CN112959916A - 一种用于换电站的车辆定位装置及定位方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于换电站的车辆定位装置及定位方法，装置包括底座，所述底座上设有基座和定位组件，所述定位组件用于在驾驶方向上定位车辆轮胎，所述定位组件包括支撑座、支撑板和调节机构，所述基座和所述支撑座相对设置，所述基座表面和所述支撑板呈V型槽设置，所述支撑板和所述支撑座转动连接，所述调节机构用于调整所述支撑板位置，所述基座和所述支撑板上分别设有一组辊筒组，两组所述辊筒组并排设置，两组所述辊筒组呈V型设置用于承载车辆轮胎。通过设置基座表面和支撑板构成可变角度的V型槽，实现车辆快速定位，节约了换电时间；解决了现有技术中车辆易开过换电站，或者车辆驶入位置不准确，导致换电时间长、用户体验差的问题。

Description

一种用于换电站的车辆定位装置及定位方法

技术领域

本发明涉及换电站技术领域，尤其涉及一种用于换电站的车辆定位装置及定位方法。

背景技术

电动汽车动力电池的电力补给方式一般分为带车插充和更换电池两种方式，其中插充方式有慢充和快充两种模式。采用插充方式，存在如下缺陷：1、电池的初期投资成本较大，在一定程度上阻碍了电动汽车的普及；2、充电时间太长，至少要2～4小时，与普通汽车的加油相比，电动汽车补给能源所花费的时间太长，非常不便捷，远远不能满足人们的需要。而采用更换电池的方式可以有效避免插充方式存在的问题，而快充模式对电池会有较大损伤，导致缩短电池的使用寿命。而采用更换电池的方式可以在很短的时间完成电动汽车的电能补给，并且不会对动力电池的使用寿命造成影响，因此，采用更换电池的方式成为目前更受欢迎的电动汽车电能补充的方法。

进行电池更换时，首先需要将电动汽车驾驶至换电平台上的目标位置，使得换电小车位于车辆底盘电池包的下方，再利用举升机构举升换电小车以使换电小车适用于具有不同底盘高度的车辆，如果车辆在换电平台上未驶入目标区域，则换电小车无法对电池包进行准确的更换操作。现有技术中，将车辆行驶至目标区域的定位方式基本靠驾驶员的主观判断实现，很容易将汽车开过换电位置，对驾驶员的驾驶经验要求极高，如果驶入位置不准确，则需要驾驶员对车辆位置进行多次调整，直至准确换电位置，造成车辆定位时间长，导致用户体验较差，同时，也严重影响了车辆的换电效率。

因此，需要提供一种快速实现车辆定位并且可以调整车辆位置的定位装置来解决上述技术问题。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种用于换电站的车辆定位装置。解决了现有技术中车辆易开过换电站，或者车辆驶入位置不准确，导致换电时间长、用户体验差的问题。

本发明的技术效果通过如下实现的：

一种用于换电站的车辆定位装置，包括底座，所述底座上设有基座和定位组件，所述定位组件用于在驾驶方向上定位车辆轮胎，所述定位组件包括支撑座、支撑板和调节机构，所述支撑板位于所述支撑座上方，所述支撑板和所述支撑座转动连接，所述调节机构用于调整所述支撑板位置，所述基座和所述支撑座相对设置，所述基座表面和所述支撑板呈V型槽设置，所述基座和所述支撑板上分别设有一组辊筒组，两组所述辊筒组并排设置，两组所述辊筒组呈V型设置，两组所述辊筒组用于承载车辆轮胎。通过设置基座表面和支撑板构成可变角度的V型槽结构，调整V型槽角度，使得有效阻挡车辆越过，防止驾驶员开过换电站，快速实现了形式方向上车辆的定位，节约了换电时间。通过设置基座表面和支撑板构成可变角度的V型槽结构，使得可以根据不同轴距通过支撑板转动调整车辆位置完成定位，满足了不同轴距的电动汽车的需求，可以广泛应用。

进一步地，所述调节机构包括推拉杆和调节块，所述推拉杆设置为可伸缩结构用于调节所述调节块在垂直方向上的高度，所述调节块设于所述支撑板下方，所述调整块用于支撑所述支撑板。

进一步地，所述调节块设于所述支撑座内，所述调节块底部和所述支撑座固定连接，所述调节块设置为通过伸缩改变高度调整所述支撑板位置。通过推拉杆和调节块配合，使得支撑板转动，从而实现不同轴距车辆在不同位置的定位，结构简单，成本低。

进一步地，还包括对中机构，所述对中机构用于在垂直于驾驶方向上定位车辆轮胎。

进一步地，所述对中机构包括推臂、轮胎推动部和导轨，所述轮胎推动部和所述推臂固定连接，所述轮胎推动部用于在垂直于驾驶方向上推动所述车辆轮胎。

进一步地，所述导轨设于所述底座上，所述导轨设于所述基座和所述支撑座外侧，所述推臂滑动连接在所述导轨上。

进一步地，还包括控制单元，调节机构包括推拉杆和调节块，所述推拉杆设置为可伸缩结构用于调节所述调节块在垂直方向上的位置，所述推拉杆和所述推臂分别和所述控制单元连接。

进一步地，所述辊筒组包括多个并排设置的辊筒单元。

另外，还提供一种车辆定位方法，所述方法基于上述述的用于换电站的车辆定位装置实现的，其特征在于，所述方法包括：

获取目标车辆信息，所述目标车辆信息为在换电站驶入处采集到的车辆信息；

根据所述目标车辆信息确定所述目标车辆；

根据所述目标车辆得到所述目标车辆的轴距信息；

根据所述目标车辆的轴距信息调节所述支撑板和所述支撑座之间的角度；

以使得所述目标车辆驶入调节后的所述V型槽结构，实现X向定位；

进一步地，所述目标车辆驶入调节后的所述V型槽结构，实现X向定位，之后包括：

判断所述目标车辆位置和所述换电站换电位置之间Y向偏移量；

所述用于换电站的车辆定位装置包括对中机构，所述对中机构根据所述Y向偏移量将所述目标车辆推动至设定位置，实现Y向定位；

所述目标车辆开始换电，同时，所述支撑板回到初始位置；

所述目标车辆换电完成，驶离换电站。

如上所述，本发明具有如下有益效果：

1)通过设置支撑板转动连接在支撑座上，使得在调节机构的作用下支撑板和基座表面构成可变角度的V型槽结构，当支撑板向上转动时，V型槽结构的角度变小，车辆爬坡高度增加，从而有效阻挡车辆越过，防止驾驶员开过换电站，快速实现了形式方向上车辆的定位，节约了换电时间。

2)通过设置基座表面和支撑板构成可变角度的V型槽结构，使得可以灵活调整V型槽的角度，通过支撑板转动角度不同为不同轴距的车辆调整车辆位置，实现车辆在X向的定位，满足了不同轴距的电动汽车的需求，可以广泛应用。

3)通过推拉杆和调节块配合，使得支撑板转动，从而实现不同轴距车辆在不同位置的定位，结构简单，成本低。

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，还能够根据这些附图获得其它附图。

图1为本申请实施例用于换电站的车辆定位装置的结构示意图；

图2为本申请实施例图1中支撑板位于第一位置时车辆定位装置的侧视图；

图3为本申请实施例图1中支撑板位于第二位置时车辆定位装置的侧视图；

图4为本申请实施例图1中车辆定位装置的应用场景示意图；

图5为本申请实施例用于换电站的车辆定位方法的流程图。

其中，图中附图标记对应为：

底座1、基座2、定位组件3、支撑座31、支撑板32、调节机构33、推拉杆331、调节块332、辊筒组4、辊筒单元41、对中机构5、推臂51、轮胎推动部52、导轨53。

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。

实施例1：

如图1-4所示，一种用于换电站的车辆定位装置，包括底座1，底座1为四个，底座1上设有基座2和定位组件3，定位组件3用于实现车辆轮胎在X向上的定位，X向为车辆行驶方向，四个定位组件3分别对车辆的四个轮胎进行X向定位，定位组件3包括支撑座31、支撑板32和调节机构33，基座2和支撑座31相对设置，基座2表面和支撑板32呈V型槽设置，通过V型槽的设计可以实现车辆轮胎在X向的定位，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，保证车辆轮胎完全嵌入所述V型槽中，支撑板32和支撑座31转动连接，调节机构33用于调整支撑板32位置，支撑座31可以是但不限于凹型槽结构，基座2和支撑座31可以通过但不限于螺栓、螺钉等方式固定在底座1上。通过基座表面和支撑板构成可变角度的V型槽结构，通过支撑板从第一位置转动至第二位置，支撑板位于第一位置时，支撑板接触支撑座，支撑板由支撑座支撑；支撑板位于第二位置时，此时支撑板不接触支撑座，支撑板靠调节机构支撑，第二位置为系统识别车辆信息后，根据车辆轴距确定的换电位置。不同车辆的轴距不同，根据要进行换电车辆的轴距，同时调整左上、右上两个定位组件的支撑板，或者同时调整左下、右下两个定位组件的支撑板，或者同时调节四个支撑板但左上、右上两个定位组件的支撑板和左下、右下两个定位组件的支撑板的调节幅度不同，即可调整车辆在X向上的位置，实现X向定位，满足了不同轴距的电动汽车的需求，可以广泛应用。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向定位的基座和支撑座构成的任何结构形式均在本申请所要求保护的范围内。在一些其他实施例中，可设置四个基座和四个定位组件位于同一底座上。在一些其他的实施例中，车辆定位装置可以由前、后两个定位组件构成，位于前面定位组件的支撑板和位于后面定位组件的支撑板呈V型槽设置，当位于前面定位组件的支撑板位置调高后，同时搭配位于后面定位组件的支撑板位置调低，相对比于本实施例中通过单独调节一个支撑板的位置去调节不同轴距车辆的换电位置，可调整幅度变大，并且调节时间变短，方便调整轴距具有更大差别的不同车辆的换电位置，并且有效节约了换电时间。

本实施例中，调节机构33包括推拉杆331和调节块332，推拉杆331设置为可伸缩结构用于调节调节块332在垂直方向上的位置，推拉杆331为电动推杆，用于通过电力装置控制其推拉运动，调节块332设于支撑板32下方，调节块332底部固定在支撑座31内侧底部上，调整块332用于支撑支撑板32，调节块332设置为通过伸缩改变高度调整支撑板32位置，调整块332可以是但不限于圆柱结构，所述圆柱结构包括内柱和外柱，内柱设于外柱内部，内柱和外柱可滑动连接，在推拉杆331的作用下，内柱可上下伸缩，内柱和外柱的长度之和大于默认状态下在圆柱中心轴方向上外柱底部到支撑板32的距离，默认状态为支撑板32接触支撑座31状态时。基座2和支撑板32上分别设有一组辊筒组4，两组辊筒组4并排设置，两组辊筒组4呈V型设置，两组辊筒组4用于承载车辆轮胎，辊筒组4包括多个并排设置的辊筒单元41，所述辊筒单元41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41保持预设间距，使得所述辊筒单元41滚动时不会受到相邻的其他辊筒单元41的影响。基座表面和支撑板构成可变角度的V型槽结构，车辆轮胎位于V型槽内，按照驾驶方向，轮胎前半部分位于支撑板的辊筒组上，轮胎后半部分位于基座的辊筒组上，即从基座到支撑座的方向为驾驶方向，通过推拉杆控制调节块高度变高，从而支撑板顺时针转动，使得有效阻挡车辆越过，防止驾驶员开过换电站，快速实现了形式方向上车辆的定位，节约了换电时间。在一些其他实施例中，推拉杆还可以设置为手动推拉杆等其他结构形式，能实现本说明书所申明的通过推拉杆伸缩改变调整支撑板位置，实现对车辆轮胎X向定位的任何结构形式均在本申请所要求保护的范围内。

本实施例中，还包括对中机构5，对中机构5用于实现车辆轮胎在Y向上的定位，Y向为垂直于车辆行驶方向，对中机构5包括推臂51、轮胎推动部52和导轨53，轮胎推动部52和推臂51固定连接，轮胎推动部52用于在垂直于驾驶方向上推动车辆轮胎，导轨53设于底座1上，导轨53设于基座2和支撑座31外侧，推臂51滑动连接在导轨53上，导轨53为双排导轨，提高了推臂51在导轨53上滑动的稳定性。在四个对中机构通过各自的轮胎推动部分别作用于四个车辆轮胎，将车辆在在垂直于驾驶方向上定位在指定位置，即实现Y向定位。

本实施例中，车辆轮胎位于辊筒组4上，辊筒单元41的中心轴方向和车辆驾驶方向一致，由于车辆轮胎和辊筒组之间是滑动摩擦，因此可以通过很小的动力就能实现车辆轮胎在辊筒组上的滑动，进而实现车辆Y向定位。在一些其他实施例中，还可以在辊筒单元的表面设置润滑层，降低车辆轮胎和辊筒单元之间的摩擦力，提高定位的精准度和效率。

本实施例中，还包括控制单元，调节机构33包括推拉杆331和调节块332，推拉杆331设置为可伸缩结构用于调节调节块332在垂直方向上的位置，推拉杆331和推臂51分别和控制单元连接。控制单元包括驱动单元，所述驱动单元作为动力输出源为推拉杆和推臂的移动提供动力，进而调节车辆轮胎的位置，完成车辆的X向和Y向定位。

在一些其他实施例中，所述车辆定位装置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所述驱动单元工作。

需要说明的是，上述所述调节机构33是设置在车辆轮胎的外侧进行Y向位置调整定位，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Y向位置调整，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。所述车辆轮胎在X向上由两侧，分为外侧和内侧，所述外侧为远离车辆中心轴的一侧，所述内侧为靠近车辆中心轴的一侧。

定位装置工作原理：

1)系统设别车辆，根据不同车辆的轴距，调节推拉杆长度，支撑板转动至设定位置，实现调整V型槽结构；

2)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型槽中，并以嵌入的方式沿行驶方向固定在V型槽的连个辊筒组之间，实现车辆X向定位；

3)四个轮胎的对中机构的轮胎推动部同时从轮胎外侧向内侧移动，同时接触轮胎并且推动轮胎滑动至Y向上指定位置，实现车辆Y向定位；

4)车辆定位完毕，进行更换电池作业，同时支撑板回到初始位置；

5)换电完成后车辆驶离换电平台。

如图5所示，一种车辆定位方法，所述方法基于实施例1中的用于换电站的车辆定位装置实现的，所述方法包括：

S100:获取目标车辆信息，所述目标车辆信息为在换电站驶入处采集到的车辆信息；

S200:根据所述目标车辆信息确定所述目标车辆；

S300:根据所述目标车辆得到所述目标车辆的轴距信息；

S400:根据所述目标车辆的轴距信息调节所述支撑板32和所述支撑座31之间的角度；

所述目标车辆驶入调节后的所述V型槽结构，实现X向定位；

进一步地，所述目标车辆驶入调节后的所述V型槽结构，实现X向定位，之后包括：

判断所述目标车辆位置和所述换电站换电位置之间Y向偏移量；

所述用于换电站的车辆定位装置包括对中机构5，所述对中机构5根据所述Y向偏移量将所述目标车辆推动至设定位置，实现Y向定位；通过车辆轮胎实现X向和Y向定位，使得可以快速为所述车辆进行换电。

所述目标车辆开始换电，同时，所述支撑板32回到初始位置；初始位置由本领域技术人员设定。

所述目标车辆换电完成，驶离换电站。

如上所述，本发明具有如下有益效果：

1)通过设置支撑板转动连接在支撑座上，使得在调节机构的作用下支撑板和基座表面构成可变角度的V型槽结构，当支撑板向上转动时，V型槽结构的角度变小，车辆爬坡高度增加，从而有效阻挡车辆越过，防止驾驶员开过换电站，快速实现了形式方向上车辆的定位，节约了换电时间。

2)通过设置基座表面和支撑板构成可变角度的V型槽结构，使得可以灵活调整V型槽的角度，通过支撑板转动角度不同为不同轴距的车辆调整车辆位置，实现车辆在X向的定位，满足了不同轴距的电动汽车的需求，可以广泛应用。

3)通过推拉杆和调节块配合，使得支撑板转动，从而实现不同轴距车辆在不同位置的定位，结构简单，成本低。

在本文中，所涉及的前、后、上、下等方位词是以附图中零部件位于图中以及零部件相互之间的位置来定义的，只是为了表达技术方案的清楚及方便。应当理解，所述方位词的使用不应限制本申请请求保护的范围。

在不冲突的情况下，本文中上述实施例及实施例中的特征能够相互结合。

以上所揭露的仅为本发明一种较佳实施例而已，当然不能以此来限定本发明之权利范围，因此依本发明权利要求所作的等同变化，仍属本发明所涵盖的范围。

Claims (10)

1.一种用于换电站的车辆定位装置，其特征在于，包括底座(1)，所述底座(1)上设有基座(2)和定位组件(3)，所述定位组件(3)用于在驾驶方向上定位车辆轮胎，所述定位组件(3)包括支撑座(31)、支撑板(32)和调节机构(33)，所述支撑板(32)位于所述支撑座(31)上方，所述支撑板(32)和所述支撑座(31)转动连接，所述调节机构(33)用于调整所述支撑板(32)位置，所述基座(2)和所述支撑座(31)相对设置，所述基座(2)表面和所述支撑板(32)呈V型槽设置，所述基座(2)和所述支撑板(32)上分别设有一组辊筒组(4)，两组所述辊筒组(4)并排设置，两组所述辊筒组(4)呈V型设置，两组所述辊筒组(4)用于承载车辆轮胎。

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，所述调节机构(33)包括推拉杆(331)和调节块(332)，所述推拉杆(331)设置为可伸缩结构用于调节所述调节块(332)在垂直方向上的高度，所述调节块(332)设于所述支撑板(32)下方，所述调整块用于支撑所述支撑板(32)。

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，所述调节块(332)设于所述支撑座(31)内，所述调节块(332)底部和所述支撑座(31)固定连接，所述调节块(332)设置为通过伸缩改变高度调整所述支撑板(32)位置。

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，还包括对中机构(5)，所述对中机构(5)用于在垂直于驾驶方向上定位车辆轮胎。

5.根据权利要求4所述的用于换电站的车辆定位装置，其特征在于，所述对中机构(5)包括推臂(51)、轮胎推动部(52)和导轨(53)，所述轮胎推动部(52)和所述推臂(51)固定连接，所述轮胎推动部(52)用于在垂直于驾驶方向上推动所述车辆轮胎。

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，所述导轨(53)设于所述底座(1)上，所述导轨(53)设于所述基座(2)和所述支撑座(31)外侧，所述推臂(51)滑动连接在所述导轨(53)上。

7.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，还包括控制单元，调节机构(33)包括推拉杆(331)和调节块(332)，所述推拉杆(331)设置为可伸缩结构用于调节所述调节块(332)在垂直方向上的位置，所述推拉杆(331)和所述推臂(51)分别和所述控制单元连接。

8.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，所述辊筒组(4)包括多个并排设置的辊筒单元(41)。

9.一种车辆定位方法，所述方法基于如权利1-8任一项所述的用于换电站的车辆定位装置实现的，其特征在于，所述方法包括：

获取目标车辆信息，所述目标车辆信息为在换电站驶入处采集到的车辆信息；

根据所述目标车辆信息确定所述目标车辆；

根据所述目标车辆得到所述目标车辆的轴距信息；

根据所述目标车辆的轴距信息调节所述支撑板(32)和所述支撑座(31)之间的角度；

以使得所述目标车辆驶入调节后的所述V型槽结构，实现X向定位。

10.根据权利要求9所述的定位方法，其特征在于，所述目标车辆驶入调节后的所述V型槽结构，实现X向定位，之后包括：

判断所述目标车辆位置和所述换电站换电位置之间Y向偏移量；

所述用于换电站的车辆定位装置包括对中机构(5)，所述对中机构(5)根据所述Y向偏移量将所述目标车辆推动至设定位置，实现Y向定位。

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