顶置式充电系统和用于对车辆进行充电的方法与流程

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1.本发明涉及一种顶置式充电系统，本发明还涉及一种用于对车辆进行充电的方法。

背景技术：

2.随着世界汽车产业进入全面的交通能源转型期，电动车辆进入了加速发展的新阶段，其在出行车辆的占比也越来越大，社会对电动汽车充电站数量、区域布局密度的需求也日益增长。
3.目前的电动车辆充电桩大多是固定式的，每个车位均配置一个充电桩，车辆在停车位停泊时即使完成了充电，在车辆驶离停车位前也不能释放该充电桩资源，缺乏灵活性，而且这种充电方式也导致了充电站建设和维护成本的增加。此外，还存在地面移动式充电设备，这种充电设备虽能化解充电资源分配问题，但在充电设备移动期间经常会遇到行人及其他车辆，这对避障轨迹规划带来极大挑战。
4.为此，现有技术中提出一种悬挂在空中滑轨上的充电机器人，该充电机器人可接收车辆信息并沿轨道移动至车辆所在区域，然后控制充电插进电动汽车的充电口进行充电。还已知一种沿顶棚导轨移动的充电机械臂，其能够执行多自由度运动以使工作范围覆盖整个停车区域。
5.但是，上述解决方案仍存在弊端，特别是，目前未关注充电机器人在空中运动过程中的轨迹规划问题，容易使充电线缆在机器人行走期间发生缠绕打结，而且杂乱无序的运动方式也容易引发机器人之间发生碰撞。
6.在这种背景下，期待提供一种改进的空中充电系统，以为停车场中的车辆提供更智能且高效的充电方案。

技术实现要素：

7.本发明的目的在于提供一种用于停车场的顶置式充电系统，所述停车场包括多个停车位，所述顶置式充电系统包括：
8.可移动充电设备，其被配置为给停车场中的车辆供电并能够在延伸通过多个停车位的架空轨道上至少沿水平方向移动；
9.获取设备，其被配置为能够获取停车场中的至少一个待充电车辆的位置以及至少另一可移动充电设备的位置；以及
10.控制设备，其被配置为：
[0011]-基于待充电车辆的位置以及至少另一可移动充电设备的位置为所述可移动充电设备求取所有潜在运动路线，所述潜在运动路线使可移动充电设备从起始位置移动至待充电车辆的位置并返回起始位置，
[0012]-基于每个潜在运动路线的去程路线和回程路线的重合度从所有潜在运动路线中选择出目标路线，
[0013]-控制可移动充电设备从起始位置出发按照目标路线移动至给待充电车辆充电并在充电结束后返回起始位置。
[0014]
本发明尤其包括以下技术构思：在为可移动充电设备规划运行轨迹时全面地考虑到目的地以及周边其他可移动充电设备，有效降低了碰撞风险。此外，通过在规划充电路线时考虑去程路线和回程路线的重合度，使沿去程路线释放的线缆尽可能在回程时按照原路收回，无须在回程时释放额外线缆。由此，不仅合理限制了充电线缆的释放长度，而且避免因可移动充电设备的运动路径围合形成较大闭合回路而造成线缆释放长度过长，或者在空中沿轨道发生打结缠绕现象。
[0015]
可选地，所述控制设备还被配置为：
[0016]-基于潜在运动路线的路程长度选择目标路线；和/或
[0017]-基于潜在运动路线的覆盖架空轨道的确定区段的程度选择目标路线。
[0018]
可选地，所述获取设备还被配置为获取停车场中的待停放车辆的充电接口部位信息以及已停放车辆的充电接口在停车位中的占用区域信息；以及
[0019]
所述顶置式充电系统还包括停车引导设备，所述停车引导设备被配置为基于充电接口部位信息以及占用区域信息向待停放车辆提供停车引导提示，所述停车引导提示包括对推荐车辆停放方向和/或推荐停车位的提示。
[0020]
可选地，所述停车引导设备被配置为在生成停车引导提示时遵循以下规则中的至少一个：
[0021]-通过停车引导提示使相邻停放的两个车辆的充电接口至少间隔预定距离、尤其使它们各自的充电接口在停车位中的占用区域不直接相邻；和/或
[0022]-通过停车引导提示使在横向上间隔停放的两个车辆的充电接口在纵向上位于停车位的同一侧。
[0023]
可选地，
[0024]
所述获取设备还被配置为能够获取关于待充电车辆的充电接口的初步位置，并且在可移动充电设备被定位在第一预定位置的情况下，获取关于待充电车辆的充电接口的精确位置；以及
[0025]
所述控制设备还被配置为基于待充电车辆的充电接口的初步位置使可移动充电设备通过水平移动和竖直移动定位到第一预定位置，并被配置为在可移动充电设备被定位在第一预定位置的情况下，基于待充电车辆的充电接口的精确位置，使可移动充电设备的仅部分区段至少通过旋转运动被定位在第二预定位置。
[0026]
可选地，所述可移动充电设备被构造为多段式机械臂并包括：
[0027]
充电，其被配置为能够与待充电车辆的充电接口电耦合；
[0028]
第一运动机构，其在水平方向上可滑动地支承在架空轨道上，并被配置为能够在竖直方向上伸缩移动；以及
[0029]
第二运动机构，其通过转动关节连接至第一运动机构，并被配置为可活动地夹持充电，以使充电能够相对于第二运动机构伸出或缩回。
[0030]
可选地，所述控制设备还被配置为：在使可移动充电设备沿架空轨道在水平方向移动期间，使可移动充电设备在竖直方向上保持在收起状态中，在使可移动充电设备沿架空轨道在水平方向停止运动的情况下，允许可移动充电设备在竖直方向上脱离收起状态。
[0031]
可选地，所述顶置式充电系统还包括线缆管理设备，所述线缆管理设备被配置为在可移动充电设备按照目标路线移动之前或者与可移动充电设备的移动同步地释放待充电车辆的充电过程所需的线缆。
[0032]
根据本发明的第二方面，提供一种用于借助根据本发明的第一方面所述的顶置式充电系统对车辆进行充电的方法，所述方法包括以下步骤：
[0033]
获取停车场中的至少一个待充电车辆的位置以及至少另一可移动充电设备的位置；
[0034]
基于待充电车辆的位置以及至少另一可移动充电设备的位置为可移动充电设备求取所有潜在运动路线，所述潜在运动路线使可移动充电设备从起始位置移动至待充电车辆的位置并返回起始位置；
[0035]
基于每个潜在运动路线的去程路线和回程路线的重合度从所有潜在运动路线中选择出目标路线；以及
[0036]
控制可移动充电设备从起始位置出发按照目标路线移动至给待充电车辆充电并在充电结束后返回起始位置。
[0037]
可选地，所述方法还包括以下步骤：
[0038]
获取待充电车辆的充电接口的初步位置；
[0039]
根据初步位置使可移动充电设备通过水平移动和竖直移动定位到第一预定位置；
[0040]
在可移动充电设备定位在第一预定位置的情况下获取待充电车辆的充电接口的精确位置；以及
[0041]
基于待充电车辆的充电接口的精确位置使可移动充电设备的仅部分区段至少通过旋转运动定位到第二预定位置。
附图说明
[0042]
下面，通过参看附图更详细地描述本发明，可以更好地理解本发明的原理、特点和优点。附图包括：
[0043]
图1示出了根据本发明的一个示例性实施例的用于停车场的顶置式充电系统的示意图；
[0044]
图2示出了根据本发明的一个示例性实施例的可移动充电设备在两种工作状态下的示意性侧视图；
[0045]
图3a和图3b分别示出了根据本发明的示例性实施例的可移动充电设备的部分区段的局部放大图；
[0046]
图4a、图4b、图4c示出了根据本发明的示例性实施例的借助停车引导设备在停车场中实施停车引导过程的示意图；
[0047]
图5a和图5b示出了根据本发明的示例性实施例的可移动充电设备在停车场中沿架空轨道的移动过程的示意图；以及
[0048]
图6示出了根据本发明的一个示例性实施例的用于对停车场中的车辆进行充电的方法的流程图。
具体实施方式
[0049]
为了使本发明所要解决的技术问题、技术方案以及有益的技术效果更加清楚明白，以下将结合附图以及多个示例性实施例对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用于解释本发明，而不是用于限定本发明的保护范围。
[0050]
图1示出了根据本发明的一个示例性实施例的用于停车场的顶置式充电系统的示意图。
[0051]
如图1所示，停车场10包括多个停车位11，在一些停车位11上停放有待充电的车辆100。车辆100可以是纯电动汽车(ev，electric vehicle)，也可以是能够由外部充电的混合动力车辆(phev，plug-in hybrid electric vehicle)，这些车辆100例如可借助充电接口与可移动充电设备电耦合，从而被提供运行所需的电力。
[0052]
还可看出，在停车场10上方铺设有架空轨道7，该架空轨道7在的水平区段延伸通过多个停车位11并在竖直方向上架设在比车辆高度更高的预定位置处，由此使可移动充电设备5在沿架空轨道7行驶时不会与停放的车辆100或与停车场10中人员发生碰撞。应注意，虽然在图1所示实施例中架空轨道7具有单层水平区段，并且其走向与多个停车位依次对应，但是架空轨道7也可包括其他结构或形状。
[0053]
在该停车场10中，借助顶置式充电系统1对停放的车辆100进行充电。顶置式充电系统1例如包括可移动充电设备5、5'、获取设备2以及控制设备3。此外，顶置式充电系统1还可选地包括线缆管理设备6和停车引导设备4。这些设备例如在通信技术上彼此有线地或无线地连接。
[0054]
可移动充电设备5服务于停放在停车场10中的一个或多个车辆100，并被配置为能够与这些车辆100的充电接口电耦合，以向待充电车辆100提供电力。可移动充电设备5例如从架空轨道7上悬垂，使得其可作为整体在延伸通过多个停车位11的架空轨道7上至少沿水平方向移动，在到达某一预定位置时，可移动充电设备5还可沿竖直方向上下移动或上下伸缩移动。另外，可移动充电设备5的至少局部区段(例如末端区段)例如还构造为能够沿特定轴线转动。
[0055]
获取设备2用于获取停车场10中的至少一个待充电车辆100的位置以及至少另一可移动充电设备5'的位置。为此，获取设备2被构造为或包括第一视觉识别模块，该第一视觉识别模块集中地或分布式地布置在停车场10中(例如被安装在架空轨道7的特定区段中)，并且该第一视觉识别模块例如用于拍摄停车场的图像或架空轨道的图像，以辨识待充电车辆100的位置以及可移动充电设备5'的位置。
[0056]
可选地，获取设备2例如还可从采集的图像中辨识车辆型号和停车方位，然后通过比对车型数据库确定车辆100的充电接口的初步位置，这例如包括车辆充电接口在停车位中的占用区域和标准离地高度。但是应理解，车辆充电接口的离地高度可能会由于车辆轮胎充气状态、车辆载重、停车位姿偏差而偏离于标准值，因此该初步位置只能反映充电接口的大致位置。
[0057]
获取设备2例如还包括第二视觉识别模块，该第二视觉识别模块例如可设置于可移动充电设备5上，以用于在可移动充电设备5已定位在第一预定位置的情况下拍摄车辆100的充电接口的图像并由此确定充电接口的精确位置，相比于初步位置，充电接口的精确位置例如具有更高准确度。
[0058]
在一个示例中，控制设备3被配置为：
[0059]
基于待充电车辆100的位置以及至少另一可移动充电设备5'的位置为所述可移动充电设备5求取所有潜在运动路线，所述潜在运动路线使可移动充电设备5从起始位置移动至待充电车辆100的位置并返回起始位置。
[0060]-基于每个潜在运动路线的去程路线和回程路线的重合度从所有潜在运动路线中选择出目标路线。例如，从所有潜在运动路线中选择使去程路线和回程路线的重合度最高的潜在运动路线作为目标路线。
[0061]-控制可移动充电设备5从起始位置出发按照目标路线移动至给待充电车辆100充电并在充电结束后返回起始位置。
[0062]
在另一示例中，控制设备3还被配置为基于待充电车辆100的充电接口的初步位置使可移动充电设备5通过水平移动和竖直移动定位到第一预定位置，并被配置为在可移动充电设备5被定位在第一预定位置的情况下，基于待充电车辆100的充电接口的精确位置，使可移动充电设备5的仅部分区段至少通过旋转运动被定位在第二预定位置。
[0063]
线缆管理设备6用于收容供电线缆并被配置为在可移动充电设备5按照目标路线移动之前或期间释放待充电车辆100的充电过程所需的线缆。
[0064]
停车引导设备4例如被配置为基于车辆100的充电接口的相关信息向待停放车辆100提供停车引导提示，该停车引导提示包括对推荐车辆停放方向和/或推荐停车位的提示。停车引导设备4例如可被构造为停车指示牌并布置于每个停车位处，从而在车辆100停放在停车位11时向驾驶员展示停车引导指示。也可能的是，停车引导设备4也可与车辆100的或车辆驾驶员的移动终端设备进行通信，以将所生成的停车引导指示显示在移动终端设备上。
[0065]
图2示出了根据本发明的一个示例性实施例的可移动充电设备在两种工作状态下的示意性侧视图。
[0066]
可移动充电设备5被构造为多段式机械臂并包括：充电(未具体示出)、第一运动机构51和第二运动机构52。在该示例中，第一运动机构51例如被构造为带有滚轮的电动套筒，其借助滚轮在水平方向上可滑动地耦合到架空轨道7上，并能够沿竖直方向伸缩移动。第一运动机构51还通过转动关节53连接至第二运动机构52。第二运动机构52可通过转动关节53选择性致动，同时，第二运动机构52例如被构造为终端执行器并被配置为可活动地夹持充电，以使充电能够相对于第二运动机构伸出或缩回，从而在总体上实现6个或更多自由度(例如，3个平移自由度和3个旋转自由度)。
[0067]
在图2左侧示出可移动充电设备5的展开状态pos1，在图2右侧示出可移动充电设备5的收起状态pos2。在该实施例中，图1所示的控制设备3例如还被配置为，在使可移动充电设备5沿架空轨道7在水平方向移动期间，使可移动充电设备5在竖直方向上保持在收起状态pos2中，在使可移动充电设备5沿架空轨道7在水平方向上停止运动的情况下，允许可移动充电设备在竖直方向上脱离收起状态pos2。
[0068]
作为示例，当可移动充电设备5响应于接收到充电指令而在架空轨道7上水平移动期间，其保持在收起状态pos2中。一旦可移动充电设备5到达待充电车辆100附近的第一预定位置或第二预定位置，则可移动充电设备5可在竖直方向上伸缩移动，以使终端执行器52降下，此时对应于展开状态pos1。当充电完成后，可移动充电设备5的终端执行器52通过升
降作用被收回，而由此切换到收起状态pos2。最后，处于收起状态pos2的可移动充电设备返回其初始位置。
[0069]
图3a和图3b分别示出了根据本发明的示例性实施例的可移动充电设备的部分区段的局部放大图。
[0070]
如图3a所示，可移动充电设备5的第一运动机构51的末端通过转动关节53连接到第二运动机构52，转动关节53例如被构造为万向节，其可实现第二转动机构52关于三个正交轴线的转动，这三个正交轴线在图3a中分别被定义为沿x、y、z方向延伸。第二运动机构52例如被构造为终端执行器并被配置为可活动地夹持充电54。为实现待充电车辆10的充电接口的精确位置确定，在充电54上设置有第二视觉识别模块202，该第二视觉识别模块202例如被构造为摄像头，其用于在终端执行器52定位在车辆100附近的第一预定位置时拍摄车辆100的充电接口的图像。
[0071]
如图3b所示，第二运动机构52包括充电壳体520，在充电壳体520内壁上设有导向槽或齿条导轨521。在充电54上安装有相应的凸块或锯齿结构，以使其在电驱动下可活动地卡锁在导向槽中或与充电壳体520内壁形成齿轮齿条配合，由此使充电54能沿充电壳体520相对滑动。因此，充电54例如能够在充电状态下从充电壳体520移出，在充电完毕时重新缩回并保持在充电壳体520中。
[0072]
图4a、图4b、图4c示出了根据本发明的示例性实施例的借助停车引导设备在停车场中实施停车引导过程的示意图。
[0073]
如图4a所示，按照充电接口在车辆100的车身上的安装位置，可将车辆100划分为六个区域a、b、c、d、e、f，这分别对应于车辆的前部区域、后部区域、左前侧区域、右前侧区域、左后侧区域和右后侧区域。一旦车辆100从停车场入口进入停车场，就可借助图1中所示的获取设备2获取这种充电接口部位信息。然后，停车引导设备可根据这种信息在车辆100准备停车时为其推荐停放方向和停车位。
[0074]
在图4b和图4c中分别示出了在两种具体场景中借助停车引导设备实施停车引导过程的示意图。
[0075]
如图4b所示，按照已停放车辆100的充电接口在停车位11的占用位置可将单个停车位11划分为占用区域(用n表示)和未占用区域(用y表示)。例如，图4b中已停放车辆100的充电接口位于该车辆100的左前侧(即对应于图4a中的位置c)，在车辆10以车头朝下的方式停放在停车位11中的情况下，导致停车位11的右下角区域被该充电接口占用，因此停车位11的右下角区域被标注为n(即占用)，相应地，其余区域被标注为y(即未占用)。
[0076]
同时，如果未来有车辆想要停放在停车位12中，应借助停车引导设备向该待停放车辆显示提示，以使该待停放车辆在停车位12停放后，其充电接口与旁边车辆100的充电接口至少间隔预定距离，特别是，应使它们各自的充电接口在停车位中的占用区域不直接相邻。因此，待停放车辆的充电接口不能位于停车位12中被标注为n的区域中，而只能位于被标注为y的区域中。
[0077]
如图4c所示，两个车辆100、100'分别停放在停车位11、13中，在它们中间存在空闲停车位12。在该实施例中，两个车辆100、100'的充电接口部位在纵向上位于停车位同一侧(即，均位于下侧)，因此导致停车位11和停车位13下侧各有一个充电区域被占用。与此同时，间隔停放的两个车辆100、100'的充电部位还导致位于中间的停车位12下侧的两个充电
区域均失效n(即不能被提供用于充电)，但中间停车位12上侧的两个充电区域均未受到干扰，因此仍被标记为y(即，未被占用)。对于这种情况，如果另一车辆想要停放在中间停车位12中，无论其充电接口位于车身左侧还是右侧，只要以适当方式停放，均可保证其充电接口落在停车位12上侧的任一未占用区域y中。
[0078]
然而，如果车辆100'相对于目前停放方向相反地停放在停车位13中，则其充电接口会落在停车位13上侧的一个区域中，这还可能导致中间停车位12上侧区域中的一个也被干扰而因此被标记为占用。此时，如果新入库车辆想要停放在停车位12中，则具有更多不确定性。在一个具体示例中，中间停放车辆的充电接口必须相对于车身满足一定要求，否则即使改变停放方向，也无法使充电接口落入停车位12中的未占用区域y中。
[0079]
为保证中间车辆的充电接口无论位于图4a所示的哪个位置都能落在停车位12的未占用区域中，有意义的是，通过停车引导提示使在横向上间隔停放的两个车辆100、100'的充电接口在纵向上位于停车位11、13的同一侧。
[0080]
图5a和图5b示出了根据本发明的示例性实施例的可移动充电设备在停车场中沿架空轨道的移动过程的示意图。
[0081]
响应于接收到来自停车场中的车辆发出的充电请求时，图1所示的控制设备会控制可移动充电设备5从起始位置出发移动到待充电车辆周围的预定位置200处给待充电车辆充电，并在充电结束后返回起始位置。为此，首先借助图1中的获取设备获取待充电车辆的位置200以及至少另一可移动充电设备5'的位置。然后，控制设备基于待充电车辆的位置200以及至少另一可移动充电设备5'的位置为可移动充电设备5求取所有潜在运动路线，这些潜在运动路线分别使可移动充电设备5从起始位置移动至待充电车辆的位置200再返回起始位置。为了从所有潜在运动路线中挑选出最优路线，不仅需要在考虑时间效率的前提下遵循路径最短原则，而且还要考虑在自主移动设备5行走期间与动态障碍物的碰撞可能性，此外，还要考虑线缆的缠绕打结风险以及为架空轨道不同区段分配的职能和优先级。
[0082]
图5a针对六个停车位示出了架空轨道7的基本形态。这里，示例性地将架空轨道7的中间横向轨道区段定义为主路径，将上下的横向轨道区段定义为副路径，将各纵向轨道区段定义为工作支路。在为车辆规划移动路线时，主路径相比于副路径具有更高优先级。另外，由于大部分车辆的充电接口位于车身侧部，纵向通道主要用于充电阶段时可移动充电设备的停放，同时，在选取充电位置时应避免使可移动充电设备过久地滞留在主路径上。
[0083]
如图5a所示，一个可移动充电设备5处于非工作状态并因此位于架空轨道7右侧的起始位置中，另一可移动充电设备5'正在给车辆充电并因此从起始位置移出。此时，顶置式充电系统接收到来自待充电车辆的充电请求，于是给可移动充电设备5规划出目标路线，以使其沿着目标路线从起始位置移动至待充电车辆的位置200并在充电结束后返回起始位置。此时，另一可移动充电设备5'并不位于主路径和副路径上，而是保持在工作支路上。在这种情况下，可直接按照原路返回原则为可移动充电设备5规划出目标路线，以使目标路线的去程路线与回程路线完全重合。于是，沿着去程路线释放的充电线缆可沿着回程路线原路收回，而无需为可移动充电设备5的回程而增加线缆释放长度，从而降低了线缆沿轨道发生打结缠绕的风险。
[0084]
图5b示出了另一场景，在该场景中原本按照原路返回原则给可移动充电设备5规划出与图5a一致的目标路线，但是当可移动充电设备5充电完毕准备返回起始位置时，发现
另一可移动充电设备5'临时出现在目前的回程路线上。为避免充电设备之间的碰撞和不必要的等待，现在为可移动充电设备5重新规划回程路线，并使其与之前的去程路线组成新的目标路线。在选择回程路线时，应尽保证可移动机器人在沿回程路线行走时能够绕开另一可移动充电设备5'，同时也应兼顾路径总长度和线缆的总释放长度。如图5b所示，可移动充电设备5可沿着新规划出的回程路线，在部分占用副路径的情况下回到起始位置。
[0085]
图6示出了根据本发明的一个示例性实施例的用于对停车场中的车辆进行充电的方法的流程图。在图6所示实施例中，所述方法至少包括步骤s1-s4，步骤s4至少包括子步骤s41-s44，图6所示的方法可在使用图1至图5中描述的顶置式充电系统的情况下实施。
[0086]
在步骤s1中，获取停车场中的至少一个待充电车辆的位置以及至少另一可移动充电设备的位置。
[0087]
在步骤s2中，基于待充电车辆的位置以及至少另一可移动充电设备的位置为可移动充电设备求取所有潜在运动路线，所述潜在运动路线使可移动充电设备从起始位置移动至待充电车辆的位置并返回起始位置。
[0088]
在步骤s3中，基于每个潜在运动路线的去程路线和回程路线的重合度从所有潜在运动路线中选择出目标路线。例如，从所有潜在运动路线中选择使去程路线和回程路线的重合度最高的潜在运动路线作为目标路线。
[0089]
在步骤s4中，控制可移动充电设备从起始位置出发按照目标路线移动至给待充电车辆充电并在充电结束后返回起始位置。
[0090]
可选地，步骤s4还包括子步骤s41-s44。此处，步骤s1-s4主要涉及的是可移动充电设备沿架空轨道在水平方向上的轨迹规划，而子步骤s41-s44则侧重于可移动充电设备与车辆充电接口的对接控制。
[0091]
在子步骤s41中，获取待充电车辆的充电接口的初步位置。
[0092]
在子步骤s42中，根据初步位置使可移动充电设备通过水平移动和竖直移动定位到第一预定位置。
[0093]
在子步骤s43中，在可移动充电设备定位在第一预定位置的情况下获取待充电车辆的充电接口的精确位置。
[0094]
在子步骤s44中，基于待充电车辆的充电接口的精确位置使可移动充电设备的仅部分区段至少通过旋转运动定位到第二预定位置。
[0095]
以上已经参照图1至图5a-b对目标路线的选取、初步位置及精确位置的确定以及可移动充电设备的运动控制进行了详细描述，这里不再赘述。
[0096]
尽管这里详细描述了本发明的特定实施方式，但它们仅仅是为了解释的目的而给出的，而不应认为它们对本发明的范围构成限制。在不脱离本发明精神和范围的前提下，各种替换、变更和改造可被构想出来。

技术特征：

1.一种用于停车场(10)的顶置式充电系统(1)，所述停车场(10)包括多个停车位(11)，所述顶置式充电系统(1)包括：可移动充电设备(5)，其被配置为给停车场(10)中的车辆(100)供电并能够在延伸通过多个停车位(11)的架空轨道(7)上至少沿水平方向移动；获取设备(2)，其被配置为能够获取停车场(10)中的至少一个待充电车辆(100)的位置以及至少另一可移动充电设备(5')的位置；以及控制设备(3)，其被配置为：-基于待充电车辆(100)的位置以及至少另一可移动充电设备(5')的位置为所述可移动充电设备(5)求取所有潜在运动路线，所述潜在运动路线使可移动充电设备(5)从起始位置移动至待充电车辆(100)的位置并返回起始位置，-基于每个潜在运动路线的去程路线和回程路线的重合度从所有潜在运动路线中选择出目标路线，-控制可移动充电设备(5)从起始位置出发按照目标路线移动至给待充电车辆(100)充电并在充电结束后返回起始位置。2.根据权利要求1所述的顶置式充电系统(1)，其中，所述控制设备(3)还被配置为：-基于潜在运动路线的路程长度选择目标路线；和/或-基于潜在运动路线的覆盖架空轨道(7)的确定区段的程度选择目标路线。3.根据权利要求1或2所述的顶置式充电系统(1)，其中，所述获取设备(2)还被配置为获取停车场(10)中的待停放车辆的充电接口部位信息以及已停放车辆的充电接口在停车位(11)中的占用区域信息；以及所述顶置式充电系统(1)还包括停车引导设备(4)，所述停车引导设备(4)被配置为基于充电接口部位信息以及占用区域信息向待停放车辆提供停车引导提示，所述停车引导提示包括对推荐车辆停放方向和/或推荐停车位(11)的提示。4.根据权利要求3所述的顶置式充电系统(1)，其中，所述停车引导设备(4)被配置为在生成停车引导提示时遵循以下规则中的至少一个：-通过停车引导提示使相邻停放的两个车辆的充电接口至少间隔预定距离、尤其使它们各自的充电接口在停车位(11)中的占用区域不直接相邻；和/或-通过停车引导提示使在横向上间隔停放的两个车辆的充电接口在纵向上位于停车位(11)的同一侧。5.根据权利要求1至4中任一项所述的顶置式充电系统(1)，其中，所述获取设备(2)还被配置为能够获取关于待充电车辆(100)的充电接口的初步位置，并且在可移动充电设备(5)被定位在第一预定位置的情况下，获取关于待充电车辆(100)的充电接口的精确位置；以及所述控制设备(3)还被配置为基于待充电车辆(100)的充电接口的初步位置使可移动充电设备(5)通过水平移动和竖直移动定位到第一预定位置，并被配置为在可移动充电设备(5)被定位在第一预定位置的情况下，基于待充电车辆(100)的充电接口的精确位置，使可移动充电设备(5)的仅部分区段至少通过旋转运动被定位在第二预定位置。6.根据权利要求1至5中任一项所述的顶置式充电系统(1)，其中，所述可移动充电设备(5)被构造为多段式机械臂并包括：
充电(54)，其被配置为能够与待充电车辆(100)的充电接口电耦合；第一运动机构(51)，其在水平方向上可滑动地支承在架空轨道(7)上，并被配置为能够在竖直方向上伸缩移动；以及第二运动机构(52)，其通过转动关节(53)连接至第一运动机构(51)，并被配置为可活动地夹持充电(54)，以使充电(54)能够相对于第二运动机构(52)伸出或缩回。7.根据权利要求1至6中任一项所述的顶置式充电系统(1)，其中，所述控制设备(3)还被配置为：在使可移动充电设备(5)沿架空轨道(7)在水平方向移动期间，使可移动充电设备(5)在竖直方向上保持在收起状态中，在使可移动充电设备(5)沿架空轨道(7)在水平方向停止运动的情况下，允许可移动充电设备(5)在竖直方向上脱离收起状态。8.根据权利要求1至7中任一项所述的顶置式充电系统(1)，其中，所述顶置式充电系统(1)还包括线缆管理设备(6)，所述线缆管理设备(6)被配置为在可移动充电设备(5)按照目标路线移动之前或者与可移动充电设备(5)的移动同步地释放待充电车辆(100)的充电过程所需的线缆。9.一种用于借助根据权利要求1至8中任一项所述的顶置式充电系统(1)对车辆(100)进行充电的方法，所述方法包括以下步骤：获取停车场(10)中的至少一个待充电车辆(100)的位置以及至少另一可移动充电设备(5')的位置；基于待充电车辆(100)的位置以及至少另一可移动充电设备(5')的位置为可移动充电设备(5)求取所有潜在运动路线，所述潜在运动路线使可移动充电设备(5)从起始位置移动至待充电车辆(100)的位置并返回起始位置；基于每个潜在运动路线的去程路线和回程路线的重合度从所有潜在运动路线中选择出目标路线；以及控制可移动充电设备(5)从起始位置出发按照目标路线移动至给待充电车辆(100)充电并在充电结束后返回起始位置。10.根据权利要求9所述的方法，所述方法还包括以下步骤：获取待充电车辆(100)的充电接口的初步位置；根据初步位置使可移动充电设备(5)通过水平移动和竖直移动定位到第一预定位置；在可移动充电设备(5)定位在第一预定位置的情况下获取待充电车辆(100)的充电接口的精确位置；以及基于待充电车辆(100)的充电接口的精确位置使可移动充电设备(5)的仅部分区段至少通过旋转运动定位到第二预定位置。

技术总结

本发明涉及车辆充电领域。本发明提供一种用于停车场的顶置式充电系统，包括：可移动充电设备，配置为给停车场中的车辆供电并在延伸通过多个停车位的架空轨道上至少沿水平方向移动；获取设备，配置为能够获取停车场中的至少一个待充电车辆位置和至少另一可移动充电设备位置；控制设备，配置为：基于待充电车辆位置和另一可移动充电设备位置为可移动充电设备求取所有潜在运动路线，潜在运动路线使可移动充电设备从起始位置移动至待充电车辆的位置并返回起始位置，基于每个潜在运动路线的去程路线和回程路线的重合度从所有潜在运动路线中选择目标路线，控制可移动充电设备从起始位置出发按照目标路线移动至给待充电车辆充电并在充电结束后返回起始位置。电并在充电结束后返回起始位置。电并在充电结束后返回起始位置。