CN111332141A - 一种充电方法和机械臂授电系统 - Google Patents

Abstract

本申请提供一种充电方法和机械臂授电系统，方法包括：获取待充电车辆的图像信息；依据所述图像信息识别所述待充电车辆的受电头，获取所述受电头的位置；基于所述受电头的位置调节机械臂授电系统的授电头的位置；判断所述授电头与所述受电头是否电连接，如果是，控制所述授电头对车载电池进行充电；充电结束后，对所述授电头断电；当所述授电头断电后，控制所述授电头移动，使其与所述受电头断开连接，实现了大功率充电情况下授电头与受电头的自动对接。

Description

一种充电方法和机械臂授电系统

技术领域

本发明涉及汽车技术领域，具体涉及一种用于对汽车进行充电的充电方法和机械臂授电系统。

背景技术

大功率快速充电是汽车充电行业发展的必然趋势，要实现大功率充电就要保证充电接口与受电接口之间有足够大的连接接触面积，并且通过载流足够大的导体来实现电动汽车和充电设备间的能量传输。满足上述条件的导体和连接方案只能做的大而重，很难靠人力实现车辆和充电设备的电气连接。因此，如何实现大功率充电时导体和车辆充电接口之间的连接，成为本领域技术人员亟待解决的技术问题之一。

发明内容

有鉴于此，本发明实施例提供一种充电方法和机械臂授电系统，以实现大功率充电时，充电导体和车辆充电接口之间的连接。

为实现上述目的，本发明实施例提供如下技术方案：

一种充电方法，包括：

获取待充电车辆的图像信息；

依据所述图像信息识别所述待充电车辆的受电头，获取所述受电头的位置；

基于所述受电头的位置通过机械臂调节机械臂授电系统的授电头的位置，所述授电头设置在所述机械臂的自由端；

判断所述授电头与所述受电头是否电连接，如果是，控制所述授电头对车载电池进行充电；

充电结束后，对所述授电头断电；

当所述授电头断电后，控制所述授电头移动，使其与所述受电头断开连接。

优选的，上述充电方法中，还包括：

将所述待充电车辆的图像信息发送至车载控制器。

优选的，上述充电方法中，判断所述授电头与所述受电头是否电连接，包括：

判断所述授电头上的压力传感器的压力值是否大于预设压力值，如果是，表明所述授电头与受电头已经建立物理连接；

当所述压力传感器的压力值大于预设压力值后，通过导引状态检测电路判断所述授电头与受电头之间是否电连接。

优选的，上述充电方法中，所述授电头与所述受电头电连接后，控制所述授电头对车载电池进行充电之前，还包括：

判断所述授电头的供电电源是否具备充电条件，如果具备，与所述待充电车辆的电池管理系统进行通信，对所述受电头与授电头之间进行绝缘检测，当绝缘检测通过时执行后续动作。

优选的，上述充电方法中，依据功率输出规则控制所述授电头对车载电池进行充电，包括：

与所述待充电车辆的电池管理器进行数据交互，获取所述电池管理器的请求输出功率，依据所述请求输出功率调节所述授电头的输出功率并对车载电池进行充电。

优选的，上述充电方法中，依据所述图像信息识别所述待充电车辆的受电头之前，还包括：

基于测距传感器和测速传感器判断充电位内的车辆是否处于静止状态，如果是，将所述车辆认定为待充电车辆。

一种机械臂授电系统，包括：

机械臂控制系统、充电控制器、机械臂和能量输出系统；

所述机械臂控制系统，用于采集充电位内的待充电车辆的图像信息，依据所述图像信息识别所述待充电车辆的受电头，获取所述受电头的位置，基于所述受电头的位置通过机械臂调节机械臂授电系统的授电头的位置，所述授电头设置在所述机械臂的自由端；当获取到所述充电控制器输出的复位信号时，控制所述机械臂复位；

所述充电控制器，用于判断所述授电头与所述受电头是否电连接，如果是，控制所述授电头对车载电池进行充电；充电结束后，控制所述能量输出系统对所述授电头断电；当所述授电头断电后，向所述机械臂控制系统输出复位信号；

所述能量输出系统，用于依据所述充电控制器输出的控制信号通过授电头和受电头对所述车载电池充电。

优选的，上述机械臂授电系统中，还包括：

通信模块，用于与所述待充电车辆的车载控制器进行数据交互；

所述机械臂控制系统内设置有图像采集装置，所述图像采集装置用于采集充电位内的待充电车辆的图像信息，并通过所述通信模块将所述图像信息发送至车载控制器。

优选的，上述机械臂授电系统中，所述充电控制器在判断所述授电头与所述受电头是否电连接时，具体用于：

判断所述授电头上的压力传感器的压力值是否大于预设压力值，如果是，表明所述授电头与受电头已经建立物理连接；

当所述压力传感器的压力值大于预设压力值后，通过导引状态检测电路判断所述授电头与受电头之间是否电连接。

优选的，上述机械臂授电系统中，所述充电控制器在判断授电头与所述受电头电连接后，控制所述授电头对车载电池进行充电之前，还用于：

判断所述授电头的供电电源是否具备充电条件，如果具备，与所述待充电车辆的电池管理系统进行通信，对所述受电头与授电头之间进行绝缘检测，当绝缘检测通过时执行后续动作。

优选的，上述机械臂授电系统中，所述充电控制器控制所述授电头对车载电池进行充电，具体用于：

与所述待充电车辆的电池管理器进行数据交互，获取所述电池管理器的请求输出功率，依据所述请求输出功率调节所述授电头的输出功率。

优选的，上述机械臂授电系统中，还包括：

测距传感器和测速传感器，用于判断充电位内的车辆是否处于静止状态，如果是，将所述车辆认定为待充电车辆，向所述机械臂控制系统输出触发信号，以启动所述机械臂控制系统。

优选的，上述机械臂授电系统中，还包括：

垂直设置的支撑立柱；

所述机械臂的固定端与所述支撑立柱的顶端相连，且所述机械臂的固定端可在所述支撑立柱的顶端转动，以使得所述机械臂可环绕所述支撑立柱运动。

基于上述技术方案，本发明实施例提供的技术方案，在对待充电车辆进行充电时，获取待充电车辆的图像信息，由所述图像信息识别所述待充电车辆的受电头，并确定所述受电头的位置，基于所述受电头的位置调节机械臂授电系统的授电头的位置，从而实现了大功率充电情况下授电头与受电头的自动对接。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例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，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，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，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1为本申请实施例公开的一种充电方法的流程示意图；

图2为本申请实施例公开的机械臂授电系统的模块结构示意图；

图3为本申请实施例公开的组装后的机械臂授电系统的主视图；

图4为本申请实施例公开的组装后的机械臂授电系统的俯视图；

图5为本申请实施例公开的机械臂授电系统详细结构示意图。

具体实施方式

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，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做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。

参见图1，本申请公开了一种充电方法，包括：

步骤S101：获取待充电车辆的图像信息；

在本申请实施例公开的技术方案中，当车辆停止在充电位上以后，将车辆认定为待充电车辆，此时，通过图像采集装置采集所述待充电车辆的图像信息；

在实际使用过程中，在执行本申请实施例公开的充电方法之前，还需要待充电车辆与充电场站的管理系统建立通信，通信连接可以在车辆进入充电场站时建立，具体的，待充电车辆驶入充电场站时，场站门禁系统验证车辆的同时识别车辆信息，场站门禁系将识别到的车辆信息发送给所述管理系统，所述管理系统根据车辆识别信息获取所述待充电车辆的车载无线系统的通信地址，建立待充电车辆与场站充电管理系统的无线通信连接。

当所述待充电车辆与场站充电管理系统建立通信连接以后，场站充电管理系统可以通过无线通信的方式向进入的车辆推荐充电位。

当待充电车辆行驶至充电位且车辆静止后，司机可将停车充电确认信号传输至所述管理系统，以提示待充电车辆就位，所述管理系统发送控制指令使机械臂授电系统执行充电，即，获取待充电车辆的图像信息以及后续动作；

当然，本申请也可以通过传感器检测的方式，检测充电位上是否具有待充电车辆，当具有待充电车辆时获取待充电车辆的图像信息，具体过程为：基于测距传感器和测速传感器判断充电位内是否有车辆停入，且停入的车辆保持在静止状态，如果是，将所述充电位内的车辆认定为待充电车辆。

步骤S102：依据所述图像信息识别所述待充电车辆的受电头，获取所述受电头的位置；

在本步骤中，当获取到待充电车辆的图像信息以后，可以通过目标识别的方式由所述图像信息中获取所述待充电车辆的受电头，获取所述受电头的位置，以便于控制所述授电头移动至所述待充电车辆的受电头对应的位置处。

步骤S103：基于所述受电头的位置调节所述授电头的位置；

在本步骤中，当所述待充电车辆的受电头的位置确认以后，依据所述受电头的位置、通过机械臂调节机械臂授电系统的授电头的位置，使得所述授电头能够与所述受电头对接，其中，所述授电头设置在所述机械臂的自由端；

在本申请实施例公开的技术方案中，在调节所述授电头的位置时，可以直接将所述受电头与所述授电头对接。

步骤S104：判断所述授电头与所述受电头是否电连接，如果是，执行步骤S105；

步骤S105：控制所述授电头对车载电池进行充电；

具体的，充电过程可以包括：步骤S1和S2；

S1、依据第一预设功率输出规则控制所述授电头对车载电池进行预充；

在本步骤中，对所述待充电车辆预充之前，需要判断所述授电头与受电头之间是否可靠连接，如果是，对所述待充电车辆进行预充动作，对待充电车辆进行预充的目的在于，在正式充电前将机械臂授电系统输电线路的电压升高至和待充电车辆的车载电池电压接近的一值，当然，也可以是将机械臂授电系统输电线路的电压升高至待充电车辆的车载电池电压值，这是因为，如果机械臂授电系统输电线路电压与车载电池电压之间的电压差过高，会导致充电系统向车载电池正常充电的瞬间有电流冲击，容易损坏车载电池。当然，在进行预充时，可由所述待充电车辆端获取所述待充电车辆的预充参数，依据所述预充参数确定所述待充电车辆的预充功率，记为第一预设功率，依据所述第一预设功率控制所述授电头对车载电池进行预充；

在本申请实施例公开的技术方案中，防止待充电车辆在授电头和受电头连接的状态下控制车辆驶离充电位，可以将所述待充电车辆的图像信息发送至车载控制器，所述车载控制器通过图像显示装置向司机展示所述待充电车辆的图像信息，司机可以通过该图像信息判断授电头和受电头是否存在连接，当两者断开连接时，司机可以驶离充电位。

在本步骤中，在判断所述授电头与所述受电头是否电连接时，可以通过设置在所述授电头上的压力传感器和导引状态检测电路判断两者是否可靠连接，具体的，判断所述授电头上的压力传感器的压力值是否大于预设压力值，如果是，表明所述授电头与所述受电头已经建立物理连接，当物理连接建立后，过导引状态检测电路判断所述授电头与受电头之间是否电连接，其中，所述压力传感器设置于所述授电头面向受电头的一侧，当两者物理连接时，所述压力传感器输出的压力值大于预设压力值。

进一步的，为了保证充电过程的安全可靠，本步骤中，所述授电头与所述受电头电连接后，对车载电池进行充电或预充之前，还可以判断所述授电头的供电电源是否具备充电条件，如果具备，与所述待充电车辆的电池管理系统进行通信，对所述受电头与授电头之间进行绝缘检测，当绝缘检测通过时执行后续动作，如果不具备充电条件，例如，电网电压不稳，则表明不具备充电条件，或者是绝缘检测未通过时，输出对应的故障信息。

S2、预充结束后，依据功率输出规则控制所述授电头对车载电池进行充电；

本步骤中，所述功率可以为与待充电车辆的电池管理系统进行数据交互后获取到的充电功率，具体的，所述机械臂授电系统与所述待充电车辆的电池管理器进行数据交互，获取所述电池管理器依据车辆的当前电池储能状态输出的请求输出功率，机械臂授电系统依据所述请求输出功率调节所述授电头的输出功率，对车载电池进行充电。在该过程中，预充成功后控制机械臂授电系统的主接触器闭合，使得机械臂授电系统开始正式充电流程并保持，直到充电结束条件满足。充电过程中充电控制器负责与电池管理系统进行状态和需求交互，请求满足电池管理系统的能量输出要求，依据该能量输出要求控制机械臂授电系统的交直流模块矩阵的输出功率，并通过所述授电头输出给受电头。

步骤S106：充电结束后，对所述授电头断电；

当车载电池电压达到设定值后表明满足充电结束条件，或者接收到强制断电命令后，表明满足充电结束条件，该强制断电命令可以通过司机由待充电车辆的车载控制器发出，也可以由场站管理系统发出，当满足充电结束条件后，切断所述授电头的电力输出，当然，为了泄掉机械臂授电系统的残留电压，还可以通过泄放电路泄放授电系统的残压，以保证电气线路上电力迅速衰减至安全范围。

步骤S107：当所述授电头断电后，通过所述机械臂控制所述授电头移动，使其与所述受电头断开连接；

通过所述机械臂控制所述授电头移动指的是将所述授电头移动至初始位置。

通过上述方案，本申请实施例公开的充电方法中，充电过程中依据所述受电头的位置自动调节授电头位置，无需人工移动授电头，实现了大功率充电时，授电接口和车辆充电接口的连接。

进一步的，当授电头与所述受电头断开以后，可以判断其他充电位上是否存在待充电车辆，如果存在，执行步骤S101及后续流程。

在本申请另一实施例公开的技术方案中，在确定充电位上具有待充电车辆以后，还可以先依据所述待充电车辆所位于的充电位的位置对所述充电头的位置进行粗调，将所述授电头移动到所述充电位对应的预设位置，然后再获取待充电车辆的图像信息，依据图像信息对所述授电头的位置进行调节。

进一步的，为了保证充电环境的安全性，上述方案中，当所述授电头与所述受电头电连接后，还用于控制所述授电头上方的防护罩打开，以罩住所述授电头和受电头，实现对连接结构的绝缘和环境防护，进一步提高了充电过程的安全性，要断开所述授电头与受电头的连接状态时，先收起所述防护罩再控制所述授电头与所述受电头断开连接。

对应于与上述充电方法，本申请还公开了一种机械臂授电系统，参见图2，机械臂授电系统可以包括：

机械臂控制系统100、充电控制器200、机械臂300和能量输出系统400；

其中，所述机械臂控制系统100与上述方法中步骤S101-S103相对应，用于采集充电位内的待充电车辆的图像信息，依据所述图像信息识别所述待充电车辆的受电头，获取所述受电头的位置，基于所述受电头的位置通过机械臂调节机械臂授电系统的授电头的位置，当将所述授电头调节到与所述受电头对应的位置，使两者对接后，向所述充电控制器200输出触发信号，所述授电头设置在所述机械臂的自由端；当获取到所述充电控制器输出的复位信号时，控制所述机械臂复位；

所述充电控制器200与上述方法中步骤S104-S106相对应，用于获取到所述机械臂控制系统100输出的触发信号后，判断所述授电头与所述受电头是否电连接，如果是，控制所述授电头对车载电池进行充电；充电结束后，控制所述能量输出系统对所述授电头断电；当所述授电头断电后，向所述机械臂控制系统输出复位信号；

所述能量输出系统400，所述能量输出系统400的输入端与电网相连，所述授电头作为所述能量输出系统400的输出端，用于传输电网电能并对电网电能进行处理后向车载电池进行充电，具体的，在充电过程中，其用于依据所述充电控制器输出的控制信号通过授电头和受电头对所述车载电池充电，也就是说，其能量输出状态由所述充电控制器200控制。

与上述方法相对应，所述机械臂控制系统，还包括：

通信模块，用于与所述待充电车辆的车载控制器进行数据交互；

所述机械臂控制系统100内设置有图像采集装置，所述图像采集装置用于采集充电位内的待充电车辆的图像信息，并通过所述通信模块将所述图像信息发送至车载控制器。

与上述方法相对应，所述充电控制器在判断所述授电头与所述受电头是否电连接时，具体用于：

判断所述授电头上的压力传感器的压力值是否大于预设压力值，如果是，表明所述授电头与受电头已经建立物理连接；

当所述压力传感器的压力值大于预设压力值后，通过导引状态检测电路判断所述授电头与受电头之间是否电连接。

与上述方法相对应，所述充电控制器在判断授电头与所述受电头电连接后，控制所述授电头对车载电池进行充电之前，还用于：

判断所述授电头的供电电源是否具备充电条件，如果具备，与所述待充电车辆的电池管理系统进行通信，对所述受电头与授电头之间进行绝缘检测，当绝缘检测通过时执行后续动作。

与上述方法相对应，所述充电控制器控制所述能量输出系统对车载电池进行充电，具体用于：

与所述待充电车辆的电池管理器进行数据交互，获取所述电池管理器的请求输出功率，依据所述请求输出功率调节所述授电头的输出功率。

与上述方法相对应，还包括：

测距传感器和测速传感器，用于判断充电位内的车辆是否处于静止状态，如果是，将所述车辆认定为待充电车辆。

此外，本申请还公开了一种能量输出系统的具体结构，参见图3-图5，

所述能量输出系统400可以包括：交流接触器01、交直流模块转换模块矩阵组02、泄放电路04、模块控制器07和授电头14。交流接触器01用于实现交直流模块转换模块矩阵组02与电网相连，交直流模块转换模块矩阵组02内有大量交直流转换模块，各个模块并联在共同的输出母线上，用以为机械臂授电系统提供足够的电能输出。所述模块控制器07用于控制矩阵组02向母线提供的电压电流输出，还用于依据所述充电控制器200的控制指令控制所述交流接触器01的工作状态；所述充电控制器200可以通过所述模块控制器07调节所述控制矩阵组02的输出功率。所述泄放电路04用于在能量输出系统400输出停止时开启，对所述能量输出系统400的母线放电，泄掉能量输出系统400内的残余电能，保证能量输出系统400输出线路上电力能够迅速衰减到安全值，所述授电头14作为所述能量输出系统400的能量输出端，且所述授电头14设置在所述机械臂300的自由端。

为了保证所述机械臂授电系统的可靠运行，上述机械臂授电系统中还可以包括电气系统，参见图5，所述电气系统可以包括：

绝缘检测电路03、直流接触器05、熔断器06以及急停电路08，所述绝缘检测电路03、直流接触器05、熔断器06设置在能量输出系统400的母线上。所述急停电路08输出端与直流接触器05相连，所述急停电路08的输入端与所述充电控制器200相连，所述充电控制器200还用于检测充电状态，当充电过程中检测到充电故障时，向所述急停电路输出控制信号，以使得所述急停电路08控制所述直流接触器05断开，所述熔断器06用于防止母线电流过高而损坏能量输出系统，这些电路和器件在充电控制器200监控下负责电力传输线路的切断与闭合，电气安全检测与监测，电流异常防护以及紧急安全防护。

为了方便工作人员干预充电过程，上述系统中还包括：交互显示屏09，所述交互显示屏09与所述充电控制器200相连，用于获取用户的操作指令，从而实现通过人工控制的方式控制所述充电控制器200的操作，例如充电过程中能量输出系统400的启停等。

参见图3-图4，所述机械臂授电系统还可以包括一个垂直设置的支撑立柱10，所述机械臂300可以的固定端可以固定在支撑立柱10上，所述机械臂300设置在所述支撑立柱10的顶部，在所述机械臂控制器13的控制下，所述机械臂300的固定端可在所述支撑立柱10的顶端自由转动，以使得所述机械臂可环绕所述支撑立柱运动；

参见图5，所述机械臂控制系统100可以包括机械臂控制器13和图像采集装置11，所述机械臂控制器13用于实现所述机械臂控制系统100的控制逻辑，所述图像采集装置11可以设置在所述支撑立柱10顶部，所述图像采集装置11用于将采集到的图像信息发送至所述机械臂控制器13，其中，所述图像采集装置13可以为广角摄像头；

进一步的，上述方案中，还可以包括设置在机械臂上的防护罩，当充电控制器确认授电头和受电头电连接时，控制防护罩打开，以罩住所述授电头和受电头，当满足充电结束条件时，控制所述授电头与所述受电头断开前，收起所述防护罩，实现了对连接结构的绝缘和环境防护，进一步提高了充电过程的安全性。

利用精准灵活的机械臂，以及图像识别与定位技术，可以保证定位和连接具有极高的定位精度，基本无需预留授电头和受电头的误差冗余量，故充电过程中不会有电极导体大面积裸露出来，再通过设置在机械臂上的连接防护罩实现对连接结构的绝缘和环境防护，进一步提高安全性。

当然，还可以包括设置在所述授电头14处的压力传感器15以及用于检测授电头与受电头之间是否电连接的导引状态检测电路，所述压力传感器15用于判断所述授电头与受电头之间是否物理连接，当所述压力传感器15的输出压力值超出预设压力值时，向所述充电控制器200输出触发信号，所述充电控制器200通过所述导引状态检测电路的检测结果判断所述授电头与受电头之间是否电连接。

在具体设计时，参见图4，所述交流接触器01，整流模块02、绝缘检测电路03、泄放电路04、直流接触器05、熔断器06、模块控制器07、急停电路08、机械臂控制器13、充电控制器200等电路部分可以设置在一个封装壳体B内，所述支撑立柱10设置于所述壳体B的正上方。

在本申请实施例公开的技术方案中，为了实现所述机械臂授电系统可以对多个充电位上的待充电车辆充电，所述机械臂授电系统可以设置于两个充电位之间，通过机械臂控制系统13控制机械臂12在支撑立柱10上转动，使得所述授电头的位置可以在两个充电位之间进行切换。

进一步的，上述机械臂授电系统还可以通过有/无线通信模块与所述场站的管理系统和待充电车辆的车载通信系统相连。

通过上述方案，本申请实施例公开的技术方案在对车辆进行充电时，具有以下优点：

利用图像识别系统实现对受电头的精确识别，利用机械臂的高自由度和宽运动范围，实现对机械臂运动范围内的精确快速定位。无论待充电车辆的受电头位置处于车顶何处，只要在机械臂运动所能达到的最大范围内，都能够实现快速精确的定位和连接，大大提高了对车辆的差异性的兼容能力，同时降低对泊车方向的要求，使充电过程更自由。

考虑到机械臂具有较高的自由度和较大的臂展覆盖范围以及实际的允许成本和充电状况，设计的机械臂授电系统在机械臂左右可各设置一个充电车位，在机械臂授电系统空闲时任意车位的充电需求都能触发充电流程，当机械臂授电系统非空闲时，充电请求将会排队，等待当前充电任务完成。无需司机排队等待和挪车操作，通过双充电位自动轮充提高了设备的利用率。

为了描述的方便，描述以上系统时以功能分为各种模块分别描述。当然，在实施本申请时可以把各模块的功能在同一个或多个软件和/或硬件中实现。

本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。尤其，对于系统或系统实施例而言，由于其基本相似于方法实施例，所以描述得比较简单，相关之处参见方法实施例的部分说明即可。以上所描述的系统及系统实施例仅仅是示意性的，其中所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。本领域普通技术人员在不付出创造性劳动的情况下，即可以理解并实施。

专业人员还可以进一步意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、计算机软件或者二者的结合来实现，为了清楚地说明硬件和软件的可互换性，在上述说明中已经按照功能一般性地描述了各示例的组成及步骤。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本发明的范围。

结合本文中所公开的实施例描述的方法或算法的步骤可以直接用硬件、处理器执行的软件模块，或者二者的结合来实施。软件模块可以置于随机存储器(RAM)、内存、只读存储器(ROM)、电可编程ROM、电可擦除可编程ROM、寄存器、硬盘、可移动磁盘、CD-ROM、或技术领域内所公知的任意其它形式的存储介质中。

还需要说明的是，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。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (13)

1.一种充电方法，其特征在于，包括：

获取待充电车辆的图像信息；

依据所述图像信息识别所述待充电车辆的受电头，获取所述受电头的位置；

基于所述受电头的位置通过机械臂调节机械臂授电系统的授电头的位置，所述授电头设置在所述机械臂的自由端；

判断所述授电头与所述受电头是否电连接，如果是，控制所述授电头对车载电池进行充电；

充电结束后，对所述授电头断电；

当所述授电头断电后，控制所述授电头移动，使其与所述受电头断开连接。

2.根据权利要求1所述的充电方法，其特征还包括：

将所述待充电车辆的图像信息发送至车载控制器。

3.根据权利要求1所述的充电方法，其特征在于，判断所述授电头与所述受电头是否电连接，包括：

判断所述授电头上的压力传感器的压力值是否大于预设压力值，如果是，表明所述授电头与受电头已经建立物理连接；

当所述压力传感器的压力值大于预设压力值后，通过导引状态检测电路判断所述授电头与受电头之间是否电连接。

4.根据权利要求1所述的充电方法，其特征在于，所述授电头与所述受电头电连接后，控制所述授电头对车载电池进行充电之前，还包括：

判断所述授电头的供电电源是否具备充电条件，如果具备，与所述待充电车辆的电池管理系统进行通信，对所述受电头与授电头之间进行绝缘检测，当绝缘检测通过时执行后续动作。

5.根据权利要求1所述的充电方法，其特征在于，控制所述授电头对车载电池进行充电，包括：

与所述待充电车辆的电池管理器进行数据交互，获取所述电池管理器的请求输出功率，依据所述请求输出功率调节所述授电头的输出功率并对车载电池进行充电。

6.根据权利要求1所述的充电方法，其特征在于，依据所述图像信息识别所述待充电车辆的受电头之前，还包括：

基于测距传感器和测速传感器判断充电位内的车辆是否处于静止状态，如果是，将所述车辆认定为待充电车辆。

7.一种机械臂授电系统，其特征在于，包括：

机械臂控制系统、充电控制器、机械臂和能量输出系统；

所述机械臂控制系统，用于采集充电位内的待充电车辆的图像信息，依据所述图像信息识别所述待充电车辆的受电头，获取所述受电头的位置，基于所述受电头的位置通过机械臂调节机械臂授电系统的授电头的位置，所述授电头设置在所述机械臂的自由端；当获取到所述充电控制器输出的复位信号时，控制所述机械臂复位；

所述充电控制器，用于判断所述授电头与所述受电头是否电连接，如果是，控制所述授电头对车载电池进行充电；充电结束后，控制所述能量输出系统对所述授电头断电；当所述授电头断电后，向所述机械臂控制系统输出复位信号；

所述能量输出系统，用于依据所述充电控制器输出的控制信号通过授电头和受电头对所述车载电池充电。

8.根据权利要求7所述的机械臂授电系统，其特征在于，还包括：

通信模块，用于与所述待充电车辆的车载控制器进行数据交互；

所述机械臂控制系统内设置有图像采集装置，所述图像采集装置用于采集充电位内的待充电车辆的图像信息，并通过所述通信模块将所述图像信息发送至车载控制器。

9.根据权利要求7所述的机械臂授电系统，其特征在于，所述充电控制器在判断所述授电头与所述受电头是否电连接时，具体用于：

判断所述授电头上的压力传感器的压力值是否大于预设压力值，如果是，表明所述授电头与受电头已经建立物理连接；

当所述压力传感器的压力值大于预设压力值后，通过导引状态检测电路判断所述授电头与受电头之间是否电连接。

10.根据权利要求7所述的机械臂控制系统，其特征在于，所述充电控制器在判断授电头与所述受电头电连接后，控制所述授电头对车载电池进行充电之前，还用于：

判断所述授电头的供电电源是否具备充电条件，如果具备，与所述待充电车辆的电池管理系统进行通信，对所述受电头与授电头之间进行绝缘检测，当绝缘检测通过时执行后续动作。

11.根据权利要求7所述的机械臂授电系统，其特征在于，所述充电控制器控制所述能量输出系统对车载电池进行充电，具体用于：

与所述待充电车辆的电池管理器进行数据交互，获取所述电池管理器的请求输出功率，依据所述请求输出功率调节所述授电头的输出功率。

12.根据权利要求7所述的机械臂授电系统，其特征在于，还包括：

测距传感器和测速传感器，用于判断充电位内的车辆是否处于静止状态，如果是，将所述车辆认定为待充电车辆，向所述机械臂控制系统输出触发信号，以启动所述机械臂控制系统。

13.根据权利要求7所述的机械臂授电系统，其特征还包括：

垂直设置的支撑立柱；

所述机械臂的固定端与所述支撑立柱的顶端相连，且所述机械臂的固定端可在所述支撑立柱的顶端转动，以使得所述机械臂可环绕所述支撑立柱运动。

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