车轮定位装置、换电平台及换电站的制作方法

1.本技术涉及换电技术领域，特别是涉及一种车轮定位装置、换电平台及换电站。


背景技术：

2.目前，电动汽车的电池包在亏电时，可以通过驶入换电站进行换电，其中，换电站设置有换电平台，该换电平台可以抬高电动汽车，换电站的换电机器人在电动汽车的下方进行换电操作。
3.由于电动汽车驶入换电平台的过程中会出现偏行情况，因此，无法保证电动汽车精确行驶到换电机器人的上方区域，造成换电失败。


技术实现要素：

4.鉴于上述问题，本技术提供一种车轮定位装置、换电平台及换电站，能够避免无法确保电动汽车精确行驶到换电机器人的上方区域，而造成换电失败的问题。
5.第一方面，本技术提供一种车轮定位装置，包括：
6.支撑体，一侧具有支撑面，所述支撑面开设有定位凹槽，所述定位凹槽用于沿第一方向定位车轮；以及
7.检测件，设于所述支撑体，且位于所述定位凹槽外，用于检测所述车轮是否在所述定位凹槽内。
8.上述的车轮定位装置，通过在支撑体的支撑面上开设定位凹槽，电动汽车的车轮能够驶入定位凹槽内进行定位，再通过检测件检测车轮是否在定位凹槽内，以确保车轮能够被精准定位，如此，电动汽车能够位于换电机器人的上方区域，而使换电机器人与电动汽车的电池包的安装位置对准，换电操作也能够正常进行。
9.在一些实施例中，所述检测件包括对射传感器，所述对射传感器包括发射部和接收部，所述发射部和所述接收部沿第二方向分别设于所述定位凹槽的两侧；
10.其中，所述第一方向与所述第二方向相交。通过设置对射传感器检测车轮是否进入定位凹槽内，使得检测方式不仅简单，并且检测结果也可靠。
11.在一些实施例中，所述检测件包括反射传感器，所述反射传感器沿第二方向设于所述定位凹槽的一侧；
12.其中，所述第一方向与所述第二方向相交。通过设置反射传感器检测车轮是否进入定位凹槽内，在实现检测方式简单的同时，也减少了占用空间。
13.在一些实施例中，所述支撑面开设有安装凹槽，所述安装凹槽设于所述定位凹槽的外围，且与所述定位凹槽连通；
14.所述检测件位于所述安装凹槽内。通过将检测件设于支撑面下方的安装凹槽内，能够避免外部其他物件，例如驾驶人员或者电动汽车等对检测件造成的损伤，以对检测件进行保护。
15.在一些实施例中，所述车轮定位装置还包括防护件，所述安装凹槽被构造为在所
述支撑面上形成第二开口，所述防护件与所述支撑体相连，且设于所述第二开口处。通过将防护件设置在第二开口处，能够阻挡外部其他物件进入安装凹槽内以对其内的检测件受损，或者外部物件进入安装凹槽内对检测件的检测造成干扰，使得检测不准确。
16.在一些实施例中，所述防护件能够遮挡所述第二开口。通过设置防护件遮挡第二开口，能够避免雨水或者其他小部件进入安装凹槽内对检测件的检测造成影响及对检测件造成损坏等。
17.在一些实施例中，所述车轮定位装置还包括加固件，所述加固件设于所述安装凹槽的槽壁与所述防护件之间，且两端分别与所述安装凹槽的槽壁及所述防护件相连。通过设置加固件，能够使防护件更加稳固地位于安装凹槽的上方，提高防护件的防护可靠性。
18.在一些实施例中，所述定位凹槽呈v型，所述安装凹槽的形状与所述定位凹槽相对应。将安装凹槽的形状与定位凹槽相对应，能够更有利于确定检测件的安装位置，提高检测件的检测可靠性。
19.第二方面，本技术提供一种换电平台，包括上述实施例中的车轮定位装置。
20.第三方面，本技术提供一种换电站，包括上述实施例中的换电平台。
21.上述说明仅是本技术技术方案的概述，为了能够更清楚了解本技术的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本技术的上述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举本技术的具体实施方式。
附图说明
22.通过阅读对下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本技术的限制。而且在全部附图中，用相同的附图标号表示相同的部件。在附图中：
23.图1为本技术一些实施例的车轮定位装置俯视结构示意图；
24.图2为本技术一些实施例的车轮定位装置的部分结构示意图；
25.图3为图2所示的车轮定位装置的部分结构中的a处局部放大结构示意图；
26.图4为本技术一些实施例的换电平台的俯视结构示意图；
27.图5为本技术一些实施例的换电站的结构示意图。
28.具体实施方式中的附图标号如下：
29.换电站1000；
30.堆垛机800；
31.换电架600；
32.电池包500；
33.换电机器人400；
34.电动汽车300；
35.换电平台200；
36.车轮定位装置100；
37.支撑体10，支撑面11，定位凹槽111，第一槽壁1111，第二槽壁1112，第一开口112，子安装凹槽113，子开口114，定位滚轴组12，滚轴121；
38.检测件20，发射部21，接收部22；
39.子防护件30；
40.加固件40。
具体实施方式
41.下面将结合附图对本技术技术方案的实施例进行详细的描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本技术的技术方案，因此只作为示例，而不能以此来限制本技术的保护范围。
42.除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本技术的技术领域的技术人员通常理解的含义相同；本文中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本技术；本技术的说明书和权利要求书及上述附图说明中的术语“包括”和“具有”以及它们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。
43.在本技术实施例的描述中，技术术语“第一”“第二”等仅用于区别不同对象，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量、特定顺序或主次关系。在本技术实施例的描述中，“多个”的含义是两个以上，除非另有明确具体的限定。
44.在本文中提及“实施例”意味着，结合实施例描述的特定特征、结构或特性可以包含在本技术的至少一个实施例中。在说明书中的各个位置出现该短语并不一定均是指相同的实施例，也不是与其它实施例互斥的独立的或备选的实施例。本领域技术人员显式地和隐式地理解的是，本文所描述的实施例可以与其它实施例相结合。
45.在本技术实施例的描述中，术语“和/或”仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如a和/或b，可以表示：单独存在a，同时存在a和b，单独存在b这三种情况。另外，本文中字符“/”，一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。
46.在本技术实施例的描述中，术语“多个”指的是两个以上(包括两个)，同理，“多组”指的是两组以上(包括两组)，“多片”指的是两片以上(包括两片)。
47.在本技术实施例的描述中，技术术语“中心”“纵向”“横向”“长度”“宽度”“厚度”“上”“下”“前”“后”“左”“右”“竖直”“水平”“顶”“底”“内”“外”“顺时针”“逆时针”“轴向”“径向”“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本技术实施例和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本技术实施例的限制。
48.在本技术实施例的描述中，除非另有明确的规定和限定，技术术语“安装”“相连”“连接”“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；也可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本技术实施例中的具体含义。
49.目前，从市场形势的发展来看，动力电池的应用越加广泛。动力电池不仅被应用于水力、火力、风力和太阳能电站等储能电源系统，而且还被广泛应用于电动自行车、电动摩托车、电动汽车等电动交通工具，以及军事装备和航空航天等多个领域。随着动力电池应用领域的不断扩大，其市场的需求量也在不断地扩增。
50.而在这些应用领域中，动力电池在电动汽车中的应用最为普及，因此，如何为能量不足的汽车提供快速有效地能量补给成为车主和各大厂商非常关注的问题。
51.当前主流的电能补给方案之一是电池更换方案，其中，在电动汽车底部进行换电是一种主流的换电方式，其一般在专门的换电站内完成。具体而言，换电站内配置有换电架、换电平台、以及在二者之间运载满电/亏电电池的换电机器人。换电过程中，首先换电平台对停放于其上的待换电汽车进行初定位和举升调平，然后换电机器人通过在换电架和换电平台之间往复行驶的方式，完成为停于换电平台上的电动汽车更换电池包的动作。
52.本发明人注意到，电动汽车为人为驾驶驶入换电平台的，因此，存在驶入过程中出现偏行的情况，一旦出现偏行，将无法保证电动汽车精确行驶到换电机器人的上方区域，进而使换电机器人与电动汽车的电池包的安装位置不能对准，导致换电操作无法进行，最终造成换电失败。
53.为了避免因偏行而无法保证电动汽车精确行驶到换电机器人的上方区域的问题，申请人研究发现，可以在换电平台上设置定位装置。具体地，该定位装置是对电动汽车的车轮进行定位，在定位好车轮后，电动汽车即可位于换电机器人的上方区域。
54.发明人经过深入研究，设计了一种车轮定位装置，通过在换电平台的支撑面上开设定位凹槽，电动汽车的车轮能够驶入定位凹槽内进行定位，再通过检测件检测车轮是否在定位凹槽内，以确保车轮能够被精准定位，如此，电动汽车能够位于换电机器人的上方区域，而使换电机器人与电动汽车的电池包的安装位置对准，换电操作也能够正常进行。
55.根据本技术的一些实施例，参照图1，图1为本技术一实施例中的车轮定位装置100的俯视结构示意图。本技术提供了一种车轮定位装置100，包括支撑体10以及检测件20。支撑体10一侧具有支撑面11，支撑面11开设有定位凹槽111，定位凹槽111用于沿第一方向定位车轮。检测件20设于支撑体10，且位于定位凹槽111外，用于检测车轮是否在定位凹槽111内。
56.如图中所示，图1中第一方向为定位凹槽的宽度方向，图1中第二方向为定位凹槽的长度方向。
57.需要指出的是，本技术的支撑体10设于换电平台200的一部分，能够支撑电动汽车300。
58.本技术的定位凹槽111是指相对支撑面11向下凹陷形成的槽，定位凹槽111被构造为在支撑面11上形成第一开口112，当电动汽车300的车轮驶入支撑面11后，至少部分可以从第一开口112进入定位凹槽111内而被定位。
59.具体地本技术的一实施方式中，定位凹槽111包括沿第一方向相对设置的第一槽壁1111和第二槽壁1112，车轮沿第一方向的两侧能够与第一槽壁1111及第二槽壁1112相抵，以定位于定位凹槽111内。
60.通过在支撑体10的支撑面11上开设定位凹槽111，电动汽车300的车轮能够驶入定位凹槽111内进行定位，再通过检测件20检测车轮是否在定位凹槽111内，以确保车轮能够被精准定位，如此，电动汽车300能够位于换电机器人400的上方区域，而使换电机器人400与电动汽车300的电池包500的安装位置对准，换电操作也能够正常进行。
61.根据本技术的一些实施例，可选地，如图2所示，检测件20包括对射传感器，对射传感器包括发射部21和接收部22，发射部21和接收部22沿第二方向设于定位凹槽111的两侧，其中，第一方向与第二方向相交。具体到本技术的实施方式中，第一方向与第二方向相垂直。
62.可以理解，发射部21用于向定位凹槽111内发送检测信号，该检测信号可以为红外信号、激光信号或者其他信号，接收部22能够接收来自发射部21的检测信号，当有车轮进入定位凹槽111内时，检测信号被阻挡，使得接收部22无法接收来自发射部21的检测信号，进而检测到车轮已经进入定位凹槽111内。
63.在本技术的实施例中，当第一方向与第二方向相垂直，在发射部21和接收部22设于定位凹槽111的两侧的情况下，检测信号能够穿设整个定位凹槽111，从而使检测更加准确。
64.通过设置对射传感器检测车轮是否进入定位凹槽111内，使得检测方式不仅简单，并且检测结果也可靠。
65.根据本技术的一些实施例，可选地，检测件20包括反射传感器，反射传感器沿第二方向设于定位凹槽111的一侧，其中，第一方向与第二方向相交。具体到本技术的实施方式中，第一方向与第二方向相垂直。
66.可以理解，反射传感器包括信号源和信号接收部，信号源可以为光源，具体可为红外光源，信号接收部能够接收检测信号经被检物品后反射的信号。当有车轮进入定位凹槽111内时，检测信号经车轮后反射，使得信号接收部接收反射后的信号，进而检测到车轮已经进入定位凹槽111内。
67.通过设置反射传感器检测车轮是否进入定位凹槽111内，在实现检测方式简单的同时，也减少了占用空间。
68.根据本技术的一些实施例，可选地，请继续参阅图2和图3，支撑面11开设有安装凹槽，安装凹槽设于定位凹槽111的外围，且与定位凹槽111连通，检测件20位于安装凹槽内。
69.需要指出的是，本技术的安装凹槽是指相对支撑面11向下凹陷形成的槽。
70.安装凹槽与定位凹槽111连通，能够开通检测件20对定位凹槽111内的车轮检测的检测通道，从而不影响检测件20的正常检测。
71.通过将检测件20设于支撑面11下方的安装凹槽内，能够避免外部其他物件，例如驾驶人员或者电动汽车300等对检测件20造成的损伤，以对检测件20进行保护。
72.具体地，当检测件20包括对射传感器，安装凹槽包括两个子安装凹槽113，两个子安装凹槽113沿第二方向分别设于定位凹槽111的两侧，且均与定位凹槽111连通，发射部21位于一子安装凹槽113内，接收部22位于另一子安装凹槽113内。
73.根据本技术的一些实施例，可选地，请继续参阅图1，所示车轮定位装置100还包括防护件，安装凹槽被构造为在支撑面11上形成第二开口，防护件与支撑体10相连，且设于第二开口处。
74.第二开口是由贯穿支撑面11的安装凹槽在支撑面11上形成的轮廓界定的。
75.防护件是指具有防护作用的部件，能够对安装凹槽内的检测件20进行预防保护。
76.通过将防护件设置在第二开口处，能够阻挡外部其他物件进入安装凹槽内以对其内的检测件20受损，或者外部物件进入安装凹槽内对检测件20的检测造成干扰，使得检测不准确。
77.具体地，当检测件20包括对射传感器，安装凹槽包括两个子安装凹槽113，第二开口包括两个子开口114，两个子开口114分别由子安装凹槽113在支撑面11上构造形成，防护件包括两个子防护件30，每一子防护件30与支撑体10相连，且设于对应一子开口114处。
78.具体地，防护件可以防护网或者防护栏等，在此不作限制。
79.根据本技术的一些实施例，可选地，防护件能够遮挡第二开口。
80.防护件遮挡第二开口是指，防护件能够完全遮挡第二开口，以避免外部物件能够穿过防护件进入安装凹槽内。
81.通过设置防护件遮挡第二开口，能够避免雨水或者其他小部件进入安装凹槽内对检测件20的检测造成影响及对检测件20造成损坏等。
82.具体地，子防护件30遮挡对应的子开口114。
83.具体地，防护件可以为防护板或者其他能够遮挡第二开口的部件，在此不作限制。
84.根据本技术的一些实施例，可选地，请继续参阅图3和图4，车轮定位装置100还包括加固件40，加固件40设于安装凹槽的槽壁与防护件之间，且两端分别与安装凹槽的槽壁及防护件相连。
85.通过设置加固件40，能够使防护件更加稳固地位于安装凹槽的上方，提高防护件的防护可靠性。
86.具体地，加固件40包括多个，多个加固件40沿第一方向彼此间隔设置。更具体地，加固件40包括螺柱和螺母，螺柱的一端与安装凹槽的槽壁固定相连，螺柱的另一端与防护件抵接，螺母穿设防护件与螺柱螺纹相连。如此，通过螺柱，能够可靠地支撑防护件，另外，也能通过螺柱与螺母的配合使防护件相对支撑体10固定。
87.根据本技术的一些实施例，可选地，请继续参阅图1和图2，定位凹槽111呈v型。
88.定位凹槽111呈v型是指，定位凹槽111沿第一方向的截面形状呈v形。
89.通过设置定位凹槽111呈v型，其对中性好，能够使用多种不同外径的轮胎定位，提高了车轮定位装置100的通用性能。
90.进一步地，安装凹槽的形状与定位凹槽11相对应。
91.安装凹槽的形状与定位凹槽11相对应是指，安装凹槽的形状也呈v型，且与定位凹槽11的位置相对应。
92.将安装凹槽的形状与定位凹槽111相对应，能够更有利于确定检测件20的安装位置，提高检测件20的检测可靠性。
93.具体地，检测件20设于安装凹槽的槽壁上。
94.槽壁更有利于检测件20的放置，使得检测件20的安装更加可靠。
95.根据本技术的一些实施例，可选地，请继续参阅图1和图2，支撑体10包括支撑本体及均与支撑本体相连的两组定位滚轴组12，每一定位滚轴组12包括多个沿第二方向彼此间隔设置的滚轴121，两组定位滚轴组12沿第一方向相对设置，以界定形成定位凹槽111。
96.通过设置定位滚轴组12，能够在车轮进入定位凹槽111后，车轮在外部作用力下沿定位凹槽111的长度方向移动，以改变车轮的定位位置。
97.根据本技术的一些实施例，如图4所示，本技术还提供了一种换电平台200，包括以上任一方案所述的车轮定位装置100。
98.根据本技术的一些实施例，可选地，换电平台200包括至少两个车轮定位装置100，每一车轮定位装置100用于定位对应的一车轮。
99.具体地，车轮定位装置100用于定位前车轮，换电平台200包括两个车轮定位装置100。更具体地，两个车轮定位装置100的支撑体10相连。
100.根据本技术的一些实施例，如图5所示，本技术还提供了一种换电站1000，包括以上任意方案所述的换电平台200。
101.根据本技术的一些实施例，可选地，换电站1000还包括换电机器人400及换电架600，换电架600上放置有多个电池包500。
102.换电机器人400能够在换电架600与换电平台200之间运动，以更换电动汽车300内的电池包500。
103.根据本技术的一些实施例，可选地，换电站1000还包括堆垛机800，用于对多个电池包500进行堆垛，以将堆垛后的多个电池包500放置于换电架600上。
104.根据本技术的一些实施例，车轮定位装置100包括支撑体10以及检测件20。支撑体10一侧具有支撑面11，支撑面11开设有定位凹槽111，定位凹槽111用于沿第一方向定位车轮。检测件20设于支撑体10，且位于定位凹槽111外，用于检测车轮是否在定位凹槽111内。检测件20包括对射传感器，对射传感器包括发射部21和接收部22，发射部21和接收部22沿第二方向设于定位凹槽111的两侧，其中，第一方向与第二方向相垂直。支撑面11开设有安装凹槽，安装凹槽包括两个子安装凹槽113，两个子安装凹槽沿第二方向分别设于定位凹槽111的两侧，且均与定位凹槽111连通，发射部21位于一子安装凹槽113内，接收部22位于另一子安装凹槽113内。汽车定位装置100还包括子防护件30，子安装凹槽113被构造为在支撑面11上形成子开口114，子防护件30与支撑体10相连，且设于子开口114处。子防护件30能够遮挡子开口114。车轮定位装置100还包括加固件40，加固件40设于安装凹槽的槽壁与防护件之间，加固件40包括螺柱和螺母，螺柱的一端与安装凹槽的槽壁固定相连，螺柱的另一端与防护件抵接，螺母穿设防护件与螺柱螺纹相连。加固件40包括多个，多个加固件40沿第一方向彼此间隔设置。定位凹槽111呈v型，安装凹槽的形状与定位凹槽11相对应。
105.最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本技术的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本技术进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本技术各实施例技术方案的范围，其均应涵盖在本技术的权利要求和说明书的范围当中。尤其是，只要不存在结构冲突，各个实施例中所提到的各项技术特征均可以任意方式组合起来。本技术并不局限于文中公开的特定实施例，而是包括落入权利要求的范围内的所有技术方案。

技术特征：
1.一种车轮定位装置(100)，其特征在于，包括：支撑体(10)，一侧具有支撑面(11)，所述支撑面(11)开设有定位凹槽(111)，所述定位凹槽(111)用于沿第一方向定位车轮；以及检测件(20)，设于所述支撑体(10)，且位于所述定位凹槽(111)外，用于检测所述车轮是否在所述定位凹槽(111)内。2.根据权利要求1所述的车轮定位装置(100)，其特征在于，所述检测件(20)包括对射传感器，所述对射传感器包括发射部(21)和接收部(22)，所述发射部(21)和所述接收部(22)沿第二方向分别设于所述定位凹槽(111)的两侧；其中，所述第一方向与所述第二方向相交。3.根据权利要求1所述的车轮定位装置(100)，其特征在于，所述检测件(20)包括反射传感器，所述反射传感器沿第二方向设于所述定位凹槽(111)的一侧；其中，所述第一方向与所述第二方向相交。4.根据权利要求1～3任一项所述的车轮定位装置(100)，其特征在于，所述支撑面(11)开设有安装凹槽，所述安装凹槽设于所述定位凹槽(111)的外围，且与所述定位凹槽(111)连通；所述检测件(20)位于所述安装凹槽内。5.根据权利要求4所述的车轮定位装置(100)，其特征在于，所述车轮定位装置(100)还包括防护件，所述安装凹槽被构造为在所述支撑面(11)上形成第二开口，所述防护件与所述支撑体(10)相连，且设于所述第二开口处。6.根据权利要求5所述的车轮定位装置(100)，其特征在于，所述防护件能够遮挡所述第二开口。7.根据权利要求5所述的车轮定位装置(100)，其特征在于，所述车轮定位装置(100)还包括加固件(40)，所述加固件(40)设于所述安装凹槽的槽壁与所述防护件之间，且两端分别与所述安装凹槽的槽壁及所述防护件相连。8.根据权利要求4所述的车轮定位装置(100)，其特征在于，所述定位凹槽(111)呈v型，所述安装凹槽的形状与所述定位凹槽(111)相对应。9.一种换电平台(200)，其特征在于，包括如权利要求1～8任一项所述的车轮定位装置(100)。10.一种换电站(1000)，其特征在于，包括如权利要求9所述的换电平台(200)。

技术总结
本申请涉及一种车轮定位装置、换电平台及换电站，车轮定位装置包括支撑体，一侧具有支撑面，所述支撑面开设有定位凹槽，所述定位凹槽用于沿第一方向定位车轮；以及检测件，设于所述支撑体，且位于所述定位凹槽外，用于检测所述车轮是否在所述定位凹槽内。通过在支撑体的支撑面上开设定位凹槽，电动汽车的车轮能够驶入定位凹槽内进行定位，再通过检测件检测车轮是否在定位凹槽内，以确保车轮能够被精准定位，如此，电动汽车能够位于换电机器人的上方区域，而使换电机器人与电动汽车的电池包的安装位置对准，换电操作也能够正常进行。换电操作也能够正常进行。换电操作也能够正常进行。


技术研发人员：请求不公布姓名 王霞 请求不公布姓名 请求不公布姓名 康晓鹤
受保护的技术使用者：时代电服科技有限公司
技术研发日：2022.03.02
技术公布日：2023/8/17