船舶换电控制系统和方法与流程

本发明涉及船舶换电，具体而言，涉及一种船舶换电控制系统和方法。

背景技术：

1、随着环保意识的提高，对资源节约、能效提升等方面的要求也越来越高，新能源电动船舶在科技创新、航运效率等方面有着巨大的优势，因此，被越来越多的用户所接受，电动船舶的保有量也越来越高。

2、随着电动船舶的普及和电池容量的增大，传统的充电方式存在如充电时间长、在港口排队时间长、影响航行效率等问题。因此，传统的充电方式逐渐被淘汰，新能源电池的换电模式的应用越来越多。

3、但是，目前的新能源电池的换电方式中，存在换电过程不规范，难以普遍适用于多个换电港口的缺陷，且一般是以整个电池箱进行换电，存在换电效率低下等缺陷。

技术实现思路

1、本发明的目的包括，例如，提供了一种船舶换电控制系统和方法，其能够适用于不同的换电港口且提升换电效率。

2、本发明的实施例可以这样实现：

3、第一方面，本发明提供一种船舶换电控制系统，所述控制系统包括船端站控系统和岸端站控系统，所述船端站控系统包括第一控制器、检测组件和第一抓取机构，所述岸端站控系统包括第二控制器和第二抓取机构；

4、所述检测组件用于检测待换电船舶上的多个电池包中各所述电池包的剩余电量；

5、所述第一控制器用于基于各所述电池包的剩余电量确定所述多个电池包中的亏电电池包，确定各所述亏电电池包的位置信息；

6、在所述待换电船舶到达设定位置后，所述第一控制器还用于基于所述亏电电池包的位置信息控制第一抓取机构抓取所述亏电电池包至船端接驳位；

7、所述第二控制器用于控制所述第二抓取机构抓取满电电池包至岸端接驳位；

8、所述第一控制器还用于控制所述第一抓取机构于所述岸端接驳位抓取所述满电电池包并放置于所述待换电船舶的电池空仓位位置，以完成换电。

9、在可选的实施方式中，所述岸端站控系统还包括探测组件、标签识别组件和通讯组件；

10、所述探测组件用于探测是否具有船舶进入换电通道，在探测到具有船舶进入所述换电通道后，生成入站信号；

11、所述标签识别组件用于在获得所述入站信号后，启动通讯并获得进入所述换电通道的船舶的标签信息，并将所述标签信息发送至云端服务器；

12、所述第二控制器还用于在接收到所述云端服务器基于所述标签信息鉴权通过并发送的鉴权通过信息后，启动所述通讯组件以与进入所述换电通道的船舶实现通讯连接。

13、在可选的实施方式中，所述岸端站控系统还包括摄像组件；

14、所述摄像组件用于拍摄获得包括所述待换电船舶的船舶图像，并将所述船舶图像发送至所述第二控制器；

15、所述第二控制器用于对所述船舶图像中的待换电船舶的位置信息进行识别，以判断所述待换电船舶是否到达所述设定位置。

16、在可选的实施方式中，所述第二控制器还用于在判定所述待换电船舶未到达所述设定位置时，生成位置调整信息，并将所述位置调整信息发送至所述待换电船舶上的终端设备，以提示工作人员执行位置调整。

17、在可选的实施方式中，所述第二控制器用于基于所述待换电船舶的实时位置和所述设定位置生成导航信息，基于所述导航信息得到所述位置调整信息。

18、在可选的实施方式中，所述摄像组件还用于拍摄获得包括所述船端接驳位的接驳位图像，并将所述接驳位图像发送至所述第二控制器；

19、所述第二控制器还用于对所述接驳位图像中的船端接驳位的位置进行识别，以确定所述船端接驳位的位置信息，并控制所述第二抓取机构将所述船端接驳位处的亏电电池包抓取至设定充电位置。

20、在可选的实施方式中，所述第一抓取机构包括移动组件和设置在所述移动组件上的第一机械臂；

21、所述第一控制器用于基于所述亏电电池包的位置信息控制所述移动组件移动至所述亏电电池包所在的位置处；

22、所述第一控制器还用于控制所述第一机械臂抓取所述亏电电池包，并控制所述移动组件移动至船端接驳位后，再控制所述第一机械臂将所述亏电电池包放置于所述船端接驳位。

23、在可选的实施方式中，所述第一控制器用于获得各所述亏电电池包的电池包编号，并基于所述电池包编号查找保存的位置信息，以获得所述电池包编号对应的位置信息。

24、在可选的实施方式中，所述船端站控系统还包括摄像机构；

25、所述摄像机构用于拍摄获得包括所述待换电船舶的电池箱的仓位图像，并将所述仓位图像发送至所述第一控制器；

26、所述第一控制器对所述仓位图像进行识别以判断所述电池箱中的各个仓位上是否放置有电池包，并根据判断结果确定出所述待换电船舶上的电池空仓位位置。

27、第二方面，本发明提供一种船舶换电控制方法，应用于船舶换电控制系统，所述控制系统包括岸端站控系统和船端站控系统，所述船端站控系统包括第一控制器、检测组件和第一抓取机构，所述岸端站控系统包括第二控制器和第二抓取机构，所述方法包括：

28、所述检测组件检测待换电船舶上的多个电池包中各所述电池包的剩余电量；

29、所述第一控制器基于各所述电池包的剩余电量确定所述多个电池包中的亏电电池包，并确定各所述亏电电池包的位置信息；

30、在所述待换电船舶到达设定位置后，所述第一控制器基于所述亏电电池包的位置信息控制第一抓取机构抓取所述亏电电池包至船端接驳位；

31、所述第二控制器控制所述第二抓取机构抓取满电电池包至岸端接驳位；

32、所述第一控制器控制所述第一抓取机构于所述岸端接驳位抓取所述满电电池包并放置于所述待换电船舶的电池空仓位位置，以完成换电。

33、本发明实施例的有益效果包括，例如：

34、本发明提供一种船舶换电控制系统和方法，通过检测组件以检测出待换电船舶上的亏电电池包，第一控制器可确定亏电电池包的位置信息，且基于亏电电池包的位置信息控制第一抓取机构抓取亏电电池包至船端接驳位。第二控制器可控制第二抓取机构抓取满电电池包至岸端接驳位。第一控制器还可控制第一抓取机构于岸端接驳位抓取满电电池包并放置于待换电船舶的电池空仓位位置，以完成换电。本方案中，可具体针对亏电电池包进行更换，且规范化地执行亏电电池包、满电电池包的放置，可以适用于不同的换电港口且提升换电效率。

技术特征：

1.一种船舶换电控制系统，其特征在于，所述控制系统包括船端站控系统和岸端站控系统，所述船端站控系统包括第一控制器、检测组件和第一抓取机构，所述岸端站控系统包括第二控制器和第二抓取机构；

2.根据权利要求1所述的船舶换电控制系统，其特征在于，所述岸端站控系统还包括探测组件、标签识别组件和通讯组件；

3.根据权利要求1所述的船舶换电控制系统，其特征在于，所述岸端站控系统还包括摄像组件；

4.根据权利要求3所述的船舶换电控制系统，其特征在于，所述第二控制器还用于在判定所述待换电船舶未到达所述设定位置时，生成位置调整信息，并将所述位置调整信息发送至所述待换电船舶上的终端设备，以提示工作人员执行位置调整。

5.根据权利要求4所述的船舶换电控制系统，其特征在于，所述第二控制器用于基于所述待换电船舶的实时位置和所述设定位置生成导航信息，基于所述导航信息得到所述位置调整信息。

6.根据权利要求3所述的船舶换电控制系统，其特征在于，所述摄像组件还用于拍摄获得包括所述船端接驳位的接驳位图像，并将所述接驳位图像发送至所述第二控制器；

7.根据权利要求1所述的船舶换电控制系统，其特征在于，所述第一控制器用于获得各所述亏电电池包的电池包编号，并基于所述电池包编号查找保存的位置信息，以获得所述电池包编号对应的位置信息。

8.根据权利要求1所述的船舶换电控制系统，其特征在于，所述第一抓取机构包括移动组件和设置在所述移动组件上的第一机械臂；

9.根据权利要求1所述的船舶换电控制系统，其特征在于，所述船端站控系统还包括摄像机构；

10.一种船舶换电控制方法，其特征在于，应用于船舶换电控制系统，所述控制系统包括岸端站控系统和船端站控系统，所述船端站控系统包括第一控制器、检测组件和第一抓取机构，所述岸端站控系统包括第二控制器和第二抓取机构，所述方法包括：

技术总结本发明提供一种船舶换电控制系统和方法，通过检测组件以检测出待换电船舶上的亏电电池包，第一控制器可确定亏电电池包的位置信息，且基于亏电电池包的位置信息控制第一抓取机构抓取亏电电池包至船端接驳位。第二控制器可控制第二抓取机构抓取满电电池包至岸端接驳位。第一控制器还可控制第一抓取机构于岸端接驳位抓取满电电池包并放置于待换电船舶的电池空仓位位置，以完成换电。本方案中，可具体针对亏电电池包进行更换，且规范化地执行亏电电池包、满电电池包的放置，可以适用于不同的换电港口且提升换电效率。技术研发人员：张茂森,卢灿,陈文文受保护的技术使用者：三点水新能源科技（安徽）有限公司技术研发日：技术公布日：2024/11/14