CN113829941B - 高精度的车辆换电系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种高精度的车辆换电系统，所述高精度的车辆换电系统包括：电池定位装置，被配置为沿预设方向扫描位于换电区内的车辆，以获取所述车辆对应的被扫描面的扫描信息；控制装置和换电装置，所述控制装置与所述电池定位装置及所述换电装置通讯连接，所述控制装置被配置为根据所述扫描信息确定所述车辆中待换电池的位置信息，并根据所述位置信息生成控制信息；所述换电装置被配置为根据所述控制信息贴合所述待换电池以进行换电操作；其中，所述位置信息包括所述待换电池在所述换电区内的位置及所述被扫描面与对应的所述预设方向的偏移角度。本发明能够提高车辆换电的成功率。

Description

高精度的车辆换电系统
技术领域
本发明实施例涉及电动汽车换电技术领域，尤其涉及一种高精度的车辆换电系统。
背景技术
电动汽车，如电动化的传统重卡对实现降碳减排意义重大，因而电动化的传统重卡在现代社会中应用越来越广泛。
电动化的传统重卡的电池箱体积与重量均较大，换电操作较为不易；传统的人工换电操作费事费力；而现有的自动化换电操作中，由于驾驶员驾驶习惯不同，车辆摆放位置不能完全统一，导致待换电重卡中电池箱的位置相对于行车吊具不能完全吻合，导致换电操作成功率较低，甚至有可能损坏电池箱。
发明内容
本发明提供一种高精度的车辆换电系统，以提高换电操作的成功率，降低电池箱损坏的概率。
本发明实施例提供了一种高精度的车辆换电系统，所述高精度的车辆换电系统包括：
电池定位装置，被配置为沿预设方向扫描位于换电区内的车辆，以获取所述车辆对应的被扫描面的扫描信息；
控制装置和换电装置，所述控制装置与所述电池定位装置及所述换电装置通讯连接，所述控制装置被配置为根据所述扫描信息确定所述车辆中待换电池的位置信息，并根据所述位置信息生成控制信息；所述换电装置被配置为根据所述控制信息贴合所述待换电池以进行换电操作；其中，所述位置信息包括所述待换电池在所述换电区内的位置及所述被扫描面与对应的所述预设方向的偏移角度。
可选地，所述电池定位装置包括激光测距仪，所述扫描信息包括所述激光测距仪的位置以及对应的与被扫描面之间的距离；所述预设方向为所述车辆的行进方向以及所述车辆的高度方向；且所述待换电池在所述预设方向为所述车辆的前进方向时的被扫描面与所述预设方向为所述车辆的高度方向时的被扫描面相邻。
可选地，所述控制装置根据所述扫描信息确定所述车辆中待换电池的位置信息包括：
确定所述激光测距仪的预设位置范围，其中，在所述预设位置范围中，所述激光测距仪在当前位置与所述被扫描面的距离同在下一位置或前一位置与被扫描面之间的距离的差值小于或等于预设差值；
根据所述激光测距仪在所述预设位置范围中起始位置时与所述被扫描面之间的距离及所述激光测距仪在所述预设位置范围中结束位置时与所述被扫描面之间的距离确定所述待换电池在所述换电区内的位置；
根据所述激光测距仪在所述预设位置范围中起始位置时与所述被扫描面之间的距离、所述激光测距仪在所述预设位置范围中结束位置时与所述被扫描面之间的距离、所述控制装置中存储的所述待换电池对应被扫描面的长度以及第一预设公式确定所述偏移角度；所述第一预设公式为
Figure BDA0003279142960000021
其中，k为所述偏移角度，b为所述激光测距仪在所述预设位置范围中起始位置时与所述被扫描面之间的距离，a为所述激光测距仪在所述预设位置范围中结束位置时与所述被扫描面之间的距离，l为所述控制装置中存储的所述待换电池对应被扫描面的长度。
可选地，所述换电装置包括行车吊具，所述行车吊具根据所述控制信息调整所述行车吊具的位置并调整所述行车吊具的第一缆绳与第二缆绳之间的放置长度差；其中，所述第一缆绳与所述第二缆绳之间的放置长度差由第二预设公式确定，所述第二预设公式为：
Figure BDA0003279142960000031
其中，α为预设方向为所述车辆的高度方向时对应的偏移角度，h为第一缆绳与第二缆绳之间的放置长度差，w为第一缆绳与第二缆绳之间的距离。
可选地，所述行车吊具被配置为在吊起所述待换电池时，先将所述第一缆绳与所述第二缆绳中放置长度较长的缆绳起升。
可选地，所述行车吊具还被配置为在将所述待换电池与所述车辆分离后，配置所述第一缆绳与所述第二缆绳的放置长度相同。
可选地，所述换电装置还包括PLC控制器、读码头、编码尺、编码器、智能行车大车、智能行车小车以及起重机；
所述PLC控制器与所述控制装置通讯连接，用于接收所述控制信息；
所述读码头与所述PLC控制器电连接，用于控制所述编码尺编码以控制所述智能行车大车及所述智能行车小车的位置；其中，所述智能行车大车及所述智能行车小车限定所述行车吊具的位置；
所述编码器与所述PLC控制器电连接，用于控制所述起重机起吊所述行车吊具的高度。
可选地，所述高精度的车辆换电系统形成有电池区域，所述电池区域内设置有多个电池底托，至少一个电池底托为空闲，且至少一个电池底托上放置有电池箱；
所述换电装置被配置为将所述待换电池放置于空闲的电池底托，并将其中一个电池箱放置于所述车辆上。
可选地，所述高精度的车辆换电系统还包括车辆引导装置，所述车辆引导装置用于引导所述车辆停放于所述换电区。
可选地，所述控制装置还被配置为将所述偏移角度与预设角度比较，若所述偏移角度大于预设角度，则输出重新停放车辆的信号。
本发明实施例的技术方案，采用的高精度的车辆换电系统包括：电池定位装置，被配置为沿预设方向扫描位于换电区内的车辆，以获取车辆对应的被扫描面的扫描信息；控制装置和换电装置，控制装置与电池定位装置及换电装置通讯连接，控制装置被配置为根据扫描信息确定车辆中待换电池的位置信息，并根据位置信息生成控制信息；换电装置被配置为根据控制信息贴合待换电池以进行换电操作；其中，位置信息包括待换电池在换电区内的位置及被扫描面与对应的预设方向的偏移角度。将待换电池的偏移角度考虑到换电操作中，根据偏移角度控制换电装置的位置，从而能够保证换电装置与待换电池高度贴合，在提取待换电池时，不会损坏待换电池的充电接口，提高换电成功率以及换电操作的安全性。
附图说明
图1为本发明实施例提供的一种高精度的车辆换电系统的电路结构示意图；
图2为预设方向为车辆的行进方向时测量位置信息的原理图；
图3为预设方向为车辆的行进方向时测量位置信息的原理图；
图4为本发明实施例提供的又一种高精度的车辆换电系统的电路结构示意图；
图5为本发明实施例提供的一种高精度的车辆换电系统的整体结构示意图；
图6为本发明实施例提供的高精度的车辆换电系统换电操作的流程图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，而非对本发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部结构。
图1为本发明实施例提供的一种高精度的车辆换电系统的电路结构示意图，参考图1，高精度的车辆换电系统包括：电池定位装置1，被配置为沿预设方向扫描位于换电区内的车辆，以获取车辆对应的被扫描面的扫描信息；控制装置2和换电装置3，控制装置2与电池定位装置1及换电装置3通讯连接，控制装置2被配置为根据扫描信息确定车辆中待换电池的位置信息，并根据位置信息生成控制信息，换电装置3被配置为根据控制信息贴合待换电池以进行换电操作；其中，位置信息包括待换电池在换电区内的位置及被扫描面与对应的预设方向的偏移角度。
具体地，车辆例如为电动化的重卡，电动化的重卡的电池(即待换电池)设置于重卡的车头与车斗之间，换电操作也即利用换电装置3将待换电池从车辆上取下，并利用换电装置3将一块新的电池重新装上；若换电装置3与待换电池之间的贴合度较差，在将待换电池从车辆上提起的过程中，由于采用物理外力拉拽，可能会造成充电连接接头损坏，待换电池变形，从而可能出现安全隐患；在本实施例中，可利用电池定位装置1获取待换电池的扫描信息，并发送给控制装置2，需要说明的是，电池定位装置1沿固定的方向扫描，车辆被扫描到的面此时为被扫描面，例如电池定位装置1沿车辆的车头到车尾方向扫描时，被扫描面为车辆的侧面；控制装置2例如可以是站控装置，控制装置2能够根据获取到的扫描信息计算出待换电池在换电区内的位置信息，由于该位置信息包含待换电池的在换电区内的位置(例如待换电池的各个端点的实际位置)以及待换电池的被扫描面与对应的预设方向的偏移角度，控制装置2能够精确的控制换电装置3的位置，并控制换电装置3根据偏移角度做适应性的调整，如进行适应性的倾斜等，从而能够使得换电装置3与待换电池高度贴合，进而在提取待换电池时，不会损坏待换电池的充电接口，提高换电成功率以及换电操作的安全性。同时还能够降低生产及运营成本。
本实施例的技术方案，采用的高精度的车辆换电系统包括：电池定位装置，被配置为沿预设方向扫描位于换电区内的车辆，以获取车辆对应的被扫描面的扫描信息；控制装置和换电装置，控制装置与电池定位装置及换电装置通讯连接，控制装置被配置为根据扫描信息确定车辆中待换电池的位置信息，并根据位置信息生成控制信息；换电装置被配置为根据控制信息贴合待换电池以进行换电操作；其中，位置信息包括待换电池在换电区内的位置及被扫描面与对应的预设方向的偏移角度。将待换电池的偏移角度考虑到换电操作中，根据偏移角度控制换电装置的位置，从而能够保证换电装置与待换电池高度贴合，在提取待换电池时，不会损坏待换电池的充电接口，提高换电成功率以及换电操作的安全性。
可选地，电池定位装置包括激光测距仪；扫描信息包括激光测距仪的位置以及对应的与被扫描面之间的距离；预设方向为车辆的行进方向以及车辆的高度方向；且待换电池在预设方向为车辆的前进方向时的被扫描面与预设方向为车辆的高度方向时的被扫描面相邻。
具体地，图2为预设方向为车辆的行进方向时测量位置信息的原理图，参考图2，定义相互垂直的第一方向X以及第二方向Y，且换电区的两个相对的边界(BD1、BD2)均与第二方向Y平行，预设方向为第二方向时，电池定位装置1沿第二方向移动，例如可沿换电区的边界BD2移动，此时电池定位装置1扫描车辆4的侧面，也即车辆的被扫描面此时为车辆的侧面，车辆的行进方向为第二方向Y，也即驾驶员停车标准时车辆4的车头41指向车尾43的方向会与第二方向Y平行，但是由于驾驶员的驾驶习惯不同，在车辆4停放好后，车辆4相对于第二方向Y会有一定的偏移角度，可设置为第一偏移角度θ，第一偏移角度θ可通过激光测距仪的位置以及对应的被扫描面(此时被扫描面为待换电池朝向边界BD2的一面)之间的距离来确定，具体求解过程将在后续进行说明；图3为预设方向为车辆的行进方向时测量位置信息的原理图，参考图3，由于电动化的重卡由于自重以及载重均较大，很可能因为车头或者车斗偏重而导致车辆重心偏移，进而导致待换电池发生前倾或者后倾的现象，也即图3中待换电池42相对于第三方向Z的偏移角度，可设置为第二偏移角度α，其中，第三方向Z为车辆的高度方向，第三方向Z与第二方向Y以及第一方向X均垂直；第二偏移角度α可通过激光测距仪的位置以及对应的被扫描面(此时被扫描面为待换电池朝向车斗或者朝向车头的一面)之间的距离来确定，具体的求解过程将在后续进行说明。本实施例中，将待换电池42相对于第二方向Y以及第三方向Z的偏移角度均考虑到换电操作中去，能够使得换电装置与待换电池高度贴合，在提取待换电池时，不会损坏待换电池的充电接口，提高换电成功率以及换电操作的安全性。
可选地，控制装置根据扫描信息确定车辆中待换电池的位置信息包括：
确定激光测距仪的预设位置范围，其中，在预设位置范围中，激光测距仪在当前位置与被扫描面的距离同在下一位置与被扫描面之间的距离的差值小于或等于预设差值；
根据激光测距仪在预设位置范围中起始位置时与被扫描面之间的距离及激光测距仪在预设位置范围中结束位置时与被扫描面之间的距离来确定待换电池在换电区内的位置；
根据激光测距仪在预设位置范围中起始位置时与被扫描面之间的距离、激光测距仪在预设位置范围中结束位置时与被扫描面之间的距离、控制装置中存储的待换电池对应被扫描面的长度以及第一预设公式确定偏移角度；第一预设公式为
Figure BDA0003279142960000081
其中，k为偏移角度，b为激光测距仪在预设位置范围中起始位置时与被扫描面之间的距离，a为激光测距仪在预设位置范围中结束位置时与被扫描面之间的距离，l为控制装置中存储的待换电池对应被扫描面的长度。
具体地，如图2所示，车辆的各个面平整度较差，而待换电池42的各个面平整度较高，当激光测距仪在沿着第二方向Y均匀扫描时，若激光扫描仪在当前位置时测得的与对应的被扫描面之间的距离与前一位置或下一位置时与对应的被扫描面之间的距离之差小于或等于预设差值，说明扫描到较为平整的面上，可判断出此时已扫描到待换电池上，激光测距仪继续沿第二方向Y进行扫描，当在当前位置时测得的与被扫描面之间的距离同上一位置时与被扫描面之间的距离大于预设差值时，表明当前位置已不再扫描到待换电池上，此时可控制激光测距仪停止扫描；根据激光测距仪的位置以及对应的与被扫描面之间的距离即可初步定位出待换电池的位置；且控制装置中预先存储有待换电池的参数，如待换电池的尺寸，当车辆进入换电区后，控制装置能够调取该车辆中待换电池的参数，例如待换电池的参数与车辆的车牌相匹配，控制装置可识别车辆的车牌进而调取待换电池的参数；如图2所示，预设位置范围中起始位置时激光测距仪与被扫描面之间的距离为b，结束位置时距离为a，通过调取待换电池42对应该被扫描面的长度l，此时为L，通过三角函数计算即可得到第一偏移角度θ的值，也即此时
Figure BDA0003279142960000091
如图3所述，可按照同样的方法计算出第二偏移角度α，此时待换电池42对应的被扫描面的长度为H，则/>
Figure BDA0003279142960000092
也即在本实施例中，通过激光测距仪与控制装置即可很方便的计算出车辆的偏移角度，便于后续对换电装置进行控制。需要说明的是，在获取激光测距仪的预设位置范围的长度(激光测距仪在起始位置时与在结束位置时之间的长度)后，还可与控制装置中预先存储的对应的被扫描面的长度进行比较，若相差过大，则表明可能存在扫描错误，也即未扫描到完整的待换电池的情况，此时可重新进行扫描，或者调整在换电区内的位置后再重新进行扫描。预设差值例如可以是2毫米，预设差值可以根据待换电池的平整度进行设置，在其它一些实施方式中，预设差值也可以是其他值。需要说明的是，激光测距仪可包括两个，一个用于沿车辆的行进方向进行扫描，另一个用于沿车辆的高度方向进行扫描。
可选地，继续参考图3，换电装置包括行车吊具5，行车吊具5根据控制信息调整行车吊具5的位置并调整行车吊具5的第一缆绳与第二缆绳之间的放置长度差；其中，第一缆绳与第二缆绳之间的放置长度差由第二预设公式确定，第二预设公式为
Figure BDA0003279142960000101
其中，α为预设方向为所述车辆的高度方向时对应的偏移角度，h为第一缆绳与第二缆绳之间的放置长度差，w为第一缆绳与第二缆绳之间的距离。
具体地，行车吊具5前后可分别包含多个相对的缆绳，本实施例以其中一对缆绳为例说明，第一缆绳51和第二缆绳52相对，第一缆绳51和第二缆绳52之间的距离w已知，并且第一三角形53和第二三角形54相似，则有
Figure BDA0003279142960000102
其中，h等于h1-h2，h1为第一缆绳51的放置长度，h2为第二缆绳52的放置长度，本实施例中，通过精确控制第一缆绳51和第二缆绳52放置长度差，从而使得第一缆绳51和第二缆绳52均与待换电池42高度贴合，在提取待换电池时，不会损坏待换电池的充电接口，提高换电成功率以及换电操作的安全性。需要说明的是，高精度的车辆换电系统还可设置有接近开关，接近开关用于判断行车吊具是否与待换电池贴合完成。
可选地，继续参考图3，行车吊具5被配置为在吊起待换电池42时，先将第一缆绳51和第二缆绳52中放置长度较长的缆绳起升。
具体地，当第一缆绳51和第二缆绳52与待换电池42贴合后，即可开始进行起升待换电池42的操作，在起升时，先缓慢将第一缆绳51和第二缆绳52中放置长度较长的缆绳起升，本实施例也即先将第一缆绳51起升，从而最大程度的减少对连接器的磨损，防止运输中待换电池的摇摆，保证使用寿命和行车安全。
可选地，行车吊具5还被配置为在将待换电池与车辆分离后，配置第一缆绳与第二缆绳的放置长度相同。
具体地，行车吊具需要将待换电池先起升到一定的高度，再将待换电池由换电区水平移动到其它区域(如电池区域)，当待换电池与车辆脱离后，也即待换电池与车辆之间的连接均断开后，即可开始将第一缆绳与第二缆绳的放置长度调整为相同，如可再放置一部分放置长度较短的缆绳(本实施例为第二缆绳)的长度，在重力的作用下，待换电池自动调平，从而便于将待换电池放置到电池区域。
可选地，图4为本发明实施例提供的又一种高精度的车辆换电系统的电路结构示意图，参考图4，换电装置还包括PLC控制器31、读码头32、编码尺33、编码器34、智能行车大车(未示出)、智能行车小车(未示出)以及起重机35；PLC控制器与控制装置通讯连接，用于接收控制信息；读码头32与PLC控制器31电连接，用于控制编码尺33编码以控制智能行车打车及智能行车小车的位置；其中，智能行车打车及智能行车小车限定行车吊具的位置；编码器34与PLC控制器31电连接，用于控制起重机35起吊行车吊具的高度。
具体地，电池定位装置为激光测距仪21，激光测距仪21与控制装置1通过以太网实现通讯连接，PLC控制器31与控制装置1也通过以太网实现通讯连接；读码头32可读取PLC控制器31的指令，并进一步通过编码尺33对智能行车大车在第一方向X的位移以及智能行车小车在第二方向Y的位移进行控制，从而控制行车吊具在水平方向上的位置；随后由起重机35将行车吊具贴合待换电池，由编码器34输出待换电池的起降高度，最终实现精准调运。
可选地，图5为本发明实施例提供的一种高精度的车辆换电系统的整体结构示意图，参考图5，高精度的车辆换电系统形成有电池区域6，电池区域6内设置有多个电池底托61，至少一个电池底托为空闲，且至少一个电池底托上放置有电池箱；换电装置被配置为将待换电池放置于空闲的电池底托，并将其中一个电池箱放置于车辆上。
具体地，本实施例中示例性地示出了电池区域6中包含8个电池底托61，其中虚线形式的电池底托为空闲状态，而其余电池底托上均放置有电池箱，该电池箱的电量可为满电量，空闲的电池底托可以用来放置换下来的待换电池，将待换电池放置在空闲的电池底托上之后可以对该待换电池进行充电。需要说明的是，电池区域中空闲的电池底托的数量以及放置有电池箱的电池底托的数量不作具体限制。
可选地，高精度的车辆换电系统还包括车辆引导装置，车辆引导装置用于引导车辆放于换电区。
具体地，车辆引导装置例如可以是车载的引导装置，或者车辆外部独立的引导装置，能够引导车辆在换电区内尽可能与第二方向Y平行地停车，将车辆正确停放在换电区，如车头指向车尾的方向与第二方向Y之间的夹角尽可能小，便于后续进行待换电池位置以及偏移角度的测量。车辆引导装置可以包括语音或显示提示装置，从而通过语音或显示屏提示，引导驾驶员完成空挡、驻车制动以及切换电源等操作。
可选地，控制装置还被配置为将偏移角度与预设角度比较，若偏移角度大于预设角度，则输出重新停放车辆的信号。
具体地，若偏移角度过大，换电装置与待换电池的贴合程度不高，将会极大地增加换电操作的难度，增加待换电池的充电接头损坏的概率。示例性地可设置第一偏移角度的最大值为3.49度，第二偏移角度的最大值为5.42度，只有当第一偏移角度和第二偏移角度均未操作最大值时，控制装置才生成控制信号，控制换电装置进行换电操作。
以下结合图6对本发明的换电过程进行说明，图6为本发明实施例提供的高精度的车辆换电系统换电操作的流程图，首先执行步骤701，车辆驶入换电区，根据车辆引导装置停车制动；随后执行步骤702，测量待换电池在换电区内的位置及被扫描面与对应的预设方向的偏移角度；也即测量第一偏移角度与第二偏移角度；随后执行步骤703，偏移角度是否未超过预设角度；若是，则执行步骤704，若否，则重新执行步骤701，其中，步骤704为执行换电操作。
注意，上述仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本发明不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本发明进行了较为详细的说明，但是本发明不仅仅限于以上实施例，在不脱离本发明构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本发明的范围由所附的权利要求范围决定。

Claims (8)

1.一种高精度的车辆换电系统，其特征在于，所述高精度的车辆换电系统包括：
电池定位装置，被配置为沿预设方向扫描位于换电区内的车辆，以获取所述车辆对应的被扫描面的扫描信息；所述预设方向为所述车辆的行进方向以及所述车辆的高度方向；
控制装置和换电装置，所述控制装置与所述电池定位装置及所述换电装置通讯连接，所述控制装置被配置为根据所述扫描信息确定所述车辆中待换电池的位置信息，并根据所述位置信息生成控制信息；所述换电装置被配置为根据所述控制信息贴合所述待换电池以进行换电操作；其中，所述位置信息包括所述待换电池在所述换电区内的位置及所述被扫描面与对应的所述预设方向的偏移角度；
所述电池定位装置包括激光测距仪，所述扫描信息包括所述激光测距仪的位置以及对应的与被扫描面之间的距离；所述待换电池在所述预设方向为所述车辆的前进方向时的被扫描面与所述预设方向为所述车辆的高度方向时的被扫描面相邻；
所述控制装置根据所述扫描信息确定所述车辆中待换电池的位置信息包括：
确定所述激光测距仪的预设位置范围，其中，在所述预设位置范围中，所述激光测距仪在当前位置与所述被扫描面的距离同在下一位置或前一位置与被扫描面之间的距离的差值小于或等于预设差值；
根据所述激光测距仪在所述预设位置范围中起始位置时与所述被扫描面之间的距离及所述激光测距仪在所述预设位置范围中结束位置时与所述被扫描面之间的距离确定所述待换电池在所述换电区内的位置；
根据所述激光测距仪在所述预设位置范围中起始位置时与所述被扫描面之间的距离、所述激光测距仪在所述预设位置范围中结束位置时与所述被扫描面之间的距离、所述控制装置中存储的所述待换电池对应被扫描面的长度以及第一预设公式确定所述偏移角度；所述第一预设公式为
Figure QLYQS_1
；其中，k为所述偏移角度，b为所述激光测距仪在所述预设位置范围中起始位置时与所述被扫描面之间的距离，a为所述激光测距仪在所述预设位置范围中结束位置时与所述被扫描面之间的距离，l为所述控制装置中存储的所述待换电池对应被扫描面的长度。
2.根据权利要求1所述的高精度的车辆换电系统，其特征在于，所述换电装置包括行车吊具，所述行车吊具根据所述控制信息调整所述行车吊具的位置并调整所述行车吊具的第一缆绳与第二缆绳之间的放置长度差；其中，所述第一缆绳与所述第二缆绳之间的放置长度差由第二预设公式确定，所述第二预设公式为：
Figure QLYQS_2
；
其中，α为预设方向为所述车辆的高度方向时对应的偏移角度，h为第一缆绳与第二缆绳之间的放置长度差，w为第一缆绳与第二缆绳之间的距离。
3.根据权利要求2所述的高精度的车辆换电系统，其特征在于，所述行车吊具被配置为在吊起所述待换电池时，先将所述第一缆绳与所述第二缆绳中放置长度较长的缆绳起升。
4.根据权利要求3所述的高精度的车辆换电系统，其特征在于，所述行车吊具还被配置为在将所述待换电池与所述车辆分离后，配置所述第一缆绳与所述第二缆绳的放置长度相同。
5.根据权利要求2所述的高精度的车辆换电系统，其特征在于，所述换电装置还包括PLC控制器、读码头、编码尺、编码器、智能行车大车、智能行车小车以及起重机；
所述PLC控制器与所述控制装置通讯连接，用于接收所述控制信息；
所述读码头与所述PLC控制器电连接，用于控制所述编码尺编码以控制所述智能行车大车及所述智能行车小车的位置；其中，所述智能行车大车及所述智能行车小车限定所述行车吊具的位置；
所述编码器与所述PLC控制器电连接，用于控制所述起重机起吊所述行车吊具的高度。
6.根据权利要求1所述的高精度的车辆换电系统，其特征在于，所述高精度的车辆换电系统形成有电池区域，所述电池区域内设置有多个电池底托，至少一个电池底托为空闲，且至少一个电池底托上放置有电池箱；
所述换电装置被配置为将所述待换电池放置于空闲的电池底托，并将其中一个电池箱放置于所述车辆上。
7.根据权利要求1所述的高精度的车辆换电系统，其特征在于，所述高精度的车辆换电系统还包括车辆引导装置，所述车辆引导装置用于引导所述车辆停放于所述换电区。
8.根据权利要求7所述的高精度的车辆换电系统，其特征在于，所述控制装置还被配置为将所述偏移角度与预设角度比较，若所述偏移角度大于预设角度，则输出重新停放车辆的信号。
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Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114954120B (zh) * 2022-06-28 2024-08-30 南京能瑞电力科技有限公司 一种换电站及其工作方法
CN116354242B (zh) * 2023-05-25 2023-09-22 北京玖行智研交通科技有限公司 一种换电电池箱吊装方法及换电站
CN116424279B (zh) * 2023-06-13 2023-11-10 宁德时代新能源科技股份有限公司 一种姿态调整方法、姿态调整装置、控制设备及存储介质
CN116749827B (zh) * 2023-08-24 2023-11-10 北京玖行智研交通科技有限公司 一种新能源车辆换电引导及定位方法及装置
CN117922502B (zh) * 2024-03-20 2024-06-28 北京玖行智研交通科技有限公司 一种电池箱吊装方法及装置

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107305372A (zh) * 2016-04-25 2017-10-31 韩磊 云计算网络架构的远程监控的电动汽车能源监控和更换网
CN112356648A (zh) * 2020-11-12 2021-02-12 北京特种机械研究所 一种用于更换搬运机器人电池的agv及方法

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9586471B2 (en) * 2013-04-26 2017-03-07 Carla R. Gillett Robotic omniwheel
CN106585576B (zh) * 2016-11-15 2018-12-21 西安航天精密机电研究所 基于运动控制器的大巴车自动换电池方法
US20200010214A1 (en) * 2018-04-27 2020-01-09 Royce Newcomb Portable landing and take-off pad for an unmanned air aerial vehicle
CN109515400B (zh) * 2018-10-24 2022-03-25 蔚来(安徽)控股有限公司 定位机构和换电系统
CN113291193B (zh) * 2021-04-06 2022-09-27 浙江吉利控股集团有限公司 一种车辆定位换电方法、装置、系统及存储介质

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107305372A (zh) * 2016-04-25 2017-10-31 韩磊 云计算网络架构的远程监控的电动汽车能源监控和更换网
CN112356648A (zh) * 2020-11-12 2021-02-12 北京特种机械研究所 一种用于更换搬运机器人电池的agv及方法

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