CN101214814A - 一种车载动力电池更换系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种车载动力电池更换系统，包括：平行移动平台、旋转平台、轨道、垂直举升装置和电池托盘，平行移动平台位于轨道上，并可沿轨道移动；旋转平台设置在平行移动平台上，电池托盘通过垂直举升装置设置在旋转平台上；所述电池托盘上设置有用于吸取电池盒的电磁吸取装置。本发明装卸电池盒更加方便，定位也更加准确，能够实现电池盒单次装卸控制在3分钟内。
Description
技术领域
本发明涉及一种用于安装和拆卸车载动力电池的更换系统。
背景技术
随着石油价格的逐年攀升以及环境污染问题的日趋严重，作为燃油型汽车的替代，人们研制出了天然气汽车、氢燃料汽车、太阳能汽车和电动汽车等，而其中最具有应用前景的是电动汽车。
专利200410090796.0“一种电动公交系统”披露了一种以车载动力电池为动力源的电动汽车。该电动公交系统包括：装配有卡式电池组的电动公交车、给卡式电池组充电的充电站、卡式电池组装卸装置等；通过装卸装置将使用完毕的卡式电池组从电动公交车上取下，并放置到充电站充电，同时将充电站上充好点的卡式电池组放到电动公交车上。
然而，该系统的装卸装置存在如下几个问题：1、拆装电池时电池容易左右移动，从而给装卸带来很大的麻烦，尤其是要将电池放置到充电站进行充电或是将电池送入到车体内时，很难让电池顺畅地就位；2、通过拔叉式电池组拨出/拨入装置装卸电池，一方面容易损坏电池，另一方面不容易操作。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种车载动力电池更换系统，能够非常顺畅地装卸电池盒。
为了解决上述问题，本发明提供了一种车载动力电池更换系统包括：平行移动平台、旋转平台、轨道、垂直举升装置和电池托盘，平行移动平台位于轨道上，并可沿轨道移动；旋转平台设置在平行移动平台上，电池托盘通过垂直举升装置设置在旋转平台上；所述电池托盘上设置有用于吸取电池盒的电磁吸取装置。
优选地，所述电池托盘上设有所述电池盒滑动到该电池托盘上的滚轮，滚轮上开设有用于引导所述电池盒沿预定方向移动的滚轮槽。
优选地，所述电磁吸取装置包括：电动缸和用于吸取所述电池盒的电磁吸盘，电磁吸盘通过电动缸在所述电池托盘上前后移动。
优选地，还包括解锁机构，该解锁机构包括：锁启判断部和锁启控制部，锁启判断部设置在所述电池托盘上，锁启控制部设置在安装在电动车上的放置所述电池盒的电池箱上；当所述电池托盘靠近所述电池盒时，如果电池盒位于电池箱内，锁启判断部通过所述锁启控制部将设置在电池箱上的电磁锁打开，否则，所述锁启控制部控制电磁锁处于关闭状态。
优选地，所述锁启判断部包括：连杆、转轴、顶板、锁板和扭簧，锁板可旋转设置在所述电池托盘前端，连杆的一端通过转轴安装在所述电池托盘上，并可带动转轴在一定角度旋转，顶杆的一端固定安装转轴上，顶杆的另一端顶在销板上。
优选地，所述锁启判断部包括：所述锁启控制部包括：压簧和销轴，销轴设置在所述电池箱相应位置上，压簧套装在销轴上，销轴在外力的作用下向电池箱内移动，并外力撤销时在压簧的弹性作用力下复位。
优选地，所述电池吸盘上还设置有用于控制所述电磁吸盘接触电池盒端面的行程开关。
本发明具有如下优点：
1、通过采用电磁吸盘取代以往的拔叉式电池组拔出/叉入装置，不仅在装卸电池盒的过程中不容易损坏电池，而且操作更方便，只需要施加足够的吸力就能够很好地抓紧电池；另外，当将电池盒放入到车上的电池箱中或是放入到充电平台上时，通过适当控制磁吸力，就能够使电池盒在弹性就位系统的作用下主动脱离电磁吸盘而就位，使得电池盒的就位更加准确、可靠；
2、通过采用带有定位槽的滚轮，使电池盒能够沿着定位槽的方向移动，不仅大大简化了以前定位的结构，而且定位更加准确，定位精度也更高；
3、采用行程控制开关，能够更容易、更安全地控制电池托盘移动到电池盒的近距离位置，确保电池盒不被电池托盘损坏；
4、由于采用电磁吸盘、带有定位槽的滚轮以及行程控制结构，本发明的单次电磁盒的装卸时间可以控制在3分钟以内，从而实现了电池盒的快速更换。
附图说明
图1为本发明结构示意图；
图2为本发明电池托盘结构示意图；
图3为图2的D部放大示意图；
图4为图2结合电池箱和电池盒的俯视图；
图5为图4的B部放大示意图；
图6为图4的A部放大示意图。
具体实施方式
如图1、2、4所示，本发明包括：平行移动平台1、旋转平台2、轨道3、垂直举升装置4和电池托盘5，平行移动平台1位于轨道3上，并可沿轨道3移动；旋转平台2设置在平行移动平台1上，电池托盘5通过垂直举升装置4设置在旋转平台2上；电池托盘5上设置有用于吸取电池盒14的电磁吸取装置6。
如图2所示，电磁吸取装置6包括：电磁吸盘61和电动缸62，电磁吸盘61通过电动缸62在电池托盘5上前后移动，当移动到电池托盘5前端时，通过电磁吸盘61前端设置的一个行程开关7接触电池盒14面板时，如图4所示，系统向电磁吸盘61给电，从而将电池盒14吸附在电磁吸盘61上，然后电动缸62驱动电磁吸盘61向后移动，从而将电池盒14从电池箱17内拉出来上到电池托盘5上。为了便于吸取，可以在电池盒14上安装一铁块，或是将电池盒14面板的一部分用铁的材料做成。
如图4、5所示，电池托盘5上设有电池盒14滑动到电池托盘5上的滚轮15，滚轮15上开设有用于引导电池盒14沿预定方向移动的滚轮槽16。通过这样的结构，使得电池盒14能够很平稳地移动到电池托盘5上。
如图2、3所示，在电池托盘5上还安装有用于确保电池托盘5和位于车辆上的电池盒14的底框在同一个平面上的定位机构11，从而能够将电池盒14顺利取出。该定位结构11可以采用如图2、3所示的安装在电池托盘5下方的凸台110，凸台110前端开有销孔111，通过在车辆上设置与销孔111相对应的定位销18，如图1、4、5所示，通过安装在电池托盘5上的激光定位仪19确定电池托盘5的位置，并在电池托盘5靠近安装在车辆上的电池箱17后，定位销18插入到销孔111内，从而确保电池托盘5与电池盒14的底框在同一个水平面上。
如图5所示，还包括解锁机构8，该解锁结构8用于当电池吸取装置6开始准备将电池盒14从电池箱17中取出时，把将电池盒14锁在电池箱17上的电磁锁19打开；而当将电池盒14从电池箱17中取出时，又将电磁锁19关闭。这样，当再次把充好电池盒14放入电池箱17内时，可以通过在电池盒14上安装的直角三角形挡块20的斜边弹性挤靠电磁锁19的锁头21，当挡块20的最高点通过锁头21后，电磁锁19的锁头21弹出，将挡块20挡住，从而将电池盒14锁在电池箱17中。
上述解锁机构8如图2～5所示，包括锁启判断部9和锁启控制部10，锁启判断部9设置在电池托盘5上，锁启控制部10设置在安装在电动车上的放置电池盒14的电池箱17上；当电池托盘5靠近电池盒14时，如果电池盒14位于电池箱17内，锁启判断部9通过锁启控制部10将设置在电池箱17上的电磁锁19打开，否则，锁启控制部10控制电磁锁19处于关闭状态。
锁启判断部9包括：连杆81、转轴83、顶杆82、锁板84和扭簧85，锁板84可旋转设置在电池托盘5前端，连杆81的一端通过转轴83安装在电池托盘5上，并可带动转轴83在一定角度旋转，顶杆82的一端固定安装转轴83上，当连杆81旋转时带动转轴83旋转，顶杆82也在一定角度绕轴旋转。顶杆82的另一端顶在销板84上，当连杆82未被压下时，顶杆82顶住锁板84。当连杆82被压下时，顶杆82旋转到一定角度，从而使锁板84开启。
锁启控制部10包括：压簧23和销轴24，销轴24安装在电池箱17的底架上，压簧23套装在销轴24上。销轴24在外力的作用下可向电池箱17内移动，并在压簧23的弹性作用力下复位。当销轴24向电池箱17内伸时，销轴24回触发设置在电池箱17上的用于控制电磁锁19的控制开关22，从而将电磁锁19打开，即电磁锁19的锁头21缩回到电磁锁19内。当销轴24在压簧23的作用下复位时，电磁锁19关闭，即锁头21从电磁锁19中伸出。电磁锁19在关闭的状态下，锁头21处于弹性伸出电磁锁19的状态。如果对此时对锁头21施加向着电磁锁19的力，可以将锁头21压回到电磁锁19内。
因此，当取电池盒14时，电池托盘5靠近电池箱17，此时由于解锁机构8的顶杆82将锁板84顶住，此时锁板84压住销轴24向电池箱17内移动，当接触到控制开关22时，将电磁锁19开启，锁头21缩回到电磁锁19内。这样，就可以通过电池吸取装置6将电池盒14取出。当电池盒14移动到电池托盘5上时，由于电池盒14将解锁机构8的连杆81压下，连杆81转动，并带动转轴83旋转，转轴83再带动顶杆82旋转。顶杆82旋转到一定角度就不再顶着锁板84，从而销轴24在压簧23的作用下将锁板84顶开后，弹性复位，此时电池箱17上的电磁锁19就处于闭锁状态了。当准备将电池盒14推入到电池箱17时，由于电池盒14压在拉杆81上，此时锁板84处于不被顶杆82顶住的状态。当电池托盘5再次靠近电池箱17时，销轴24就不会被销板84顶到控制开关22的位置，也就是在说在准备推入电池盒14时电磁锁19始终处于闭锁状态，通过电池盒14上的挡块20的斜面压缩锁头21，当挡块20的最高点经过锁头21后，锁头21弹出，从而将电池盒14牢牢地锁在电池箱17内，如图6所示。
通过上述的解锁机构8，大大简化了以前通过通讯方式对电磁锁19进行控制的结构，不仅结构更加简单，而且也更容易操作，不容易出现故障。
综上所述，以上仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围，因此，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (7)
1.一种车载动力电池更换系统，包括：平行移动平台、旋转平台、轨道、垂直举升装置和电池托盘，平行移动平台位于轨道上，并可沿轨道移动；旋转平台设置在平行移动平台上，电池托盘通过垂直举升装置设置在旋转平台上；其特征在于，所述电池托盘上设置有用于吸取电池盒的电磁吸取装置。
2.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述电池托盘上设有所述电池盒滑动到该电池托盘上的滚轮，滚轮上开设有用于引导所述电池盒沿预定方向移动的滚轮槽。
3.如权利要求1或2所述的系统，其特征在于，所述电磁吸取装置包括：电动缸和用于吸取所述电池盒的电磁吸盘，电磁吸盘通过电动缸在所述电池托盘上前后移动。
4.如权利要求3所述的系统，其特征在于，还包括解锁机构，该解锁机构包括：锁启判断部和锁启控制部，锁启判断部设置在所述电池托盘上，锁启控制部设置在安装在电动车上的放置所述电池盒的电池箱上；当所述电池托盘靠近所述电池盒时，如果电池盒位于电池箱内，锁启判断部通过所述锁启控制部将设置在电池箱上的电磁锁打开，否则，所述锁启控制部控制电磁锁处于关闭状态。
5.如权利要求4所述的系统，其特征在于，所述锁启判断部包括：连杆、转轴、顶板、锁板和扭簧，锁板可旋转设置在所述电池托盘前端，连杆的一端通过转轴安装在所述电池托盘上，并可带动转轴在一定角度旋转，顶杆的一端固定安装转轴上，顶杆的另一端顶在销板上。
6.如权利要求4所述的系统，其特征在于，所述锁启判断部包括：所述锁启控制部包括：压簧和销轴，销轴设置在所述电池箱相应位置上，压簧套装在销轴上，销轴在外力的作用下向电池箱内移动，并外力撤销时在压簧的弹性作用力下复位。
7.如权利要求4所述的系统，其特征在于，所述电池吸盘上还设置有用于控制所述电磁吸盘接触电池盒端面的行程开关。
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