CN107697037B - 电动车电池智能装卸载移动充电装置与方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种电动车电池智能装卸载移动充电装置和方法,装置包括电动车的电池系统包、智能小车和电动车的车载装载架;电动车的电池系统包安装在智能小车车体的电池装配架上;智能小车用于装载电池系统包和智能小车到电动车的车载装配架上,或者卸载到地面;智能小车具有人工驾驶或无人驾驶系统,能够运载电池系统包在地面行驶;智能小车能对电池系统包进行装卸载和移动运输,实现电动车电池智能装卸载移动充电。本发明通过智能小车卸载电池系统包移动到家庭、办公等方便充电处用常用电源对电池进行充电;充电后载运电池系统包移动到电动车停放处,把电池系统包装载、安装到电动车上对其供电;解决了电动车充电困难的问题。

Description

电动车电池智能装卸载移动充电装置与方法
技术领域
本发明涉及电动车充电领域,尤其涉及了一种电动车电池智能装卸载移动充电装置与方法。
背景技术
现在城市车辆增多,燃料汽车对城市环境污染越来越严重,造成严重雾霾天气,影响了人们生活及生命安全,产生了巨大的雾霾污染治理成本,严重制约了经济社会的发展。发展和使用电动车是解决城市污染和降低雾霾的主要途径。电动汽车由于无污染无排放的优点得到了快速的发展,但电动汽车的充电时间长,寻找充电设施和排队等候充电给使用电动车造成很大困难,充电设施的发展无法跟上和满足电动车发展对充电的需求,严重制约了电动汽车的发展。电动汽车的电池储能能力差,价格昂贵,增加了电动汽车的重量和制造成本,限制了电动汽车的普及和发展。
在我国人们普遍居住生活和工作在城市市区内,工作生活活动范围主要以城市为主要区域,长途出行占用车出行的比例很低。一般每日用车出行距离在100公里以内,电动汽车平时每日充电续航里程只要能满足100公里就基本满足了在城市市区的生活和工作需要。而长途出行只占用车出行的时间极少部分和比例。绝大部分的车辆其大部分的用车出行时间是每日续航100公里以内,只有极个别的车辆需要经常性的长续航出行。针对绝大部分车辆的大部分时间是每日续航100公里以内用车特点,应该大量发展城市100公里以内的短续航+带有临时增加长续航几百公里的可增减续航能力的电动车。
现在很多汽车生产企业为了满足城市用车的需要都在加快发展油电混合动力车。油电混合动力车在城市市区使用电动力,不用燃料无污染,能满足城市防雾霾降污染的要求;油电混合动力车电池用量少,只需要100公里续航的电池使用量就可以了,这样显著的降低了制造成本和电池重量,便于推广普及;油电混合动力车电池充电容量小,适合在家庭和办公等的小容量供电场所用常用电源进行充电。油电混合动力车既能满足城市电动力无污染用车需求又能兼顾长途燃油动力长续航的需要,特别适合我国平时的实际用车情况,具有广阔的发展市场。但油电混合动力车需要加装电动力和燃油两种动力系统,还必须保留燃油动机,变速器等设施,这些都增加了油电混合动力车的重量,制造成本和行驶能耗。
纯电动车的零污染是汽车产业的长期发展方向,纯电动车为了满足几百公里以上的长续航能力,需要使用大量的电池,电池成本占到了整车成本的很大部分,电池重量也很大,增加了电动车整车的重量和制造成本,纯电动车电池充电容量大,需要大容量的充电设施,充电时间长,充电更加困难,这些因素是限制纯电动车发展的主要瓶颈。纯电动车日常使用时每天也并不需要几百公里的长续航充电,大多数时间每日几十公里的续航充电就能满足平常城市用车需要。
电动车充电设施的发展受到场地和电力设施等资源的限制,无法大规模发展,场地和充电设施跟不上电动车的发展需求,而且随着电动车的快速发展对充电设施的需求矛盾会更加突出,充电困难是制约电动车普及发展的主要瓶颈,解决充电难题将会促进电动车的快速发展。
现在已经有一些对电动车的电池进行装卸载移动充电的研究,但这些研究都还存在一些不能实际使用的问题,
专利申请号为CN201020664190.4的专利申请,公开一种电动车电池更换车,可以帮助人把重量很大的电池从电动车上比较省力的进行更换,只能解决电池装卸载费力的困难,是一种人工更换电池时的辅助省力工具,比较适合在换电站等使用,不太适合电动车电池智能装卸载移动到家庭等场所进行充电使用。移动到家庭等场所进行充电时,一般驾驶人员自己更换装卸载电池都是选择用完车时顺便进行卸载去充电或充电好开车时顺便装载电池开车出行,该专利的这种电池更换车在实际使用时就十分的不方便。
专利申请号为201520673073.7的专利申请,公开一种方便移动的用于电动车中的电池;专利申请号为201020689373.1的专利申请,公开一种便携式电动车蓄电池;专利申请号为201621066594.7的专利申请,公开一种用于电动车的可移动充电电池及电动车;这三个专利申请都是提供了一种移动充电电池,技术核心是通过滚轮和人工拉杆人力拉着移动电池充电和人力装卸载电池,三个专利的差别之处是滚轮和拉杆结构差异。电动车需要的电池重量比较大,人力操作十分困难,这三个专利只能对一些重量小的电池进行人工操作移动充电,对于重量大的电池进行移动充电时操作比较困难和麻烦。
专利申请号为201120259457.6的专利申请,公开一种自装卸电池电动车,通过在电动车上装设电池装卸机,通过装卸机上的滑轮和钢丝绳把电池吊装装载和吊装卸载,通过滑轮和钢丝绳把货物进行吊装和卸载是个比较常用的货物搬运装卸的方法,但电动车特别是家庭小型车的空间十分紧张,在电动车的电池安装箱内装置吊装装卸机比较困难,电池重量大,吊装装卸机伸出电动车外吊装电池时的重心和装卸机承受重量都对装卸机有比较高的要求,而且该装卸过程比较麻烦和费时,所以该专利申请自2011年申请到现在并没有得到十分广泛的应用。
发明内容
本发明的目的在于提供一种电动车电池智能装卸载移动充电装置与方法,以解决上述技术问题。
为了实现上述目的,本发明采用如下技术方案:
电动车电池智能装卸载移动充电装置,包括电动车的电池系统包、智能小车和电动车的车载装配箱/架;
电动车的电池系统包安装在智能小车车体的电池装配箱/架上;
智能小车用于装载电池系统包和智能小车到电动车的车载装配箱/架上;或者,将电池系统包和智能小车从电动车的车载装配箱/架上卸载到地面;
智能小车具有人工驾驶系统或无人驾驶系统,能够运载电动车的电池系统包在地面行驶;
智能小车能对电动车的电池系统包进行装卸载和移动运输,实现电动车电池智能装卸载移动充电。
进一步的,智能小车包括装载电动车电池系统包的小车车体、多个连接小车车体与小车车轮的连杆、连杆驱动机构和小车智能控制器;连杆驱动机构由大力矩低速电机和/或电/液压驱动的直线推拉杆组成,大力矩低速电机和电/液压驱动的直线推拉杆按照其机械运动方式分别连接各自驱动的连杆;通过连杆驱动机构的直线推拉和/或旋转运动驱动连杆带动小车车轮进行打开或收缩运动;小车智能控制器与连杆驱动机构及小车车轮中的电动轮电气连接,用于驱动控制小车车轮中的电动轮和连杆驱动机构的运动,实现对电池系统包和智能小车的装卸载和移动运输。
进一步的,智能小车包括若干能够收缩与展开的小车车轮;电池系统包和智能小车安装于电动车的车载装配箱/架上时,小车车轮处于收缩状态;电池系统包接入电动车的供电系统对电动车供电。
进一步的,智能小车包括两端能够收缩与展开的小车车轮;智能小车车体和电池系统包脱离电动车的车载装配箱/架进行卸载时,一端小车车轮自动展开撑地承担部分智能小车车体和电池系统包的重量;随着智能小车车体和电池系统包继续卸载脱离电动车的车载装配箱/架,另一端小车车轮自动展开撑地承担智能小车车体和电池系统包的重量,直至完全脱离车载装配箱/架,完成对电池系统包的卸载。
进一步的,智能小车车体和电池系统包装载到电动车的车载装配箱/架上进行装载时,一端小车车轮收缩离开地面,智能小车车体和电池系统包的重量由另一端的小车车轮和电动车的车载装配箱/架承担;随着智能小车车体和电池系统包继续深入的向电动车的车载装配箱/架上装载,另一端小车车轮也收缩离开地面,直至完全装载到电动车的车载装配箱/架上,完成对电池系统包的装载。
进一步的,电池系统包的箱体外或智能小车上装设电气连接电池系统包的电极触头或电器插接头,电动车的车载装配箱/架上装设电气连接电动车供电系统的电极触头或电器插接头,智能小车运载电池系统包安装在电动车的车载装配箱/架上后,电池系统包上的电极触头或电器插接头与电动车上对应的电极触头或电器插接头电连接,把电池系统包电气连接到电动车的供电系统,对电动车提供电池供电。
进一步的,智能小车能够运载货物和/或人员。
电动车电池智能装卸载移动充电方法,包括以下步骤:
a)、智能小车运载电动车的电池系统包从电动车的车载装配箱/架上卸载到地面;
b)、智能小车通过人工驾驶/无人驾驶运载电池系统包移动到充电的地方进行充电;
c)、充电后智能小车运载电池系统包移动到电动车停放处;智能小车再装载电池系统包到电动车的车载装配箱/架上,对电动车提供电池供电。
进一步的,电动车的全部电池系统包括若干电池系统包;所述若干电池系统包的电池容量相同或者不同;电动车上安装有一个或者多个电池系统包。
进一步的,智能小车包括若干能够收缩与展开的小车车轮;电池系统包和智能小车安装于电动车的车载装配箱/架上时,小车车轮处于收缩状态;电池系统包接入电动车的供电系统对电动车供电。
针对电动车电池充电方面所存在的充电时间长、充电设施紧缺、充电困难等难题,本发明提出一种可增减续航能力的电动车技术方案(电动车的电池续航能力为:城市内的短续航+带有临时增加几百公里的长续航)和一种电动车电池智能装卸载移动充电方法与装置,通过智能小车运载电动车的电池系统包从电动车上卸载到地面,智能小车运载电池系统包移动(运输)到方便充电的地方(如:家庭、办公、充电站、服务区等)利用家庭等场所的常用电源对电池系统包进行充电。充电后智能小车载运电池系统包移动到电动车停放处,把电池系统包装载、安装到电动车上,对电动车提供随车电池供电。该方法主要解决了电动车充电困难的问题,该方法既适合油电混合动力车,也适合纯电动车。
本发明一种电动车电池智能装卸载移动充电方法:智能小车运载电动车的电池系统包从电动车上卸载到地面,智能小车运载电池系统包移动(运输)到方便充电的地方(如:家庭、办公、充电站、服务区等)利用家庭等场所的常用电源对电池系统包进行充电。
充电后智能小车运载电池系统包移动到电动车停放处,再装载、安装到电动车的车载装配架上或装载箱内,对电动车提供电池供电。
电动车的全部电池系统分成多个电池系统包,重量大容量大的长续航电池系统包和重量轻容量小的短续航电池系统包。智能小车运载短续航电池系统包移动到方便充电的家庭、办公等场地利用家庭、办公等场所的常用电源对电池系统包进行充电;运载长续航电池系统包移动到充电站、服务区等场所进行充电。经常性城市短续航用车时可以随车只加装重量轻容量小的短续航电池系统包,临时长续航用车时可以随车再加装重量大容量大的长续航电池系统包。长续航电池系统包还可以临时租用和多车共享使用。
电池系统包由(串并联)电池组、散热部件、箱体和电池智能控制器组成,电池智能控制器对电池的充电、放电使用、安全保护和电池智能化管理等进行智能化控制。
电动车电池智能装卸载移动充电装置,可以对可再生能源的峰谷电能进行充放电储能利用,利用电池系统包的储能对家庭、办公等场所的大功率用电器提供用电高峰和停电时的储能供电,或对大量接纳可再生能源的电网进行充放电储能调节电能峰谷;多个电池系统包可以组成电池储能电站对电网进行调峰控制和平衡新能源电力的冲击和波动。
电动车电池智能装卸载移动充电装置可作为运载货物和/或人员的小车,或运载行动不方便人员的轮椅车,移动运载货物或人员装载到汽车车箱内或卸载到汽车车箱外的地面上。
电动车电池智能装卸载移动充电装置的智能小车的连杆驱动机构由大力矩低速电机和/或电/液压驱动的直线推拉杆组成,大力矩低速电机和电/液压驱动的直线推拉杆按照其机械运动方式分别连接各自驱动的连杆;通过连杆驱动机构的直线推拉和/或旋转运动驱动连杆带动小车车轮进行打开或收缩运动。多个连接小车车体与小车车轮(或电动轮)的连杆、连杆驱动机构共同组成一个小车的运动系统,该小车的运动系统中的小车车轮(或电动轮)、连杆和连杆驱动机构的数量可以增减,连杆和连杆驱动机构的形状、类型、连接运动方式、布置位置可以改变,共同组成的小车的运动系统有多种结构型式的变化,这些变化形成了多种智能小车的形状和类型,都在本发明保护范围之列。
相对于现有技术,本发明具有以下有益效果:
1、解决了电动车的充电困难,利用家庭,办公等场所的电源对电动车的电池充电,节约了充电设施和电力设施的建设投资,方便了电动车的使用,能加速电动车的快速发展。
2、日常城市短续航用车时减少了电动车的电池装载量,降低了电动车的重量和行驶能耗,也降低了电动车的电池成本和价格,方便了电动车的推广使用。
3、利用晚上在家庭等进行长时慢速小容量充电,延长了电池使用寿命,降低了电动车大容量快速充电对电网造成的冲击和电能损耗。有利于电网用电峰谷的平衡和可再生能源的电能利用。
4、经常性城市短续航用车时可以随车只加装重量轻容量小的短续航电池系统包,临时长续航用车时可以随车再加装重量大容量大的长续航电池系统包。长续航电池系统包通过临时租用和多车共享使用,从电动车行业的整体上提高了电池使用率,减少了电池使用量,降低了电动车的成本价格,降低了大量生产电池造成的资源短缺和环境污染问题。
本发明通过智能小车载运电动车的电池系统包从电动车上卸载到地面,智能小车在地面上运载电池系统包通过有人驾驶/无人驾驶(传感、定位、导航、通信、智能控制)操作控制移动到方便充电的地方(如:家庭、办公、充电站、服务区等)利用家庭等场所的常用电源对电池系统包进行充电。充电后智能小车载运电池系统包移动到电动车停放处,把电池系统包装载、安装到电动车上,对电动车提供随车电池供电。该方法主要解决了电动车充电困难的问题。
附图说明
图1为本发明一种电动车电池智能装卸载移动充电装置的装卸载及移动充电过程示意图;
图2为本发明一种电动车电池智能装卸载移动充电装置安装于电动车上的示意图;
图3为本发明一种电动车电池智能装卸载移动充电装置处于卸载状态的示意图;
图4为本发明一种电动车电池智能装卸载移动充电装置快从电动车上卸载完成或装载开始时刻的示意图;
图5为本发明一种电动车电池智能装卸载移动充电装置脱离于电动车的示意图;
图6为另一种智能小车机构的电动车电池智能装卸载移动充电装置示意图;
图7为本发明第三种智能小车机构的电动车电池智能装卸载移动充电过程示意图。
具体实施方式
针对电动车电池移动充电所存在的问题和绝大部分车辆的大部分时间是每日续航100公里以内的用车特点,本发明提出一种可增减续航能力的电动车技术方案,电动车的电池续航能力为:城市内的短续航+带有临时增加几百公里的长续航。本发明把电动车的全部电池系统分成多个电池系统包,重量大容量大的长续航电池系统包和重量轻容量小的短续航电池系统包。智能小车运载短续航电池系统包移动到方便充电的家庭、办公等场地利用家庭、办公等场所的常用电源对电池系统包进行充电;运载长续航电池系统包移动到充电站、服务区等场所进行充电。一般在城市生活工作等短续航用车时可以随车只加装重量轻容量小的短续航电池系统包,晚上在家对电池充电,白天把电池装车使用,或工作时在工作场所对电池充电,再把电池装在车上使用,既不用投资建设大量的充电设施,又可以方便的对电动车电池进行移动充电。很好的解决了电动车充电难题。临时长续航用车时可以到充电站、服务区等场所再加装重量大容量大的长续航电池系统包。长续航电池系统包还可以临时租用和多车共享使用。
以下结合其中一个实施例对本发明电动车电池智能装卸载移动充电装置与方法的实施做进一步的详细说明。
请参阅图1至图5所示,在电动车的前车箱或后车箱内安装电动车的车载装配架或装载箱,车载装配架或装载箱中设置装载电动车电池智能装卸载移动充电装置的导轨和电气连接电动车供电系统的电极触头或电器插接头,通过装载导轨把电动车电池智能装卸载移动充电装置安装在电动车的车载装配架上或装载箱内固定的位置上,并安全固定,电极触头或电器插接头把电动车电池智能装卸载移动充电装置与电动车供电系统电气连接,对电动车提供电池供电。
请参阅图1至图5所示,本发明的一个具体实施例中,一种电动车电池智能装卸载移动充电装置,包括电动车的电池系统包、智能小车和电动车的车载装配箱/架;
电动车的电池系统包安装在智能小车车体的电池装配箱/架上;
智能小车用于装载电池系统包和智能小车到电动车的车载装配箱/架上;或者,将电池系统包和智能小车从电动车的车载装配箱/架上卸载到地面;
智能小车具有人工驾驶系统或无人驾驶系统,能够运载电池系统包在地面行驶;
智能小车能对电动车的电池系统包进行装卸载和移动运输,实现电动车电池智能装卸载移动充电。
智能小车包括装载电动车的电池系统包的小车车体1、多个连接小车车体和小车轮的连杆、连杆驱动机构2、水平伸缩驱动杆4和小车智能控制器;电动车的电池系统包安装在小车车体的电池装配箱/架上;连杆驱动机构2由大力矩低速电机和/或电/液压驱动的直线推拉杆组成,大力矩低速电机和电/液压驱动的直线推拉杆按照其机械运动方式分别连接各自驱动的连杆;通过连杆驱动机构的直线推拉和/或旋转运动驱动连杆带动小车车轮进行打开或收缩运动;小车智能控制器与连杆驱动机构2及小车车轮中的电动轮电气连接,用于驱动控制小车车轮中的电动轮和连杆驱动机构的运动,实现对电池系统包和智能小车的装卸载和移动运输。水平伸缩驱动杆4安装于小车车体1上,用于驱动和支持小车车体1沿电动车的车载装配箱/架上的轨道脱离车载装配架3,或者驱动和支持小车车体1沿轨道安装于车载装配架3上。
图2是本发明一种电动车电池智能装卸载移动充电装置的一个具体实施例,智能小车包括安装在小车车体1上的第一小车轮/电动轮机构21和第二小车轮/电动轮机构22;第一小车轮/电动轮机构21和第二小车轮/电动轮机构22分别布置小车车体的两端;第一小车轮/电动轮机构21包括第一小车轮/电动轮210、第一连杆驱动机构211、第一连杆212和第二连杆213。第二连杆213一端铰接在小车车体1上,另一端与第一连杆212一端铰接,第一连杆212另一端与第一小车轮/电动轮210铰接;第一连杆驱动机构211铰接在小车车体1和第一连杆212上。第二小车轮/电动轮机构22的结构与第一小车轮/电动轮机构21的结构相类似。
小车智能控制器电气连接小车轮中的电动轮和连杆驱动器,驱动控制第一小车轮/电动轮机构21和第二小车轮/电动轮机构22的打开和收缩运动及小车轮中的电动轮的旋转运动;连杆驱动机构由大力矩减速电机和/或电/液压驱动的直线推拉杆组成,通过连杆驱动机构的直线推拉和旋转运动驱动连杆带动小车轮/电动轮机构21和22进行打开或收缩,实现运载电动车的电池系统包和小车车体1装载到电动车的车载装配架上或装载箱内,或实现运载电池系统包卸载到电动车的车载装配架或装载箱外的地面上。小车智能控制器驱动控制小车轮/电动轮的运动,实现电动车电池智能装卸载移动充电装置在地面的移动和运输电池系统包。电动车电池智能装卸载移动充电装置的智能小车通过有人驾驶操作控制移动(运输)到方便充电的地方(如:家庭、办公、充电站、服务区等),利用家庭等场所的常用电源对电动车的电池系统包进行充电,或通过人工智能技术(传感、定位、导航、通信、智能化控制)实现智能化无人驾驶操作控制进行移动充电。充电后电动车电池智能装卸载移动充电装置的智能小车运载电动车的电池系统包从家庭、办公等场所移动(运输)到电动车停放地,再装载到电动车的车载装配架上或装载箱内。
电池系统包由(串并联)电池组、散热部件、箱体和电池智能控制器组成,电池智能控制器对电池的充电、放电使用、安全保护和电池智能化管理等进行控制。
电动车的电池系统包安装在电动车电池智能装卸载移动充电装置的智能小车车体1的电池装载箱内或装载架上,电动车的电池系统包和智能小车车体可以通过导轨动配合装配成可分体结构或固定安装成一体化整体结构;在小车车体1上或电池系统包的箱外装设电气连接电池系统包的电极触头或电器插接头,该电极触头或电器插接头与电动车的车载装配架上或装载箱内装设的电极触头或电器插接头可以电气连接或分开,电动车电池智能装卸载移动充电装置的智能小车运载电池系统包装载在电动车的车载装配架上或装载箱内后,电极触头或电器插接头把电池系统包电气连接到电动车的供电系统,对电动车提供电池供电。
电动车电池智能装卸载移动充电装置的卸载过程的方法如图1或图2至图5所示,电动车电池智能装卸载移动充电装置的智能小车运载电池系统包进行卸载时,小车智能控制器驱动控制水平伸缩驱动杆4伸长将小车车体推出到电动车的车厢外一小部分(图3所示);然后,驱动控制连杆驱动机构运动,驱动第一小车轮/电动轮机构21伸展开,并使第一小车轮/电动轮210接触地面,对小车车体进行支持;水平伸缩驱动杆4继续伸长将小车车体继续向电动车的车厢推出和提供防掉落保护(图3所示);当水平伸缩驱动杆4继续将小车车体推出至快脱离轨道31时,通过驱动控制连杆驱动机构运动,驱动第二小车轮/电动轮机构22伸展开,并使小车轮/电动轮伸展后接触地面,使小车车体的重量由小车轮支撑(图4所示);水平伸缩驱动杆4继续将小车车体推出电动车的车箱外部(图5所示)。然后水平伸缩驱动杆4缩短收起。这样电动车电池智能装卸载移动充电装置的智能小车就运载电动车的电池系统包从电动车的车载装配架上或装载箱内卸载到电动车箱外的地面上。在控制器的驱动控制下,通过连杆和连杆驱动机构运动,打开或收缩前后两端的小车轮或电动轮,调节小车距离地面到合适的高度,运载电动车的电池系统包通过有人驾驶操作控制移动(运输)到方便充电的地方(如:家庭、办公、充电站、服务区等),利用家庭等场所的常用电源对电池系统包进行充电,或通过人工智能技术(传感、定位、导航、通信、智能化控制)实现智能化无人驾驶操作控制进行移动充电。
移动充电装载过程如图5至图2所示,装载过程与卸载过程是相反的过程。充电后电动车电池智能装卸载移动充电装置的智能小车载运电动车的电池系统包移动到电动车停放处,进行装载时,小车智能控制器驱动控制水平伸缩驱动杆4伸长到电动车的车载装配架3中,由电动车的车载装配架3和小车轮/电动轮机构21承担小车重量,小车轮/电动轮机构22离开地面收缩起来,然后水平伸缩驱动杆4和小车轮/电动轮机构21运载小车车体向电动车的车载装配架上装载,继续进行装载后,小车车轮/电动轮机构21离开地面收缩起来,进入电动车的车载装配架中,整个小车车体1的重量完全由车载装配架3承担。然后水平伸缩驱动杆4继续收缩,直到装载完成。通过电极触头或电器插接头把电池系统包电气连接到电动车的供电系统,对电动车提供随车电池供电。
电动车的全部电池系统分成多个电池系统包,重量大容量大的长续航电池系统包和重量轻容量小的短续航电池系统包。电动车电池智能装卸载移动充电装置的智能小车运载电动车的短续航电池系统包移动到方便充电的家庭、办公等场地,利用家庭、办公等场所的常用电源对电池系统包进行充电;运载长续航电池系统包移动到充电站、服务区等场所进行充电。一般在城市生活工作等短续航用车时可以随车只加装重量轻容量小的短续航电池系统包,晚上在家对电池充电,白天把电池装车使用,或工作时在办公等工作场所对电池充电,再把电池装在车上使用,既不用投资建设大量的充电设施,又可以方便的对电动车电池进行移动充电。很好的解决了电动车充电难题。临时长续航用车时可以到充电站、服务区等场所再加装重量大容量大的长续航电池系统包。长续航电池系统包还可以临时租用和多车共享使用。通过租用和多车共享使用,电动车的电池出厂装载量减少,电动车的制造重量减轻,经常性的城市短续航使用时减少了车辆行驶能耗;电池价格昂贵是电动车的制造成本增高很多,减少电池出厂装载量就降低电动车的出厂制造价格,便于推广发展。长续航电池系统包通过临时租用和多车共享使用,既减少了生产制造成本,又降低了用户购车价格,而且从电动车行业的整体上提高了电池使用率,减少了电池使用量,降低了电动车的成本价格,降低了大量生产电池造成的资源短缺和环境污染等系统性问题。
电动车电池智能装卸载移动充电装置,可以对可再生能源的峰谷电能进行充放电储能利用,利用电池系统包的储能对家庭、办公等场所的大功率用电器提供用电高峰和停电时的储能供电,当用电高峰时,通过电池储能的逆变对家庭、办公等场所的大功率用电器进行储能供电,可以减少用电高峰时的用电负荷,降低电力系统能耗。大量接纳可再生能源的电网随自然资源变化电能出现峰谷变化,通过电池的充电储能和放电供电可以调节电能峰谷;多个电池系统包可以组成电池储能电站对电网进行调峰控制和平衡新能源电力的冲击和波动。
如图1至图5所示,电动车电池智能装卸载移动充电装置的智能小车的连杆驱动机构由大力矩低速电机和/或电/液压驱动的直线推拉杆组成,大力矩低速电机和电/液压驱动的直线推拉杆按照其机械运动方式分别连接各自驱动的连杆;通过连杆驱动机构的直线推拉和/或旋转运动驱动连杆带动小车车轮进行打开或收缩运动。多个连接小车车体与小车车轮(或电动轮)的连杆、连杆驱动机构共同组成一个小车的运动系统,该小车的运动系统中的小车车轮(或电动轮)、连杆和连杆驱动机构的数量可以增减,连杆和连杆驱动机构的形状、类型、连接运动方式、布置位置可以改变,共同组成的小车的运动系统有多种结构型式的变化,这些变化形成了多种智能小车的形状和类型。
图6是另一种智能小车的结构形式的示意图;图7为第三种智能小车的结构形式的示意图,其它多种小车结构形状的变化例不再赘述。

Claims (9)

1.电动车电池智能装卸载移动充电装置,其特征在于,包括电动车的电池系统包、智能小车和电动车的车载装配箱/架;
电动车的电池系统包安装在智能小车车体的电池装配箱/架上;
智能小车用于装载电池系统包和智能小车到电动车的车载装配箱/架上;或者,将电池系统包和智能小车从电动车的车载装配箱/架上卸载到地面;
智能小车具有人工驾驶系统或无人驾驶系统,能够运载电动车的电池系统包在地面行驶;
智能小车能对电动车的电池系统包进行装卸载和移动运输,实现电动车电池智能装卸载移动充电;
智能小车包括装载电动车电池系统包的小车车体(1)、多个连接小车车体(1)与小车车轮的连杆、连杆驱动机构(2)和小车智能控制器;
小车智能控制器与连杆驱动机构及小车车轮中的电动轮电气连接,用于驱动控制小车车轮中的电动轮和连杆驱动机构的运动,实现对电池系统包和智能小车的装卸载和移动运输。
2.根据权利要求1所述的电动车电池智能装卸载移动充电装置,其特征在于,连杆驱动机构由大力矩低速电机和/或电/液压驱动的直线推拉杆组成,大力矩低速电机和电/液压驱动的直线推拉杆按照其机械运动方式分别连接各自驱动的连杆;通过连杆驱动机构的直线推拉和/或旋转运动驱动连杆带动小车车轮进行打开或收缩运动。
3.根据权利要求1所述的电动车电池智能装卸载移动充电装置,其特征在于,智能小车包括若干能够收缩与展开的小车车轮;电池系统包和智能小车安装于电动车的车载装配箱/架上时,小车车轮处于收缩状态;电池系统包接入电动车的供电系统对电动车供电。
4.根据权利要求1所述的电动车电池智能装卸载移动充电装置,其特征在于,智能小车包括两端能够收缩与展开的小车车轮;智能小车车体和电池系统包脱离电动车的车载装配箱/架进行卸载时,一端小车车轮自动展开撑地承担部分智能小车车体和电池系统包的重量;随着智能小车车体和电池系统包继续卸载脱离电动车的车载装配箱/架,另一端小车车轮自动展开撑地承担智能小车车体和电池系统包的重量,直至完全脱离车载装配箱/架,完成对电池系统包的卸载。
5.根据权利要求1所述的电动车电池智能装卸载移动充电装置,其特征在于,智能小车车体和电池系统包从地面装载到电动车的车载装配箱/架上进行装载时,一端小车车轮收缩离开地面,智能小车车体和电池系统包的重量由另一端的小车车轮和电动车的车载装配箱/架承担;随着智能小车车体和电池系统包继续深入的向电动车的车载装配箱/架上装载,另一端小车车轮也收缩离开地面,直至完全装载到电动车的车载装配箱/架上,完成对电池系统包的装载。
6.根据权利要求1所述的电动车电池智能装卸载移动充电装置,其特征在于,电池系统包的箱体外或智能小车上装设电气连接电池系统包的电极触头或电器插接头,电动车的车载装配箱/架上装设电气连接电动车供电系统的电极触头或电器插接头,智能小车运载电池系统包安装在电动车的车载装配箱/架上后,电池系统包上的电极触头或电器插接头与电动车的车载装配箱/架上对应的电极触头或电器插接头电连接,把电池系统包电气连接到电动车的供电系统,对电动车提供电池供电。
7.根据权利要求1所述的电动车电池智能装卸载移动充电装置,其特征在于,智能小车能够运载货物和/或人员。
8.电动车电池智能装卸载移动充电方法,其特征在于,基于权利要求1至7中任一项所述的电动车电池智能装卸载移动充电装置,包括以下步骤:
a)、智能小车运载电动车的电池系统包从电动车的车载装配箱/架上卸载到地面;
b)、智能小车通过人工驾驶/无人驾驶运载电池系统包移动到充电的地方进行充电;
c)、充电后智能小车运载电池系统包移动到电动车停放处;智能小车再装载电池系统包到电动车的车载装配箱/架上,对电动车提供电池供电。
9.根据权利要求8所述的电动车电池智能装卸载移动充电方法,其特征在于,电动车的全部电池系统包括若干电池系统包;所述若干电池系统包的电池容量相同或者不同;电动车上安装有一个或者多个电池系统包。
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Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2020089935A1 (en) * 2018-10-30 2020-05-07 Annam Janakiram System and method for battery exchange using autonomous mobile robots
CN110871675A (zh) * 2019-11-05 2020-03-10 北汽福田汽车股份有限公司 车载电池架和车辆

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102343893A (zh) * 2011-07-21 2012-02-08 耿直 电动车电池装卸运输方法及自装卸电池电动车
CN104118402A (zh) * 2013-04-28 2014-10-29 倪国森 电动车智能加电系统

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1339001A (zh) * 1999-03-25 2002-03-06 南洋理工大学 电池系统和装置
CN201914224U (zh) * 2010-12-10 2011-08-03 北京理工大学 一种移动式电动汽车的动力电池更换站
CN102390794A (zh) * 2011-01-24 2012-03-28 朗瑞迪尔(天津)新能源科技有限公司 电动汽车电池组的便携更换车
CN103507784B (zh) * 2012-06-24 2015-11-25 章武杰 一种新型的电动车电池组更换装置
CN104890710A (zh) * 2014-03-05 2015-09-09 陈龙 可为电动汽车供电的供电车及可容纳该供电车的电动汽车
CN105313849A (zh) * 2014-08-05 2016-02-10 潘世澄 一种延长纯电动出租汽车运行里程的方法

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102343893A (zh) * 2011-07-21 2012-02-08 耿直 电动车电池装卸运输方法及自装卸电池电动车
CN104118402A (zh) * 2013-04-28 2014-10-29 倪国森 电动车智能加电系统

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