AGV的电池模块流转系统的制作方法

本申请涉及物流运输技术领域，尤其涉及一种agv的电池模块流转方法及流转系统。

背景技术：

随着社会的发展，物流系统越来越自动化和智能化。在当前的物流分拣与运输作业中，需要用到大量的agv(automatedguidedvehicle的缩写)，意即“自动导引运输车”，是一种能够沿规定的导引路径行驶，具有安全保护以及各种移载功能的运输车。

agv通常采用自身所携带的电池提供电力，当电池的电力临近枯竭时需要及时补充，因此系统中需要配套对agv的自动供电设备。

相关技术中，已经出现了集电池更换以及电池充电为一体的换电站。在换电站内更换一台agv的电池模块所花费的时间通常为几分钟，但将更换下来的旧电池模块重新充满电通常需要数小时，两者时间差距很大，而换电站内可存放和供电池模块充电的充电座数量有限，因此一台换电站会在很短的时间内就将所有的新电池模块更换完毕，之后只能等待旧电池模块重新充满电，这段时间内都无法进行电池更换作业，因此设备利用效率很低。

技术实现要素：

本申请实施例提供一种agv的电池模块流转系统，以解决上述问题。

本申请实施例采用下述技术方案：

本申请实施例提供了一种agv的电池模块流转系统，包括电池仓、独立行走设备、换电站以及行走通道；

所述换电站用于为agv更换电池模块；

所述电池仓用于存放电池模块并为电池模块充电，所述电池仓包括多个独立放置单元；

所述行走通道由所述换电站延伸至每一个所述独立放置单元；

所述独立行走设备沿所述行走通道移动并用于将由任一所述独立放置单元取出的新电池模块输送至所述换电站、以及将所述换电站由agv中换下的旧电池模块输送至任一所述独立放置单元。

可选地，上述的流转系统中，多个所述独立放置单元呈两排相对排布，两排所述独立放置单元之间形成共用的所述行走通道。

可选地，上述的流转系统中，所述换电站的前方用于供agv进出，两排所述独立放置单元被布置在所述换电站的后方，且两排所述独立放置单元向所述换电站的后方延伸排布。

可选地，上述的流转系统中，所述换电站内具有多个用于临时存放电池模块的临时仓位。

可选地，上述的流转系统中，所述临时仓位至少延竖直方向排成一列，每列具有多个所述临时仓位。

可选地，上述的流转系统中，所述独立行走设备包括至少一个行走单元。

可选地，上述的流转系统中，所述行走单元具备多个用于中转存放电池模块的中转仓位。

可选地，上述的流转系统中，所述中转仓位至少延竖直方向排成一列，每列具有多个所述中转仓位。

可选地，上述的流转系统中，每个所述独立放置单元均包括至少一个充电座。

可选地，上述的流转系统中，所述充电座至少延竖直方向排成一列，每列具有多个所述充电座。

可选地，上述的流转系统中，所述行走单元为轮式输送机器人。

本申请实施例采用的上述至少一个技术方案能够达到以下有益效果：

本申请实施例公开的agv的电池模块流转系统能够通过独立行走设备在换电站与电池仓的每个独立放置单元之间转移电池模块，根据换电站对新电池模块的需求量，在不增设其它设备的前提下便可任意增加和布置独立放置单元的数量以扩充充电仓的规模，满足换电站对新电池模块的需求，因此大幅提升了换电站的利用效率。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本申请的进一步理解，构成本申请的一部分，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。在附图中：

图1为本申请实施例公开的仅包含一台换电站且独立行走设备仅包含一台行走单元的agv的电池模块流转系统的立体结构视图；

图2为本申请实施例公开的仅包含一台换电站且独立行走设备包含多台行走单元的agv的电池模块流转系统的立体结构视图。

图3为本申请实施例公开的包含多台换电站且独立行走设备包含多台行走单元的agv的电池模块流转系统的立体结构视图。

附图标记说明：

1-换电站、10-临时仓位、2-独立行走设备、20-中转仓位、3-电池仓、30-独立放置单元、300-充电座、9-agv。

具体实施方式

为使本申请的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请具体实施例及相应的附图对本申请技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，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，都属于本申请保护的范围。

以下结合附图，详细说明本申请各实施例提供的技术方案。

本申请实施例公开了一种agv的电池模块流转系统，如图1至图3所示，该系统包括换电站1、独立行走设备2、电池仓3以及行走通道4。其中，换电站1至少具有为agv9更换电池模块的功能，也就是将agv9上处于缺电状态的旧电池模块拆卸下来，并将临时存放的电量充足的新电池模块安装到agv9上。需要说明的是，本申请中所述“旧电池模块”是指agv9上原有的电池模块，这种电池模块在更换时自身电量已经消耗一空、处于缺电或少电状态；本申请中所述“新电池模块”是指新准备的电池模块，这种电池模块经过电池仓的充电，电量较为充足，但并不一定处于100％满电状态。

在本系统内可仅包含一台换电站1(参见图1和图2)，也可同时包含多台换电站1(参见图3)，多台换电站1可以并排摆放，也可分散摆放，甚至可以被布置在不同的分拣车间，以整体提高整个物流站的换电效率。

本系统内的电池仓3用于存放电池模块并为电池模块充电，在本系统的电池仓3可以被分为多个独立放置单元30，每个独立放置单元30内可以包括数量相同或不同的充电座300，每个充电座300可以为一个电池模块进行独立充电。这些独立放置单元30可以被独立放置在车间内的任意位置，设置非常灵活。根据车间的面积大小、充电座300的需求数量等可以合理增减独立放置单元30的数量，并且也较容易进行电池仓3的整体排布设计。为了节约空间以及便于取放电池模块，每个这些独立放置单元30内部的充电座300通常可沿竖直方向成列排布。每个独立放置单元30内的充电座300的数量可以根据独立行走设备2的工作高度以及车间的高度进行合理选择。

行走通道4由换电站1延伸至每一个独立放置单元30，独立行走设备2则可沿行走通道4移动。本系统中，电池模块在换电站1与电池仓3之间的流转通过独立行走设备2完成。独立行走设备2可沿着行走通道4移动并将由任一独立放置单元30取出的新电池模块输送至换电站1，也可以将换电站1内由agv9中换下的旧电池模块输送至电池仓3的任一个独立放置单元30。

在本系统内，当换电站1需要新电池模块时，可以由独立行走设备2将电池仓3移动至各个独立放置单元30并将新电池模块输送至换电站1，由于独立行走设备2可以自行沿行走通道4移动，无需其他辅助设备，因此根据换电站1对新电池模块的需求量，在不增设其它设备的前提下便可任意扩展和布置独立放置单元30的数量以满足换电站1对新电池模块的需求，只要预留出相应的连接通道4，使独立行走设备2能够到达这些独立放置单元30便可完成充电座300的数量的扩展，因此大幅提升了换电站的利用效率。

如图1至图3所示，本系统中可以将多个独立放置单元30呈两排相对排布，并在两排独立放置单元30之间形成共用的供独立行走设备2通过的行走通道4，以节约车间面积。本系统内的电池仓3可以与换电站1设置在同一个车间内，此时，换电站1的前方可用于agv9进出，两排独立放置单元30被布置在换电站1的后方，且两排独立放置单元30向换电站1的后方延伸排布。这样独立行走设备2在换电站1与电池仓3之间的移动基本沿换电站1的前后方向，可大幅缩短独立行走设备2的移动距离。

除此之外，本系统也可以与换电站1分别设置在不同的车间，例如可以将所有的电池仓3全部摆放在一个独立的充电车间内，该充电车间可以具有更为完善的防火、防爆等保险措施，以提升安全性。

在本系统内，由于独立行走设备2需要在换电站1与电池仓3之间进行移动，因此每次所能够输送的电池模块的数量有限，相邻两次输送过程间隔时间较长。此时，在换电站1内可以设置若干(至少一个)用于临时存放电池模块的临时仓位10，这些临时仓位10可以用于临时储存电池模块，在独立行走设备2未抵达换电站1之前，换电站1可以先取用存放在临时仓位10内的新电池模块，或者将更换下来的旧电池模块暂存在临时仓位10内，以提升设备利用效率。

通常情况下换电站1内部会同时设置多个临时仓位10，为了节约空间以及便于取放电池模块，这些临时仓位10通常沿竖直方向成列排布，每列具有多个临时仓位10，并且在一个换电站1内可以具有不止一列临时仓位10。

本系统内的独立行走设备2可以仅具备一个独立的行走单元(参见图1)，也可以同时具备多个独立的行走单元(例如轮式输送机器人，参见图2)，这些行走单元可以根据需要进行任务分配。例如，可以为一台或几台换电站1统一配备一台或几台行走单元，这些行走单元仅负责这部分换电站1内电池模块与电池仓3之间的流转。又或者，可以为一个或几个独立放置单元30统一配备一台或几台行走单元，这些行走单元仅负责这部分独立放置单元内的电池模块与换电站1之间的流转。还或者，可以将一台或几台行走单元独立配置给一个或几个独立放置单元30以及特定的一台或几台换电站1，这些行走单元仅负责在这些独立放置单元30以及换电站1之间进行电池模块的流转。当然，也可以完全不进行划分，每台行走单元均可以为任意一台换电站1以及任意一个独立防止单元30进行电池模块的流转服务。

为了提升每个行走单元一次输送过程所能够输送的电池模块数量，在行走单元内可以具备多个用于中转电池模块的中转仓位20。为了节约空间以及便于取放电池模块，这些中转仓位20通常也可沿竖直方向成列排布，每列具有多个中转仓位20。在行走单元上也可以设置多列中转仓位20，但由于行走单元需要进行移动并在行走通道4之间进行穿梭，如果体积过大可能会影响灵活性，因此独立行走设备2内可以仅设置一列中转仓位20。

在本申请的各实施例中，独立行走设备2将新电池模块输送至具有新电池模块需求的换电站1之后，这些新电池模块可以由换电站1自身的附属设备取出并转移至换电站1，或者由其它设备取出并转移至换电站1，又或者可以由独立行走设备2自身取出并转移至换电站1。

同样的，在本申请的各实施例中，独立行走设备2将旧电池模块输送至电池仓3之后，这些就电池模块可以由充电仓3自身的附属设备取出并转移至充电仓3，或者由其它设备取出并转移至充电仓3，又或者可以由独立行走设备2自身取出并转移至充电仓3。

除此之外，在本申请的各实施例中，在独立行走设备2输送新电池模块之前首先需要由电池仓3内将待输送的新电池模块取出并转移至独立行走设备2。这些新电池模块可以由电池仓3自身的附属设备取出并转移至独立行走设备2，或者由其它设备取出并转移至独立行走设备2，又或者可以由独立行走设备2自电池仓3直接取出。

同样的，在本申请的各实施例中，独立行走设备2在将旧电池模块输送至电池仓3之前也需要先将旧电池模块由具有为由agv中换下的旧电池模块充电需求的换电站1取出并转移至独立行走设备2，这些旧电池模块同样也可以由换电站1自身的附属设备取出并转移至独立行走设备2、或由其它设备取出并转移至独立行走设备2、或由独立行走设备2直接取出。

对于上述转移电池模块的过程，为了简化系统结构，节约成本，推荐将上述的全部转移电池模块的过程均采用独立行走设备2完成。这样只需要在独立行走设备2的每个行走单元上设置相应地转移结构便可实现转移目的，而无需在每台换电站1或者每个独立放置单元30上都设置转移机构。

在采用独立行走设备2由电池仓3取出新电池模块时，尤其是对于通过行走单元进行电池模块输送的实施例而言，由于通常每次要取出多个新电池模块，因此可以在取出时预先对储存在电池仓3内的所有电池模块的电量进行排名，并从中取出电量最多的数个新电池模块，新电池模块的具体取出数量可以根据换电站1所需的数量、换电站1所能够提供的临时仓位10的数量、或者单个行走单元所能够容纳的新电池模块等参数进行确定。

当同一行走单元同时需要由电池仓3取出新电池模块、以及将旧电池模块输送至电池仓3时，该行走单元可以交替进行新电池模块与旧电池模块的转移，以提升作业效率。具体地，例如在行走单元中可以具有多个中转仓位20，在进行转移过程时首先找到一个空余的中转仓位20或者充电座300。如果行走单元存在空余的中转仓位20，则可以先将一个充电座300内的新电池模块转移至中转仓位20内并使该充电座空出，之后将行走单元内的一个旧电池模块转移至该空出的充电座300内进行充电。如果是电池仓3内存在空余的充电座300，则可以先将行走单元内的一个旧电池模块转移至该空余的充电座300内并使一个中转仓位20空出，之后再将其它充电座300内已经充满电的新电池模块转移至该空出的中转仓位20内。之后交替进行两步骤，直至将全部的旧电池模块都转移至电池仓3，并取出足够数量的新电池模块。

当同一换电站1同时具有新电池模块需求、以及为由agv中换下的旧电池模块充电需求时，此时也可以采用同一行走单元交替将新电池模块输送至换电站1、以及由该换电站1取出旧电池模块。行走单元在换电站1处交替转移新电池模块与旧电池模块具体执行步骤与上述在电池仓3处交替转移的方式基本相同，在此不再赘述。

当系统内存在多台行走单元时，为了提高运转效率，及时响应换电站1的需求，可以在指派行走单元之前对当前系统内的所有行走单元的状态进行统计，如果当前存在处于闲置状态的行走单元，则向换电站1输送新电池模块的步骤可以由当前处于闲置状态且距离换电站1最近的行走单元执行。这样行走单元所行走的距离较短，能够更为快速地抵达换电站1。

若经过统计后未发现当前处于闲置状态的行走单元，则向换电站1输送新电池模块的步骤可以安排由最先完成将旧电池模块输送至电池仓3的步骤的行走单元执行。以期望尽快将新电池模块取出并输送至所需的换电站1。并且，此时可以向前述那样，将转移新电池模块与旧电池模块的步骤交替进行，以进一步提升效率。

综上所述，本实施例所提供的agv的电池模块流转系统能够在不增设其它设备的前提下便可任意增加和布置独立放置单元的数量以扩充充电仓的规模，满足换电站对新电池模块的需求，因此大幅提升了换电站的利用效率。

本申请上文实施例中重点描述的是各个实施例之间的不同，各个实施例之间不同的优化特征只要不矛盾，均可以组合形成更优的实施例，考虑到行文简洁，在此则不再赘述。

以上所述仅为本申请的实施例而已，并不用于限制本申请。对于本领域技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原理之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的权利要求范围之内。