[实用新型]一种电动乘用车底盘换电定位装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种用于电动乘用车底盘电池组全自动更换时实现车辆定位的装置，具体是配合全自动更换设备工作，用于实现电动乘用车底盘电池组更换时的电动乘用车底盘换电定位装置。

背景技术

近年来，随着环境污染和能源危机的加剧，大力发展电动汽车，是保证我国能源安全，实现中国汽车工业技术跨越式发展和可持续发展的重要选择。因此，电动汽车的发展成为了汽车工业发展的必然趋势。

目前，电动汽车能源补给主要有整车充电和机械换电两大类。其中，电动汽车整车充电配套的充电方式有三种：一是充电站；二是可在城市小区、商场停车位普遍设立的刷卡式充电桩；三是民用电插座。民用电插座不仅涉及电费计费、电网冗余问题，而且充电时间长，不可能成为主流充电方式。而在停车位设立刷卡式充电桩，很可能有大量的车辆在同一时间进行充电，一旦电动汽车的拥有量达到一定规模，就会产生谐波，对城市电网构成破坏性影响，电网将不堪此负。而充电站对车辆的充电服务，必须能在短时间内完成，鉴于目前的快速充电、电池技术，快速充电对电池的造成的破坏是无法杜绝的，用牺牲电池寿命作为代价来完成快速充电是不划算的。因此，该模式有很大的弊端。

与整车充电相比，机械换电操作简单，能够在5分钟内完成乘用车电池组的快速更换，实现了电能迅速补给，减少客户的等待时间，提高了充电站的利用率。另外，可在夜间对电池组的进行集中充电，实现了电力负荷的“调峰储能”的同时，提高了电力设备的综合利用效率，延长了电池的使用寿命，具有很高的推广价值和经济意义。

电动乘用车机械换电从电池安装方式分为：后背箱模式、底盘模式，底盘模式是把电池放在底盘，从更换方向上分有两种，一个是上下换、一个是侧面换。后背箱模式占用电动汽车后背箱空间、对车辆的定位要求低、更换效率低、更换过程需要人工参与，不适于规模化、产业化发展；底盘模式电池安装于汽车底部，由于用铁板隔开了驾驶员与电池，成为更为安全的方式。此外，更换效率高、自动化程度高，能够很好的实现批量化和大规模商品化。由于更换过程不需人工参与，更换过程对车辆定位要求比较高。

中国国家知识产权局已公开的实用新型专利CN200910090807.8中，阐述了一种用于电动乘用车底盘电池更换的方法，属于机械换电方式的一种。其电动乘用车定位方式为：电动乘用车底部有四个刚性举升支点，举升执行设备将电动乘用车固定支撑至轮胎离地的适当高度。此举升过程中无法满足电动乘用车前后和左右的精确定位，两个方向的冗余误差会直接影响快换机器人更换电池作业的成功率；更换车辆是否到达举升点、保障措施并无描述，另对举升支点(汽车、梁框、架焊接骨架)的支撑部位选择要求较高，定位难度比较大，支点滑落或支错位易对车辆底盘造成损坏，严重情况下使车辆发生侧倾、跌落。

实用新型内容

本实用新型针对现有电动乘用车底盘(机械)换电模式存在问题，提出了一种配合全自动更换设备工作，用于实现电动乘用车底盘电池组更换时的电动乘用车底盘换电定位装置。电动乘用车实现精确定位之后通过快换机器人可实现电池的快速、准确地拆卸和安装，从而为电动乘用车充换电站提供了一种方便、快捷、经济的电池更换方式。

为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案为：

一种电动乘用车底盘换电定位装置，它包括梯形高台，在梯形高台的斜坡上设有导引槽，在梯形高台的顶部设有一对承载车辆前轮的V型滑槽和一对承载车辆后轮的一型滑槽；各滑槽还分别设有相应的定位伺服装置，在至少一对定位伺服装置上设有车辆检测装置，各定位伺服装置和各车辆检测装置分别与控制装置连接。

所述定位伺服装置包括一个伺服电机，它与伺服驱动器和伸缩机构连接，伺服驱动器与控制装置连接；伸缩机构则与橡胶挡块连接；橡胶挡块上还设有压力传感器；V型滑槽所对应的两定位伺服装置上还设有车辆检测装置。

所述控制装置包括一台主电控柜和操作台，主电控柜的内部安装有PLC控制模块、扩展模块、电源模块、供电系统，操作台安装有显示设备和各类操控按钮；所述的PLC控制模块与显示设备之间通过PROFIBUS-DP总线连接通讯；所述控制模块采用西门子S7-300系列315-2DP型控制器；定位伺服装置和车辆检测装置与PLC控制模块连接。

所述车辆检测装置为光电传感器。

所述橡胶挡块与伸缩机构通过铰链连接。

所述的梯形高台为镂空的空心结构，高台上面、侧面设置有电池更换作业孔。

一种电动乘用车底盘换电定位装置的工作方法，它的步骤为：