CN209037426U - 充电系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种充电系统。其中，该充电系统包括：图像摄取设备，用于摄取目标车辆的图像；图像处理设备，与图像摄取设备连接，用于接收图像，对图像进行图像识别处理，得到用于表示目标车辆的插座位置的数字信号，并根据数字信号生成控制指令；机器人，用于根据控制指令将充电枪放置到目标车辆的充电插座中。本实用新型解决了相关技术中对车辆充电的成本较高，并且充电效率较低的技术问题。

Description

充电系统

技术领域

本实用新型涉及自动充电技术领域，具体而言，涉及一种充电系统。

背景技术

目前，电动汽车充电站对电动汽车进行充电具有操作频率高、动作单一、定位精准等特点。然而，采用人工运维的方式不仅劳动强度大、成本高，而且充电的响应时间和运行时间难以监控。另外，人工对用于为电动汽车进行充电的设备进行插拔对接是一个劳动密集型的运维工作，其人工费用在运维成本中占有很高比重；若运维人员数量配置不够，则充电响应时间无法保障，若运维人员数量过多，又会造成资源浪费，且直流充电机工作站的工作量并不固定，无法提前预测。

针对上述相关技术中对车辆充电的成本较高，并且充电效率较低的问题，目前尚未提出有效的解决方案。

实用新型内容

本实用新型实施例提供了一种充电系统，以至少解决相关技术中对车辆充电的成本较高，并且充电效率较低的技术问题。

根据本实用新型实施例的一个方面，提供了一种充电系统，包括：图像摄取设备，用于摄取目标车辆的图像；图像处理设备，与所述图像摄取设备连接，用于接收所述图像，对所述图像进行图像识别处理，得到用于表示所述目标车辆的插座位置的数字信号，并根据所述数字信号生成控制指令；机器人，用于根据所述控制指令将充电枪放置到所述目标车辆的充电插座中。

可选地，该充电系统还包括：可编程逻辑控制器PLC，与所述图像处理设备连接，用于采集所述图像处理设备生成的控制指令，并根据所述控制指令控制所述机器人执行所述控制指令。

可选的，该充电系统还包括：步进电机，与所述可编程逻辑控制器PLC连接，在接收到所述可编程逻辑控制器PLC采集到的控制指令后，用于根据所述控制指令驱动所述机器人将所述充电枪放置到所述目标车辆的充电插座中。

可选的，所述步进电机还用于通过按压所述充电枪上的锁扣按钮将所述充电枪固定在所述目标车辆的充电插座中。

可选地，所述步进电机还用于通过按压所述充电枪上的锁扣按钮将所述充电枪从所述目标车辆的充电插座中取出。

可选地，该充电系统还包括：监测设备，用于在将所述充电枪放置到所述目标车辆的充电插座后，监测所述目标车辆的电量。

可选地，该充电系统还包括：显示屏，与所述监测设备连接，用于在将所述充电枪放置到所述目标车辆的充电插座后，显示所述监测设备监测到的所述目标车辆的电量。

可选地，该充电系统还包括：语音设备，与所述监测设备以及所述显示屏连接，用于在所述电量超过预定阈值的情况下，发出预定语音。

可选地，该充电系统还包括：检测设备，在将所述充电枪放置到所述目标车辆的充电插座后，检测所述充电枪的工作状态，并得到检测结果，在检测结果为所述充电枪的工作状态为故障状态时，生成报警信息。

可选地，该充电系统还包括：报警设备，与所述检测设备连接，用于在所述检测设备生成报警信息的情况下，采集所述报警信息，并根据所述报警信息生成报警信号。

在本实用新型实施例中，采用图像摄取设备摄取目标车辆的图像；同时利用与图像摄取设备连接的图像处理设备接收图像，对图像进行图像识别处理，得到用于表示目标车辆的插座位置的数字信号，并根据数字信号生成控制指令；再利用机器人根据控制指令将充电枪放置到目标车辆的充电插座中，通过本实用新型中提供的充电系统可以实现将机器视觉应用到充电站中，使得充电运维自动化的目的，达到了提高充电效率的技术效果，进而解决了相关技术中对车辆充电的成本较高，并且充电效率较低的技术问题。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，构成本申请的一部分，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：

图1是根据本实用新型的充电系统的示意图。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本实用新型方案，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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，都应当属于本实用新型保护的范围。

需要说明的是，本实用新型的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本实用新型的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

为了便于描述，下面对本实用新型实施例中出现的部分名词或术语进行详细说明：

可编程逻辑控制器(programmable Logic Controller，简称PLC)：是种专门为在工业环境下应用而设计的数字运算操作电子系统，采用一种可编程的存储器，在其内部存储执行逻辑运算、顺序控制，定时、计数和算数运算等操作的指令，通过数字式或模拟式的输入输出来控制各种类型的机械设备或生产过程。

机器视觉：是人工智能正在快速发展的一个分支，即是用机器人代替人眼来做测量和判断，机器视觉系统是通过机器视觉产品(即图像摄取装置，分CMOS和CCD两种)将被摄取目标转换成图像信号，并传送给专用的图像处理系统，得到被摄目标的形态信息，根据像素分布和亮度、颜色等信息，转成数字化信号；图像处理系统对这些信号进行各种运算来抽取目标的特征，进而根据判断的结果来控制现场的设备动作。

步进电机：是将电脉冲信号转变为角位移或线位移的开环控制电机，是现代数字程序控制系统中的主要执行元件，应用极为广泛。在非超载情况下，电机的转速、停止的位置只取决于脉冲信号的频率和脉冲数，而不受负载变化的影响，当步进驱动器接收到一个脉冲信号，它就驱动步进电机按设定的方向转动一个固定的角度，它的旋转是以固定的角度一步一步运行的。

在对电动车辆进行充电过程中，车体位置在车位中会有一定偏差，且在充电枪拔取过程中需要夹紧充电枪把手、按压锁扣按钮，现有的工业机器人装配技术是无法实现的。在本实用新型中通过机器视觉来识别车辆插座具体位置，通过步进电机控制实现锁扣按钮按压和把手握紧动作，同时充分发挥工业机器人柔性姿态空间运动对充电枪进行正确插拔。在按压锁扣按钮后再进行拔取动作，且拔取动作未完成之前按压动作处于保持状态，在该控制过程中涉及到PLC控制器(即可编程逻辑控制器PLC)对步进电机的控制、与工业机器人实时通讯以及对外围信号的采集。最后由工业机器人将两个固定位置、固定角度的充电枪插入到不同车位位置、不同角度的两个电动汽车插座中。下面对本实用新型中的充电系统进行详细说明。

根据本实用新型实施例的一个方面，提供了一种充电系统，图1是根据本实用新型的充电系统的示意图，如图1所示，该充电系统包括：图像摄取设备11，图像处理设备13以及机器人15。下面对该充电系统进行详细说明。

图像摄取设备11，用于摄取目标车辆的图像。

图像处理设备13，与图像摄取设备连接，用于接收图像，对图像进行图像识别处理，得到用于表示目标车辆的插座位置的数字信号，并根据数字信号生成控制指令。

机器人15，用于根据控制指令将充电枪放置到目标车辆的充电插座中。

在车辆的整车装配中，机器人可用于车轮备胎、仪表盘总成、后悬梁、车门、蓄电池等部件的安装，也可用于发动机动力总成等大件的安装；基于机器视觉的工业机器人可上料至机床，以解决定位面有偏差工件的上料位置变化问题，实现工件的准确上料。

在该实施例中，可以利用图像摄取设备摄取目标车辆的图像；同时利用与图像摄取设备连接的图像处理设备接收图像，对图像进行图像识别处理，得到用于表示目标车辆的插座位置的数字信号，并根据数字信号生成控制指令；再利用机器人根据控制指令将充电枪放置到目标车辆的充电插座中。相对于相关技术中充电站对车辆充电具有操作频率槽、动作单一，以及采用人工运维的方式不仅劳动强度较大、成本高，而且充电的响应时间和运行时间难以监控等弊端。通过本实用新型中提供的充电系统可以实现将机器视觉应用到充电站中，使得充电运维自动化的目的，达到了提高充电效率的技术效果，进而解决了相关技术中对车辆充电的成本较高，并且充电效率较低的技术问题。

作为一种可选的实施例，该充电系统还可以包括：可编程逻辑控制器PLC，与图像处理设备连接，用于采集图像处理设备生成的控制指令，并根据控制指令控制机器人执行控制指令。例如，可编程逻辑控制器PLC可以根据图像处理设备生成的控制指令进行逻辑运算，以得到控制机器人的控制指令，从而使得机器人可以按照控制指令将充电枪插入目标车辆的充电插座中，以实现为目标车辆进行充电的目的。

作为一种可选的实施例，该充电系统还可以包括：步进电机，与可编程逻辑控制器PLC连接，在接收到可编程逻辑控制器PLC采集到的控制指令后，用于根据控制指令驱动机器人将充电枪放置到目标车辆的充电插座中。

作为一种可选的实施例，该步进电机还可以用于通过按压充电枪上的锁扣按钮将充电枪固定在目标车辆的充电插座中。

另外，该步进电机还用于通过按压充电枪上的锁扣按钮将充电枪从目标车辆的充电插座中取出。

作为一种可选的实施例，该充电系统还可以包括：监测设备，用于在将充电枪放置到目标车辆的充电插座后，监测目标车辆的电量。即，在将充电枪放置到目标车辆的充电插座之后，可以使用监测设备实时监测目标车辆的电量，实现充电系统的可视化，使得相关人员可以直观地看到充电情况。

作为一种可选的实施例，该充电系统还可以包括：显示屏，与监测设备连接，用于在将充电枪放置到目标车辆的充电插座后，显示监测设备监测到的目标车辆的电量。该显示屏同样可以显示充电系统的实时充电状态。

作为一种可选的实施例，该充电系统还可以包括：语音设备，与监测设备以及显示屏连接，用于在电量超过预定阈值的情况下，发出预定语音。即，在目标车辆的电量达到预定阈值的情况下，该语音设备会发出预定语音，提示相关人员，提高了充电系统的智能化水平。

作为一种可选的实施例，该充电系统还可以包括：检测设备，在将充电枪放置到目标车辆的充电插座后，检测充电枪的工作状态，并得到检测结果，在检测结果为充电枪的工作状态为故障状态时，生成报警信息。例如，当机器人将充电枪放置在目标车辆的充电插座后，可能由于放置不符合要求，而导致充电枪无法正常为目标车辆充电，此时，检测设备会将该检测结果生成报警信息，并将该报警信息发送给报警设备。

作为一种可选的实施例，该充电系统还可以包括：报警设备，与检测设备连接，用于在检测设备生成报警信息的情况下，采集报警信息，并根据报警信息生成报警信号。

作为一种可选的实施例，报警设备可以将报警信号发送给可编程逻辑控制器PLC，可编程逻辑控制器PLC会将该报警信号进行处理，得到控制指令，并将该控制指令发送给步进电机，步进电机会控制机器人调整充电枪的放置方式，以使得充电枪可以为目标车辆正常充电。

通过本实用新型提供的充电系统，可以采用可编程逻辑控制器PLC进行通讯控制、步进电机的驱动控制、机器视觉动态定位、柔性姿态空间运动以及外围信号采集取代传统人工运维工作，充电运维自动化将人工插拔、行走动作合理分解，加快充电节拍，提高了充电效率，并实现了直流充电机工作站充电工作无人化、智能化等。

上述本实用新型实施例序号仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。

在本实用新型的上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述的部分，可以参见其他实施例的相关描述。

在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的技术内容，可通过其它的方式实现。其中，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如所述单元的划分，可以为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，单元或模块的间接耦合或通信连接，可以是电性或其它的形式。

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单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。

以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。

Claims (10)

1.一种充电系统，其特征在于，包括：

图像摄取设备，用于摄取目标车辆的图像；

图像处理设备，与所述图像摄取设备连接，用于接收所述图像，对所述图像进行图像识别处理，得到用于表示所述目标车辆的插座位置的数字信号，并根据所述数字信号生成控制指令；

机器人，用于根据所述控制指令将充电枪放置到所述目标车辆的充电插座中。

2.根据权利要求1所述的充电系统，其特征在于，还包括：可编程逻辑控制器PLC，与所述图像处理设备连接，用于采集所述图像处理设备生成的控制指令，并根据所述控制指令控制所述机器人执行所述控制指令。

3.根据权利要求2所述的充电系统，其特征在于，还包括：步进电机，与所述可编程逻辑控制器PLC连接，在接收到所述可编程逻辑控制器PLC采集到的控制指令后，用于根据所述控制指令驱动所述机器人将所述充电枪放置到所述目标车辆的充电插座中。

4.根据权利要求3所述的充电系统，其特征在于，所述步进电机还用于通过按压所述充电枪上的锁扣按钮将所述充电枪固定在所述目标车辆的充电插座中。

5.根据权利要求3所述的充电系统，其特征在于，所述步进电机还用于通过按压所述充电枪上的锁扣按钮将所述充电枪从所述目标车辆的充电插座中取出。

6.根据权利要求1所述的充电系统，其特征在于，还包括：监测设备，用于在将所述充电枪放置到所述目标车辆的充电插座后，监测所述目标车辆的电量。

7.根据权利要求6所述的充电系统，其特征在于，还包括：显示屏，与所述监测设备连接，用于在将所述充电枪放置到所述目标车辆的充电插座后，显示所述监测设备监测到的所述目标车辆的电量。

8.根据权利要求7所述的充电系统，其特征在于，还包括：语音设备，与所述监测设备以及所述显示屏连接，用于在所述电量超过预定阈值的情况下，发出预定语音。

9.根据权利要求7所述的充电系统，其特征在于，还包括：检测设备，在将所述充电枪放置到所述目标车辆的充电插座后，检测所述充电枪的工作状态，并得到检测结果，在检测结果为所述充电枪的工作状态为故障状态时，生成报警信息。

10.根据权利要求9所述的充电系统，其特征在于，还包括：报警设备，与所述检测设备连接，用于在所述检测设备生成报警信息的情况下，采集所述报警信息，并根据所述报警信息生成报警信号。