CN102795205B - 用于电动汽车换电的车辆自动对中机构 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种用于电动汽车换电的车辆自动对中机构，包括主机架、设置于主机架上允许电动汽车电池通过的电池装卸口、依据电动汽车的车轮位置与电池位置设置于电池装卸口周围的前轮滚子组与后轮滚子组、设置于电池装卸口两侧从前轮滚子组延伸至后轮滚子组用于推动电动汽车车轮的对中推杆及驱动对中推杆沿两个后轮滚子组连线方向运动的传动装置。前轮滚子组与后轮滚子组中的滚子沿两个后轮滚子组连线方向滚动，前轮滚子组与后轮滚子组中的至少其中一组滚子组由两排成V形排列承载车轮的滚子组成。该车辆自动对中机构通过V形排列的滚子组调整电动汽车前后位置，通过对中推杆调整电动汽车左右位置，从而将电动汽车快速、准确的停在特定位置。

Description

用于电动汽车换电的车辆自动对中机构

技术领域

本发明涉及一种车辆位置调整机构，特别是涉及一种用于电动汽车换电的车辆自动对中机构。

背景技术

因大气污染、全球变暖、石油资源不足等原因，以电动汽车为代表的新能源汽车成为当今研究热点。其中电动汽车中的纯电动汽车具有无污染、噪声低、能源效率高等技术优势。然而，纯电动汽车的使用受到电池的限制。电动汽车的电池续航能力不强，需要及时充电以保证电动汽车继续行驶。电动汽车的充电方案可分为不换电模式与换电模式。不换电模式是指直接对电动汽车充电，不更换电池。换电模式是指将没有电的电池从电动汽车上取下，换上已经充好电的电池。如果采用不换电模式，具有如下缺点：第一，用户等待充电时间过长；第二，因充电不恰当与缺少维护等原因，可能导致电池寿命急剧下降。综上所述，开发出一套用于电动汽车的快速更换电池的方案对于电动汽车的普及具有重要作用。

为了使电动汽车能够实现快速更换电池，需要使电动汽车能够非常准确的停在特定位置。依靠人员驾驶使车辆停在特定位置无法达到快速更换电池的要求，也就是说人员驾驶时，电动汽车所停的位置精确程度不够，且要将电动汽车停在特定位置花费的时间较长。这时就需要一种能够使电动汽车快速、准确的停在特定位置以方便快速更换电池的装置。

发明内容

基于此，有必要提供一种用于电动汽车换电的车辆自动对中机构，其能够将电动汽车快速、准确的停在特定位置。

一种用于电动汽车换电的车辆自动对中机构，包括主机架、设置于主机架上允许电动汽车电池通过的电池装卸口、依据电动汽车的车轮位置与电池位置设置于所述电池装卸口周围的前轮滚子组与后轮滚子组、设置于所述电池装卸口两侧从前轮滚子组延伸至后轮滚子组用于推动电动汽车的车轮的对中推杆及驱动对中推杆沿两个后轮滚子组连线方向运动的传动装置，

所述前轮滚子组与后轮滚子组中的滚子沿两个后轮滚子组连线方向滚动，所述前轮滚子组与后轮滚子组中的至少一组滚子组由两排成V形排列承载车轮的滚子组成。

在其中一个实施例中，所述车辆自动对中机构还包括覆盖所述电池装卸口的安全门。

在其中一个实施例中，所述安全门与所述传动装置相连，所述传动装置控制所述安全门打开与关闭。

在其中一个实施例中，所述安全门上设有导向槽，所述对中推杆安装于所述导向槽中，所述传动装置带动所述安全门打开与关闭的过程中，所述安全门通过所述导向槽带动所述对中推杆张开与收拢。

在其中一个实施例中，所述前轮滚子组由两排成V形排列的滚子组成。

在其中一个实施例中，所述对中推杆设置于电动汽车的车轮的内侧。

在其中一个实施例中，所述对中推杆与电动汽车车轮相接触的位置设有压力传感器。

在其中一个实施例中，所述传动装置上设有限制对中推杆运动距离的限位开关。

上述车辆自动对中机构的前轮滚子组与后轮滚子组中的至少其中一组滚子组由两排成V形排列的滚子组成，这样当电动汽车到达V形排列的滚子时，由于重力作用车轮会自动滑至前轮滚子组或后轮滚子组的最低处，从而完成电动汽车前后方向的位置调整。接着，传动装置会带动对中推杆运动，对中推杆推动电动汽车的车轮在前轮滚子组与后轮滚子组上运动，直至电动汽车达到特定的位置，从而完成电动汽车左右方向的位置调整。因此，该车辆自动对中机构能够将电动汽车快速、准确的停在特定位置。

附图说明

图1为一个实施例的车辆自动对中机构俯视图；

图2为图1所示车辆自动对中机构的安全门关闭状态示意图；

图3为图1所示车辆自动对中机构的安全门打开状态示意图。

具体实施方式

请参考图1与图3，一个实施方式提供了一种用于电动汽车换电的车辆自动对中机构100。该车辆自动对中机构100包括主机架110、设置于主机架110上允许电动汽车电池通过的电池装卸口120、依据电动汽车的车轮位置与电池位置设置于电池装卸口120周围的前轮滚子组130与后轮滚子组140、设置于电池装卸口120两侧从前轮滚子组130延伸至后轮滚子组140用于推动电动汽车车轮的对中推杆150及驱动对中推杆150沿两个后轮滚子组140连线方向运动的传动装置。该前轮滚子组130与后轮滚子组140中的滚子沿两个后轮滚子组140连线方向滚动。该前轮滚子组130与后轮滚子组140中的至少一组滚子组由两排成V形排列承载车轮的滚子组成。

此处的电池装卸口120可以根据电动汽车上安装的电池的尺寸与形状来设计，以方便电池的装卸。前轮滚子组130与后轮滚子组140根据电动汽车的车轮的位置来设计，它们的尺寸大于车轮在其上所占的面积，以方便车子停在上面，此处的前轮滚子组130的数量为两组，后轮滚子组140的数量也为两组。对中推杆150的数量为两个，其对称设置于电池装卸口120的两侧。此处的对中推杆150设置于电动汽车的车轮的内侧，这样传动装置带动对中推杆150运动时，两个对中推杆150中的其一会抵靠在车轮的内侧，从而推动汽车移动。当然，对中推杆150也可以设置在车轮的外侧，此处不以此为限。另外，传动装置设置与该车辆自动对中机构100的下侧，图中未显示出来。

请参考图2，该车辆自动对中机构100还包括覆盖电池装卸口120的安全门160。此处的安全门160为两扇，且呈对称设置。安全门160与传动装置相连。这样，传动装置就可以带动安全门160运动，从而控制安全门160打开与关闭。安全门160的设置可以保证驾驶员或者其他人员的安全，防止人员从电池装卸口120掉下去。

安全门160上还设有导向槽162，对中推杆150安装于导向槽162中，传动装置带动安全门160打开与关闭的过程中，安全门160通过导向槽162带动对中推杆150张开与收拢。

具体的，当传动装置带动安全门160从完全关闭状态向打开状态移动时，安全门160将慢慢打开，此时对中推杆150相对于该车辆自动对中机构100保持不动，对中推杆150相对于安全门160在导向槽162中滑动；在安全门160打开一定程度时，例如正好打开一半时，对中推杆150滑动至导向槽162的尽头；然后安全门160继续向打开方向移动，对中推杆150将受安全门160的作用而跟随安全门160移动，直至安全门160全部打开而停止移动，对中推杆150也将停止跟随安全门160运动。传动装置带动安全门160从完全打开状态向关闭状态移动时与传动装置带动安全门160从完全关闭状态向打开状态移动相似，对中推杆150开始时相对于车辆自动对中机构100静止，当对中推杆150达到导向槽162的端部时，将跟随安全门160移动，直至安全门160完全关闭停止移动。

在该实施方式中，前轮滚子组130由两排成V形排列的滚子组成。这样当电动汽车驶上该车辆自动对中机构100时，驾驶员可以很方便的观察到车辆是否行驶到位，方便停靠。

该车辆自动对中机构100的对中推杆150与电动汽车车轮相接触的位置设有压力传感器154。此处可以在与车轮相接触的四个位置均安装压力传感器154，也可以只在两个前轮位置或者两个后轮位置安装压力传感器154。在该实施方式中，是在两个前轮位置的对中推杆150上安装有压力传感器154。这样，当电动汽车调整到位时，对中推杆150上的压力传感器154会受到车轮的反作用力，压力传感器154感测到这个反作用力，当这个反作用力达到一定程度时，传动装置即会停止动作。

该车辆自动对中机构100的传动装置上还设有限制对中推杆150运动距离的限位开关。当对中推杆150移动到位时，限位开关会关闭传动装置，使传动装置停止工作，从而使对中推杆150停止移动。

下面将介绍一下该车辆自动对中机构100的工作过程。

在初始状态下，该车辆自动对中机构100的安全门160处于关闭状态，对中推杆150接触导向槽162的其中一个端点，如图2所示。驾驶员将车辆驾驶至主机架110上，当电动汽车前轮与前轮滚子组130中两排成V形排列的滚子中的任意一排接触，电动汽车将因两排滚子之间所成的斜坡而自动滑入两排滚子所形成的V形槽的槽底，完成前轮定位。

电动汽车停放完成后，传动装置开始工作。传动装置将带动安全门160开启。当电池安全门160张开至一定程度时，导向槽162达到行程端点，对中推杆150与导向槽的另一端点接触。此时安全门160继续张开，将带动对中推杆150同步张开。当压力传感器154检测到的压力达到一定程度，或限位开关开启时，传动装置将停止工作，结束对中操作。如图3所示，电池安全门开启至最大状态。此时可以进行更换电池作业。

完成换电池操作以后，传动装置开始工作，其带动安全门160逐渐闭合。当安全门160闭合至一定程度，导向槽162达到另一端的行程端点，对中推杆150与导向槽162的端点接触。安全门160继续闭合，带动对中推杆150同步收拢，直至回到初始位置，即回到图2所示的状态。这样，该车辆自动对中机构100对电动汽车的电池更换工作结束。

该车辆自动对中机构100采用一套传动装置就可以控制安全门160的打开与关闭及对中推杆150打开与合拢。从而使该车辆自动对中机构100部件更少，结构更简单。安全门160的设计可以保证人员的安全。该车辆自动对中机构100在驾驶员将电动汽车驶至前轮滚子组130与后轮滚子组140上时，电动汽车会自动滑入前轮滚子组130的底部，完成前后位置的调整。之后，对中推杆150会推动电动汽车左右移动至特定位置，完成左右位置的调整。因此该车辆自动对中机构100能够迅速准确的将电动汽车移至特定位置，方便电池的更换。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (5)

1.一种用于电动汽车换电的车辆自动对中机构，其特征在于，包括主机架、设置于主机架上允许电动汽车电池通过的电池装卸口、依据电动汽车的车轮位置与电池位置设置于所述电池装卸口周围的前轮滚子组与后轮滚子组、设置于所述电池装卸口两侧从前轮滚子组延伸至后轮滚子组用于推动电动汽车的车轮的对中推杆及驱动对中推杆沿两个后轮滚子组连线方向运动的传动装置，

所述前轮滚子组与后轮滚子组中的滚子沿两个后轮滚子组连线方向滚动，所述前轮滚子组与后轮滚子组中的至少一组滚子组由两排成V形排列承载车轮的滚子组成，

所述车辆自动对中机构还包括覆盖所述电池装卸口的安全门，

所述安全门与所述传动装置相连，所述传动装置带动所述安全门运动，所述传动装置控制所述安全门打开与关闭，

并且，所述安全门上设有导向槽，所述对中推杆安装于所述导向槽中，所述传动装置带动所述安全门打开与关闭的过程中，所述安全门通过所述导向槽带动所述对中推杆张开与收拢。

2.根据权利要求1所述的用于电动汽车换电的车辆自动对中机构，其特征在于，所述前轮滚子组由两排成V形排列的滚子组成。

3.根据权利要求1所述的用于电动汽车换电的车辆自动对中机构，其特征在于，所述对中推杆设置于电动汽车的车轮的内侧。

4.根据权利要求1至3中任一权利要求所述的用于电动汽车换电的车辆自动对中机构，其特征在于，所述对中推杆与电动汽车车轮相接触的位置设有压力传感器。

5.根据权利要求1至3中任一权利要求所述的用于电动汽车换电的车辆自动对中机构，其特征在于，所述传动装置上设有限制对中推杆运动距离的限位开关。