[发明专利]一种可自主移动的电动汽车电池组、电池系统及控制方法

权利要求书

1.一种可自主移动的电动汽车电池组，包括电池模组，其特征在于，还包括设置于所述电池模组上的控制装置、环境感知装置、定位导航装置、驱动装置、通信模块；

所述环境感知装置、定位导航装置、驱动装置、通信模块均与所述控制装置连接；

所述环境感知装置用于采集周围障碍物信息发送至所述控制装置；

所述定位导航装置用于确定该电动汽车电池组的位置信息并发送至所述控制装置；

所述通信模块用于所述控制装置与云端服务器的相互通信；

所述控制装置用于接收通信模块传输的云端服务器规划的行驶路径、环境感知装置发送的障碍物信息、定位导航装置发送的位置信息，并依据上述接收的信息向所述驱动装置发送控制信号；

所述驱动装置用于接收所述控制装置发送的控制信号并依据控制信号驱动该电动汽车电池组移动；

控制装置控制电动汽车电池组移动的过程，包括：

导航控制：在结构化停车场中，停车场车位、道路尺寸、若干RFID地址芯片的预设位置、成排设置于车位顶角处的多个石柱的位置、相邻两个石柱之间的距离b均为已知信息，汽车导入车位后，电动汽车电池组相对车位外边线的距离a是固定值；基于此，导航控制具体步骤包括：

A1：被拆卸的电动汽车电池组落在地面上，规定汽车车头的方向为正方向，且汽车停入车位后，汽车车头朝向车位外边线；

A2：控制装置控制驱动装置动作，使电动汽车电池组向车位外边线处移动距离a，到达第一位置；

A3：控制装置控制环境感知装置工作，探测周围环境中的障碍物信息；定位导航装置获取电动汽车电池组的位置信息并发送至控制装置；

A4：控制装置根据电动汽车电池组当前位置与下一目标位置坐标在数据地图中相对位置关系决定行驶的方向；

A5：行驶过程中遵循靠右行驶的规则；

直驶控制：

采用PID控制器对控制目标值xsinθ跟踪来实现电动汽车电池组按直线行驶，以目标值xsinθ与实时测量值x'sinθ'之间的差作为输入，以驱动装置中两个前轮的扭矩作为输出，控制电动汽车电池组按直线行驶；理论上，电动汽车电池组在行驶过程中与第一排石柱的距离为x，方位角为θ，电动汽车电池组距石柱的垂直距离始终为固定值xsinθ；环境感知装置探测到电动汽车电池组在行驶过程中与第一排石柱的实时距离为x'，实时方位角为θ'，直驶控制具体步骤包括：

B1：识别石柱，当环境感知装置探测到两个相同间距为b的障碍物时，确定探测到的障碍物为石柱；

B2：采用PID控制器对实际探测值x'sinθ'通过反馈控制的方式不断修正；具体包括：

B21：PID控制器把环境感知装置探测的数据x'sinθ'与其目标值xsinθ进行比较，得到差值xsinθ- x'sinθ'；

B22：将差值xsinθ- x'sinθ'作为输入值，使电动汽车电池组移动时参数x'sinθ'向目标值靠近；

B23：PID控制器输出两个前轮的扭矩；

转向控制：驱动装置中的两个前轮采用舵机控制，两个后轮采用直流减速电机驱动；通过改变舵机的驱动信号的占空比实现前轮不同角度的转向，通过改变输入直流减速电机的PWM脉冲信号占空比控制移动速度；

避撞控制：若环境感知装置探测到前方有障碍物阻挡电动汽车电池组的移动，则控制电动汽车电池组减速并向安全的方向移动并停靠；若环境感知装置探测到前方存在障碍物，但不阻挡电动汽车电池组的移动，则控制电动汽车电池组减速通过。

2.根据权利要求1所述的可自主移动的电动汽车电池组，其特征在于，所述定位导航装置为GPS/北斗定位导航模块；或，

所述定位导航装置为设置于电池模组底部的RFID信息接收单元，所述RFID信息接收单元用于接收若干预设在结构化停车场的预设位置的RFID地址芯片发送的地址代码信息以确定该电动汽车电池组的位置。