CN112937357A - 带有辅助驾驶功能的换电式电动汽车换电系统及换电方法 - Google Patents

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Abstract

本发明属于电动汽车换电装置领域，具体涉及带有辅助驾驶功能的换电式电动汽车换电系统及换电方法。具体技术方案：包括多个换电平台，每个所述换电平台对应一种汽车型号，每个换电平台设置至少两个与汽车型号对应的换电装置，所述换电装置装载且更换满/亏电池，位于两所述换电区段间统一、固定位置，两所述导轨上方设置有往复运动的辅助供电装置，所述辅助供电装置给汽车上的辅助控制系统、用电设备供电且随汽车同速移动。更换电池过程中，系统控制汽车上的无人驾驶装置工作，整个更换过程中能够实现无人自动更换电池，且相比传统的换电平台系统，不需调整导轨位置和更换装置位置，工作效率更高。

Description

带有辅助驾驶功能的换电式电动汽车换电系统及换电方法
技术领域
本发明属于电动汽车换电装置领域，具体涉及带有辅助驾驶功能的换电式电动汽车换电系统及换电方法。
背景技术
电动汽车的补电方式有充电和更换电池两种，更换电池能够在较短的时间内完成电能补给，且对动力电池的使用寿命没有明显影响，因此更换电池是电动汽车电能补给的主要发展方向。
更换电池通常是在充换电站内完成，充换电站内设置有存放电池的电池仓、换电平台、运载满电/亏电动力电池的换电机器人，换电机器人能够在电池仓和换电平台之间往复行驶。更换电池时，需要驾驶员驾驶电动汽车行驶至换电装置区并切断汽车电源，更换电池后再驶出换电装置区，这样才算一个完整的更换电池周期，而厂家宣传更换电池周期仅考虑了更换电池的时间，并未考虑汽车驶入/驶出换电装置区的时间，故用户更换电池时常感觉实际的更换时间比宣传时间更长。
由于开车、停车、断电、通电的时间都无法控制，这也导致更换电池的时间较长。当待换电汽车较少时，这类换电设备仍可以正常使用；而在车流量非常大的地区(如高速公路服务区)，待换电汽车也非常多，由于更换电池时间较长，往往需要设置多个换电装置才能满足需求，但这种情况下会增加换电设备的成本。因此，更换电池时，亟需一种能够有效提高更换效率，减少换电时间的带有辅助驾驶功能的换电式电动汽车换电系统及换电方法。
发明内容
本发明的目的是提供带有辅助驾驶功能的换电式电动汽车换电系统及换电方法。
为实现上述发明目的，本发明所采用的技术方案是：带有辅助驾驶功能的换电式电动汽车换电系统，包括多个换电平台，每个所述换电平台对应一种汽车型号，包括两个相互平行的导轨，两所述导轨设置有限制车辆行驶轨迹的“凵”形槽，两所述导轨间的距离与相应型号汽车车轮间距离一致，两所述导轨均设置有高于地面的换电区段；每个换电平台设置至少两个与汽车型号对应的换电装置，所述换电装置装载且更换满/亏电池，位于两所述换电区段间统一、固定位置；电池设置在电池箱内，汽车底盘上设置有容纳电池箱的电池腔，通过锁紧装置将电池箱固定在汽车底盘上；两所述导轨上方设置有往复运动的辅助供电装置，所述辅助供电装置给汽车上的辅助控制系统、用电设备供电且随汽车同速移动。
优选的：两所述换电区段均设置有锁停装置，所述锁停装置包括分别由第一电机、第二电机驱动升降的第一挡板、第二挡板，第一挡板、第二挡板均沿行驶方向对称设置在两所述导轨上；同一导轨，第一挡板与汽车前轮相抵，第二挡板与汽车后轮相抵；同一导轨上且位于第一挡板、第二挡板之间设置有第一压力传感器，第一挡板上且与车轮接触面上设置有第二压力传感器。
优选的：所述锁紧装置包括第一锁紧机构，所述第一锁紧机构包括活动设置在电池箱上表面的多个第一凸块，多个所述第一凸块为水平面朝上的半球体，所述电池腔顶部设置有与第一凸块相对应、开口朝下的第一凹槽，第一凹槽的半径略大于第一凸块半径；
所述第一凹槽下端设置有垫块，所述垫块具有弹性且为圆环状，其内圆周半径小于第一凸块半径，外圆周半径大于第一凸块半径，外圆周端固定嵌入汽车底盘内，内圆周端位于第一凹槽内；
所述第一凹槽内顶部设置有电磁铁，第一凸块上表面设置有对应于电磁铁的磁块，电磁铁通电后与磁铁间产生排斥力，驱使电池箱向下运动使第一凸块脱离第一凹槽。
优选的：所述锁紧装置包括第二锁紧机构，所述第二锁紧机构包括设置在电池箱一侧壁上的“>”形槽，正对“>”形槽的电池腔侧壁上设置有与“>”形槽对应的第二凹槽，第二凹槽内固设有第一压缩弹簧，第一压缩弹簧另一端固设有第一楔形块，第一楔形块远离第一压缩弹簧的一端为“>”形的楔形端，第一压缩弹簧驱使第一楔形块的楔形端与“>”形槽卡合；所述电池箱上设置“>”形槽的侧壁的上端还设置有“/”形的第一楔形面；
或/且，所述电池箱其它侧壁上设置有“<”形槽，正对“<”形槽的电池腔侧壁上设置有与“<”形槽对应的第二凹槽，第二凹槽内固设有第一压缩弹簧，第一压缩弹簧另一端固设有第二楔形块，第二楔形块远离第一压缩弹簧的一端为“<”形的楔形端，第一压缩弹簧驱使第二楔形块的楔形端与“<”形槽卡合；所述电池箱上设置“<”形槽的侧壁的上端还设置有“\”形的第二楔形面。
优选的：所述第一楔形块、第二楔形块设置有容纳限位块的容纳槽，所述限位块通过伸缩杆与容纳槽底部连接，所述伸缩杆空心且内部固定设置有第二压缩弹簧，第二压缩弹簧驱动伸缩杆伸开；
所述第二凹槽内设置有与限位块相对应的限位槽，所述限位槽内正对电池箱且靠近第一压缩弹簧的侧壁为圆心角小于90°的劣弧面，所述限位块上正对电池箱且靠近第一压缩弹簧的侧壁为圆心角小于90°的劣弧面，限位块侧壁劣弧面的半径小于限位槽侧壁劣弧面的半径。
优选的：所述锁紧装置包括第二锁紧机构，所述第二锁紧机构包括设置在电池箱侧壁上的第三凹槽，所述第三凹槽内固设有第三弹簧，所述电池腔内壁设置有与第三凹槽相对应的第四凹槽，所述第四凹槽内设置有空心的伸缩筒，所述伸缩筒一端连通有液压系统控制的油腔，另一端固设有推块。
优选的：所述汽车底盘上滑动设置有第三电机驱动的支撑板，所述支撑板支撑电池箱，其上表面沿滑动方向设置有与齿轮啮合的齿条；垂直于滑动方向、远离齿条的支撑板侧壁上设置有卡块，所述汽车底盘上设置有与卡块相对应的卡槽。
优选的：所述辅助控制系统设置在汽车上，包括电源控制电路，所述电源控制电路上依次设置有数字式电压表、第一继电器、第二继电器，所述数字式电压表的信号输出端与第一控制器连接，所述第一继电器控制汽车辅助供电线路的开闭，所述第二继电器控制汽车主要供电线路的开闭；换电系统还包括第二控制器，所述第二控制器控制换电装置更换电池，还控制第一电机、第二电机的启闭。
对应的：带有辅助驾驶功能的换电式电动汽车换电方法，包括以下步骤，
A1、汽车进入换电站时检测汽车型号，无人驾驶装置指导汽车驶入相对应的换电平台等候区，等候上一汽车驶出换电区，当前汽车驾驶人员离开汽车；
A2、上一汽车驶出换电区，辅助供电装置与辅助供电线路连接，数字式电压表检测到电压信号并传输给第一控制器，第一控制器控制第一继电器打开、第二继电器关闭；同时，第二控制器控制装载满电池的换电装置进入更换电池的指定区域；
A3、第一控制器控制无人驾驶装置驱动当前汽车进入导轨且驶入换电区段，第一压力传感器检测到压力信号并传输给第二控制器，第二控制器控制第一电机启动，控制第一挡板上升限制汽车前进，第二压力传感器检测到压力信号并传输给第二控制器，第二控制器控制第二电机启动，控制第二挡板上升限制汽车后退；
A4、第一控制器控制支撑板移动打开电池腔，控制电磁铁通电，推动旧电池箱向下移动，第一锁紧机构、第二锁紧机构对旧电池箱的锁紧作用失效，旧电池箱掉落至换电装置上；
A5、第二控制器控制换电装置上升，推动新电池箱上移，第一锁紧机构、第二锁紧机构锁紧新电池箱，支撑板移动关闭电池腔；
A6、第二控制器控制装载亏电池的换电装置移至电池仓换取满电池，且控制装载满电池的另一换电装置移至更换电池的指定区域，同时控制第一挡板和第二挡板下降，第一控制器控制无人驾驶装置工作驱使汽车驶出换电平台，下一汽车驶入换电区段更换电池。
优选的：所述步骤A1中，不同型号的汽车对应不同的换电平台，每个所述换电平台设置有对应不同型号汽车的导轨、电池型号、换电装置更换电池的制定区域。
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
1、本发明在换电站内设置多个换电平台，每个平台对应一种电动汽车型号，每个平台内的导轨位置、换电装置位置及电池型号等固定统一且与汽车型号一一对应，用户只需要根据自身汽车型号进入相应的换电平台更换电池，不需要根据汽车型号调整导轨位置，节省了导轨调整位置的时间；换电装置更换电池的位置固定统一，不需要根据汽车型号重新判断汽车上电池的位置，从而定位换电装置的位置，节省了换电装置重新定位的时间。
2、本发明在换电平台内设置辅助供电装置，辅助供电装置给汽车上的辅助控制系统、用电设备供电且随汽车同速移动，更换电池过程中，系统控制汽车上的无人驾驶装置工作，整个更换过程中能够实现无人自动更换电池，且相比传统的换电平台系统，不需调整导轨位置和更换装置位置，同时不需要驾驶员多次上车、下车，有效提高电池更换效率、节省更换电池时间。
3、本发明的电池安装结构在电池箱顶部设置电磁式锁紧装置机械式锁紧装置，在电池箱侧壁上设置机械式锁紧装置，同时限制了电池箱在电池腔内水平方向、竖直方向的位置，避免车辆行驶过程中由于车身抖动导致的电池箱与电池腔内壁之间的摩擦；设置两种锁紧装置，能够将电池箱更稳定的固定在电池腔内部，况且若其中一种锁紧装置失效时，另一种锁紧装置能够对电池箱起到锁紧作用。
附图说明
图1为本发明的换电平台结构示意图；
图2为本发明的第二锁紧机构一种实施方式结构示意图；
图3为图2中A局部结构示意图；
图4为图2中B局部结构示意图；
图5为图2中C局部结构示意图；
图6为本发明的第二锁紧机构另一种实施方式结构示意图；
图7为图6中D局部结构示意图；
图中：电池箱1、电池腔11、第一锁紧机构2、第一凸块21、电磁铁22、第一凹槽23、垫块24、滚球25；第二凹槽31、第一压缩弹簧32、第一楔形块33、容纳槽34、限位块35、限位槽36、外筒37、内筒38、第二压缩弹簧39；第三凹槽41、第三弹簧42、推块43、第四凹槽44、伸缩筒45、油腔46；支撑板51、卡块52、齿条53、齿轮54、第二滑槽55；汽车底盘6、第一压力传感器61、第一挡板62、第二挡板63、辅助供电装置64、换电装置65。
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，所描述的实施例仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。若未特别指明，实施例中所用的技术手段为本领域技术人员所熟知的常规手段。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
如图1所示，带有辅助驾驶功能的换电式电动汽车换电系统，包括多个换电平台，每个换电平台对应一种汽车型号，汽车进站时根据汽车型号指导汽车进入相对应的换电平台更换电池；每个换电平台包括两个相互平行且用于汽车行驶的导轨，两所述导轨设置有限制车辆行驶轨迹的“凵”形槽，避免车辆行驶方向偏离导轨，保证换电过程的安全，两个导轨之间的距离与相应型号汽车左右两侧车轮间的距离一致，行驶时汽车车轮均位于导轨上，所有进入换电平台的同一型号汽车匀速且同一速度在导轨上行驶，两导轨均包括两斜坡段及设置在两斜坡段之间的换电区段，两换电区段高于地面，两换电区段之间设置有换电装置65，对应型号的汽车无人驾驶至换电区段更换电池，换电装置65的高度低于换电区段导轨的高度，为了让汽车更好的驶入、驶出换电区段，两斜坡段的另一端还设置有水平段，需要说明的是，两斜坡段的倾斜角度为10°-30°；每个换电平台设置至少两个与汽车型号对应的换电装置65，即换电装置65运载的电池型号与汽车型号匹配，换电装置65根据汽车型号提前移动定位至汽车底盘6存放电池的正下方，装载且更换满/亏电池，电池通过锁紧装置设置在汽车底盘6上。
两导轨的上方设置有顶棚，顶棚上设置有能够往复运动的辅助供电装置64，辅助供电装置64包括辅助电源和辅助控制器，辅助电源可以为蓄电池和并联或串联的单体电池，辅助电源的输出插头与汽车上的辅助电源插口相适配，辅助控制器的信号输入/输出端与汽车上的第一控制器连接，如辅助控制器的信号输入/输出管脚与第一控制机器的控制线插口相匹配，第一控制机器的控制线插口为高速/低速CAN总线插口或RS485总线插口；辅助供电装置64给汽车上的辅助控制系统、用电设备供电，能够随汽车同速移动，辅助控制系统辅助汽车无人驾驶至导轨的换电区段更换电池并驶出两导轨。
由于换电装置65提前定位至指定位置等待更换电池，因此必须保证汽车在换电区段的位置固定统一，才能够保证换电装置65刚好位于汽车底盘6存放电池处的正下方，为了实现这一目的，两换电区段均设置有锁停装置，锁停装置包括由第一电机驱动升降的第一挡板62、由第二电机驱动升降的第二挡板63，两第一挡板62、两第二挡板63均沿行驶方向对称设置在导轨上；同一导轨上，第一挡板62与汽车前轮相抵，第二挡板63与汽车后轮相抵；同一导轨上且位于第一挡板62、第二挡板63之间设置有第一压力传感器61，第一压力传感器61靠近第一挡板62设置，第一挡板62上且与车轮接触面上设置有第二压力传感器。
需要说明的是，第一压力传感器61具体设置位置取决于第一挡板62完全升起的时间，也就是说汽车经过第一压力传感器61后继续行驶，直至前轮与第一挡板62接触，这段行驶之间需与第一挡板62完全升起的时间相同；前轮与第一挡板62接触时，第二压力传感器检测到压力型号，第二电机驱动第二挡板63升起，进一步限制汽车在换电区段上的位置。
锁紧装置的具体实施方式是，电池设置在电池箱1内部，汽车底盘6上设置有能够容纳电池箱1、且开口朝下的电池腔11，通过锁紧装置将电池箱1锁紧在汽车底盘6的电池腔11内，锁紧装置包括第一锁紧机构2，第一锁紧机构2包括活动设置在电池箱1上表面的多个第一凸块21，多个第一凸块21为水平面朝上的半球体，汽车底盘6上且位于电池腔11内顶部设置有与第一凸块21相对应、开口朝下的圆形第一凹槽23，第一凹槽23内顶面的半径略大于第一凸块21的半径。第一凹槽23下端固定设置有垫块24，垫块24具有弹性且为圆环，垫块24的内圆周半径小于第一凸块21半径，外圆周半径大于第一凸块21半径，垫块24的外圆周端固定嵌入汽车底盘6内，内圆周端位于第一凹槽23内。需要说明的是，由于垫块24具有弹性，对第一凸块21施加向上的推力，能够将第一凸块21挤压至第一凹槽23内，对第一凸块21施加向下的推力，能够将第一凸块21从第一凹槽23内挤出；同时，第一凸块21位于第一凹槽23内的静止状态时，由于垫块24的内圆周半径小于第一凸块21半径，电池箱1和电池的重力不足以将将第一凸块21从第一凹槽23内挤出。
进一步的，为了保证汽车行驶过程中车身抖动不会致使第一凸块21从第一凹槽23中脱离，同时卸载电池箱1时使第一凸块21从第一凹槽23中脱离，为了实现这一目的，第一凹槽23内顶部设置有电磁铁22，第一凸块21上表面设置有对应于电磁铁22的磁块，需要说明的是，电磁铁22未通电时，电磁铁22与磁铁间具有吸力，保证汽车底盘6对电池箱1的拉力；电磁铁22通电时，电磁铁22与磁铁间具有排斥力，驱使电池箱1向下运动从而使第一凸块21从第一凹槽23中脱离。
第一凸块21与电池箱1上表面间的活动连接结构具体实施方式为，第一凸块21内且位于第一凸块21下部、电池箱1上表面且位于电池箱1内均设置有滚球25，且设置有与滚球25相对应的活动腔，滚球25能够在活动腔内任意滚动，两滚球25之间通过“][”状的连接杆连接，连接杆的直径小于两滚球25的半径，连接杆为圆杆且其两端固定套设有第二凸块，两滚球25内均设置有与第二凸块相对应的第一滑槽，连接杆转动的同时带动第二凸块在第一滑槽内转动。
为了限制电池箱1在电池腔11内水平方向上的位置，锁紧装置包括第二锁紧机构，第一锁紧机构2与第二锁紧机构联合使用将电池箱1锁紧在汽车底盘6上，具体的，第二锁紧机构有两种实施方式。
第二锁紧机构一种实施方式是，第二锁紧机构包括设置在电池箱1一侧壁上的“>”形槽，正对“>”形槽的电池腔11侧壁上设置有第二凹槽31，第二凹槽31内固设有第一压缩弹簧32，第一压缩弹簧32另一端固设有第一楔形块33，第一楔形块33上远离第一压缩弹簧32一端为“>”形的楔形端，第一压缩弹簧32驱使第一楔形块33的楔形端与“>”形槽卡合。为了将电池箱1更好的推入/推出电池腔11，电池箱1一侧壁上端还设置有“/”形的第一楔形面，第一楔形面倾斜的角度与第一楔形块33的楔形端对应“/”形面倾斜的角度一致，同时第一楔形面的长度大于第一楔形块33的楔形端对应“/”形面的长度。
需要说明的是，电池腔11内未放置电池箱1时，第一弹簧处于放松状态，第一楔形块33伸入电池腔11内；装载电池箱1时，换电装置65上升推动电池箱1进入电池腔11的过程中，电池箱1上端的第一楔形面与第一楔形块33对应的“/”形面相接触，电池箱1上升，电池箱1挤压第一楔形块33进入第二凹槽31压缩第一弹簧，电池箱1继续上升直至完全进入电池腔11内，第二楔形块的楔形端与“<”形槽卡合固定。
进一步的，或/且，电池箱1其它侧壁上设置有“<”形槽，正对“<”形槽的电池腔11侧壁上设置有第二凹槽31，第二凹槽31内固设有第一压缩弹簧32，第一压缩弹簧32另一端固设有第二楔形块，第二楔形块上远离第一压缩弹簧32一端为“<”形的楔形端，第一压缩弹簧32驱使第二楔形块的楔形端与“<”形槽卡合。为了将电池箱1更好的推入/推出电池腔11，电池箱1一侧壁上端还设置有“\”形的第二楔形面，第二楔形面倾斜的角度与第二楔形块的楔形端对应“\”形面倾斜的角度一致，同时第二楔形面的长度大于第二楔形块的楔形端对应“\”形面的长度。
需要说明的是，电池腔11内未放置电池箱1时，第一弹簧处于放松状态，第二楔形块伸入电池腔11内；装载电池箱1时，换电装置65上升推动电池箱1进入电池腔11的过程中，电池箱1上端的第二楔形面与第二楔形块对应的“\”形面相接触，电池箱1上升，电池箱1挤压第二楔形块进入第二凹槽31压缩第一弹簧，电池箱1继续上升直至完全进入电池腔11内，第二楔形块的楔形端与“<”形槽卡合固定。
进一步的，电池腔11内未放置电池箱1，第一弹簧处于自然状态时，为了防止第一楔形块33、第二楔形块伸入电池箱1的部分过长，从而影响将电池箱1推入电池腔11内，为了实现这一目的，第一楔形块33、第二楔形块设置有容纳限位块35的容纳槽34，限位块35通过伸缩杆与容纳槽34底部连接，伸缩杆包括空心的内筒38和空心的外筒37，内筒38能够在外筒37内上下滑动，为了避免内筒38滑出外筒37，伸缩杆处于完全伸开状态时，内筒38与外筒37的连接处均设置有挡块，内筒38上的挡块与外筒37上的挡块相抵，防止内筒38滑出外筒37。外筒37部分固定嵌入限位块35内部，内筒38与容纳槽34底部固定连接，伸缩杆内部固定设置有第二压缩弹簧39，第二压缩弹簧39一端与内筒38底部固定连接，另一端与外筒37顶部固定连接。应当理解的是，伸缩杆处于完全收缩状态时，内筒38位于外筒37内部，限位块35完全位于容纳槽34内。
进一步的，第二凹槽31内设置有与限位块35相对应的限位槽36，伸缩杆处于完全伸开状态时，第二压缩弹簧39处于压缩状态，限位槽36容纳限位块35；限位槽36内正对电池箱1且靠近第一压缩弹簧32的侧壁为圆心角小于90°的劣弧面，限位块35上正对电池箱1且靠近第一压缩弹簧32的侧壁为圆心角小于90°的劣弧面，限位块35侧壁劣弧面的半径小于限位槽36侧壁劣弧面的半径。
应当理解的是，电池腔11内未放置电池箱1时，第二压缩弹簧39处于压缩状态，伸缩杆完全伸开，限位块35位于限位槽36内，第一楔形块33、第二楔形块伸入电池箱1；装载/卸载电池箱1时，电池箱1上升/下移时，第一楔形块33、第二楔形块与电池箱1侧壁接触，挤压第一楔形块33、第二楔形块逐渐进入第二凹槽31，在伸缩杆的作用下，限位块35逐渐推入容纳槽34内，装载/卸载电池箱1完成时，伸缩杆完全伸开，限位块35位于限位槽36内，第二压缩弹簧39处于压缩状态。
第二锁紧机构另一种实施方式是，第二锁紧机构包括设置在电池箱1侧壁上的第三凹槽41，第三凹槽41内固设有第三弹簧42，电池腔11内设置有与第三凹槽41相对应的第四凹槽44，第四凹槽44内设置有空心的伸缩筒45，伸缩筒45一端连通有液压系统控制的油腔46，另一端固设有推块43。液压系统的液体能够进入伸缩筒45，驱动伸缩筒45伸开。应当理解的是，电池箱1未装入电池腔11时，第三弹簧42处于自然状态；电池箱1装入电池腔11内时，液压系统启动，伸缩筒45逐渐伸开，推动推块43向第三凹槽41内移动，直至伸缩筒45完全伸开，第三弹簧42处于压缩状态；卸载电池箱1时，液压系统关闭，处于压缩状态的第三弹簧42推动推块43离开第三凹槽41，伸缩筒45收缩，直至完全离开第三凹槽41，第三弹簧42处于自然状态。
进一步的，汽车底盘6上还滑动设置有第三电机驱动的支撑板51，支撑板51支撑电池箱1，支撑板51上表面沿滑动方向设置有与齿轮54啮合的齿条53，汽车底盘6上设置有与支撑板51适配的第二滑槽55，支撑板51在第三电机的驱动作用下能够在第二滑槽55内滑动；垂直于滑动方向、远离齿条53的支撑板51侧壁上设置有卡块52，汽车底盘6上设置有与卡块52相对应的卡槽。应当理解的是，支撑板51相当于电池腔11的一个自动门，避免其它杂质进入电池腔11内，同时对电池箱1有一定的支撑作用。
进一步的，辅助控制系统设置在汽车上，包括电源控制电路、第一控制器，电源控制电路上依次设置有数字式电压表、第一继电器、第二继电器，数字式电压表的信号输出端与第一控制器连接，第一继电器控制汽车辅助供电线路的开闭，第二继电器控制汽车主要供电线路的开闭；辅助供电线路与无人驾驶装置、第三电机、液压系统、电磁铁22电性连接，主要供电线路与动力电池、无人驾驶装置电性连接；第一控制器与第一继电器、第二继电器、无人驾驶装置、第三电机、液压系统、电磁铁22电性连接；换电平台内设置有第二控制器，第二控制器与第一电机、第二电机、辅助供电装置64、压力传感器、换电装置65无线或电性连接，所述第二控制器控制换电装置更换电池，还控制第一电机、第二电机的启闭。
带有辅助驾驶功能的换电式电动汽车换电方法，包括以下步骤：
A1、汽车进入换电站时检测汽车型号，无人驾驶装置指导汽车驶入相对应的换电平台等候区，等候上一汽车驶出换电区，当前汽车驾驶人员离开汽车；
A2、上一汽车驶出换电区，辅助供电装置64与辅助供电线路连接，数字式电压表检测到电压信号并传输给第一控制器，第一控制器控制第一继电器打开、第二继电器关闭；同时，第二控制器控制装载满电池的换电装置65进入更换电池的指定区域；
A3、第一控制器控制无人驾驶装置驱动当前汽车进入导轨且驶入换电区段，第一压力传感器61检测到压力信号并传输给第二控制器，第二控制器控制第一电机启动，控制第一挡板62上升限制汽车前进，第二压力传感器检测到压力信号并传输给第二控制器，第二控制器控制第二电机启动，控制第二挡板63上升限制汽车后退；
A4、第一控制器控制支撑板51移动打开电池腔11，控制电磁铁22通电，推动旧电池箱1向下移动，第一锁紧机构2、第二锁紧机构对旧电池箱1的锁紧作用失效，旧电池箱1掉落至换电装置65上；
A5、第二控制器控制换电装置65上升，推动新电池箱1上移，第一锁紧机构2、第二锁紧机构锁紧新电池箱1，支撑板51移动关闭电池腔11；
A6、第二控制器控制装载亏电池的换电装置65移至电池仓换取满电池，且控制装载满电池的另一换电装置65移至更换电池的指定区域，同时控制第一挡板62和第二挡板63下降，第一控制器控制无人驾驶装置工作驱使汽车驶出换电平台，下一汽车驶入换电区段更换电池。
需要说明的是，步骤A4和A5中的换电装置65属于同一个换电装置，在该过程中换电装置不移动，也就是说需要卸载亏电池时，换电装置65待装亏电池的机构正对汽车底盘电池腔正下方，当亏电池卸载完毕需要装载满电池时，换电装置65装载满电池的机构正对汽车底盘电池腔正下方，实现这一过程具体实施方式可以是，换电装置上设置有第四电机驱动旋转的顶板，顶板包括装载亏电池的第一顶板、装载满电池的第二顶板，第一顶板和第二顶板之间固定连接在同一水平面上且对称分布，第一顶板和第二顶板连接处的中间位置与第四电机输出轴固定连接，第四电机输出轴转动，从而旋转第一顶板和第二顶板，互换第一顶板和第二顶板在左右两侧的位置。
进一步的，步骤A1中，不同型号的汽车对应不同的换电平台，每个换电平台设置有对应不同型号汽车的导轨、电池型号、换电装置65更换电池的制定区域。
以上所述的实施例仅是对本发明的优选方式进行描述，并非对本发明的范围进行限定，在不脱离本发明设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本发明的技术方案做出的各种变形、变型、修改、替换，均应落入本发明权利要求书确定的保护范围内。

Claims (10)

1.带有辅助驾驶功能的换电式电动汽车换电系统，其特征在于：包括多个换电平台，每个所述换电平台对应一种汽车型号，包括两个相互平行的导轨，两所述导轨设置有限制车辆行驶轨迹的“凵”形槽，两所述导轨间的距离与相应型号汽车车轮间距离一致，两所述导轨均设置有高于地面的换电区段；每个换电平台设置至少两个与汽车型号对应的换电装置(65)，所述换电装置(65)装载且更换满/亏电池，位于两所述换电区段间统一、固定位置；电池设置在电池箱(1)内，汽车底盘(6)上设置有容纳电池箱(1)的电池腔(11)，通过锁紧装置将电池箱(1)固定在汽车底盘(6)上；两所述导轨上方设置有往复运动的辅助供电装置(64)，所述辅助供电装置(64)给汽车上的辅助控制系统、用电设备供电且随汽车同速移动。
2.根据权利要求1所述的带有辅助驾驶功能的换电式电动汽车换电系统，其特征在于：两所述换电区段均设置有锁停装置，所述锁停装置包括分别由第一电机、第二电机驱动升降的第一挡板(62)、第二挡板(63)，第一挡板(62)、第二挡板(63)均沿行驶方向对称设置在两所述导轨上；同一导轨，第一挡板(62)与汽车前轮相抵，第二挡板(63)与汽车后轮相抵；同一导轨上且位于第一挡板(62)、第二挡板(63)之间设置有第一压力传感器(61)，第一挡板(62)上且与车轮接触面上设置有第二压力传感器。
3.根据权利要求1所述的带有辅助驾驶功能的换电式电动汽车换电系统，其特征在于：所述锁紧装置包括第一锁紧机构(2)，所述第一锁紧机构(2)包括活动设置在电池箱(1)上表面的多个第一凸块(21)，多个所述第一凸块(21)为水平面朝上的半球体，所述电池腔(11)顶部设置有与第一凸块(21)相对应、开口朝下的第一凹槽(23)，第一凹槽(23)的半径略大于第一凸块(21)半径；
所述第一凹槽(23)下端设置有垫块(24)，所述垫块(24)具有弹性且为圆环状，其内圆周半径小于第一凸块(21)半径，外圆周半径大于第一凸块(21)半径，外圆周端固定嵌入汽车底盘(6)内，内圆周端位于第一凹槽(23)内；
所述第一凹槽(23)内顶部设置有电磁铁(22)，第一凸块(21)上表面设置有对应于电磁铁(22)的磁块，电磁铁(22)通电后与磁铁间产生排斥力，驱使电池箱(1)向下运动使第一凸块(21)脱离第一凹槽(23)。
4.根据权利要求3所述的带有辅助驾驶功能的换电式电动汽车换电系统，其特征在于：所述锁紧装置包括第二锁紧机构，所述第二锁紧机构包括设置在电池箱(1)一侧壁上的“>”形槽，正对“>”形槽的电池腔(11)侧壁上设置有与“>”形槽对应的第二凹槽(31)，第二凹槽(31)内固设有第一压缩弹簧(32)，第一压缩弹簧(32)另一端固设有第一楔形块(33)，第一楔形块(33)远离第一压缩弹簧(32)的一端为“>”形的楔形端，第一压缩弹簧(32)驱使第一楔形块(33)的楔形端与“>”形槽卡合；所述电池箱上设置“>”形槽的侧壁的上端还设置有“/”形的第一楔形面；
或/且，所述电池箱其它侧壁上设置有“<”形槽，正对“<”形槽的电池腔侧壁上设置有与“<”形槽对应的第二凹槽(31)，第二凹槽(31)内固设有第一压缩弹簧(32)，第一压缩弹簧(32)另一端固设有第二楔形块，第二楔形块远离第一压缩弹簧(32)的一端为“<”形的楔形端，第一压缩弹簧(32)驱使第二楔形块的楔形端与“<”形槽卡合；所述电池箱上设置“<”形槽的侧壁的上端还设置有“\”形的第二楔形面。
5.根据权利要求4所述的带有辅助驾驶功能的换电式电动汽车换电系统，其特征在于：所述第一楔形块(33)、第二楔形块设置有容纳限位块(35)的容纳槽(34)，所述限位块(35)通过伸缩杆与容纳槽(34)底部连接，所述伸缩杆空心且内部固定设置有第二压缩弹簧(39)，第二压缩弹簧(39)驱动伸缩杆伸开；
所述第二凹槽(31)内设置有与限位块(35)相对应的限位槽(36)，所述限位槽(36)内正对电池箱(1)且靠近第一压缩弹簧(32)的侧壁为圆心角小于90°的劣弧面，所述限位块(35)上正对电池箱(1)且靠近第一压缩弹簧(32)的侧壁为圆心角小于90°的劣弧面，限位块(35)侧壁劣弧面的半径小于限位槽(36)侧壁劣弧面的半径。
6.根据权利要求3所述的带有辅助驾驶功能的换电式电动汽车换电系统，其特征在于：所述锁紧装置包括第二锁紧机构，所述第二锁紧机构包括设置在电池箱(1)侧壁上的第三凹槽(41)，所述第三凹槽(41)内固设有第三弹簧(42)，所述电池腔(11)内壁设置有与第三凹槽(41)相对应的第四凹槽(44)，所述第四凹槽(44)内设置有空心的伸缩筒(45)，所述伸缩筒(45)一端连通有液压系统控制的油腔(46)，另一端固设有推块(43)。
7.根据权利要求1所述的带有辅助驾驶功能的换电式电动汽车换电系统，其特征在于：所述汽车底盘(6)上滑动设置有第三电机驱动的支撑板(51)，所述支撑板(51)支撑电池箱，其上表面沿滑动方向设置有与齿轮(54)啮合的齿条(53)；垂直于滑动方向、远离齿条(53)的支撑板(51)侧壁上设置有卡块(52)，所述汽车底盘(6)上设置有与卡块(52)相对应的卡槽。
8.根据权利要求1所述的带有辅助驾驶功能的换电式电动汽车换电系统，其特征在于：所述辅助控制系统设置在汽车上，包括电源控制电路，所述电源控制电路上依次设置有数字式电压表、第一继电器、第二继电器，所述数字式电压表的信号输出端与第一控制器连接，所述第一继电器控制汽车辅助供电线路的开闭，所述第二继电器控制汽车主要供电线路的开闭；换电系统还包括第二控制器，所述第二控制器控制换电装置更换电池，还控制第一电机、第二电机的启闭。
9.权利要求1-8任意一项所述的带有辅助驾驶功能的换电式电动汽车换电方法，其特征在于：包括以下步骤，
A1、汽车进入换电站时检测汽车型号，无人驾驶装置指导汽车驶入相对应的换电平台等候区，等候上一汽车驶出换电区，当前汽车驾驶人员离开汽车；
A2、上一汽车驶出换电区，辅助供电装置与辅助供电线路连接，数字式电压表检测到电压信号并传输给第一控制器，第一控制器控制第一继电器打开、第二继电器关闭；同时，第二控制器控制装载满电池的换电装置进入更换电池的指定区域；
A3、第一控制器控制无人驾驶装置驱动当前汽车进入导轨且驶入换电区段，第一压力传感器检测到压力信号并传输给第二控制器，第二控制器控制第一电机启动，控制第一挡板上升限制汽车前进，第二压力传感器检测到压力信号并传输给第二控制器，第二控制器控制第二电机启动，控制第二挡板上升限制汽车后退；
A4、第一控制器控制支撑板移动打开电池腔，控制电磁铁通电，推动旧电池箱向下移动，第一锁紧机构、第二锁紧机构对旧电池箱的锁紧作用失效，旧电池箱掉落至换电装置上；
A5、第二控制器控制换电装置上升，推动新电池箱上移，第一锁紧机构、第二锁紧机构锁紧新电池箱，支撑板移动关闭电池腔；
A6、第二控制器控制装载亏电池的换电装置移至电池仓换取满电池，且控制装载满电池的另一换电装置移至更换电池的指定区域，同时控制第一挡板和第二挡板下降，第一控制器控制无人驾驶装置工作驱使汽车驶出换电平台，下一汽车驶入换电区段更换电池。
10.根据权利要求9所述的带有辅功能助驾驶的换电式电动汽车换电方法，其特征在于：所述步骤A1中，不同型号的汽车对应不同的换电平台，每个所述换电平台设置有对应不同型号汽车的导轨、电池型号、换电装置更换电池的制定区域。
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