电池转运设备及其移动控制装置的制作方法

本实用新型涉及电动汽车换电领域，尤其涉及一种电池转运设备及其移动控制装置。

背景技术：

随着社会发展以及科技进步，电动汽车越来越受到消费者的欢迎，目前的电动汽车的换电方式主要包括直充式和快换式两种。快换式需要借助换电站来实现电池包的快速更换，电池转运设备取出电动汽车中的电池包放置到充电仓充电，或者将充电仓中的电池包放入电动汽车中。

每个换电站会容纳多个电池包，电池转运设备在运输电池包的过程中，不仅需要进行水平方向上的移动，也需要进行高度方向上的升降移动，即电池转运设备的轿厢需要沿着高度方向进行升降移动。

目前，现有的电池转运设备一般采用机械式防撞机构来限制轿厢在高度方向上的升降移动。例如，公布号为cn108058944a的中国专利申请公开了一种码垛机，其利用设置于顶梁和底梁的防撞机构来分别限制轿厢的升降移动，即轿厢上升或下降至极限位置后撞击到防撞机构，进而会受到防撞机构的阻碍，从而达到限位的目的。但是，采用上述限位方式容易对轿厢造成冲击，从而损坏电池转运设备，而且这种纯机械化的限位方式的误差较大，无法可靠地控制轿厢在高度方向上的移动范围，导致控制效率低。

现有技术中，授权公告号为cn204150965u的专利公开了一种限位停止装置，其将限位触点固定在轨道上，在天车移动过程中，通过设置在天车底部两端的限位开关与轨道上的限位触点配合来实现自动断电。

授权公告号为cn202716743u的专利公开了一种使供电滑触小车连接的机车紧急停车装置，通过限位检测开关输出的信号判断出供电滑触小车的状态，若输出的信号位吸合信号则及时停止机车行走，保护供电滑触小车不被拽变形。

授权公告号为cn206188244u的专利公开了一种升降机与自动行车防碰撞装置，通过检测上到位开关、上安全开关以及下安全开关的触发信号对升降机控制器及行车控制器进行控制，实现某一时间段只能由升降机和行车中的一者执行通过危险区域的动作，避免二者发生碰撞。

然而，将现有技术中的限位技术方案应用在电池转运设备上进行限位时，若在电池转运设备表面设置限位开关并在升降导向机构上设置限位触点，容易导致对电池转运设备造成冲击、损坏电池转运设备，若通过设置检测开关并根据其输出信号进行控制，很容易导致限位误差较大，不能可靠地控制电池转运设备在高度方向的移动范围。

技术实现要素：

本实用新型要解决的技术问题是为了克服现有技术中电池转运设备的限位方式容易导致设备自身受损，而且控制精度和效率低的缺陷，提供一种电池转运设备及其移动控制装置。

本实用新型是通过下述技术方案来解决上述技术问题：

一种电池转运设备的移动控制装置，所述电池转运设备包括升降导向机构及用于沿着所述升降导向机构进行升降的轿厢；

所述移动控制装置包括：

限位模块，所述限位模块设置于所述升降导向机构上，并且被配置为响应于触发到所述轿厢，生成限位信号，所述限位信号用于停止当前移动的所述轿厢。

在本方案中，通过在升降导向机构上设置限位模块，在轿厢的升降过程中，轿厢与限位模块触发时可以生成用于停止轿厢的升降移动的限位信号，从而可以在轿厢不受到冲击的情况下，有效地实现对轿厢的限位，进而防止电池转运设备受损，提升电池转运设备的可靠性，而且降低了限位控制误差，提升了控制轿厢限位的精度和效率。

可选地，所述限位模块包括上升限位模块及下降限位模块；

所述上升限位模块设置于所述升降导向机构的顶部位置处，并且被配置为响应于触发到上升状态的所述轿厢，生成上升限位信号，所述上升限位信号用于停止当前上升的所述轿厢；

所述下降限位模块设置于所述升降导向机构的底部位置处，并且被配置为响应于触发到下降状态的所述轿厢，生成下降限位信号，所述下降限位信号用于停止当前下降的所述轿厢。

在本方案中，通过在升降导向机构靠近顶部的位置处设置上升限位模块，在轿厢的上升移动过程中，轿厢与上升限位模块触发时可以生成用于停止轿厢的上升的上升限位信号，从而可以在轿厢不受到冲击的情况下，有效地实现对轿厢上升的限位，进而防止电池转运设备受损，提升电池转运设备的可靠性，而且降低了限位控制误差，提升了控制轿厢限位的精度和效率。

在本方案中，通过在升降导向机构靠近底部的位置处设置下降限位模块，在轿厢的下降移动过程中，轿厢与下降限位模块触发时可以生成用于停止轿厢的下降的下降限位信号，从而可以在轿厢不受到冲击的情况下，有效地实现对轿厢下降的限位，进而防止电池转运设备受损，提升电池转运设备的可靠性，而且降低了限位控制误差，提升了控制轿厢限位的精度和效率。

可选地，所述移动控制装置还包括触发件，所述触发件设置于所述轿厢上与所述升降导向机构相对的位置上；

所述限位模块包括限位件，所述限位模块被配置为响应于所述限位件与所述触发件接触，生成限位信号。

在本方案中，通过在升降导向机构上设置限位件，在轿厢上设置相对应的触发件，在轿厢的升降过程中，触发件与限位件匹配触发时可以生成用于停止轿厢的升降移动的限位信号，从而进一步提升了限位控制精度。

可选地，所述限位件和触发件中的一个为极限开关，另一个为与所述极限开关匹配的限位台，当所述极限开关与所述限位台匹配时，触发所述极限开关生成所述限位信号。

在本方案中，通过极限开关与限位台的配合，可以安全可靠地触发限位信号的生成，从而达到当电池转运设备移动到限位高度位置时，控制电池转运设备停止升降的效果。

可选地，所述限位台面向所述极限开关的一面为倾斜面，所述倾斜面自远离所述极限开关的一侧向靠近所述极限开关的一侧倾斜。

在本方案中，通过设置限位台面向极限开关的一面为倾斜面，可以使极限开关在与倾斜面接触时，随着倾斜面的位置的升高，与倾斜面接触的部分的位置也会升高，因此，可以保证极限开关准确无误地与倾斜面接触，从而触发限位信号的生成。

可选地，所述极限开关包括可旋转的触碰杆，所述触碰杆设置成在旋转时触发生成所述限位信号，所述触碰杆通过与所述倾斜面接触而旋转。

在本方案中，当触碰杆接触到倾斜面后，通过电池转运设备的移动，触碰杆与倾斜面接触的位置会发生改变，从而使触碰杆旋转，进而通过触碰杆旋转可以生成限位信号以对轿厢进行限位。

可选地，所述触碰杆设置成旋转超过预设角度时触发生成所述限位信号；和/或，

所述触碰杆与所述倾斜面接触的部分为滚轮结构。

在本方案中，可以根据实际情况来设置预设角度，保证限位信号触发生成之前的移动空间，当触碰杆的旋转超过该预设角度时，则及时对轿厢进行限位。

在本方案中，通过将触碰杆与倾斜面接触的部分设置为滚轮结构，从而避免触碰杆与倾斜面接触时产生的摩擦力过大可能导致触碰杆或倾斜面的表面损坏的情况发生。可选地，所述限位件还用于与所述触发件可拆卸地固定接合，以固定所述轿厢的位置。

在本方案中，通过限位件与触发件之间的匹配固定，在控制轿厢移动的基础上，还可以进一步通过机械接合的方式固定轿厢的移动，从而进一步提升了轿厢限位的可靠性。

可选地，所述限位模块包括激光传感器；

所述限位模块被配置为响应于通过所述激光传感器检测到所述轿厢的至少一部分，生成限位信号。

在本方案中，通过激光传感器实时检测轿厢的移动，当检测到轿厢的至少一部分时，生成用于停止轿厢的升降移动的限位信号，激光传感器的检测精度高，从而可以在轿厢不受到冲击的情况下，有效地实现对轿厢的限位，进而防止电池转运设备受损，进一步提升了电池转运设备的可靠性，而且降低了限位控制误差，提升了控制轿厢限位的精度和效率。

可选地，所述限位模块包括距离传感器；

所述距离传感器被配置为采集沿着所述轿厢的升降方向上与所述轿厢之间的距离；

所述限位模块被配置为通过所述距离传感器采集到的距离生成限位信号。

在本方案中，通过距离传感器实时检测沿着轿厢的升降方向上与轿厢之间的距离，当检侧到的距离在预设范围内时，可以生成用于停止轿厢的升降移动的限位信号，从而可以在轿厢不受到冲击的情况下，有效地实现对轿厢的限位，进而防止电池转运设备受损，提升电池转运设备的可靠性，而且距离检测的方式实时性和可操作性高，有效地降低了限位控制误差，提升了控制轿厢限位的精度和效率。

可选地，所述限位模块包括左侧限位模块及右侧限位模块，所述升降导向机构包括左侧升降导向机构及右侧升降导向机构；

所述左侧限位模块设置于所述左侧升降导向机构上，并且被配置为响应于触发到所述轿厢的左侧部件，生成左限位信号，所述左限位信号用于停止当前移动的所述轿厢；

所述右侧限位模块设置于所述右侧升降导向机构上，并且被配置为响应于触发到所述轿厢的右侧部件，生成右限位信号，所述右限位信号用于停止当前移动的所述轿厢。

在本方案中，通过在升降导向机构的左右两侧上分别设置至少一个限位模块，在轿厢的升降过程中，轿厢与任何一侧的限位模块触发时可以生成用于停止轿厢的升降移动的限位信号，从而进一步降低了限位控制误差，提升了控制轿厢限位的精度和效率。

可选地，所述左侧限位模块与右侧限位模块在所述电池转运设备上的设置高度相同。

在本方案中，将左侧限位模块与右侧限位模块设置在相同的高度上，从而进一步降低了限位控制误差，提升了控制轿厢限位的精度和效率，而且在任意一侧限位模块故障时，可以起到冗余的作用。

可选地，所述移动控制装置还被配置为响应于生成所述左限位信号之后生成所述右限位信号，或，生成所述右限位信号之后生成所述左限位信号，输出偏离信号，以提示所述轿厢的左右偏离状态。

在本方案中，将左侧限位模块与右侧限位模块设置在相同的高度的基础上，通过检测接收到左限位信号和右限位信号的先后顺序，可以有效地检测出轿厢在升降过程中的左右偏离状态，从而可以提示用户进行调整，以保证轿厢的正常移动。

一种电池转运设备，包括如上述的电池转运设备的移动控制装置。

在本方案中，通过在电池转运设备的升降导向机构上设置限位模块，在电池转运设备的轿厢的升降过程中，轿厢与限位模块触发时可以生成用于停止轿厢的升降移动的限位信号，从而可以在轿厢不受到冲击的情况下，有效地实现对轿厢的限位，进而防止电池转运设备受损，提升电池转运设备的可靠性，而且降低了限位控制误差，提升了控制轿厢限位的精度和效率。

在符合本领域常识的基础上，所述各优选条件，可任意组合，即得本实用新型各较佳实施例。

本实用新型的积极进步效果在于：

本实用新型提供的电池转运设备及其移动控制装置，通过在升降导向机构上设置限位模块，在轿厢的升降过程中，轿厢与限位模块触发时可以生成用于停止轿厢的升降移动的限位信号，从而可以在轿厢不受到冲击的情况下，有效地实现对轿厢的限位，进而防止电池转运设备受损，提升电池转运设备的可靠性，而且降低了限位控制误差，提升了控制轿厢限位的精度和效率。

附图说明

在结合以下附图阅读本公开的实施例的详细描述之后，能够更好地理解本实用新型的所述特征和优点。在附图中，各组件不一定是按比例绘制，并且具有类似的相关特性或特征的组件可能具有相同或相近的附图标记。

图1为根据本实用新型一实施例的电池转运设备的立体结构示意图。

图2为图1中a部分的局部放大示意图。

图3为根据本实用新型一实施例的电池转运设备的移动控制装置的模块结构示意图。

图4为根据本实用新型一实施例的极限开关的结构示意图。

图5为根据本实用新型一实施例的限位台的结构示意图。

具体实施方式

下面通过实施例的方式进一步说明本实用新型，但并不因此将本实用新型限制在所述的实施例范围之中。

如图1至图3所示，本实施例提供一种电池转运设备，电池转运设备包括电池转运设备的移动控制装置、用于承载电池包的轿厢2及沿着电池转运设备的高度方向设置的升降导向机构3，轿厢2用于沿着升降导向机构3进行升降。

具体地，参考图1及图2所示，移动控制装置包括限位模块1及触发件21，限位模块1包括至少一个上升限位件11及至少一个下降限位件12。

至少一个上升限位件11分别设置于升降导向机构3的靠近顶部位置处，并且当上升限位件11的数量为多个时，可以沿着高度方向依次排列设置，每相邻的两个上升限位件11之间的间隔可相同或不同，可根据实际需求进行相应的设定。

在本实施例中，并不具体限定上升限位件11的数量及设置位置，均可根据实际需求进行相应的选择及调整。

至少一个下降限位件12分别设置于升降导向机构3的靠近底部位置处，并且当下降限位件12的数量为多个时，可以沿着高度方向依次排列设置，每相邻的两个下降限位件12之间的间隔可相同或不同，可根据实际需求进行相应的设定。

在本实施例中，并不具体限定下降限位件12的数量及设置位置，均可根据实际需求进行相应的选择及调整。

触发件21设置于轿厢2上与升降导向机构3相对的位置上，并且用于与上升限位件11或下降限位件12配合。

在本实施例中，并不具体限定触发件21的数量及设置位置，均可根据实际需求进行相应的选择及调整。

限位模块1被配置为响应于任意一个上升限位件11与触发件21接触，即响应于触发到上升状态的轿厢2，生成上升限位信号，上升限位信号用于停止当前上升的轿厢2，即将上升移动的轿厢2限位至相应的上升限位件11的高度位置处，从而可以在轿厢2不受到冲击的情况下，有效地实现对轿厢2上升的限位，进而防止电池转运设备受损，提升电池转运设备的可靠性，而且降低了限位控制误差，提升了控制轿厢2限位的精度和效率。

限位模块1还被配置为响应于任意一个下降限位件12与触发件21接触，即响应于触发到下降状态的轿厢2，生成下降限位信号，下降限位信号用于停止当前下降的轿厢2，即将下降移动的轿厢2限位至相应的下降限位件12的高度位置处，从而可以在轿厢2不受到冲击的情况下，有效地实现对轿厢2下降的限位，进而防止电池转运设备受损，提升电池转运设备的可靠性，而且降低了限位控制误差，提升了控制轿厢2限位的精度和效率。

在本实施例中，触发件21还用于与上升限位件11或下降限位件12可拆卸地固定接合，以固定轿厢2的位置。

通过触发件21与上升限位件11或下降限位件12之间的匹配固定，在控制轿厢2移动的基础上，还可以进一步通过机械接合的方式固定轿厢2的移动，从而进一步提升了轿厢2限位的可靠性。

在一种具体的实施方式中，限位件(包括上升限位件11或下降限位件12)和触发件21中的一个为极限开关，另一个为与极限开关匹配的限位台，当极限开关与限位台匹配时，触发极限开关生成限位信号。其中，本实施例均以限位件为极限开关、触发件为限位台为例，对移动控制装置进行说明，应当理解，在其他的实施例中也可以将限位件设置为限位台，触发件设置为极限开关来实现行程限位装置。

参考图2所示，极限开关(即上升限位件11)可以通过固定件固定在升降导向机构3上，极限开关通过与限位台(即触发件21)的匹配可以触发生成限位信号，从而控制轿厢2停止继续朝向高度方向升降。

图4示出了本实施例中的极限开关的结构示意图。本实施例中极限开关包括可旋转的触碰杆31及开关本体32，触碰杆31连接开关本体32的一端设置有第一电极片。

在轿厢升降移动的过程中，触碰杆31触碰到限位台之后会产生旋转，触碰杆31在限位台的作用下旋转到预定角度，极限开关处于第一状态，第一电极片随之旋转到触碰第二电极片的位置，第二电极片设置于极限开关内部并电连接于极限开关内部的信号生成单元，当第一电极片触碰到第二电极片时，极限开关的内部一通信电路导通，触发信号生成单元生成限位信号，从而通过限位信号控制轿厢2停止升降移动。

当触碰杆31未旋转到预定角度时，极限开关处于第二状态，触碰杆31不产生旋转，第一电极片和第二电极片相互不接触，并未触发信号生成单元生成限位信号，轿厢2可自由移动。

图5示出了本实施例中的限位台的结构示意图。

在一种场景下，限位台包括平行于水平面的上端面412，当轿厢2从远离限位台至靠近限位台的方向升降移动时，触碰杆31在接触上端面412的一侧后，由于轿厢2的继续移动以及限位台的阻碍，触碰杆31朝远离限位台的方向旋转，其中，可以预先设置一预设角度，并且预先设置预设角度与第一电极片与第二电极片之间的距离关系，当触碰杆旋转的角度大于或等于预设角度时，则第一电极片与第二电极片接触，信号生成单元生成限位信号。

为了避免由于干扰产生的旋转角度也会使得触碰杆31触发极限位置信号，保证轿厢2未到达极限位置时能够正常运行，这种方式下，限位台应该设置有一定的高度，使限位台对触碰杆阻挡可以使得触碰杆31至少能够旋转一定的角度才会触发生成极限位置信号。

在一种具体的实施方式中，当触碰杆31的端部与上端面412接触时，触发信号生成单元生成限位信号。

在该种方式下，限位台设置简单、成本低，并且在限位台对触碰杆的阻挡作用下，触碰杆可以旋转一定的角度以触发生成极限位置信号以进行准确限位。

在另一种场景下，限位台还包括倾斜面411其中，倾斜面411自远离触碰杆31的一侧向靠近触碰杆31的一侧倾斜，上端面412与倾斜面411连接。

当轿厢2从远离限位台至靠近限位台的方向升降移动时，触碰杆31在接触倾斜面411后，由于轿厢2的继续移动，触碰杆31沿倾斜面411行走并发生旋转，这种方式下同样可以预先设置一预设角度及预设角度与第一电极片与第二电极片之间的距离关系，当触碰杆旋转的角度大于或等于预设角度时，则第一电极片与第二电极片接触，信号生成单元生成限位信号。

为了避免由于干扰产生的旋转角度也会使得触碰杆31触发极限位置信号，保证轿厢2未到达极限位置时能够正常运行，限位台应该使得触碰杆31至少能够旋转一定的角度才会触发极限位置信号，即倾斜面411应该设置有一定的角度。

在一种具体的实施方式中，当触碰杆31与上端面412和倾斜面411的接合部分接触时，触发信号生成单元生成限位信号。

此种方式下通过倾斜面411对触碰杆31的缓冲来使触碰杆31改变其自身旋转的角度，避免触碰杆31受到限位台的冲击，以及在轿厢升降移动的过程中上端面的边缘对触碰杆表面的摩擦使触碰杆受到损坏从而影响极限位置信号的准确生成，进一步提高了限位的可靠性。

本实施例可以通过限位台的上端面412保持触碰杆31的旋转角度，避免过度旋转。

在一种具体的实施方式中，为了避免触碰杆31与限位台接触时产生的摩擦力过大可能导致触碰杆31或限位台的表面损坏的情况发生，触碰杆31与倾斜面411接触的部分可以设置为滚轮结构。

作为另一实施例，如图3所示，限位模块1还包括至少两个激光传感器13，至少一个激光传感器13设置于升降导向机构3的靠近顶部位置处，至少另一个激光传感器13设置于升降导向机构3的靠近底部位置处，并且当激光传感器13的数量为多个时，可以沿着高度方向依次排列设置，每相邻的两个激光传感器13之间的间隔可相同或不同，可根据实际需求进行相应的设定。

在本实施例中，并不具体限定激光传感器13的数量及设置位置，均可根据实际需求进行相应的选择及调整。

每一个激光传感器13分别被配置为沿着水平方向检测轿厢2的移动，限位模块1还被配置为响应于通过任意一个激光传感器13检测到轿厢2的至少一部分，生成上升限位信号或下降限位信号。

在本实施例中，激光传感器13的检测精度高，从而可以在轿厢2不受到冲击的情况下，有效地实现对轿厢2的限位，进而防止电池转运设备受损，进一步提升了电池转运设备的可靠性，而且降低了限位控制误差，提升了控制轿厢2限位的精度和效率。

作为一实施例，如图3所示，限位模块1还包括至少一个距离传感器14，至少一个距离传感器14可分别设置于升降导向机构3上。

在本实施例中，并不具体限定距离传感器14的数量及设置位置，均可根据实际需求进行相应的选择及调整。

每一个距离传感器14分别被配置为采集沿着轿厢2的升降方向上与轿厢2之间的距离，限位模块1还被配置为当距离传感器14采集到的距离在预设范围内时，生成上升限位信号或下降限位信号，以将轿厢限位至相应的位置处。

在本实施例中，并不具体限定预设范围，可根据实际需求进行相应的设定。

在本实施例中，距离检测的方式实时性和可操作性高，有效地降低了限位控制误差，进一步提升了控制轿厢限位的精度和效率。

作为另一实施例，限位模块1可以分为设置于左侧升降导向机构的左侧限位模块及设置于右侧升降导向机构的右侧限位模块。

左侧限位模块可以包括位于左侧升降导向机构的如上述的上升限位件11、下降限位件12、激光传感器13及距离传感器14，具体可根据实际需求进行相应的选择及配置。

左侧限位模块被配置为响应于触发到轿厢2的左侧部件或左侧触发件，生成左限位信号，左限位信号用于停止当前移动的轿厢2。

右侧限位模块可以包括位于右侧升降导向机构的如上述的上升限位件11、下降限位件12、激光传感器13及距离传感器14，具体可根据实际需求进行相应的选择及配置。

右侧限位模块被配置为响应于触发到轿厢2的右侧部件或右侧触发件，生成右限位信号，右限位信号用于停止当前移动的轿厢2。

在本实施例中，通过在升降导向机构的左右两侧上分别设置至少一个限位模块，在轿厢的升降过程中，轿厢与任何一侧的限位模块触发时可以生成用于停止轿厢的升降移动的限位信号，从而进一步降低了限位控制误差，提升了控制轿厢限位的精度和效率。

优选地，左侧限位模块与右侧限位模块在电池转运设备上的设置高度相同，例如，将左侧限位件与右侧限位件设置在相同的高度上，左侧触发件与右侧触发件也设置在轿厢的同一高度上，从而进一步降低了限位控制误差，提升了控制轿厢限位的精度和效率，而且在任意一侧限位模块故障时，可以起到冗余的作用。

更进一步地，移动控制装置还被配置为响应于生成左限位信号之后生成右限位信号，或，生成右限位信号之后生成左限位信号，输出偏离信号，以提示轿厢的左右偏离状态。

在本实施例中，将左侧限位模块与右侧限位模块设置在相同的高度的基础上，通过检测接收到左限位信号和右限位信号的先后顺序，可以有效地检测出轿厢在升降过程中的左右偏离状态，从而可以提示用户进行调整，以保证轿厢的正常移动。

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。