、腿式、蛇形式、跳跃式以及复合式等移动形式的移动机器人；该移动机器人还可以是具有各种移载或搬运物品功能的运输车，如AGV。

服务器可以控制上述充电对象的行进路线以及行为，例如可以利用设置在地面上二维码、色带、电磁轨道等来指引其行进路线，还可以实时监控充电对象的运行状态和待充电电池的电量。在具体实现时，充电对象可以根据充电需求主动向服务器上报待充电电池的电量，该充电需求可以是待充电电池的电量达到了预设的电量值。

步骤S304，当上述待充电电池的电量小于或者等于第一预设阈值时，将该充电对象的对象标识添加至充电队列中。

上述第一预设阈值可以根据用户需求人为设定，也可以根据当前的选择的预设的充电模式确定；该充电模型可以包括闲时模式、忙时模式、一般模式等，每种模式中设置的第一预设阈值不同，以满足不同的工作场景，例如，在闲时模式可以将第一预设阈值设置为电池总电量的15％，在忙时模式将第一预设阈值设置为电池总电量的30％，在一般模式将第一预设阈值设置为电池总电量的20％。

每一个充电对象都对应有唯一的对象标识，该对象标识可以是一串字符、数字或者字母等，也可以是充电对象的编号，例如，有20个充电对象时，可以将它们编号为01～20。

上述充电队列可以存储待充电电池的电量小于或者等于第一预设阈值的充电对象对应的对象标识；该充电队列中可以按照对象标识对应的充电对象的待充电电池的电量的多少进行排列，也可以按照添加对象标识的时间进行排列，一般情况下，率先对将排队靠前的对象标识对应的充电对象的待充电电池进行更换。

步骤S306，当到达上述充电对象的对象标识在充电队列中的排序位置时，将该充电对象中的待充电电池更换为已充电电池。

上述排序位置可以是充电对象的对象标识在充电队列中排队的位置，当充电队列中的对象标识对应的充电对象中的待充电电池更换为已充电电池后，充电队列中对象标识的排队位置将更新，也可以理解为在充电队列中删除该充电对象对应的对象标识，并将充电队列中剩余的对象标识的排序位置向前移动一位。在充电对象对应的对象标识的排序位置的前面，没有排队的对象标识，也即是充电对象的对象标识在充电队列中的排序位置时，将该排序位置上的对象标识对应的充电对象的待充电电池更换为已充电电池。

在具体实现时，当未到达上述充电对象的对象标识在充电队列中的排序位置时，充电对象将继续工作，直到到达其对象标识在充电队列中的排序位置，或者该充电对象的待充电电池的电量到达了指定电量值，该充电对象将停止工作前往指定地点(如充电设备附近的排队区域)等待更换电池。本发明实施例提供了一种充电方法，首先监控充电对象中待充电电池的电量；当待充电电池的电量小于或者等于第一预设阈值时，将该充电对象的对象标识添加至充电队列中；当到达充电对象的对象标识在充电队列中的排序位置时，将该充电对象中的待充电电池更换为已充电电池本发明中，预设的充电队列中根据待充电电池的电量，对充电对象的对象标识进行排序，并根据排序顺序为充电对象更换电池，充电队列中的未排到更换电池的充电对象可继续工作，当充电对象更换电池后即可继续工作，在电池充电过程中充电对象无需等待，从而提高了充电效率，也进一步提高了充电对象的使用率。

实施例三：

本发明实施例还提供另一种充电方法，该方法在上述实施例所述方法的基础上实现；该方法应用于服务器，该服务器还与充电设备通信连接，该充电设备中携带有多个已充电电池；该方法重点描述将充电对象中的待充电电池更换为已充电电池的具体过程(如下步骤S408-步骤S410)；如图4所示，该方法包括如下步骤：

步骤S402，监控充电对象中待充电电池的电量。

步骤S404，当上述待充电电池的电量小于或者等于第一预设阈值时，将该充电对象的对象标识添加至充电队列中。

步骤S406，判断是否到达上述充电对象的对象标识在充电队列中的排序位置；如果是，执行步骤S408；否则，执行步骤S412；

步骤S408，判断充电设备上是否有电量大于或者等于第二预设阈值的已充电电池；如果有，执行步骤S410；如果没有执行步骤S412。

上述充电设备中携带的已充电电池可以是已充电一段时间但尚未充满电的电池，也可以是已充满电的电池。上述第二预设阈值可以是根据需求设定的，例如，可以设置为已充电电池的满电电量，也可以设置为满电电量的95％、或者90％等。

步骤S410，控制充电设备将上述充电对象中的待充电电池更换为电量大于或者等于第二预设阈值的已充电电池；结束。

在具体实现时，充电设备上可以携带有多个已充电电池，当充电设备上有一个已充电电池的电量大于或者等于第二预设阈值时，即可为充电对象更换待充电电池。如果充电设备上有多个已充电电池的电量大于或者等于第二预设阈值，则控制充电设备将充电对象中的待充电电池更换为多个已充电电池中电量最大的已充电电池，或者，控制充电设备将充电对象中的待充电电池更换为多个已充电电池中距离充电对象最近的已充电电池。当有多个已充电电池的电量大于或者等于第二预设阈值时，选择多个已充电电池中电池量最大的已充电电池可以保证充电对象的工作时间和工作效率；选择距离充电对象最近的已充电电池，可以提高充电设备更换电池的速度，从而也保证了充电对象的工作效率。应理解，当有多个已充电电池的电量大于或者等于第二预设阈值时，也可以从该多个已充电电池中任意选择一个已充电电池更换待充电电池，本实施例对此不予限定。

在具体实现时，上述充电设备包括：充电机构和执行机构；该执行机构包括多个电池抓取单元；该电池抓取单元上设置有充电接口；该电池抓取单元携带已充电电池；该充电接口与充电机构连接；上述步骤S410，可以通过下述步骤10-11实现：

步骤10，当充电对象到达指定位置时，控制执行机构通过多个电池抓取单元中处于空闲状态的电池抓取单元从充电对象取出待充电电池，使用处于空闲状态的电池抓取单元上设置的充电接口，通过该充电机构为待充电电池充电。

步骤11，控制多个电池抓取单元中携带有电量大于或者等于第二预设阈值的已充电电池的电池抓取单元到达指定位置的对应位置，将电量大于或者等于第二预设阈值的已充电电池安装至充电对象上。

上述充电机构的具体形式可以是充电桩，该充电桩可以固定在地面，可以安装于公共建筑(公共楼宇、商场、公共停车场等)和居民小区停车场或充电站内。

上述执行机构可以将充电对象的待充电电池取出，并将已充电电池安装在充电对象中。其中，执行机构包括多个电池抓取单元，例如，该电池抓取单元可以是电磁吸合式装置或者卡扣式装置等，当电池抓取单元为电磁吸合式装置时，可以通过电磁吸力将待充电电池从充电对象中取出；当电池抓取单元为卡扣式装置时，可以用卡扣与待充电电池连接，以将待充电电池从充电对象中拽出。应理解，电池抓取单元还可以是其他能够实现电池抓取和放置的装置，例如具有抓取和放置电池功能的机械手臂等，本发明实施例对此不予限定。

在一些实施例中，上述多个电池抓取单元中至少有一个电池抓取单元处于空闲状态，也即是至少有一个电池抓取单元未携带已充电电池。每个电池抓取单元上都设置有一个充电接口，该充电接口可以与充电机构通过多根电线连接(例如，3根)，使充电机构通过多根电线向充电接口输送电能，以为待充电电池充电。

上述指定位置可以是与充电设备的执行机构相邻的位置。例如，指定位置可以是地面上圈定的特殊位置，该特殊位置可以设置有特定标识，例如，该特定标识可以是二维码、方框或者特定颜色的区域(例如，黄色区域)等。充电对象可以根据特定标识寻找到指定位置。处于空闲状态的电池抓取单元可以对准指定位置的对应位置，当充电对象到达指定位置时，处于空闲状态的抓取单元将抓取待充电电池，将该待充电电池从充电对象中取出，并通过充电接口为待充电电池充电。上述指定位置的对应位置可以指充电对象中放置待充电电池的位置。

当待充电电池取出后，执行机构控制多个电池抓取单元移动，以将取出待充电电池的电池抓取单元移动至另一位置，将携带有已充电电池的电池抓取单元移动至指定位置的对应位置，并将携带的已充电电池安装在充电对象上。携带有已充电电池的电池抓取单元可以为一个，也可以为多个；当有多个携带有已充电电池的电池抓取单元时，可以从中选取与取出待充电电池的电池抓取单元距离最近的电池抓取单元，可以选取携带的已充电电池为满电状态的电池抓取单元，也可以选取多个携带有已充电电池的电池抓取单元中的任意一个，并将选取的电池抓取单元上携带的已充电电池安装在充电对象中。

参见图5所示的一种充电设备的结构示意图，该充电设备包括充电机构50和执行机构51；该执行机构51包括多个电池抓取单元500；该电池抓取单元500上设置有充电接口501；该充电接口501与上述充电机构50连接。图5中执行机构还包括驱动单元502；多个电池抓取单元500设置在驱动单元502上；该驱动单元502用于带动电池抓取单元500移动。

上述驱动单元502通常可以将取出待充电电池的电池抓取单元500移开指定位置的对应位置，同时，将携带有已充电电池的电池抓取单元500移至指定位置的对应位置，以使携带有已充电电池的电池抓取单元500可以将已充电电池放入充电对象中。

具体地，上述驱动单元502包括驱动轨道503和支撑轨道504；该驱动轨道503与电池抓取单元500固定连接；该支撑轨道504与电池抓取单元500滑动连接；该驱动轨道503用于带动电池抓取单元500移动；该支撑轨道504用于支撑上述电池抓取单元500。该支撑轨道504的下表面通常固定在地面上，上表面通常与所有的电池抓取单元500滑动连接，以支撑电池抓取单元500；上述驱动轨道503的上表面上固定有所有的电池抓取单元500，下表面通常设置有轮子或者制动装置，以使驱动轨道503可以转动或者移动，从而带动电池抓取单元500转动或移动。上述驱动轨道503和支撑轨道504可以为环形轨道，可以为长条形轨道(例如，传送带状轨道)，也可以为矩形轨道。

图5所示的充电设备可以将电池的更换时间控制在几分钟内，极大地减少了充电对象排队等待充电的时间，同时可以提升充电对象的使用率。

在图5所示充电设备的基础上，还提供了另一种充电设备，如图6所示，图6中的驱动轨道503和支撑轨道504均为环形轨道；该驱动轨道503和支撑轨道504同心设置；充电机构50设置在驱动轨道503和支撑轨道504的圆心位置。该同心设置是指驱动轨道503和支撑轨道504转动时，是围绕同一个圆心转动的，该圆心也即是充电机构50所处的位置。

图6中的驱动轨道503上安装有驱动轮60；该驱动轮60上设置有轮毂电机；该轮毂电机提供驱动力带动驱动轮60转动。该轮毂电机可以在电池抓取单元500取出充电对象的待充电电池后，提供驱动力，带动驱动轮转动，以使携带有已充电电池的电池抓取单元500移动至指定位置的对应位置。该驱动轮60通常与地面接触，而驱动轨道503不与地面接触，该驱动轮60可以带动驱动轨道503转动，也可以带动驱动轨道503上的电池抓取单元转动。

图6中的支撑轨道504包括同心设置的内轨道61和外轨道62；该内轨道61的半径小于外轨道62的半径；该驱动轨道503设置在内轨道61和外轨道62之间。在一些实施例中，驱动轨道503与内轨道61和外轨道62不接触，内轨道61和外轨道62可以限制驱动轨道503的转动范围，也即是将驱动轨道503的转动范围限定在内轨道61和外轨道62之间。该内轨道61和外轨道62均可以支撑电池抓取单元500，以使电池抓取单元500的设置更加稳定。而且多个电池抓取单元500等间距设置在充电机构50周围，形成圆环形的结构，有利于减小充电设备占用的空间。

图6中的电池抓取单元500包括抓取臂63和电池座64；充电接口501设置在电池座64上；该抓取臂63与充电机构50连接；该抓取臂63用于将待充电电池从充电对象中取出，将待充电电池放置在电池座64上；该抓取臂63还用于将电池座上的已充电电池安装在充电对象中。该电池座64通常与上述驱动轨道503固定连接。

上述抓取臂63通常可以通过电磁吸力和卡扣的方式与充电对象中的待充电电池接触，以将该待充电电池取出，并放置在电池座64上。图6中的长方体为电池，其中，正在拖拽的电池为待充电电池，放置在电池座64上的电池为已充电电池。图6中抓取臂与待充电电池接触，并向充电机构50的方向拖拽，以将该待充电电池从充电对象中取出。

上述抓取臂的数量通常与电池座的数量相同，也即抓取臂与电池座有一一对应关系，如图6所示，该充电设备设置有8个电池座和8个抓取臂；在一些实施例中，该充电设备上预留一个或多个处于空闲状态的电池座和抓取臂，用于从充电对象中取出待充电电池。当充电设备上同时预留多个处于空闲状态的电池座和抓取臂时，可以同时为多个充电对象更换电池，极大提升了充电设备的利用率。如图6中预留了一个处于空闲状态的电池座，且其他7个电池座上都放置有已充电电池。

在具体实现时，上述抓取臂63和电池座64沿着轨道延伸方向的垂直方向设置，也即是抓取臂63和电池座64的设置方向与轨道的切线垂直。该设置方式可以节省设备的占用空间，也方便抓取臂63从待充电设备中抓取待充电电池。

可选地，上述抓取臂63为可伸缩机构；该可伸缩机构的一端与充电机构50固定连接，该可伸缩机构的另一端为自由端；该可伸缩机构的自由端用于与待充电电池或已充电电池连接。当电池座64上携带有已充电电池时，该抓取臂处于缩回状态；当抓取臂处于空闲状态时，该抓取臂处于伸出状态。

当待充电电池完全放置在电池座64上时，该驱动轮60上的轮毂电机为驱动轮60提供驱动力，以通过驱动轮60带动转动驱动轨道503上的电池座64转动，将距离上述抓取待充电电池的抓取臂63最近的、携带的电量大于或者等于第二预设阈值的已充电电池的抓取臂63转动至指定位置，上述控制器将驱动该指定位置的抓取臂63将满电电池推入充电对象中，以使充电对象可以正常工作，此时，该充电设备完成了对充电对象电池的更换，并等待下一个充电对象到达指定位置。

在一些实施例中，该充电设备可以同时为多个充电对象更换电池，例如，该充电设备上有两个处于空闲状态的电池抓取单元，且有至少两个电池抓取单元携带有已充电电池时，可以实现同时为两个充电对象更换电池，从而可以极大提升了充电设备的利用率。

在一些实施例中，上述抓取臂的一端与充电机构可移动连接，该抓取臂的另一端为自由端；该充电机构内设容纳空间，该容纳空间用于放置抓取臂，该抓取臂的自由端用于与待充电电池或已充电电池连接。上述控制器可以控制抓取臂的可移动端推动该抓取臂，例如，将处于空闲状态的抓取臂从充电机构的容纳空间中推出，以使其与待充电电池连接；再将该抓取臂向充电机构的方向拖拽，将待充电电池放置在电池座上；当待充电电池与电池座上的充电接口贴合时，停止对抓取臂的拖拽，此时抓取臂停留在容纳空间中；在已充电电池安装于充电对象时，从充电机构的容纳空间中推出抓取臂，以通过该抓取臂将充电座上的已充电电池推至充电对象内。

在具体实现时，上述充电设备还包括：显示屏65；服务器可方法通过显示屏65显示多个电池抓取单元500的工作状态、已充电电池的电量和型号、以及充电对象的待充电电池的电量和型号。

上述显示屏65还可以显示多个电池抓取单元500中哪些电池抓取单元携带有已充电电池，哪些电池抓取单元处于空闲状态，也可以显示电池抓取单元上携带的已充电电池的电量。在一些实施例中，该显示屏65可以为触摸显示屏，用户可根据个人需求点击触摸显示屏中人机交互界面的触发选项，选择某一个处于空闲状态的电池抓取单元抓取待充电电池，或者选择某一个携带有已充电电池的电池抓取单元将其携带的已充电电池安装在充电对象中。管理人员也可以根据显示屏65上显示的充电对象的待充电电池的电量和型号对充电对象进行故障排查，例如，哪些型号的电池与充电对象不匹配。

步骤S412，判断上述待充电电池的电量是否小于或者等于第三预设阈值；如果是，执行步骤S414；否则，执行步骤S416。

步骤S414，控制上述充电对象停止工作等待更换待充电电池；结束。

步骤S416，控制上述充电对象继续工作；执行步骤S408。

上述第三预设阈值通常小于第一预设阈值，该第三预设阈值也可以称为告警电量阈值，当充电对象的待充电电池到达告警电量阈值时，将控制充电对象停止工作。可选地，当充电对象的待充电电池的电量下降到告警电量阈值时，还可以发出报警信号(如警报声、语音提示、灯光提示等)以提示工作人员。该第三预设阈值可以根据用户需求人为设定，也可以根据当前的选择的预设的充电模式确定，例如，在闲时模式可以将第三预设阈值设置为电池总电量的5％，在忙时模式将第三预设阈值设置为电池总电量的15％，在一般模式将第三预设阈值设置为电池总电量的10％。

在具体实现时，当充电对象的待充电电池的电量小于或者等于第一预设阈值，但未到达充电对象的对象标识在充电队列中的排序位置时，服务器将控制充电对象继续工作；在该充电对象继续工作的过程中，如果到达充电对象的对象标识在充电队列中的排序位置时，则为该充电对象更换电池；如果监控到充电对象的待充电电池小于或者等于第三预设阈值时，还没有到达充电对象的对象标识在充电队列中的排序位置，或者充电设备上还没有大于或者等于第二预设阈值的已充电电池，则将控制该充电对象等待更换电池；在等待更换电池的过程中，该充电对象可以停止当前工作，也可以前往指定地点等待更换电池。

上述充电方法中，当到达充电对象的对象标识在充电队列中的排序位置时，判断充电设备上是否有电量大于或者等于第二预设阈值的已充电电池；如果有电量大于或者等于第二预设阈值的已充电电池，控制充电设备将充电对象中的待充电电池更换为电量大于或者等于第二预设阈值的已充电电池。该方式可以将电池的更换时间控制在几分钟内，极大地减少了充电对象排队等待充电的时间，同时可以提升充电对象的使用率。

实施例四：

本发明实施例还提供另一种充电方法，该方法在上述实施例所述方法的基础上实现；该方法重点描述将充电对象的对象标识添加至充电队列中的具体过程(如下步骤S704)；如图7所示，该方法包括如下步骤：

步骤S702，监控充电对象中待充电电池的电量。

在具体实现时，在步骤S702之前，可以通过下述步骤20-21调整第一预设阈值和第三预设阈值：

步骤20，接收充电模式的选择指令。通常用户可以更具现场的工作情况触发不同的充电模式，该充电模式包括闲时模式、一般模式、忙时模式、自定义模式等；其中，闲时模式、一般模式和忙时模式的第一预设阈值和第三预设阈值可以是固定值；自定义模式的第一预设阈值和第三预设阈值可以根据需求设定。在具体实现时，服务器的图像显示界面中有相应充电模式对应的触发控件，当用户触发相应的控件时，即会形成选择指令。

步骤21，根据上述选择指令对应的充电模式，调整第一预设阈值和第三预设阈值。在调整好第一预设阈值和第三预设阈值后，可根据该阈值监控充电对象的待充电电池的电量。

在具体实现时，在工作现场的不繁忙的时候，可以选择闲时模式或者一般模式，也可以选择自定义模式；其中，闲时模式和一般模式的第一预设阈值和第三预设阈值相对于忙时模式的低，且在选择自定义模式时，可将第一预设阈值和第三预设阈值设置为较低值，以减少待充电电池的充电次数，有利于待充电电池的使用寿命。在工作现场繁忙的情况下，可以选择忙时模式或者自定义模式，在选择自定义模式时，可以将第一预设阈值和第三预设阈值设置为较高值，以保证工作的充电对象的综合电量储备，从而可以计划应对即将到来的工作高峰。基于上述描述，调整预设预试的方式可以帮助用户设置适宜自身的高效运行的充电策略，提高场景效率及效能储备。

步骤S704，当上述待充电电池的电量小于或者等于第一预设阈值时，将该充电对象的对象标识插入至充电队列中，与该充电对象的待充电电池的电量相匹配的排序位置；其中，该充电队列中包括多个对象标识，该多个对象标识按照各自对应的充电对象的待充电电池的电量由少到多的顺序排列。

在充电队列中，可根据充电对象的待充电电池的电量的多少进行排序，如按照电量由少到多的顺序排序。假设充电队列中有5个对象标识，分别为03、09、16、28和33，对应的电池电量分别对20％、13％、18％、15％和10％，那么上述对象标识在充电队列中的排序为33、09、28、16、03，当有一个电池电量为25％的充电对象的对象标识25进入充电队列时，将该对象标识25放入03后；如果有一个电池电量为16％的充电对象02的对象标识02进入充电队列时，将该对象标识02插入到对象标识16的前面。

在没有到达充电对象的对象标识在充电队列中的排序位置时，该充电对象将持续工作，在工作的过程中会消耗一定的电池电量，根据工作任务的不同，单位时间内充电对象消耗的电池电量不同，此时，在充电队列中会根据对象标识对应的充电对象的电池电量更新排序位置，以保证在充电序列中电池电量最少的充电对象的对象标识排序在最前面，也即是首先为电池电量最少的充电对象更换电池。

步骤S706，判断是否到达上述充电对象的对象标识在充电队列中的排序位置；如果是，执行步骤S708；否则，执行步骤S710；

步骤S708，将上述充电对象中的待充电电池更换为已充电电池；结束。

步骤S710，判断上述待充电电池的电量是否小于或者等于第四预设阈值，如果是，执行步骤S712；否则，执行步骤S714。

步骤S712，控制上述充电对象停止工作等待更换待充电电池。

上述第四预设阈值可以与上述实施例中的第三预设阈值相同，也可以不同。该第四预设阈值小于第一预设阈值，当充电对象的待充电电池的电量达到第四预设阈值时，该充电对象将停止工作等待更换待充电电池。该第四预设阈值可以根据用户需求人为设定，也可以根据当前的选择的预设的充电模式确定。

在具体实现时，上述步骤S712可以通过下述方式实现：控制充电对象到达预设的等待区域，以等待更换待充电电池。该预设的等待区域通常是充电设备附近的区域，在充电对象等待的过程中，为了防止充电对象执行的工作任务中断，需要该充电对象停止工作。

步骤S714，控制上述充电对象继续工作；执行步骤S706。

可选地，还可以根据不同的充电模式设置不同的第二预设阈值。例如，在闲时模式时第二预设阈值可以设置的比较高，这样由于更换的电池电量更多可减少充电对象更换电池的频次。在忙时模式第二预设阈值可以设置的比较低，这样能够让充电对象的待充电电池及时得到更换，更快的投入到工作中，有利于尽快完成繁忙的工作。

上述充电方法，可根据现场工作情况，选择不同的充电模式，从而设置不同第一预设阈值、第二预设阈值和第三预设阈值，实现了电池更换可控化、智能化和可定制化，丰富了充电的应用场景；同时，该方法在电池充电过程中充电对象无需长时间等待，从而提高了充电对象的使用效率。

实施例五：

对应于上述方法实施例，本发明实施例提供了一种充电装置，该装置设置于服务器，该服务器与充电对象通信连接；该充电对象中携带有待充电电池；如图8所示，该装置包括：

监控模块80，用于监控充电对象中待充电电池的电量。

处理模块81，用于当上述待充电电池的电量小于或者等于第一预设阈值时，将该充电对象的对象标识添加至充电队列中。

电池更换模块82，用于当到达充电对象的对象标识在充电队列中的排序位置时，将充电对象中的待充电电池更换为已充电电池。

具体地，上述服务器还与充电设备通信连接；该充电设备中携带有多个已充电电池；上述电池更换模块82，还用于：判断充电设备上是否有电量大于或者等于第二预设阈值的已充电电池；如果有，控制该充电设备将充电对象中的待充电电池更换为电量大于或者等于第二预设阈值的已充电电池。

具体地，如果充电设备上有多个已充电电池的电量大于或者等于第二预设阈值，则控制充电设备将充电对象中的待充电电池更换为多个已充电电池中电量最大的已充电电池，或者，控制充电设备将充电对象中的待充电电池更换为多个已充电电池中距离充电对象最近的已充电电池。

进一步地，上述电池更换模块82，还用于：如果充电设备上当前没有电量大于或者等于第二预设阈值的已充电电池，判断待充电电池的电量是否小于或者等于第三预设阈值；如果待充电电池的电量小于或者等于第三预设阈值，控制充电对象停止工作等待更换待充电电池。

进一步地，上述电池更换模块82，还用于：如果待充电电池的电量大于第三预设阈值，控制充电对象继续工作。

进一步地，上述处理模块81之后，该装置还包括判断模块，用于：如果待充电电池的电量小于或者等于第四预设阈值时，还未到达充电对象的对象标识在充电队列中的排序位置，控制充电对象停止工作等待更换待充电电池。

具体地，上述控制充电对象等待更换待充电电池的步骤可以通过下述方式实现：控制充电对象到达预设的等待区域，以等待更换待充电电池。

进一步地，处理模块81，还用于：将充电对象的对象标识插入至充电队列中，与充电对象的待充电电池的电量相匹配的排序位置；其中，该充电队列中包括多个对象标识，该多个对象标识按照各自对应的充电对象的待充电电池的电量由少到多的顺序排列。

具体地，上述处理模块81之后，该装置还包括队列更新模块，用于：将该充电对象对应的对象标识从充电队列中删除，以更新充电队列。进一步地，上述监控模块80，用于之前，该装置还包括：阈值调整模块，用于：接收充电模式的选择指令；根据选择指令对应的充电模式，调整第一预设阈值。

具体地，上述充电设备包括执行机构；该执行机构包括多个电池抓取单元；上述电池更换模块82，用于：当充电对象到达指定位置时，控制执行机构通过多个电池抓取单元中处于空闲状态的电池抓取单元从充电对象取出待充电电池；控制多个电池抓取单元中携带有电量大于或者等于第二预设阈值的已充电电池的电池抓取单元到达指定位置的对应位置，将电量大于或者等于第二预设阈值的已充电电池安装至充电对象上。

上述充电装置，首先监控充电对象中待充电电池的电量；当待充电电池的电量小于或者等于第一预设阈值时，将该充电对象的对象标识添加至充电队列中；当到达充电对象的对象标识在充电队列中的排序位置时，将该充电对象中的待充电电池更换为已充电电池。本发明中，预设的充电队列中根据待充电电池的电量，对充电对象的对象标识进行排序，并根据排序顺序为充电对象更换电池，充电队列中的未排到更换电池的充电对象可继续工作，当充电对象更换电池后即可继续工作，在电池充电过程中充电对象无需等待，从而提高了充电效率，也进一步提高了充电对象的使用率。

实施例六：

本发明实施例提供了一种服务器，该服务器包括：处理设备和存储装置；该存储装置上存储有计算机程序，该计算机程序在被处理设备运行时执行上述充电方法。

所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的服务器的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。

进一步，本实施例还提供了一种充电系统，参见图9所示，该充电系统包括充电对象90、服务器100和充电设备91；该服务器100分别与充电对象90和充电设备91通信连接；该服务器100用于控制充电设备91为充电对象90充电，具体实现可参见方法实施例，在此不再赘述。

进一步，本实施例还提供了一种计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质上存储有计算机程序，该计算机程序被处理设备运行时执行上述充电方法。

本发明实施例所提供的一种充电方法、装置、服务器和充电系统的计算机程序产品，包括存储了程序代码的计算机可读存储介质，所述程序代码包括的指令可用于执行前面方法实施例中所述的方法，具体实现可参见方法实施例，在此不再赘述。

所述功能如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (12)

1.一种充电方法，其特征在于，所述方法应用于服务器，所述服务器与充电对象通信连接；所述充电对象中携带有待充电电池；所述方法包括：

监控所述充电对象中待充电电池的电量；

当所述待充电电池的电量小于或者等于第一预设阈值时，将所述充电对象的对象标识添加至充电队列中；对所述充电对象的对象标识进行排序，并根据排序顺序为所述充电对象更换电池，所述充电队列中的未排到更换电池的充电对象继续工作；

当到达所述充电对象的对象标识在所述充电队列中的排序位置时，将所述充电对象中的待充电电池更换为已充电电池；

所述服务器还与充电设备通信连接；所述充电设备中携带有多个已充电电池；所述将所述充电对象中的待充电电池更换为已充电电池的步骤，包括：

判断所述充电设备上是否有电量大于或者等于第二预设阈值的已充电电池；

如果有，控制所述充电设备将所述充电对象中的待充电电池更换为所述电量大于或者等于第二预设阈值的已充电电池；

所述方法还包括：

如果所述充电设备上当前没有电量大于或者等于所述第二预设阈值的已充电电池，判断所述待充电电池的电量是否小于或者等于第三预设阈值；

如果所述待充电电池的电量小于或者等于所述第三预设阈值，控制所述充电对象停止工作等待更换所述待充电电池；

如果所述待充电电池的电量大于所述第三预设阈值，控制所述充电对象继续工作。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，如果所述充电设备上有多个已充电电池的电量大于或者等于所述第二预设阈值，则控制所述充电设备将所述充电对象中的待充电电池更换为所述多个已充电电池中电量最大的已充电电池，或者，控制所述充电设备将所述充电对象中的待充电电池更换为所述多个已充电电池中距离所述充电对象最近的已充电电池。

3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，将所述充电对象的对象标识添加至预设的充电队列中的步骤之后，所述方法还包括：

如果所述待充电电池的电量小于或者等于第四预设阈值时，还未到达所述充电对象的对象标识在所述充电队列中的排序位置，控制所述充电对象停止工作等待更换所述待充电电池。

4.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，将所述充电对象的对象标识添加至充电队列中的步骤，包括：

将所述充电对象的对象标识插入至所述充电队列中与所述充电对象的待充电电池的电量相匹配的排序位置；其中，所述充电队列中包括多个所述对象标识，多个所述对象标识按照各自对应的充电对象的待充电电池的电量由少到多的顺序排列。

5.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，将所述充电对象中的待充电电池更换为已充电电池的步骤之后，所述方法还包括：

将所述充电对象对应的对象标识从所述充电队列中删除，以更新所述充电队列。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述控制所述充电对象等待更换所述待充电电池的步骤，包括：控制所述充电对象到达预设的等待区域，以等待更换所述待充电电池。

7.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，监控所述充电对象中待充电电池的电量的步骤之前，所述方法还包括：

接收充电模式的选择指令；

根据所述选择指令对应的充电模式，调整所述第一预设阈值。

8.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述充电设备包括执行机构；所述执行机构包括多个电池抓取单元

所述将所述充电对象中的待充电电池更换为已充电电池的步骤，包括：

当所述充电对象到达指定位置时，控制所述执行机构通过所述多个电池抓取单元中处于空闲状态的电池抓取单元从所述充电对象取出所述待充电电池；

控制所述多个电池抓取单元中携带有电量大于或者等于所述第二预设阈值的已充电电池的电池抓取单元，到达所述指定位置的对应位置，将所述电量大于或者等于第二预设阈值的已充电电池安装至所述充电对象上。

9.一种充电装置，其特征在于，所述装置设置于服务器，所述服务器与充电对象通信连接；所述充电对象中携带有待充电电池；所述装置包括：

监控模块，用于监控所述充电对象中待充电电池的电量；

处理模块，用于当所述待充电电池的电量小于或者等于第一预设阈值时，将所述充电对象的对象标识添加至充电队列中；对所述充电对象的对象标识进行排序，并根据排序顺序为所述充电对象更换电池，所述充电队列中的未排到更换电池的充电对象继续工作；

电池更换模块，用于当到达所述充电对象的对象标识在所述充电队列中的排序位置时，将所述充电对象中的待充电电池更换为已充电电池；

所述服务器还与充电设备通信连接；所述充电设备中携带有多个已充电电池；所述电池更换模块，还用于：判断所述充电设备上是否有电量大于或者等于第二预设阈值的已充电电池；如果有，控制所述充电设备将所述充电对象中的待充电电池更换为所述电量大于或者等于第二预设阈值的已充电电池；

所述电池更换模块，还用于：如果所述充电设备上当前没有电量大于或者等于所述第二预设阈值的已充电电池，判断所述待充电电池的电量是否小于或者等于第三预设阈值；

如果所述待充电电池的电量小于或者等于所述第三预设阈值，控制所述充电对象停止工作等待更换所述待充电电池；

如果所述待充电电池的电量大于所述第三预设阈值，控制所述充电对象继续工作。

10.一种服务器，其特征在于，所述服务器包括：处理设备和存储装置；

所述存储装置上存储有计算机程序，所述计算机程序在被所述处理设备运行时执行如权利要求1至8任一项所述的充电方法。

11.一种充电系统，其特征在于，所述充电系统包括充电对象、充电设备和权利要求10所述的服务器；所述服务器分别与所述充电对象和所述充电设备通信连接；所述服务器用于控制所述充电设备为所述充电对象充电。

12.一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质上存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理设备运行时执行权利要求1至8任一项所述的充电方法。

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