CN103661303A - 一种可以自行移动的智能电动汽车电池系统 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及电动汽车电池、电动汽车电池、连接装卸充电装置、履带移动控制装置，是将无线电技术、激光雷达技术、三维摄像技术、自动化技术及履带移动技术应用到电池移动过程的设计方案。其特征在于电池上装有电机驱动着履带实现移动。使用者通过遥控装置控制电池行进。电池上的自动化处理模块(电脑处理器)通过激光雷达和三维摄像系统收集环境信息，通过电脑处理器处理收集到的信息，然后发出相应的行动指令，完成自主移动。通过引导杆，Y型引导槽，卡槽，电池充电插头，牵引把手，引导板，车载电机，牵引线，延长导线等装置帮助电池自动行驶进车体内并进行自我固定。

Description

一种可以自行移动的智能电动汽车电池系统
所属技术领域
本发明涉及电动汽车电池、连接装卸充电装置、履带移动控制装置及自动化控制装置，是将无线电技术、激光雷达技术、三维摄像技术、自动化技术及履带移动技术应用到电池移动过程的设计方案。 
背景技术
目前电动汽车越来越普及，但仍有一些因素妨碍其快速发展，其中电池充电不方便是影响最大的因素之一。为了解决“充电困难”这个问题，国家投入了大量资金用于充换电站的建设，但是仍然不能消除消费者对“充电困难”的顾虑。一方面是因为充电站数量较少，不能满足消费者的需求；另一方面，权威调查表明大部分消费者更希望在家里自己进行电池充电。本发明可移动电池的设计将实现人们在家里给电动汽车电池充电的愿望。中国专利CN202358064U公开了“一种电动汽车通用电池系统”其核心设想也是让电池移动起来，但是该专利未能实现电池的自带动力源及自主运动。 
发明内容
本发明的基本构想是补充背景技术中的不足，让电池能自主运动，从而增加其实用性。具体实施方案是，在电池装上履带和电机，履带与楼梯台阶能产生足够的摩擦力，且能保证电池平稳移动，能实现楼梯攀爬及翻越障碍物的功能。电池电机分别带动着左右两条履带，通过左右履带的转速差实现转向。为了方便操作电池上装有遥控装置，人们可以通过遥控器向电池上的遥控信号接收器发出指令，遥控信号接收器接到指令后由遥控信号接收器电路板传输给电脑处理器，电脑处理器通过电池电机电路板对电机进行控制，最终通过履带转动控制电池的行径轨迹。为了实现在无人控制情况下电池的自主移动及充电，电池上安装有自动化处理模块(电脑处理器)，可对电池行动程序进行编辑导入等操作，如行驶线路预设定、避开障碍物、攀爬楼梯等程序编辑。电池上装有激光雷达及光信号处理装置，经过处理的光信号转化成数字信息传输到电脑处理器中，经过信息加工比对，可实现电池对障碍物、充电插座、楼梯、电梯门、车体引导板等物体地自动识别、定位及避让等功能。为了更好的实现电池对路径、障碍物及电梯按键等物体的识别，电池上安装有三维摄像系统，可对电池周围环境进行三维摄像。三维摄像系统收集到的信息通过三维摄像系统电路板传给电脑处理器，这些信息经过软件加工后与处理器内预存信息进行比对及匹配，然后向电机发出指令控制履带转动，以实现物体自动识别及行进线路修正等功能。电池上装有语音播报装置，通过语音 播报装置电路板与电脑处理器连接，可对路人发出“避让”之类的语音提示。电池上装有机械臂，通过机械臂电路板与电脑处理器连接，可完成插电(移动电池充电插头)及按电梯等操作。电动汽车车体设有引导板，引导电池行进到车体内。电池前部装有牵引把手和牵引绳，在电池无法自行运动时可实现人工牵引，或行驶至引导板时由车载电机牵引前行。电池及车体四周装有卡槽，用于电池固定。电池底部设有引导杆，可与车体上的Y型引导槽相咬合，引导槽前端的Y型设计能协助电池行驶到精确位置。电池前部以及车体设有相匹配的电极插口，电池进入车体后插口两两相接合。电池的插口设有延长导线，当电池电机动力不足时，可将导线拉出，直接与车体插头连接，以便给汽车电机供电，利用车载电机将电池拉入车体。 
附图说明
下面结合附图对本发明进一步说明。 
图1是汽车车体、电池及其相关部件的构造图 
图2是电池探测到行人而发出避让语音的示意图 
图3是电池探测到电梯按钮并按预先设定程序进行按电梯操作的示意图 
图4是电池探测到引导板并按照设定程序进入车体的示意图 
图5是电池利用车内电机进入车体的示意图 
图6是电池引导杆与车内Y型引导槽相咬合，进入车体的示意图 
图7是自动化模块内部结构，及其与各个功能模块连接关系的示意图 
图中1.电池，2.车体，3.遥控装置，4.遥控信号接收器，5.自动化处理模块(电脑处理器)，5-1.电脑处理器，5-2.语音电路板，5-3.遥控信号接收器电路板，5-4.光信号处理装置，5-5.电池电机电路板，5-6.三维摄像系统电路板，5-7.机械臂电路板，6.机械臂，7.激光雷达，8.三维摄像系统，9.引导杆，10.Y型引导槽，11.卡槽，12.语音播报装置，13.电池充电插头，14.电极插口，15.牵引把手，16.履带，17.引导板，18.车载电机19.电池电机，20.牵引线，21.延长导线 
具体实施方式
在图1中，展示电池(1)的各个组成结构和电池(1)连接情况，以及电池(1)与车体(2)的相对关系。 
在图2中，电池(1)装有激光雷达(7)向周围环境发射激光束，物体反射回的激光，通过光信号处理装置(5-4)将光信号转化成数字信号，再传递给电脑处理器(5-1)，电脑处理器(5-1)通过对物体与电池的距离、角度及物体运动轨迹等信息的分析，修正行进轨迹，并可通过语音电路板(5-2)向语音播报装置(12)发出相应语音提示。三维摄像系统(8)对周围环境进行摄像，收集到的图像信息经过三维摄像系统电路板(5-6)传递给电脑处理器 (5-1)，这些信息经过软件加工后与处理器(5-1)内预存信息进行比对及匹配，以实现物体自动识别及行进线路修正等功能。 
在图3中，展示电池(1)装有激光雷达(7)和三维摄像系统(8)对电梯按键进行自动识别然后电脑处理器(5-1)通过机械臂电路板(5-7)向机械臂(6)发出按键指令，最终实现自动按电梯的功能。 
在图4中，展示电池(1)装有激光雷达(7)和三维摄像系统(8)对引导板(17)进行自动识别，然后电脑处理器(5-1)通过电池电机电路板(5-5)向电池电机(19)发出按键指令，以控制履带(16)驱动电池(1)向车体(2)内行进。 
在图5中，展示在电池(1)不能自主移动的情况下，电池(1)通过延长导线(21)与车载电机(18)连接，利用车载电机(18)的动力，通过牵引线(20)连接着电池(1)的牵引把手(15)将电池(1)拉进车体(2)内。 
在图6中，展示电池(1)底部装有引导杆(9)与Y型引导槽(10)相咬合引导电池(1)准确进入车体(2)。 
在图7中，展示电池(1)的自动化模块内部结构，及其与各个功能模块连接关系的示意图。 

Claims (6)

1.一种可以自行移动的智能电动汽车电池系统，包括电池(1)，车体(2)，遥控装置(3)，遥控信号接收器(4)，自动化处理模块(电脑处理器)(5)，语音电路板(5-1)，遥控信号接收器电路板(5-2)，光信号处理装置(5-3)，电池电机电路板(5-4)，机械臂电路板(5-5)，三维摄像系统电路板(5-6)，机械臂电路板(5-7)，机械臂(6)，激光雷达(7)，三维摄像系统)(8)，引导杆(9)，Y型引导槽(10)，卡槽(11)，语音播报装置(12)，电池充电插头(13)，电极插口(14)，牵引把手(15)，履带(16)，引导板(17)，车载电机(18)，电池电机(19)，牵引线(20)，延长导线(21)。其特征在于电池(1)上装有电机驱动着履带(16)实现移动。使用者通过遥控装置(3)控制电池(1)行进。电池(1)上的自动化处理模块(电脑处理器)(5)通过激光雷达和三维摄像系统收集环境信息，通过电脑处理器处理(5)收集到的信息，然后发出相应的行动指令，完成自主移动。通过引导杆(9)，Y型引导槽(10)，卡槽(11)，电池充电插头(13)，牵引把手(15)，引导板(17)，车载电机(18)，牵引线(20)，延长导线(21)等装置帮助电池自动行驶进车体内并进行自我固定。在行进过程中，电池(1)通过语音播报装置(12)向外界发出相关信息，给予路人和使用者语音提示。电池(1)通过机械臂(6)完成充电、按电梯等工作。
2.如权利要求1所述一种可以自行移动的智能电动汽车电池系统，其特征在于，电池(1)上装有电池电机(19)，电池电机(19)由遥控装置(3)或者自动化处理模块(电脑处理器)(5)控制，电池电机(19)分别带动着左右两条履带(16)，通过左右履带(16)的转速差实现转向。
3.如权利要求1所述一种可以自行移动的智能电动汽车电池系统，其特征在于，电池(1)装有激光雷达(7)向周围环境发射激光束，物体反射回的激光，通过光信号处理装置(5-4)将光信号转化成数字信号，再传递给电脑处理器(5-1)，电脑处理器(5-1)通过对物体与电池的距离、角度及物体运动轨迹等信息的分析，修正行进轨迹，并可通过语音电路板(5-2)向语音播报装置(12)发出相应语音提示。三维摄像系统(8)对周围环境进行摄像，收集到的图像信息经过三维摄像系统电路板(5-6)传递给电脑处理器(5-1)，这些信息经过软件加工后与处理器(5-1)内预存信息进行比对及匹配，以实现物体自动识别及行进线路修正等功能。
4.如权利要求1所述一种可以自行移动的智能电动汽车电池系统，其特征在于，电池(1)装有激光雷达(7)和三维摄像系统(8)对周围环境进行自动识别，将收集到的信息传给电脑处理器(5-1)加工，然后通过机械臂电路板(5-7)向机械臂(6)发出相关指令。
5.如权利要求1所述一种可以自行移动的智能电动汽车电池系统，其特征在于，在电池(1)不能自主移动的情况下，电池(1)通过延长导线(21)与车载电机(18)连接，利用车载电机(18)的动力，通过牵引线(20)连接着电池(1)的牵引把手(15)将电池(1)拉进车体(2)内。
6.如权利要求1所述一种可以自行移动的智能电动汽车电池系统，其特征在于，电池(1)底部装有引导杆(9)与Y型引导槽(10)相咬合引导电池(1)准确进入车体(2)。
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