换电小车、换电控制系统及其控制方法技术方案

本发明专利技术公开了一种换电小车、换电控制系统及其控制方法，所述换电小车包括X方向移动机构、垂直升降机构、解锁机构、用于检测是否有电池的电池传感器、托盘、用于移动托盘的Y方向移动机构，用于检测是否有托盘的托盘传感器、控制器、用于检测距离的测距仪、用于检测相对位置的位置传感器、信号接收模块，其中，所述控制器与所述电池传感器、托盘传感器、测距仪、位置传感器、信号接收模块电连接，并控制所述X方向移动机构、Y方向移动机构、垂直升降机构、解锁机构运动。本发明专利技术还公开了换电小车的控制方法。通过本发明专利技术的运用，在电池的换电过程中，通过控制器可以方便顺利的自动化实现移动、升降，从而完成电池的拆卸和安装。

Electricity exchange trolley, power exchange control system and control method thereof

The invention discloses a power exchange car, a power exchange control system and a control method. The electric vehicle includes a X direction moving mechanism, a vertical lifting mechanism, an unlocking mechanism, a battery sensor, a tray for detecting a battery, a Y direction mobile machine for moving pallets, and used for detecting pallet transmission of a tray. A sensor, a controller, a range finder for measuring distance, a position sensor for detecting relative positions, and a signal receiving module, wherein the controller is electrically connected with the battery sensor, a tray sensor, a rangefinder, a position sensor, a signal receiving module, and controls the moving mechanism of the X direction and the direction of the Y movement. Movement of mechanism, vertical lifting mechanism and unlocking mechanism. The invention also discloses a control method for an electric trolley. Through the application of the invention, in the process of battery switching, the mobile and lift can be realized conveniently and smoothly through the controller, thus the disassembly and installation of the battery can be completed.

【技术实现步骤摘要】
换电小车、换电控制系统及其控制方法
本专利技术涉及一种换电小车、换电控制系统及其控制方法
技术介绍
现有的换电系统包括四大模块：夹车道、换电小车(即换电设备)、码垛机、充电架。夹车道用于供车辆驶入换电工位并定位；换电小车用于从乘用车底部解锁电池、卸下和安装电池、电池在码垛机和乘用车底部之间的往返；码垛机用于对换电小车取放电池、充电架各仓位取放电池。然而现有技术中，旧电池的解锁拆卸和新电池的安装都非常困难，要兼顾到电池和车辆的解锁和锁定的安全可靠，还需要保证锁定和解锁的快捷。目前的技术无法兼顾。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是为了克服现有技术中旧电池的解锁拆卸和新电池的安装都非常困难的缺陷，提供一种换电小车及其控制方法。本专利技术是通过下述技术方案来解决上述技术问题：一种换电小车，其特点在于，所述换电小车包括X方向移动机构、垂直升降机构、解锁机构、用于检测是否有电池的电池传感器、Y方向移动机构、控制器、用于检测距离的测距仪、用于检测相对位置的位置传感器、信号接收模块，其中，所述控制器与所述电池传感器、托盘传感器、测距仪、位置传感器、信号接收模块电连接，并控制所述X方向移动机构、Y方向移动机构、垂直升降机构、解锁机构运动。本方案中，X方向移动机构可以是各种常规的移动结构，例如常规的轮子，或者轨道结构等，只要能实现换电小车的移动即可。Y方向移动机构也可以是各种常规的水平移动结构，例如常规的丝杠驱动机构，气缸机构，直线电机机构或者轨道结构等，只要能实现电池的移动即可。垂直升降机构可以是各种常规的移动结构，例如气缸顶升机构、导轨机构、可伸缩的折叠架结构等。解锁机构主要用于对电池的解锁，可以用于不同类型的解锁方式。X方向移动机构以及Y方向移动机构可以精确地对电池进行水平方向上的移动控制。然后通过垂直升降机构实现了对电池的垂直方向的移动。通过测距仪和位置传感器的反馈，控制器可以精确地调整X方向移动机构、Y方向移动机构以及垂直升降机构的移动。由此，在电池的换电过程中，通过控制器可以方便顺利的自动化实现移动、升降，从而完成电池的拆卸和安装。较佳地，所述换电小车还包括托盘、用于检测是否有托盘的托盘传感器。较佳地，所述位置传感器为视觉传感器。较佳地，所述位置传感器用于检测换电小车与车辆的相对位置信号，所述控制器根据所述相对位置信号驱动所述X方向移动机构和Y方向移动机构。通过直接检测换电小车与车辆的相对位置信号，减少了其他干扰。可以最直接和及时的调整换电小车和托盘的移动。较佳地，所述电池传感器用于检测是否有电池的电池信号，所述托盘传感器用于检测是否有托盘的托盘信号，所述控制器根据所述电池信号和所述托盘信号驱动所述垂直升降机构和所述X方向移动机构。通过托盘传感器和电池传感器保证了每次换电的顺利进行，避免了在电池没有完成安装或卸下时，换电小车就先行移动的问题。较佳地，所述测距仪用于检测距离信号，所述控制器根据所述距离信号驱动所述垂直升降机构。通过测距仪的距离信号控制垂直升降机构，由此实现了对不同车辆底盘高度的适配，有着更通用的运用范围。较佳地，所述信号接收模块用于接收上升到位信号，所述控制器根据所述上升到位信号停止所述垂直升降机构并控制所述Y方向移动机构移动所述电池。信号接收模块通过接收上升到位信号，可以从换电小车获得确认信息，从而确保了电池拆卸的准确开始。较佳地，所述信号接收模块用于接收锁紧到位信号，所述控制器根据所述锁紧到位信号停止Y方向移动机构。信号接收模块通过接收锁紧到位信号，可以从换电小车获得确认信息，从而确保了电池安装的准确进行。较佳地，所述信号接收模块用于接收X方向到位信号，所述控制器根据所述X方向到位信号停止所述X方向移动机构。较佳地，所述Y方向移动机构为丝杆机构。一种电动汽车的换电控制系统，其特点在于，其包括所述的换电小车。一种换电小车控制方法，其特点于，其用于控制所述的换电小车，包括以下步骤：步骤A、所述控制器接收到换电指令后，控制换电小车移动至车辆底部并对准电池；步骤B、所述控制器控制换电小车进行电池的更换；步骤C、控制器控制下降并移出车辆底部。较佳地，步骤A包括：步骤S1、所述控制器控制所述X方向移动机构从而使得换电小车进入车辆底部并对准旧电池。较佳地，步骤B包括：步骤S2、所述控制器控制所述垂直升降机构上升到位；步骤S3、所述控制器控制所述解锁机构对旧电池进行解锁；步骤S4、所述控制器控制所述X方向移动机构和所述垂直升降机构使得所述换电小车移出。较佳地，步骤B还包括：步骤S5、所述控制器控制所述换电小车换取新电池；步骤S6、所述控制器控制所述X方向移动机构从而使得换电小车进入车辆底部并对准；步骤S7、所述控制器控制所述垂直升降机构上升到位；步骤S8、所述控制器控制所述垂直升降机构和所述Y方向移动机构对新电池进行锁止。较佳地，步骤C包括：步骤S9、所述控制器控制所述X方向移动机构和所述垂直升降机构使得所述换电小车移出。较佳地，步骤S8包括以下步骤：步骤S8.1、所述信号接收模块接收到上升到位信号；步骤S8.2、所述控制器停止所述垂直升降机构；步骤S8.3、所述控制器控制Y方向移动机构移动电池；步骤S8.4、所述信号接收模块接收到锁紧到位信号；步骤S8.5、所述控制器停止Y方向移动机构。较佳地，步骤S1包括以下步骤：步骤S1.1、所述控制器控制所述X方向移动机构移动到预定位置；步骤S1.2、通过X方向移动机构和Y方向移动机构进行对准。较佳地，步骤S2包括以下步骤：步骤S2.1、所述控制器控制所述垂直升降机构上升且所述测距仪检测距离信号；步骤S2.2、当距离信号与预设高度相同，所述控制器控制停止所述垂直升降机构。较佳地，步骤S4包括以下步骤：步骤S4.1、所述电池传感器检测电池信号；步骤S4.2、所述控制器根据所述电池信号驱动所述垂直升降机构和X方向移动机构。较佳地，步骤S6包括以下步骤：步骤S6.1、所述控制器控制所述X方向移动机构移动到预定位置；步骤S6.2、通过X方向移动机构和Y方向移动机构进行对准。较佳地，步骤S7包括以下步骤：步骤S7.1、所述控制器控制所述垂直升降机构上升且所述测距仪检测距离信号；步骤S7.2、当距离信号与预设高度相同，所述控制器控制停止所述垂直升降机构。较佳地，步骤S3包括以下步骤：步骤S3.1、所述控制器控制Y方向移动机构将电池移动到解锁预紧位置；步骤S3.2、所述解锁机构进行解锁；步骤S3.3、所述控制器控制Y方向移动机构将电池移动到解锁位置；步骤S3.4、所述控制器控制垂直升降机构将电池下降。一种电动汽车的换电控制方法，其特点在于，所述电动汽车的换电控制方法包括所述的换电小车控制方法。本专利技术的积极进步效果在于：通过本专利技术的运用，采用X方向移动机构以及Y方向移动机构精确地对电池进行水平方向上的移动控制。然后通过垂直升降机构实现了对电池的垂直方向的移动。通过测距仪和位置传感器的反馈，控制器可以精确地调整X方向移动机构、Y方向移动机构以及垂直升降机构的移动。由此，在电池的换电过程中，通过控制器可以方便顺利的自动化实现移动、升降，从而完成电池的拆卸和安装。附图说明图1为实施例1的换电小车结构框图。图2为实施例2的换电小车控制方法的总流程图。图3为实施例2的换电小车控制方法本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种换电小车，其特征在于，所述换电小车包括X方向移动机构、垂直升降机构、解锁机构、用于检测是否有电池的电池传感器、Y方向移动机构、控制器、用于检测距离的测距仪、用于检测相对位置的位置传感器、信号接收模块，其中，所述控制器与所述电池传感器、测距仪、位置传感器、信号接收模块电连接，并控制所述X方向移动机构、Y方向移动机构、垂直升降机构、解锁机构运动。

【技术特征摘要】
2017.04.01 CN 20171021339041.一种换电小车，其特征在于，所述换电小车包括X方向移动机构、垂直升降机构、解锁机构、用于检测是否有电池的电池传感器、Y方向移动机构、控制器、用于检测距离的测距仪、用于检测相对位置的位置传感器、信号接收模块，其中，所述控制器与所述电池传感器、测距仪、位置传感器、信号接收模块电连接，并控制所述X方向移动机构、Y方向移动机构、垂直升降机构、解锁机构运动。2.如权利要求1所述的换电小车，其特征在于，所述换电小车还包括托盘、用于检测是否有托盘的托盘传感器。3.如权利要求1所述的换电小车，其特征在于，所述位置传感器为视觉传感器。4.如权利要求1所述的换电小车，其特征在于，所述位置传感器用于检测换电小车与车辆的相对位置信号，所述控制器根据所述相对位置信号驱动所述X方向移动机构和Y方向移动机构。5.如权利要求2所述的换电小车，其特征在于，所述电池传感器用于检测是否有电池的电池信号，所述托盘传感器用于检测是否有托盘的托盘信号，所述控制器根据所述电池信号和所述托盘信号驱动所述垂直升降机构和所述X方向移动机构。6.如权利要求1所述的换电小车，其特征在于，所述测距仪用于检测距离信号，所述控制器根据所述距离信号驱动所述垂直升降机构。7.如权利要求1所述的换电小车，其特征在于，所述信号接收模块用于接收上升到位信号，所述控制器根据所述上升到位信号停止所述垂直升降机构并控制所述Y方向移动机构移动所述电池。8.如权利要求1所述的换电小车，其特征在于，所述信号接收模块用于接收锁紧到位信号，所述控制器根据所述锁紧到位信号停止Y方向移动机构。9.如权利要求1所述的换电小车，其特征在于，所述控制器根据X方向到位信号停止所述X方向移动机构。10.如权利要求1-7任意一项所述的换电小车，其特征在于，所述Y方向移动机构为丝杆机构。11.一种电动汽车的换电控制系统，其特征在于，其包括如权利要求1-10任意一项所述的换电小车。12.一种换电小车控制方法，其特征在于，其用于控制如权利要求1-11任意一项所述的换电小车，包括以下步骤：步骤A、所述控制器接收到换电指令后，控制换电小车移动至车辆底部并对准电池；步骤B、所述控制器控制换电小车进行电池的更换；步骤C、控制器控制换电小车下降并移出车辆底部。13.一种如权利要求12所述的换电小车控制方法，其特征在于，步骤A包括：步骤S1、所述控制器控制所述X方向移动机构从而使得换电小车进入车辆底部并对准旧电池。14.一种如权利要求12所述的换电小车控制方法，其特征在于，步骤B包括：步骤S2、所述控制器控制所述垂直升降机构上升到位；步骤S3、所述控制器控制所述解锁机构对旧电池进行解锁；步骤S4、所述控制器控制所述垂直升降...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈志浩，黄春华，仇丹梁，
申请(专利权)人：上海电巴新能源科技有限公司，奥动新能源汽车科技有限公司，
类型：发明
国别省市：上海,31