CN105984441A - 一种用于纯电动客车的空中桥式换电站及其实现方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于纯电动客车的空中桥式换电站及其实现方法，其特征在于电动客车的汽车电池仓向车顶方向开口，电池A从汽车电池仓中向车顶方向取出，桥面下方的两桥墩之间为车道，桥面上布置有传送设备，传送设备上均布有电池B，所有的电池B和传送设备均布置在桥面上，电池B随着传送设备沿环形轨道运动，换电器置于传送设备的两侧靠近各自车道的右方，换电器通过取电机器人从电动客车的汽车电池仓中将电池A拾取，同时将传送设备上充满电的电池B从车顶向下放入汽车电池仓中，再将电池A放入到传送设备上的充电柜中进行充电；有益效果是其建设成本低，换电速度快，换电效率高，换电地点方便。

Description

一种用于纯电动客车的空中桥式换电站及其实现方法

技术领域

本发明涉及新能源电动汽车领域，特别是涉及一种用于纯电动客车的空中桥式换电站及其实现方法。

背景技术

能源与环境已成为当前全球最为关注的问题，中国近几年能源需求快速增长，石油对国家能源安全构成了严重威胁。为了解决能源和环保两大难题，国家也出台有很多措施大力发展电动客车，发展包括电动汽车在内的新能源汽车成为中国汽车产业的主旋律。但如何给电动汽车充电，是让它“跑得更远”必须面对的一个难题。目前技术条件下对电动汽车进行充电主要有两种方式：插充和换充。但是像城市环卫、公交等我国电动汽车的先行者，若采用插入充电桩的方式充电不现实，因为这很费时间，这些车辆等不起。解决大型电动车辆的供电问题，较好的方法是建设换电站，即利用给汽车更换电池的方法代替漫长的充电过程。为解决电池续航短，充电时间慢的问题，国家也在积极建立大型换电站。通过几年的发展，限制大型换电站建设的一些关键因素也表浮出水面，比如：资金投入大，占地面积大，换电不方便，换电站地点偏僻，城市中心无闲置空间建设换电站，换电时间较长，换电效率低等。

现行最新技术的汽车换电站的换电系统主要由自动换电机器人、电池充电货架、汽车定位装置、地面控制台、电池充电监控系统等几部分组成。每个单元在电动汽车左右各有一条环线，每个环线设计两台自动换电机器人，分别负责取电池和送电池。机器人与电动汽车自动对位，实现了整个换电过程的全自动化和快速化。换电站均是建设在远离市区的空地，汽车驶入换电站，换电机器人从汽车车身侧面取出用完的电池放入两侧的电池充电柜上的指定位置，再从位于车身两侧的电池充电柜上取出充好电的电池推入到汽车车身两侧的电池存放位。基于这样的换电方法，这样需要建设大型换电站，在换电站的车道两侧均布置高高的充电柜，类似于立体仓库的货架，用于存放更多的备用电池。

为了解决目前现有技术存在的技术缺陷等问题，本发明提出了一种用于纯电动客车的空中桥式换电站及其实现方法，克服了现行换电站地点偏僻，建设成本高，占地面积大，换电时间较长，换电效率低等缺点，同时能够填补相关技术空白，又可产生巨大的社会效益与经济效益。

发明内容

为了克服上述现有技术的不足，本发明提供一种用于纯电动客车的空中桥式换电站及其实现方法，空中桥式换电站横跨马路两侧，安装走廊，既可以当过街天桥，又可以充当换电站，这样能节省大量宝贵的土地空间，在市中心尤为重要，不需要空地就能够建设空中桥式换电站，而且又能方便人民群众横穿马路，将电池充电柜布置于桥上，电池从汽车两侧向上沿高度方向取出，而不是现行的水平方向沿左右两边取出，汽车换电时，停在空中桥式换电站的下方，取电机器人沿桥面向下从汽车车顶两侧将电池取出，同时将充满电的电池从桥面向汽车车顶方向放入即可，即换即走，彻底解决城市中心地段无闲置空间建设换电站的难题，几乎不需要征用任何用地，繁华地段照样可以建设空中桥式换电站，又可以当做过街天桥，也解决了群众过马路时的安全隐患，空中桥式换电站建设成本很低，且一站两用，沿高度方向的垂直式换电方式大大缩短了换电时间，有效提高换电效率。

本发明所解决的技术问题所采用的技术方案：一种用于纯电动客车的空中桥式换电站及其实现方法，包括汽车电池仓、电池A、电动客车、桥墩、电池B、桥面、换电器、传送设备，其特征在于电动客车的汽车电池仓向车顶方向开口，电池A从汽车电池仓中向车顶方向取出，桥面下方的两桥墩之间为车道，桥面上布置有传送设备，传送设备上均布有电池B，所有的电池B和传送设备均布置在桥面上，电池B随着传送设备沿环形轨道运动，换电器置于传送设备的两侧靠近各自车道的右方，换电器通过取电机器人从电动客车的汽车电池仓中将电池A拾取，同时将传送设备上充满电的电池B从车顶向下放入汽车电池仓中，再将电池A放入到传送设备上的充电柜中进行充电。

一种用于纯电动客车的空中桥式换电站及其实现方法，其特征在于换电站布置在桥面上，桥面横跨马路两侧，电动客车从换电站的下方经过。

一种用于纯电动客车的空中桥式换电站及其实现方法，其特征在于汽车电池仓向车顶方向开口，电池A从车顶向上取出，电池B从车顶向下放入汽车电池仓中。

一种用于纯电动客车的空中桥式换电站及其实现方法，其特征在于汽车电池仓分布于电动客车的车顶两侧，左右两边对称。

一种用于纯电动客车的空中桥式换电站及其实现方法，其特征在于传送设备成环形状分布于桥面上，电池B置于传送设备上的充电柜中，随其按轨道循环运动。

一种用于纯电动客车的空中桥式换电站及其实现方法，其特征在于传送设备及电池B的布置形式有单层单排分布于桥面，单层双排分布于桥面，双层单排分布于桥面，双层双排分布于桥面。

一种用于纯电动客车的空中桥式换电站及其实现方法，其特征在于传送设备双排单层分布于桥面时，换电器置于两条传送设备之间。

一种用于纯电动客车的空中桥式换电站及其实现方法，其特征在于换电站及备换电池均位于电动客车的顶部上方，从电动客车的车顶向上完成拾取电池A，向下完成投放电池B。

一种用于纯电动客车的空中桥式换电站及其实现方法，其特征在于取电机器人在电动客车的顶部上方拾取电池A，同时投放电池B，再将电池A投放到传送设备上对应的充电柜中进行充电。

与现有技术相比，本发明的有益效果如下：空中桥式换电站无需占用额外土地，施工建设综合成本低；空中桥式换电站既可以满足电动客车换电，又可以作为过街天桥，造福人民群众，综合效益高；充电柜能够沿预定环形轨道运动，同时采用沿汽车车顶高度方向换电，换电速度快，换电效率高，能够延长电池使用寿命，减少电动客车自身配备电池的数量，减少电动客车本身质量，提高运输效益。

附图说明

图1是电动客车的主视图和俯视图；

图2是活动式充电柜单层空中桥式换电站主视图；

图3是活动式充电柜单层空中桥式换电站俯视图；

图4是活动式充电柜单层双排空中桥式换电站俯视图；

图5是活动式充电柜双层空中桥式换电站主视图；

图6是固定式充电柜空中桥式换电站主视图；

图7是固定式充电柜空中桥式换电站俯视图。

图1-图7中：

1、汽车电池仓； 2、电池A；

3、电动客车； 4、桥墩；

5、电池B； 6、桥面；

7、换电器； 8、传送设备。

具体实施方式

参考附图描述本发明的实施方式，以活动式充电柜空中桥式换电站为例，下面结合图1至图5对本发明进行具体说明。一种用于纯电动客车的空中桥式换电站及其实现方法，包括汽车电池仓(1)、电池A(2)、电动客车(3)、桥墩(4)、电池B(5)、桥面(6)、换电器(7)、传送设备(8)，电动客车(3)从空中桥式换电站下方经过，需要换电时停在空中桥式换电站下方，换电器(7)通过换电机器人将电动客车(3)上汽车电池仓(1)中的电池A(2)沿电动客车(3)的车顶方向取出，同时将位于传送设备(8)活动充电柜中的电池B(5)沿车顶向下放入到汽车电池仓(1)中，再将拾取出的电池A(2)放入到传送设备(8)上对应的活动充电柜中进行充电，电池A(2)在活动充电柜中能够随传送设备(8)沿环形轨道运动，至此完成电动客车(3)一次换电过程，等待下一次换电任务。

参考附图描述本发明的实施方式，以固定式充电柜空中桥式换电站为例，下面结合图1、图6和图7对本发明进行具体说明。停在空中桥式换电站下方的电动客车(3)需要换电时，换电机器人将电动客车(3)中汽车电池仓(1)的电池A(2)沿车顶方向取出，同时将换电器(7)中备换的已充满的电池沿车顶向下放入汽车电池仓(1)中，然后换电机器人沿水平和竖直方向运动，将电池A(2)放入到固定式充电柜中相应位置进行充电，然后取出另一块已充满的电池放入到换电器(7)中待命，为下一辆电动客车(3)换电缩短取电池时间做准备，至此完成电动客车(3)一次换电过程，等待下一次换电任务。

以上所述，仅是本发明的较佳实施方式，并非对本发明做任何限制，凡是根据本发明实质对以上实施方式所作的任何修改、变更以及等效变化，均仍属于本本发明技术的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种用于纯电动客车的空中桥式换电站及其实现方法，包括汽车电池仓、电池A、电动客车、桥墩、电池B、桥面、换电器、传送设备，其特征在于电动客车的汽车电池仓向车顶方向开口，电池A从汽车电池仓中向车顶方向取出，桥面下方的两桥墩之间为车道，桥面上布置有传送设备，传送设备上均布有电池B，所有的电池B和传送设备均布置在桥面上，电池B随着传送设备沿环形轨道运动，换电器置于传送设备的两侧靠近各自车道的右方，换电器通过取电机器人从电动客车的汽车电池仓中将电池A拾取，同时将传送设备上充满电的电池B从车顶向下放入汽车电池仓中，再将电池A放入到传送设备上的充电柜中进行充电。

2.根据权利要求1所述的一种用于纯电动客车的空中桥式换电站及其实现方法，其特征在于换电站布置在桥面上，桥面横跨马路两侧，电动客车从换电站的下方经过。

3.根据权利要求1所述的一种用于纯电动客车的空中桥式换电站及其实现方法，其特征在于汽车电池仓向车顶方向开口，电池A从车顶向上取出，电池B从车顶向下放入汽车电池仓中。

4.根据权利要求1所述的一种用于纯电动客车的空中桥式换电站及其实现方法，其特征在于汽车电池仓分布于电动客车的车顶两侧，左右两边对称。

5.根据权利要求1所述的一种用于纯电动客车的空中桥式换电站及其实现方法，其特征在于传送设备成环形状分布于桥面上，电池B置于传送设备上的充电柜中，随其按轨道循环运动。

6.根据权利要求1所述的一种用于纯电动客车的空中桥式换电站及其实现方法，其特征在于传送设备及电池B的布置形式有单层单排分布于桥面，单层双排分布于桥面，双层单排分布于桥面，双层双排分布于桥面。

7.根据权利要求1所述的一种用于纯电动客车的空中桥式换电站及其实现方法，其特征在于传送设备双排单层分布于桥面时，换电器置于两条传送设备之间。

8.根据权利要求1所述的一种用于纯电动客车的空中桥式换电站及其实现方法，其特征在于换电站及备换电池均位于电动客车的顶部上方，从电动客车的车顶向上完成拾取电池A，向下完成投放电池B。

9.根据权利要求1所述的一利用于纯电动客车的空中桥式换电站及其实现方法，其特征在于取电机器人在电动客车的顶部上方拾取电池A，同时投放电池B，再将电池A投放到传送设备上对应的充电柜中进行充电。