CN109484367A - 电动汽车的换电平台 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种电动汽车的换电平台，设行车方向为X方向，车宽方向为Y方向，所述换电平台包括：X方向定位单元和Y方向定位单元，其中，所述X方向定位单元用于确定驶入车辆沿X方向的停止位置；所述Y方向定位单元用于沿Y方向调整前后车轮的位置，进行Y方向定位。所述换电平台能够对驶入车辆实现快速准确定位，且能保证车辆顺利平稳地驶入换电平台，提升用户体验。

Description

电动汽车的换电平台

技术领域

本发明涉及电动汽车电池更换技术领域，尤其涉及一种电动汽车的换电平台。

背景技术

电动汽车可以通过储存在电池中的电能驱动交通工具行驶，减少了车辆对化石能源的依赖，是解决国家能源安全问题的一个重要手段。动力电池是电动汽车的核心，但是动力电池续航能力远不能与传统交通工具相比，因此，如何快速便捷为动力电池补充电能成电动汽车使用和推广的重要因素，而目前的电池充电技术无法实现像加油一样，几分钟内完成充电，因此，更换电池成为目前唯一可行的电动汽车电能补充的方法。

目前，电动汽车的换电平台需要先将车辆在换电平台上进行定位，并将换电小车驶入准确的换电位置，才能实现准确无误更换电池包。现有技术中，多采用四柱举升机对车辆进行定位，通过一定宽度的斜坡和通长板驶入到设定位置，X但是，这种定位方式误差很大，易造成错误驶入现象，且对驾驶员的驾驶经验要求极高，如果驶入位置不准确，则需要不断进行调整，直至调整到准确换电位置，才能进行电池包更换，定位准确度低，定位时间长，因此用户体验差。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于，提供一种电动汽车的换电平台，能够对驶入车辆实现快速准确定位，且能保证车辆顺利平稳地驶入换电平台，提升用户体验。

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种电动汽车的换电平台，设行车方向为X方向，车宽方向为Y方向，

所述换电平台包括：X方向定位单元和Y方向定位单元，其中，

所述X方向定位单元用于确定驶入车辆沿X方向的停止位置；

所述Y方向定位单元用于沿Y方向调整前后车轮的位置，进行Y方向定位。

进一步的，所述X方向定位单元包括凹槽，用于支撑车轮，当车轮驶入凹槽时被确定为驶入车辆沿X方向的停止位置。

进一步的，所述Y方向定位单元包括前轮Y方向定位单元和后轮Y方向定位单元，分别设于与车辆前轮、后轮对应的位置；其中，

所述前轮Y方向定位单元包括前轮推杆电机和设置在所述前轮推杆电机沿Y方向两端的前轮推杆；所述前轮推杆电机用于驱动前轮推杆移动；所述前轮推杆用于推动前轮移动，从而对前轮进行Y方向定位；

所述后轮Y方向定位单元包括后轮推杆电机和设置在所述后轮推杆电机沿Y方向两端的后轮推杆；所述后轮推杆电机用于驱动后轮推杆移动；所述后轮推杆用于推动后轮移动，从而对后轮进行Y方向定位。

进一步的，所述换电平台还包括第一滚轮座，包括多个并排布置的第一滚轮，设置在所述凹槽内，并用于支撑驶入所述凹槽内的车轮，所述第一滚轮的轴向与所述X方向平行，并能够随处于所述凹槽内地所述车轮沿Y方向的移动而滚动。

进一步的，所述凹槽包括沿所述X方向分布的第一槽侧壁、第二槽侧壁，所述第一槽侧壁和所述第二槽侧壁形成V形夹角，每一所述槽侧壁上分别设置有所述第一滚轮座。

进一步的，所述换电平台还包括第二滚轮座，包括多个并排布置的第二滚轮，用于支撑驶入所述第二滚轮座的车轮，所述第二滚轮的轴向与所述X方向平行，并能够随车轮沿Y方向的移动而滚动。

进一步的，所述换电平台还包括斜坡结构，所述斜坡结构设置在所述换电平台沿X方向的一端或两端，用于支撑车辆驶入或驶出换电平台。

进一步的，所述斜坡结构包括斜坡主体和转轴，所述斜坡主体通过转轴与所述换电平台相连，并围绕所述转轴翻转，从而使斜坡结构收起或放下。

进一步的，沿所述X方向，所述换电平台的至少一个端部还包括导向杆，用于引导车辆驶入或驶出换电平台；所述导向杆设置在所述端部沿Y方向的两侧，

所述导向杆包括沿X方向排列且相互连接的第一杆部和第二杆部，所述第一杆部相比于所述第二杆部更靠近所述端部；

在所述端部两侧的所述第一杆部之间形成朝向所述端部开放的扩口状。

进一步的，所述换电平台还包括导轨和齿条，所述导轨和齿条嵌入在所述换电平台中，所述导轨用于为换电小车驶入或驶出换电平台提供行驶轨道，确定换电小车的行驶方向；

所述齿条用于与换电小车上的齿轮相啮合，控制换电小车的移动距离。

进一步的，所述导轨和所述齿条均与Y方向平行。

进一步的，所述换电平台还包括控制模块，所述控制模块包括：

斜坡结构控制单元，用于控制斜坡结构处于收起状态或放下状态；

电机控制单元，用于控制所述前轮推杆电机和后轮推杆电机的工作状态；

换电小车控制单元，用于控制换电小车的驶入位置。

本发明还提供一种换电系统，包括所述的换电平台和换电小车。

本发明与现有技术相比具有明显的优点和有益效果。借由上述技术方案，本发明一种电动汽车的换电平台可达到相当的技术进步性及实用性，并具有产业上的广泛利用价值，其至少具有下列优点：

(1)本发明结构简单，可实现快速准确定位，调整车辆位置，使车辆位于预设的换电位置，节约换电时间，提高换电的准确性和换电效率，提升了用户体验。

(2)所述换电平台可以精确定位换电小车，使换电小车顺利准确的进入换电平台，进一步提高换电的准确性和换电效率。

(3)斜坡结构可处于收起状态和放下状态，减少了换电平台的占地空间。

(4)换电平台各组成部分之间的空隙部分采用玻璃钢格栅填充，既能保证车辆平稳驶入换电平台，又能减轻换电平台的重量。

上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本发明的上述和其他目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举较佳实施例，并配合附图,详细说明如下。

附图说明

图1为本发明一实施例提供的电动汽车的换电平台示意图；

图2为本发明一实施例提供的提供的电动汽车的换电平台斜坡结构收起状态示意图；

图3为图1中A的放大图；

图4为图1中B的放大图。

附图标记说明；

1-X方向定位单元 2-Y方向定位单元 3-第一滚轮座

4-第二滚轮座 5-斜坡结构 6-导向杆

7-导轨 8-齿条 11-凹槽

111-第一槽侧壁 112-第二槽侧壁

21-前轮Y方向定位单元 22-后轮Y方向定位单元

211-前轮推杆电机 212-前轮推杆

221-后轮推杆电机 222-后轮推杆

31-第一滚轮 41-第二滚轮

51-斜坡主体 52-转轴

61-第一杆部 62-第二杆部

具体实施方式

为更进一步阐述本发明为达成预定发明目的所采取的技术手段及功效,以下结合附图及较佳实施例，对依据本发明提出的一种电动汽车的换电平台的具体实施方式及其功效，详细说明如后。

本发明提供了一种电动汽车的换电平台，如图1和图2所述，设行车方向为X方向，车宽方向为Y方向，所述换电平台包括：X方向定位单元1和Y方向定位单元2，其中，所述X方向定位单元1用于确定驶入车辆沿X方向的停止位置；所述Y方向定位单元2用于沿Y方向调整前后车轮的位置，进行Y方向定位。

本发明的电动汽车泛指具有可更换电池包的车辆，并不仅限定为纯电动汽车，也可以为混动汽车。

以下对换电平台的各个组成部分分别进行详细描述：

定位单元

如图3和图4所示，X方向定位单元1包括凹槽11，用于支撑车轮，可以为前轮或者后轮，当车轮驶入凹槽11时被确定为驶入车辆沿X方向的停止位置。

本发明附图示例中，X方向定位单元1用于支撑车辆前轮进行说明，Y方向定位单元2包括前轮Y方向定位单元21和后轮Y方向定位单元22，分别设于与车辆前轮、后轮对应的位置；其中，前轮Y方向定位单元21包括前轮推杆电机211和设置在所述前轮推杆电机211沿Y方向两端的前轮推杆212；所述前轮推杆电机211用于驱动前轮推杆212移动；所述前轮推杆212用于推动前轮移动，从而对前轮进行Y方向定位。后轮Y方向定位单元22包括后轮推杆电机221和设置在所述后轮推杆电机221沿Y方向两端的后轮推杆222；所述后轮推杆电机212用于驱动后轮推杆222移动；所述后轮推杆222用于推动后轮移动，从而对后轮进行Y方向定位。

换电平台通过X方向定位单元1和Y方向定位单元2将驶入换电平台的车辆调整到预设换电位置。

滚轮座

作为一种示例，如图3所示，换电平台还包括第一滚轮座3，包括多个并排布置的第一滚轮31，设置在所述凹槽11内，并用于支撑驶入所述凹槽11内的车轮，所述第一滚轮31的轴向与所述X方向平行，并能够随处于所述凹槽11内地所述车轮沿Y方向的移动而滚动，从而减小车轮与平台接触面的摩擦力。

凹槽11包括沿所述X方向分布的第一槽侧壁111、第二槽侧壁112，所述第一槽侧壁111和所述第二槽侧壁112形成V形夹角，优选的，V型结构范围为120°-150°。

每一所述槽侧壁上分别设置有所述第一滚轮座3。

换电平台还包括第二滚轮座4，第一滚轮座2、第二滚轮座4沿X方向分布，其中一个用于支撑车辆的前轮，另一个用于支撑后轮。第二滚轮座4包括多个并排布置的第二滚轮41，用于支撑驶入所述第二滚轮座4的车轮，所述第二滚轮41的轴向与所述X方向平行，并能够随车轮沿Y方向的移动而滚动，从而减小车轮与平台接触面的摩擦力。

需要说明的是，第一滚轮座3和第二滚轮座4，用于承托车轮，在调整车轮位置过程中，通过滚轮滚动，可以减小车轮与平台接触面的摩擦力，便于车辆前后轮位置的调整，从而提高换电效率。此外，两个第一滚轮座3沿Y方向的距离以及两个第二滚轮座4沿Y方向的距离可根据通常所要换电的车型等具体需求进行设定，可将两个第一滚轮座3沿Y方向的距离以及两个第二滚轮座4沿Y方向的距离设置在大部分车辆使用的范围，使换电平台不止适用于一种车型。

斜坡结构

所述换电平台还包括斜坡结构5，所述斜坡结构5设置在所述换电平台沿X方向的一端或两端，用于支撑车辆驶入或驶出换电平台。

如附图4所示，所述斜坡结构5包括斜坡主体51和转轴52，所述斜坡主体51通过转轴52与所述换电平台相连，并围绕所述转轴52翻转，从而使斜坡结构5收起或放下。

具体的，以图1为参考，斜坡结构5至少包括以下几种设置模式：

模式一、在换电平台沿X方向的一端设置斜坡结构5，另一端不设置，车辆在换电过程中，通过斜坡结构5正向驶入换电平台，换电完成后，车辆通过斜坡结构5倒出换电平台。

模式二、在换电平台沿X方向的一端设置斜坡结构，另一端不设置，车辆在换电过程中，通过斜坡结构5倒入换电平台，换电完成后，车辆通过斜坡结构5正向驶出换电平台。

模式3、在换电平台沿X方向的两端分别端设置斜坡结构5，可选择模式1和模式2中的任意一种车辆驶入或驶出模式进行换电。

根据具体的使用需求，用车习惯，以及占地面积等因素选择上述任意一种模式设置斜坡结构5。斜坡结构5可处于收起状态或放下状态，换电完成后可将斜坡结构3收起，如图2所示，进一步节约换电平台的占地面积。

斜坡结构5可以为一体的斜坡，能够满足两个车轮同时驶入，也可以分为两个相同的斜坡结构5设置，每一个斜坡结构5能够满足一个车轮驶入，沿车宽方向并排设置两个斜坡结构5，使两个前轮或两个后轮驶入或驶出换电平台。优选的，所述斜坡结构5与地面所成角度的范围为10°-30°，更为优选的，所述斜坡结构5与地面所成角度的范围为10°-20°，这个范围内更能保证车辆平稳地驶入换电平台。

导向杆

沿所述X方向，所述换电平台的至少一个端部还包括导向杆6，用于引导车辆驶入或驶出换电平台；所述导向杆6设置在所述端部沿Y方向的两侧，

如图4所示，所述导向杆6包括沿X方向排列且相互连接的第一杆部61和第二杆部62，所述第一杆部61相比于所述第二杆部62更靠近所述端部。

在所述端部两侧的所述第一杆部61之间形成朝向所述端部开放的扩口状。

作为一种示例，所述导向杆6的长度至少为换电平台沿X方向长度的1/5，每一侧的导向杆6也可以贯穿整个换电平台沿X方向的两侧进行设置。

需要说明的是，斜坡结构5和导向结构6成对设置，配合使用，设置斜坡结构5的一端，对应设置有导向结构6，在车辆驶入换电平台过程中，驾驶员可观察到斜坡结构5和导向结构6，从而可以确定车辆的驶入方向。

导轨和齿条

换电平台还包括导轨7和齿条8，所述导轨7和齿条8嵌入在所述换电平台中，且与换电平台在同平面，保证车辆滚动平稳，控制精度高，能够进一步节省换电时间。导轨7和齿条8均位于车辆换电时车底盘的电池包对应所述换电平台上的区域，所述导轨7用于为换电小车驶入或驶出换电平台提供行驶轨道，确定换电小车的行驶方向；所述齿条8用于与换电小车上的齿轮相啮合，控制换电小车的移动距离。通过设置导轨7和齿条8提高换电小车移动方向和距离的精确度，从而进一步提高了换电精度和效率。

作为一种实施例，所述导轨7和齿条8均与Y方向平行，所述换电平台包括两个导轨7，所述齿条8设置在两个导轨7的中间。

控制模块

所述换电平台还包括控制模块(图中未示出)，所述控制模块包括：

斜坡结构控制单元，用于控制斜坡结构处于收起状态或放下状态；

电机控制单元，用于控制所述前轮推杆电机和后轮推杆电机的工作状态；

换电小车控制单元，用于控制换电小车的驶入位置。

作为一种实施例，所述换电平台各组成部分之间的空隙部分采用玻璃钢格栅填充，既能保证车辆平稳驶入换电平台，又能减轻换电平台的重量。

本发明还包括一种换电系统，所述换电系统包括本发明所述换电平台和换电小车。

基于上述换电系统进行换电，包括以下步骤：

步骤1、车辆驶入前，控制斜坡结构5自动打开；

步骤2、车辆驶入时，通过斜坡结构5和导向结构6的位置，确定行车方向，控制车辆驶入换电平台；

步骤3、当车辆驶入第一滚轮座3时，控制车辆停止，通过所述第一滚轮座3完成车辆X方向定位；

步骤4、控制前轮推杆212和后轮推杆222同时推出，并分别作用至车辆的前轴、后轴，当前轮推杆212和后轮推杆222到预设位置时，完成车辆Y方向定位，控制前轮推杆212和后轮推杆222同时收回到初始位置；

步骤5、控制换电小车驶入换电位置，对车辆电池包进行更换；

步骤6、换电完成后，车辆驶出换电平台，控制斜坡结构5收起，换电完成。

本发明实施例提供一种电动汽车的换电平台、换电系统及换电方法，所述换电平台结构简单，可实现快速准确定位，能够精确调整车辆位置，使车辆位于预设的换电位置，节约换电时间，提高换电的准确性和换电效率。所述换电平台还可以精确定位换电小车，使换电小车顺利准确的进入换电平台，进一步提高换电的准确性和换电效率。此外，斜坡结构可处于收起状态和放下状态，减少了换电平台的占地空间。换电平台各组成部分之间的空隙部分采用玻璃钢格栅填充，既能保证车辆平稳驶入换电平台，又能减轻换电平台的重量。本发明能满足用户多种需求，为用户节约时间，提升了用户体验。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明,任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围内,当可利用上述揭示的技术内容作出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例,但凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。

Claims (13)

1.一种电动汽车的换电平台，其特征在于：

设行车方向为X方向，车宽方向为Y方向，

所述换电平台包括：X方向定位单元和Y方向定位单元，其中，

所述X方向定位单元用于确定驶入车辆沿X方向的停止位置；

所述Y方向定位单元用于沿Y方向调整前后车轮的位置，进行Y方向定位。

2.根据权利要求1所述的电动汽车的换电平台，其特征在于：

所述X方向定位单元包括凹槽，用于支撑车轮，当车轮驶入凹槽时被确定为驶入车辆沿X方向的停止位置。

3.根据权利要求2所述的电动汽车的换电平台，其特征在于：

所述Y方向定位单元包括前轮Y方向定位单元和后轮Y方向定位单元，分别设于与车辆前轮、后轮对应的位置；其中，

所述前轮Y方向定位单元包括前轮推杆电机和设置在所述前轮推杆电机沿Y方向两端的前轮推杆；所述前轮推杆电机用于驱动前轮推杆移动；所述前轮推杆用于推动前轮移动，从而对前轮进行Y方向定位；

所述后轮Y方向定位单元包括后轮推杆电机和设置在所述后轮推杆电机沿Y方向两端的后轮推杆；所述后轮推杆电机用于驱动后轮推杆移动；所述后轮推杆用于推动后轮移动，从而对后轮进行Y方向定位。

4.根据权利要求3所述的电动汽车的换电平台，其特征在于：

所述换电平台还包括第一滚轮座，包括多个并排布置的第一滚轮，设置在所述凹槽内，并用于支撑驶入所述凹槽内的车轮，所述第一滚轮的轴向与所述X方向平行，并能够随处于所述凹槽内地所述车轮沿Y方向的移动而滚动。

5.根据权利要求4所述的电动汽车的换电平台，其特征在于：

所述凹槽包括沿所述X方向分布的第一槽侧壁、第二槽侧壁，所述第一槽侧壁和所述第二槽侧壁形成V形夹角，每一所述槽侧壁上分别设置有所述第一滚轮座。

6.根据权利要求3所述的电动汽车的换电平台，其特征在于：

所述换电平台还包括第二滚轮座，包括多个并排布置的第二滚轮，用于支撑驶入所述第二滚轮座的车轮，所述第二滚轮的轴向与所述X方向平行，并能够随车轮沿Y方向的移动而滚动。

7.根据权利要求3所述的电动汽车的换电平台，其特征在于：

所述换电平台还包括斜坡结构，所述斜坡结构设置在所述换电平台沿X方向的一端或两端，用于支撑车辆驶入或驶出换电平台。

8.根据权利要求7所述的电动汽车的换电平台，其特征在于：

所述斜坡结构包括斜坡主体和转轴，所述斜坡主体通过转轴与所述换电平台相连，并围绕所述转轴翻转，从而使斜坡结构收起或放下。

9.根据权利要求1所述的电动汽车的换电平台，其特征在于：

沿所述X方向，所述换电平台的至少一个端部还包括导向杆，用于引导车辆驶入或驶出换电平台；所述导向杆设置在所述端部沿Y方向的两侧，

所述导向杆包括沿X方向排列且相互连接的第一杆部和第二杆部，所述第一杆部相比于所述第二杆部更靠近所述端部；

在所述端部两侧的所述第一杆部之间形成朝向所述端部开放的扩口状。

10.根据权利要求7所述的电动汽车的换电平台，其特征在于：

所述换电平台还包括导轨和齿条，所述导轨和齿条嵌入在所述换电平台中，所述导轨用于为换电小车驶入或驶出换电平台提供行驶轨道，确定换电小车的行驶方向；

所述齿条用于与换电小车上的齿轮相啮合，控制换电小车的移动距离。

11.根据权利要求10所述的电动汽车的换电平台，其特征在于：

所述导轨和所述齿条均与Y方向平行。

12.根据权利要求7所述的电动汽车的换电平台，其特征在于：

所述换电平台还包括控制模块，所述控制模块包括：

斜坡结构控制单元，用于控制斜坡结构处于收起状态或放下状态；

电机控制单元，用于控制所述前轮推杆电机和后轮推杆电机的工作状态；

换电小车控制单元，用于控制换电小车的驶入位置。

13.一种换电系统，包括所述权利要求1-12任意一项所述的换电平台和换电小车。