車輛位置自動調節裝置的製作方法

2024-03-08 20:56:15

本實用新型屬於電動汽車領域，具體提供一種特別是用於電動汽車換電平臺的車輛位置自動調節裝置。

背景技術：

隨著電動汽車的推廣，如何快速有效地為電動汽車提供電能補給成為車主和各大廠商非常關注的問題。當前市場上的主流電能補給方案主要分為充電方案和電池更換方案。其中充電方案主要是通過充電樁(充電站或者停車位配置)對電動汽車進行快速或慢速充電，而電池更換方案主要是直接用滿電電池更換下車載的虧電電池。相對於充電方案，與充電方案中的慢速充電相比，電池更換方案可以在很短的時間完成電動汽車的電能補給，與充電方案中的快速充電相比，電池更換方案又不會對動力電池的使用壽命產生影響。

電池更換方案通常需要在專門的電動汽車換電站內進行。換電站一般包括用於電動汽車電池更換的換電平臺和用於儲藏以及對虧電電池進行電能補給的電池倉。當進行電池更換時，需要將電動汽車駕駛至換電平臺上，利用換電平臺上的車輛位置調節裝置進行車體的定位，以方便換電小車可以準確地找到位於電動汽車底盤上的電池更換定位孔，然後換電小車準確地將電動汽車上的虧電電池卸下，並將滿電電池更換至電動汽車上。由此可見，對電動汽車在換電平臺內的定位精度會影響之後的換電小車的操作準確性。而目前換電平臺上的車輛位置調節裝置對車體的定位通常僅限於通過對電動汽車輪胎的限定來保證車體的前後方向的定位，而對於車體的左右方的向定位則無法保證，甚至需要使用定位銷對車體進行二次定位，才能進行電池更換，這嚴重影響了電動汽車更換電池的效率和精確性。

相應地，本領域需要一種新的車輛位置自動調節裝置來解決上述問題。

技術實現要素：

為了解決現有技術中的上述問題，即為了解決車輛位置調節裝置定位精度低的問題，本實用新型提供了一種車輛位置自動調節裝置，其用於使駛入換電平臺的車輛到達目標位置，其特徵在於，所述車輛位置自動調節裝置包括設置於所述換電平臺上的第一定位機構和第二定位機構，其中，所述第一定位機構用於使駛入所述換電平臺的車輛在第一方向上到達目標位置，並且允許所述車輛在與第一方向垂直的第二方向上移動；其中，所述第二定位機構用於使所述車輛在所述第二方向上到達目標位置；所述第二定位機構包括第一居中定位機構，所述第一居中定位機構包括沿所述第二方向設置於所述換電底板中部的動力傳動部以及由所述動力傳動部向兩側分別延伸出的、呈對稱式分布的推桿，所述動力傳動部向兩側的所述推桿同步輸出動力，從而推動所述車輪並因此使所述車輛在所述第二方向上到達目標位置。

在上述車輛位置自動調節裝置的優選實施方式中，所述第一定位機構包括第一輥筒組，所述第一輥筒組能夠使所述車輛的車輪卡置於所述第一輥筒組中並且在所述第一方向上固定，並且所述第一輥筒組允許所述車輛沿所述第二方向移動。

在上述車輛位置自動調節裝置的優選實施方式中，所述第一輥筒組包括沿所述第二方向並列排布的多個V型輥筒單元，所述車輛的車輪能夠嵌入所述V型輥筒單元內。

在上述車輛位置自動調節裝置的優選實施方式中，所述呈對稱式分布的推桿的運動方向相反並且相對於所述動力傳動部的位移相等；並且/或者所述動力傳動部包括電機和絲槓螺母機構，所述電機的輸出軸連接到所述絲槓螺母機構的絲槓，兩側的所述推桿分別連接到所述絲槓螺母機構的兩個螺母。

在上述車輛位置自動調節裝置的優選實施方式中，所述第一定位機構還包括第二輥筒組，所述第二輥筒組包括沿所述第二方向並列排布的多個沿第一方向設置的I型輥筒單元，所述車輪能夠支撐於所述I型輥筒單元上並且沿所述第二方向移動。

在上述車輛位置自動調節裝置的優選實施方式中，所述第二定位機構還包括第二居中定位機構，所述第二居中定位機構能夠使所述車輪在所述第二輥筒組上沿所述第二方向移動並且在所述第二方向上固定。

在上述車輛位置自動調節裝置的優選實施方式中，所述第一輥筒組和所述第一居中定位機構用於使所述車輛的前輪/後輪到達目標位置；所述第二輥筒組和所述第二居中定位機構用於使所述車輛的後輪/前輪到達目標位置。

在上述車輛位置自動調節裝置的優選實施方式中，所述第二居中定位機構具有與所述第一居中定位機構相同的結構；並且/或者所述換電平臺包括換電底板，所述第一定位機構和所述第二定位機構設置在所述換電底板上。

本領域技術人員能夠理解的是，在本實用新型的優選技術方案中，換電平臺的換電底板上設置有第一定位機構和第二定位機構。其中第一定位機構包括兩個第一輥筒組與兩個第二輥筒組，第二定位機構包括第一居中定位機構和第二居中定位機構。第一定位機構能夠將駛入換電平臺的車輛在第一方向上精確固定，第二定位機構能將車輛在第二方向上精確固定。換句話說，通過第一定位機構和第二定位機構的設置，能夠對駛入換電平臺的車輛進行精確定位，解決了車輛位置自動調節裝置定位精度低的問題，大大提高換電效率。

附圖說明

圖1是本實用新型的車輛位置自動調節裝置的示意圖；

圖2是本實用新型的V型輥筒單元的沿第二方向(橫向)的示意圖；

圖3是本實用新型的I型輥筒單元的沿第一方向(縱向)的示意圖；

圖4是本實用新型的車輛位置自動調節裝置的第一居中定位機構的示意圖。

具體實施方式

下面參照附圖來描述本實用新型的優選實施方式。本領域技術人員應當理解的是，這些實施方式僅僅用於解釋本實用新型的技術原理，並非旨在限制本實用新型的保護範圍。例如，雖然附圖中的V型輥筒單元設置為呈V型設置的兩個輥筒，但是這種設置形式和數量非一成不變，本領域技術人員可以根據需要對其作出調整，以便適應具體的應用場合。

需要說明的是，在本實用新型的描述中，術語「中心」、「上」、「下」、「左」、「右」、「豎直」、「水平」、「內」、「外」等指示的方向或位置關係的術語是基於附圖所示的方向或位置關係，這僅僅是為了便於描述，而不是指示或暗示所述裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構造和操作，因此不能理解為對本實用新型的限制。此外，術語「第一」、「第二」、「第三」僅用於描述目的，而不能理解為指示或暗示相對重要性。

此外，還需要說明的是，在本實用新型的描述中，除非另有明確的規定和限定，術語「安裝」、「相連」、「連接」應做廣義理解，例如，可以是固定連接，也可以是可拆卸連接，或一體地連接；可以是機械連接，也可以是電連接；可以是直接相連，也可以通過中間媒介間接相連，可以是兩個元件內部的連通。對於本領域技術人員而言，可根據具體情況理解上述術語在本實用新型中的具體含義。

如圖1所示，本實用新型的車輛位置自動調節裝置主要包括設置於換電平臺的換電底板1，換電底板1上設置有第一定位機構2和第二定位機構3。其中第一定位機構2可以用於將駛入換電平臺的車輛(電動汽車)在第一方向上到達目標位置，而且車輛還可以在與第一方向垂直的第二方向上移動。第二定位機構3可以使得車輛到達第二方向上的目標位置。在一種可能的實施方式中，第一方向可以為車輛駛入換電平臺時的行駛方向(以下簡稱縱向)，第二方向則可以為與車輛的行駛方向相垂直的車輛的寬度方向(以下簡稱橫向)。另外，需要說明的是，目標位置可以是車輛在換電平臺上處於的理想換電位置，如在該理想換電位置時，可以進行將滿電電池直接安裝到電動汽車或者從電動汽車卸下虧電電池等換電作業。

如圖1和圖2所示，第一定位機構2可以包括第一輥筒組21和第二輥筒組22。第一輥筒組21可以是沿橫向並列排布的多個V型輥筒單元211(沿縱向觀察，呈V型)，車輛的車輪4可以通過嵌入V型輥筒單元211的方式在縱向固定，並且車輪4在縱向固定後，還可以隨著V型輥筒單元211的滾動在橫向移動。參照圖2，優選地，沿橫向觀察，V型輥筒單元211可以為呈V型設置的兩個第一輥筒2111。本領域技術人員可以想到的是，第一輥筒組21中V型輥筒單元的數量以及V型輥筒單元中輥筒的數量和設置方式並非一成不變，在滿足車輛的車輪4可以沿橫向移動以及沿縱向固定的條件下，可以根據具體使用環境進行調整。

如圖1和圖3所示，第二輥筒組22還可以包括沿橫向並列排布的多個沿縱向設置的I型輥筒單元221，支撐於I型輥筒單元221上的車輪4可以在橫向移動。優選地，I型輥筒單元221可以為水平設置的第二輥筒2211。當然，本領域技術人員可以想到的是，I型輥筒單元也可以設置為若干根水平串聯的輥筒等方式。

如圖1和圖4所示，第二定位機構3可以包括第一居中定位機構31和第二居中定位機構32。其中的第一居中定位機構31包括沿橫向設置於換電底板中部的動力傳動部311以及由動力傳動部向兩側分別延伸出的、呈對稱式分布的推桿312，通過動力傳動部311向兩側的推桿312輸出動力，呈對稱分布的推桿312可以同時沿橫向移動的同時，推桿312又可以推動車輛的車輪4沿橫向移動並且固定。優選地，兩個推桿312可以設置為沿橫向的運動方向相反並且位移相等，也就是說，兩個推桿312可以同時伸出或縮回，並且伸出或縮回的距離相等。

進一步參照圖4，第一居中定位機構31的動力傳動部311主要包括安裝底座3111以及設置在底座3111上的伺服電機3112、兩個減速圓錐齒輪3113、兩個滾珠絲槓座3114和兩個帶有滾珠絲槓螺母3116的滾珠絲槓3115。其中，兩個推桿312分別與兩個滾珠絲槓螺母3117固定連接。第一居中定位機構31運轉時，伺服電機3112通過與兩個減速圓錐齒輪3113的配合將動力同時傳遞給兩個滾珠絲槓3115，使得滾珠絲槓3115可以做旋轉運動。而與滾珠絲槓3115配合連接的滾珠絲槓螺母3116將滾珠絲槓3115的旋轉運動轉換為直線運動後帶動固定連接在滾珠絲槓螺母3116上的推桿312在橫向移動，此時可實現兩個推桿312同時伸長或縮回。

繼續參照圖1，第二定位機構3還可以包括與第一居中定位機構31相對應的第二居中定位機構32，並且第二居中定位機構32可以與第一居中定位機構31同步運動。優選地，第二居中定位機構32可以與第一居中定位機構31採用相同的結構，即第二居中定位機構32也可以包括動力傳動部311與呈對稱式分布的推桿312。本領域技術人員可以想到的是，第一居中定位機構31和第二居中定位機構32也可以為其他形式，只要該形式可以使得車輛的車輪4沿橫向運動並且最終可以在橫向固定。

進一步參照圖1，本實用新型的優選實施方式中，可以在第一居中定位機構31的兩側對稱的設置兩個第一輥筒組21(與車輛的兩個前輪位置對應)，在第二居中定位機構32的兩側對稱設置兩個第二輥筒組22(與車輛後輪位置對應)。第一居中定位機構31和第一輥筒組21主要用於使車輛的前輪到達目標位置，相應地，第二居中定位機構32和第二輥筒組22則用於使車輛的後輪到達目標位置。當然，這種位置並非固定不變，本領域技術人員可以根據具體應用環境進行調整。

本實用新型的車輛位置自動調節裝置的優選實施方式的具體實施過程為：車輛行駛至位於換電平臺內的換電底板1上，切斷電源並掛入空檔，汽車的前輪駛入V型的第一輥筒組21，並以嵌入的方式沿行駛方向固定在第一輥筒組21內；車輛的後輪則支撐於I型的第二輥筒組22上，此時汽車在縱向到達目標位置。與此同時，第一居中定位機構31與第二居中定位機構32同時將對稱布置的推桿312向外伸出，率先接觸車輛車輪4的推桿312推動車輪4在第一輥筒組21和第二輥筒組22上沿橫向移動，待對稱布置的兩組推桿312同時推動車輪4時，車輛在橫向到達目標位置，並在到達目標位置之後被兩組推桿312固定。此時，車輛在換電平臺上的位置調節完畢，即可進行後續的更換電池作業。

綜上所述，上述實用新型的優選實施方式，在換電底板1上設置的V型的第一輥筒組21可以使車輛在縱向到達目標位置。而通過換電底板1上設置的第一居中定位機構31和第二居中定位機構32(與輥筒組21、22配合)，可以使車輛在橫向到達目標位置。通過上述設置方式，可以對駛入換電平臺的車輛進行快速、精確的定位。

至此，已經結合附圖所示的優選實施方式描述了本實用新型的技術方案，但是，本領域技術人員容易理解的是，本實用新型的保護範圍顯然不局限於這些具體實施方式。在不偏離本實用新型的原理的前提下，本領域技術人員可以對相關技術特徵作出等同的更改或替換，這些更改或替換之後的技術方案都將落入本實用新型的保護範圍之內。