【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及船舶，特别是一种新能源船舶换电续航系统及其换电方法。
技术介绍
1、目前的内河船舶多为燃油动力驱动，存在一定的污染问题，尤其内河同样作为居民生活用水的主要获取来源，其环保问题获得极大的重视。市面上已经开始出现以电驱动的新能源船舶，虽具有较好的环保效果，但在续航上存在较大的问题。船舶运输往往行程较长，若随船携带备用电池极为不便，且会占用较大的空间，增加船体的负重，若不携带，沿途又缺乏为新能源船舶延长续航的设施，这为新能源船舶的发展造成了阻碍。
技术实现思路
1、专利技术目的：为了克服现有技术中存在的不足，本专利技术提供一种新能源船舶换电续航系统及其换电方法，解决了电驱动的新能源船舶在河道行驶的续航问题。
2、技术方案：为实现上述目的，本专利技术的新能源船舶换电续航系统及其换电方法，包括梁架结构，所述梁架结构横架于河道上方，用于划分河道构成若干通行通道；所述通行通道的两侧端口设置有智能识别模块，用于扫描新能源船舶的信息识别标签；所述通行通道内设置有船舶阻拦机构，用于缓冲夹停所述新能源船舶；所述通行通道内还设置有电池储能模块和电池更换机构，所述电池更换机构的电池取放端移动对应于所述电池储能模块和所述新能源船舶的电池盒。
3、进一步地，所述船舶阻拦机构设置有滚夹模块和缓冲模块，所述滚夹模块设置有贴合于所述新能源船舶两侧的滚夹单元，一侧所述滚夹单元固接于所述通行通道内的相应侧壁，另一侧所述滚夹单元远离或靠近固接侧的所述滚夹单元；所述缓冲模块位于所述通行通
4、进一步地，所述滚夹单元包括侧辊组和底辊组，二者均沿所述通行通道的通行方向排列设置有若干辊子；所述底辊组铰接设置于所述侧辊组的下侧边缘，所述侧辊组和底辊组分别贴合于所述新能源船舶的船体侧面和低侧斜面。
5、进一步地，所述缓冲模块包括横移机构，其横移方向垂直于所述船体通行方向；所述横移机构底部通过升降机构连接缓冲结构；所述缓冲结构设置有视觉识别模块，用于扫描识别所述电池盒的轮廓，所述视觉识别模块的信号的输出端通过控制模块电性连接于所述横移机构和所述升降机构二者的控制信号接收端。
6、进一步地，所述缓冲结构包括支架结构，所述支架结构连接于所述升降机构的输出端，所述支架结构构成缓冲槽，所述缓冲槽的槽口面向船体行驶而来的方向；所述缓冲槽槽底弹性连接有承推件，所述承推件水平滑移设置于所述缓冲槽内。
7、进一步地，所述电池更换机构设置有行走机构，所述行走机构横向移动且移动方向与所述缓冲模块的横移机构横移方向平行；所述行走机构底部升降设置有取放结构，所述取放结构包括对应于所述电池盒多个插槽的多个吸盘组件，各所述吸盘组件单独升降设置。
8、进一步地，所述滚夹单元中的多个所述辊子通过动力装置驱动同步同向转动，所述承推件靠近于所述缓冲槽槽底的一侧设置有测距模块，所述测距模块的信号输出端通过控制模块电性连接于所述动力装置的控制信号接收端。
9、进一步地，所述缓冲槽槽口设置有夹紧机构，所述测距模块的信号输出端通过控制模块电性连接于所述夹紧机构的夹紧驱动装置，所述夹紧机构设置有夹合感应模块，所述夹合感应模块的信号输出端通过控制模块电性连接于所述取放结构的升降驱动装置。
10、进一步地，两个所述取放结构通过换位结构连接所述升降驱动装置的输出端。
11、进一步地，具体包括以下步骤：
12、步骤ⅰ，通过智能识别模块扫描行驶而来的新能源船舶的信息识别标签，获取船舶信息，电池状态信息以及支付信息；
13、步骤ⅱ，根据是否扫描到信息识别标签，或者获取的电池状态信息，判断是否阻拦船舶，若满足阻拦条件则通过船舶阻拦机构迫使船体向指定区域停靠；
14、步骤ⅲ，在停靠过程中，通过视觉识别模块扫描获取船体上电池盒的位置坐标，再由横移机构和升降机构执行位置调整动作，使得缓冲结构与电池盒在行驶方向上对应；对应过程中，通过取放结构从电池储能模块吸取所需更换数量的电池，并通过行走机构横向滑移至与所述缓冲结构在行驶方向上位置对应；
15、步骤ⅳ，通过缓冲模块的缓冲作用和滚夹模块的夹紧作用，使得船体速度降低至零；
16、步骤ⅴ，通过滚夹单元驱动船体在行驶方向上进行微调，通过测距模块监测电池盒的位置信息，并反馈信号控制滚夹单元的启停和辊子转动方向；
17、步骤ⅵ，当测距模块的测距值达到预设值时，通过夹紧机构夹紧电池盒的两侧端面，由夹合感应模块感应到夹合到位，触发取放结构下降完成电池更换动作；
18、步骤ⅶ，松开所述夹紧机构和所述滚夹模块，并上升所述缓冲结构，允许更换电池后的新能源船舶通行。
19、有益效果：本专利技术的新能源船舶换电续航系统及其换电方法，采用多通道同步进行、超前信息识别分析以及高效电池更换方法，使得船舶在河道内有序通行，避免新能源船舶更换电池对河道的通行造成影响；通过夹停式阻拦和对位缓冲，确保船只平稳停靠至目标换电区域内，再由测距模块与滚夹模块配合实现电池盒与电池更换机构的精准对位，以实现精准的电池更换，避免引发更换失误的突发事件而造成河道的堵塞。
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1.一种新能源船舶换电续航系统，其特征在于：包括梁架结构(1)，所述梁架结构(1)横架于河道上方，用于划分河道构成若干通行通道(11)；所述通行通道(11)的两侧端口设置有智能识别模块(2)，用于扫描新能源船舶(3)的信息识别标签；所述通行通道(11)内设置有船舶阻拦机构(4)，用于缓冲夹停所述新能源船舶(3)；所述通行通道(11)内还设置有电池储能模块(5)和电池更换机构(6)，所述电池更换机构(6)的电池取放端移动对应于所述电池储能模块(5)和所述新能源船舶(3)的电池盒(31)。
2.根据权利要求1所述的一种新能源船舶换电续航系统，其特征在于：所述船舶阻拦机构(4)设置有滚夹模块和缓冲模块，所述滚夹模块设置有贴合于所述新能源船舶(3)两侧的滚夹单元(41)，一侧所述滚夹单元(41)固接于所述通行通道(11)内的相应侧壁，另一侧所述滚夹单元(41)远离或靠近固接侧的所述滚夹单元(41)；所述缓冲模块位于所述通行通道(11)的顶部，其缓冲端升降设置，所述缓冲模块的缓冲端与所述电池盒(31)弹性接触；所述缓冲模块位于所述电池更换机构(6)远离于所述通行通道(11)端口
3.根据权利要求2所述的一种新能源船舶换电续航系统，其特征在于：所述滚夹单元(41)包括侧辊组(411)和底辊组(412)，二者均沿所述通行通道(11)的通行方向排列设置有若干辊子；所述底辊组(412)铰接设置于所述侧辊组(411)的下侧边缘，所述侧辊组(411)和底辊组(412)分别贴合于所述新能源船舶(3)的船体侧面和低侧斜面。
4.根据权利要求3所述的一种新能源船舶换电续航系统，其特征在于：所述缓冲模块包括横移机构，其横移方向垂直于所述船体通行方向；所述横移机构底部通过升降机构连接缓冲结构(42)；所述缓冲结构(42)设置有视觉识别模块，用于扫描识别所述电池盒(31)的轮廓，所述视觉识别模块的信号的输出端通过控制模块电性连接于所述横移机构和所述升降机构二者的控制信号接收端。
5.根据权利要求4所述的一种新能源船舶换电续航系统，其特征在于：所述缓冲结构(42)包括支架结构(421)，所述支架结构(421)连接于所述升降机构的输出端，所述支架结构(421)构成缓冲槽，所述缓冲槽的槽口面向船体行驶而来的方向；所述缓冲槽槽底弹性连接有承推件(422)，所述承推件(422)水平滑移设置于所述缓冲槽内。
6.根据权利要求5所述的一种新能源船舶换电续航系统，其特征在于：所述电池更换机构(6)设置有行走机构(61)，所述行走机构(61)横向移动且移动方向与所述缓冲模块的横移机构横移方向平行；所述行走机构(61)底部升降设置有取放结构(62)，所述取放结构(62)包括对应于所述电池盒(31)多个插槽的多个吸盘组件(621)，各所述吸盘组件(621)单独升降设置。
7.根据权利要求6所述的一种新能源船舶换电续航系统，其特征在于：所述滚夹单元(41)中的多个所述辊子通过动力装置驱动同步同向转动，所述承推件(422)靠近于所述缓冲槽槽底的一侧设置有测距模块(7)，所述测距模块(7)的信号输出端通过控制模块电性连接于所述动力装置的控制信号接收端。
8.根据权利要求7所述的一种新能源船舶换电续航系统，其特征在于：所述缓冲槽槽口设置有夹紧机构(43)，所述测距模块(7)的信号输出端通过控制模块电性连接于所述夹紧机构(43)的夹紧驱动装置，所述夹紧机构(43)设置有夹合感应模块，所述夹合感应模块的信号输出端通过控制模块电性连接于所述取放结构的升降驱动装置。
9.根据权利要求8所述的一种新能源船舶换电续航系统，其特征在于：两个所述取放结构(62)通过换位结构(63)连接所述升降驱动装置的输出端。
10.根据权利要求1-9任意项所述的一种新能源船舶换电续航系统的换电方法，其特征在于，具体包括以下步骤：
...【技术特征摘要】
1.一种新能源船舶换电续航系统，其特征在于：包括梁架结构(1)，所述梁架结构(1)横架于河道上方，用于划分河道构成若干通行通道(11)；所述通行通道(11)的两侧端口设置有智能识别模块(2)，用于扫描新能源船舶(3)的信息识别标签；所述通行通道(11)内设置有船舶阻拦机构(4)，用于缓冲夹停所述新能源船舶(3)；所述通行通道(11)内还设置有电池储能模块(5)和电池更换机构(6)，所述电池更换机构(6)的电池取放端移动对应于所述电池储能模块(5)和所述新能源船舶(3)的电池盒(31)。
2.根据权利要求1所述的一种新能源船舶换电续航系统，其特征在于：所述船舶阻拦机构(4)设置有滚夹模块和缓冲模块，所述滚夹模块设置有贴合于所述新能源船舶(3)两侧的滚夹单元(41)，一侧所述滚夹单元(41)固接于所述通行通道(11)内的相应侧壁，另一侧所述滚夹单元(41)远离或靠近固接侧的所述滚夹单元(41)；所述缓冲模块位于所述通行通道(11)的顶部，其缓冲端升降设置，所述缓冲模块的缓冲端与所述电池盒(31)弹性接触；所述缓冲模块位于所述电池更换机构(6)远离于所述通行通道(11)端口的一侧。
3.根据权利要求2所述的一种新能源船舶换电续航系统，其特征在于：所述滚夹单元(41)包括侧辊组(411)和底辊组(412)，二者均沿所述通行通道(11)的通行方向排列设置有若干辊子；所述底辊组(412)铰接设置于所述侧辊组(411)的下侧边缘，所述侧辊组(411)和底辊组(412)分别贴合于所述新能源船舶(3)的船体侧面和低侧斜面。
4.根据权利要求3所述的一种新能源船舶换电续航系统，其特征在于：所述缓冲模块包括横移机构，其横移方向垂直于所述船体通行方向；所述横移机构底部通过升降机构连接缓冲结构(42)；所述缓冲结构(42)设置有视觉识别模块，用于扫描识别所述电池盒(31)的轮廓，所述视觉识别模块的信号的输出端通过控制模...
【专利技术属性】
技术研发人员：杨锋，张爱彬，顾海，孙健华，刘新宇，王青雯，张华庆，房正文，
申请(专利权)人：南通理工学院，
类型：发明
国别省市：
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