CN111762048A - 一种自动引导运输车充电系统和充电方法 - Google Patents
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Abstract
本发明实施例公开了一种自动引导运输车充电系统和充电方法。该充电系统包括：充电站，充电站包括充电站控制模块；自动引导运输车，自动引导运输车包括运输车控制模块；光通讯系统，光通讯系统包括充电站光通讯模块和运输车光通讯模块；运输车光通讯模块和充电站光通讯模块均包括光发射模块和光接收模块，充电站控制模块和运输车控制模块通过光通讯系统进行充电状态就绪信号和反馈信号、充电请求信号和反馈信号以及断电请求信号和反馈信号的通讯。本发明实施例解决了现有充电系统无法实时沟通导致存在安全隐患的问题，能够进行充电准备和充电状态的信息交互，保障充电的顺利进行，保证充电的安全，有助于提高自动引导运输车充电的安全性和可靠性。
Description
技术领域
本发明实施例涉及无人搬运车技术领域，尤其涉及一种自动引导运输车的充电系统和充电方法。
背景技术
随着智能化与自动化的发展，制造业对自动化智能化的需求渐增，对提高制造系统的物流效率，进而提高整个生产系统的生产效率需求更为强烈，自动引导运输车(Automated Guided Vehicle，AGV)就在这个时代应运而生。通过AGV进行物料运输能有效地提高物流自动化水平及运输效率，大大节省了时间及成本。
目前AGV的主要动力来源为蓄电池，在蓄电池电量不足时，可通过充电站进行充电。具体地，现有AGV通常是在电量不足时主动移动至充电站充电位置，与充电站充电头对接后以执行充电操作。然而，现有的AGV以及充电站组成的充电系统中，AGV在到站后，与充电站之间没有实时信号交互，充电站无法知晓充电站就绪情况、送电情况、充电头伸出状态、充电过程中温度情况等等状态，即AGV与充电站之间未能进行信息交互，无法保证AGV和充电站的充电准备情况以及充电状态，存在安全隐患。
发明内容
本发明提供一种自动引导运输车充电系统和充电方法，以实现自动引导运输车和充电站在充电过程中的信息交互，保证充电准备情况和充电状态的互通，有助于提高充电的安全性和可靠性。
第一方面，本发明实施例提供了一种自动引导运输车充电系统，包括：
充电站，所述充电站包括充电站控制模块；
自动引导运输车，所述自动引导运输车包括运输车控制模块；
光通讯系统，所述光通讯系统包括充电站光通讯模块和运输车光通讯模块，所述充电站光通讯模块设置在所述充电站上，且与所述充电站控制模块电连接；所述运输车光通讯模块设置在所述自动引导运输车上，且与所述运输车控制模块电连接；
所述运输车光通讯模块和所述充电站光通讯模块均包括光发射模块和光接收模块，所述运输车光通讯模块和所述充电站光通讯模块均根据所述光发射模块发送光信号和所述光接收模块接收光信号进行通讯；
所述充电站控制模块和所述运输车控制模块通过所述光通讯系统进行充电状态就绪信号和反馈信号、充电请求信号和反馈信号以及断电请求信号和反馈信号的通讯。
第二方面，本发明实施例还提供了一种自动引导运输车充电方法，采用如第一方面所述的自动引导运输车充电系统执行，所述充电方法包括：
满足预设充电条件时，运输车控制模块控制自动引导运输车移动至充电站充电位置；
运输车控制模块和充电站控制模块通过光通讯系统进行充电状态就绪信号和反馈信号、充电请求信号和反馈信号以及断电请求信号和反馈信号的通讯；
运输车控制模块和充电站控制模块分别执行充电操作。
本发明实施例提供的自动引导运输车充电系统和充电方法，通过设置自动引导运输车、充电站和光通讯系统，其中光通讯系统包括充电站光通讯模块和运输车光通讯模块，充电站光通讯模块设置在充电站上，且与充电站控制模块电连接；运输车光通讯模块设置在自动引导运输车上，且与运输车控制模块电连接；利用光通讯系统可以实现自动引导运输车和充电站的充电状态的信息确认和交互，能够在充电之前确保充电状态就绪，在充电时确保及时断电。本发明实施例解决了现有充电系统无法实时沟通导致存在安全隐患的问题，能够排除安全隐患和危险，保障充电的顺利进行，保证充电的安全，有助于提高自动引导运输车充电的安全性和可靠性。
附图说明
图1是本发明实施例提供的一种自动引导运输车充电系统的结构示意图；
图2是图1所示自动引导运输车充电系统的另一视角的结构示意图；
图3是本发明实施例提供的光通讯模块的结构示意图；
图4是本发明实施例提供的一种面接触式充电母头的结构示意图；
图5是图4所示面接触式充电母头的爆炸示意图；
图6是本发明实施例提供的一种自动引导运输车充电方法的流程图；
图7是本发明实施例提供的另一种自动引导运输车充电方法的流程图；
图8是图7所示自动引导运输车充电方法的逻辑流程图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，而非对本发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部结构。
图1是本发明实施例提供的一种自动引导运输车充电系统的结构示意图，图2是图1所示自动引导运输车充电系统的另一视角的结构示意图，参考图1和图2，该自动引导运输车充电系统包括：充电站10，充电站10包括充电站控制模块(图中未示出)；自动引导运输车20，自动引导运输车20包括运输车控制模块(图中未示出)；光通讯系统，光通讯系统包括充电站光通讯模块31和运输车光通讯模块32，充电站光通讯模块31设置在充电站10上，且与充电站控制模块10电连接；运输车光通讯模块32设置在自动引导运输车20上，且与运输车控制模块电连接；
运输车光通讯模块32和充电站光通讯模块31均包括光发射模块310和光接收模块320，运输车光通讯模块32和充电站光通讯模块31均根据光发射模块310发送光信号和光接收模块320接收光信号进行通讯；充电站控制模块和运输车控制模块12通过光通讯系统进行充电状态就绪信号和反馈信号、充电请求信号和反馈信号以及断电请求信号和反馈信号的通讯。
其中，自动引导运输车20通过运输车控制模块用于执行运输任务，其中安装有蓄电池进行供电。运输车控制模块实时监测蓄电池的电量，在电量消耗至预设水平或者接收到充电指令时，运输车控制模块驱动和控制整个自动引导运输车20进行充电。充电过程需要自动引导运输车20自行移动至充电站10的充电位置，以保证充电头的机械连接。同时，运输车控制模块也会进行充电电路的导通控制，实现电气的连接。在充电过程中，自运输车控制模块会根据预设的充电位置或定位模块等确定充电站10的充电位置，驱动自动引导运输车20自行移动到达充电站10的充电位置。
通过设置光通讯系统，可以在自动引导运输车20移动至充电位置后，利用光通讯系统的充电站光通讯模块31和运输车光通讯模块32进行信息交互，保证自动引导运输车20和充电站10在执行充电操作之前，先进行信息确认，从而保障充电的顺利进行和保证充电的安全。运输车光通讯模块32和充电站光通讯模块31均包括光发射模块310和光接收模块320，运输车控制模块和充电站控制模块均可控制光发射模块310发射光线，光接收模块320检测光线，从而来确认对应的信息。需要说明的是，充电站光通讯模块31和运输车光通讯模块32之间的光通讯过程是利用光作为特定信号进行信息交互的过程，光通讯过程中的光线传播为直线传播，因此充电站光通讯模块31和运输车光通讯模块32的光通讯需要满足一定的位置条件，即需要自动引导运输车20自行移动至充电站10的充电位置，也即需要保证自动引导运输车20存在充电需求。在此基础上，再利用光通讯系统实现自动引导运输车20和充电站10的信息交互。
光通讯系统执行的信号交互内容可包括充电状态就绪信号和反馈信号、充电请求信号和反馈信号以及断电请求信号和反馈信号的交互。其中，充电状态就绪信号和反馈信号是指自动引导运输车20具备充电需求、位置达到充电位置、内部电气结构满足充电要求等信号，以及充电站10具备充电能力、内部电气结构满足充电要求等信号，其代表了自动引导运输车20充电准备就绪后，通过光通讯系统向充电站10主动提供充电就绪信号，同时，还代表了充电站10充电准备就绪后，通过光通讯系统向自动引导运输车20提供反馈信号。示例性地，在充电之前，自动引导运输车20自行移动至充电位置的过程中，自动引导运输车20的位置移动精度不够，自行移动时即使自行到达充电站10的充电位置，也不能保证自动引导运输车20和充电站10的充电头一次对位。通过光通讯模块30的信息交互，自动引导运输车20和充电站10的充电头在满足精确对位条件后才发送充电就绪信号和反馈信号，继而才执行充电操作，可确认充电状态信息，保证充电的顺利进行。同理，充电请求信号和反馈信号，是指自动引导运输车20和充电站10均充电准备就绪，此时由自动引导运输车20发出充电的请求信息，并且由充电站10回复的充电反馈信息。断电请求信号和反馈信号，是指自动引导运输车20和充电站10存在充电故障或危险状况，通过光通讯系统进行断电的交互信号。显然，由以上可以理解，通过在各类信号交互之前，通过运输车控制模块和充电站控制模块分别执行相应的操作或检测，可以实现自动引导运输车20和充电站10的充电状态交互，确认充电状态信息，从而可以保障充电的顺利进行和保证充电的安全。
本发明实施例提供的自动引导运输车充电系统，通过设置自动引导运输车、充电站和光通讯系统，其中光通讯系统包括充电站光通讯模块和运输车光通讯模块，充电站光通讯模块设置在充电站上，且与充电站控制模块电连接；运输车光通讯模块设置在自动引导运输车上，且与运输车控制模块电连接；利用光通讯系统可以实现自动引导运输车和充电站的充电状态的信息确认和交互，能够在充电之前确保充电状态就绪，在充电时确保及时断电。本发明实施例提供的自动引导运输车充电方法，解决了现有充电系统无法实时沟通导致存在安全隐患的问题，能够排除安全隐患和危险，保障充电的顺利进行，保证充电的安全，有助于提高自动引导运输车充电的安全性和可靠性。
图3是本发明实施例提供的光通讯模块的结构示意图，参考图3，可选地，光发射模块310包括多个信号灯311，光接收模块320包括多个信号感应传感器321；运输车光通讯模块32中的多个信号灯311与充电站光通讯模块31上的多个信号感应传感器321的数量和位置一一对应；运输车光通讯模块32中的多个信号感应传感器321与充电站光通讯模块32上的多个信号灯311的数量和位置一一对应。
自动引导运输车20和充电站10上的光发射模块310分别通过运输车控制模块和充电站控制模块的控制从而进行信息交互。该过程实质是控制模块控制光发射模块310的信号灯311点亮的过程，而运输车控制模块和充电站控制模块可根据不同的信号灯311确定预先设定的信息。换言之，当自动引导运输车20上的光发射模块310中某一信号灯311点亮时，充电站控制模块通过光接收模块320可检测到该信号灯311点亮，由预先设定的规则，充电站10判定自动引导运输车20处于某种状态或发出某种信号，示例性地，可认为自动引导运输车20位置就绪，充电站10根据该位置就绪信号对应执行位置就绪后的操作。运输车光通讯模块32中的信号灯311和充电站光通讯模块31中的信号感应传感器321应保持数量和位置的对应，从而进行信号的一一对应交互，从而实现信号的准确判定。
继续参考图1和图2，可选地，充电站10上设置有面接触式充电公头12，自动引导运输车20上设置有面接触式充电母头22，面接触式充电公头12与面接触式充电母头22位置对应。采用面接触式充电公头12和面接触式充电母头22，即保证了自动引导运输车20和充电站10的充电头连接方式为面接触式，对于自动引导运输车20充电头的自动对位方式，面接触式相较于现有的电接触具有更大的接触面积，能够避免充电头的接触不良，增加充电头的接触安全性。
具体地，参考图1和图2，面接触式充电公头12包括两个充电电极121，两个充电电极121相互平行且均沿第一方向100延伸，两个充电电极121沿第二方向200排列，第一方向100和第二方向200相互垂直。图4是本发明实施例提供的一种面接触式充电母头的结构示意图，图5是图4所示面接触式充电母头的爆炸示意图，参考图4和图5，对应地，面接触式充电母头22包括两个充电座221，每个充电座221包括一个容置模具2211、两个接触铜片2212和两个复原弹簧2213，容置模具2210设置有充电插口2210，两个充电座221的容置模具2211沿第二方向200相互层叠，且两个充电座221中的充电插口2210与两个充电电极121位置对应；
两个接触铜片2212和两个复原弹簧2213均位于容置模具2211的容置腔内，两个接触铜片2212在第三方向300上相对设置，且两个接触铜片2212部分贴附于充电插口2210相对的两侧内壁上；第三方向300分别与第二方向200和第一方向100垂直；每个接触铜片2212背离另一接触铜片2212的一侧设置有一个复原弹簧2213；复原弹簧2213的一端与容置模具2211内壁固定连接，另一端与接触铜片2212固定连接。
该面接触式充电公头和充电母头的结构互补，面接触式充电公头12的两个充电电极121示例性地沿纵向排列，则对应地，面接触式充电母头22的两个充电座221也需沿纵向排列。在自动引导运输车20自行移动至充电站10的充电位置时，自动引导运输车20上的充电座221主动与充电站10上的充电电极121对位，然后充电电极121对应插入充电座221的充电插口2210中。在充电电极121插入过程中，两个接触铜片2212被充电电极121向充电插口2210的侧壁上挤压，充电电极121与两个接触铜片2212均可实现面接触式的电连接。而由于每个接触铜片2212和容置模具2212之间均设置有复原弹簧2213，复原弹簧2213利用弹簧力挤压接触铜片2212，可以保证两个接触铜片2212与充电电极121的充分面接触，由此可以保证整个对位和充电的过程中，充电母头和充电公头具备良好的电接触，避免由于对位不精确和位置移动导致的接触不良，相较于电接触或线接触式可靠性更好，充电更加安全。该充电母头结构中，充电座221的容置模具2211采用绝缘材料例如电木加工而成，用以避免充电过程中的漏电等现象。接触铜片2212和充电电极121可采用铜制成，以保证充电头的导电性。
进一步地，参考图4，可选地，面接触式充电母头22还包括母头盖板2214，母头盖板2214滑动连接于充电座221的顶部，并可与充电座221的容置模具2211形成容置腔。该母头盖板2214同样可采用电木等绝缘材料制成，母头盖板2214实质是用于封闭该面接触充电母头22的母头盖板2214，形成密闭的容置腔，从而减少母头中的接触铜片2212受水氧的侵蚀，影响电接触效果。
继续参考图1和图2，可选地，充电站10上设置有双轴气缸13，面接触式充电公头12设置于双轴气缸13的活塞杆131的顶端。
双轴气缸13由缸筒、端盖和密封件以及两套活塞和活塞杆等组成，两套活塞杆和活塞杆联动在缸内进行直线往复运动。双轴气缸13具有不回转精度高，适用于精确导向的优点，能够保证活塞杆131的顶端设置的面接触式充电公头12伸出后的精确对位，继而能够保证充电头的准确对接。
为了检测充电头的对接结构，进一步地，继续参考图2和图4，可选在该充电系统中还设置到位检测模块，到位检测模块包括定位杆41和叉形治具42；定位杆41位于双轴气缸13的活塞杆131的顶端，叉形治具42位于自动引导运输车20上，且定位杆41和叉形治具42位置对应。
由于定位杆41和面接触式充电公头12均设置在双轴气缸13的活塞杆131的顶端，在面接触式充电公头12伸出过程中，定位杆41同步伸出。当定位杆41伸出至自动引导运输车20上设置的叉形治具42的叉形孔中时，叉形孔42上设置的感测传感器可检测到定位杆41的伸入，根据该感测传感器的检测信号，可以对应确定面接触式充电公头12的两个充电电极121分别与面接触式充电母头22的两个充电座221对接，由此可以确保充电头对接成功，进而启动执行其他充电操作。
可选地，参考图1和图2，本发明实施例提供的充电系统中，还可设置包括定位系统，定位系统包括充电站定位模块和运输车定位模块，充电站定位模块设置在充电站10上，运输车定位模块设置在自动引导运输车20上；
充电站定位模块和运输车定位模块均包括定位传感器510和反射板520，定位传感器510包括激光发射模块和激光接收模块(图中未示出)；自动引导运输车20移动至充电站10的充电位置时，充电站10上的定位传感器510与自动引导运输车20上的反射板520的位置正对，充电站10上的反射板520与自动引导运输车20上的定位传感器510的位置正对。
定位系统实质是用于自动引导运输车20和充电站10相互确定对位的装置，以自动引导运输车20上的定位模块来说，定位传感器50中的激光发射模块用于发射激光信号，激光信号通过充电站10上设置的反射板520反射后再由自动引导运输车20上的激光接收模块接收和检测。其中，定位传感器510和反射板520位置正对是为了方便激光的反射，保证定位传感器510中的激光发射模块可以发射激光至充电站10上的反射板520，并被激光接收模块接收该反射板520反射的激光信号。通过合理设置激光发射模块、激光接收模块在自动引导运输车20上的位置以及激光反射板520在充电站10上的位置，能够根据激光的直线传播和镜面反射原理，确定充电站10相对自动引导运输车20的相对位置。同理，充电站10也可根据充电站定位模块，判断自动引导运输车20的相对位置。由此，自动引导运输车20和充电站10分别进行定位后，可确保位置相对，达到充电头对接的条件。
进一步地，如图所示，可选在充电站中，将充电站定位模块的定位传感器510和反射板520分别设置位于充电站光通讯模块31在水平方向上的两侧；在自动引导运输车中，将运输车定位模块的定位传感器510和反射板520分别设置于运输车光通讯模块32在水平方向上的两侧。此时，利用充电模块可以使自动引导运输车和充电站相互进行定位，并且由于定位传感器510和反射板520设置在水平方向上，可以保证自动引导运输车和充电站面向正对，防止产生朝向错位的问题。当然，除图中所示的设置方式外，本领域技术人员也可根据实际的定位需求以及设计要求，设置定位传感器510和反射板520在自动引导运输车20或充电站10的正面沿纵向分布，或者位于自动引导运输车20或充电站10正面的对角位置，此处不做限制。
在上述实施例提供的自动引导运输车充电系统的基础上，本发明实施例还提供了一种自动引导运输车充电方法。该充电方法由上述的自动引导运输车充电系统执行。图6是本发明实施例提供的一种自动引导运输车充电方法的流程图，参考图1、图2和图6，该充电方法包括：
S110、满足预设充电条件时，运输车控制模块控制自动引导运输车移动至充电站充电位置；
该预设充电条件实质包括两种情况，一种情况即自动引导运输车20的蓄电池电量达到充电条件，例如当蓄电池电量降低至10％时，则认为蓄电池电量达到充电条件；另一种情况则是自动引导运输车20接收到用户的充电指令。在上述的两种情况下，运输车控制模块会根据预设的充电站10的充电位置或路径，控制自动引导运输车20移动，直至到达充电站10的充电位置。该过程实质是运输车控制模块控制自动引导运输车20中的驱动装置，由驱动装置实现移动。驱动装置一般可包括电动机、变速器、车轮等。
S120、运输车控制模块和充电站控制模块通过光通讯系统进行充电状态就绪信号和反馈信号、充电请求信号和反馈信号以及断电请求信号和反馈信号的通讯；
该步骤实质是运输车控制模块和充电站控制模块在充电之前、充电之时的信号交互过程，其交互的信号包括充电状态就绪信号和反馈信号、充电请求信号和反馈信号以及断电请求信号和反馈信号。其中，充电状态就绪信号和反馈信号是指自动引导运输车20具备充电需求、位置达到充电位置、内部电气结构满足充电要求等信息，以及充电站10具备充电能力、内部电气结构满足充电要求等信息；充电请求信号和反馈信号，是指自动引导运输车20和充电站10均充电准备就绪，此时由自动引导运输车20发出充电的请求信息，并且由充电站10回复的充电反馈信息；断电请求信号和反馈信号，是指自动引导运输车20和充电站10存在充电故障或危险状况，通过光通讯系统进行断电的交互信息。
S130、运输车控制模块和充电站控制模块分别执行充电操作。
在通过上述S120步骤进行相互的信息确认后，运输车控制模块20和充电站10可进行电气连接等动作，从而进行充电步骤。
本发明实施例提供的自动引导运输车充电方法，在满足预设充电条件时，运输车控制模块控制自动引导运输车移动至充电站充电位置；然后运输车控制模块和充电站控制模块通过光通讯系统进行充电状态就绪信号和反馈信号、充电请求信号和反馈信号以及断电请求信号和反馈信号的通讯；最后运输车控制模块和充电站控制模块分别执行充电操作，利用光通讯系统实现了自动引导运输车和充电站的电状态的信息确认和交互，能够在充电之前确保充电状态就绪，在充电时确保及时断电。本发明实施例提供的自动引导运输车充电方法，解决了现有充电系统无法实时沟通导致存在安全隐患的问题，能够排除安全隐患和危险，保障充电的顺利进行，保证充电的安全，有助于提高自动引导运输车充电的安全性和可靠性。
可以理解的，上述自动引导运输车的充电方法中，在进行各类信号交互之前，需要设置合理的信号发送条件，在满足信号发送条件后则进行自动引导运输车和充电站的交互。具体地，该信号发送条件一般为运输车控制模块和充电站控制模块需执行的相应的操作或检测。示例性地，当运输车光通讯模块32发送充电状态就绪信号之前，需要运输车控制模块先执行相应的操作或检测，保证充电需求、位置达到充电位置、内部电气结构满足充电要求等满足充电状态就绪的条件，从而可以实现自动引导运输车20和充电站10的充电状态交互，确认充电状态信息，保障充电的顺利进行和保证充电的安全。
因此，在上述实施例的基础上，步骤S120、运输车控制模块和充电站控制模块通过光通讯系统进行充电状态就绪信号和反馈信号、充电请求信号和反馈信号、以及断电请求信号和反馈信号的通讯，具体可包括：
S121、运输车控制模块在进行充电状态自检后，通过光通讯系统向充电站控制模块发送充电就绪信号；
充电状态自检过程实质是确认上述的充电需求、位置达到充电位置、内部电气结构等满足充电就绪要求的过程。在此基础上，自动引导运输车20即可通过光通讯系统主动与充电站10进行交互，开启交互过程。
S122、充电站控制模块在进行充电状态自检后，通过光通讯系统向运输车控制模块发送充电就绪反馈信号；
充电站控制模块在接收到充电就绪信号后，同样需要执行相应的检测操作，包括确认相对位置、内部电气结构连接、内部温度等，确认正常后则向自动引导运输车20反馈对应的充电就绪信号。
S123、运输车控制模块在进行充电准备后，通过光通讯系统向充电站控制模块发送充电请求信号；
充电准备过程是指运输车控制模块控制导通充电电路，做好充电准备。
S124、充电站控制模块在执行充电操作后，通过光通讯系统向运输车控制模块发送充电反馈信号；
充电站控制模块根据自动引导运输车20的充电请求信号进行相应的充电操作，包括但不限于控制导通充电电路。此时，充电站10与自动引导运输车20实现机械和电气的连接，开始进行充电。在该充电操作完成后，充电站10也需给予自动引导运输车20反馈，已确认互相工作正常。
S125、运输车控制模块在判定满足断电条件后，通过光通讯系统向充电站控制模块发送断电请求信号，断电条件包括接收到电量充满信号，或接收到断电指令；
该步骤是断电步骤的交互过程，在电量充满后或者用户发出断电指令后，则运输车控制模块会接收到相应的信号或指令，此时自动引导运输车20发送断电请求。
S126、充电站控制模块在执行断电步骤后，通过光通讯系统向运输车控制模块发送断电反馈信号。
充电站10负责断电操作，在接收到自动引导运输车20的断电请求后，充电站控制模块则控制将充电电路断开，从而停止充电。
在上述实施例提供的充电方法的基础上，本领域技术人员还可对自动引导运输车和充电站的信号交互过程进行更为细化的设计。可选地，在上述步骤S121和步骤S122中，充电状态就绪信号和反馈信号可包括自动引导运输车的受电状态就绪信号和充电头到位请求信号，此外还可包括充电站的给电状态就绪信号和充电头到位反馈信号。基于此，本发明实施例还提供了一种自动引导运输车充电方法。
图7是本发明实施例提供的另一种自动引导运输车充电方法的流程图，图8是图7所示自动引导运输车充电方法的逻辑流程图，参考图1、图2、图7和图8，该充电方法包括：
S210、满足预设充电条件时，运输车控制模块控制自动引导运输车移动至充电站充电位置；
S221、运输车控制模块进行受电状态自检，并通过光通讯系统向充电站控制模块发送受电状态就绪信号，受电状态包括电池电量状态、自动引导运输车绝对位置状态和相对位置状态；
自动引导运输车20在完成移动至充电位置后，需要进行各种自检过程。其中，受电状态自检即对当前电池电量是否满足充电要求、绝对位置和相对位置是否满足充电要求进行确认的过程。
S222、充电站控制模块进行给电状态自检，并通过光通讯系统向运输车控制模块发送给电状态就绪反馈信号，给电状态就绪反馈信号包括充电站温度状态和充电站相对位置状态；
同理，充电站10在接收到自动引导运输车20的受电状态就绪信号时，同样需要对自身进行各种自检。其中，给电状态自检是对充电站温度、相对位置是否满足给电要求的确认过程。
S223、运输车控制模块进行安全状态自检，并通过光通讯系统向充电站控制模块发送充电头到位请求信号；
在自动引导运输车20和充电站10均保证受电和给电就绪后，还需进行安全状态检查，例如对自动引导运输车20预计进行的充电过程是否安全进行检查和确认。该步骤确认完成后，即可开始执行充电准备的操作，向充电站10请求充电头进行对位。
S224、充电站控制模块执行充电头到位步骤，并通过光通讯系统向运输车控制模块发送给充电头到位反馈信号。
在接收到充电头对位的请求后，充电站10执行该步骤，并在对位完成后向自动引导运输车20进行反馈，确定充电准备完成。
S230、运输车控制模块在进行充电准备后，通过光通讯系统向充电站控制模块发送充电请求信号；
S240、充电站控制模块在执行充电操作后，通过光通讯系统向运输车控制模块发送充电反馈信号；
S250、运输车控制模块在判定满足断电条件后，通过光通讯系统向充电站控制模块发送断电请求信号，断电条件包括接收到电量充满信号，或接收到断电指令；
S260、充电站控制模块在执行断电步骤后，通过光通讯系统向运输车控制模块发送断电反馈信号。
S270、运输车控制模块和充电站控制模块分别执行充电操作。
此外，在上述实施例提供的自动引导运输车充电系统的充电方法中，为了保障充电过程的安全，可选地，在步骤S270、执行充电操作的过程中，还可包括：运输车控制模块和充电站控制模块分别进行充电温度实时检测，并在温度异常时执行断电操作。
充电过程中自动引导运输车20和充电站10中的充电电路可能存在异常情况，一般地，在充电电路发生异常时，自动引导运输车20和充电站10的充电温度会变化。通过实时进行充电温度的检测，能够监测充电过程中是否存在故障，在充电温度异常或者超过预设的温度阈值时，通过及时地断电操作，可以保证自动引导运输车20和充电站10的安全。
注意，上述仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本发明不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整、相互结合和替代而不会脱离本发明的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本发明进行了较为详细的说明，但是本发明不仅仅限于以上实施例，在不脱离本发明构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本发明的范围由所附的权利要求范围决定。
Claims (13)
1.一种自动引导运输车充电系统，其特征在于，包括：
充电站，所述充电站包括充电站控制模块；
自动引导运输车，所述自动引导运输车包括运输车控制模块；
光通讯系统，所述光通讯系统包括充电站光通讯模块和运输车光通讯模块，所述充电站光通讯模块设置在所述充电站上，且与所述充电站控制模块电连接；所述运输车光通讯模块设置在所述自动引导运输车上，且与所述运输车控制模块电连接；
所述运输车光通讯模块和所述充电站光通讯模块均包括光发射模块和光接收模块，所述运输车光通讯模块和所述充电站光通讯模块均根据所述光发射模块发送光信号和所述光接收模块接收光信号进行通讯；
所述充电站控制模块和所述运输车控制模块通过所述光通讯系统进行充电状态就绪信号和反馈信号、充电请求信号和反馈信号以及断电请求信号和反馈信号的通讯。
2.根据权利要求1所述的充电系统，其特征在于，所述光发射模块包括多个信号灯，所述光接收模块包括多个信号感应传感器；
所述运输车光通讯模块中的所述多个信号灯与所述充电站光通讯模块上的所述多个信号感应传感器的数量和位置一一对应；所述运输车光通讯模块中的所述多个信号感应传感器与所述充电站光通讯模块上的所述多个信号灯的数量和位置一一对应。
3.根据权利要求1所述的充电系统，其特征在于，所述充电站上设置有面接触式充电公头，所述自动引导运输车上设置有面接触式充电母头，所述面接触式充电公头与所述面接触式充电母头位置对应。
4.根据权利要求3所述的充电系统，其特征在于，所述面接触式充电公头包括两个充电电极，所述两个充电电极相互平行且均沿第一方向延伸，所述两个充电电极沿第二方向排列，所述第一方向和所述第二方向相互垂直；
所述面接触式充电母头包括两个充电座，每个所述充电座包括一个容置模具、两个接触铜片和两个复原弹簧，所述容置模具设置有充电插口，所述两个充电座的所述容置模具沿所述第二方向相互层叠，且所述两个充电座中的所述充电插口与所述两个充电电极位置对应；
所述两个接触铜片和所述两个复原弹簧均位于所述容置模具的容置腔内，所述两个接触铜片在第三方向上相对设置，且所述两个接触铜片部分贴附于所述充电插口相对的两侧内壁上；所述第三方向分别与所述第二方向和所述第一方向垂直；
每个所述接触铜片背离另一所述接触铜片的一侧设置有一个所述复原弹簧；所述复原弹簧的一端与所述容置模具内壁固定连接，另一端与所述接触铜片固定连接。
5.根据权利要求4所述的充电系统，其特征在于，所述面接触式充电母头还包括母头盖板，所述母头盖板滑动连接于所述充电座的顶部，并可与所述充电座的所述容置模具形成容置腔。
6.根据权利要求3所述的充电系统，其特征在于，所述充电站上设置有双轴气缸，所述面接触式充电公头设置于所述双轴气缸的活塞杆的顶端。
7.根据权利要求6所述的充电系统，其特征在于，所述充电系统还包括到位检测模块，所述到位检测模块包括定位杆和叉形治具；所述定位杆位于所述双轴气缸的活塞杆的顶端，所述叉形治具位于所述自动引导运输车上，且所述定位杆和所述叉形治具位置对应。
8.根据权利要求1所述的充电系统，其特征在于，所述充电系统还包括定位系统，所述定位系统包括充电站定位模块和运输车定位模块，所述充电站定位模块设置在所述充电站上，所述运输车定位模块设置在所述自动引导运输车上；
所述充电站定位模块和所述运输车定位模块均包括定位传感器和反射板，所述定位传感器包括激光发射模块和激光接收模块；所述自动引导运输车移动至所述充电站的充电位置时，所述充电站上的所述定位传感器与所述自动引导运输车上的所述反射板的位置正对，所述充电站上的所述反射板与所述自动引导运输车上的所述定位传感器的位置正对。
9.根据权利要求8所述的充电系统，其特征在于，所述充电站中，所述充电站定位模块的所述定位传感器和所述反射板分别位于所述充电站光通讯模块在水平方向上的两侧；所述自动引导运输车中，所述运输车定位模块的所述定位传感器和所述反射板分别位于所述运输车光通讯模块在水平方向上的两侧。
10.一种自动引导运输车充电方法，其特征在于，采用如权利要求1-9任一项所述的自动引导运输车充电系统执行，所述充电方法包括：
满足预设充电条件时，运输车控制模块控制自动引导运输车移动至充电站充电位置；
运输车控制模块和充电站控制模块通过光通讯系统进行充电状态就绪信号和反馈信号、充电请求信号和反馈信号以及断电请求信号和反馈信号的通讯；
运输车控制模块和充电站控制模块分别执行充电操作。
11.根据权利要求10所述的充电方法，其特征在于，运输车控制模块和充电站控制模块通过光通讯系统进行充电状态就绪信号和反馈信号、充电请求信号和反馈信号、以及断电请求信号和反馈信号的通讯，包括：
所述运输车控制模块在进行充电状态自检后，通过所述光通讯系统向所述充电站控制模块发送充电就绪信号；
所述充电站控制模块在进行充电状态自检后，通过所述光通讯系统向所述运输车控制模块发送充电就绪反馈信号；
所述运输车控制模块在进行充电准备后，通过所述光通讯系统向所述充电站控制模块发送充电请求信号；
所述充电站控制模块在执行充电操作后，通过所述光通讯系统向所述运输车控制模块发送充电反馈信号；
所述运输车控制模块在判定满足断电条件后，通过所述光通讯系统向所述充电站控制模块发送断电请求信号，所述断电条件包括接收到电量充满信号，或接收到断电指令；
所述充电站控制模块在执行断电步骤后，通过所述光通讯系统向所述运输车控制模块发送断电反馈信号。
12.根据权利要求11所述的充电方法，其特征在于，所述充电状态就绪信号和反馈信号包括自动引导运输车的受电状态就绪信号和充电头到位请求信号，还包括充电站的给电状态就绪信号和充电头到位反馈信号；
所述运输车控制模块在进行充电状态自检后，通过所述光通讯系统向所述充电站控制模块发送充电就绪信号；所述充电站控制模块在进行充电状态自检后，通过所述光通讯系统向所述运输车控制模块发送充电就绪反馈信号；包括：
所述运输车控制模块进行受电状态自检，并通过所述光通讯系统向所述充电站控制模块发送受电状态就绪信号，所述受电状态包括电池电量状态、自动引导运输车绝对位置状态和相对位置状态；
所述充电站控制模块进行给电状态自检，并通过所述光通讯系统向所述运输车控制模块发送给电状态就绪反馈信号，所述给电状态就绪反馈信号包括充电站温度状态和充电站相对位置状态；
所述运输车控制模块进行安全状态自检，并通过所述光通讯系统向所述充电站控制模块发送充电头到位请求信号；
所述充电站控制模块执行充电头到位步骤，并通过所述光通讯系统向所述运输车控制模块发送给充电头到位反馈信号。
13.根据权利要求10所述的充电方法，其特征在于，所述充电方法还包括：
在执行充电操作的过程中，所述运输车控制模块和充电站控制模块分别进行充电温度实时检测，并在温度异常时执行断电操作。
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