具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明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发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，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，都属于本发明保护的范围。

本发明提出的一种顺岸式自动化码头智能充电系统，用于为ART(ArtificialIntelligence Robot of Transportation，即人工智能运输机器人)的智能充电，所述智能充电桩系统包括充电车道、自动充电桩、以及远程调度系统、自动驾驶系统；所述充电车道划分为两片区域，分别为超车道、充电作业车道；所述自动充电桩由充电机柜与自动充电连接器组成。ART车辆的整车控制器对车辆的状态进行监测，判断车辆是否处于充电状态；车辆充电时，车辆到达指定充电桩后进行插枪连接，成功连接后由ART车辆的电池管理系统发送充电连接状态至整车控制器，车辆开始进行充电操作。充电完成后，车辆发送完成充电信息至远程调度系统与自动驾驶系统，自动驾驶系统令车辆进入自动驾驶模式完成充电操作。

上述技术方案中，如图1所示，所述充电车道划分为两片区域，分别为超车道、充电作业车道，所有车道均为单向行驶车道。充电车辆由超车道驶入充电区域，到达对应的充电桩附近时由超车道右拐进入充电车道，并继续行驶至充电桩旁开始充电。

上述技术方案中，如图2所示，所述充电桩平均分布在充电车道右侧。在堆场前沿充电区域总共283m，当采用ART时，车辆的整体长度为13m，并且车辆的转弯半径也为13m。当某充电桩的前置充电桩处于占用时，会有车辆挡住充电车道。由于内集卡转弯半径为13m，当充电桩平均分布时，各充电桩相距32m，内集卡可不受前置充电桩车辆的影响直接进入当前充电桩进行充电。为提高整体充电效率，本发明将充电桩平均分布，当有车辆需要充电时，不会移动其他正在充电的车辆。

上述技术方案中，远程调度系统进行运输任务及运输路径派发，自动驾驶系统进行ART车辆运行状态实时监测和车辆转弯、变道、避障等具体行为控制。

上述技术方案中，如图3所示，本发明中，通过远程调度系统与自动驾驶系统安排车辆进行充电操作，车辆到达指定充电桩后进行插枪连接，成功连接后电池管理系统发送充电连接状态至整车控制器，车辆开始进行充电操作。充电完成后，车辆发送完成充电信息至远程调度系统与自动驾驶系统，自动驾驶系统令车辆进入自动驾驶模式完成充电操作。

上述技术方案中，如图3所示，所述的顺岸式自动化码头智能充电的工作流程如下：

S1.远程调度系统检测车辆的电量是否低于最低充电阈值，若低于该值，则调度车辆进行充电作业。开始调度车辆后检测充电桩是否回传车辆到位信号。当车辆与充电桩均到达指定位置后便进行高压下电，将车辆退出自动驾驶模式进入充电准备模式。同时，将可充电信号发送至整车控制器。

S2.车辆进入充电准备模式后，充电桩准备开始充电并执行插枪操作，电池管理系统判断插枪是否到位。成功插枪后，电池管理系统检测到充电线成功连接后，发送充电连接状态至整车控制器并回传成功信息至远程调度系统。此时车辆进入充电模式开始充电。此时自动驾驶系统将车辆锁止，在拔枪到位前不可进入自动驾驶模式，不能启动高压等操作。保证车辆在充电状态的安全。

S3.当车辆完成充电后，充电桩发送完成信息至远程调度系统，远程调度系统依旧使车辆处于锁止状态，直到拔枪完成。同时，电池管理系统发送完成信息至整车控制器，控制车辆退出充电模式，充电桩开始执行拔枪操作。

S4.充电桩进行拔枪操作检测，完成操作后发送拔枪到位信息至远程调度系统，远程调度系统停止发送充电信号并结束锁止操作，使车辆恢复到自动驾驶模式，自动驾驶系统发送自动驾驶模式信号给车辆，使车辆进入自动驾驶模式，完成本次充电循环。

S5.自动驾驶系统循环判断车辆是否处于作业状态，当车辆电量不足时会重新执行充电循环。若车辆不处于作业状态，则会关闭车辆的总电源保证电池的寿命。

上述技术方案中，如图4-图5所示，充电过程中进行安全管控，防止发生充电风险，其中，所述的安全管控方法具体如下：

S6.远程调度系统检测到车辆与充电桩均到达指定位置后进行高压下电，从高压下电到开始充电需控制在3分钟内，且工控机需退出高功耗器件。自动驾驶系统在充电时将车辆锁止于充电状态，防止车辆进入自动驾驶模式。当车辆完成充电后，充电桩将拔枪完成信号发送至调度系统后，自动驾驶系统解除车辆的锁止状态，保证充电过程的安全。

S7.自动充电桩具有多重安全防护功能，具体为：

充电桩具有自动检测功能，当自动充电桩出现异常时，能通过人机交互系统报警。

充电桩具有完善的电气保护机制，异常状况优先触发保护机制。具备浪涌保护、浸水检测保护、高温检测保护、过流保护、过压保护、欠压保护、紧急停电等完善的电气保护功能。

充电桩具备完善安全防护功能，具备防触电、防充电枪头意外拔出、断电保护收枪、插偏插空保护、开门断电、枪头过温保护等。

充电桩能够通过主动监测车辆电池管理系统运行状态、电池特性参数及充电机自身的运行状态，采用安全冗余设计，主动诊断并处理故障和异常，实现充电过程的主动防护，让充电可监视、可预警、可控制、可追溯，保障充电安全。

最后应当说明的是，上述实施例只是用于对本发明的举例和说明，而非意在将本发明限制于所描述的实施例范围内。此外本领域技术人员可以理解的是，本发明不局限于上述实施例，根据本发明教导还可以做出更多种的变型和修改，这些变型和修改均落在本发明所要求保护的范围内。