悬浮式AGV、停车平台、电池仓和停车换电系统的制作方法

本实用新型涉及机电设备技术领域，尤其涉及一种悬浮式AGV、停车平台、电池仓和停车换电系统。

背景技术：

随着新能源车辆的普及，如何为能量不足的车辆有效地提供快速有效的能量补给，这已经成为车主和各大厂商非常关注的问题。以电动车辆为例，当前主流的电能补给方案包括充电方案和电池更换方案，其中电池更换方案是直接用满电电池更换电动车辆的亏电电池。相对于充电方案，电池更换方案由于可以在很短的时间完成更换且对动力电池的使用寿命没有明显的影响，因此是电能补给的主要发展方向之一。

电池更换方案一般是在换电站内完成，具体而言，在全自动的换电站内配置有电池仓、换电平台以及它们之间的AGV（Automated Guided Vehicle，在业内通常称为“换电小车”），通过AGV在电池仓和换电平台之间道路上进行往复行驶来完成为停驻在换电平台上的电动车辆更换动力电池的动作。

由于换电站涉及功能多，不仅控制和运动结构复杂，而且换电停车平台、AGV、电池仓以及其他相关设备的成本非常高。另外，还要安排人力运营，进行设备的日常维护，因此需要投入大量资金来进行换电站建设、运营和维护，这带来了相当高的成本投入等问题。

技术实现要素：

有鉴于此，本实用新型提供了悬浮式AGV、停车平台、电池仓和停车换电系统，从而有效解决或缓解了现有技术中存在的以上这些问题和其他方面的问题中的一个或多个。

首先，根据本实用新型的第一方面，它提供了一种悬浮式AGV，所述悬浮式AGV具有第一工作状态和第二工作状态，并且包括：

本体，其被设置成在所述第一工作状态下悬浮于工作面上并能被外力作用进行移动，在所述第二工作状态下被置于工作面上；以及

第一定位机构和/或第二定位机构，所述第一定位机构设置在所述本体上，用于在所述第一工作状态下使所述本体与停驻在停车平台上的车辆之间形成定位，所述第二定位机构设置在所述本体上，用于在所述第一工作状态下使所述本体与用于存放电池的电池仓之间形成定位。

在根据本实用新型的悬浮式AGV中，可选地，所述悬浮式AGV还包括：

成像传感器，其被设置成用于采集至少包括所述第一定位机构和/或所述第二定位机构在内的图像数据；以及

显示装置，其设置在所述本体上并与所述成像传感器相连，用于根据所述图像数据来显示图像。

在根据本实用新型的悬浮式AGV中，可选地，所述成像传感器设置在所述本体上，并且/或者所述显示装置设置在所述本体的至少一个侧部上。

在根据本实用新型的悬浮式AGV中，可选地，所述悬浮式AGV还包括：

加解锁机构，其设置在所述本体上，用于在所述本体与所述车辆之间形成定位并进行换电操作时，对需安装到所述车辆上的电池进行加锁操作或者对需从所述车辆上拆卸下的电池进行解锁操作；和/或

滚动机构，其设置在所述本体上，用于在所述本体与所述电池仓之间形成定位后，将置于所述本体内的电池送入所述电池仓、或者将从所述电池仓移出的电池送入所述本体内。

在根据本实用新型的悬浮式AGV中，可选地，所述第一定位机构包括至少一个定位销或定位孔，其被设置成与位于所述车辆的底盘上的至少一个定位孔或定位销相适配，以实现所述本体与所述车辆之间定位；并且/或者

所述第二定位机构包括至少一个定位销或定位孔，其被设置成与位于所述电池仓上的至少一个定位孔或定位销相适配，以实现所述本体与所述电池仓之间定位。

在根据本实用新型的悬浮式AGV中，可选地，所述悬浮式AGV被设置成以气悬浮或磁悬浮方式处于所述第一工作状态下。

其次，根据本实用新型的第二方面，它提供了一种停车平台，所述停车平台包括本体部和分离部，并且具有组合状态和分离状态，在所述组合状态下，所述本体部和所述分离部相组合以供车辆驶入并停驻于所述本体部上，在所述分离状态下，所述分离部与所述本体部相分离，以提供位于已停驻在所述本体部上的车辆下方的空间用来容纳如以上任一项所述的悬浮式AGV。

在根据本实用新型的停车平台中，可选地，所述停车平台还包括顶升机构，其设置在所述本体部上，用于将已停驻在所述本体部上的车辆举升预设高度，并将所述车辆的底盘调平。

在根据本实用新型的停车平台中，可选地，所述分离部被能移动地设置在所述停车平台的中部，所述本体部包括位于所述分离部两侧的第一部分和第二部分。

此外，根据本实用新型的第三方面，还提供了一种电池仓，所述电池仓包括定位机构，其被设置成与以上任一项所述的悬浮式AGV中的第二定位机构相适配，用以与处于所述第一工作状态下的所述悬浮式AGV的所述本体之间形成定位。

另外，根据本实用新型的第四方面，还提供了一种停车换电系统，所述停车换电系统包括：

如以上任一项所述的悬浮式AGV；以及

如以上任一项所述的停车平台。

在根据本实用新型的停车换电系统中，可选地，所述停车换电系统还包括一个或多个如以上所述的电池仓，其被布置在所述停车平台的一侧或两侧。

从与附图相结合的以下详细描述中，将会清楚地理解根据本发明的各技术方案的原理、特点、特征以及优点等。例如，将会明白的是，与现有技术相比较，采用本发明技术方案不仅能够明显降低换电站设备的整体结构及操作的复杂性，而且可以显著减少整体设备的制造成本、运营和维护成本等，从而有助于进行广泛应用，并且促进节能减排、绿色环保等目标的实现。

附图说明

以下将结合附图和实施例来对本实用新型的技术方案作进一步的详细描述，但是应当知道，这些附图只是出于解释目的而设计的，仅意在概念性地说明此处描述的结构构造，而不必要依比例进行绘制。

图1是一个根据本实用新型的停车换电系统实施例的布局俯视示意图。

图2是图1所示实施例中的悬浮式AGV处于第一工作状态下的侧视示意图。

图3是图1所示实施例中的悬浮式AGV处于第二工作状态下的侧视示意图。

图4是图1所示实施例中的悬浮式AGV与电池仓进行定位的俯视示意图。

图5是车辆停驻在图1所示实施例中的停车平台上的侧视示意图。

图6是车辆停驻在图1所示实施例中的停车平台后，将该停车平台中的分离部移去之后的侧视示意图。

图7是已将图1所示实施例中的悬浮式AGV移入到车辆下方空间的侧视示意图。

具体实施方式

首先，需要说明的是，以下将以示例方式来具体说明本实用新型的悬浮式AGV、停车平台、电池仓和停车换电系统的结构组成、步骤、特点和优点等，然而所有的描述仅是用来进行说明的，而不应将它们理解为对本实用新型形成任何的限制。

在本文中，技术术语“电池”包括但不限于用于为车辆提供动力的电池、电池组、电池包等，其可以包括电芯、包覆电芯的壳体以及可能因动力输出等原因而设置的其他零部件。此外，技术术语“第一”和“第二”仅是用于进行区分性表述目的，并无意于表示它们的顺序以及相对重要性。另外，技术术语“工作面”是泛指一切可供悬浮式AGV或其他装置、设备等进行工作的支撑或基础，其包括但不限于地面、台面等。

此外，对于在本文所提及的实施例中予以描述或隐含的任意单个技术特征，或者被显示或隐含在各附图中的任意单个技术特征，本实用新型仍然允许在这些技术特征（或其等同物）之间继续进行任意组合或者删减，从而应当认为这些根据本发明的更多实施例也是在本文的记载范围之内。

在图1中示意性地显示出了一个根据本实用新型的停车换电系统实施例的布局情况。在这个实施例中，该停车换电系统可以包括悬浮式AGV1、停车平台2和电池仓3，其中电池仓3是被布置在停车平台2的一侧，并且将悬浮式AGV1布置在该停车平台2和电池仓3之间用作换电运输工具。

首先，对于悬浮式AGV1来讲，由于本实用新型采用了完全不同于现有技术的设计思路，因此使得悬浮式AGV1创新性地具备了传统AGV所不具有的悬浮运动功能。

具体来讲，根据本实用新型的悬浮式AGV是被设计成具有两个工作状态，即第一工作状态和第二工作状态。作为示例说明，例如在图2中示意性地图示出了处于第一工作状态下的悬浮式AGV1，此时该悬浮式AGV1的本体被悬浮在工作面5之上，这可以例如通过在该本体上安装风机、空气压缩机等装置来朝向工作面5吹风，以便形成如图2中箭头A所示的气流运动来提供气体浮力，从而使得悬浮式AGV1的本体能与工作面5之间保持距离而处于悬浮状态。如此，在该第一工作状态下，通过在悬浮式AGV1上施加外力就可以使其产生移动。此时，由于悬浮式AGV1是悬浮于工作面5之上，因此在它们之间存在的摩擦力较小，所以机动性能很好，仅需要施加很小的外力（如牵引力或推力）就可以非常轻松地将该悬浮式AGV1移动到达预期位置。基于以上技术优势，可以使用悬浮式AGV来替换常规的AGV，直接由人工推动或牵引悬浮式AGV来进行换电运输操作，整个移动过程不需要耗费过多的人力，相当方便、省力并且高效。

再如图3所示，在该图中示意性地图示出了悬浮式AGV1处于第二工作状态下的大致情形。此时，悬浮式AGV1没有悬浮在工作面5之上，而是放置在工作面5上，即在悬浮式AGV1的本体和工作面5二者之间不存在间隔距离。作为举例说明，这可以例如通过关闭风机、空气压缩机等装置来停止朝向工作面5施加气流，从而不向悬浮式AGV1提供气体浮力来实现。当悬浮式AGV1处于第二工作状态时，可以进行一些操作（例如对电池进行加解锁操作、将电池移入或移出电池仓等），随后将对此进行详细说明。

请再参阅图2和图3，根据实际应用需求，可以在悬浮式AGV1的本体上设置一些部件、装置或设备。例如，在可选情形下，可以将第一定位机构11装设到悬浮式AGV1的本体上，以便当悬浮式AGV1处于上述的第一工作状态时，可以通过该第一定位机构11来使得悬浮式AGV1的本体与停驻在停车平台2上的车辆4之间形成定位，这将有利于能够更准确地针对车辆4进行相应操作，例如对该车辆4进行换电操作，即可以将已存在亏电、故障等情况的电池从该车辆4上卸载下来，或者将已充电的电池安装到该车辆4上。

仅作为示例说明，第一定位机构11可以包括一个或多个定位销（或定位孔），这样的定位销（或定位孔）是与车辆的底盘上对应设置的一个或多个定位孔（或定位销）相互匹配的，从而可以简单、快捷地实现上述的悬浮式AGV1的本体与车辆4之间的定位操作。

又比如，在可选情形下，可以将第二定位机构12装设到悬浮式AGV1的本体上，以便当悬浮式AGV1处于第一工作状态下时，可以使得悬浮式AGV1的本体与电池仓3上相对应的定位机构31（图4）相配合从而形成定位，由此将会有利于更准确地将存放在电池仓3中的电池移入到悬浮式AGV1的本体中，或者将已经从车辆4上卸载下且放置在悬浮式AGV1的本体内的电池移入到电池仓3中。此外，在一些可选的实施例中，可以在悬浮式AGV1的本体上装设滚动机构（未图示），以便在该本体与电池仓3之间形成定位后，可以在悬浮式AGV1与电池仓3之间方便地转运电池。

就第二定位机构12来讲，仅作为示例说明，它可以包括一个或多个定位销（或定位孔），这样的定位孔是被设置成与电池仓3上对应设置的一个或多个定位孔（或定位销）相互匹配的，由此可以简单、快捷地实现上述的悬浮式AGV1的本体与电池仓3之间的定位操作。

另外，为了提高上述的悬浮式AGV1的本体与车辆4和/或电池仓3之间定位操作的准确性、便利性和安全可靠性等，在一些实施例中，可以在悬浮式AGV1上可选地配置成像传感器13和显示装置14，用来辅助进行定位操作。

具体来讲，例如可以在悬浮式AGV1的本体上布置一个或多个成像传感器13，例如在图2和图3中示例性的图示出了采用两个成像传感器13。对于成像传感器13，可以采用任何适宜的部件、元器件或装置（例如采用可商业获得的摄像头等）来采集提供所期望的图像数据，这些图像数据将用来帮助现场人员进行上述定位操作。

根据悬浮式AGV1的实际配置情况或者具体应用需要情形，可以采用无线或有线通信方式，将通过成像传感器13采集到的图像数据传送到显示装置14，以便实时反映出包括第一定位机构11在内、或者包括第二定位机构12在内、或者同时包括第一定位机构11和第二定位机构12在内的这些机构、装设或设备等的当前位置、运动状态等特征。

由于该悬浮式AGV1此时处于第一工作状态下，并且现场人员可以通过结合观察被展示在显示装置14上的图像，因此能够更为容易、高效地操控调整悬浮式AGV1的位置来完成其与车辆4或电池仓3之间的定位对准。当完成了上述定位操作之后，就可以使得悬浮式AGV1处于第二工作状态下，即使其置于工作面5上而获得稳定地支撑，以便进行其他操作。

在可选情形下，可以考虑将一个或多个显示装置14布置在悬浮式AGV1的本体的一个或多个侧部上，以便一个或多个现场人员可以在其工作位置处容易、清楚地观看到显示装置14上的图像，从而有助于单独地或者协同完成第一定位机构11与车辆4之间的定位操作、或者第二定位机构12与电池仓3之间的定位操作。

应当理解的是，在不脱离本实用新型主旨的情况下，本实用新型允许根据实际应用情形来灵活设置上述成像传感器13的位置，例如可将其布置在如图1所示工作现场中其他的任何适宜位置处，用来采集如上所述的图像数据，从而不必将成像传感器13直接布置在悬浮式AGV1的本体上。当采用以上布置方式时，可以通过无线通信方式将由成像传感器13采集到的图像数据传送到显示装置14上进行显示。

请结合参考图5至图7，下面将介绍根据本实用新型所设计提供的停车平台，在图1所示的停车换电系统实施例中给出了一个停车平台的具体示例。

如以上这些附图所示，停车平台2可以包括本体部和分离部，并且被设置成具有组合状态和分离状态。具体来讲，例如图4所示，在所给出的这个示例中，可以由第一部分21和第二部分23一起构成上述的本体部，而分离部22是被布置在第一部分21和第二部分23二者中间，并且能够相对于它们进行移动。

在组合状态下，可以将停车平台中的本体部和分离部进行组合（例如，将上述第一部分21、分离部22和第二部分23如图5所示地组合在一起），此时可以将车辆4驶入该停车平台2上，并且可停驻在该本体部上。例如，在可选情形下，车辆4可以通过设置在第二部分23上的倾斜坡道26（如直角梯形斜坡）驶入停车平台2，并通过设置在该第二部分23上的V型槽25进行定位停驻；然后，在完成换电操作等操作之后，车辆4可以通过设置在第一部分21上的倾斜坡道27（如直角梯形斜坡）驶离停车平台2。如此，与现有技术方案相比，在本实用新型中可以不需要复杂的泊车、停驻、举升机构等装置或设备，从而有助于降低整体成本。

在分离状态下，可以将停车平台的分离部与本体部进行分离（例如，使得分离部22如图6所示地与第一部分21和第二部分23分离开），以便可以提供已停驻在本体部上的车辆下方的空间6，这样的空间6将被用来容纳根据本实用新型所设计提供的悬浮式AGV，以便进行如前所述的定位操作、换电操作等。

如图7所示，此时可以如前所讨论地，使悬浮式AGV1处于第一工作状态下，并施加外力来使其悬浮移动到车辆下方的空间6中。接着，继续保持悬浮式AGV1处于第一工作状态下，然后可以通过第一定位机构11来与车辆4的底部进行悬浮式定位对准。在完成了上述定位操作之后，就可以将悬浮式AGV1调整为处于第二工作状态下，即将其放置在工作面5上不再处于悬浮状态，此时就可以对电池进行解锁操作或加锁操作，例如可以通过被可选地设置在悬浮式AGV1的本体上的加解锁机构（未图示）来进行加解锁操作，即可以将待卸载电池从车辆4上解锁卸下并放置到悬浮式AGV1的本体内，或者可以将放置在悬浮式AGV1的本体内的待安装电池加锁安装到车辆上。

在完成以上换电操作之后，可以使得悬浮式AGV1重新进入第一工作状态下，然后将其推动或拖曳到电池仓3的附近。随后，可以通过第二定位机构12使得悬浮式AGV1的本体与电池仓3进行定位对准；在完成了上述定位操作之后，就可以使得悬浮式AGV1返回到第二工作状态下，以便在悬浮式AGV1获得工作面5的支撑下，将从车辆4上卸载下的电池移入到电池仓3中。

作为可选情形，可以考虑在停车平台的本体部上设置顶升机构24，以便用来将已停驻在本体部上的车辆举升预设高度（例如1-2厘米等），从而可以补偿由于从车辆4上卸载下电池后所造成的悬挂高度变化。此外，在顶升机构24进行举升操作时，还可以对车辆的底盘进行调平处理。由于车辆制造工艺、轮胎压力、车身质量分布不均等多种原因，可能会带来车辆底盘不平的问题，这将会导致一些零部件（例如接头等）在进行换电操作时产生干涉，并且由此可能致使换电操作最终失败，通过进行上述的车辆底盘调平处理将有助于避免或消除以上风险。

根据本实用新型的又一个技术方案，还提供了一种电池仓。该电池仓可以包括定位机构，这样的定位机构是被设置成与根据本实用新型所设计提供的悬浮式AGV中的第二定位机构相互匹配，以便可以与处于第一工作状态下的悬浮式AGV的本体之间形成定位。

应当说明的是，上述电池仓的定位机构可以包括但不限于定位销、定位孔等。此外，可以将上述电池仓布置在停车平台的一侧或者两侧，以便能够更好地满足实际应用需要。

另外，还应当理解，尽管在前述实施例中是采用了气悬浮方式来实现悬浮式AGV的第一工作状态，然而本实用新型也允许采用例如磁悬浮等其他适宜方式来加以实现。可以将用于实现气悬浮、磁悬浮等的相应装置、设备等全部布置在悬浮式AGV的本体上，也可以将其一部分布置布置在悬浮式AGV的本体上，并将另一部分布置在工作现场，例如可以将用于向悬浮式AGV提供磁力以使其悬浮的磁性部件安装布置在工作现场的工作面上。此外，在前文中各处所提及到的车辆可以包括但不局限于纯电动车辆、混合动力车辆等各类新能源车辆。

以上仅以举例方式来详细阐明根据本实用新型的悬浮式AGV、停车平台、电池仓和停车换电系统，这些个例仅供说明本实用新型的原理及其实施方式之用，而非对本实用新型的限制，在不脱离本实用新型的精神和范围的情况下，本领域技术人员还可以做出各种变形和改进。因此，所有等同的技术方案均应属于本实用新型的范畴并为本实用新型的各项权利要求所限定。