CN109927683A - 换电装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种换电装置。换电装置包括：底部平台；所述底部平台上方的电池摆放平台；以及设置在所述底部平台和所述电池摆放平台的之间的多个气垫装置，所述多个气垫装置允许所述电池摆放平台相对于所述底部平台平移和/或倾斜。根据本发明的换电装置结构简单，可适应车辆底部倾斜的工况。

Description

换电装置

技术领域

本发明涉及电动汽车换电领域，更具体地，本发明涉及一种能够适应动力电池倾斜定向的换电装置。

背景技术

随着科技进步和社会发展，例如纯电动车辆等多种类型的新能源车辆日益获得广泛使用。就这些新型车辆来讲，其中涉及到电池更换等方面的技术越来越成为本领域中的关注和研究课题。例如，如果要实现车辆电池加电的体验超越传统车辆加油的体验，那么电池加电时间将是一个重要指标。更换电池是实现快速加电的一种方式，在电池技术没有取得突破性进展、安全可使用的快充技术出现之前，换电仍将是实现车辆电池加电时间能够对标、甚至超越传统车辆加油时间的一种实现方式。

对于一些电动汽车，它们的动力电池安装在电动汽车的底部。对于该类电动汽车而言，换电操作一般包括：将车辆抬升，将底部动力电池拆下以及将新的动力电池安装至车辆底部。这类换电操作一般在换电站进行，但存在一些情况需人工进行电池更换，因此，需提供专用的工具来执行该人工换电操作。

发明内容

本发明的目的在于解决或至少缓解现有技术中所存在的问题。

一方面，提供了一种换电装置，包括：

底部平台；

所述底部平台上方的电池摆放平台；以及

设置在所述底部平台和所述电池摆放平台的之间的多个气垫装置，所述多个气垫装置允许所述电池摆放平台相对于所述底部平台平移和/或倾斜。

可选地，在所述的换电装置中，所述换电装置还包括包围所述电池摆放平台的浮动框架，所述浮动框架能够相对于所述电池摆放平台沿纵向平移，所述电池摆放平台上设置有滚轮，所述滚轮使得所述电池摆放平台上的动力电池能够沿横向平移。

可选地，在所述的换电装置中，所述浮动框架上设有多个对准销，所述多个对准销与所述浮动框架垂直，所述多个对准销用于插入车辆底部的定位孔中，所述浮动框架上还设置有多个螺栓拧紧枪。

可选地，在所述的换电装置中，所述电池摆放平台的两端和一侧设置有止挡件，使得动力电池通过所述浮动框架的另一侧沿横向进入或离开所述电池摆放平台。

可选地，在所述的换电装置中，所述底部平台包括：底座、所述底座上的升降机构以及位于所述升降机构上的平台主体，所述多个气垫装置布置在所述平台主体上。

可选地，在所述的换电装置中，所述底座底部设置有多个万向轮，所述底部平台还包括手柄，所述手柄底部设置有驱动轮，所述手柄能够被操作以相对于所述底部平台转动，使得所述驱动轮着地并提供驱动力。

可选地，在所述的换电装置中，所述底部平台和所述电池摆放平台的之间布置有四个气垫装置。

可选地，在所述的换电装置中，所述四个气垫装置呈矩形布置，每个气垫装置包括底板；顶板；连接在所述底板和顶板之间的气囊；以及布置在所述气囊周围且连接在所述底板和顶板之间的多个支撑构件，所述多个支撑构件允许所述顶板相对于所述底板平移和/或倾斜。

可选地，在所述的换电装置中，所述气囊包括多个节段，所述气囊装置包括四组支撑构件，所述四组支撑构件布置在所述气囊的四面，所述多个支撑构件中每一个包括：连接至所述底板的第一构件；以及连接至所述顶板的第二构件；所述第一构件和所述第二构件中的一者包括柱形部分，所述第一构件和所述第二构件中的另一者具有套设在所述柱形部分上的孔，其中所述孔具有大于所述柱形部分的尺寸，所述柱形部分顶部设置有帽，以避免所述柱形部分脱出所述孔。

可选地，在所述的换电装置中，所述第一构件为螺栓，所述第二构件为L型板。

附图说明

参照附图，本发明的公开内容将变得更易理解。本领域技术人员容易理解的是：这些附图仅仅用于说明的目的，而并非意在对本发明的保护范围组成限制。此外，图中类似的数字用以表示类似的部件，其中：

图1示出了根据本发明的实施例的换电装置的立体图；

图2示出了根据本发明的实施例的换电装置在承载动力电池时的立体图；

图3示出了根据本发明的实施例的换电装置的分解视图；

图4和图5示出了根据本发明的实施例的换电装置的底部平台两个状态下的侧视图；

图6示出了根据本发明的实施例的气垫装置的立体图；以及

图7示出了根据本发明的实施例的气垫装置的分解视图。

具体实施方式

容易理解，根据本发明的技术方案，在不变更本发明实质精神下，本领域的一般技术人员可以提出可相互替换的多种结构方式以及实现方式。因此，以下具体实施方式以及附图仅是对本发明的技术方案的示例性说明，而不应当视为本发明的全部或者视为对本发明技术方案的限定或限制。

在本说明书中提到或者可能提到的上、下、左、右、前、后、正面、背面、顶部、底部等方位用语是相对于各附图中所示的构造进行定义的，它们是相对的概念，因此有可能会根据其所处不同位置、不同使用状态而进行相应地变化。所以，也不应当将这些或者其它的方位用语解释为限制性用语。应当理解，在下文中，以图1为参照，X方向指的是电池摆放平台的长度方向，下文也称为纵向，其可对应于车辆的前后方向，Y方向指的是电池摆放平台的宽度方向，下文也称为横向，其可对应于车辆的左右方向。应当理解，下文将沿长度方向的两头称为两端，沿宽度方向的两头称为两侧。

参考图1至图3，示出了根据本发明的换电装置100。换电装置100包括：底部平台50；底部平台50上方的电池摆放平台60；以及设置在底部平台50和电池摆放平台60的之间的多个气垫装置80，多个气垫装置80允许电池摆放平台60相对于底部平台50平移和/或倾斜，应当理解，电池摆放平台60相对于底部平台50在一定程度上平移和/或倾斜。在一些实施例中，如图3中更清楚地示出，换电装置100还包括电池摆放平台60上的浮动框架70，浮动框架70能够相对于电池摆放平台60沿纵向平移(图中的X方向)，电池摆放平台60上设置有滚轮64，该滚轮64使得电池摆放平台60上的动力电池80能够沿横向平移(图中Y方向)。在换电过程中，滚轮64和浮动框架70来进行微调，使得浮动框架70上的多个螺栓拧紧枪72对准动力电池80上的螺栓。在一些实施例中，浮动框架70上设有多个对准销71，多个对准销71与浮动框架的主体垂直，多个对准销71用于插入车辆底部的定位孔中。在一些实施例中，电池摆放平台60的两端和一侧设置有止挡件，具体而言，电池摆放平台60的第一端设置有第一止挡杆61，第二端设置有第二止挡杆62，其第一侧设置有止挡滚轮63，使得动力电池仅能通过电池摆放平台60的第二侧沿横向来进入或离开电池摆放平台60。

继续参考图3，图4和图5来详细介绍根据本发明的实施例的换电装置的底部平台。换电装置的底部平台包括：底座53、底座53上的升降机构52以及位于升降机构52上的平台主体51，多个气垫装置80布置在平台主体51上。在一些实施例中，设置了四个气垫装置81,82,83,84，它们呈矩形布置在平台主体51的开孔58上方，开孔58可用于气体管道通过。底部平台还可包括多个引导柱59，其在升降机构52升降时起到引导作用。在一些实施例中，底座53的底部还设置有多个万向轮531，底部平台还包括手柄54，手柄54设置在换电装置的一端，以用于推行换电装置。手柄54的第一端541用于用户手持来推动换电装置，手柄54的第二端542，即其底部连接至驱动轮55。如图5所示，手柄54能够被操作以相对于底部平台53转动，使得驱动轮55着地并提供驱动力。驱动轮55如与驱动装置例如电机联接，以便获得动力，操作人员可通过按压手柄54来使手柄54绕枢转轴57转动，并使得驱动轮55可着地。复位弹簧56连接至底部平台53和手柄54之间，以便提供复位力使手柄54能够枢转返回。驱动轮55可通过驱动手柄53上的按钮操作或者通过传感器感应驱动轮55着地而自动启动。

继续参考图6和图7来介绍根据本发明的实施例的气垫装置。气垫装置包括：底板1；顶板2；连接在底板1和顶板2之间的气囊3；以及布置在气囊3周围且连接在底板1和顶板2之间的多个支撑构件41,42,43,44，支撑构件41,42,43,44允许顶板2相对于底板1平移和/或倾斜。底板1可为平板，如方形平板，其可包括用于与支撑构件41,42,43,44连接的连接结构，如布置在其角落处的四个螺栓孔11,12,13，其还可包括用于连接至底部平台的连接结构，如布置在各边中部的螺栓孔15,16,17。在一些实施例中，底板1本身可形成为换电装置的底部平台的一部分，而非单独的平板。在一些实施例中，气囊包括可为单个节段的气囊，备选地，气囊可包括多个节段，例如如图所示地，气囊3包括第一节段31和第二节段32，整个气囊3类似具有葫芦形形状。在一些实施例中，气囊的顶部和底部可设置有用于与底板1和顶板2固定的平部30(底部不可见)，顶板2和底板1可通过螺栓连接至气囊3的平部30上。图中不可见，在一些实施例中，气囊3的底部可设置有用于给气囊3补充气体的气孔，气囊3的气孔可通过管路连接至给气装置，此时底板1具有与所述气孔对应的开孔。在一些实施例中，气囊3可具有较高的承载能力，例如具有500kg以上的额定负载，每次执行换电操作前可对气囊3充气。

在一些实施例中，气囊装置包括四组支撑构件41,42,43,44，四组支撑构件41,42,43,44布置在气囊3的四面，四组支撑结构可呈十字形。在一些实施例中，顶板2呈八边形，四组支撑构件41,42,43,44连接在顶板2的间隔的四条边21,22,23,24与底板1之间。

在一些实施例中，多个支撑构件21,22,23,24中每一个包括：连接至底板1的第一构件411,421,431,441；以及连接至顶板2的第二构件412,422,432,442；第一构件和第二构件中的一者包括柱形部分，第一构件和所述第二构件中的另一者具有套设在所述柱形部分上的孔，其中孔具有大于所述柱形部分的尺寸，如直径，或也可采用槽型孔等结构,由此允许顶板2相对于底板1平移和/或倾斜，注意，在这里孔比柱形部分具有大的尺寸使得两者装配后存在允许相对移动的间隙，而非普通用于装配的尺寸公差。在一些实施例中，柱形部分顶部设置有帽，以避免柱形部分脱出孔。在图示的实施例中，第一构件为螺栓，螺栓具有柱形部分4310和帽4311，螺栓的柱形部分连接至底板1的螺栓孔中，第二构件431为L型板，其具有相互垂直的第一部分4321和第二部分4322。第二构件通过其第一部分4321连接至顶板2，并且其第二部分4322中设置有孔4320，该孔4320具有大于第一构件431的柱形部分4310的直径且小于第一构件431的帽4311的直径。在备选实施例中，开孔4320可设置为细长孔。在备选实施例中，第一构件可为如具有孔的L型板，而第二构件可具有柱形部分和帽。

以上所描述的具体实施例仅为了更清楚地描述本发明的原理，其中清楚地示出或描述了各个部件而使本发明的原理更容易理解。在不脱离本发明的范围的情况下，本领域的技术人员可容易地对本发明进行各种修改或变化。故应当理解的是，这些修改或者变化均应包含在本发明的专利保护范围之内。

Claims (10)

1.一种换电装置，其特征在于，包括：

底部平台；

所述底部平台上方的电池摆放平台；以及

设置在所述底部平台和所述电池摆放平台的之间的多个气垫装置，所述多个气垫装置允许所述电池摆放平台相对于所述底部平台平移和/或倾斜。

2.根据权利要求1所述的换电装置，其特征在于，所述换电装置还包括包围所述电池摆放平台的浮动框架，所述浮动框架能够相对于所述电池摆放平台沿纵向平移，所述电池摆放平台上设置有滚轮，所述滚轮使得所述电池摆放平台上的动力电池能够沿横向平移。

3.根据权利要求2所述的换电装置，其特征在于，所述浮动框架上设有多个对准销，所述多个对准销与所述浮动框架垂直，所述多个对准销用于插入车辆底部的定位孔中，所述浮动框架上还设置有多个螺栓拧紧枪。

4.根据权利要求2所述的换电装置，其特征在于，所述电池摆放平台的两端和一侧设置有止挡件，使得动力电池通过所述浮动框架的另一侧沿横向进入或离开所述电池摆放平台。

5.根据权利要求1所述的换电装置，其特征在于，所述底部平台包括：底座、所述底座上的升降机构以及位于所述升降机构上的平台主体，所述多个气垫装置布置在所述平台主体上。

6.根据权利要求5所述的换电装置，其特征在于，所述底座底部设置有多个万向轮，所述底部平台还包括手柄，所述手柄底部设置有驱动轮，所述手柄能够被操作以相对于所述底部平台转动，使得所述驱动轮着地并提供驱动力。

7.根据权利要求1所述的换电装置，其特征在于，所述底部平台和所述电池摆放平台的之间布置有四个气垫装置。

8.根据权利要求7所述的换电装置，其特征在于，所述四个气垫装置呈矩形布置，每个气垫装置包括底板；顶板；连接在所述底板和顶板之间的气囊；以及布置在所述气囊周围且连接在所述底板和顶板之间的多个支撑构件，所述多个支撑构件允许所述顶板相对于所述底板平移和/或倾斜。

9.根据权利要求8所述的换电装置，其特征在于，所述气囊包括多个节段，所述气囊装置包括四组支撑构件，所述四组支撑构件布置在所述气囊的四面，所述多个支撑构件中每一个包括：连接至所述底板的第一构件；以及连接至所述顶板的第二构件；所述第一构件和所述第二构件中的一者包括柱形部分，所述第一构件和所述第二构件中的另一者具有套设在所述柱形部分上的孔，其中所述孔具有大于所述柱形部分的尺寸，所述柱形部分顶部设置有帽，以避免所述柱形部分脱出所述孔。

10.根据权利要求9所述的换电装置，其特征在于，所述第一构件为螺栓，所述第二构件为L型板。