CN106218599A - 一种电动汽车动力电池快速更换系统的更换方法 - Google Patents

一种电动汽车动力电池快速更换系统的更换方法 Download PDF

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张侃仓
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朱旭甫
赵大帅
尹庆凯
徐昌
沈明明
杜自彬
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Abstract

一种电动汽车动力电池快速更换系统的更换方法，第一步，控制系统控制充电间内的动力电池托盘沿输送装置移动至换电间内的工作预备位；第二步，电动汽车沿汽车轨道驶入换电间，控制系统控制动力电池托盘的位置使其移动至工作预备位；第三步，控制系统控制电池自动安装拆卸机构将电动汽车底盘下的待换电池进行拆卸；第四步，充满电的动力电池安装在电动汽车底盘下；第五步，电动汽车驶出换电间；第六步，循环往复；实现电动汽车动力电池的快速高效更换，稳定可靠，极大的提高了更换效率，缩短了更换时间，可以实现电动汽车动力电池多种工况下的快速更换作业。

Description

一种电动汽车动力电池快速更换系统的更换方法
技术领域
本发明涉及电动汽车配套设施领域，尤其是一种电动汽车动力电池快速更换系统的更换方法。
背景技术
国际金融危机之后，世界主要国家都将电动汽车产业发展上升为国家战略，视其为发展新兴产业和缓解能源环境危机的重要途径，并出台了相关政策措施促进其发展。尽管从世界范围看，电动汽车产业仍处于产业化初期阶段，但2015年中国电动汽车产业表现抢眼，超过美国成为全球第一大电动汽车产销国，从市场占有率、企业数量和配套产业投资等情况看，我国电动汽车产业从导入期进入发展期的特征明显，进入重要的机会窗口期。重点城市已经开始逐步规划建设快速充电站以促进电动汽车的普及和推广，但电动汽车面临的一个长时间无法突破的难题是当车载电池电量耗尽时，快速充电站充满一块电池耗时较长，影响着电动汽车的连续运行，制约了电动汽车行业的发展。
针对上述问题，建设电动汽车动力电池充换电服务网络，快速更换动力电池是电动汽车获得续电能力的最佳解决方案。因此，迫切需要研发出一种能够实现电动汽车快速高效更换动力电池的方法。
鉴于上述原因，现研发出一种电动汽车动力电池快速更换系统的更换方法
发明内容
本发明的目的是为了克服现有技术中的不足，提供一种电动汽车动力电池快速更换系统的更换方法，可以实现电动汽车动力电池的快速高效更换，同时整个电动汽车动力电池换电过程稳定可靠，满足电动汽车动力电池的快速更换要求，极大的提高了电动汽车电池的更换效率，缩短了电动汽车动力电池的更换时间，可以实现电动汽车动力电池多种工况下的快速更换作业。
本发明为了实现上述目的，采用如下技术方案：一种电动汽车动力电池快速更换系统的更换方法，所述电动汽车动力电池快速更换系统是由换电间、充电间、输送装置、动力电池托盘、汽车轨道、控制系统、动力电池构成；换电间与充电间合并在一起构成换电站房间，换电站房间内设置输送装置，充电间内一侧设置控制系统，汽车轨道贯穿换电间，汽车轨道位于换电间内输送装置的上方，输送装置上方设置至少两个动力电池托盘，动力电池托盘上方与电池自动安装拆卸机构之间设置升降机构，控制系统与动力电池托盘通过有线或无线连接，控制系统控制动力电池托盘沿输送装置行驶，充电间内的至少一个动力电池托盘上方设置动力电池；所述汽车轨道下方设置升降机构；
所述更换方法的具体步骤如下：
第一步，控制系统控制充电间内的动力电池托盘沿输送装置移动至换电间内的工作预备位，动力电池托盘的行进速度由控制系统控制；
第二步，电动汽车沿汽车轨道驶入换电间，控制系统通过动力电池托盘判断汽车是否停稳，然后控制系统控制汽车轨道下方的升降机构使电动汽车位于设定的高度，控制系统检测动力电池托盘和电动汽车底盘下待换电池进行位置识别，当动力电池托盘的位置不在工作预备位时，控制系统微调动力电池托盘的位置使其移动至工作预备位；
第三步，控制系统控制动力电池托盘上方的升降机构使电池自动安装拆卸机构升高至设定位置，电池自动安装拆卸机构将电动汽车底盘下的待换电池进行拆卸，控制系统控制动力电池托盘上方的升降机构恢复原位，动力电池托盘携带拆下的待换电池沿输送装置移动至充电间内的充电位；
第四步，充电间内载有充满电的动力电池的动力电池托盘沿输送装置移动至换电间内电动汽车底盘下方的记忆位置，控制系统控制动力电池托盘上方的升降机构使电池自动安装拆卸机构升高将充满电的动力电池安装在电动汽车底盘下；
第五步，安装完成后，控制系统控制动力电池托盘沿输送装置移动至充电间内，控制系统控制汽车轨道下方的升降机构下降至初始位置，电动汽车沿汽车轨道驶出换电间；
第六步，下一辆电动汽车的电池更换过程按上述步骤循环往复。
本发明的有益效果是：
一、方便快捷的实现电动汽车动力电池快速更换，极大的提高了电动汽车动力电池的更换速度，解决了电动汽车动力电池充换电效率低的难题；
二、本发明结构紧凑，可用于各种停车场、加油站、高速公路服务区、城市充换电站等多种场合下电动汽车动力电池的快速更换作业，也可以根据需要制造成任何尺寸便于使用。
三、本发明可以做成可移动式的集装箱柜式电动汽车动力电池快速更换系统，可解决电动汽车在找到动力电池更换电站前的无电续行问题。
四、本发明是一种全流程单向连续无往复系统，有效地提高了电动汽车动力电池的更换效率。
本发明可以实现电动汽车动力电池的快速高效更换，同时整个电动汽车动力电池换电过程稳定可靠，满足电动汽车动力电池的快速更换要求，极大的提高了电动汽车电池的更换效率，缩短了电动汽车动力电池的更换时间，可以实现电动汽车动力电池多种工况下的快速更换作业。
附图说明
下面结合附图对本发明作进一步说明：
图1是电动汽车动力电池快速更换系统总装结构示意图；
图2.1是动力电池托盘进入换电间工作预备位结构示意图；
图2.2是动力电池托盘拆卸旧电池结构示意图；
图2.3是新电池移入换电间及旧电池移出结构示意图；
图2.4是新电池完成安装结构示意图；
图2.5汽车驶离换电间结构示意图；
图1、2.1、2.2、2.3、2.4、2.5中：换电间1、充电间2、输送装置3、动力电池托盘4、汽车轨道5、控制系统6、动力电池7。
具体实施方式
下面结合实施例与具体实施方式对本发明作进一步详细说明：
实施例1
换电间1与充电间2合并在一起构成换电站房间，换电站房间内设置输送装置3，充电间2内一侧设置控制系统6，汽车轨道5贯穿换电间1，汽车轨道5位于换电间1内输送装置3的上方，输送装置3上方设置至少两个动力电池托盘4，动力电池托盘4上方与电池自动安装拆卸机构之间设置升降机构，控制系统6与动力电池托盘4通过有线或无线连接，控制系统6控制动力电池托盘4沿输送装置3行驶，充电间2内的至少一个动力电池托盘4上方设置动力电池7；所述汽车轨道5下方设置升降机构；
更换方法的具体步骤如下：
第一步，控制系统6控制充电间2内的动力电池托盘4沿输送装置3移动至换电间1内的工作预备位，动力电池托盘4的行进速度由控制系统6控制；
第二步，电动汽车沿汽车轨道5驶入换电间1，控制系统6通过动力电池托盘4判断汽车是否停稳，然后控制系统6控制汽车轨道5下方的升降机构使电动汽车位于设定的高度，控制系统6检测动力电池托盘4和电动汽车底盘下待换电池进行位置识别，当动力电池托盘4的位置不在工作预备位时，控制系统6微调动力电池托盘4的位置使其移动至工作预备位；
第三步，控制系统6控制动力电池托盘4上方的升降机构使电池自动安装拆卸机构升高至设定位置，电池自动安装拆卸机构将电动汽车底盘下的待换电池进行拆卸，控制系统6控制动力电池托盘4上方的升降机构恢复原位，动力电池托盘4携带拆下的待换电池沿输送装置3移动至充电间2内的充电位；
第四步，充电间2内载有充满电的动力电池7的动力电池托盘4沿输送装置3移动至换电间1内电动汽车底盘下方的记忆位置，控制系统6控制动力电池托盘4上方的升降机构使电池自动安装拆卸机构升高将充满电的动力电池7安装在电动汽车底盘下；
第五步，安装完成后，控制系统6控制动力电池托盘4沿输送装置3移动至充电间2内，控制系统6控制汽车轨道5下方的升降机构下降至初始位置，电动汽车沿汽车轨道5驶出换电间1；
第六步，下一辆电动汽车的电池更换过程按上述步骤循环往复。
本发明所列举的技术方案和实施方式并非是限制，与本发明所列举的技术方案和实施方式等同或者效果相同方案方法均在本发明所保护的范围内。

Claims (1)

1.一种电动汽车动力电池快速更换系统的更换方法，所述电动汽车动力电池快速更换系统是由换电间(1)、充电间(2)、输送装置(3)、动力电池托盘(4)、汽车轨道(5)、控制系统(6)、动力电池(7)构成；其特征在于：换电间(1)与充电间(2)合并在一起构成换电站房间，换电站房间内设置输送装置(3)，充电间(2)内一侧设置控制系统(6)，汽车轨道(5)贯穿换电间(1)，汽车轨道(5)位于换电间(1)内输送装置(3)的上方，输送装置(3)上方设置至少两个动力电池托盘(4)，动力电池托盘(4)上方与电池自动安装拆卸机构之间设置升降机构，控制系统(6)与动力电池托盘(4)通过有线或无线连接，控制系统(6)控制动力电池托盘(4)沿输送装置(3)行驶，充电间(2)内的至少一个动力电池托盘(4)上方设置动力电池(7)；所述汽车轨道(5)下方设置升降机构；
所述更换方法的具体步骤如下：
第一步，控制系统(6)控制充电间(2)内的动力电池托盘(4)沿输送装置(3)移动至换电间(1)内的工作预备位，动力电池托盘(4)的行进速度由控制系统(6)控制；
第二步，电动汽车沿汽车轨道(5)驶入换电间(1)，控制系统(6)通过动力电池托盘(4)判断汽车是否停稳，然后控制系统(6)控制汽车轨道(5)下方的升降机构使电动汽车位于设定的高度，控制系统(6)检测动力电池托盘(4)和电动汽车底盘下待换电池进行位置识别，当动力电池托盘(4)的位置不在工作预备位时，控制系统(6)微调动力电池托盘(4)的位置使其移动至工作预备位；
第三步，控制系统(6)控制动力电池托盘(4)上方的升降机构使电池自动安装拆卸机构升高至设定位置，电池自动安装拆卸机构将电动汽车底盘下的待换电池进行拆卸，控制系统(6)控制动力电池托盘(4)上方的升降机构恢复原位，动力电池托盘(4)携带拆下的待换电池沿输送装置(3)移动至充电间(2)内的充电位；
第四步，充电间(2)内载有充满电的动力电池(7)的动力电池托盘(4)沿输送装置(3)移动至换电间(1)内电动汽车底盘下方的记忆位置，控制系统(6)控制动力电池托盘(4)上方的升降机构使电池自动安装拆卸机构升高将充满电的动力电池(7)安装在电动汽车底盘下；
第五步，安装完成后，控制系统(6)控制动力电池托盘(4)沿输送装置(3)移动至充电间(2)内，控制系统(6)控制汽车轨道(5)下方的升降机构下降至初始位置，电动汽车沿汽车轨道(5)驶出换电间(1)；
第六步，下一辆电动汽车的电池更换过程按上述步骤循环往复。
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