[发明专利]电动汽车换电的视觉系统、标定方法及电池定位方法

说明书

本发明涉及一种电动汽车换电的视觉系统、标定方法及电池定位方法，该系统中激光传感器为两个并且并排安装在换电治具两侧，两个激光传感器之间的间距为G；工业相机安装在换电治具上并且位于两个激光传感器之间；工业相机与两个激光传感器的连线构成一个等腰三角形。通过对激光激光器的位置标定、工业相机的内外参标定后再进行具体的电池换电流程，本发明不仅实现方式简单、并且适用性强，同时能够准确获取不同厂家电池的位置，从而控制换电治具执行换电动作。

技术领域

本发明属于电动车换电技术领域，具体涉及一种电动汽车换电的视觉系统、标定方法及电池定位方法。

背景技术

环境污染和石油资源不足是目前汽车行业发展的瓶颈。在此背景下，新能源纯电动汽车应运而生。所谓纯电动汽车是指以车载电源为动力，用电池驱动车轮行驶，符合道路交通、安全法规各项要求的车辆。虽然纯电动汽车使用的是清洁能源，但由于目前电池技术的局限性，使得纯电动汽车的续航能力有限，因此，需要纯电动汽车及时地充电或换电池。

对于充电方式，主要有快速充电和充电桩两种。快速充电技术可以在短时间内充满电池电量，但严重损害了电池的寿命；而对于充电桩技术，由于电动汽车及电池标准不统一，需要设计专车充电桩，严重降低了充电桩的使用效率。

对于换电方式，即建立一个包括换电机器人、充电架、充电机等设备的换电站，将电动汽车用完的电池通过换电机器人的换电治具取出并放入充电架进行充电，并将充满电的电池放入电动汽车内，满足电动汽车的续航要求。

目前，电动汽车为了使续航能力能达到300公里之上，通常电池的重量要大于300公斤。考虑到电动汽车配重的合理性，故电池只能安装在后备厢、两侧或底盘之下。据此，电动汽车换电方式也分为后备厢、两侧和底盘三种换电方式。

对于商用车，电池的重量要大于300公斤，两侧共需要9块电池，只能安装在车辆的两侧，采用充电方式，需要充电时间长，公家车1 天至少需要2次满电运行。故采用换电方式，而且换电时间必须满足公交车运行要求，不能影响公交车运行时间和运行班次。

在以往的机器人换电过程中，由于商用车的电池尺寸和自重大，对换电治具要求高，通过视觉系统对汽车内的电池进行拍照所获得电池的位置严重依赖于电池的一致性，只能够对标定过的电池进行准确换电，如果需要更换不同厂家的电池，则需要重新标定。

因此如果能够设计一种能够兼容不同厂家电池，将会对商用车中机器人的换电有重要指导意义。

发明内容

为了解决背景技术中的问题，本发明提出一种能够准确获取电动汽车电池位置的电动汽车换电系统的视觉系统。

还提供了一种实现方式简单、并且适用性强的电动汽车换电的视觉系统的标定方法。

同时还提供了一种能够准确获取不同厂家待换电电池坐标的商用车两侧换电系统的视觉系统的定位方法。

本发明的具体技术方案是：

本发明提供了一种电动汽车换电的视觉系统，包括激光传感器以及工业相机；其改进之处是：所述激光传感器为两个并且并排安装在换电治具两侧，两个激光传感器之间的间距为G；所述工业相机安装在换电治具上并且位于两个激光传感器之间；工业相机与两个激光传感器的连线构成一个等腰三角形。

由于本发明是基于视觉定位进行的换电池工作，因此首先要对视觉系统进行标定，基于上述的电动汽车换电的视觉系统，本发明的标定方法具体包括以下步骤：

1)激光传感器位置标定；

1.1)将激光传感器A和激光传感器B并排安装在换电治具两侧；

1.2)在换电治具的前方位置放置一块标定板，标定板的放置位置确保激光传感器A或激光传感器B的出射激光打到该标定板上；