用于电池更换站的车辆对准系统技术方案

一种用于服务电动车(EV)的电池更换站(BSS)。该BSS包括车道模块，所述车道模块包括一个或多个车辆对准工具，每个所述车辆对准工具配置为用于接合位于车道上的EV，以相对于所述BSS的电池更换柱对准所述EV。所述BSS还包括中间对准工具，所述中间对准工具配置为与所述EV或将要安装至所述EV中的电池，和/或与所述EV和电池托架进行中间连接，从而提供它们之间的精确定位。

【技术实现步骤摘要】
用于电池更换站的车辆对准系统
本专利技术涉及用于电动车辆的电池(更换)站(BSS)。具体地，本专利技术涉及通过BSS的电池更换系统(BES)来更换电动车辆的牵引电池的技术。
技术介绍
电池更换站(BSS)通常设计成允许电动和/或混合动力车辆的牵引电池的快速替换(这里通常可互换地称为车辆或电动车)。电动车牵引电池的开关优选地在几分钟的范围之内执行，以便在BSS中提供车辆的高成本效益和高通过量，并为车辆用户提供良好的服务。通常地，电池更换过程是一个自动化过程，在这个过程中很少或没有车辆用户的干预。利用自动化过程为由于车辆用户/驾驶者的意想不到的动作可能导致易于延误的多个车辆的电池更换提供了可靠性和快速周转性。
技术实现思路
用于多种电动车辆(EV)的电池更换过程通常需要从EV中去除报废的或部分报废的电池，并在具有较高充电状态的备用电池的位置进行接合和锁定。安装在EV中的电池的去除的执行通常是利用专门特别设计的系统/设备来从所述EV中断开电池。当EV相对于这些电池更换设备/模块(BSM)处于严格的对准(位置和定向)，通常在1毫米或更小的位置对准和大约0.2°的角度对准量级时，就实现了这种BSM的恰当操作。BSM设备一般在竖直方向上移动(上升/下降)以便从EV中取回电池。所述BSM设备与EV车体的精确接合需要对所述EV进行精确定位和定向。执行电池更换过程时，EV应位于所述平台/车道上，并在EV所位于的所述平台/车道上进行对准。对准应相对于电池更换柱来执行，位于电池更换柱处，BSM系统具有足够的精确度以允许EV电池被更换。在某些情况下，EV的对准应当在它所位于的平台/车道上的所有6个自由度(EV相对于X、Y、Z轴的位置和滚转、俯仰和偏转定向)上执行。在某些情况下，这些BSM在水平面上也可以移动，以允许它来运输电池到和从并不是紧接着位于EV下方的保持位置处，以及用于对不同类型的Ev来调节它的位置。BSM可与允许其在水平平面内移动的平移系统相关联。在这里所公开的BSS对准技术提供了一种用于在EV和电池更换站之间进行对准的系统和方法。当驾驶者驾驶他的车辆进入BSS中时，所述车辆通常尚未很好地与BSS对准。BSS的车道系统包括至少两个单独的在车道的不同位置上操作的用于对准车辆的对准器/工具(alignmentaids/utilities)，以及可以在车辆和BSM之间连接并在它们之间提供精确对准和连接的中间对准工具。例如，第一对准器(例如被动对准器)可以根据本专利技术来配置以影响EV的“相关性”，所述EV的“相关性”提供EV的横向(Y)偏移和偏转。第二对准器(例如主动对准器)可以根据本专利技术来配置以便与车辆接合，以提供EV横向(Y)偏移和偏转的更精确的相关性，以及EV沿着车道的纵向方向(例如，相对于X轴)的精确定位。通常，在此阶段获得EV的几厘米数量级(例如，误差不超过±1.5厘米)的精密错位误差。额外的对准工具(中间对准工具)适用于从下方接合EV并连接到在EV中的配准器(连接构件)，从而使所述的额外的对准工具与EV对准/配准到1毫米或更小的精确度之内。一旦在BSS系统和EV之间的对准达到期望值时，就可以启动电池更换过程。例如通过使用EV中的一组布置在中间对准工具上的连接构件(例如配准/对准销)和一组相应的互补连接构件(例如配准槽)就实现了精确对准。这种中间对准工具还配置带有第二组连接构件(例如配准销)，通过所述第二组连接构件，电池更换设备(BSM系统)或电池可以以超过1毫米的精确度与中间对准工具进行对准。为此，所述BSM设备和/或电池也可以与相应的互补连接构件相关联(例如配准槽)。在本专利技术的一些实施例中，所述BSM设备设置在可偏移的/可调节地移动的(例如“浮动”)的平台上，所述平台允许BSM充分自由地在几厘米(例如，约15毫米)的精密程度上移动到每个水平方向(即在X-Y平面内)上。这有利于BSM相对于中间对准工具进行精确对准。在某些情况下，所述BSM设备安装在水平平移系统(输送机)上，所述水平平移系统与相对适度的定位精确度(例如几厘米的精确度)相关联。在水平平移系统上承载BSM设备的“浮动”平台可以配置为使得BSM设备相对于中间对准工具的精确对准具有比由水平平移系统提供的要高的水平精确度。可使用该部件省去高精确度和复杂的水平平移系统的需要。因此，根据本专利技术的广义方面提供了一种用于服务多种电动车辆(EV)的电池更换站(BSS)的车辆对准系统。所述BSS包括车辆车道模块，所述车辆对准系统包括：一个或多个车辆对准工具，每一个都配置成用于接合位于车道上的EV，以相对于BSS的电池更换柱对准EV。所述一个或多个车辆对准工具包含一个或多个主动对准模块，所述主动对准模块布置在所述电池更换柱的附近，并配置且可操作地进行致动以与所述电动车辆相接合，从而提供所述电动车辆相对于所述电池更换柱的精密定位和对准。另外，所述电池更换站包括中间对准工具，所述中间对准工具配置为与所述EV或将要安装在所述EV上的电池中的任一个、或与所述EV和电池托架中间地连接，从而提供它们之间的精确对准。具体地，所述中间对准工具可以配置成并可操作地中间连接在所述EV、和EV中将要更换的电池和用于承载EV中将要更换的电池的电池托架件中的至少一个之间。在这里应当注意，短语“EV中将要更换的电池”应当理解为涉及将要从EV中去除的电池和/或将要被安装至EV中的电池中的任一个。根据本专利技术的一些实施例，所述BSS的车辆对准工具包括一个或多个被动对准模块(例如路线相关器)，所述被动对准模块沿着BSS车道布置，并且被配置为，当EV通过车道朝向电池更换柱进行平移/传送时，用于与所述EV进行被动地接合。所述被动对准模块布置为诸如来引导所述车辆的路线，来相对于电池更换柱定位和对准所述车辆。例如，所述被动对准模块可包括一个或多个固定地安装在所述车道上的棒，所述棒用于与EV的轮子相接合以便引导EV朝向电池更换柱移动，并提供EV相对于电池更换柱的适度的横向对准和适度的偏转定向。具体地，在本专利技术的一些实施例中，所述棒包括沿着车道的移动方向以漏斗的形状布置的两个或多个棒/金属杆，从而它们将EV的轮子引导到BSS车道的轮胎通道(轮胎车道/通路)中。所述棒可被布置在车道中以便从EV的轮子的外侧和/或从内侧与轮子相接合。优选地，在本专利技术的一些实施例中，被动对准模块配置成提供适度的横向对准，具有从EV相对于电池更换柱的完美对准的横向位置不超过几厘米的偏差。被动对准模块也可以配置成提供适度的偏转定向，具有从EV相对于电池更换柱的完美对准的偏转定向不超过几度(例如不超过1度)的偏差。根据本专利技术的一些实施例，所述车辆对准工具包括一个或多个布置在BSS的电池更换柱附近的主动对准模块。所述主动对准模块配置为且可操作地被驱动以便与所述EV相接合，从而提供所述EV相对于电池更换柱的精确定位和对准。应当注意的是，主动对准模块可包括一个或多个液压、电动或气动的驱动系统。例如，在一些实施例中，主动对准模块包括一个或多个侧对准模块(sidealignmentmodule)，所述侧对准模块配置且可操作地用于与EV的一个或多个轮子横向接合，从而相对于电池更换柱横向对准所述EV。此外，在某些情况下，所述一个或多个侧本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于服务电动车辆(EV)的电池更换站(BSS)，该BSS包含车道模块以及中间对准工具，所述车道模块包括一个或多个车辆对准工具，每个所述车辆对准工具配置成用于与位于车道上的EV相接合，以便相对于所述BSS的电池更换柱对所述EV进行对准；所述中间对准工具配置成与所述EV和将要安装至所述EV中的电池、或与所述EV和电池托架进行中间连接，从而提供它们之间的精确配准。

【技术特征摘要】
2012.03.29 IL 218949;2012.04.02 US 61/618,9891.一种用于服务电动车辆的电池更换站的车辆对准系统，该电池更换站包含车道模块，所述车辆对准系统包括一个或多个车辆对准工具以及中间对准工具，每个所述车辆对准工具配置成用于与位于车道上的电动车辆相接合，以便相对于所述电池更换站的电池更换柱对所述电动车辆进行对准，其中，所述一个或多个车辆对准工具包含一个或多个主动对准模块，所述主动对准模块布置在所述电池更换柱的附近，并配置且可操作地进行致动以与所述电动车辆相接合，从而提供所述电动车辆相对于所述电池更换柱的精密定位和对准；所述中间对准工具配置成与所述电动车辆和将要安装至所述电动车辆中的电池、或与所述电动车辆和电池托架进行中间连接，从而提供它们之间的精确配准。2.根据权利要求1所述的车辆对准系统，其中，所述车辆对准工具包含一个或多个被动对准模块，所述被动对准模块沿着所述车道布置，并配置成当所述电动车辆在所述车道上朝着所述电池更换柱平移时被动地与所述电动车辆相接合，由此相对于电池更换柱对所述车辆进行定位和对准。3.根据权利要求2所述的车辆对准系统，其中，所述被动对准模块包含一个或多个固定地安装在所述车道上的棒，所述棒用于接合所述电动车辆的轮子，以便引导所述电动车辆朝着所述电池更换柱进行运动，从而提供所述电动车辆相对于电池更换柱的适度的横向对准和适度的偏转定向。4.根据权利要求3所述的车辆对准系统，其中，所述棒包含至少两个沿着所述车道的运动方向以漏斗形式布置的棒，以将所述电动车辆的所述轮子引导到所述车道的轮胎通道。5.根据权利要求3或4所述的车辆对准系统，其中，所述棒中的一个或多个是布置在所述车道内的，以便从所述电动车辆的所述轮子的外侧与所述轮子相接合。6.根据权利要求3或4所述的车辆对准系统，其中，所述棒中的一个或多个是布置在所述车道内的，以便从所述电动车辆的所述轮子的内侧与所述轮子相接合。7.根据权利要求3或4所述的车辆对准系统，其中，所述适度的横向对准不超过±1.5厘米。8.根据权利要求3或4所述的车辆对准系统，其中，所述适度的偏转定向不超过1度。9.根据权利要求1至4中任一项所述的车辆对准系统，其中，所述一个或多个主动对准模块包含一个或多个侧对准模块，所述的一个或多个侧对准模块配置且可操作地与所述电动车辆的一个或多个轮子横向地相接合，以便相对于所述电池更换柱横向地对准所述电动车辆。10.根据权利要求9所述的车辆对准系统，其中，所述一个或多个侧对准模块配置且可操作地在所述偏转定向的方向上相对于所述电池更换柱对所述电动车辆进行定向。11.根据权利要求9所述的车辆对准系统，其中，所述一个或多个侧对准模块包括一个或多个侧推动杆。12.根据权利要求9所述的车辆对准系统，其中，所述一个或多个主动对准模块包含一个或多个提升模块，所述一个或多个提升模块适合于从下方与所述电动车辆的主体相接合，以升高所述车辆的所述主体，以便调节所述主体相对于所述的电池更换柱的竖直位置、俯仰定向和滚转定向中的至少一个。13.根据权利要求12所述的车辆对准系统，其中，所述一个或多个提升模块包含至少两个千斤顶，所述至少两个千斤顶配置且可操作地与所述电动车辆的下侧的至少两个相应的固定区域相接合，以提升所述电动车辆，其中，所述中间对准工具配置且可操作地用于与所述电动车辆的下侧的至少一个第三固定区域相接合，以提升所述电动车辆。14.根据权利要求12所述的车辆对准系统，其中，所述一个或多个提升模块包含至少三个千斤顶，所述至少三个千斤顶配置且可操作地与所述电动车辆的下侧的至少三个相应的固定区域相接合，以提升所述电动车辆。15.根据权利要求1至4中任一项所述的车辆对准系统，其中，包含至少一个车辆平移系统的所述一个或多个主动对准模块配置且可操作地用于沿着所述车道平移所述电动车辆，以便相对于所述电池更换柱纵向对准地定位所述车辆。16.根据权利要求15所述的车辆对准系统，其中，所述至少一个车辆平移系统容纳在所述车道内，以与位于所述车道的一侧或两侧的所述电动车辆的所述轮子相接合。17.根据权利要求15所述的车辆对准系统，其中，所述至少一个车辆传送器系统配置为与所述电动车辆的所述轮子中的至少一个相接合。18.根据权利要求1至4中任一项所述的车辆对准系统，该车辆对准系统包含对准控制器，所述对准控制器能够连接到所述一个或多个主动对准模块，并配置且可操作地用于按照预定的顺序操作所述主动对准模块，以相对于所述电池更换柱对准所述车辆。19.根据权利要求18所述的车辆对准系统，该车辆对准系统包含：(a)车辆平移系统，所述车辆平移系统适于相对于所述电池更换柱纵向对准地定位所述车辆；(b)一个或多个侧对准模块，所述一个或多个侧对准模块适于调整所述电动车辆相对于所述电池更换柱的横向对准和偏转定向中的至少一个；以及(c)一个或多个提升模块，所述一个或多个提升模块适于调整所述电动车辆相对于所述电池更换柱的竖直位置、俯仰定向和滚转定向中的至少一个；其中，所述对准控制器配置且可操作地用于按顺序地操作所述车辆平移系统、所述一个或多个侧对准模块和所述一个或多个提升模块，以相对于所述电池更换柱对所述电动车辆进行定位和定向。20.根据权利要求19所述的车辆对准系统，其中，所述对准控制器和所述主动对准模块配置且可操作地用于提供所述车辆相对于所述电池更换柱的六自由度的对准和定向。21.根据权利要求18所述的车辆对准系统，其中，按照预定顺序，所述对准控制器配置且可操作地...

【专利技术属性】
技术研发人员：Y·海哈尔，
申请(专利权)人：佳境有限公司，
类型：发明
国别省市：