CN111845431A - 一种用于换电站的车辆定位装置、定位方法及换电站 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于换电站的车辆定位装置、定位方法及换电站，所述装置包括底座，所述底座上设有用于固定车辆轮胎的定位组件，所述定位组件包括支撑座、支撑板和定位机构；所述支撑座上设有并排排列的辊筒组；所述支撑板设置在所述辊筒组上，用于支撑所述车辆的轮胎；所述定位机构与所述支撑板连接，用于调整所述支撑板的位置，从而对所述车辆进行定位，通过将车辆轮胎设置在支撑板上定位，避免了轮胎上泥沙等杂质进入换电设备内部，降低了设备的维修成本，通过驱动电机和导轨的配合，可以提高车辆轮胎位置调整的精度和效率，将支撑板设置在辊筒上，实现了支撑板的无摩擦滑动，进一步提高车辆定位的效率。

Description

一种用于换电站的车辆定位装置、定位方法及换电站

技术领域

本发明涉及换电站技术领域，特别涉及一种用于换电站的车辆定位装置、定位方法及换电站。

背景技术

随着电动汽车的推广，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。当前市场上主流解决方案是采用充电模式和电池更换模式，采用充电模式即在停车位配置AC慢充桩或者DC快充桩，采用电池更换模式即直接用充满电的电池组更换能量已耗尽的电池组。电池更换模式较之充电模式换电耗时短，电能补充效率高。

当进行电池更换时，首先需要将电动汽车驾驶至换电平台上，利用换电平台上的车辆定位装置对车体进行定位，以便换电小车能够与车辆底部的动力电池准确定位，然后进行更换动力电池的动作。换电站通常是以轮胎进行定位，而轮胎夹杂泥土与石子，难以清洁，易造成换电设备的损坏。

因此，亟需新的技术方案解决现有技术存在的问题。

发明内容

针对现有技术的上述问题，本发明的目的在于，提供一种用于换电站的车辆定位装置、定位方法及换电站，能够避免轮胎夹杂的泥沙等杂质破坏换电站设备，降低了设备的维护成本。

为了解决上述技术问题，本发明的具体技术方案如下：

一方面，本发明提供一种用于换电站的车辆定位装置，包括底座，所述底座上设有四个用于固定车辆轮胎的定位组件，所述定位组件包括支撑座、支撑板和定位机构；

所述支撑座上设有并排排列的辊筒组；

所述支撑板设置在所述辊筒组上，用于支撑所述车辆的轮胎；

所述定位机构与所述支撑板连接，用于调整所述支撑板的位置，从而对所述车辆进行定位。

进一步地，所述支撑座上设有V型槽，所述辊筒组设置在所述V型槽中。

进一步地，所述辊筒组包括多个并排设置的辊筒单元，多个所述辊筒单元呈V型设置在所述V型槽中。

进一步地，所述支撑板为V型板，所述支撑板的长度大于所述支撑座的长度。

进一步地，所述定位机构包括驱动单元、连接架和调节单元；

所述驱动单元固定在所述底座上，通过所述连接架与所述调节单元连接；

所述调节单元设置在所述支撑板上，所述驱动单元驱动所述调节单元调整所述车辆轮胎的位置。

作为可选地，所述驱动单元包括导轨和驱动电机，所述导轨设置在所述支撑座的一端，并固定在所述底座上；

所述连接架上设有与所述导轨配合的导槽，所述连接架与所述驱动电机连接。

作为可选地，所述定位机构还包括弹性件，所述支撑板通过所述弹性件与所述连接架连接。

作为可选地，所述定位机构还包括控制单元，所述控制单元与所述驱动电机连接，并控制所述驱动电机工作。

第二方面，本发明还提供一种用于换电站的车辆定位方法，包括以下步骤：

车辆行驶至换电平台，切断电源并挂入空档，车辆的前轮以嵌入的方式沿行驶方向固定在支撑板内；

两个前轮定位组件同时使调节单元从车轮外侧向内侧移动，率先接触车辆车轮的调节单元拉动车轮在前轮支撑板沿横向移动；

当车辆前轮两个调节单元同时与车轮接触时，车辆前轮完成在Y轴方向的定位。

第三方面，本发明还提供一种换电站，所述换电站包括权利要求至任一项所述的用于换电站的车辆定位装置。

采用上述技术方案，本发明所述的一种用于换电站的车辆定位装置、定位方法及换电站具有如下有益效果：

1.本发明所述的一种用于换电站的车辆定位装置、定位方法及换电站，通过将车辆轮胎设置在支撑板上定位，避免了轮胎上泥沙等杂质进入换电设备内部，降低了设备的维修成本。

2.本发明所述的一种用于换电站的车辆定位装置、定位方法及换电站，通过驱动电机和导轨的配合，可以提高车辆轮胎位置调整的精度和效率。

3.本发明所述的一种用于换电站的车辆定位装置、定位方法及换电站，将支撑板设置在辊筒上，实现了支撑板的无摩擦滑动，进一步提高车辆定位的效率。

4.本发明所述的一种用于换电站的车辆定位装置、定位方法及换电站，通过设置弹性件，在换电完成车辆离开后，可以实现支撑板的自动复位，减少了人工操作成本，提高了换电的便捷性。

附图说明

为了更清楚地说明本发明的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单的介绍。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它附图。

图1本发明所述的用于换电站的车辆定位装置的结构示意图；

图2本发明所述的用于换电站的车辆定位装置的俯视图；

图3本发明所述的用于换电站的车辆定位装置工作示意图；

图4本发明所述的用于换电站的车辆定位方法的步骤图。

图中：1-底座，2-定位组件，21-支撑座，22-支撑板，23-定位机构，24-辊筒组，231-驱动单元，232-连接架，233-调节单元，234-弹性件，241-辊筒单元，2311-导轨，2312-驱动电机。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

需要说明的是，本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本发明的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、装置、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

实施例1

随着新能源汽车应用越来越多，续航里程的研究也越来越重要，这样换电站作为新型的技术得到发展，换电站将车辆定位后进行电池的更换，但是现有的换电站中不会考虑车辆轮胎带有泥沙、石子等杂质，在进入换电设备中会将泥沙、石子等杂质留在换电设备中，易造成换电设备的损坏，同时还难以清洁，增加了维护成本。

因此本说明书实施例提供了一种用于换电站的车辆定位装置，所述车辆定位装置可以在实现对车辆定位的基础上，还能避免换电设备受到车辆轮胎夹杂杂质的影响，减少了换电设备维护的成本。

具体地，如图1到3所示，所述车辆定位装置包括底座1，所述底座1上设有用于固定车辆轮胎的定位组件2，所述定位组件2能够将所述车辆四个轮胎进行固定，即前轮对中机构和后轮对中机构均采用所述定位组件，在一些其他实施例中，还可以设置两个定位组件2，固定在车辆前轮的固定位置，通过该两个定位组件2实现对车辆前轮的固定，完成前轮对中机构功能。

其中所述定位组件2包括支撑座21、支撑板22和定位机构23，所述支撑座21固定在所述底座1上，可以通过但不限于螺栓、螺钉等方式固定，在所述支撑座21上设有并排排列的辊筒组24，所述车辆的轮胎在辊筒组24上实现X向定位，即横向定位，再通过轮胎在辊筒组24上的移动实现车辆轮胎在Y向定位，即纵向定位，需要说明的是，这里所说的X向为车辆行驶所在的方向，Y向则为与车辆行驶方向垂直的水平方向。

在本说明书实施例中，所述支撑板22设置在所述辊筒组24上，用于支撑所述车辆的轮胎，所述支撑板22可以在所述辊筒组24上滑动，由于所述支撑板22和所述辊筒组23之间是滑动摩擦，因此可以通过很小的动力就能实现所述支撑板22的滑动，进而实现对车辆轮胎的定位，另外通过所述支撑板22对车辆轮胎的支撑，可以避免轮胎中夹杂的泥土与石子等杂质直接掉落到所述辊筒组24及其他换电设备中，因此所述支撑板22还能收集所述车辆轮胎掉落的泥土与石子等杂质。

进一步地，所述定位机构23与所述支撑板22连接，用于调整所述支撑板22的位置，从而对所述车辆进行定位，具体地，所述定位机构23通过带动所述支撑板22在所述辊筒组24上移动，以调整所述车辆轮胎的位置，进而实现对车辆的定位。

在本说明书实施例中，所述支撑座21上设有V型槽，所述辊筒组24设置在所述V型槽中，通过V型槽的设计可以实现车辆轮胎X向的定位，其中所述V型槽的宽度可以大于所述车辆轮胎的宽度，为了实现对车辆轮胎的高效定位，所述V型槽的角度可以与轮胎所在圆的外切角相等，这样就能保证车辆轮胎完全嵌入所述V型槽中，而且还不会出现过多架空的情况，在一些其他实施例中，还可设置其他结构形式的凹槽，比如弧形槽、矩形槽等，能实现本说明书所申明的对车辆轮胎X向定位的支撑座21结构形式均在本申请所要求保护的范围内。

进一步地，所述辊筒组24包括多个并排设置的辊筒单元241，其中所述辊筒单元241依次并排设置在所述V型槽的两侧，相邻两个所述辊筒单元241保持预设间距，这样在所述辊筒单元241滚动时不会受到相邻辊筒单元的影响，作为优选地，所述支撑板22可以为V型板，所述V型板与所述V型槽配合，因此所述V型板可以完全贴合在所述V型槽中，这样所述辊筒组24可以完全支撑所述支撑板22，保证了车辆轮胎调节的稳定性，另外所述支撑板22的长度大于所述支撑座21的长度，这样就能使得所述支撑板22在所述支撑座21上移动时不会偏离所述支撑座21。作为可选地，所述支撑板22为一体成型板，能提高所述支撑板22的稳定性，避免了受轮胎压力发生挤压断裂等现象。

在一些其他实施例中，所述支撑板22的两端可以设置阻挡翻边，所述阻挡翻边用于阻挡所述支撑板22上的物质移出所述支撑板22，所述阻挡翻边可以与所述支撑板22板面呈预设角度，具体地，所述阻挡翻边可以与所述支撑板22板面垂直，所述阻挡翻边的长度根据所述定位组件2的实际设计而设计，能够保证支撑板22上的物质不移出即可。

在一些其他实施例中，还可以在所述辊筒单元241的表面设置润滑层，能降低所述支撑板22和所述辊筒单元241之间的摩擦力，提高了定位的精准度和效率，另外还可以在所述支撑板22的底面设置润滑层，所述润滑层可以是润滑剂涂抹形成。

在本说明书实施例中，所述定位机构23能够通过带动所述支撑板22实现车辆轮胎的定位，具体地，所述定位机构23包括驱动单元231、连接架232和调节单元233，所述驱动单元231固定在所述底座1上，通过所述连接架232与所述调节单元233连接，所述调节单元233设置在所述支撑板1上，所述驱动单元231驱动所述调节单元233调整所述车辆轮胎的位置。可以理解为，所述驱动单元231作为动力输出源为所述调节单元233的移动提供动力，所述调节单元233通过抵接在所述车辆轮胎的外侧实现调节轮胎的位置。

在车辆前轮和/或后轮的两侧均设置上述所述定位机构23，在一具体实施例中，当只在车辆前轮设置定位机构23时，当车辆落位所述定位组件2中，需要对车辆前轮位置进行调整，比如前轮需向左移动，这样就需要右前轮所在的定位机构23进行调整，右前轮的调节单元233抵接在右前轮的外侧，通过驱动单元231驱动，推动右前轮移动，直至达到预设位置，同时车辆左前轮所在的定位机构23也可以起到限位作用，通过左前轮的调节单元233固定在预设位置，避免右前轮定位机构调节过度。

在本说明书实施例中，所述驱动单元231可以包括导轨2311和驱动电机2312，所述导轨2311设置在所述支撑座21的一端，并固定在所述底座1上，所述连接架232上设有与所述导轨2311配合的导槽，所述连接架232与所述驱动电机2312连接，具体地，所述导轨2322可以设置为双排导轨，相应地，所述连接架232也可设置双排导槽，这样能提高连接架232在所述导轨2311上滑动的稳定性，所述驱动电机2312通过连杆与所述连接架232连接，所述驱动电机2312可以为伺服电机，这样所述驱动电机2312就能通过连杆带动所述连接架232在所述导轨2311上移动，通过连接架232的移动带动所述调节单元233的移动，进而调节所述车辆轮胎的位置。

所述调节单元233可以为杆状，所述连接架232连接在杆状调节单元的中部，杆状调节单元能够抵接在所述车辆轮胎的外侧。为了提高调节单元233工作的稳定性和强度，所述调节单元233可以为框架结构，比如可以设置三角形框架，三角形框架的一边能够抵接在所述车辆轮胎的外侧，三角形框架的另外两边可以都和连接架232连接，这样也能提高连接架231和调节单元233连接的稳定性，作为可选地，所述连接架232和所述调节单元233可以为一体成型结构。

在本说明书实施例中，在车辆换电完成驶离换电站后，为了提高换电设备自动复位功能，还可以在支撑板22和所述连接架232之间设置弹性件234，车辆换电完成，所述定位机构23会复位，即所述驱动电机2312会带动连接架232移动到初始位置，以便于后续换电车辆进入换电站，在连接架232移动到初始位置后，会通过所述弹性件234带动所述支撑板22回到原位，作为可选地，所述弹性件234可以为回位弹簧，避免了人工的操作，提高了设备使用的便捷性，减少了维护的成本。

需要说明的是，为了实现所述支撑板22回归原位，所述连接架232可以和所述支撑板22刚性连接，比如通过连接杆连接，这样就提高其连接的稳定性和强度，提高了支撑板的使用寿命。在一些其他实施例中，所述连接架232和所述支撑板22之间可以为可拆卸连接，比如通过螺栓、螺钉连接，能够及时更换所述支撑板22和调整所述支撑板22的位置，降低换电设备的更换和维修成本，从而提高了换电设备的使用时间。

在一些其他实施例中，所述连接架232和所述调节单元233可以为弹性连接，所述连接架232固定在所述底座1上，而所述驱动单元231与所述调节单元233连接，所述调节单元233可以设置在所述支撑板22上，这样就可以通过所述驱动单元231驱动所述调节单元233实现对车辆轮胎位置的调节，为了避免所述调节单元233脱离所述支撑板22，在所述支撑板22靠近所述调节单元233的一端设置阻隔部，用于阻挡所述调节单元233，通过弹性连接的设置，在定位完成后，可以快速使得所述调节单元233复位，可以理解为，上述方式可以保证更多结构的稳定性，同时仅使调节单元233工作，减少了驱动电机2312动能的输出。

为了实现上述驱动电机2312的自动调节，本说明书中定位机构23还可以设置控制单元，所述控制单元与所述驱动电机2312连接，并控制所述驱动电机2312工作，在一些其他实施例中，所述定位机构还可以设置位置检测模块，能够检测车辆位置，并将所述车辆的位置信息发送给控制单元，所述控制单元根据车辆的位置信息以及预设的换电位置生成车辆位置调节指令，并根据所述调节指令控制驱动电机工作。

需要说明的是，上述所述定位机构23是设置在车辆轮胎的外侧进行位置调整定位，在一些其他实施例中，所述定位机构还可以设置在车辆轮胎的内侧进行位置调整，只能实现车辆轮胎位置定位的方案均在本申请所要求保护的范围内。

在上述提供的用于换电站的车辆定位装置的基础上，本说明书实施例还提供一种用于换电站的车辆定位方法，具体地，如图4所示，其所示为本发明实施例提供的一种用于换电站的车辆定位方法的流程示图，本说明书提供了如实施例或流程图所述的方法操作步骤，但基于常规；或者无创造性的劳动可以包括更多或者更少的操作步骤。实施例中列举的步骤顺序仅仅为众多步骤执行顺序中的一种方式，不代表唯一的执行顺序，用于换电站的车辆定位方法，可以按照实施例或附图所示的方法顺序执行。所述方法包括如下步骤：

S101：车辆行驶至换电平台，切断电源并挂入空档，车辆的前轮以嵌入的方式沿行驶方向固定在支撑板内；

S102：两个前轮定位组件同时使调节单元从车轮外侧向内侧移动，率先接触车辆车轮的调节单元拉动车轮在前轮支撑板沿横向移动；

S103：当车辆前轮两个调节单元同时与车轮接触时，车辆前轮完成在Y轴方向的定位。

具体为，车辆位置的获取可以通过位置传感器获取，也可以通过定位组件预设的位置进行工作，当然除了前轮的定位，还可以包括对车辆后轮的定位，其工作流程可以为：车辆行驶至换电平台，切断电源并挂入空档，汽车的前轮和/或后轮驶入V型的支撑板中，并以嵌入的方式沿行驶方向固定在支撑板内；两个前轮定位组件和两个后轮定位组件同时使调节单元从车轮外侧向内侧移动，率先接触电动汽车车轮的调节单元推动车轮在前轮支撑板和/或后轮支撑板上沿横向移动。当四个调节单元同时与车轮接触时，车辆完成在Y轴方向的初步定位。获取当前位置偏差，利用单个调节组件对车体进行微调。调整完成后，车辆定位完毕，即可进行后续的更换电池作业。

在上述提供的用于换电站的车辆定位装置的基础上，本说明书实施例还可以提供一种换电站，所述换电站包括换电平台，在所述换电平台上设置上述提供的用于换电站的车辆定位装置。

通过上述提供的一种用于换电站的车辆定位装置、定位方法及换电站可以取得如下有益效果：

1)本发明所述的一种用于换电站的车辆定位装置、定位方法及换电站，通过将车辆轮胎设置在支撑板上定位，避免了轮胎上泥沙等杂质进入换电设备内部，降低了设备的维修成本。

2)本发明所述的一种用于换电站的车辆定位装置、定位方法及换电站，通过驱动电机和导轨的配合，可以提高车辆轮胎位置调整的精度和效率。

3)本发明所述的一种用于换电站的车辆定位装置、定位方法及换电站，将支撑板设置在辊筒上，实现了支撑板的无摩擦滑动，进一步提高车辆定位的效率。

4)本发明所述的一种用于换电站的车辆定位装置、定位方法及换电站，通过设置弹性件，在换电完成车辆离开后，可以实现支撑板的自动复位，减少了人工操作成本，提高了换电的便捷性。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (10)

1.一种用于换电站的车辆定位装置，包括底座(1)，所述底座(1)上设有用于固定车辆轮胎的定位组件(2)，其特征在于，所述定位组件(2)包括支撑座(21)、支撑板(22)和定位机构(23)；

所述支撑座(21)上设有并排设置的辊筒组(24)；

所述支撑板(22)设置在所述辊筒组(24)上，用于支撑所述车辆的轮胎；

所述定位机构(23)与所述支撑板(22)连接，用于调整所述支撑板(22)的位置，从而对所述车辆进行定位。

2.根据权利要求1所述的用于换电站的车辆定位装置，其特征在于，所述支撑座(21)上设有V型槽，所述辊筒组(24)设置在所述V型槽中。

3.根据权利要求2所述的用于换电站的车辆定位装置，其特征在于，所述辊筒组(24)包括多个并排设置的辊筒单元(241)，多个所述辊筒单元(241)呈V型设置在所述V型槽中。

4.根据权利要求1所述的用于换电站的车辆定位装置，其特征在于，所述支撑板(22)为V型板，所述支撑板(22)的长度大于所述支撑座(21)的长度。

5.根据权利要求1所述的用于换电站的车辆定位装置，其特征在于，所述定位机构(23)包括驱动单元(231)、连接架(232)和调节单元(233)；

所述驱动单元(231)固定在所述底座(1)上，通过所述连接架(232)与所述调节单元(233)连接；

所述调节单元(233)设置在所述支撑板(1)上，所述驱动单元(231)驱动所述调节单元(233)调整所述车辆轮胎的位置。

6.根据权利要求5所述的用于换电站的车辆定位装置，其特征在于，

所述驱动单元(231)包括导轨(2311)和驱动电机(2312)，所述导轨(2311)设置在所述支撑座(21)的一端，并固定在所述底座(1)上；

所述连接架(232)上设有与所述导轨(2311)配合的导槽，所述连接架(232)与所述驱动电机(2312)连接。

7.根据权利要求5所述的用于换电站的车辆定位装置，其特征在于，所述定位机构(23)还包括弹性件(234)，所述支撑板(22)通过所述弹性件(234)与所述连接架(232)连接。

8.根据权利要求6所述的用于换电站的车辆定位装置，其特征在于，所述定位机构(23)还包括控制单元，所述控制单元与所述驱动电机(2312)连接，并控制所述驱动电机(2312)工作。

9.一种用于换电站的车辆定位方法，其特征在于，包括：

车辆行驶至换电平台，切断电源并挂入空档，车辆的前轮以嵌入的方式沿行驶方向固定在支撑板内；

两个前轮定位组件同时使调节单元从车轮外侧向内侧移动，率先接触车辆车轮的调节单元拉动车轮在前轮支撑板沿横向移动；

当车辆前轮两个调节单元同时与车轮接触时，车辆前轮完成在Y轴方向的定位。

10.一种换电站，其特征在于，所述换电站包括权利要求1至8任一项所述的用于换电站的车辆定位装置。

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