CN103522993A - 一种电动车车载动力电池箱快换装置 - Google Patents

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张建平
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Abstract

本发明公开了一种电动车车载动力电池箱快换装置，包括：水平移动单元，沿规定的路径在水平面上移动；垂直举升单元，设置在所述水平移动单元上，用于在垂直方向上举升；旋转驱动单元，设置在所述垂直举升单元上；电池托盘，安装在所述旋转驱动单元上，用于载置从充电架或电动车上取下的动力电池箱；电池吸取单元，设置在所述电池托盘上，用于将充电架或电动车上的动力电池箱取出，或是将载置在所述电池托盘上的动力电池箱推入所述充电架或电动车上。本发明能够很方便地对车载动力电池箱进行装卸，并且整个系统的重量能够得到大大的降低。

Description

一种电动车车载动力电池箱快换装置
技术领域
本发明涉及一种电动车车载动力电池箱快换设备。 
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。 
目前的电动车主要包括直充式和快换式两种方式，快换式目前主要应用于公交系统，通过快换站对电动公交车的车载动力电池进行快换，从而实现电动公交车的在线连续运营。而直充式目前主要使用在一些小型车方面，例如出租车、家用轿车等。 
目前采用的对电动公交车进行电池快换的机器人包括旋转平台、龙门架、电池托盘和电池吸取装置等。旋转平台沿轨道行走，龙门架设置在旋转平台上，电池托盘有上下2排，每排2个，并且对称设置有这样的一组电池托盘。这样快换系统就总共有8个电池托盘。每个电池托盘均分别设置有电池吸取装置。这样的结构一方面体积庞大，整个系统重量在10吨左右。其次由于这个龙门架在旋转平台上旋转，因此转弯半径很大。 
发明内容
本发明的目的在于提供一种体积小、换电方便的电动车车载动力电池箱快换装置。 
本发明的一种电动车车载动力电池箱快换装置包括： 
水平移动单元，沿规定的路径在水平面上移动； 
垂直举升单元，设置在所述水平移动单元上，用于在垂直方向上举升； 
旋转驱动单元，设置在所述垂直举升单元上； 
电池托盘，安装在所述旋转驱动单元上，用于载置从充电架或电动车上取下的动力电池箱； 
电池吸取单元，设置在所述电池托盘上，用于将充电架或电动车上的动力电池箱取出，或是将载置在所述电池托盘上的动力电池箱推入所述充电架或电动车上。 
优选地，所述垂直举升单元包括剪式升降机构和升降平台，所述升降平台通过剪式升降机构设置在所述水平移动单元上。 
优选地，所述旋转驱动单元为2个以上，所述旋转驱动单元间隔预定间距依次并排设置在所述垂直举升单元的升降平台上；每一个所述旋转驱动单元上均对应设置有所述电池托盘和电池吸取单元。 
本发明通过在垂直举升单元上设置旋转驱动单元，并分别设置电池托盘和电池吸取单元；这样，当需要对车载动力电池箱进行快换时，电动车停靠在充电架的旁边，快换装置位于电动车和充电架之间，通过旋转驱动单元驱动电池托盘旋转，电池吸取单元将装载在电动车上的车载动力电池箱拖出并置于电池托盘上，再通过旋转驱动单元驱动电池托盘自身旋转，然后再通过电池吸取单元将取下的动力电池箱推至充电架上。并以相同的方式从充电架上取下放置于充电架上的完成充电的动力电池箱并其装载到电动车上。如此，就能够很方便地对车载动力电池箱进行装卸。 
另外，由于两个或两个以上的电池托盘可独立旋转，并且由于是电池托盘自身旋转，不需要整个机构转，因此旋转半径大大降低，可以使得电动车与快换装置，快换装置与充电架之间的间隔距离大大降低，从而使得整个快换系统空间更为紧凑。 
此外，由于机构取消了以往的龙门架，电池托盘并排设置2个或2个以上，因此整个装置的重量能够低至3吨，制造成本大大降低，机构运转的速度也能够大大提高。 
附图说明
图1为本发明结构示意图； 
图2为本发明电池快换机器人的结构示意图。 
具体实施方式
下面以设置2个旋转驱动单元为例进行说明。根据需要，也可以是3个、4个或是简化为1个。设置2个能够更好地体现本发明的优点。 
如图1、2所示，本发明包括：水平移动单元2、垂直举升单元3、第1旋转驱动单元4、第2旋转驱动单元5、第1电池托盘6、第2电池托盘7、第1电池吸取单元8和第2电池吸取单元9。 
水平移动单元2可移动设置在轨道12上，并沿轨道12在水平面上移动。 
垂直举升单元3设置在水平移动单元2上，用于在垂直方向上举升。如图2所示，在本发明实施例中垂直举升单元3包括剪式升降机构31和升降平台32，升降平台32通过剪式升降机构31设置在水平移动单元2上。这样，就能够通过剪式升降机构31将升降平台32升起或是落下。 
第1旋转驱动单元4设置在垂直举升单元3的升降平台32上。第2旋转驱动单元与第1旋转驱动单元4间隔预定距离并排设置在垂直举升单元3的升降平台32上。间隔的间距已两个电池托盘（下述）能够分别独自旋转并不相互干涉为准。 
第1电池托盘6安装在第1旋转驱动单元4上，用于载置从充电架1或电动车10上取下的动力电池箱11。第2电池托盘7安装在第2旋转驱动单元5上，用于载置从充电架1或电动车10单取下的动力电池箱11。 
第1电池吸取单元8设置在第1电池托盘6上，用于将充电架1或电动车10上的动力电池箱11取出，或是将载置在第1电池托盘6上的动力电池箱11推入充电架1或电动车10上。第2电池吸取单元8设置在第2电池托盘7上，用于将充电架1或电动车10上的动力电池箱11取出，或是将载置在第2电池托盘7上的动力电池箱11推入充电架1或电动车10上。 
这样，本发明通过在垂直举升单元3上间隔适当距离并排设置两个旋转驱动单元，并分别设置电池托盘和电池吸取单元，当需要对车载动力电池箱 11进行快换时，电动车10停靠在充电架1的旁边，快换装置位于电动车10和充电架1之间，通过第1旋转驱动单元4驱动第1电池托盘6旋转，第1电池吸取单元1将装载在电动车10上的车载动力电池箱11拖出并置于第1电池托盘6上，水平移动单元2移动至另一个车载动力电池箱装载的位置后，第2旋转驱动单元5、第2电池托盘7以及第2电池吸取单元8就可以按照同样的方式将车载动力电池箱11拖出并置于第2电池托盘7上。如此，就能够很方便地对车载动力电池箱11进行装卸。 
另外，由于第1电池托盘6和第2电池托盘7是分别被设置在第1旋转驱动单元4和第2旋转驱动单元5上，两个电池托盘可独立旋转，并且由于是电池托盘自身旋转，不需要整个机构转，因此旋转半径大大降低，仅仅是电池托盘自身的尺寸，这样就可以使得电动车10与快换装置，快换装置与充电架1之间的间隔距离大大降低，从而使得整个快换系统空间更为紧凑。 
此外，由于机构取消了以往的龙门架，电池托盘只并排设置2个，因此整个装置的重量能够低至3吨，制造成本大大降低，机构运转的速度也能够大大提高。 

Claims (3)

1.一种电动车车载动力电池箱快换装置，其特征在于，包括：
水平移动单元，沿规定的路径在水平面上移动；
垂直举升单元，设置在所述水平移动单元上，用于在垂直方向上举升；
旋转驱动单元，设置在所述垂直举升单元上；
电池托盘，安装在所述旋转驱动单元上，用于载置从充电架或电动车上取下的动力电池箱；
电池吸取单元，设置在所述电池托盘上，用于将充电架或电动车上的动力电池箱取出，或是将载置在所述电池托盘上的动力电池箱推入所述充电架或电动车上。
2.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述垂直举升单元包括剪式升降机构和升降平台，所述升降平台通过剪式升降机构设置在所述水平移动单元上。
3.如权利要求2所述的装置，其特征在于，所述旋转驱动单元为2个以上，所述旋转驱动单元间隔预定间距依次并排设置在所述垂直举升单元的升降平台上；每一个所述旋转驱动单元上均对应设置有所述电池托盘和电池吸取单元。
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