一种电动船舶的补给船的跟随控制方法、装置及设备与流程

本申请涉及船舶换电控制，具体而言，涉及一种电动船舶的补给船的跟随控制方法、装置及设备。

背景技术：

1、电动船是一种以电力驱动的船舶,通过电动机以及电池组等电力装置提供动力,并替代传统的内燃机驱动船舶。根据电池安装形式不同,电动船还可以进一步分为固定充电式电动船和换电式电动船。固定充电式电动船指的是电池组安装在船舶固定舱室内,在码头等固定场所进行充电。换电式电动船指的是电池组集成在一个标准集装箱内,船舶既可以像固定充电式电动船一样在码头等固定场所进行充电,也可以在上述场所直接更换箱式电池组,快速进行补电。

2、然而现有的电动船舶换电技术，不仅换电效率低，安全性得不到保证，且需要电动船舶停电完成换电的操作。

技术实现思路

1、本申请实施例的目的在于提供一种电动船舶的补给船的跟随控制方法、装置及设备，用以解决现有技术存在的上述问题，可提高换电的安全性和操作效率，实现补给船与待换电船舶的精确对接。

2、第一方面，提供了一种电动船舶的补给船的跟随控制方法，该方法可以包括：

3、接收待换电船舶的船舶位置和运行数据；

4、基于所述船舶位置，生成第一位置控制参数；基于所述第一位置控制参数，控制所述补给船前往所述船舶位置；

5、当所述补给船的当前位置与所述船舶位置的距离小于配置的距离阈值时，基于所述运行数据，生成状态控制参数；

6、基于所述状态控制参数，控制补给船的行进状态。

7、在一个可选的实现中，在基于所述运行数据，生成状态控制参数之前，所述方法还包括：

8、换电站云平台将所述补给船的当前位置和补给参数，发送给所述待换电船舶；

9、待换电船舶基于所述当前位置和所述补给参数进行换电确认后，向所述换电站云平台发送换电确认信息；其中，所述换电确认信息包括通信验证信息；

10、换电站云平台将所述换电确认信息发送给所述补给船；

11、所述补给船基于所述通信验证信息与所述待换电船舶进行通信交互。

12、在一个可选的实现中，所述运行数据包括：航速和航向；所述状态控制参数包括：速度控制参数和方向控制参数；

13、基于所述运行数据，生成状态控制参数，包括：

14、基于所述航向，生成方向控制参数；基于所述航速，生成速度控制参数。

15、在一个可选的实现中，基于所述状态控制参数，控制补给船的行进状态，包括：

16、基于所述方向控制参数，控制所述补给船调整前进方向，以令所述补给船的前进方向和所述航向相同；

17、基于所述速度控制参数，控制所述补给船调整速度，以令所述补给船的速度与所述航速相同。

18、在一个可选的实现中，在控制补给船的行进状态之后，所述方法还包括：

19、向所述待换电船舶发送位置检测信号，以及接收所述待换电船舶反馈的位置反馈信号；

20、基于所述位置反馈信号，生成第二位置控制参数；基于所述第二位置控制参数，控制所述补给船调整当前位置。

21、在一个可选的实现中，所述位置检测信号包括横向位置检测信号和纵向位置检测信号；

22、所述位置反馈信号包括：横向位置反馈信号和纵向位置反馈信号；

23、所述第二位置控制参数包括：横向第二位置控制参数和纵向第二位置控制参数。

24、在一个可选的实现中，基于所述位置反馈信号，生成第二位置控制参数，基于所述第二位置控制参数，控制所述补给船调整当前位置，包括：

25、基于所述横向位置反馈信号，生成横向第二位置控制参数；

26、基于所述横向第二位置控制参数，控制所述补给船调整与所述待换电船舶的横向距离；

27、基于所述纵向位置反馈信号，生成纵向第二位置控制参数；

28、基于所述纵向第二位置控制参数，控制所述补给船调整与所述待换电船舶的纵向距离；

29、第二方面，提供了一种电动船舶的补给船的跟随控制装置，该装置可以包括：

30、接收单元，用于接收待换电船舶的船舶位置和运行数据；其中，所述运行数据包括：航速和航向；

31、控制单元，用于基于所述船舶位置，生成第一位置控制参数；基于所述第一位置控制参数，控制所述补给船前往所述船舶位置；当所述补给船的当前位置与所述船舶位置的距离小于配置的距离阈值时，基于所述运行数据，生成状态控制参数；基于所述状态控制参数，控制补给船的行进状态；

32、检测单元，用于向所述待换电船舶发送位置检测信号，以及接收所述待换电船舶反馈的位置反馈信号；

33、调整单元，用于基于所述位置反馈信号，生成第二位置控制参数；基于所述第二位置控制参数，控制所述补给船调整当前位置。

34、第三方面，提供了一种电子设备，该电子设备包括处理器、通信接口、存储器和通信总线，其中，处理器，通信接口，存储器通过通信总线完成相互间的通信；

35、存储器，用于存放计算机程序；

36、处理器，用于执行存储器上所存放的程序时，实现上述第一方面中任一所述的方法步骤。

37、第四方面，提供了一种计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质内存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现上述第一方面中任一所述的方法步骤。

38、本申请在换电过程中根据待换电船舶的状态控制补给船的状态，使得待换电船舶能在不减速、不停止运行等不改变自身运行状态的情况下，接收到补给船送来的电池包；提高了换电的效率，降低了换电的成本，增强了灵活性，且提高了换电的安全性与可靠性。

39、本申请采用先横向靠近再纵向靠近的策略令补给船靠近待换电船舶，不仅减少了碰撞风险，同时能够更加精准的实现补给船位置的调整，且位置调整的精度较高；能够应用于不同的环境条件下，且将靠近过程分为两个阶段，为船员提供更多的反应时间和空间来评估情况，并做出相应的调整；还能节省位置调整的时间，减少资源消耗，一旦横向定位准确，纵向靠近的过程通常会更快，因为已经减少了位置调整的时间；增强了位置调整的可视性，横向靠近可以让船上的观察员有更好的视野来监控对接过程，两船并排时，船员之间可以通过手势或直接喊话来进行即时沟通。

40、本申请还可降低人力资源，令信息能够快速的交互。

技术特征：

1.一种电动船舶的补给船的跟随控制方法，其特征在于，所述方法包括：

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，在基于所述运行数据，生成状态控制参数之前，所述方法还包括：

3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述运行数据包括：航速和航向；所述状态控制参数包括：速度控制参数和方向控制参数；

4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，基于所述状态控制参数，控制补给船的行进状态，包括：

5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，在控制补给船的行进状态之后，所述方法还包括：

6.如权利要求5所述的方法，其特征在于，所述位置检测信号包括横向位置检测信号和纵向位置检测信号；

7.如权利要求6所述的方法，其特征在于，基于所述位置反馈信号，生成第二位置控制参数，基于所述第二位置控制参数，控制所述补给船调整当前位置，包括：

8.一种电动船舶的补给船的跟随控制装置，其特征在于，所述装置包括：

9.一种电子设备，其特征在于，所述电子设备包括处理器、通信接口、存储器和通信总线，其中，处理器，通信接口，存储器通过通信总线完成相互间的通信；

10.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质内存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现权利要求1-7任一所述的方法。

技术总结
本申请提供一种电动船舶的补给船的跟随控制方法、装置及设备，涉及船舶换电控制技术领域，包括：接收待换电船舶的船舶位置和运行数据；基于船舶位置，生成第一位置控制参数；基于第一位置控制参数，控制补给船前往船舶位置；当补给船的当前位置与船舶位置的距离小于配置的距离阈值时，基于运行数据，生成状态控制参数；基于状态控制参数，控制补给船的行进状态。本申请在换电过程中根据待换电船舶的状态控制补给船的状态，使得待换电船舶能在不减速、不停止运行等不改变自身运行状态的情况下，接收到补给船送来的电池包；提高了换电的效率，降低了换电的成本，增强了灵活性，且提高了换电的安全性与可靠性。

技术研发人员：张湘权,张茂森,刘阳,李保磊
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：2025/1/28