CN110435604B - 一种电池组件浮动安装方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种电池组件浮动安装方法，包括步骤：获取车辆停稳信号，换电平台后对车辆位置进行定位，判断是否到达换电位置；电池运载、若车辆到达换电位置，控制可移动运载装置运载待更换的电池组件至换电平台上并等待换电指令；浮动安装、换电平台接收换电指令后，换电平台的抬升机构抬升电池组件至抬升机构预设的安装位置，换电平台上的浮动柱本体调节位于安装位置的电池组件与车底部电池安装结构的相对位置，电池组件在安装位置可各向浮动，以使得电池组件与车底部电池安装结构不发生干涉。本发明逻辑严谨，构思巧妙，换电平台可在安装位置各向浮动，降低换电定位要求，满足新能源车快速换电的要求，便于新能源换电领域推广应用。

Description

一种电池组件浮动安装方法

技术领域

本发明属于快速更换电池领域，具体涉及一种电池组件浮动安装方法

背景技术

随着电动汽车、混合动力汽车等多种类型的新能源汽车日益获得广泛使用，涉及到电池快换等方面的技术也越来越成为人们关注和研究的课题。如何及时有效地为电量不足的电动汽车提供电能补给已成为厂商和车主都非常关注的问题。通过建立换电系统对电动汽车进行换电的方式，即直接用充满电的动力电池更换能量已耗尽的动力电池，能够在分钟级的时间内完成电能的补给，因而换电方式是一种非常高效的电能补充方式。

在通过换电系统换电过程中，需要准确无误地将底部电池包进行更换，则需要对车辆或换电平台的位置进行调整，但是在对车辆或换电平台等进行定位和调整时，难免还会存在误差，为了让定位和对准动作顺利进行，需要目标对象可以自由浮动，即需要换电平台与电池包接触面和与车辆接触的支撑面是可浮动的，但现有的浮动机构仅仅能满足上下范围内小幅度的浮动，同时无法在水平面内进行位置下的调整，致使换电过程很难准确高效地进行。

对此，急需对现有的安装方式进行改进。

发明内容

为了克服现有技术的不足，本发明提出的一种电池组件浮动安装方法，换电平台可在安装位置各向浮动，降低换电定位要求，满足新能源车快速换电需求。

本发明提供一种电池组件浮动安装方法，包括以下步骤：

定位车辆，获取车辆停稳信号，换电平台后对车辆位置进行定位，判断是否到达换电位置；

电池运载，若车辆到达换电位置，控制可移动运载装置运载待更换的电池组件至换电平台上并等待换电指令；

浮动安装，换电平台接收换电指令后，换电平台的抬升机构抬升电池组件至抬升机构预设的安装位置，换电平台上的浮动柱本体调节位于安装位置的电池组件与车底部电池安装结构的相对位置，电池组件在安装位置可各向浮动，以使得电池组件与车底部电池安装结构不发生干涉。

优选地，浮动安装中包括：

垂直浮动调节、浮动柱本体的浮动底板一端面上固定有若干支撑件；弹性件一端抵触固定基板；浮动柱本体的支撑件与弹性件分别抵触用于支撑电池组件的第一浮动基板相对的两端面，浮动底板受外力作用，以使得电池组件可沿垂直第一浮动基板端面方向上相对车底部电池安装结构垂直浮动。

优选地，浮动安装中还包括：

水平浮动调节、浮动底板套设于浮动柱本体的浮动限位杆外；浮动限位杆位于浮动底板两侧；浮动限位杆一端固定于固定基板；浮动限位杆穿过第一浮动基板；第一浮动基板与浮动限位杆之间存在间隙，以使得电池组件相对车底部电池安装结构沿水平方向浮动。

优选地，电池运载中，可移动运载装置为有轨导向运载小车或与换电平台连接的电池运输流水线。

优选地，所述换电平台为与电池运输流水线连接的固定式换电平台或有轨导向运载小车。

优选地，还包括步骤：

电池锁定、浮动安装后的换电平台上的锁定装置或电池组件上的锁定装置插入车底部电池安装结构的锁定结构内进行锁定，锁定后换电平台脱离电池组件，完成电池组件安装。

优选地，还包括步骤：

车辆抬升，定位车辆后换电平台上的抬升机构抵触车底盘或轮胎，将车辆抬离接触面，以使得车底部能自由进出载有电池组件的可移动运载装置。

优选地，还包括步骤：

安全防护、检测组件采集车门开闭状态并转化为检测信号，若检测到车门开启则发出警告，用于提醒车内人员注意安全。

优选地，在安全防护中：发出警告的同时停止换电平台上可执行机构的动作；待检测到车门关闭后，再执行换电动作。

优选地，所述检测组件包括光电传感器、摄像头、接近开关中的一种或多种。

相比现有技术，本发明的有益效果在于：

本发明提供一种电池组件浮动安装方法，包括步骤：获取车辆停稳信号，换电平台后对车辆位置进行定位，判断是否到达换电位置；电池运载，若车辆到达换电位置，控制可移动运载装置运载待更换的电池组件至换电平台上并等待换电指令；浮动安装，换电平台接收换电指令后，换电平台的抬升机构抬升电池组件至抬升机构预设的安装位置，换电平台上的浮动柱本体调节位于安装位置的电池组件与车底部电池安装结构的相对位置，电池组件在安装位置可各向浮动，以使得电池组件与车底部电池安装结构不发生干涉。本发明逻辑严谨，构思巧妙，换电平台可在安装位置各向浮动，降低换电定位要求，满足新能源车快速换电的要求，便于新能源换电领域推广应用。

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，并可依照说明书的内容予以实施，以下以本发明的较佳实施例并配合附图详细说明如后。本发明的具体实施方式由以下实施例及其附图详细给出。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1为本发明一种电池组件浮动安装方法流程示意图；

图2为本发明的浮动安装方法的子流程示意图；

图3为本发明在一实施例中的一种用于换电平台的浮动平台整体结构示意图；

图4为本发明在一实施例中的一种用于换电平台的浮动平台局部结构示意图一；

图5为本发明在一实施例中的一种用于换电平台的浮动平台局部结构示意图二；

图6为本发明在图5实施例中的正视图的局部示意图；

图7为本发明在一实施例中的浮动柱本体整体结构示意图；

图8为本发明在一实施例中的浮动柱本体局部结构示意图；

图中所示：

浮动平台600、第二浮动基板601、浮动孔6011、第一固定板602、第一浮动基板603、浮动柱本体650、浮动限位杆651、浮动底板652、弹性件653、套筒654、支撑件655。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做进一步的详细说明，本发明的前述和其它目的、特征、方面和优点将变得更加明显，以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。在附图中，为清晰起见，可对形状和尺寸进行放大，并将在所有图中使用相同的附图标记来指示相同或相似的部件。在下列描述中，诸如中心、厚度、高度、长度、前部、背部、后部、左边、右边、顶部、底部、上部、下部等用词为基于附图所示的方位或位置关系。特别地，“高度”相当于从顶部到底部的尺寸，“宽度”相当于从左边到右边的尺寸，“深度”相当于从前到后的尺寸。这些相对术语是为了说明方便起见并且通常并不旨在需要具体取向。涉及附接、联接等的术语(例如，“连接”和“附接”)是指这些结构通过中间结构彼此直接或间接固定或附接的关系、以及可动或刚性附接或关系，除非以其他方式明确地说明。

接下来，结合附图以及具体实施方式，对本发明做进一步描述，需要说明的是，在不相冲突的前提下，以下描述的各实施例之间或各技术特征之间可以任意组合形成新的实施例。

一种电池组件浮动安装方法，如图1所示，包括以下步骤：

S1、定位车辆，获取车辆停稳信号，换电平台后对车辆位置进行定位，判断是否到达换电位置；在一实施例中，可通过摄像头或位置传感器辅助称重传感器来判断车辆是否到位换电位置，例如，换电平台上的称重传感器检测到重量变化达到预设值后，获取摄像头拍摄图像进行判断，判断车辆是否到达换电位置。

S2、电池运载，若车辆到达换电位置，控制可移动运载装置运载待更换的电池组件至换电平台上并等待换电指令；在一实施例中，电池运载中，可移动运载装置为有轨导向运载小车或与换电平台连接的电池运输流水线。

S3、浮动安装，换电平台接收换电指令后，换电平台的抬升机构抬升电池组件至抬升机构预设的安装位置，换电平台上的浮动柱本体调节位于安装位置的电池组件与车底部电池安装结构的相对位置，电池组件在安装位置可各向浮动，以使得电池组件与车底部电池安装结构不发生干涉。本发明逻辑严谨，构思巧妙，换电平台可在安装位置各向浮动，降低换电定位要求，满足新能源车快速换电的要求，便于新能源换电领域推广应用。

优选地，如图2所示，浮动安装中包括：

S31、垂直浮动调节，浮动柱本体的浮动底板一端面上固定有若干支撑件；弹性件一端抵触固定基板；浮动柱本体的支撑件与弹性件分别抵触用于支撑电池组件的第一浮动基板相对的两端面，浮动底板受外力作用，以使得电池组件可沿垂直第一浮动基板端面方向上相对车底部电池安装结构垂直浮动；在一实施例中，如图3-8所示，浮动柱本体650包括浮动底板652、弹性件653、支撑件655；浮动底板652靠近固定基板的一端面上固定有若干支撑件655；弹性件653一端抵触固定基板；支撑件655与弹性件653分别抵触用于支撑电池组件的第一浮动基板603相对的两端面，浮动底板652受外力作用，以使得电池组件可沿垂直第一浮动基板603端面方向上相对车底部电池安装结构垂直浮动。

S32、水平浮动调节，浮动底板套设于浮动柱本体的浮动限位杆外；浮动限位杆位于浮动底板两侧；浮动限位杆一端固定于固定基板；浮动限位杆穿过第一浮动基板；第一浮动基板与浮动限位杆之间存在间隙，以使得电池组件相对车底部电池安装结构沿水平方向浮动；在一实施例中，如图3-8所示，浮动柱本体650还包括浮动限位杆651；浮动底板652套设于浮动限位杆651外；浮动限位杆651位于浮动底板652两侧；浮动限位杆651一端固定于固定基板；浮动限位杆651穿过第一浮动基板603；第一浮动基板603与浮动限位杆651之间存在间隙，以使得电池组件相对车底部电池安装结构沿水平方向浮动。

在一优选实施例中，在定位车辆完成后还包括步骤：

车辆抬升、定位车辆后换电平台上的抬升机构抵触车底盘或轮胎，将车辆抬离接触面，以使得车底部能自由进出载有电池组件的可移动运载装置。

在一优选实施例中，在步骤S3后还包括步骤：

电池锁定、浮动安装后的换电平台上的锁定装置或电池组件上的锁定装置插入车底部电池安装结构的锁定结构内进行锁定，锁定后换电平台脱离电池组件，完成电池组件安装。

在一优选实施例中，在整个安装过程中，还包括步骤：

安全防护、检测组件采集车门开闭状态并转化为检测信号，若检测到车门开启则发出警告，用于提醒车内人员注意安全。在一实施例中，发出警告的同时停止换电平台上可执行机构的动作；待检测到车门关闭后，再执行换电动作，便于防护车内人员安全。其中，检测组件包括但不限于光电传感器、摄像头、接近开关中的一种或多种，用于检测车门开启或关闭的状态。

基于本发明的电池组件浮动安装方法应用到一种用于换电平台的浮动平台中，如图3所示，浮动平台600包括浮动柱本体650、固定基板、浮动基板；结合图3-图5所示，所述浮动基板包括第一浮动基板603、第二浮动基板601；所述第二浮动基板601用于支撑电池组件；所述第一浮动基板603与所述第二浮动基板601之间夹持有所述浮动柱本体650的浮动底板652。

在一实施例中，如图4所示，第二浮动基板601位于第一浮动基板603上方，第二浮动基板601上设有浮动孔6011，浮动限位杆651在浮动孔6011内可沿水平面内任一方向相对移动；当电池组件放置于第二浮动基板601上的支撑架上时，根据车底距离电池组件高度不同，第二浮动基板601在弹性件653作用下可在垂直方向上浮动，同时由于第二浮动基板601、第一浮动基板603与浮动限位杆651之间的间隙，使得第二浮动基板601与第一浮动基板603携带电池组件一起在水平方向上移动；从而降低电池组件的定位难度，避免因定位误差导致电池组件无法安装及更换的问题。

所述固定基板与所述浮动基板之间至少分布有三个所述浮动柱本体650。如图3、图5所示，所述固定基板与所述浮动基板之间分布有四个浮动柱本体650，通过对称的结构确保各向受力相对分散至每一个浮动柱本体650的支撑件655上，确保换电平台的可靠性。

一种用于换电平台的浮动平台，如图5-图8所示，包括安装于固定基板与浮动基板间的浮动柱本体650；所述浮动柱本体650包括浮动底板652、弹性件653、支撑件655；所述浮动底板652靠近固定基板的一端面上固定有若干所述支撑件655；所述弹性件653一端抵触固定基板；所述支撑件655与所述弹性件653分别抵触第一浮动基板603相对的两端面，浮动底板652受外力作用，以使得所述第一浮动基板603可沿垂直第一浮动基板603端面方向上相对所述固定基板浮动。在本实施例中，固定基板为第一固定板602，应当理解，通过置于第一浮动基板603上的浮动底板652即可传递弹性件653的可回复的弹力，当电池组件在换电过程中根据需要调整实际高度时，因弹性件653的存在，使得配备有浮动柱本体650的换电平台具备有上下浮动的能力，从而降低换电的定位要求，便于实现快速换电。

在一优选实施例中，如图6-8所示，所述浮动柱本体650还包括浮动限位杆651；所述浮动底板652套设于所述浮动限位杆651外；所述浮动限位杆651位于所述浮动底板652两侧；所述浮动限位杆651一端固定于所述固定基板；所述浮动限位杆651穿过第一浮动基板603；所述第一浮动基板603与所述浮动限位杆651之间存在间隙，以使得所述第一浮动基板603相对所述固定基板沿水平方向移动。在本实施例中，浮动限位杆651形成第一浮动基板603、第二浮动基板601在水平方向上的中心位置，同时，通过支撑件655与第一浮动基板603摩擦形成相对运动，使得承载电池组件的第一浮动基板603或第二浮动基板601在水平方向上可相对第一固定板602移动，降低水平面内定位要求，提高换电的效率。

在一优选实施例中，如图7所示，所述弹性件653套设于所述浮动限位杆651外壁。在本实施例中，弹性件653为弹簧，应当理解，图中弹簧仅为示意用，并无任何长度尺寸及比例关系上的限定。

在一优选实施例中，如图6-8所示，所述浮动柱本体650还包括套筒654；所述套筒654套设于所述浮动限位杆651外壁，部分所述弹性件653容置于所述套筒654内。如图6所示，所述套筒654固定于第一浮动基板603底部；所述套筒654与所述浮动限位杆651之间存在间隙。应当理解，套筒654还可设置于第一固定板602上，用于限定靠近第一固定板602部分的弹簧；在本实施例中，靠近第一固定板602部分的弹簧位置固定，当发生水平方向的位置浮动时，固定于第一浮动基板603底部的套筒654同时发生水平面内位移，使得弹簧呈现顶部末端向旁边偏移的现象，待外力消失后，在弹簧恢复力作用下可实现自行恢复至初始平衡位置。

在一优选实施例中，为防止所述浮动底板652从所述浮动限位杆651的末端脱离，靠近浮动基板的所述浮动限位杆651端部还设有止退部；在本实施例中，止退部可采用抵触浮动底板652上端面的轴肩或螺纹连接的若干螺母，防止因弹簧回复力过大，浮动底板652运动过度而脱离浮动限位杆651。

在一优选实施例中，如图7、图8所示，所述支撑件655为万向球，所述万向球壳体固定于所述浮动底板652上，所述万向球的主球体接触第一浮动基板603；优选地，所述万向球的数量至少为三个。在本实施例中，采用四个万向球抵触第一浮动基板603，充分降低摩擦力，使各向浮动自由顺畅。

以上，仅为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；凡本行业的普通技术人员均可按说明书附图所示和以上而顺畅地实施本发明；但是,凡熟悉本专业的技术人员在不脱离本发明技术方案范围内，利用以上所揭示的技术内容而做出的些许更动、修饰与演变的等同变化，均为本发明的等效实施例；同时,凡依据本发明的实质技术对以上实施例所作的任何等同变化的更动、修饰与演变等，均仍属于本发明的技术方案的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种电池组件浮动安装方法，其特征在于，包括以下步骤：

定位车辆，获取车辆停稳信号，换电平台后对车辆位置进行定位，判断是否到达换电位置；

电池运载，若车辆到达换电位置，控制可移动运载装置运载待更换的电池组件至换电平台上并等待换电指令；

浮动安装，换电平台接收换电指令后，换电平台的抬升机构抬升电池组件至抬升机构预设的安装位置，换电平台上的浮动柱本体调节位于安装位置的电池组件与车底部电池安装结构的相对位置，电池组件在安装位置可各向浮动，以使得电池组件与车底部电池安装结构不发生干涉；其中，浮动柱本体的支撑件为万向球，所述万向球壳体固定于浮动柱本体的浮动底板上。

2.如权利要求1所述的一种电池组件浮动安装方法，其特征在于，浮动安装中包括：

垂直浮动调节，浮动柱本体的浮动底板一端面上固定有若干支撑件；弹性件一端抵触固定基板；浮动柱本体的支撑件与弹性件分别抵触用于支撑电池组件的第一浮动基板相对的两端面，浮动底板受外力作用，以使得电池组件可沿垂直第一浮动基板端面方向上相对车底部电池安装结构垂直浮动。

3.如权利要求1或2所述的一种电池组件浮动安装方法，其特征在于，浮动安装中还包括：

水平浮动调节，浮动底板套设于浮动柱本体的浮动限位杆外；浮动限位杆位于浮动底板两侧；浮动限位杆一端固定于固定基板；浮动限位杆穿过第一浮动基板；第一浮动基板与浮动限位杆之间存在间隙，以使得电池组件相对车底部电池安装结构沿水平方向浮动。

4.如权利要求3所述的一种电池组件浮动安装方法，其特征在于：电池运载中，可移动运载装置为有轨导向运载小车或与换电平台连接的电池运输流水线。

5.如权利要求3所述的一种电池组件浮动安装方法，其特征在于：所述换电平台为与电池运输流水线连接的固定式换电平台或有轨导向运载小车。

6.如权利要求3所述的一种电池组件浮动安装方法，其特征在于，还包括步骤：

电池锁定，浮动安装后的换电平台上的锁定装置或电池组件上的锁定装置插入车底部电池安装结构的锁定结构内进行锁定，锁定后换电平台脱离电池组件，完成电池组件安装。

7.如权利要求3所述的一种电池组件浮动安装方法，其特征在于，还包括步骤：

车辆抬升，定位车辆后换电平台上的抬升机构抵触车底盘或轮胎，将车辆抬离接触面，以使得车底部能自由进出载有电池组件的可移动运载装置。

8.如权利要求3所述的一种电池组件浮动安装方法，其特征在于，还包括步骤：

安全防护，检测组件采集车门开闭状态并转化为检测信号，若检测到车门开启则发出警告，用于提醒车内人员注意安全。

9.如权利要求8所述的一种电池组件浮动安装方法，其特征在于，在安全防护中：发出警告的同时停止换电平台上可执行机构的动作；待检测到车门关闭后，再执行换电动作。

10.如权利要求8所述的一种电池组件浮动安装方法，其特征在于，所述检测组件包括光电传感器、摄像头、接近开关中的一种或多种。

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