CN111016692B - 一种基于LoRa网络的电动车无线充电控制方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了电动车充电技术领域的一种基于LoRa网络的电动车无线充电控制方法，包括电动车、充电装置、服务器和LoRa基站，所述电动车、充电装置和服务器都连接在LoRa基站建立的LoRa网络上，所述电动车和充电装置都通过LoRa网络由服务器进行控制，充电不需要人员时刻监督，电动车在服务器的控制下能够自动进行工作和充电，并且具有多次校准充电位置的步骤，确保充电位置准确，所以很好的改善了现有的充电设备中经常因为充电位置不准确而发生误报的情况，使得只要是报警一般都是设备真实存在故障，并且通过无线充电，充电范围更广，而且***通过终端直接可以接收到服务器发来的警报，提醒工作人员进行检修。

Description

一种基于LoRa网络的电动车无线充电控制方法
技术领域
本发明涉及电动车充电技术领域，特别是涉及一种基于LoRa网络的电动车无线充电控制方法，
背景技术
现在物流用的无人搬运车，都是电动车，这些电动车都需要充电，目前使用范围较广的是AGV小车，这种无人搬运车的目的就是为了节省人力的同时提高搬运效率，可是充电的程序又比较难以控制；
目前这种无人搬运车充电的方式也是有三种，有些是手动充电、电池充电和自动充电的区分；
手动充电：无人搬运车功率不足时，地面控制中心定向到指定的充电区域或平台，无人搬运车和充电器之间的电气连接由专职人员手动完成，然后进行充电，在完成后，还可以从连接电路断开连接以恢复工作状态，手动充电无人搬运车的特点是安全可靠，简单易行，设备成本低，自动化的要求不是很高，更少的汽车，以及标准的工作***，并确保无人搬运车的耐力需要配备大容量电池，无法每天24小时连续工作；
当电池充电时，当无人搬运车电量不足时，由专职人员手动更换电池，无人搬运车可以投入使用，充电后使用更换的电池组，其特点是简单快捷，可实现24小时连续工作的无人搬运车，但它需要加倍电池组，成本高，而且方法新颖，它经常用于高时效性和缺乏车辆响应工作的情况，以上两种方法都需要至少一个工作人员人长时间的在工作场所来监督无人搬运车，自动化程度较低，一旦失去，将导致无人搬运车无法工作；
自动充电，即当无人搬运车需要补充能量时，它会自动报告和请求自动充电，由地面控制中心指挥，前往指定的充电区域或平台，车辆充电连接器自动连接到地面充电***并充电，在充电完成后，自动将无人搬运车小车从充电***中分离出来，并运行到工作区域或备用区域，自动充电无人搬运车适用于长时间的工作，可以用更少的车通过自动化达到更高的效率。
但是目前的自动充电的方式充电位置比较难以校准，而且***比较难以匹配合适的无人搬运车和充电装置，导致***可能无法完善合理的运行，而且充电时无人搬运车很难完全精准的对准充电口，导致充电的失误，这就使得充电无法成功，时常需要维护人员进行校正充电设备和无人搬运车，这样就大大降低自动充电的效率，使得自动充电也需要人时刻维护了，现在需要一种充电准确度更高，能够反复确认充电位置，避免因为走位不准确导致充电不正常而报警的情况发生，避免了反复因为重围不准确保修的情况，减少人员监控次数，充电顺序安排理的充电控制方法。
基于此，本发明设计了一种基于LoRa网络的电动车无线充电控制方法，以解决上述问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种基于LoRa网络的电动车无线充电控制方法，能够更加自动化，充电不需要人员时刻监督，并且拥有一定的纠错能力的自动充电控制方法，有效避免无人搬运车缺电无法运行的情况，能够自行缺电时充电，并且能够反复确认充电位置，避免因为走位不准确保修的误报情况发生。
本发明是这样实现的：一种基于LoRa网络的电动车无线充电控制方法，所述控制方法需要提供一种基于LoRa网络的电动车无线充电***，该***包括电动车、充电装置、服务器和LoRa基站，通过所述LoRa基站建立一个LoRa网络，所述电动车、充电装置和服务器都连接在LoRa基站建立的LoRa网络上，所述电动车和充电装置都通过LoRa网络由服务器进行控制，所述充电装置上设置了无线充电发送端，所述电动车上设置了无线充电接收端，所述无线充电接收端和无线充电发送端通过无线充电技术充电；所述电动车的底部还设置了无线充电接收端，所述电动车上还安装了车载摄像机、车载电源和车载LoRa模块，所述车载电源与无线充电接收端电连接，所述车载摄像机和车载LoRa模块都与车载电源电连接，所述车载LoRa模块通过LoRa基站与服务器数据连接；
所述充电装置都包括一圈充电范围标线，所述充电范围标线为一圈设有开口的环形线圈，所述充电范围标线形状与电动车垂直投影形状相同，所述充电范围标线的围绕范围大于电动车的垂直投影面积；一个无线充电发送端，所述无线充电发送端设置在充电范围标线内，所述无线充电发送端的输送范围整个覆盖充电范围标线，所述无线充电发送端镶嵌在地面；一条充电导向标线，所述充电导向标线的一端与等候区域连接，所述充电导向标线的另一端与充电范围标线的开口连接；一个充电确认摄像机，所述充电确认摄像机设置在充电范围标线的一侧，所述充电确认摄像机正对无线充电发送端；
方法包括以下步骤：
步骤1，将复数个电动车和复数个充电装置分类并且各自独立编号，并将编号录入服务器中，在服务器中录入各个充电装置的位置数据，并将充电装置的位置数据与各自的编号一一对应，再将工作区域和等候区域的位置数据也录入服务器；
步骤2，通过LoRa基站建立一个LoRa网络，并确保LoRa网络覆盖工作区域、等候区域以及全部充电装置和全部的电动车，再将所述电动车和充电装置都通过LoRa网络与服务器连接；
步骤3，当任一所述电动车电量低且空载时，都会向所述服务器发送低电信号；
步骤4，当所述服务器收到电动车的低电信号时，开始给电动车匹配已经录入服务器中的空闲并且正常的充电装置编号，如果有空闲且正常的充电装置则进入步骤6，如果无空闲且正常的充电装置则进入步骤5；
步骤5，服务器指示电动车进入等候区域列队等待，并返回步骤3；
步骤6，将空闲的充电装置的编号匹配给正在发送低电信号的电动车，并将该充电装置的位置数据发送给电动车，同时指示该电动车按照充电导向标线的指示线路驶入匹配的充电装置，并将该匹配的充电装置标记为繁忙；
步骤7，所述电动车的车载摄像机拍摄到电动车处于匹配的充电装置的充电范围标线内后，所述电动车向服务器发送就位信号；
步骤8，所述服务器收到确认信号后，启动匹配的充电装置，该充电装置上的充电确认摄像机开始运行并搜索电动车是否已经处于充电位置；
步骤9，充电装置向服务器发送确认就位信号，服务器指示充电装置将无线充电发送端启动，并开始向电动车充电，如果充电成功则进入步骤12，如果充电不成功则进入步骤10；
步骤10，每次没有充电成功的所述电动车和匹配的充电装置都会被标记为监督设备1次，并返回步骤6，如果一定时间t内有同一电动车或同一充电装置被标记了2次，则进入步骤11；
步骤11，所述服务器发送设备故障通知给工作人员，同时所述服务器关闭标记为故障设备的电动车和充电装置，服务人员检修完成后，重新启动检修完成的故障设备，同时直接手动将故障设备匹配充电，并进入步骤12；
步骤12，所述电动车保持不动持续充电，所述充电装置的无线充电发送端保持开启，所述电动车的无线充电接收端开始接收无线充电发送端的充电，并且所述无线充电接收端将接收的电能储存至车载电源，所述电动车的车载电源充满电后，向所述服务器发送充电完成信号，所述服务器收到充电完成的信号，指示该充电完成的电动车回到工作区域；
步骤13，电动车按照服务器指示进入工作区域后，服务器指示匹配的充电装置的无线充电发送端关闭，同时所述服务器将无线充电发送端关闭的充电装置标记为空闲并且正常。
进一步地，所述正常的充电装置为除标记故障设备以外全部充电装置。
进一步地，所述电动车的车载摄像机探测到匹配的充电装置的充电导向标线，所述电动车向服务器反馈捕捉到充电导向标线的信号，所述服务器指示电动车沿着充电导向标线向匹配充电装置的方向移动，并指示电动车驶入充电范围标线内，所述服务器指示电动车停留在充电范围标线内。
进一步地，所述电动车的电量低至总电量的10％或以下时，并且所述电动车处于空载状态，则所述电动车向服务器发送低电信号，所述时间t为5分钟。
本发明的有益效果是：
1、本发明通过LoRa基站建立的LoRa网络，将服务器和电动车以及充电装置连接起来，这样就能利用LoRa网络功耗低，传输距离远，加密性好等特点，减少了电动车上在与服务器通讯所使用的电能的占比，使电动车能够将更多的电能用于搬运工作，而且LoRa网络能够覆盖更大范围，使电动车能够有更大的工作范围；
2、电动车和充电装置通过无线充电技术充电，避免了插口对接的操作，不再会出现对接不精准导致充电失败的情况，无线充电使得充电装置的充电范围覆盖一定的范围，只要电动车进入充电范围即可充电，充电的失误率大大降低；
3、本装置的校准情况是需要电动车和充电装置的反复确认校准电动车的校准位置，有效的降低了电动车驶入位置不准确的情况，并且增加了充电导向标线，避免没有就位就开始充电，从而避免了充电不成功而产生错误的发报故障，而且即使一次充电不成功，本方法还能再次纠正电动车再次进行位置匹配，从而大大的降低了充电就位的错误率，从而提高充电准确性；
4、本方法充电不需要人员操作，自行判断电量状态，从而进行充电，提高充电效率，充电完成后服务器能够控制电动车再次进行工作，不会使电动车有不必要的空闲停留，能够充分使用电动车的工作时间，本充电控制方法能够减少电动车的空闲时间。
附图说明
下面参照附图结合实施例对本发明作进一步的说明，
图1为本充电控制方法所需***的整体的布局示意图；
图2为本发明充电装置结构示意图；
图3为本发明电动车内部结构示意图；
图4为本发明的LoRa网络连接关系示意图；
图5为本发明充电方法流程示意图，
附图中，各标号所代表的部件列表如下：
1-LoRa基站，11-工作区域，12-等候区域，2-电动车，21-无线充电接收端，22-车载摄像机，23-车载电源，24-车载LoRa模块，3-服务器，4-充电装置，41-充电导向标线，42-无线充电发送端，43-充电确认摄像机，44-充电范围标线。
具体实施方式
请参阅图1至5所示，本发明提供一种技术方案：一种基于LoRa网络的电动车无线充电控制方法，所述控制方法需要提供一种基于LoRa网络的电动车无线充电***，该***包括电动车2、充电装置4、服务器3和LoRa基站1，通过所述LoRa基站1建立一个LoRa网络，所述电动车2、充电装置4和服务器3都连接在LoRa基站1建立的LoRa网络上，所述电动车2和充电装置4都通过LoRa网络由服务器3进行控制，所述充电装置4上设置了无线充电发送端42，所述电动车2上设置了无线充电接收端21，所述无线充电接收端21和无线充电发送端42通过无线充技术充电，这样的设置使得本控制方法能够连接范围更广，电动车2的通讯能耗更低的，用于搬运工作的电能更多，并且能够进行无线充电，避免反复对接充电接口的麻烦，而且这种需要精准的对接充电接口很容易出现偏差，这样就会经常误报故障，本控制方法避免了插口难以匹配的情况发生；
其中，电动车2的底部还设置了无线充电接收端21，所述电动车2上还安装了车载摄像机22、车载电源23和车载LoRa模块24，所述车载电源23与无线充电接收端21电连接，所述车载摄像机22和车载LoRa模块24都与车载电源23电连接，所述车载LoRa模块24通过LoRa基站1与服务器3数据连接，方便进行无线充电，并储存电能，车载摄像机22为红外摄像机，所述车载电源23为超级电容，所述电动车2为无人搬运车，使得充电更快，并且储存的电能更多，而且作为红外摄像机的车载摄像机22使得电动车2走位校准更加精确，使得电动车2能够准确的沿着充电导向标线41行进，电动车2和充电装置4都有复数个，根据实际的工作量可以增减，还包括工作区域11和等候区域12，所述工作区域11、等候区域12和全部的充电装置4都设置在LoRa基站1覆盖的范围内，所述电动车2的允许移动范围限定在LoRa基站1的覆盖范围内，这样就将所有的装置都覆盖在lora网络中，能够有效的进行通信，充电装置4包括充电范围标线44，所述充电范围标线44为一圈设有开口的环形线圈，所述充电范围标线44形状与电动车2垂直投影形状相同，所述充电范围标线44的围绕范围大于电动车2的垂直投影面积；无线充电发送端42，所述无线充电发送端42设置在充电范围标线44内，所述无线充电发送端42的输送范围整个覆盖充电范围标线44，所述无线充电发送端42镶嵌在地面；充电导向标线41，所述充电导向标线41的一端与等候区域12连接，所述充电导向标线41的另一端与充电范围标线44的开口连接；充电确认摄像机43，所述充电确认摄像机43设置在充电范围标线44的一侧，所述充电确认摄像机43正对无线充电发送端42，这样不影响电动车2行驶，而且能够更方便的的给电动车2的车载电源23进行无线充电，因为无线充电发送端42的覆盖范围比较广，只要电动车处于充电范围标线44内就可以得到有效充电，不再需要点对点的接口充电，充电的准确度更高，不易发生充电位置不匹配的情况；
一种基于LoRa网络的电动车无线充电控制方法的控制方法，该方法通过基于LoRa网络的电动车无线充电控制方法来完成，包括以下步骤：
步骤1，将复数个电动车2和复数个充电装置4分类并且各自独立编号，并将编号录入服务器3中，在服务器3中录入各个充电装置4的位置数据，并将充电装置4的位置数据与各自的编号一一对应，再将工作区域11和等候区域12的位置数据也录入服务器3；
步骤2，通过LoRa基站1建立一个LoRa网络，并确保LoRa网络覆盖工作区域11、等候区域12以及全部充电装置4和全部的电动车2，再将所述电动车2和充电装置4都通过LoRa网络与服务器3连接；
步骤3，当任一所述电动车2电量低且空载时，都会向所述服务器3发送低电信号；
步骤4，当所述服务器3收到电动车2的低电信号时，开始给电动车2匹配已经录入服务器3中的空闲并且正常的充电装置4编号，如果有空闲且正常的充电装置4则进入步骤6，如果无空闲且正常的充电装置4则进入步骤5；
步骤5，服务器3指示电动车2进入等候区域12列队等待，并返回步骤3；
步骤6，将空闲的充电装置4的编号匹配给正在发送低电信号的电动车2，并将该充电装置4的位置数据发送给电动车2，同时指示该电动车2按照充电导向标线41的指示线路驶入匹配的充电装置4，并将该匹配的充电装置4标记为繁忙；
步骤7，所述电动车2的车载摄像机22拍摄到电动车22处于匹配的充电装置4的充电范围标线44内后，所述电动车2向服务器3发送就位信号；
步骤8，所述服务器3收到确认信号后，启动匹配的充电装置4，该充电装置4上的充电确认摄像机43开始运行并搜索电动车2是否已经处于充电位置；
步骤9，充电装置4向服务器3发送确认就位信号，服务器3指示充电装置4将无线充电发送端42启动，并开始向电动车2充电，如果充电成功则进入步骤12，如果充电不成功则进入步骤10；
步骤10，每次没有充电成功的所述电动车2和匹配的充电装置4都会被标记为监督设备1次，并返回步骤6，如果一定时间t内有同一电动车2或同一充电装置4被标记了2次，则进入步骤11；
步骤11，服务器3发送设备故障通知给工作人员的操作终端，同时所述服务器3关闭标记为故障设备的电动车2和充电装置4，服务人员检修完成后，重新启动检修完成的故障设备，同时直接手动将故障设备匹配充电，并进入步骤12；
步骤12，所述电动车2保持不动持续充电，所述充电装置4的无线充电发送端42保持开启，所述电动车2的无线充电接收端21开始接收无线充电发送端42的充电，并且所述无线充电接收端21将接收的电能储存至车载电源23，所述电动车2的车载电源23充满电后，向所述服务器3发送充电完成信号，所述服务器3收到充电完成的信号，指示该充电完成的电动车2回到工作区域。
步骤13，电动车2按照服务器3指示进入工作区域11后，服务器3指示匹配的充电装置4的无线充电发送端42关闭，同时所述服务器3将无线充电发送端42关闭的充电装置4标记为空闲并且正常，这样可以准确有效的给电动车2充电，并且不需要人员时刻值守，电动车2在服务器3的控制下能够自动进行工作和充电，并且具有多次校准充电位置的步骤，确保充电位置准确，所以很好的改善了现有的充电设备中经常因为充电位置不准确而发生误报的情况，使得只要是报警一般都是设备真实存在故障，并且通过无线充电，充电范围更广，充电更简易，而且控制方法通过终端直接可以接收到服务器3发来的警报，提醒工作人员进行检修；
正常的充电装置4为除标记故障设备以外全部充电装置4，尽量排除误报的情况，避免将别的标记设备也作为故障设备，电动车2的车载摄像机22探测到匹配的充电装置4的充电导向标线41，所述电动车2向服务器3反馈捕捉到充电导向标线41的信号，所述服务器3指示电动车2沿着充电导向标线41向匹配充电装置4的方向移动，并指示电动车2驶入充电范围标线44内，所述服务器3指示电动车2停留在充电范围标线44内，这样更加有效的引导电动车2进入充电位置，确保电动车2处于充电范围标线44内，电动车2的电量低至总电量的10％或以下时，并且所述电动车2处于空载状态，则所述电动车2向服务器3发送低电信号，使电动车2有足够的电量能够去排队充电，或者直接充电，避免完全无电关机的情况发生，所述时间t为5分钟，再次避免误报，排除电动车2走位不准确的情况发生，如果走位不准确再次走位充电成功后，则控制方法自行清除故障警报，不会通知人员检修。
实施例的一个具体应用为：本发明建设时根据电动车2的工作范围大小，然后铺设合适数量的LoRa基站1，从而建设大小适宜的LoRa网络，一般来说一个500㎡大小的范围一个LoRa基站1就可以了，根据实际大小适当增加LoRa基站1的数量，这样就使搬运用的电动车2时刻处于LoRa网络中了，并且充电装置4也要根据电动车的数量调整，一般来说5-10个左右的电动车2就需要一个充电装置4，充电装置4也需要建设在LoRa网络的覆盖范围内，并且工作区域11要与等候区域12连接靠近，而充电装置4与工作区域11要通过等候区域12隔开，这样便于电动车2能够方便的进入充电装置4列队等候，LoRa基站1可以建设在工作区域11的中心位置，这样覆盖范围更广，有些工作场所，为了电动车2更方便的搬运和工作，也有时将LoRa基站建设在工作区域11周边，避免干扰电动车2工作，然后通过LoRa基站1建设的LoRa网络将所有的电动车2、所有的充电装置4和服务器3连接起来，并通过服务器3控制所有的电动车2和所有的充电装置4，服务器3是通过终端操作的，这个终端可以是手机也可以是一台电脑，服务器3在本实施例使用的是阿里云服务器，因为这个操作的服务器3和终端是一个本领域技术人员熟知的装置，本申请不再详细描述；
本控制方法在使用时，将所有的电动车2放置在LoRa网络的覆盖范围内，
步骤1，将所有处于lora网络范围内需要工作的复数个电动车2和复数个充电装置4分类，并且各自独立编号，例如其中一个电动车2编为小车001号，其中一个充电装置4编号为充电001号，也就是说将电动车2与充电装置4类别区分编号，并且电动车2之间的编号各不相同，充电装置4之间的编号也各不相同，然后将编号录入服务器3中，并在服务器3中录入各个充电装置4的位置数据，并将充电装置4的位置数据与各自充电装置4的编号一一对应，再将工作区域11和等候区域12的位置范围数据也录入服务器3；
步骤2，通过LoRa基站1建立一个LoRa网络，并确保LoRa网络覆盖工作区域11、等候区域12以及全部充电装置4和全部的电动车2，再将所述电动车2和充电装置4都通过LoRa网络与服务器3连接，lora网络是具有位置识别能力的；
步骤3，电动车2在搬运工作过程中，会持续消耗电量，当电动车2电量消耗至电动车2总电量的10％时，这个电量计量的装置是所有的无人搬运车AGV或者有电池的设备都具有的功能，电动车2上有一个STM8L152K4芯片，芯片监测电动车2是否处于空载状态，如果为空载状态，则电动车2的芯片会启动，当任一所述电动车2电量低且空载时，电动车2都会通过车载LoRa模块24向所述服务器3发送低电信号；
步骤4，当所述服务器3收到电动车2的低电信号时，开始给电动车2匹配已经录入服务器3中的空闲并且正常的充电装置4编号，如果有空闲且正常的充电装置4，服务器3会根据车载LoRa模块24信号判断与该电动车2最近的充电装置4，并匹配该最近的充电装置4，然后进入步骤6，如果无空闲且正常的充电装置4则进入步骤5；
步骤5，服务器3指示电动车2进入等候区域12列队等待，电动车2就会安照服务器3的指令进入等候区域12列队，并且因为该电动车2处于空载缺电状态，所以该电动车2会持续向服务器发送低电信号，并返回步骤3；
步骤6，将最近的空闲的充电装置4的编号匹配给正在发送低电信号的电动车2，并将该充电装置4的位置数据发送给电动车2，充电导向标线41是与等候区域12和不同的充电范围标线44连接的，服务器3时指示该电动车2按照充电导向标线41指示的线路驶入匹配的充电装置4，并将该匹配的充电装置4标记为繁忙，并不再将别的电动车2该繁忙的充电装置4进行匹配；
步骤7，所述电动车2的车载摄像机22拍摄到电动车22处于匹配的充电装置4的充电范围标线44内后，所述电动车2向服务器3发送就位信号；
步骤8，所述服务器3收到确认信号后，启动之前匹配编号的充电装置4，该充电装置4上的充电确认摄像机43开始运行并搜索电动车2是否已经处于充电位置；
步骤9，充电装置4向服务器3发送确认就位信号，服务器3指示充电装置4将无线充电发送端42启动，并开始向电动车2充电，如果充电成功则进入步骤12，如果充电不成功则进入步骤10；
步骤10，每次没有充电成功的所述电动车2和匹配的充电装置4都会被标记为监督设备1次，并返回步骤6，如果一定时间t内有同一电动车2或同一充电装置4被标记了2次，则进入步骤11；
步骤11，服务器3发送设备故障通知给工作人员的操作终端，该操作终端可以是手持终端和电脑终端同时运行操作，故障通知会同时发送给手持终端和电脑终端，并关闭标记为故障设备的电动车2和充电装置4，服务人员检修完成后，重新启动检修完成的故障设备，同时直接手动将故障设备匹配充电，并进入步骤12；
步骤12，所述电动车2保持不动持续充电，所述充电装置4的无线充电发送端42保持开启，所述电动车2的无线充电接收端21开始接收无线充电发送端42的充电，并且所述无线充电接收端21将接收的电能储存至车载电源23，所述电动车2的车载电源23充满电后，向所述服务器3发送充电完成信号，所述服务器3收到充电完成的信号，指示该充电完成的电动车2回到工作区域。
步骤13，电动车2按照服务器3指示进入工作区域11后，服务器3指示匹配的充电装置4的无线充电发送端42关闭，同时所述服务器3将无线充电发送端42关闭的充电装置4标记为空闲并且正常，空闲的充电装置4又能再次进行匹配充电了。
本控制方法能够根据电动车2的位置匹配最近的充电装置4选出最优路径进行充电，并且本装置的车载电源23所述车载电源23为超级电容，充电更快，储电量更大，无线充电的方式，避免点对点对接充电不准确的情况，而且范围充电，有较强的纠错功能，即使不是特别精确的位置，也能开始充电；
本发明通过LoRa基站1建立的LoRa网络，将服务器3和电动车2以及充电装置4连接起来，这样就能利用LoRa网络功耗低，传输距离远，加密性好等特点，减少了电动车2上在与服务器3通讯所使用的电能的占比，使电动车能够将更多的电能用于搬运工作，而且LoRa网络能够覆盖更大范围，使电动车2能够有更大的工作范围；
电动车2和充电装置4通过无线充电技术充电，避免了插口对接的操作，不再会出现对接不精准导致充电失败的情况，无线充电使得充电装置4的充电范围覆盖一定的范围，只要电动车2进入充电范围即可充电，充电的失误率大大降低；
本装置的校准情况是需要电动车2和充电装置4的反复确认校准电动车的校准位置，有效的降低了电动车2驶入位置不准确的情况，并且增加了充电导向标线41，初步确保电动车2的行进范围不会错误，车载摄像机22为红外摄像机，车载摄像机22会捕捉到充电导向标线41的路径，充电导向标线41和充电范围标线44的颜色与地面颜色有明显色差，电动车2会沿着充电导向标线41行进一直延伸到充电范围标线44的开口处，电动车2就会跟随车载摄像机22捕捉的充电导向标线41进行移动，一直移动到匹配的充电装置4的充电范围标线44附近，此时电动车2的车载摄像机22就捕捉到了充电范围标线44位置了，然后电动车2开始原地转圈，确保电动车2处于充电范围标线44内部，这时已经进行了两次确认电动车2的位置了，这个功能与循迹机器人的遵循线条行进的原理相同，再通过充电确认摄像机43确认电动车2是否已经就位，这样就经过了3次位置匹配，有效的避免没有就位就开始充电的情况，并且如果充电不成功时能够再次返回匹配的充电装置4的位置信息，电动车2再次行驶进入充电装置4的充电范围标线44内部，从而避免了充电不成功而产生错误的发报故障，而且即使一次充电不成功，本控制方法还能再次纠正电动车2再次进行位置匹配，从而大大的降低了充电就位的错误率，从而提高充电准确性；
本控制方法充电不需要人员操作，自行判断电量状态，并且每个电动车2上都有一个称重装置，这个称重装置是与电动车2上的车载STM8L152K4芯片连接的，可以准确的判断电动车是否空载，从而进行充电的调节判断，提高充电效率，充电完成后服务器能够控制电动车2再次进行工作，不会使电动车2有不必要的空闲停留，能够充分使用电动车2的工作时间，本充电控制方法能够减少电动车2的空闲时间。
LoRa的名字就是远距离无线电Long Range Radio，它最大特点就是在同样的功耗条件下比其他无线方式传播的距离更远，实现了低功耗和远距离的统一，它在同样的功耗下比传统的无线射频通信距离扩大3-5倍；
当任何一个LoRa终端设备发送一个数据包时，会被其所在网络范围内的所有网关接收，并且每个报文都将会报告给网络服务器，所有的网关都是一样的，它们一直在所有信道上接收所有数据速率的信号，这意味着在LoRa终端设备上没有开销，因为它们不需要扫描和连接到特定的网关，传感器被简单地唤醒，发送数据包，网络范围内的所有网关都可以接收它，所有网关都会将接受到的相同数据包发到网络服务器，使用内置于最新一代网关中的专用硬件和软件捕获高精度的到达时间，网络服务器端的算法比较到达时间、信号强度、信噪比和其他参数来计算终端节点的最可能的具***置，所以lora网络可以获取范围内的lora终端设备的具***置。
所述服务器3为云服务器，也可以是SR590-3104服务器，如果是云服务器则由现场的终端设备进行控制，属于成熟的技术，本发明不再进行赘述；
无人搬运车(Automated Guided Vehicle，简称AGV)，指装备有电磁或光学等自动导引装置，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，工业应用中不需驾驶员的搬运车，以可充电之蓄电池为其动力来源，一般可透过电脑来控制其行进路线以及行为，或利用电磁轨道来设立其行进路线，电磁轨道黏贴於地板上，无人搬运车则依循电磁轨道所带来的讯息进行移动与动作。
虽然以上描述了本发明的具体实施方式，但是熟悉本技术领域的技术人员应当理解，我们所描述的具体的实施例只是说明性的，而不是用于对本发明的范围的限定，熟悉本领域的技术人员在依照本发明的精神所作的等效的修饰以及变化，都应当涵盖在本发明的权利要求所保护的范围内。

Claims (4)

1.一种基于LoRa网络的电动车无线充电控制方法，其特征在于：所述控制方法需要提供一种基于LoRa网络的电动车无线充电***，该***包括电动车（2）、充电装置（4）、服务器（3）和LoRa基站（1），通过所述LoRa基站（1）建立一个LoRa网络，所述电动车（2）、充电装置（4）和服务器（3）都连接在LoRa基站（1）建立的LoRa网络上，所述电动车（2）和充电装置（4）都通过LoRa网络由服务器（3）进行控制，所述充电装置（4）上设置了无线充电发送端（42），所述电动车（2）上设置了无线充电接收端（21），所述无线充电接收端（21）和无线充电发送端（42）通过无线充电技术充电；所述电动车（2）的底部还设置了无线充电接收端（21），所述电动车（2）上还安装了车载摄像机（22）、车载电源（23）和车载 LoRa 模 块（24），所述车载电源（23）与无线充电接收端（21）电连接，所述车载 摄像机（22）和车载 LoRa 模块（24）都与车载电源（23）电连接，所述车载 LoRa 模块（24）通过 LoRa 基站（1）与服务器（3）数据连接；
所述充电装置（4）都包括 一圈充电范围标线（44），所述充电范围标线（44）为一圈设有开口的 环形线圈，所述充电范围标线（44）形状与电动车（2）垂直投影形状相同， 所述充电范围标线（44）的围绕范围大于电动车（2）的垂直投影面积； 一个无线充电发送端（42），所述无线充电发送端（42）设置在充电范 围标线（44）内，所述无线充电发送端（42）的输送范围整个覆盖充电范围 标线（44），所述无线充电发送端（42）镶嵌在地面； 一条充电导向标线（41），所述充电导向标线（41）的一端与等候区域 （12）连接，所述充电导向标线（41）的另一端与充电范围标线（44）的开 口连接；一个充电确认摄像机（43），所述充电确认摄像机（43）设置在充电范 围标线（44）的一侧，所述充电确认摄像机（43）正对无线充电发送端（42）；
方法包括以下步骤：
步骤1，将复数个电动车（2）和复数个充电装置（4）分类并且各自独立编号，并将编号录入服务器（3）中，在服务器（3）中录入各个充电装置（4）的位置数据，并将充电装置（4）的位置数据与各自的编号一一对应，再将工作区域（11）和等候区域（12）的位置数据也录入服务器（3）；
步骤2，通过LoRa基站（1）建立一个LoRa网络，并确保LoRa网络覆盖工作区域（11）、等候区域（12）以及全部充电装置（4）和全部的电动车（2），再将所述电动车（2）和充电装置（4）都通过LoRa网络与服务器（3）连接；
步骤3，当任一所述电动车（2）电量低且空载时，都会向所述服务器（3）发送低电信号；
步骤4，当所述服务器（3）收到电动车（2）的低电信号时，开始给电动车（2）匹配已经录入服务器（3）中的空闲并且正常的充电装置（4）编号，如果有空闲且正常的充电装置（4）则进入步骤6，如果无空闲且正常的充电装置（4）则进入步骤5；
步骤5，服务器（3）指示电动车（2）进入等候区域（12）列队等待，并返回步骤3；
步骤6，将空闲的充电装置（4）的编号匹配给正在发送低电信号的电动车（2），并将该充电装置（4）的位置数据发送给电动车（2），同时指示该电动车（2）按照充电导向标线（41）的指示线路驶入匹配的充电装置（4），并将该匹配的充电装置（4）标记为繁忙；
步骤7，所述电动车（2）的车载摄像机（22）拍摄到电动车（2）处于匹配的充电装置（4）的充电范围标线（44）内后，所述电动车（2）向服务器（3）发送就位信号；
步骤8，所述服务器（3）收到确认信号后，启动匹配的充电装置（4），该充电装置（4）上的充电确认摄像机（43）开始运行并搜索电动车（2）是否已经处于充电位置；
步骤9，充电装置（4）向服务器（3）发送确认就位信号，服务器（3）指示充电装置（4）将无线充电发送端（42）启动，并开始向电动车（2）充电，如果充电成功则进入步骤12，如果充电不成功则进入步骤10；
步骤10，每次没有充电成功的所述电动车（2）和匹配的充电装置（4）都会被标记为监督设备1次，并返回步骤6，如果一定时间t内有同一电动车（2）或同一充电装置（4）被标记了2次，则进入步骤11；
步骤11，所述服务器（3）发送设备故障通知给工作人员，同时所述服务器（3）关闭标记为故障设备的电动车（2）和充电装置（4），服务人员检修完成后，重新启动检修完成的故障设备，同时直接手动将故障设备匹配充电，并进入步骤12；
步骤12，所述电动车（2）保持不动持续充电，所述充电装置（4）的无线充电发送端（42）保持开启，所述电动车（2）的无线充电接收端（21）开始接收无线充电发送端（42）的充电，并且所述无线充电接收端（21）将接收的电能储存至车载电源（23），所述电动车（2）的车载电源（23）充满电后，向所述服务器（3）发送充电完成信号，所述服务器（3）收到充电完成的信号，指示该充电完成的电动车（2）回到工作区域；
步骤13，电动车（2）按照服务器（3）指示进入工作区域（11）后，服务器（3）指示匹配的充电装置（4）的无线充电发送端（42）关闭，同时所述服务器（3）将无线充电发送端（42）关闭的充电装置（4）标记为空闲并且正常。
2.根据权利要求1所述的一种基于LoRa网络的电动车无线充电控制方法，其特征在于：所述正常的充电装置（4）为除标记故障设备以外全部充电装置（4）。
3.根据权利要求1所述的一种基于LoRa网络的电动车无线充电控制方法，其特征在于：所述电动车（2）的车载摄像机（22）探测到匹配的充电装置（4）的充电导向标线（41），所述电动车（2）向服务器（3）反馈捕捉到充电导向标线（41）的信号，所述服务器（3）指示电动车（2）沿着充电导向标线（41）向匹配充电装置（4）的方向移动，并指示电动车（2）驶入充电范围标线（44）内，所述服务器（3）指示电动车（2）停留在充电范围标线（44）内。
4.根据权利要求1所述的一种基于LoRa网络的电动车无线充电控制方法，其特征在于：所述电动车（2）的电量低至总电量的10%或以下时，并且所述电动车（2）处于空载状态，则所述电动车（2）向服务器（3）发送低电信号，所述时间t为5分钟。
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