CN111344047A - 自动导引车 - Google Patents

Abstract

本发明涉及自动导引车(以下称为AGV)，具体涉及用于娱乐目的的AGV。更具体地，本发明涉及在载客AGV中使用一个电容器或多个电容器作为电源。

Description

自动导引车

技术领域

本发明涉及自动导引车(automated guided vehicle)，以下称为AGV，具体涉及用于娱乐目的的AGV。更具体地，本发明涉及由至少一个电动机驱动的自动导引车。本发明还涉及一种自动导引车系统，该自动导引车系统包括至少一个自动导引车和至少一个充电站。本发明还涉及被执行来控制AGV的方法步骤。

背景技术

主题公园乘游(ride)通常利用载客AGV提供沉浸式娱乐体验。AGV在工作空间或主题环境中移动，并且其移动与主题环境的元素同步。这样的元素例如可包括风景、道具、动画、音频效果、基于视觉或媒体的效果、烟火效果、以及嗅觉效果。目前该车辆是自动导引的，车辆在表面上的移动不受实际轨道的限定和约束。这样的轨道可以例如包括一个或多个导轨或通道。优选地，车辆具有可以管控AGV的移动的可编程控制系统。

运载器可以是乘客运载器。在这种实施例中，乘客运载器可被配置为运载单个乘客。可替选地，乘客运载器可被配置为容纳多个乘客。优选地，乘客运载器包括用于单个的或在相邻组中的乘客的安全约束装置。

载客操纵器是众所周知的，并且在现有技术中(如PCT/GB 2013/052989)中有示例。

由于AGV在没有机械导引(诸如轨道)的情况下行进，因此自动导引车不依赖于与外部电源的长久连接而运转是非常重要的。因此，已知的是，自动导引车可包括车载电源。在这种实施例中，车载电源可以由一个或多个电池组成。所述一个或多个电池可包括铅酸电池、镍金属氢化物电池或锂离子电池。由于为电池充电的时间可能会相当长，所以通常所选择电池的容量要能持久支持AGV的整个工作时段(例如，游乐园的开放时间)。在工作日，AGV可能完成大量乘游，例如，从乘客登乘车站(登乘车站允许乘客登上AGV)开始，在主题环境中移动且使乘客经历若干个预先定义的运动或移动，允许乘客在车站下车和返回登乘车站。这个循环可能花费两分钟到十分钟。这些乘游使AGV的电池连续放电。通常地，AGV在工作时段结束和下一工作时段开始之间(例如，在游乐园的关闭期间)进行充电。可能有十二小时到十四小时的充电时间。为了使AGV能在整个工作时段(例如八小时到十小时)持续工作，所选择电池的容量必须足够高，而这增加了重量及相应的惯性负担以及电池的商业成本。

可替选地，自动导引车可以由远程非车载电源供电。在这种实施例中，自动导引车可以由具有导电地面的高架电气化电网系统和高架取电设备供电。可替选地，自动导引车可以由地面内电感取电设备供电。然而，非车载电源带来其他技术挑战，例如，乘客安全。更进一步地，由于电感取电装置提供的可用电流通常限制在低功率范围内，因此系统必须与电感线圈完全对齐才能获得最佳效率。

因此，本发明的目的是采用易于维护且不会出现现有技术的缺点的电源为AGV供电。

发明内容

本发明通过为载客自动导引车配置至少一个电容器作为电源，用于载客自动导引车的用电设备(尤其是用于推进载客自动导引车的至少一个电动机)，至少减轻了现有技术的问题。

本发明的优点在于，该至少一个电容器允许很高的充电电流。电池在电化学过程中存储电能，只要充电电流保持低于给定极限，所述电化学过程便是可逆的。当充电电流超过给定极限时，电化学过程变为不可逆的另一种电化学过程，电池甚至可能被破坏或变得不可用。使用电容器作为电源无需电化学过程，并且与基于电化学过程的传统电池相比，允许更高的充电电流。因此，与传统电池相比较，充电时间大大减少，并且基本上只受限于充电系统。这使得电容器组在工作时段可以充电几次，并且将工作时段的时间延长到超过八个小时到十个小时。实际上，由于充电时间短，所以使用电容器作为电源的AGV每周7天每天24小时都可运行，仅中断于预先计划的较短充电间隔。

在实施例中，在单个电容器的容量太低以至于不能存储足够用于AGV的至少一个完整的工作循环的能量的情况下，可以串联或并联使用多个电容器。因此，在下文中，前述电容器被称为电容器组。然而，应当记住，在极端情况下，电容器组可能仅由单个电容器组成。然而，目前通常被称为“超级电容器”或“超电容器”的单个电容器也实际上由多个电容器组成。

在本发明的第一方面中，该载客自动导引车包括用于为电容器组充电的充电模块。该充电模块尤其适合电容器组的需求。

在本发明的另一方面中，该载客自动导引车包括用于与外部充电站电接触的充电触点。由于为电容器组充电的时间很短，所以可以在AGV的工作时段之间为电容器组充电。尤其，当充电触点被设计为用于连接到充电导轨的滑动触点时，在AGV循行特定充电路径时电容器组可以进行充电，在该特定充电路径中，电力导轨可以布置在充电站的侧壁处，且被配置为与布置在自动导引车的本体的侧壁上的充电触点适配。电力导轨还可以位于充电站的地面或天花板处。由于充电时间短，所以充电路径可以位于所有乘客都必须离开AGV的下车站与允许新乘客登上AGV的登乘车站之间。由于车站之间不允许任何乘客进入，并且带电触点得到了妥善保护，所以乘客不会暴露于任何因意外暴露的带电电线、导轨或触点而带来的风险中。有利的是，这允许在AGV于乘客下车点和乘客登乘点之间移动的同时为AGV充电，从而最大程度地减小了当AGV充电时给乘客带来的延迟。

在本发明的另一方面中，可替选地，载客自动导引车可以包括非接触充电装置，用于非接触地传递来自外部充电站的能量。该装置可以是AGV中的电感回路和地面中的电感回路。由于充电时间短，所以AGV可以在短时间内循行由电感回路限定的充电路径，并且在循行该充电路径的同时为其充电。由于充电时间短，该充电路径可能是运载乘客时的活动路径的一部分。

在本发明的另一方面中，载客自动导引车的电容器组被充电到例如在500伏至700伏范围内的高压。这可能与充电站可能会从400伏的AC电压(欧洲常见的三相市电)产生的作为充电电压的约565伏的峰峰电压相对应。与通常使用的12伏至48伏电池的标称电压相比较，电容器组的高充电电流与可以从充满电的电容器组中获取的高电压和功率的组合显著提升了。同样，在三相市电电压不同的国家(诸如在美国为480伏)中，电容器组的优选充电电压可能为约678伏。当然，充电站可以包括电压转换器，该电压转换器可允许更高的电压，例如690伏甚至使用可给电容器组充电的最大电压。

在本发明的另一方面中，载客自动导引车配备有至少一个高压电动机，该电动机的标称电压约为400伏。这些工业电压电机已广泛用于工业自动化，也可用于为具有较大负载的大型AGV供电。由于实用原因，AGV的电池从未串联以提供很高的电压，因此AGV应用改为利用低电压电机。因此，通过使用至少一个高压电动机，可以提供功率更高的AGV。在本发明的另一方面中，电容器将电能直接馈送到电机控制器的直流输入(DC总线)，从而使更高效的高电压(400V+)电机可广泛应用在移动系统上。

在本发明的另一方面中，载客自动导引车还包括转换器或驱动器，该转换器或驱动器将直流变化的电容器电压基本上转换为正弦波形，以产生功率和扭矩，从而使电动机传递所命令的速度。驱动系统已被设计为允许如通常用于电容器组的宽变输入电压(例如通过脉冲宽度调制)，以最大程度地利用电容器组的存储能量。这有助于在宽范围电容器电压和/或电容器的放电电压状态下，确保车辆的性能保持不变/恒定。附加地，转换器可以包括用于将低于电机所需的电压向上转换的装置，并且这利用了能量存储在电容器中的的模式。

在本发明的另一方面中，可以从电容器组直接向载客自动导引车的电机驱动器放大器的直流电压总线馈送高压直流功率，从而消除了对任何功率调节或电压设置上转换或下转换的需要。通过使用直接连接而无需电容器组和驱动部分之间的转换步骤，该设置允许高效再生制动和能量回收。更进一步地，该过程的效率比传统电池技术的效率高得多，在传统电池技术中，再生效率主要由电化学过程确定和限制。

在本发明的另一方面中，载客自动导引车可被操作以循行地面上的从起点到终点的预设路径，从而限定自动导引车行进的路线。该自动导引车还可被操作在从终点到起点A的回程上，以频繁进入充电站，在充电站处为至少一个电容器组充电。这样的路线限定了AGV的充电路径。

根据所选择的电容器组的容量和在工作循环期间使用的电力，不需要在每个工作循环之间为AGV充电。因此，充满电的电容器组可被使用于几个连续的工作循环，并且示例地，仅需每隔三个工作循环为AGV充电。因此，AGV可以完成若干个工作循环，并且仅当电容器组中剩余的电能几乎用尽时才被导引到充电路径上。

在本发明的另一方面中，该载客自动导引车适于从起点到终点循行地面上自动导引车预期行进的路径。在本发明的该方面中，AGV包括充电控制模块，示例地，该充电控制模块用于在终点处测量电容器组的剩余电量，将测量的电量与指示AGV完成整个旅程(例如，从终点到起点、从起点到终点、以及从终点到充电站)所需的最小电量的预设值进行比较。当充电控制模块确定测量的剩余电量低于预设电量时，充电控制模块指示AGV去循行充电站的路线。

在本发明的另一方面中，载客自动导引车的电容器组布置在可移除组件中。示例地，这允许一个AGV采用两个电容器组。一个电容器组在外部充电，而另一电容器组在AGV中用作电源。当AGV通过充电站时，放电后的电容器组由第二电容器组替换，并且为放电后的电容器组充电。这样一来，在工作循环期间，使得电容器组中的一个电容器组的充电时间与另一电容器组的放电时间一样多。

本发明还涉及一种至少一个载客自动导引车的系统，该系统具有至少一个电容器和适于为该载客自动导引车的电容器充电的充电站，该至少一个电容器作为该载客自动导引车的用电设备的电源。该系统还可包括导引装置，该导引装置用于限定具有起点和终点的行进路径以及终点和起点之间的返回路径。导引装置适于提供AGV必须循行的充电路径，以在充电站为AGV的电容器充电。

示例地，导引装置优选在终点和起点之间限定充电路径。因此，在乘客必须在终点离开AGV之后以及在允许新乘客在起点登上AGV之前，为AGV充电。充电路径可以循行终点和起点之间的正常返回路径。如果每次完成起点和终点之间的工作运行后必须为AGV充电，便是这种情况。可替选地，充电路径可以不同于返回路径。尤其是当只能在完成若干个工作运行之后才为AGV充电时，这可能是个优选解决方案。在这种情况下，不需要将充电的AGV沿着返回路径导引，而需要将充电的AGV沿着充电路径导引。例如，这允许AGV在充电路径中使用更多时间进行充电，并且允许不需要充电的其他AGV更快经由返回路径运行。

本发明还涉及一种载客自动导引车的操作方法，其包括以下步骤：为载客自动导引车提供电容器作为电能源；用电能为载客自动导引车的电容器充电；采用存储在电容器中的电能向载客自动导引车的电动机供电。

载客自动导引车的操作方法还可以包括以下步骤：沿限定的行进路径从起点到终点导引载客自动导引车；将载客自动导引车从终点导引到充电站，并且为载客自动导引车的电容器充电；将载客自动导引车从充电站导引到起点。

载客自动导引车的操作方法还可以包括以下步骤：测量载客自动导引车的电容器的剩余电量；将载客自动导引车的测量的剩余电量与预设值进行比较；如果载客自动导引车的电容器的测量的剩余电量低于预设阈值，则使载客自动导引车行进到充电站，以给载客自动导引车的电容器充电。

在本发明的另一方面中，载客自动导引车的操作方法还包括以下步骤：测量载客自动导引车的电容器的剩余电量，并且将载客自动导引车的测量的剩余电量与预设值进行比较。如果载客自动导引车的电容器的测量的剩余电量低于预设阈值，则使载客自动导引车行进到充电站，以给载客自动导引车的电容器充电。这些方法步骤增加了AGV的自动性，在开始新工作循环之前，每个AGV各自判定是否留有足够能量来执行另一工作循环或者是否到充电的时间。当AGV在不断变化的条件下运行时，这特别有利，不断变化的条件诸如为负载变化(体重较轻的乘客，诸如儿童，以及体重较大的乘客，诸如成人)和AGV所行进的从起点到终点的距离的变化(例如当起点和终点之间可能存在不同路径时)。

在本发明的另一方面中，该系统提供用于限定AGV的边界的电线，该电线嵌入载客自动导引车预期在其上行进的表面中。该系统使用电线作为传输天线来广播无线电信号。安全控制器适于在外围传感器未能检测到由边界限定电线广播的无线电信号时，停止AGV。

在本发明的另一方面中，用于娱乐目的的载客自动导引车由至少一个电动机推进，其中，该自动导引车包括至少一个电容器，该至少一个电容器作为至少一个电动机和附带电动机控制器(与电动机相关联的控制器)的电源，由此电容器将电力直接馈送到电机控制器的直流输入，使得更高效的高电压电机(例如，标称供电电压为400V和电压更高的电动机)能被广泛应用。而由于电池单元的数目的限制，电池操作系统可能难以提供高电压。由于电容器可提供的标称电压远高于电池单元，所以对于更高的电压，可以容易设计电容器的尺寸。因此，要组合为具有特定电压和容量的电容器布置的电容器的数目远低于相同电压和容量所需的电池单元的数目。基于此，电池操作的AGV使用电压较低的电池布置，因此使用电压较低的电动机。然而，电容器可提供的较高电压，使得能够构造加速更快的AGV。

在本发明的另一方面中，自动导引车由至少一个电动机推进，其中，自动导引车包括至少一个电容器。该至少一个电容器作为至少一个电动机和附带电机控制器的电源，电机将再生制动电流直接从直流总线馈送回到电容器。与现有技术的AGV相比较，利用再生制动电流显著提高了AGV的效率和耐久性。

在本发明的另一方面中，自动导引车由至少一个电动机推进，其中，自动导引车包括至少一个电容器，该至少一个电容器作为至少一个电动机和附带电机控制器的电源。

在本发明的另一方面中，AGV包括一个或多个安全隔离单元。示例地，每个安全隔离单元包括一对冗余高压接触器。安全隔离单元经由车载安全PLC系统监测和控制，从而示例地，可在检测到紧急情况关闭系统时或在维护介入期间，确保电容器可以安全中断与充电系统输入和电机控制器直流总线输出的连接。本发明的这方面确保了电容器在维护介入或关机期间不会意外放电。

在本发明的另一方面中，由至少一个电动机推进的自动导引车包括基于电容器的电源模块，这种电源模块具有串联负载(例如，高脉冲负载预充电电阻器)，以限制在初始或启动连接期间流向电机控制器的涌入电流。

在本发明的另一方面中，自动导引车由至少一个电动机推进，其中，自动导引车包括基于电容器的电源模块，该基于电容器的电源模块具有剩余电机控制器电力放电电阻器。该放电电阻器的尺寸优选设计为在安全规定的极限(通常小于1分钟)内耗尽电机电力，从而允许安全手动断开电源模块与车辆输入电源连接的连接。

在本发明的另一方面中，自动导引车由至少一个电动机推进，其中，自动导引车包括基于电容器的电源模块，该电源模块采用利用“隔离地”(isolated terra，IT)接地系统；该自动导引车还包括绝缘监测设备。绝缘监测设备能够自动检测充电系统故障。示例地，当检测到充电系统故障时，绝缘监测设备可以通过附带警报消息安全关闭充电过程。

在本发明的另一方面中，自动导引车由至少一个电动机推进，其中，该自动导引车包括基于电容器的电源模块，电源模块具有电压、电流和温度测量设备，该设备监测功率和温度管理以及冷却系统，它们的组合对这种布置的有效运行和寿命至关重要。

在本发明的另一方面中，自动导引车由至少一个电动机推进，其中，自动导引车包括基于电容器的电源模块，电源模块具有集成开关电源，将高电压(例如，600+伏直流电)向下转换为低压(24伏直流电)，以用于控制和安全监测功能以及供电。附加地，在本发明的另一方面中，在开关电源供应故障的情况下，不间断电源(UPS)为安全和控制功能提供备用电源。优选地，不间断电源由集成开关电源以低电压充电。

在本发明的另一方面中，自动导引车被配置为至少在第一模式和第二模式下运行。在第一模式下，AGV如上所述那样运载乘客。第二模式示例地可为备用模式，其中AGV不载客。在实施例中，自动导引车在备用模式下执行各种维护任务，例如，电池和/或电容器电源模块管理任务，该任务在自动导引车运载乘客时通常不会执行。因此，该自动任务有助于自动导引车的电池和/或电容器电源模块的功率管理。

在备用模式下，AGV在无人值守的情况下自动操作，示例地，自动在夜间监测功率和电容器单元的平衡功能。如果需要，则AGV可以为了进行充电循环而自动驱动到充电站。当电源模块能量水平接近临界水平时，AGV被配置为抑制平衡功能，从而延长了在充电循环之间模块可被使用的可用休眠备用时间。

附图说明

参考附图，对本发明的实施例进行描述，其中：

图1示出了载客AGV的内部底座的透视图；

图2示出了AGV的透视图；

图3示出了AGV和导轨的后视图；

图4示出了循行路径的AGV的示意性俯视图。

具体实施方式

首先，参考图2，图2示出了自动导引车，以下称为AGV，被标记为10。在所示的实施例中，AGV包括底座12和乘客模块14，该乘客模块14安装在底座12的顶部上。在所示的实施例中，乘客模块14设有两排，每排四个座位15。乘客模块可以不可移除地固定到底座，或者可以由操纵器(未示出)致动。上述类型的载客AGV 10通常用于主题公园，以向乘客提供沉浸式娱乐体验。AGV通常在与电影或视频游戏等有关的主题环境中移动。主题环境可以包括诸如风景、道具、动画、音频效果、基于视觉或媒体的效果、烟火效果、以及嗅觉效果等元素。前述元素仅以示例的方式提供，而不旨在进行限制。当AGV 10在主题环境中移动时，它的移动以及乘客模块14的移动(如果配备了操纵器)也会与主题环境元素同步，以提供沉浸式娱乐体验。仅以示例的方式示出了AGV 10的配置，而不旨在进行限制。

回到图1，底座12包括若干个驱动单元16，这些驱动单元使得AGV 10能够循行预期路径。在所示的实施例中，三个驱动单元16位于底座12的三角形投影中。自动导引车10可以优选设有一个或多个车载电源，该一个或多个车载电源被配置为向操纵器14、组合的驱动与转向单元16、可安装的控制和导引系统18提供电力。根据本发明，自动导引车10的电源由电容器组20提供。该电容器可以位于车辆10内的底座12中。可替选地，一个或多个电容器可以位于车辆12从底座12的后部延伸的部分中。

电容器可以由可移除组件携带，该可移除组件使电容器能够从车辆12移除，以进行充电和/或维护。电容器的优点在于能接受很高(高于电池)的充电电流。电容器的充电时间短使得改变充电策略成为可能。由于充电时间快，所以可以选择仅持续一个览乘(show)循环或者几个览乘循环的电容器的容量，而不用选择允许电容器在整个工作日内提供足够能量的容量。

优选地，可移除组件可以为基于电容器的电源模块，该基于电容器的电源模块内置在密封外壳中，且被构造为可更换盒子(cassette)，这使得该单元易于由自动或手动操作进行更换。

这允许用于给定应用的电容器组20的容量显著小于(借助于更快且更频繁的充电)必须提供用于整个工作日的能量的等效电池容量。例如，可以选择AGV的电容器组20具有足够的能量，使其在载有乘客的情况下恰好完成单个的览乘循环。而对于具有较大负载的普通AGV，为了提供整个工作日所需的能量，电池重量很容易达到一吨或更高，相比之下，电容器组的重量(借助于在相同的运行循环和等效任务期间进行的快速充电，且仅需提供用于大约2或3个完整运行循环的足够能量)仅是基本电池组的尺寸和重量的一小部分。

举例来说，对于180秒的运行(乘游)循环，电容器可以在在一个、两个或更多个完整的运行循环(假设300秒)之后通过相应适配的充电装置22例如在60秒内(例如，在暂停或驻站任务期间)进行充电。这些充电装置22可以包括触点24，触点24连接到电力导轨30中的配对触点32。电力导轨的触点34由充电电源36供电。电缆34将电力导轨30连接到充电站36。对于这种电容器组，一般的充电功率额定值可能处于30kW与60kW之间。

可替选地，AGV可以通过非接触装置充电，例如，通过位于设施的地面或墙壁中的初级线圈和AGV的底部或侧壁中的相应次级线圈充电。与变压器类似，能量可以从初级线圈传输到次级线圈。在充电时间持续较短的情况下，可以在下车站(乘客从AGV下来，通常限定为览乘循环的终点B)和/或登乘车站(乘客登上AGV，通常限定为览乘循环的起点A)为AGV充电。如果需要选择较长的充电时间，则可在下车站和登乘车站之间安装充电站。可替选地，当AGV的电容器的容量被选择为足够大时，则AGV可以在将自身驱动到充电站之前进行几次乘游服务，充电站不是览乘路径或返回路径的一部分。

这些充电装置可包括触点，该触点可在AGV移动时对其充电，示例地，可在下车站，和/或登乘车站，和/或在下车站与登乘车站之间为AGV充电。

在备选实施例中，AGV可以具有充电控制模块，该充电控制模块在乘游的尽头测量电容器的电量，并且将测量的电量与指示AGV完成一次乘游所需的最小电量的预设值进行比较。优选地，该预设值包括误差裕量，以确保AGV在所有情况下都至少完成一次完整运行。如果测量的值低于该预设值，则AGV在离开下车站之后不是进入登乘车站，而是进入快速充电站。一旦电容器在充电站处充电后，AGV将重新加入在登乘车站处的AGV队列。

自动导引车10还设有导引系统18。导引系统18可操作来在自动导引车10的使用环境导引自动导引车10。例如在WO 2014/076471A1中描述了适用导引系统的一个实施例。

图3从后部示出了AGV。对于触点与电力导轨30的连接，AGV需要准确循行与电力导轨30平行的轨道，基于此，可提供固定到设施的地面(未示出)上的导引导轨40。AGV具有对应导引辊26，该导引辊26与导引导轨适配，如箭头42所示。导引导轨40和导引辊26使AGV循行充电路径C，并避免AGV的触点24和电力导轨30的触点之间的任何不良接触。

图4示出了通常为AGV 10指定的行进路径的示意图。行进路径50具有起点A和终点B，并且以曲折方式在起点A和终点B之间延伸。在典型的主题环境中，行进路径50呈闭环形式，使得AGV绕行进路径50循环。起点A可由路径50的乘客登乘点A限定，而终点B可由路径50的乘客下车点限定。行进路径50可以在主题环境中由嵌入在环境地面中的导引电线限定。发射器连接到电线，使得预设频率的无线电信号由电线广播。AGV 10设置有能够检测无线电信号的合适传感器。通常地，为帮助AGV 10确定其在行进路径50上的位置，可在地面中设置标记。可替选地，行进路径50可以为虚拟路径，该虚拟路径仅在软件中被限定为一组基于时间的坐标位置。AGV采用定期校正其位置的导引系统18循行该预先编程的路径。下车站B和登乘车站A之间是返回路径52，返回路径52将行进路径50和返回路径52闭合成闭合回路。可替选地，该系统可以具有与返回路径52分开的专用充电路径，从而允许无需使用充电站36的AGV直接从终点B到达起点A。

通常地，AGV 10被配置为在起点A和终点B之间的路径50的大部分路径内以稳定速率行进。在沿行进路径50的预设点处，AGV 10可以进行动态移动操作。示例地，该动态移动操作包括横向平移、旋转、螺旋旋转、沿车辆的移动方向或与之相反的方向滑动、快速加速和减速时段、转变成反向、急转弯或前述的组合。

根据本发明的一方面，AGV被配置为在备用模式下运行。在备用模式下，自动导引车进入另一操作模式，在这种模式下，自动导引车不载客，优选地，以较低速度运行，以便减少能耗或缩短运动循环，从而缩短充电循环时间。因此，备用模式限定了一种不同的用于AGV的操作模式。

根据本发明的另一方面，提供了一种在备用模式下运行时用于自动监测AGV的功率和单元平衡的系统。在备用模式下运行的AGV可以在无人值守的情况下自动操作。基于此，该系统配置为在备用模式下运行时监测AGV的某些方面。在实施例中，系统在夜间监测AGV的功率和单元平衡。可选地，系统可以在低活动或低需求期间监测AGV的功率和单元平衡。优选地，该系统被配置为监测多个AGV的功率和单元平衡。

在一种实施例中，系统配置为监测AGV的功率和单元的平衡，以使得当AGV的电源模块能量水平接近临界水平时，可以禁止该系统为AGV执行平衡功能。优选地，临界水平是对于每个AGV都相同的预设值。可替选地，临界水平可由系统基于从AGV收集的关于单元先前的使用和性能信息来自动确定。

有利地，这延长了可用的休眠备用时间，使模块在充电周期之间可被使用的时段更长。反过来，提供了更易于维护的、效率更高的系统。更进一步地，当电源模块能量水平接近临界水平时，禁止单元平衡，有助于避免由于过度充电或实质不平衡的负载而对单元造成的可能损坏。

根据本发明的一方面，该系统配置为处于有人值守模式或无人值守模式，以使AGV进入充电循环。优选地，当电源模块能量水平指示需要充电时，系统要求AGV进入充电循环。可替选地，系统可要求AGV在预设时段内于特定时间点进入充电循环。

在实施例中，AGV的功率和单元平衡的监测和控制由系统的模块执行。优选地，模块由软件来实现。可替选地，模块可以由硬件或者硬件和软件的组合来实现。

Claims (20)

1.一种用于娱乐目的的载客自动导引车，所述自动导引车由至少一个电动机推进，其中，所述自动导引车包括至少一个电容器，所述至少一个电容器作为所述至少一个电动机的电源。

2.根据权利要求1所述的载客自动导引车，其中，所述载客自动导引车还包括用于为所述至少一个电容器充电的充电模块。

3.根据权利要求2所述的载客自动导引车，其中，所述载客自动导引车还包括用于与外部充电站电接触的充电触点，特别地，其中所述充电触点是用于连接到充电导轨的滑动触点，或可替选地，其中所述载客自动导引车还包括用于从外部充电站以非接触方式传递能量的非接触充电装置。

4.根据权利要求1至3中的任一项所述的载客自动导引车，其中，所述至少一个电容器被充电至大致690伏，特别地，其中所述至少一个电动机是规定标称电压为大致400伏的电机，特别地，其中所述电容器将电力直接馈送到所述电动机控制器的直流输入(直流总线)。

5.根据权利要求1至4所述的载客自动导引车，其中，所述自动导引车还包括转换器，所述转换器用于转换由所述至少一个电容器输送的所述电能来给所述电动机供电，以传递命令的速度和相应的转矩，供电的电能水平取决于所述至少一个电容器的实际电压和所述电动机的能量需求。

6.根据权利要求1至5中的任一项所述的载客自动导引车，其中，所述至少一个电容器位于可移除组件中，特别地，其中所述可移除组件为基于电容器的电源模块，所述电源模块内置于密封外壳中，并被构造为可更换的盒子。

7.根据权利要求1至6中的任一项所述的载客自动导引车，所述自动导引车可操作以从起点(A)到终点(B)循行地面上的路径，所述路径为所述自动导引车预期行进的路径，所述自动导引车还可操作在从所述终点(B)回到所述起点A的返回路径上，以频繁进入充电站(C)，在所述充电站(C)处为所述至少一个电容器充电。

8.根据权利要求7所述的载客自动导引车，其中，所述自动导引车包括充电控制模块，所述充电控制模块用于测量所述电容器的剩余电量，将测量到的电量与预设值进行比较，所述预设值指示AGV完成从所述起点(A)到所述终点(B)以及从所述终点(B)到所述充电站(C)的至少一个巡回行程所需的最小电量，且当所述充电控制模块发现所述测量的剩余电量低于所述预设电量时，所述充电控制模块启动以将所述AGV导引到所述充电站(C)。

9.根据权利要求1至8中的一项所述的载客自动导引车，其中，所述电动机将再生制动电流直接返回到所述电容器中。

10.根据权利要求1至9中的一项所述的载客自动导引车，其中，所述自动导引车还包括一个或多个安全隔离单元，所述安全隔离单元被配置为使所述电容器与充电系统输入和电机控制器直流总线输出两者断开连接。

11.根据权利要求1至10中的一项所述的载客自动导引车，包括基于电容器的电源模块，所述电源模块具有串联负载，用于限制到所述电机控制器的浪涌电流，和/或所述电源模块具有剩余电机控制器电力放电电阻器，用于耗尽所述电机电力。

12.根据权利要求1至10中的一项所述的载客自动导引车，其中，所述自动导引车包括基于电容器的电源模块，所述电源模块采用“隔离地”接地系统；所述自动导引车还包括绝缘监测设备。

13.根据权利要求1至10中的一项所述的载客自动导引车，其中，所述自动导引车包括基于电容器的电源模块，所述电源模块具有集成开关电源，所述集成开关电源将高电压转换为低电压，以用于控制和安全监测功能以及供电，此外，所述自动导引车还包括不间断电源(UPS)，所述UPS用于在开关电源故障的情况下，为安全和控制功能提供备用电源，其中，所述不间断电源优选通过所述集成开关电源以低电压充电。

14.根据权利要求1至13中的一项所述的自动导引车，其中，所述AGV被配置为至少在第一操作模式下运行，执行所述第一操作模式下的任务，所述AGV配置为在第二操作模式下运行，执行所述第二操作模式下的任务，在所述第二操作模式下执行的任务与在所述第一操作模式下执行的任务不同。

15.一种适于为根据权利要求1至14中的任一项所述的AGV充电的充电站，其中，所述充电站具有与所述AGV的所述充电触点相对应的触点、和/或与所述AGV的所述非接触充电装置相对应的非接触装置，优选地，所述充电站提供大致690伏的充电电压。

16.一种根据权利要求1至14中的任一项所述的载客自动导引车的系统，所述系统具有导引装置，所述导引装置用于限定具有起点(A)和终点(B)的行进路径以及终点(B)和起点(A)之间的返回路径，其特征在于，所述系统还提供了充电路径，所述充电路径包括充电站(C)，所述充电站(C)用于为AGV的所述电容器充电。

17.一种载客自动导引车的操作方法，包括以下步骤：

为所述载客自动导引车提供电容器作为电能源；

用电能为所述载客自动导引车的所述电容器充电；

采用存储在所述电容器中的所述电能为所述载客自动导引车的电动机供电。

18.根据权利要求17所述的载客自动导引车的操作方法，还包括以下步骤：

沿限定的行进路径从起点(A)到终点(B)导引所述载客自动导引车；

将所述载客自动导引车从所述终点(B)导引到所述充电站(C)，并且为所述载客自动导引车的所述电容器充电；

将所述载客自动导引车从所述充电站(C)导引到所述起点(A)。

19.根据权利要求18所述的载客自动导引车的操作方法，还包括以下步骤：

测量所述载客自动导引车的所述电容器的剩余电量；

将所述载客自动导引车的所述测量的剩余电量与预设值进行比较；

如果所述载客自动导引车的所述电容器的所述测量的剩余容量低于所述预设阈值，则使所述载客自动导引车行进到充电站，以给所述载客自动导引车的所述电容器充电。

提供无线电信号广播边界限定电线，所述边界限定电线嵌入在所述自动导引车预期在其上行进的表面中；

操作所述载客自动导引车，使其循行预期行进路径；以及

如果所述外围传感器未能检测到由所述边界限定电线广播的无线电信号，则使所述安全控制器停止所述车辆。

20.根据权利要求18或19所述的载客自动导引车的操作方法，还包括以下步骤：

测量所述载客自动导引车的所述电容器的所述剩余电量；

将所述载客自动导引车的所述测量的剩余电量与预设值进行比较；

如果所述载客自动导引车的所述电容器的所述测量的剩余电量低于所述预设阈值，则使所述载客自动导引车行进到充电站，以给所述载客自动导引车的所述电容器充电；

由主控制器和基于光学的安全和基于视觉的导航系统提供广播实时安全信息的无线电信号来；

操作所述载客自动导引车，使其循行预期行进路径；以及

如果所述外围传感器未能检测到由所述主站控制器广播的所述无线电信号或者在所述基于光学的安全和基于视觉导航系统中发生障碍或差错，则使所述安全控制器停止所述车辆。

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