CN110077799A - 多功能快速换电车中电池的移动换位系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种多功能快速换电车中电池的移动换位系统，包括电池移动平台和电池，在电池移动平台底座上设置一个新电池囤放工位、一个旧电池囤放工位、一个电池更换工位和至少两个电池轮换工位，在每个电池轮换工位和电池更换工位的上方分别设置有电池托盘，电池放置在电池托盘上，在电池移动平台的内壁设置有滚轮组，在电池移动平台上间隔设置有万向球。本发明通过移动气缸的工作完成电池的移动及换位操作；通过在电池移动平台底座上设置万向球，实现电池托盘的纵向、横向移动，结构合理，操作简单，换位速度快，定位准确且使用灵活，具有很好的社会实用价值，易于推广。

Description

多功能快速换电车中电池的移动换位系统

技术领域：

本发明涉及一种新、旧电池的移动换位平台，特别涉及一种多功能快速换电车中电池的移动换位系统。

背景技术：

现有的电汽车站的电池移动多为机械臂+输送链，换电池时，只能单纯的用机械臂将电池拿起，然后放在输送链上进行移动，无法实现电池之间的换位，且现有的电池移动系统结果复杂，占地空间大，成本高，操作复杂。

发明内容：

本发明所要解决的技术问题是：克服现有技术的不足，提供一种多功能快速换电车中电池的移动换位系统，该装置通过电池之间的换位，实现了旧电池与待装新电池之间自动快速定位、移动、换位功能，占用空间小，结构简单，电池换新的效率高。

本发明为解决现有技术问题所采取的技术方案是：

一种多功能快速换电车中电池的移动换位系统，包括电池移动平台和电池，所述电池移动平台底座由一个新电池囤放工位、一个旧电池囤放工位、一个电池更换工位和至少两个电池轮换工位组成，所述电池更换工位分别占新电池囤放工位与旧电池囤放工位的一半；所述每个电池轮换工位和电池更换工位的上方分别设置有电池托盘，所述电池放置在电池轮换工位处的电池托盘上，所述电池托盘的四个边上设置有托盘电池定位销，所述电池的四个侧边上设置有电池定位孔，所述电池与电池托盘通过电池定位孔套在所述电池定位销内固定在一起；所述每个电池托盘的四个对角处分别设置有托盘定位孔，所述每个电池托盘的中间部位分别设置有一排托盘移位销孔，所述的一排托盘移位销孔由左到右依次为第一托盘移位销孔、第二托盘移位销孔、第三托盘移位销孔；所述电池移动平台的内壁设置有滚轮组，所述电池移动平台上间隔设置有万向球，在所述万向球的下方设置万向球底座，所述万向球底座与电池移动平台底座焊接在一起。

所述电池轮换工位的数量为偶数，所述旧电池囤放工位的左侧至少有一个电池轮换工位A，所述新电池囤放工位的左侧至少有一个电池轮换工位B，所述旧电池囤放工位与左侧的电池轮换工位A之间设置有第二移动油缸和第二牵引油缸，所述新电池囤放工位与左侧的电池轮换工位B之间设置有第四移动油缸和第四牵引油缸，所述电池轮换工位B与电池轮换工位A之间设置有第三移动油缸和第三牵引油缸；所述每个电池轮换工位的四角处分别设置有托盘固定油缸，所述每个托盘固定油缸的上方设置有托盘定位销，所述托盘定位销的位置与电池托盘上托盘定位孔的位置相对应。

所述电池更换工位上设置有第一移动油缸、第一牵引油缸、第五移动油缸和第五牵引油缸，所述第一移动油缸上设置有第一牵引销，在所述第一移动油缸的一侧设置有第一移动轨道，所述第一牵引油缸通过第一连接块与第一移动轨道滑动连接在一起；所述第五牵引油缸上设置有第五牵引销，在所述第五移动油缸的一侧设置有第五移动轨道，所述第五牵引油缸通过第五连接块与第五移动轨道滑动连接在一起。

所述第二牵引油缸上设置有第二牵引销，所述第二移动油缸的一旁设置有第二移动轨道，在所述第二移动轨道上方设置有第一连接板块，所述第一连接板块的一端与第二移动轨道通过滑块滑动连接在一起，所述第一连接板块的另一端套设在所述第二牵引销上。

所述第四牵引油缸上设置有第四牵引销，所述第四移动油缸的一侧设置有第四移动轨道，在所述第四移动轨道的上方设置有第二连接板块，所述第二连接板块的一端与第四移动轨道通过滑块滑动连接在一起，第一连接板块的另一端套设在所述第四牵引销上。

所述第三牵引油缸上设置有第三牵引销，所述第三移动油缸的一侧设置有第三移动轨道，所述第三牵引油缸通过第三连接块与第三移动轨道滑动连接在一起。

所述滚轮组由L型固定板和若干个滚轮组成，所述滚轮组共有四个，分别设置在电池移动平台的内壁；所述滚轮上方的连接轴穿过L型固定板（7-3）的底边并与L型固定板固定在一起，所述L型固定板的侧边与所述电池移动平台的内部固定连接在一起。

本发明的积极有益效果是：

1、本发明电池更换工位为一个换电点，通过电池更换工位下方设置的第一移动油缸和第一牵引油缸，可完成对旧电池的锁定和移动工作；首先第一牵引油缸工作，这时设置在第一牵引油缸上的第一牵引销会插入对应电池托盘上的第三托盘移位销孔内，再通过电池更换工位右边的第一牵引油缸，可将电池更换工位上的旧电池快速移至旧电池囤放工位；此时，电池轮换工位A和电池轮换工位B上的电池为待安装的新电池，这时电池轮换工位B上的托盘固定油缸复位，对应的托盘固定销下降，同时第四牵引油缸启动，第四牵引销升起并插入电池轮换工位B所在的电池托盘上的第二托盘移位销孔中，第四移动油缸工作，使电池轮换工位B上的电池托盘及新电池移至新电池囤放工位处；第四移动油缸工作复位，同时第五牵引油缸工作，使第五牵引销插入对应的电池托盘上第一托盘移位销孔中，第五移动油缸工作，使新电池囤放工位上的托盘及电池移至电池更换工位；这时，换电点电池更换工位处的电池为新电池，然后将新电池取走，装入电气车中；换电完成后，此时电池托盘四周的托盘固定油缸复位，托盘固定销下降，第三牵引油缸工作，第三牵引销升起插入对应托盘的第二托盘移动销孔中进行锁定，再通过第三牵引油缸将电池轮换工位A上的电池托盘移至电池轮换工位B处，第三牵引油缸复位，托盘固定油缸启动，托盘固定销升起；旧电池囤放工位上的电池及托盘通过第二移动油缸移至电池轮换工位A处，第一次电池换电完成。本装置通过设置牵引销和牵引油缸，对电池托盘进行目标锁定，再通过移动油缸完成新旧电池之间的换位，比传统的换电站电池移动机械臂+输送链的方式更快速，更方便。

2、本发明通过在电池移动平台底座内壁设置两组横向滚轮组和两组纵向滚轮组，等于电池移动平台底座内壁的四个面上均设置有滚轮组，这样电池通过移动油缸进行移位时，横向滚轮组和纵向滚轮组有助于电池和托盘的移位；通过在电池移动平台底座上设置若干个万向球，有利于电池及电池托盘的快速移动，使用方便，操作简单。

3、本发明电池轮换工位A和电池轮换工位B处均设置有托盘固定油缸和托盘固定销，通过托盘固定油缸工作，使托盘固定销插入对应的托盘定位孔中，在不进行电池换位工作时，托盘固定油缸一直处于工作状态，起到对电池托盘的定位作用，避免了电池托盘在电池移动平台底座上混乱移动的情况。

4、本发明无论新电池还是待换旧电池的四周均设置有电池定位孔，电池定位孔对应的电池托盘上设置有托盘电池定位销，电池与电池托盘通过电池定位孔套在对应的托盘电池定位销上进行固定，避免了电池托盘在换位移动时，电池从托盘中滑落的情况。

5、本发明可以根据不同的情况，来增加电池轮换工位的数量，每次增加的数量为偶数，电池轮换工位可以为2个，也可以为4个，也可以为6个；管理人员可以根据需换电池电车的需求量，来增加电池轮换工位的数量，运用灵活。

附图说明：

图1为本发明的结构示意图；

图2为图1中电池托盘下方的内部结构示意图；

图3为图2的立体图；

图4为托盘移位销孔及托盘定位孔的具体位置图。

具体实施方式：

下面结合附图说明对本发明作进一步的解释和说明：

参见图1-图4，一种多功能快速换电车中电池的移动换位系统，包括电池移动平台5和电池3，在电池移动平台底座5上设置一个新电池囤放工位30-8、一个旧电池囤放工位30-1、一个电池更换工位30-9和至少两个电池轮换工位（在本实施例中，电池轮换工位为六个），电池更换工位30-9分别占新电池囤放工位30-8与旧电池囤放工位30-1的一半；在每个电池轮换工位和电池更换工位30-9的上方分别设置有电池托盘4，电池3放置在电池轮换工位处的电池托盘4上，在电池托盘4的四个边上设置有托盘电池定位销2，在电池3的四个侧边上设置有电池定位孔1，电池3与电池托盘4通过电池定位孔1套在电池定位销2内固定在一起；在每个电池托盘4的四个对角处分别设置有托盘定位孔10，在每个电池托盘4的中间部位分别设置有一排托盘移位销孔，所述的一排托盘移位销孔由左到右依次为第一托盘移位销孔27、第二托盘移位销孔28、第三托盘移位销孔29；在电池移动平台5的内壁设置有滚轮组7-1，在电池移动平台5上间隔设置有万向球6，在万向球6的下方设置万向球底座6-2，万向球底座6-2与电池移动平台底座5焊接在一起；电池轮换工位的数量为偶数（本实施例中为六个，如图1-图4所示），在旧电池囤放工位30-1的左侧至少有一个电池轮换工位A30-2（如图2所示，旧电池囤放工位30-1的左侧有三个电池轮换工位，分别为电池轮换工位A30-2、A30-3、A30-4），在新电池囤放工位30-8的左侧至少有一个电池轮换工位B30-5（如图2所示，新电池囤放工位30-8的左侧共有三个电池轮换工位，分别为电池轮换工位B30-5、电池轮换工位B30-6、电池轮换工位B30-7），在旧电池囤放工位30-1与左侧的电池轮换工位A30-2之间设置有第二移动油缸16和第二牵引油缸15，（本实施例中：在旧电池囤放工位30-1左侧的电池轮换工位A30-4之间设置有第二移动油缸16和第二牵引油缸15）；在新电池囤放工位30-8与左侧的电池轮换工位B30-5之间设置有第四移动油缸22和第四牵引油缸21（本实施例中：在新电池囤放工位30-8与电池轮换工位B30-7之间设置有第四移动油缸22和第四牵引油缸21），在电池轮换工位B30-5与电池轮换工位A30-2之间设置有第三移动油缸19和第三牵引油缸18（本实施例中：在电池轮换工位B30-7与电池轮换工位A30-4之间设置有第三移动油缸19和第三牵引油缸18）；在每个电池轮换工位的四角处分别设置有托盘固定油缸8，在每个托盘固定油缸8的上方设置有托盘定位销9，托盘定位销9的位置与电池托盘4上托盘定位孔10的位置相对应；在电池更换工位30-9上设置有第一移动油缸13、第一牵引油缸12、第五移动油缸25和第五牵引油缸24，在第一移动油缸13上设置有第一牵引销11，在第一移动油缸13的一侧设置有第一移动轨道13-1，在第一牵引油缸12通过第一连接块13-2与第一移动轨道13-1滑动连接在一起；在第五牵引油缸24上设置有第五牵引销23，在第五移动油缸25的一侧设置有第五移动轨道24-1，第五牵引油缸25通过第五连接块24-2与第五移动轨道24-1滑动连接在一起；在第二牵引油缸15上设置有第二牵引销14，在第二移动油缸16的一旁设置有第二移动轨道16-1，在第二移动轨道16上方设置有第一连接板块16-2，在第一连接板块16-2的一端与第二移动轨道16通过滑块滑动连接在一起，第一连接板块16-2的另一端套设在第二牵引销14上；在第四牵引油缸21上设置有第四牵引销20，在第四移动油缸22的一侧设置有第四移动轨道22-1，在第四移动轨道22-1的上方设置有第二连接板块22-2，第二连接板块22-2的一端与第四移动轨道22-1通过滑块滑动连接在一起，第一连接板块16-2的另一端套设在所述第四牵引销20上；在第三牵引油缸18上设置有第三牵引销17，在第三移动油缸19的一侧设置有第三移动轨道18-1，第三牵引油缸18通过第三连接块18-2与第三移动轨道18-1滑动连接在一起；其中：滚轮组7-1由L型固定板7-3和若干个滚轮7组成，滚轮组7-1共有四个，分别设置在电池移动平台5的内壁；滚轮7上方的连接轴穿过L型固定板7-3的底边并与L型固定板7-3固定在一起，L型固定板7-3的侧边与电池移动平台5的内部固定连接在一起。

工作原理：如图1-图4所示，本实施例中电池电池轮换工位共有六个，分别为电池轮换工位A 30-2、电池轮换工位A 30-3、电池轮换工位A 30-4、电池轮换工位B 30-7、电池轮换工位B 30-6和电池轮换工位B 30-5，在六个电池轮换工位上放置有六个充满电的新电池，每个新电池与电池托盘4通过电池定位孔1套在托盘电池定位销2上来固定，在每个新电池的下方设置有电池托盘4，电池托盘4的底部设置有托盘固定油缸8和托盘定位销9，通过托盘固定油缸8的工作，使托盘定位销9升起直接插入对应的托盘定位孔10内，用于电池托盘4的固定；电池更换工位30-9为一个中转的换电工位，电池更换工位30-9分别占新电池囤放工位30-8和旧电池囤放工位30-1各一半，在本装置没有进行电池换电的时候，电池更换工位30-9上就一个电池托盘4，是没有任何电池的，电池更换工位30-9处设置的第一牵引销11和第一牵引油缸12对应该托盘上第三托盘移位销孔26的位置；当电池托盘位于新电池囤放工位30-8的上方时，第五牵引销23的位置与托盘上第一托盘移位销孔27的位置相对应；当电池更换工位30-9的电池托盘移至电池更换工位30-1处时，第二牵引销14和第二牵引油缸15的位置对应该托盘上第一托盘移位孔27的位置。

第一移动油缸、第三移动油缸以及第五移动油缸的一侧分别设置有一个轨道，每个轨道上都设置有连接板块，第一移动油缸工作时，同时第一牵引油缸通过滑块在轨道上移动，第一移动油缸复位时，第一牵引油缸也回到原位；第三移动油缸工作时，同时第三牵引油缸通过滑块在轨道上移动，第三移动油缸复位时，第五牵引油缸也回到原位；第五移动油缸工作时，同时第五牵引油缸通过滑块在轨道上移动，第五移动油缸复位时，第五牵引油缸也回到原位。

第二移动油缸、第四移动油缸的一侧分别设置有一个轨道，在轨道上方设置有连接板块，连接板块的一端与轨道滑动连接在一起，连接板块的一端套设在对应牵引油缸上方的牵引销上；当第二移动油缸工作时，第二牵引油缸通过与轨道滑动连接在一起的第二连接板块进行移动，当第二移动油缸复位时，第二牵引油缸也会回到原位；当第四移动油缸工作时，第四牵引油缸通过与轨道滑动连接在一起的第四连接板块进行移动，当第四移动油缸复位时，第四牵引油缸也会回到原位。

工作时：

a、车辆换下的旧电池放置在电池更换工位30-9上，第一牵引油缸工作，使第一牵引销升起插入电池更换工位30-9上方的电池托盘4的第三托盘移位销孔26中，电池托盘锁定，第一移动油缸13工作，电池更换工位30-9上的电池移至旧电池囤放工位30-1，第一移动油缸13复位，同时第二牵引油缸15启动，第二牵引销14插入对应的第一托盘移位孔27中，此时电池更换工位30-9上的旧电池已经被移走；

b、第四牵引油缸21工作，使第四牵引油缸21插入对应的第二托盘移位销孔28中，电池轮换工位B 30-7、电池轮换工位B 30-6、电池轮换工位B 30-5处的托盘固定油缸工作，使对应的托盘固定销9下降，脱离对电池轮换工位B 30-7、电池轮换工位B 30-6、电池轮换工位B30-5上方电池托盘4的固定；第四移动油缸22工作，将电池轮换工位B 30-7、电池轮换工位B30-6、电池轮换工位B 30-5上的三个电池托盘4同时移动到电池轮换工位B 30-6、电池轮换工位B 30-5、新电池囤放工位30-8处，然后电池轮换工位B 30-5、电池轮换工位B 30-6处的托盘固定油缸8工作，使托盘固定销9重新插入相应的托盘定位孔内，电池轮换工位B 30-5、电池轮换工位B 30-6的电池托盘被固定，第四牵引销下降，第四移动油缸复位；

c、第五牵引油缸24工作，使第五牵引销23升起并插入新电池囤放工位30-8上的电池托盘4内的第一托盘移位销孔内，固定住该电池托盘；

d、电池轮换工位A30-4内的第三牵引油缸18工作，是第三牵引销17升起并插入托盘电池4的第二托盘移位销孔28内，电池轮换工位A30-4内的托盘固定油缸8开始工作，使托盘固定销9下降，第三移动油缸19工作，将电池轮换工位A30-4上的电池托盘4移动到电池轮换工位B 30-7上；电池轮换工位B 30-7上的托盘固定油缸8开始工作，使托盘固定销9上升并插入托盘定位孔10内，电池轮换工位B 30-7上的电池托盘被固定，第三移动油缸9复位；

e、电池轮换工位A 30-3和电池轮换工位A 30-2内的托盘固定油缸8工作，是托盘固定销9下降，电池轮换工位A 30-3和电池轮换工位A 30-2上的电池托盘4脱离定位；第二移动油缸16工作，将新电池囤放工位30-1、电池轮换工位A 30-2、电池轮换工位A 30-3上的电池托盘4同时移到电池轮换工位A 30-2、电池轮换工位A 30-3、电池轮换工位A 30-4，电池轮换工位A 30-2、电池轮换工位A 30-3、电池轮换工位A 30-4内的托盘固定油缸8工作，使托盘定位销升起并插入托盘定位孔10内，固定住此三个工位上的电池托盘4，第二移动油缸复位；

f、第五移动油缸25开始工作，将新电池囤放工作30-8上的电池托盘4移至电池更换工位30-9，此时电池更换工位30-9上的电池托盘上为新电池3，可将新电池取走并进行装配工作。

以上a - f，为整个新旧电池换位的具体操作方法，通过上述步骤，该装置可以提供六次新电池，即为六辆车子提供换电池的服务，该实施例中的电池轮换工位为六个，管理者可根据换电需求，电池轮换工位可以为2、4、6、8、10、12.....等；本装置通过电池之间的移动，完成新、旧电池之间的换位；通过在电池移动平台底座上设置万向球，在电池移动平台底座内壁设置滚轮组，实现电池托盘的纵向、横向移动，换位速度快，定位准确，使用灵活，具有很好的社会实用价值，易于推广。

以上所述，仅是本发明的优先实施例而已，并未对本发明作任何形式上的限制，凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的保护范围内。

Claims (7)

1.一种多功能快速换电车中电池的移动换位系统，包括电池移动平台（5）和电池（3），其特征在于：所述电池移动平台底座（5）由一个新电池囤放工位（30-8）、一个旧电池囤放工位（30-1）、一个电池更换工位（30-9）和至少两个电池轮换工位组成，所述电池更换工位（30-9）分别占新电池囤放工位（30-8）与旧电池囤放工位（30-1）的一半；所述每个电池轮换工位和电池更换工位（30-9）的上方分别设置有电池托盘（4），所述电池（3）放置在电池轮换工位处的电池托盘（4）上，所述电池托盘（4）的四个边上设置有托盘电池定位销（2），所述电池（3）的四个侧边上设置有电池定位孔（1），所述电池（3）与电池托盘（4）通过电池定位孔（1）套在所述电池定位销（2）内固定在一起；所述每个电池托盘（4）的四个对角处分别设置有托盘定位孔（10），所述每个电池托盘（4）的中间部位分别设置有一排托盘移位销孔，所述的一排托盘移位销孔由左到右依次为第一托盘移位销孔（27）、第二托盘移位销孔（28）、第三托盘移位销孔（29）；所述电池移动平台（5）内壁设置有滚轮组（7-1），所述电池移动平台（5）上间隔设置有万向球（6），在所述万向球（6）的下方设置万向球底座（6-2），所述万向球底座（6-2）与电池移动平台底座（5）焊接在一起。

2.根据权利要求1所述的多功能快速换电车中电池的移动换位系统，其特征在于：所述电池轮换工位的数量为偶数，所述旧电池囤放工位（30-1）的左侧至少有一个电池轮换工位A（30-2），所述新电池囤放工位（30-8）的左侧至少有一个电池轮换工位B（30-5），所述旧电池囤放工位（30-1）与左侧的电池轮换工位A（30-2）之间设置有第二移动油缸（16）和第二牵引油缸（15），所述新电池囤放工位（30-8）与左侧的电池轮换工位B（30-5）之间设置有第四移动油缸（22）和第四牵引油缸（21），所述电池轮换工位B（30-5）与电池轮换工位A（30-2）之间设置有第三移动油缸（19）和第三牵引油缸（18）；所述每个电池轮换工位的四角处分别设置有托盘固定油缸（8），所述每个托盘固定油缸（8）的上方设置有托盘定位销（9），所述托盘定位销（9）的位置与电池托盘（4）上托盘定位孔（10）的位置相对应。

3.根据权利要求1所述的多功能快速换电车中电池的移动换位系统，其特征在于：所述电池更换工位（30-9）上设置有第一移动油缸（13）、第一牵引油缸（12）、第五移动油缸（25）和第五牵引油缸（24），所述第一移动油缸（13）上设置有第一牵引销（11），在所述第一移动油缸（13）的一侧设置有第一移动轨道（13-1），所述第一牵引油缸（12）通过第一连接块（13-2）与第一移动轨道（13-1）滑动连接在一起；所述第五牵引油缸（24）上设置有第五牵引销（23），在所述第五移动油缸（25）的一侧设置有第五移动轨道（25-1），所述第五牵引油缸（24）通过第五连接块（25-2）与第五移动轨道（25-1）滑动连接在一起。

4.根据权利要求2所述的多功能快速换电车中电池的移动换位系统，其特征在于：所述第二牵引油缸（15）上设置有第二牵引销（14），所述第二移动油缸（16）的一旁设置有第二移动轨道（16-1），在所述第二移动轨道（16）上方设置有第一连接板块（16-2），所述第一连接板块（16-2）的一端与第二移动轨道（16）通过滑块滑动连接在一起，所述第一连接板块（16-2）的另一端套设在所述第二牵引销（14）上。

5.根据权利要求2所述的多功能快速换电车中电池的移动换位系统，其特征在于：所述第四牵引油缸（21）上设置有第四牵引销（20），所述第四移动油缸（22）的一侧设置有第四移动轨道（22-1），在所述第四移动轨道（22-1）的上方设置有第二连接板块（22-2），所述第二连接板块（22-2）的一端与第四移动轨道（22-1）通过滑块滑动连接在一起，第一连接板块（16-2）的另一端套设在所述第四牵引销（20）上。

6.根据权利要求2所述的多功能快速换电车中电池的移动换位系统，其特征在于：所述第三牵引油缸（18）上设置有第三牵引销（17），所述第三移动油缸（19）的一侧设置有第三移动轨道（18-1），所述第三牵引油缸（18）通过第三连接块（18-2）与第三移动轨道（18-1）滑动连接在一起。

7.根据权利要求1所述的多功能快速换电车中电池的移动换位系统，其特征在于：所述滚轮组（7-1）由L型固定板（7-3）和若干个滚轮（7）组成，所述滚轮组（7-1）共有四个，分别设置在电池移动平台（5）的内壁；所述滚轮（7）上方的连接轴穿过L型固定板（7-3）的底边并与L型固定板（7-3）固定在一起，所述L型固定板（7-3）的侧边与所述电池移动平台（5）的内部固定连接在一起。