用于换电车辆的车轮到位检测装置、举升机及换电站的制作方法

1.本实用新型涉及车辆换电领域，尤其涉及一种用于换电车辆的车轮到位检测装置、举升机及换电站。


背景技术：

2.现在电动汽车越来越受到消费者的欢迎，电动汽车使用的能源基本上为电能，电动汽车在电能使用完后需要充电，由于现在电池技术和充电技术的限制，电动汽车充满电需要花费较长的时间，不如燃油汽车直接加油简单快速。因此，为了减少用户的等待时间，在电动汽车的电能快耗尽时更换电池是一种有效的手段。为了便于给电动汽车更换电池，满足电动汽车的换电需求，需要建造换电站，以便于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。
3.换电站设置有换电举升平台，该换电举升平台可以抬高电动汽车，换电站的换电小车在电动汽车的下方进行换电操作。由于电动汽车在驶入换电举升平台后需要停放在预定的位置，因此，需要及时检测车辆是否行使到位，以提醒驾驶人员进行相应的操作。中国专利cn 208969250 u公开了一种智能感应车轮到位以及车轮速度的光电感应装置，包括设置在机架内的第三轴滚筒和光电传感器，光电传感器位于第三轴滚筒的下方，当第三轴滚筒被车轮下压到下限位置上，光电传感器感应到第三轴滚筒，滚筒反力式汽车制动检验台才开始进入工作状态。该方案中，当第三轴滚筒承受的车辆过重时，可能会导致第三轴滚筒下降高度过大而使得第三轴滚筒与底板以及与光电传感器产生接触碰撞，损坏光电感应装置，进而使得车轮到位检测功能失效。


技术实现要素：

4.本实用新型要解决的是现有技术中第三轴滚筒被重量过大的车辆下压时，可能会导致第三轴滚筒与光电感应装置碰撞，导致车轮到位检测功能失效，提供一种用于换电车辆的车轮到位检测装置、举升机及换电站。
5.本实用新型是通过下述技术方案来解决上述技术问题：
6.本实用新型提供了一种用于换电车辆的车轮到位检测装置，设于包括车轮承载机构的举升机上，用于检测换电车辆是否位于所述车轮承载机构上，所述车轮承载机构包括底板，所述车轮到位检测装置包括：
7.感应件与受感件，所述受感件设置在所述底板上，所述感应件用于触发所述受感件；
8.辊筒机构，所述辊筒机构通过转动机构转动连接于所述底板且所述辊筒机构可绕自身的轴线自转，所述感应件被设置成通过所述转动机构与所述辊筒机构同步转动，且所述受感件的感应方向平行于所述辊筒机构的轴线方向；
9.当所述辊筒机构受到超过预设压力的压力时，所述辊筒机构朝向所述底板所在的方向移动至预设区域，所述感应件触发所述受感件且所述感应件与所述底板之间具有间
隙。
10.在本方案中，采用上述结构形式，通过在举升机的车轮承载机构上设置车轮到位检测装置，车轮到位检测装置通过辊筒机构在受压时的移动带动感应件一同移动，从而可以在辊筒机构受到超过预设压力的压力时使感应件与受感件产生感应信号，该感应信号传输至换电站的控制单元处，并由控制单元根据接收的感应信号判断车辆已行驶到位。辊筒机构的外表面比较光滑，不易损坏轮胎表面，限制辊筒机构的转动范围及辊筒机构能达到的最低位置，避免辊筒机构与底板接触，且保证辊筒机构达到最低位置时感应件与底板不接触，避免底板与感应件碰撞，从而延长底板与感应件的使用寿命，避免车轮到位检测功能失效。
11.较佳地，沿着所述辊筒机构的轴线方向，所述受感件位于所述辊筒机构的其中一侧；
12.所述感应件被设置成当所述辊筒机构受到超过预设压力的压力时，能移动至所述受感件的感应方向的侧边位置。
13.在本方案中，采用上述结构形式，通过将感应件设置在辊筒机构的侧边，可以减少车轮到位检测装置在竖向方向上的占用空间，同时可以确保在感应件被触发时，感应件与受感件不会发生碰撞而损坏。
14.较佳地，所述辊筒机构包括转轴与辊筒，所述辊筒套设在所述转轴上，且所述辊筒绕所述转轴的轴线自转；
15.所述转动机构包括设置于所述底板上的支架和连接板，所述连接板的第一端与所述支架转动连接，所述连接板的第二端与所述转轴的端部连接，所述感应件设置于所述连接板的朝向所述底板的侧部且靠近所述连接板的第二端。
16.在本方案中，采用上述结构形式，通过辊筒与车轮进行接触，由于辊筒表面是平滑的，因此辊筒不会对车轮的表面产生损坏，辊筒是通过上述较为简单的结构实现的转动连接，安装更加方便，同时连接板也能够为感应件的安装提供安装位置，当车轮压在该辊筒上时，辊筒朝向底板转动时，也会通过连接板带动感应件朝向底板转动，直至转动至预设区域时，受感件会被感应件触发。
17.较佳地，所述连接板有两块，两块所述连接板相互平行设置且两块所述连接板的第二端分别与所述转轴的两端连接。
18.在本方案中，采用上述结构形式，采用两个连接板使得辊筒机构在转动时更加稳定。
19.较佳地，所述感应件被设置为从所述连接板朝向所述底板的方向延伸形成。
20.在本方案中，采用上述结构形式，感应件与连接板一体成型，简化了感应件与连接板的连接结构，简化安装步骤，节约制造成本。
21.较佳地，所述车轮到位检测装置还包括复位件，所述复位件的两端分别与所述支架、所述连接板连接，所述复位件用于使所述辊筒机构回到初始位置。
22.在本方案中，采用上述结构形式，通过设置复位机构可以在前一辆换电车辆换电完成后自动将辊筒机构进行复位，以便于检测后一辆换电车辆是否到位。
23.较佳地，所述复位件为扭簧；
24.所述支架包括支撑组件，所述支撑组件与所述连接板一一对应设置，所述支撑组
件包括一对支撑耳板、连接轴及限位板，一对所述支撑耳板相互平行设置且均垂直设置于所述底板，所述连接板的第一端位于一对所述支撑耳板之间且所述连接轴穿过一对所述支撑耳板与所述连接板，所述扭簧套设在所述连接轴上且所述扭簧的两端分别抵住所述支撑耳板与所述连接板；
25.所述限位板的两端分别与一对所述支撑耳板连接，所述扭簧与所述连接板的连接点位于所述连接板远离所述限位板的侧部；
26.当所述辊筒机构回到初始位置时，所述连接板在所述扭簧提供的回复力的作用下抵住所述限位板。
27.在本方案中，采用上述结构形式，复位件采用扭簧，结构简单、成本低，扭簧通过上述结构安装，便于提供给辊筒机构回复力。
28.较佳地，所述受感件为接近开关，所述感应件为金属片。
29.在本方案中，采用上述结构形式，采用受感件为接近开关，感应件为金属片的形式，使受感件和感应件无直接接触，提高车轮到位检测装置的使用寿命。
30.较佳地，所述车轮到位检测装置还包括安装板和遮挡板，所述安装板与遮挡板连接，所述受感件设于所述安装板上且所述受感件的感应方向平行于所述底板，所述遮挡板设置在所述安装板上且设于所述受感件的上方。
31.在本方案中，采用上述结构形式，将受感件设于安装板上且受感件的感应方向平行于底板，便于感应件与受感件发生感应，遮挡板能够避免车辆上的杂物掉落遮挡受感件或者损坏受感件影响检测。
32.较佳地，所述辊筒机构的转动轴线、所述转动机构的转动轴线相互平行且垂直于车辆的行进方向。
33.在本方案中，采用上述结构形式，当车辆行驶至举升机上时，哪怕在轮距方向上具有较大的偏移，车轮也能够压倒辊筒机构上进而触发受感件。
34.本实用新型提供了一种举升机，所述举升机包括如上所述的用于换电车辆的车轮到位检测装置。
35.在本方案中，采用上述结构形式，举升机采用上述的车轮到位检测装置，能够快速检测到换电车辆是否停放到位，从而可以判断是否进行下一步操作。
36.较佳地，所述举升机包括第一前轮放置部和第二前轮放置部，所述第一前轮放置部和所述第二前轮放置部具有车轮承载机构，所述车轮承载机构上设有所述车轮到位检测装置。
37.在本方案中，采用上述结构形式，将车轮到位检测装置设置在前轮放置部的车轮承载机构上，只有在车辆前轮行使到对应位置时才能判断检测到位，避免发生误判。
38.本实用新型提供了一种换电站，所述换电站包括如上所述的举升机。
39.本实用新型的积极进步效果在于：
40.本实用新型的车轮到位检测装置通过辊筒机构在受压时的移动带动感应件一同移动，从而可以在辊筒机构受到超过预设压力的压力时使感应件与受感件产生感应信号，该感应信号传输至换电站的控制单元处，并由控制单元根据接收的感应信号判断车辆已停放到位。辊筒机构中辊筒的外表面比较光滑，不易损坏轮胎表面，同时限制辊筒机构的转动范围及辊筒能达到的最低位置，避免辊筒与底板接触，且保证辊筒达到最低位置时感应件
与底板不接触，避免底板与感应件碰撞，从而延长底板与感应件的使用寿命，避免车轮到位检测功能失效。且通过本实用新型的辊筒机构在车辆离开后可以自动复位，从而可以在前一辆换电车辆换电完成后自动将辊筒机构进行复位，以便于检测后一辆换电车辆是否到位。
附图说明
41.图1为本实用新型较佳实施例中举升机的结构示意图。
42.图2为图1中车轮承载机构的结构示意图。
43.图3为图2中车轮承载机构的俯视图。
44.图4为本实用新型较佳实施例中车轮到位检测装置的安装示意图。
45.图5为本实用新型较佳实施例中车轮到位检测装置的其中一部分结构的局部结构示意图。
46.图6为图5所示的结构在另一视角上的局部结构示意图。
47.附图标记说明：
48.框架体 100
49.第一前轮放置部 110
50.第二前轮放置部 120
51.升降机构 200
52.底座 300
53.车轮承载机构 400
54.安装架 410
55.底板 411
56.滚动机构 420
57.车轮到位检测装置 500
58.辊筒机构 510
59.辊筒 511
60.转轴 512
61.感应件 520
62.受感件 530
63.连接板 540
64.支架 550
65.支撑耳板 551
66.连接轴 552
67.限位板 553
68.安装板 560
69.遮挡板 570
70.扭簧 580
具体实施方式
71.下面通过实施例的方式并结合附图进一步说明本实用新型，但并不因此将本实用新型限制在以下的实施例范围之中。
72.需要理解的是，本实用新型使用了特定词语来描述本技术的实施例。使用“第一”、“第二”等词语来限定技术特征，仅仅是为了便于对相应技术特征进行区别，如没有另行声明，上述词语并没有特殊含义，因此也不能理解为对本实用新型保护范围的限制。此外，本实用新型的一个或多个实施例中的某些特征、结构或特点可以进行适当的组合。
73.本实施例还提供一种换电站，该换电站具有换电室、充电室、换电设备以及控制单元，换电室内具有对位于换电室内的换电车辆进行升降的举升机，举升机包括前举升机和后举升机，分别对换电车辆的前轮和后轮进行举升。换电车辆在换电室内更换电池包，充电室为电池包充电并储存电池包，换电设备可在换电室和充电室之间做往复运动。换电设备用于对换电车辆进行更换电池，当换电车辆具有换电需求并被定位在举升机上时，换电设备驶入换电车辆底部，拆卸电池，将拆卸下的电池送回充电室，安装电池时，换电设备从充电室获取满电电池，并从充电室驶入换电室中对换电车辆进行换电。控制单元用于控制举升机以及换电小车等换电站内部设备的工作状态。
74.【实施例1】
75.如图1所示，实施例1提供一种举升机的具体实施方式，该举升机设于换电站的换电室中并用于对位于换电室内的电动汽车进行升降。举升机包括框架体100、底座300和升降机构200，升降机构200位于框架体100与底座300之间，并带动框架体100在高度方向上升降。通过升降机构200使得位于框架体100上的换电车辆在高度方向上进行升降，以使得换电车辆的下方具有足够的空间供换电小车对换电车辆进行换电。
76.如图2所示，本实施例中的举升机的框架体100上设有车轮承载机构400，车辆承载机构400包括安装架410和两个滚动机构420，两个滚动机构420呈v形结构安装在安装架410的底板411上。该车轮承载机构400用于承载换电车辆的车轮。如图1所示，举升机包括第一前轮放置部110和第二前轮放置部120，第一前轮放置部110和第二前轮放置部120具有该车轮承载机构400，车轮承载机构400上设有车轮到位检测装置500。
77.如图2-3所示，车轮到位检测装置500是设置在车轮承载机构400的v形的两个滚动机构420之间，不同尺寸的车轮与两个滚动机构420的切点不同，会导致辊筒机构510被压时产生的行程不同，大尺寸车轮的车轮表面与v形的两个滚动机构420的表面切点位置较高，辊筒机构510向下的行程较小，小尺寸车轮的车轮表面与v形的两个滚动机构420的表面切点位置较低，辊筒机构510向下的行程较大。采用上述结构形式，可以在安装辊筒机构510时提高辊筒机构510的辊筒511的高度，不仅可以在减少辊筒机构510在下压较小时使得感应件520能够与受感件530进行感应，还能避免辊筒机构510被下压过大时与底板411产生碰撞，提高了不同车轮尺寸的车型的兼容性，并避免由于辊筒机构510被下压过大而损坏受感件530，导致车轮到位检测功能失效。
78.辊筒机构510的转动轴线、转动机构的转动轴线相互平行且垂直于车辆的行进方向。采用上述结构形式，当车辆行驶至举升机上时，哪怕在轮距方向上具有较大的偏移，车轮也能够压倒辊筒机构上进而触发受感件530。
79.如图1与图2所示，其中一个车轮承载机构上设有用于换电车辆的车轮到位检测装
置500，用于检测换电车辆是否停放在车轮承载机构400上且车轮与滚动机构420相抵接，车轮承载机构400包括底板411。
80.在其他具体是实施方式中，两个车轮承载机构400上均设置车轮到位检测装置500，此处不再赘述。
81.如图4-5所示，车轮到位检测装置500包括感应件520、受感件530和辊筒机构510，受感件530设置在车轮承载机构400的底板411上，感应件520用于触发受感件530。辊筒机构510通过转动机构转动连接于底板411，且辊筒机构510可绕自身的轴线自转，感应件520被设置成通过转动机构与辊筒机构510同步转动，且受感件530的感应方向平行于辊筒机构510的轴线方向。本实施例中，受感件530为接近开关，感应件520为金属片，当金属片进入该接近开关的检测范围内时即会触发接近开关。
82.当辊筒机构510受到超过预设压力的压力时，辊筒机构510朝向底板411所在的方向移动至预设区域，感应件520触发受感件530且感应件520与底板411之间具有间隙，前述的预设压力为根据实际情况确定，预设区域为当感应件520触发受感件530时，辊筒机构510所在的区域。
83.具体的，如图5所示，沿着辊筒机构510的轴线方向，受感件530位于辊筒机构510的其中一侧。感应件520被设置成当辊筒机构510受到超过预设压力的压力时，能移动至受感件530的感应方向的侧边位置。通过将感应件520设置在辊筒机构510的侧边，可以减少车轮到位检测装置500在竖向方向上的占用空间，同时可以确保在感应件520被触发时，感应件520与受感件530不会发生碰撞而损坏。
84.通过在举升机的车轮承载机构400上设置车轮到位检测装置500，辊筒机构510在受压时的移动带动感应件520一同转动，从而可以在辊筒机构510受到超过预设压力的压力时使感应件520与受感件530产生感应信号，该感应信号传输至换电站的控制单元处，并由控制单元根据接收的感应信号判断车辆已行驶到位。
85.在其他具体实施例中，沿着辊筒机构510的轴线方向，辊筒机构510的两侧也可以均设有感应件520以及相对应的受感件530，避免出现其中一个感应装置损坏而导致无法检测的情况；受感件与感应件也不局限于本示例，受感件也可以是红外线传感器、激光传感器等光电传感器或霍尔传感器等磁场传感器，此处不再赘述。
86.【实施例2】
87.实施例2提供了另一种举升机的具体实施方式，实施例2与实施例1的车轮到位检测装置的结构基本相同，不同之处在于：在本实施例2在实施例1的基础上，如图5-6所示，辊筒机构510包括转轴512与辊筒511，辊筒511套设在转轴512上，且辊筒511可绕转轴512的轴线自转。转动机构包括通过螺栓可拆卸设置于底板411上的支架550和连接板540，连接板540的第一端(即图5的连接板540的下端)与支架550转动连接，连接板540的第二端(即图5的连接板540的上端)与转轴512的端部连接。结合图4与图5所示，感应件520设置于连接板540的朝向底板411的侧部且靠近连接板540的第二端。本实施例中，连接板540与连接板540一体成型，具体的，如图4所示，感应件520和连接板540为同一块金属板加工而成，该金属板加工成l形，金属板的其中一边作为连接板540连接辊筒机构510的转轴512和支架550，金属板的另外一边作为感应件520，用于与受感件530进行感应配合，即感应件520被设置为从连接板540朝向底板411的方向延伸形成，且感应件520朝靠近底板411的方向延伸的端部相比
于辊筒511的周向外表面更靠近底板411，简化了感应件520与连接板540的连接结构，简化安装步骤，节约制造成本。
88.通过辊筒511与车轮进行接触，由于辊筒511表面是平滑的，因此辊筒511不会对车轮的表面产生损坏，辊筒511是通过上述较为简单的结构实现的转动连接，安装更加方便，同时连接板540也能够为感应件520的安装提供安装位置，当车轮压在该辊筒511上时，辊筒511朝向底板411转动时，也会通过连接板540带动感应件520朝向底板411转动，直至辊筒机构510转动至预设区域时，受感件530会被感应件520触发。
89.在其他具体实施方式中，支架550也可以采用卡扣、卡合等可拆卸连接的方式与底板411连接，或者通过焊接等固定连接的方式与底板411连接也可，此处不再赘述。
90.如图6所示，连接板540有两块，两块连接板540相互平行设置且两块连接板540的第二端分别与转轴512的两端连接。转动机构采用两个连接板540使得辊筒机构510在转动时更加稳定。
91.为了实现连接板540可以在前一辆换电车辆换电完成后自动复位，以便于检测后一辆换电车辆是否到位，车轮到位检测装置500还包括扭簧580，扭簧580的两端分别与支架550、连接板540连接，扭簧580用于使辊筒机构510回到初始位置，该初始位置为辊筒机构510没有受到车轮向下的压力时所在位置。
92.具体地，图5-6所示，支架550包括支撑组件，支撑组件与连接板540一一对应设置。支撑组件包括一对支撑耳板551、连接轴552及限位板553，一对支撑耳板551相互平行设置且均垂直设置于底板411。连接板540的第一端位于一对支撑耳板551之间且连接轴552穿过一对支撑耳板551与连接板540，从而实现连接板540与支架550的转动连接，扭簧580套设在连接轴552上且扭簧580的两端分别抵住支撑耳板551与连接板540。
93.限位板553的两端分别与一对支撑耳板551连接，扭簧580与连接板540的连接点位于连接板540远离限位板553的侧部，即限位板553与扭簧580与连接板540的连接点分别位于连接板540的两侧。当辊筒机构510回到初始位置时，连接板540在扭簧580提供的回复力的作用下抵住限位板553。复位件采用扭簧580，结构简单、成本低，扭簧580通过上述结构安装，便于提供给辊筒机构510回复力。
94.【实施例3】
95.如图4所示，实施例3提供了另一种举升机的具体实施方式，实施例3与实施例1或2的车轮到位检测装置的结构基本相同，不同之处在于：在本实施例3在实施例1或2的基础上，车轮到位检测装置500还包括安装板560和遮挡板570，遮挡板570为倒l型的板状结构，安装板560焊接于遮挡板570的内角转角处，受感件530设于该安装板560上且受感件530的感应方向平行于底板411，遮挡板570设于受感件530的上方。遮挡板570能够避免车辆上的杂物掉落遮挡受感件530或者损坏受感件530影响检测。
96.更优的，为了能够更好的保护受感件530，沿着受感件530的感应方向，遮挡板570靠近感应件520的端部延伸至受感件530的相应侧的端部外。
97.具体的，遮挡板570的下端设有水平延伸的连接部，该连接部上开设有腰型孔，所述遮挡板570通过螺栓穿过该腰型孔连接在底板411上，该腰型孔的长度方向为车辆长度方向，前述连接部上的腰型孔可以用于调节受感件530在底板411上沿着车辆长度方向的位置，减少加工误差对车轮到位检测装置500造成的影响。
98.在其他具体实施方式中，受感件530也是通过其他可拆卸地方式连接在安装板560上，方便更换；安装板560上也设置沿着竖向方向延伸的受感件安装孔，该受感件安装孔用于安装受感件530，便于调整受感件530到合适的高度感应位置；安装板560也可以不与遮挡板570焊接而是直接连接在底板411上，此处不再赘述。
99.举升机采用上述的车轮到位检测装置500，能够快速检测到换电车辆是否行使到位，从而可以判断是否进行下一步操作，例如更换电池、轴距调节等操作。
100.虽然以上描述了本实用新型的具体实施方式，但是本领域的技术人员应当理解，这仅是举例说明，本实用新型的保护范围是由所附权利要求书限定的。本领域的技术人员在不背离本实用新型的原理和实质的前提下，可以对这些实施方式做出多种变更或修改，但这些变更和修改均落入本实用新型的保护范围。