CN102774356A - 直通电动车快速换电池或电池包装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种直通电动车快速换电池或电池包的装置，所述装置包括用于为电动车更换电池或电池包的换电单元，所述换电单元包括可上下升降的升降装置、设于所述升降装置上方的换电平台，所述换电平台用于承载电池或电池包，同时驱动所述电池或电池包前后左右平移。本发明所公开的直通电动车快速换电池或电池包装置，可快速为电动车的换电槽更换充满电的电池或电池包，可用于顺向换电或横向换电两种模式为电动车换电，换电快速便捷，同时节省人力物力。

Description

直通电动车快速换电池或电池包装置

技术领域

本发明涉及一种可实现为电动车顺向或横向快速换电池或电池包的装置。

背景技术

电动车以电力作为能源，是绿色交通工具。具体地，电动车装上电池或电池包，该电池或电池包为电动车提供动力嫩管。由于电动车电池或电池包内存储的电能是有限的，因此，在不更换电池或电池包的情况下，电动车可行驶的路程是有限的。为了使电动车可以行驶更长的路程，目前，也有一些设置在公路边专门为电动车的电池或电池包提供充电的充电站。该充电站类似于普通汽车的加油站，当电动车的电池或电池包消耗完或即将消耗完时，电动车可以在充电站内对电池或电池包进行充电；当电池或电池包充满电后，电动车可以继续行驶。

当电动车在充电站对电池或电池包充电时，少则一二个小时，多则七八个小时，车主长时间停车会带来诸多不便。也有人选择更换电池箱，但是目前的换电设施较为庞大，占地面空间大，电池的装卸较困难，需要花费较大的人力物力，操作起来非常不便。

发明内容

针对上述问题，本发明的目的是提供一种可实现为电动车顺向或横向快速换电池或电池包的装置。

为实现上述目的，本发明采取的技术方案为：一种直通电动车快速换电池或电池包装置，包括用于为电动车更换电池或电池包的换电单元，所述换电单元包括可上下升降的升降装置、设于所述升降装置上方的换电平台，所述换电平台用于承载电池或电池包，同时驱动所述电池或电池包前后左右平移。

所述换电单元设于地面下，用于为电动车更换电池或电池包，换电单元上装载有充满电的电池或电池包。当电动车需要换电时，换电单元的升降装置承托其上方的换电平台上升至水平面，电动车行驶至所述换电单元的前方，换电平台上充满电的电池或电池包在换电平台上向所述电动车换电槽平移的同时，左右平移与电动车换电槽的端口相对应，换电平台上的充满电的电池或电池包逐渐从电动车换电槽的端口进入，电动车换电槽中原有的电池或电池包从换电槽的另一端不断被推出，充满电的电池或电池包在换电平台上继续向电动车换电槽平移，直至换电平台上充满电的电池或电池包完全进入到所述电动车的换电槽中，电动车换电槽中原有的电池或电池包被完全推出，实现为电动车的快速换电。

实践中，所述换电平台上可以设置用于将其上电池或电池包进一步推入到电动车换电槽中的助推装置，当逐渐平移进入到电动车换电槽中的电池或电池包将要离开所述换电平台时，所述助推装置对电池或电池包施加一个助推力，推动所述电池或电池包在离开换电平台后进一步进入到电动车的换电槽中，有利于电池或电池包快速完全进入到所述电动车的换电槽中。

所述电池包是由多块电池串联而成，所述电动车中原有的电池或电池包从电动车换电槽的另一端被更换出后，可采用人工搬运或自动化传送运送到充电系统进行充电，以重复循环使用。

当电动车的换电槽顺向设置时，换电时，电动车的车头或车尾与所述换电单元的换电平台对应，实现为电动车的顺向换电；当电动车的换电槽横向设置时，换电时，电动车横向与所述换电单元的换电平台对应，实现为电动车的横向换电。

作为本发明所述直通电动车快速换电池或电池包装置的优选实施方式，所述换电单元的换电平台为动力辊道，所述动力辊道上设有多条可滚动的动力驱动辊；或者所述换电单元的换电平台为气体悬浮装置。

当所述换电单元的换电平台为动力辊道时，所述动力辊道上设置的可滚动的动力驱动辊可实现其上方承载的电池或电池包的前后平移，通过控制所述动力驱动辊的滚动方向实现电池或电池包的前或后平移。所述换电单元的换电平台也可为气体悬浮装置，所述气体悬浮装置即为现有技术中常用的气体悬浮装置，所述电池或电池包通过气体悬浮装置的气体实现前或后平移。当所述换电单元的换电平台采用气体悬浮装置时，可有效避免电池或电池包底面的磨损。

作为本发明所述直通电动车快速换电池或电池包装置的优选实施方式，所述动力辊道包括前后平移台和顶升移载台，所述前后平移台和顶升移载台上设有多条动力驱动辊，所述顶升移载台上连接有用于驱动所述顶升移载台左右平移的动力驱动装置。

所述前后平移台和顶升移载台均可用于电池或电池包的前后平移，所述顶升移载台可在前后平移台上升的高度基础上进一步升高，升高后的顶升移载台可左右平移，从而带动其上的电池或电池包左右平移，使得顶升移载台上的电池或电池包与电动车的换电槽端口对应。

作为本发明所述直通电动车快速换电池或电池包装置的优选实施方式，所述顶升移载台设有可感应电动车换电槽的位置、并调整顶升移载台左右平移的磁感装置。所述磁感装置可以感应所述电动车换电槽的端口，从而驱动所述顶升移载台左右移动，使得所述顶升移载台上的电池或电池包与电动车的换电槽端口对应，此种设计使得电动车的换电更加自动化，更加快捷。

作为本发明所述直通电动车快速换电池或电池包装置的优选实施方式，还包括用于传送电池或电池包的传送单元，所述传送单元包括可上下升降的升降装置、设于所述升降装置上方的传送平台，所述传送平台用于传送电池或电池包，同时驱动所述电池或电池包前后平移及左右旋转。

所述传送平台也设于地面下，所述升降装置可上下升降，从而带动所述升降装置上方的传送平台上下升降。所述直通电动车快速换电池或电池包装置设置有传送单元时，电动车换电槽中被换下的电池或电池包可通过传送单元传送到充电系统，为所述电池或电池包充电。所述传送单元也可用于将充满电的电池或电池包传送到所述换电单元的换电平台。

作为本发明所述直通电动车快速换电池或电池包装置的优选实施方式，所述传送单元的传送平台为动力辊道，所述动力辊道上设有多条可滚动的动力驱动辊；或者所述传送单元的传送平台为气体悬浮装置。

当所述传送单元的传送平台为动力辊道时，所述动力辊道上设置的可滚动的动力驱动辊可实现其上方传送的电池或电池包的前后平移，通过控制所述动力驱动辊的滚动方向实现其上电池或电池包的前或后平移。所述传送单元的传送平台也可为气体悬浮装置，所述气体悬浮装置即为现有技术中常用的气体悬浮装置，被传送的电池或电池包通过气体悬浮装置的气体实现前或后平移，从而实现在所述传送平台上的传送。而且，当所述传送单元的传送平台采用气体悬浮装置时，可有效避免被传送的电池或电池包底面的磨损。

作为本发明所述直通电动车快速换电池或电池包装置的优选实施方式，所述传送平台包括前后平移传送台和顶升旋转台，所述前后平移传送台和顶升旋转台上设有多条动力驱动辊，所述顶升旋转台上连接有用于驱动所述顶升旋转台左右旋转的旋转电机。所述顶升旋转台在前后平移传送台上升的高度基础上可进一步升高并旋转，升高后的顶升旋转台可左右旋转，实现将其上被传送的电池或电池包传送到指定角度的位置，更有利于电池或电池包的灵活传送。

作为本发明所述直通电动车快速换电池或电池包装置的优选实施方式，所述直通电动车快速换电池或电池包装置还包括设于所述传送单元另一端、用于承接电动车中被换下的电池或电池包的承接单元，所述承接单元包括可上下升降的升降装置、设于所述升降装置上方的承接平台，所述承接平台用于承接电动车中被换下的电池或电池包，同时驱动所述电池或电池包前后平移。在所述传送单元的另一端设置承接单元，用于承接电动车中被换下的电池或电池包，同样的，所述承接单元也可在升降装置的作用下上升或下降，一般情况下，承接单元与换电单元保持同步上升或下降。承接单元的设置，可自动承接电动车换电槽中被换下的电池或电池包，同时电池或电池包在所述承接平台上的前后平移可自动平移到上述所述的传送单元。所述承接单元的设计使得本发明所述直通电动车快速换电池或电池包装置的自动化程度更高，节省人力、更加快捷。实践中，所述承接单元也可以省略，将所述传送单元同时起到承接和传送的作用。电动车换电槽中被换下的电池或电池包直接由所述传送单元承接，承接后传送到指定的充电管道位置充电，同时，所述传送单元也用于将充满电的电池或电池包传送到所述换电单元的换电平台。

作为本发明所述直通电动车快速换电池或电池包装置的优选实施方式，所述承接单元的承接平台为动力辊道，所述动力辊道上设有多条可滚动的动力驱动辊；或者所述承接单元的承接平台为气体悬浮装置。所述承接单元的承接平台设计为动力辊道时，电动车换电槽中被换下的电池或电池包随着动力辊道上动力驱动辊的滚动，实现前后平移。同样的，所述承接单元的承接平台也可以为气体悬浮装置，被更换下的电池或电池包在气体悬浮装置的气体作用下实现前后平移，此时由于电池或电池包不直接接触气体悬浮装置，可有效避免电池或电池包在平移的过程中造成的磨损。

作为本发明所述直通电动车快速换电池或电池包装置的优选实施方式，所述换电单元、传送单元和承接单元的升降装置均包括可上下伸缩的升降单元、与所述升降单元连接并驱动所述升降单元升降的升降驱动装置，所述升降单元包括两个交叉连接的升降杆，所述升降驱动装置与所述升降杆连接，所述升降单元设有一个或上下连接的两个或多个。所述升降单元可随着两个交叉连接的升降杆之间的交叉角的变化整体高度上升或下降，在所述升降杆上连接升降驱动装置，所述升降驱动装置拉动或推动所述升降杆，改变两个交叉连接的升降杆之间的夹角，使得两个升降杆逐渐倾斜或逐渐垂直，实现所述升降单元的整体升高或下降，从而实现所述换电单元、传送单元和承接单元的上升或下降。可根据所述升降单元中两个交叉连接的升降杆的长短、所述换电单元、传送单元和承接单元需要升高和下降的高度大小选择一个或上下连接的两个或多个升降单元。

作为本发明所述直通电动车快速换电池或电池包装置的优选实施方式，所述升降单元中与升降杆连接的升降驱动装置为电机或电动推杆。所述升降驱动装置也可为其他装置，只要实现对其中一个或两个升降杆的推拉即可。

本发明所述直通电动车快速换电池或电池包装置，可快速为电动车的换电槽更换充满电的电池或电池包，可用于顺向换电或横向换电两种模式为电动车换电，换电快速便捷，同时节省人力物力。

附图说明

图1为本发明所述直通电动车快速换电池或电池包装置的一种实施例的结构示意图。

图2为本发明所述直通电动车快速换电池或电池包装置的另一种实施例的结构示意图。

图3为图1和图2所示直通电动车快速换电池或电池包装置中换电平台的结构示意图。

图4为本发明所述直通电动车快速换电池或电池包装置的又一种实施例的结构示意图。

图5为图4所示直通电动车快速换电池或电池包装置的另一视向的结构示意图。

图6为本发明所述直通电动车快速换电池或电池包装置的再一种实施例的结构示意图。

图7为图6所示直通电动车快速换电池或电池包装置中换电平台、传送平台和承接平台的结构示意图。

具体实施方式

为更好的说明本发明的目的、技术方案和优点，下面将结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明。

一种直通电动车快速换电池或电池包装置，如附图1、2和3所示，包括用于为电动车更换电池或电池包的换电单元10，所述换电单元10包括可上下升降的升降装置12、设于所述升降装置12上方的换电平台14，所述换电平台14用于承载电池或电池包40，同时驱动所述电池或电池包40前后左右平移。

所述换电单元10设于地面下，用于为电动车更换电池或电池包。换电单元10上装载有充满电的电池或电池包40，当电动车需要换电时，换电单元10的升降装置12承托其上方的换电平台14上升至水平面，电动车行驶至所述换电单元10的前方，换电平台14上充满电的电池或电池包40从换电平台14上向所述电动车换电槽平移的同时，左右平移，以与电动车换电槽的端口相对应，换电平台14上充满电的电池或电池包40逐渐从电动车换电槽的端口进入，电动车换电槽中原有的电池或电池包从换电槽的另一端不断被推出，充满电的电池或电池包40在换电平台14上继续向电动车换电槽平移，直至换电平台14上充满电的电池或电池包40完全进入到所述电动车的换电槽中，电动车换电槽中原有的电池或电池包被完全推出，实现为电动车的快速换电。

实践中，所述换电平台14上可以设置用于将其上电池或电池包40进一步推入到电动车换电槽中的助推装置，当逐渐平移进入到电动车换电槽中的电池或电池包40将要离开所述换电平台14时，所述助推装置对电池或电池包40施加一个助推力，推动所述电池或电池包40在离开换电平台14后进一步进入到电动车的换电槽中，有利于电池或电池包40快速完全进入到所述电动车的换电槽中。

所述电池包是由多块电池串联而成，所述电动车中原有的电池或电池包从电动车换电槽的另一端被更换出后，可采用人工搬运或自动化传送运送到充电系统进行充电，以重复循环使用。

当电动车的换电槽顺向设置时，换电时，电动车的车头或车尾与所述换电单元10的换电平台14对应，实现为电动车的顺向换电；当电动车的换电槽横向设置时，换电时，电动车横向与所述换电单元10的换电平台14对应，实现为电动车的横向换电。

较佳地，如附图3所示，所述换电单元10的换电平台14为动力辊道，所述动力辊道上设有多条可滚动的动力驱动辊140。当所述换电单元10的换电平台14为动力辊道时，所述动力辊道上设置的可滚动的动力驱动辊140可实现其上方承载的电池或电池包40的前后平移，通过控制所述动力驱动辊140的滚动方向实现电池或电池包40的前或后平移。更佳地，所述换电单元10的换电平台14为气体悬浮装置（图中未画出）。所述换电单元10的换电平台14可为气体悬浮装置，所述气体悬浮装置即为现有技术中常用的气体悬浮装置，所述电池或电池包40通过气体悬浮装置的气体实现前或后平移。当所述换电单元10的换电平台14采用气体悬浮装置时，可有效避免电池或电池包40底面的磨损。

较佳地，如附图3所示，所述动力辊道包括前后平移台142和顶升移载台144，所述前后平移台142和顶升移载台144上设有多条动力驱动辊140，所述顶升移载台144上连接有用于驱动所述顶升移载台144左右平移的动力驱动装置（图中未画出）。所述前后平移台142和顶升移载台144均可用于电池或电池包40的前后平移，所述顶升移载台144可在前后平移台142上升的高度基础上进一步升高，升高后的顶升移载台144可左右平移，从而带动其上的电池或电池包40左右平移，使得顶升移载台144上的电池或电池包40与电动车的换电槽端口对应。

较佳地，所述顶升移载台144设有可感应电动车换电槽的位置、并调整顶升移载台144左右平移的磁感装置（图中未画出）。所述磁感装置（图中未画出）可以感应所述电动车换电槽的端口，从而驱动所述顶升移载台144左右移动，使得所述顶升移载台144上的电池或电池包40与电动车的换电槽端口对应，此种设计使得电动车的换电更加自动化，更加快捷。

较佳地，如附图4和5所示，所述直通电动车快速换电池或电池包装置还包括用于传送电池或电池包40的传送单元20，所述传送单元20包括可上下升降的升降装置22、设于所述升降装置22上方的传送平台24，所述传送平台24用于传送电池或电池包40，同时驱动所述电池或电池包40前后平移及左右旋转。

所述传送平台24也设于地面下，所述升降装置22可上下升降，从而带动所述升降装置22上方的传送平台24上下升降。所述直通电动车快速换电池或电池包装置设置有传送单元20时，电动车换电槽中被换下的电池或电池包可通过传送单元20传送到充电系统，为所述电池或电池包充电。所述传送单元20也可用于将充满电的电池或电池包传送到所述换电单元10的换电平台14。

较佳地，如附图4所示，所述传送单元20的传送平台24为动力辊道，所述动力辊道上设有多条可滚动的动力驱动辊240。当所述传送单元20的传送平台24为动力辊道时，所述动力辊道上设置的可滚动的动力驱动辊240可实现其上方传送的电池或电池包40的前后平移，通过控制所述动力驱动辊240的滚动方向实现其上电池或电池包40的前或后平移。更佳地，所述传送单元20的传送平台24为气体悬浮装置（图中未画出）。所述传送单元20的传送平台24可为气体悬浮装置，所述气体悬浮装置即为现有技术中常用的气体悬浮装置，被传送的电池或电池包40通过气体悬浮装置的气体实现前或后平移，从而实现在所述传送平台24上的传送。而且，当所述传送单元20的传送平台24采用气体悬浮装置时，可有效避免被传送的电池或电池包40底面的磨损。

较佳地，如附图4所示，所述传送平台24包括前后平移传送台242和顶升旋转台244，所述前后平移传送台242和顶升旋转台244上设有多条动力驱动辊240，所述顶升旋转台244上连接有用于驱动所述顶升旋转台244左右旋转的旋转电机（图中未画出）。所述顶升旋转台244在前后平移传送台242上升的高度基础上可进一步升高并旋转，升高后的顶升旋转台244可左右旋转，实现将其上被传送的电池或电池包40传送到指定角度的位置，更有利于电池或电池包40的灵活传送。

较佳地，如附图6和7所示，所述直通电动车快速换电池或电池包装置还包括设于所述传送单元20另一端、用于承接电动车中被换下的电池或电池包的承接单元30，所述承接单元30包括可上下升降的升降装置32、设于所述升降装置32上方的承接平台34，所述承接平台34用于承接电动车中被换下的电池或电池包，同时驱动所述电池或电池包前后平移。在所述传送单元20的另一端设置承接单元30，用于承接电动车中被换下的电池或电池包，同样的，所述承接单元30也可在升降装置32的作用下上升或下降，一般情况下，承接单元30与换电单元10保持同步上升或下降。承接单元30的设置，可自动承接电动车换电槽中被换下的电池或电池包，同时电池或电池包在所述承接平台34上的前后平移可自动平移到上述所述的传送单元20。所述承接单元30的设计使得本发明所述直通电动车快速换电池或电池包装置的自动化程度更高，节省人力、更加快捷。实践中，所述承接单元30也可以省略，将所述传送单元20同时起到承接和传送的作用。电动车换电槽中被换下的电池或电池包直接由所述传送单元20承接，承接后传送到指定的充电系统充电，同时，所述传送单元20也用于将充满电的电池或电池包传送到所述换电单元10的换电平台14。

较佳地，如附图7所示，所述承接单元30的承接平台34为动力辊道，所述动力辊道上设有多条可滚动的动力驱动辊340。所述承接单元的承接平台设计为动力辊道时，电动车换电槽中被换下的电池或电池包随着动力辊道上动力驱动辊的滚动，实现前后平移。更佳地，所述承接单元30的承接平台34为气体悬浮装置。所述承接单元30的承接平台34也可以为气体悬浮装置，被更换下的电池或电池包在气体悬浮装置的气体作用下实现前后平移，此时由于电池或电池包不直接接触气体悬浮装置，可有效避免电池或电池包在平移的过程中造成的磨损。

较佳地，如附图1、2、5和6所示，所述换电单元10、传送单元20和承接单元30的升降装置（12、22、32）均包括可上下伸缩的升降单元54、与所述升降单元54连接并驱动所述升降单元54升降的升降驱动装置56，所述升降单元54包括两个交叉连接的升降杆540，所述升降驱动装置56与所述升降杆540连接，所述升降单元54设有一个或上下连接的两个或多个。所述升降单元54可随着两个交叉连接的升降杆540之间的交叉角的变化整体高度上升或下降，在所述升降杆540上连接升降驱动装置56，所述升降驱动装置56拉动或推动所述升降杆540，改变两个交叉连接的升降杆540之间的夹角，使得两个升降杆540逐渐倾斜或逐渐垂直，实现所述升降单元54的整体升高或下降，从而实现所述换电单元10、传送单元20和承接单元30的上升或下降。可根据所述升降单元54中两个交叉连接的升降杆540的长短、所述换电单元10、传送单元20和承接单元30需要升高和下降的高度大小选择一个或上下连接的两个或多个升降单元54。所述升降单元54中与升降杆540连接的升降驱动装置56为电机或电动推杆。所述升降驱动装置56也可为其他装置，只要实现对其中一个或两个升降杆的推拉即可。

最后应当说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对本发明保护范围的限制，尽管参照较佳实施例对本发明作了详细地说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的实质和范围。

Claims (10)

1.一种直通电动车快速换电池或电池包装置，其特征在于，包括用于为电动车更换电池或电池包的换电单元，所述换电单元包括可上下升降的升降装置、设于所述升降装置上方的换电平台，所述换电平台用于承载电池或电池包，同时驱动所述电池或电池包前后左右平移。

2.如权利要求1所述的直通电动车快速换电池或电池包装置，其特征在于，所述换电单元的换电平台为动力辊道，所述动力辊道上设有多条可滚动的动力驱动辊；或者所述换电单元的换电平台为气体悬浮装置。

3.如权利要求2所述的直通电动车快速换电池或电池包装置，其特征在于，所述动力辊道包括前后平移台和顶升移载台，所述前后平移台和顶升移载台上设有多条动力驱动辊，所述顶升移载台上连接有用于驱动所述顶升移载台左右平移的动力驱动装置。

4.如权利要求3所述的直通电动车快速换电池或电池包装置，其特征在于，所述顶升移载台设有可感应电动车换电槽的位置、并调整顶升移载台左右平移的磁感装置。

5.如权利要求1或2或3或4所述的直通电动车快速换电池或电池包装置，其特征在于，还包括用于传送电池或电池包的传送单元，所述传送单元包括可上下升降的升降装置、设于所述升降装置上方的传送平台，所述传送平台用于传送电池或电池包，同时驱动所述电池或电池包前后平移及左右旋转。

6.如权利要求5所述的直通电动车快速换电池或电池包装置，其特征在于，所述传送单元的传送平台为动力辊道，所述动力辊道上设有多条可滚动的动力驱动辊；或者所述传送单元的传送平台为气体悬浮装置。

7.如权利要求6所述的直通电动车快速换电池或电池包装置，其特征在于，所述传送平台包括前后平移传送台和顶升旋转台，所述前后平移传送台和顶升旋转台上设有多条动力驱动辊，所述顶升旋转台上连接有用于驱动所述顶升旋转台左右旋转的旋转电机。

8.如权利要求5所述的直通电动车快速换电池或电池包装置，其特征在于，还包括设于所述传送单元另一端、用于承接电动车中被换下的电池或电池包的承接单元，所述承接单元包括可上下升降的升降装置、设于所述升降装置上方的承接平台，所述承接平台用于承接电动车中被换下的电池或电池包，同时驱动所述电池或电池包前后平移。

9.如权利要求8所述的直通电动车快速换电或电池包装置，其特征在于，所述承接单元的承接平台为动力辊道，所述动力辊道上设有多条可滚动的动力驱动辊；或者所述承接单元的承接平台为气体悬浮装置。

10.如权利要求7所述的直通电动车快速换电池或电池包装置，其特征在于，所述换电单元、传送单元和承接单元的升降装置均包括可上下伸缩的升降单元、与所述升降单元连接并驱动所述升降单元升降的驱动装置，所述升降单元包括两个交叉连接的升降杆，所述驱动装置与所述升降杆连接，所述升降单元设有一个或上下连接的两个或多个。

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