[发明专利]一种电动汽车自动定位机构及定位方法

说明书

技术领域

本发明属于电动汽车换电领域，具体涉及一种电动汽车自动定位机构及定位方法。

背景技术

环境污染和石油资源不足是目前汽车行业发展的瓶颈。在此背景下，新能源纯电动汽车应运而生。所谓纯电动汽车是指以车载电源为动力，用电池驱动车轮行驶，符合道路交通、安全法规各项要求的车辆。虽然纯电动汽车使用的是清洁能源，但由于目前电池技术的局限性，使得纯电动汽车的续航能力有限，因此，需要纯电动汽车及时地充电或换电池。

对于充电方式，主要有快速充电和充电桩两种。快速充电技术可以在短时间内充满电池电量，但严重损害了电池的寿命；而对于充电桩技术，由于电动汽车及电池标准不统一，需要设计专车充电桩，严重降低了充电桩的使用效率。

对于换电方式，即建立一个包括换电机器人、充电架、充电机等设备的换电站，将电动汽车用完的电池通过换电机器人取出并放入充电架进行充电，并将充满电的电池放入电动汽车内，满足电动汽车的续航要求。

目前，电动汽车为了使续航能力能达到300公里之上，通常电池的重量要大于300公斤。考虑到电动汽车配重的合理性，故电池只能安装在后备厢、两侧或底盘之下。据此，电动汽车换电方式也分为后备厢、两侧和底盘三种换电方式。不管采用何种换电方式，都需要在准确获得车辆位置的基础上才可以实施，一旦车辆定位出现偏差，将严重影响后续的电池定位和取放，甚至产生严重的安全事故。现有的换电站及换电方法中大多采用多种传感器多点测量的方式来获取电动汽车的准确位置。这种方式控制太复杂，需要多参数定量，多参数调整，大大增加了汽车定位的难度和工作量。

发明内容

为了解决现有的电动汽车定位方式控制复杂、操作困难的技术问题，本发明提供一种电动汽车自动定位机构及定位方法。

本发明的技术解决方案是：一种电动汽车自动定位机构，其特殊之处在于：包括相对设置的前轮基座和后轮基座，所述前轮基座的两端各通过一个过渡台与后轮基座的两端相连；前轮基座、后轮基座和两个过渡台共同围成一个矩形换电腔；

所述前轮基座和后轮基座上各设置有两个与过渡台相对应的导向槽；每个导向槽与过渡台的连接处均安装有一个滚轮组件，滚轮组件的滚动方向垂直于电动汽车的行进方向；

在前轮基座上，两个滚轮组件分别对应电动汽车的两个前轮；两个滚轮组件之间安装对中机构；两个滚轮组件的下方安装升降机构；

在后轮基座上，两个滚轮组件分别对应电动汽车的两个后轮；两个滚轮组件之间安装对中机构；

两个过渡台的外侧各安装一个升降机构。

较佳的，上述对中机构包括对中电机、一入双出减速机和两个滚珠丝杠组件；所述对中电机与一入双出减速机的输入端相连，一入双出减速机的两个输出端分别通过一个联轴器与一个滚珠丝杠组件相连；滚珠丝杠组件包括安装在丝杠基座上的滚珠丝杠，滚珠丝杠上安装有一个丝杠滑块，丝杠滑块的滑动方向垂直于电动汽车的行进方向；丝杠滑块上安装有脚轮，丝杠滑块的顶部安装有推杆。

较佳的，上述推杆上还安装有滚轮。

较佳的，上述升降机构包括基板以及安装在基板上的升降电机、一入双出减速机、两个滚珠丝杠组件和两个剪刀式升降组件；所述升降电机与一入双出减速机的输入端相连，一入双出减速机的两个输出端分别通过一个联轴器与一个滚珠丝杠组件相连；滚珠丝杠组件包括安装在丝杠基座上的滚珠丝杠，滚珠丝杠上安装有一个丝杠滑块，丝杠滑块的滑动方向垂直于电动汽车的行进方向；丝杠滑块上安装有脚轮；所述剪刀式升降组件包括升降平台以及交叉连接为剪刀形状的主动杆和从动杆；从动杆一端与基板铰接，从动杆的另一端与升降平台一端铰接；主动杆一端设置一个与升降平台底部相接触的滚轮，主动杆的另一端与丝杠滑块铰接；

在前轮基座上，两个升降平台的上部分别安装滚轮组件；

在过渡台外侧，两个升降平台的上部安装一个水平设置的车身托板。

较佳的，上述前轮升降电机与一个单入单出减速机的输入端相连，单入单出减速机的输出端通过一个联轴器与一入双出减速机的输入端相连。

较佳的，在前轮基座上，导向槽与滚轮组件之间以及滚轮组件与过渡台之间各安装有一个楔块。

本发明还提供一种基于上述的电动汽车自动定位机构的电动汽车自动定位方法，其特殊之处在于：包括以下步骤：

1)前轮顶升：启动前轮基座的升降机构，将前轮基座的滚轮组件举升至前后两个楔块之间；