CN113844314B - 自动导引车agv充电调度控制方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供的一种自动导引车AGV充电调度控制方法，包括以下步骤：侦测当前工况环境中的自动导引车的剩余电量状态，并判断自动导引车的剩余电量是否小于设定阈值，如是，则将剩余电量小于设定阈值的自动导引车设定为需要充电的自动导引车，并发布自动导引车的充电需求信息；接受自动导引车的充电需求信息，并侦测当前工况环境中的充电桩的位置分布状态以及充电桩的闲置状态；侦测当前需要充电的自动导引车的位置信息，并根据自动导引车的位置信息、充电桩的位置分布状态和充电桩的闲置状态分配需要充电的自动导引车的充电桩；通过上述方法，能够根据自动导引车的实时剩余电量状态、实时位置以及充电桩的分布将自动导引车合理分配至工况环境下的各充电桩。
Description
技术领域
本发明涉及自动导引车领域，尤其涉及一种自动导引车AGV充电调度控制方法。
背景技术
自动导引车(英文全称为Automated Guided Vehicle，缩写为AGV)为一种以蓄电池作为动力的辅助装载机构，用于将被移动目标载运至目标位置，在自动导引车工作过程中随时需要进行充电，现有技术中，在实际工况环境中布置若干个充电桩，当自动导引车需要充电时，则直接将自动导引车控制到目标充电桩(一般以距离为注意参考依据，将距离最近的充电桩作为目标充电桩)进行充电，但是这种方式存在以下缺陷：由于将距离作为唯一的基准来进行控制，从而使得某些充电桩排队严重，而某些充电桩则严重闲置，造成最终自动导引车的不能充分投入到实际应用中，从而导致生产效率低下。
因此，为了解决上述技术问题，亟需提出一种新的技术手段。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的是提供一种自动导引车AGV充电调度控制方法，能够根据自动导引车的实时剩余电量状态、实时位置以及充电桩的分布将自动导引车合理分配至工况环境下的各充电桩，降低自动导引车充电排队现象以及防止充电桩闲置，从而有效提高自动导引车的充电效率，进而提高自动导引车的实际运行效率以及生产效率。
本发明提供的一种自动导引车AGV充电调度控制方法，包括以下步骤：
S1.侦测当前工况环境中的自动导引车的剩余电量状态，并判断自动导引车的剩余电量是否小于设定阈值SOCY1，如是，则将剩余电量小于设定阈值的自动导引车设定为需要充电的自动导引车，并发布自动导引车的充电需求信息；
S2.接受自动导引车的充电需求信息，并侦测当前工况环境中的充电桩的位置分布状态以及充电桩的闲置状态；
S3.侦测当前需要充电的自动导引车的位置信息，并根据自动导引车的位置信息、充电桩的位置分布状态和充电桩的闲置状态分配需要充电的自动导引车的充电桩。
进一步，步骤S3中具体包括：
S31.根据需要充电的自动导引车的位置信息和充电桩的位置分布状态确定出需要充电的自动导引车与各充电桩的距离L；
S32.计算当前需要充电的自动导引车在当前剩余电量条件下所能够行驶的最大距离L1，并筛选出L＜L1的充电桩作为备选充电桩；
S33.筛选出备选充电桩中处于闲置状态的充电桩，判断当前需要充电的自动导引车的剩余电量能否达到最近的闲置充电桩，如是，则将当前需要充电的自动导引车分配至备选充电桩中最近的闲置充电桩，如否，则将当前需要充电的自动导引车分配至其剩余电量的行驶里程范围内的非闲置充电桩。
进一步，步骤S33中，还包括：
当某一闲置充电桩对应两个及两个以上的需要充电的自动导引车时，则将当前闲置充电桩所对应的需要充电的自动导引车的剩余续航里程进行排序；
按照剩余续航里程中由大到小的顺序，判断自动导引车的剩余续航里程能否达到下一个最近的闲置充电桩，如是，则将该定导引车调控至下一个最近的限制充电桩，并将剩余续航里程最小的自动导引车分配至当前闲置充电桩；
如否，判断当前自动导引车是否能够到达最邻近的非闲置充电桩，如果能够到达，则将剩余电量按照由大到小的顺序将自动导引车调控至最邻近的非限制充电桩，将剩余电量最小的自动导引车分配至当前闲置充电桩。
进一步，步骤S33中，将当前需要充电的自动导引车分配至其剩余电量的行驶里程范围内的非闲置充电桩具体包括：
判断备选充电桩中非闲置充电桩的剩余充电时间，并将非闲置充电桩的剩余充电时间进行排序；
判断当前需要充电的自动导引车的剩余电量的续航里程能否达到最小剩余充电时间的充电桩，如是，则将当前需要充电的自动导引车分配至剩余充电时间最小的非闲置充电桩，如否，则继续判断当前需要充电的自动导引车能否达到剩余充电时间第二小的非闲置充电桩，如是，则将该自动导引车分配至剩余充电时间第二小的非闲置充电桩，依此类推，遍历整个备选充电桩中的非闲置充电桩，如果当前均不能到达，则将当前自动导引车分配至其能够达到的最近的充电桩。
进一步，非闲置充电桩的剩余充电时间通过如下方法确定：
其中，T为剩余充电时间，R1为剩余电量SOC≤80％时的充电时的温度系数，SOCi表示第i个充电阶段结束时的剩余电量值，SOCi-1为第i-1个充电阶段结束时的剩余电量值，ti表示第i个充电阶段所需的时间，I为充电电流，U为充电电压，p为电池的衰减系数，R2为剩余电量SOC＞80％时的充电时的温度系数，η1为剩余电量SOC≤80％时的充电效率，η2为剩余电量SOC＞80％时的充电效率。
进一步，步骤S33中还包括：当需要充电的自动导引车具有多个且同时只能到同一个充电桩进行充电时，则按照如下方法进行分配：
将需要充电的自动小车的剩余电量进行排序，各自动导引车的充电优先权顺序按照剩余电量由大到小的顺序。
进一步，步骤S1中，充电需求信息包括自动导引车的剩余电量信息和自动导引车当前的实时位置信息。
本发明的有益效果：通过本发明，能够根据自动导引车的实时剩余电量状态、实时位置以及充电桩的分布将自动导引车合理分配至工况环境下的各充电桩，降低自动导引车充电排队现象以及防止充电桩闲置，从而有效提高自动导引车的充电效率，进而提高自动导引车的实际运行效率以及生产效率。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明作进一步描述：
图1为本发明的流程图。
具体实施方式
以下结合说明书附图对本发明做出进一步详细说明：
本发明提供的一种自动导引车AGV充电调度控制方法，包括以下步骤：
S1.侦测当前工况环境中的自动导引车的剩余电量状态，并判断自动导引车的剩余电量是否小于设定阈值SOCY1，如是，则将剩余电量小于设定阈值的自动导引车设定为需要充电的自动导引车，并发布自动导引车的充电需求信息；其中，充电需求信息包括自动导引车的剩余电量信息和自动导引车当前的实时位置信息；
S2.接受自动导引车的充电需求信息，并侦测当前工况环境中的充电桩的位置分布状态以及充电桩的闲置状态；
S3.侦测当前需要充电的自动导引车的位置信息，并根据自动导引车的位置信息、充电桩的位置分布状态和充电桩的闲置状态分配需要充电的自动导引车的充电桩。通过上述方法，能够根据自动导引车的实时剩余电量状态、实时位置以及充电桩的分布将自动导引车合理分配至工况环境下的各充电桩，降低自动导引车充电排队现象以及防止充电桩闲置，从而有效提高自动导引车的充电效率，进而提高自动导引车的实际运行效率以及生产效率。
本实施例中，步骤S3中具体包括：
S31.根据需要充电的自动导引车的位置信息和充电桩的位置分布状态确定出需要充电的自动导引车与各充电桩的距离L；
S32.计算当前需要充电的自动导引车在当前剩余电量条件下所能够行驶的最大距离L1，并筛选出L＜L1的充电桩作为备选充电桩；
S33.筛选出备选充电桩中处于闲置状态的充电桩，判断当前需要充电的自动导引车的剩余电量能否达到最近的闲置充电桩，如是，则将当前需要充电的自动导引车分配至备选充电桩中最近的闲置充电桩，如否，则将当前需要充电的自动导引车分配至其剩余电量的行驶里程范围内的非闲置充电桩。
具体地：步骤S33中，还包括：
当某一闲置充电桩对应两个及两个以上的需要充电的自动导引车时，则将当前闲置充电桩所对应的需要充电的自动导引车的剩余续航里程进行排序；
按照剩余续航里程中由大到小的顺序，判断自动导引车的剩余续航里程能否达到下一个最近的闲置充电桩，如是，则将该定导引车调控至下一个最近的限制充电桩，并将剩余续航里程最小的自动导引车分配至当前闲置充电桩；
如否，判断当前自动导引车是否能够到达最邻近的非闲置充电桩，如果能够到达，则将剩余电量按照由大到小的顺序将自动导引车调控至最邻近的非限制充电桩，将剩余电量最小的自动导引车分配至当前闲置充电桩。比如：在备选充电桩中，充电桩A，此时对应具有3个需要充电的自动小车V1、V2以及V3；也就是说，充电桩A对于自动导引小车V1、V2和V3都是最近的充电桩，那么此时如何分配呢，就按照上述的方式，假如剩余电量由大到小依次为V1＞V2＞V3，那么就判断V1和V2的剩余电量的续航里程是否能够达到其他闲置的充电桩，比如该充电桩为B，如果能够达到，那么将V1和V2分配至充电桩B，则将V3分配至B，对于B来说，可能存在自动导引小车V4与充电桩B最近，此时，则将充电桩V4、V1和V2按照上述方法比较完成分配，但是，还存在一种情况就是：各个充电桩均具有最近的自动导引小车，且其自动导引小车的电量均不足以行驶到其他充电桩(包括其他闲置或者非闲置)，那么此时的自动导引小车均分配至各自最近的充电桩，也就是说：假如V1、V2和V3的剩余电量虽然能够排序(即分辨出大小)，但是，如上所述，智能分配到充电桩A时，则按照下述方式决定出充电优先权：
将需要充电的自动小车的剩余电量进行排序，各自动导引车的充电优先权顺序按照剩余电量由大到小的顺序，也就是说：还是按照剩余电量由大到小依次为V1＞V2＞V3，那么此时在充电桩A处的优先权为V1＞V2＞V3，这种分配下，V1的充电耗时在三个自动导引车中最小，那么充电完成后能够最快的投入到生产运营中，从而提升生产效率。
基于上述，对于闲置的充电桩分配完成，那么，如果此时闲置的充电桩不够需要充电的自动导引车的数量时，则按照下述方法来分配至已经处于充电状态的充电桩，具体地：
步骤S33中，将当前需要充电的自动导引车分配至其剩余电量的行驶里程范围内的非闲置充电桩具体包括：
判断备选充电桩中非闲置充电桩的剩余充电时间，并将非闲置充电桩的剩余充电时间进行排序；
判断当前需要充电的自动导引车的剩余电量的续航里程能否达到最小剩余充电时间的充电桩，如是，则将当前需要充电的自动导引车分配至剩余充电时间最小的非闲置充电桩，如否，则继续判断当前需要充电的自动导引车能否达到剩余充电时间第二小的非闲置充电桩，如是，则将该自动导引车分配至剩余充电时间第二小的非闲置充电桩，依此类推，遍历整个备选充电桩中的非闲置充电桩，如果当前均不能到达，则将当前自动导引车分配至其能够达到的最近的充电桩。
非闲置充电桩的剩余充电时间通过如下方法确定：
其中，T为剩余充电时间，R1为剩余电量SOC≤80％时的充电时的温度系数，SOCi表示第i个充电阶段结束时的剩余电量值，SOCi-1为第i-1个充电阶段结束时的剩余电量值，ti表示第i个充电阶段所需的时间，I为充电电流，U为充电电压，p为电池的衰减系数，R2为剩余电量SOC＞80％时的充电时的温度系数，η1为剩余电量SOC≤80％时的充电效率，η2为剩余电量SOC＞80％时的充电效率。通过上述方式，能够使得等待充电的自动导引车较为迅速的进入到充电状态，在蓄电池充电中，一般分为多个阶段，不同的阶段的电流以及电压状态均不同，总体来说，分为2个，即当剩余电量≤80％时充电为恒流充电，剩余电量＞80％时则为非恒流充电，而在这两个阶段下，又可以分为多个阶段，在剩余电量≤80％时，其充电电流较大，温度对充电造成一定影响，而且电池的衰减系数也会对充电效率造成严重影响，因此，通过上述的方法，能够准确的预估充电剩余时间，而通过自动导引车的实时剩余电量情况即可对剩余充电时间进行预估。
当然，如果自动导引车的剩余电量的续航里程不足以行驶到最近的闲置充电桩，但是可以行驶到最近的非闲置充电桩，那么就将自动导引车分配至与其最近的充电桩(无论闲置与否)，而此时处于非闲置状态的充电桩的各个排队车辆的充电优先权按照上述的优先权的确定方式进行确定。
上述中，剩余电量的续航里程为当前剩余电量-设定剩余电量所能够行驶的里程，而非完全放电的行驶里程，设定剩余电量比最低允许剩余电量略大，从而保护蓄电池，具体数值根据实际的电池参数进行设置，其为现有方法。
最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。
Claims (5)
1.一种自动导引车AGV充电调度控制方法，其特征在于：包括以下步骤：
S1.侦测当前工况环境中的自动导引车的剩余电量状态，并判断自动导引车的剩余电量是否小于设定阈值SOCY1，如是，则将剩余电量小于设定阈值的自动导引车设定为需要充电的自动导引车，并发布自动导引车的充电需求信息；
S2.接受自动导引车的充电需求信息，并侦测当前工况环境中的充电桩的位置分布状态以及充电桩的闲置状态；
S3.侦测当前需要充电的自动导引车的位置信息，并根据自动导引车的位置信息、充电桩的位置分布状态和充电桩的闲置状态分配需要充电的自动导引车的充电桩；
步骤S3中具体包括：
S31.根据需要充电的自动导引车的位置信息和充电桩的位置分布状态确定出需要充电的自动导引车与各充电桩的距离L；
S32.计算当前需要充电的自动导引车在当前剩余电量条件下所能够行驶的最大距离L1，并筛选出L＜L1的充电桩作为备选充电桩；
S33.筛选出备选充电桩中处于闲置状态的充电桩，判断当前需要充电的自动导引车的剩余电量能否达到最近的闲置充电桩，如是，则将当前需要充电的自动导引车分配至备选充电桩中最近的闲置充电桩，如否，则将当前需要充电的自动导引车分配至其剩余电量的行驶里程范围内的非闲置充电桩；
步骤S33中，还包括：
当某一闲置充电桩对应两个及两个以上的需要充电的自动导引车时，则将当前闲置充电桩所对应的需要充电的自动导引车的剩余续航里程进行排序；
按照剩余续航里程中由大到小的顺序，判断自动导引车的剩余续航里程能否达到下一个最近的闲置充电桩，如是，则将该自动导引车调控至下一个最近的闲置充电桩，并将剩余续航里程最小的自动导引车分配至当前闲置充电桩；
如否，判断当前自动导引车是否能够到达最邻近的非闲置充电桩，如果能够到达，则将剩余电量按照由大到小的顺序将自动导引车调控至最邻近的非闲置充电桩，将剩余电量最小的自动导引车分配至当前闲置充电桩。
2.根据权利要求1所述自动导引车AGV充电调度控制方法，其特征在于：步骤S33中，将当前需要充电的自动导引车分配至其剩余电量的行驶里程范围内的非闲置充电桩具体包括：
判断备选充电桩中非闲置充电桩的剩余充电时间，并将非闲置充电桩的剩余充电时间进行排序；
判断当前需要充电的自动导引车的剩余电量的续航里程能否达到最小剩余充电时间的充电桩，如是，则将当前需要充电的自动导引车分配至剩余充电时间最小的非闲置充电桩，如否，则继续判断当前需要充电的自动导引车能否达到剩余充电时间第二小的非闲置充电桩，如是，则将该自动导引车分配至剩余充电时间第二小的非闲置充电桩，依此类推，遍历整个备选充电桩中的非闲置充电桩，如果当前均不能到达，则将当前自动导引车分配至其能够达到的最近的充电桩。
3.根据权利要求2所述自动导引车AGV充电调度控制方法，其特征在于：非闲置充电桩的剩余充电时间通过如下方法确定：
其中，T为剩余充电时间，R1为剩余电量SOC≤80％时的充电时的温度系数，SOCi表示第i个充电阶段结束时的剩余电量值，SOCi-1为第i-1个充电阶段结束时的剩余电量值，ti表示第i个充电阶段所需的时间，I为充电电流，U为充电电压，p为电池的衰减系数，R2为剩余电量SOC＞80％时的充电时的温度系数，η1为剩余电量SOC≤80％时的充电效率，η2为剩余电量SOC＞80％时的充电效率。
4.根据权利要求1所述自动导引车AGV充电调度控制方法，其特征在于：步骤S33中还包括：当需要充电的自动导引车具有多个且同时只能到同一个充电桩进行充电时，则按照如下方法进行分配：
将需要充电的自动小车的剩余电量进行排序，各自动导引车的充电优先权顺序按照剩余电量由大到小的顺序。
5.根据权利要求1所述自动导引车AGV充电调度控制方法，其特征在于：步骤S1中，充电需求信息包括自动导引车的剩余电量信息和自动导引车当前的实时位置信息。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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| GR01 | Patent grant | ||
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