CN213771163U - 电池转运设备及其升降定位装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种电池转运设备的升降定位装置，电池转运设备用于从电池架取放电池包，电池架包括矩阵排列的多个电池仓位，每一个电池仓位上分别设有对应的定位模块；升降定位装置包括：定位检测模块，被配置为响应于检测到定位模块，生成定位信号，定位信号用于指示将电池转运设备的轿厢上升或下降至定位模块对应的目标电池仓位的位置。本实用新型通过识别分别设置于不同的电池仓位上的定位模块，在轿厢的升降过程中，准确快速地将轿厢定位至需要取放电池包的目标电池仓位的高度上，从而提升了定位效率和精度。

Description

电池转运设备及其升降定位装置

技术领域

本实用新型涉及电动汽车换电领域，尤其涉及一种电池转运设备及其升降定位装置。

背景技术

随着社会发展以及科技进步，电动汽车越来越受到消费者的欢迎，目前的电动汽车的换电方式主要包括直充式和快换式两种。快换式需要借助换电站来实现电池包的快速更换，电池转运设备取出电动汽车中的电池包放置到电池仓位进行充电，或者将电池仓位中的电池包放入电动汽车中。

每个换电站会容纳多个电池包，电池转运设备在取放电池包的过程中，需要快速准确地定位至对应的电池仓位，尤其是沿着竖直方向需要定位至对应层数的电池仓位，即电池转运设备的轿厢需要沿着高度方向进行升降移动以定位至对应的电池仓位的高度。

目前，现有的电池转运设备一般采用识别设置于电池仓位上的定位件的方式驱动轿厢的升降移动。例如，申请公布号为CN109849862A的专利公开了一种电池安放定位系统，通过设置在轿厢侧面的相机实现轿厢沿框架的上下移动过程中的定位，使轿厢定位在电池架的预定层上。

申请公布号为CN110887437A的专利公开了一种电池仓的定位方法及定位系统，先通过电池转运设备快速行驶以使定位元件作用于参照对象，实现对电池仓进行粗定位，然后再通过使得电池转运设备反向移动以使定位元件逐渐靠近参照对象，直至定位元件与参照对象之间沿电动汽车的行驶方向的距离位于误差允许的范围内，实现电池转运设备与电动汽车的电池仓的精定位。

以上两个现有的定位方案，都是基于视觉拍摄图像并与标准图像进行比对，并在位置调整后实现定位。然而，将现有的方案应用到电池转运设备中进行高度方向的定位时，为了进行图像拍摄，轿厢必须被设置为暂停状态，导致影响升降移动，而且对电池架所在空间的亮度有较高要求，导致电池转运效率低下，定位过程耗时长，操作繁琐，影响操作准确性。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是为了克服现有技术中电池仓位的高度方向定位操作效率低且准确性低的缺陷，提供一种电池转运设备及其升降定位装置。

本实用新型是通过下述技术方案来解决上述技术问题：

一种电池转运设备的升降定位装置，所述电池转运设备用于从电池架取放电池包，所述电池架包括矩阵排列的多个电池仓位，每一个所述电池仓位上分别设有对应的定位模块；

所述升降定位装置包括：

定位检测模块，被配置为响应于检测到所述定位模块，生成定位信号，所述定位信号用于指示将所述电池转运设备的轿厢上升或下降至所述定位模块对应的目标电池仓位的位置。

在本方案中，通过识别分别设置于不同的电池仓位上的定位模块，在轿厢的升降过程中，准确快速地将轿厢定位至需要取放电池包的目标电池仓位的高度上，从而提升了电池转运设备的定位效率和精度。

可选地，所述定位检测模块包括图像采集模块，所述图像采集模块设置于所述轿厢上；

所述图像采集模块被配置为对所述电池架的位置进行图像采集以获取电池架图像，所述定位检测模块被配置为响应于从所述电池架图像中检测到所述定位模块的图像，生成所述定位信号。

在本方案中，通过图像采集模块实时获取电池架图像，利用图像识别方式检测出电池架图像中的不同形状的定位模块，以生成相应的定位信号，从而提升了电池转运设备的定位效率和精度。

可选地，所述定位检测模块被配置为响应于从所述电池架图像中检测到所述定位模块的图像，根据所述电池架图像和参考电池架图像生成所述定位信号，所述参考电池架图像为所述轿厢位于所述定位模块对应的目标电池仓位的位置时所述图像采集模块采集的参考图像。

在本方案中，所述定位检测模块可以通过与参考电池架图像的比较，生成相应的定位信号，不仅可以实现高度方向上的定位控制，还可以进一步提升高度方向上的定位精度。

可选地，所述图像采集模块为视觉相机，所述定位模块为定位标记。

在本方案中，通过视觉相机来识别不同形状的定位标记，在轿厢的升降过程中，准确快速地将轿厢定位至需要取放电池包的目标电池仓位的高度上，从而有效地防止了出现定位混淆的情况，进而提升了电池转运设备的定位效率和精度。

可选地，所述定位标记包括涂有荧光物质的定位标记。

在本方案中，利用涂有荧光物质的定位标记，可以进一步提升识别定位标记的精度和效率，而且能够在阴暗的环境下容易捕捉到定位标记。

可选地，所述图像采集模块为红外相机，所述定位模块为红外识别定位标记。

在本方案中，通过红外相机来识别不同形状的红外识别定位标记，在轿厢的升降过程中，不会受到环境因素的影响，能够准确快速地将轿厢定位至需要取放电池包的目标电池仓位的高度上，从而可以进一步提升识别定位标记的精度和效率。

可选地，所述升降定位装置还包括图像采集位置调整机构；

所述图像采集模块可拆卸地设置于所述图像采集位置调整机构上；

所述图像采集位置调整机构用于调整所述图像采集模块的图像采集位置，并且将图像采集位置信息发送至所述定位检测模块。

在本方案中，通过图像采集位置调整机构能够实时调整图像采集模块的图像采集位置，从而在轿厢移动过程中，也能够有效地排除因抖动产生的不利影响，从而进一步提升了电池转运设备的定位效率和精度。

可选地，至少一部分所述定位模块的形状相互不同，不同形状的所述定位模块用于表征不同的电池仓位，或，每一个所述定位模块的形状均不同。

在本方案中，通过识别分别设置于不同的电池仓位上的不同形状的定位模块，在轿厢的升降过程中，准确快速地将轿厢定位至需要取放电池包的目标电池仓位的高度上，从而有效地防止了出现定位混淆的情况，进而提升了电池转运设备的定位效率和精度。

另外，通过将每一个定位模块的形状设计为不同，从而更有效地区分不同层数或不同高度上的电池仓位，可以进一步提升了电池转运设备的定位效率和精度。

可选地，所述电池转运设备被设置为在相对设置的两个所述电池架之间移动，所述电池转运设备包括轿厢以及设置在所述轿厢内并且被设置为可朝向相对的两个所述电池仓位伸缩移动的电池包取放机构，

所述定位检测模块的数量至少为两个，分别设置在所述轿厢的两侧以与所述电池转运设备两侧的所述电池仓位进行定位。

在本方案中，通过相对设置的至少两个定位检测模块来有效地识别相对的两个电池架上不同的电池仓位，无需调整位置，就能够有效地实现两侧位置上不同电池仓位的定位，从而提升了电池转运设备的定位便捷性。

一种电池转运设备，所述电池转运设备包括如上述的电池转运设备的升降定位装置。

在本方案中，通过识别分别设置于不同的电池仓位上的不同形状的定位模块，在轿厢的升降过程中，准确快速地将轿厢定位至需要取放电池包的目标电池仓位的高度上，从而有效地防止了出现定位混淆的情况，进而提升了电池转运设备的定位效率和精度。

在符合本领域常识的基础上，所述各优选条件，可任意组合，即得本实用新型各较佳实施例。

本实用新型的积极进步效果在于：

本实用新型提供的电池转运设备及其升降定位装置，通过识别分别设置于不同的电池仓位上的定位模块，在轿厢的升降过程中，准确快速地将轿厢定位至需要取放电池包的目标电池仓位的高度上，从而提升了电池转运设备的定位效率和精度。

附图说明

在结合以下附图阅读本公开的实施例的详细描述之后，能够更好地理解本实用新型的所述特征和优点。在附图中，各组件不一定是按比例绘制，并且具有类似的相关特性或特征的组件可能具有相同或相近的附图标记。

图1为根据本实用新型一实施例的电池转运设备的立体结构示意图。

图2为根据本实用新型一实施例的电池转运设备的升降定位装置的模块示意图。

图3为根据本实用新型一实施例的电池架上不同形状定位模块的示意图。

图4为根据本实用新型另一实施例的电池转运设备的升降定位装置的模块示意图。

具体实施方式

下面通过实施例的方式进一步说明本实用新型，但并不因此将本实用新型限制在所述的实施例范围之中。

如图1所示，本实施例提供一种电池转运设备，电池转运设备包括电池转运设备的升降定位装置、用于承载电池包的轿厢21、用于取放电池包的电池包取放机构及沿着电池转运设备的高度方向设置的升降导向机构22，轿厢21用于沿着升降导向机构22进行升降，电池包取放机构设置于轿厢21内。

具体地，作为一实施例，如图2所示，升降定位装置主要包括定位检测模块11及图像采集位置调整机构12，定位检测模块11主要包括图像采集模块，图像采集模块设置于轿厢2的纵梁或其他位置上，并且在取放电池包时朝向电池架。

在本实施例中，图像采集模块可以为视觉相机111，但并不具体限定图像采集模块的类型及数量，均可根据实际需求进行相应的调整。

如图3所示，电池转运设备用于从电池架3取放电池包(图中未示出)，电池架主要包括沿着水平方向和垂直方向矩阵排列的多个电池仓位31，每一个电池仓位31上分别设有对应的定位模块，在本实施例中，定位模块可以为用于被视觉相机识别的定位标记。

定位检测模块11被配置为响应于检测到定位模块，生成定位信号，定位信号用于指示升降导向机构22以驱动轿厢21上升或下降至定位模块对应的目标电池仓位31的位置。

在本实施例中，通过识别分别设置于不同的电池仓位31上的不同形状的定位模块，在轿厢21的升降过程中，准确快速地将轿厢21定位至需要取放电池包的目标电池仓位31的高度上，从而有效地防止了出现定位混淆的情况，进而提升了电池转运设备的定位效率和精度。

其中，至少一部分定位模块的形状相互不同，不同形状的定位模块用于表征不同的电池仓位。在本实施例中，通过视觉相机111来识别不同形状的定位标记，有效地防止了出现定位混淆的情况，提升了电池转运设备的定位效率和精度。

优选地，在本实施例中，每一个定位模块的形状均不同，或者至少对应于不同层数电池仓位31的定位模块的形状均不同，从而更有效地区分不同层数或不同高度上的电池仓位。具体地，参考图3所示，第一定位标记321为具有十字形状的标记，设置于第一高度的电池仓位31上，以对应指示第一高度的电池仓位31。第二定位标记322为具有三角形状的标记，设置于第二高度的电池仓位31上，以对应指示第二高度的电池仓位31。第三定位标记323为具有椭圆形状的标记，设置于第三高度的电池仓位31上，以对应指示第三高度的电池仓位31。

当然，图3仅为示例，本实施例并不具体限定定位标记的形状，可根据实际需求进行相应的设定。

视觉相机111被配置为对电池架3的位置进行图像采集以获取电池架图像，定位检测模块11被配置为响应于从电池架图像中检测到定位标记的图像，根据电池架图像和参考电池架图像生成定位信号，参考电池架图像为轿厢21位于定位标记对应的目标电池仓位的位置时图像采集模块采集的参考图像。

通过比较电池架图像和参考电池架图像中对应定位标记的位置，即可获取到当前轿厢21位置相比目标电池仓位位置的垂直位移量，升降导向机构22根据垂直位移量可以驱动轿厢21上升或下降至目标电池仓位的高度。优选地，定位标记还可以为涂有荧光物质的定位标记，利用涂有荧光物质的定位标记，可以进一步提升识别定位标记的精度和效率，而且能够在阴暗的环境下容易捕捉到定位标记。在本实施例中，通过视觉相机111来识别不同形状的定位标记，在轿厢的升降过程中，准确快速地将轿厢21定位至需要取放电池包的目标电池仓位的高度上，从而有效地防止了出现定位混淆的情况，进而提升了电池转运设备的定位效率和精度。

在本实施例中，视觉相机111可拆卸地设置于图像采集位置调整机构12上。图像采集位置调整机构12用于调整视觉相机111的图像采集位置，并且将图像采集位置信息实时发送至定位检测模块11，以使得升降定位装置能够实时了解当前图像采集位置。

在本实施例中，通过图像采集位置调整机构12能够实时调整视觉相机111的图像采集位置，从而在轿厢移动过程中，也能够有效地排除因抖动产生的不利影响，从而进一步提升了电池转运设备的定位效率和精度。

优选地，电池转运设备被设置为在相对设置的两个电池架3之间移动，电池包取放机构被设置为可朝向相对的两个电池仓位31伸缩移动。

定位检测模块11的数量至少为两个，分别设置在轿厢21的两侧以与电池转运设备两侧的电池仓位31进行定位。

在本实施例中，通过相对设置的至少两个定位检测模块11来有效地识别相对的两个电池架3上不同的电池仓位31，无需调整位置，就能够有效地实现两侧位置上不同电池仓位的定位，从而提升了电池转运设备的定位便捷性。

作为另一实施例，在上述实施例的方案的基础上，如图4所示，图像采集模块可以为红外相机112，即将上述实施例中的视觉相机111替换为红外相机112，定位标记可以为红外识别定位标记，红外识别标记可以为仅被红外相机112捕捉到的定位标记，但并不仅限于此。

在本实施例中，通过红外相机112来识别不同形状的红外识别定位标记，在轿厢的升降过程中，不会受到环境因素的影响，能够准确快速地将轿厢定位至需要取放电池包的目标电池仓位的高度上，从而可以进一步提升识别定位标记的精度和效率。虽然以上描述了本实用新型的具体实施方式，但是本领域的技术人员应当理解，这仅是举例说明，本实用新型的保护范围是由所附权利要求书限定的。本领域的技术人员在不背离本实用新型的原理和实质的前提下，可以对这些实施方式做出多种变更或修改，但这些变更和修改均落入本实用新型的保护范围。

Claims (10)

1.一种电池转运设备的升降定位装置，其特征在于，所述电池转运设备用于从电池架取放电池包，所述电池架包括矩阵排列的多个电池仓位，每一个所述电池仓位上分别设有对应的定位模块；

所述升降定位装置包括：

定位检测模块，被配置为响应于检测到所述定位模块，生成定位信号，所述定位信号用于指示将所述电池转运设备的轿厢上升或下降至所述定位模块对应的目标电池仓位的位置。

2.如权利要求1所述的升降定位装置，其特征在于，所述定位检测模块包括图像采集模块，所述图像采集模块设置于所述轿厢上；

所述图像采集模块被配置为对所述电池架的位置进行图像采集以获取电池架图像，所述定位检测模块被配置为响应于从所述电池架图像中检测到所述定位模块的图像，生成所述定位信号。

3.如权利要求2所述的升降定位装置，其特征在于，所述定位检测模块被配置为响应于从所述电池架图像中检测到所述定位模块的图像，根据所述电池架图像和参考电池架图像生成所述定位信号，所述参考电池架图像为所述轿厢位于所述定位模块对应的目标电池仓位的位置时所述图像采集模块采集的参考图像。

4.如权利要求2所述的升降定位装置，其特征在于，所述图像采集模块为视觉相机，所述定位模块为定位标记。

5.如权利要求4所述的升降定位装置，其特征在于，所述定位标记包括涂有荧光物质的定位标记。

6.如权利要求2所述的升降定位装置，其特征在于，所述图像采集模块为红外相机，所述定位模块为红外识别定位标记。

7.如权利要求2所述的升降定位装置，其特征在于，所述升降定位装置还包括图像采集位置调整机构；

所述图像采集模块可拆卸地设置于所述图像采集位置调整机构上；

所述图像采集位置调整机构用于调整所述图像采集模块的图像采集位置，并且将图像采集位置信息发送至所述定位检测模块。

8.如权利要求1所述的升降定位装置，其特征在于，至少一部分所述定位模块的形状相互不同，不同形状的所述定位模块用于表征不同的电池仓位，或，

每一个所述定位模块的形状均不同，不同形状的所述定位模块用于表征不同的电池仓位。

9.如权利要求1～8中任意一项所述的升降定位装置，其特征在于，所述电池转运设备被设置为在相对设置的两个所述电池架之间移动，所述电池转运设备包括轿厢以及设置在所述轿厢内并且被设置为可朝向相对的两个所述电池仓位伸缩移动的电池包取放机构，

所述定位检测模块的数量至少为两个，分别设置在所述轿厢的两侧以与所述电池转运设备两侧的所述电池仓位进行定位。

10.一种电池转运设备，其特征在于，包括如权利要求1～9中任意一项所述的电池转运设备的升降定位装置。

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