CN110143189B - 快速换电车中电池的拆卸与装配系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种快速换电车中电池的拆卸与装配系统，包括车身、举升平台、定位套和电池，在举升平台上设置有万向球底座，在万向球底座上设置有万向球，在万向球的上方设置有电池托盘；在举升平台的底部焊接有举升机边板，在每个举升机边板的中间位置设置有顶出机构；在每个举升机边板的下方设置有L型举升机固定板，在四个举升机边板与八个L型举升机固定板的内壁之间设置有举升机构，在车身上设置有快换机构。本发明通过电池托盘上的车辆定位销进入车身内定位套中，完成第一次定位；通过车身内需换电池上的定位导套套入车身上定位柱中，完成第二次定位；通过快换机构的解锁和锁止操作完成电池的拆卸和装配，定位精准，更换速度快，操作简单。

Description

快速换电车中电池的拆卸与装配系统

技术领域：

本发明涉及一种电气车在更换电池时的举升、定位、拆卸、装配设备，特别涉及一种快速换电车中电池的拆卸与装配系统。

背景技术：

近些年来，电动汽车市场呈现爆发式增长，越来越多的传统汽车厂商加入到电动汽车阵营。随着排放法规进一步加严，电动汽车替代传统燃油汽车已成为必然。现有的换电机构在对车辆电池进行换电时候，需使用红外线、传感器作为辅助，机构复杂，使用率低。

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，提供一种快速换电车中电池的拆卸与装配设备，该装备可快速、准确的完成电池的定位、举升、旧电池拆卸、新电池装配动作。

本发明为解决现有技术问题所采取的技术方案是：

一种快速换电车中电池的拆卸与装配系统，包括车身、举升平台、定位套和电池，所述举升平台上设置有万向球底座，在所述万向球底座上设置有万向球，所述万向球的上方设置有电池托盘，所述电池托盘的两个对边上分别设置有车辆定位销，在所述电池托盘每个边的中间部位设置有顶杆孔洞，在所述顶杆孔洞的一侧设置有托盘定位销；所述电池的两个对边上设置有电池定位套，在所述电池的每个侧面分别设置有电池吊耳，在所述电池吊耳上设置有电池定位孔；所述举升平台底部的四个边上分别焊接有举升机边板，所述每个举升机边板的中间位置设置有顶出机构；所述每个举升机边板的下方设置有L型举升机固定板，所述的L型举升机固定板共有八个，且L型举升机固定板与设置在L型举升机固定板上方的举升机边板之间不固定，在所述四个举升机边板与八个L型举升机固定板的内壁之间设置有举升机构；所述车身上设置有快换机构。

所述顶出机构由顶出油缸、顶杆导块、顶出轨道和顶杆组成，所述顶出油缸固定在举升机边板的中间部位，在所述顶出油缸的上方设置有顶杆导轨和顶杆，所述顶杆导轨的中下部与举升机边板固定在一起，在所述顶杆导轨上设置有顶杆导块，所述顶杆导块与顶杆固定连接在一起，所述顶杆的位置与设置在电池托盘上的顶杆孔洞的位置相对应。

所述举升机构由举升油缸、举升交叉臂、第一导杆、第二导杆、第一导套和第二导套组成，所述举升油缸有两个，所述举升油缸的一端通过第二举升机固定板与L型举升机固定板的内壁固定在一起，所述举升油缸的另一端与第一连接板固定在一起，在所述两个举升油缸的外侧分别设置有第一导杆，在所述两个第一导杆的外部分别套置有第一导套，所述第一连接板的两端分别与设置在两个第一导杆上的第一导套固定连接在一起；所述举升交叉臂为两个，分别设置在所述两个第一导杆的外侧，在所述两个交叉臂的外侧分别设置有第二导杆；所述每个举升交叉臂分别由第一连杆和第二连杆组成，所述第一连杆与第二连杆通过导杆连接销铰接在一起，所述第一连杆的一端通过第二旋转轴与第一连接板的端部连接在一起，所述第一连杆的另一端通过第一旋转轴与第二连接板连接在一起，所述第二连接板焊接在L型举升机固定板的内壁；所述第二连杆的一端通过第四旋转轴与第一固定板连接在一起，所述第一固定板焊接在所述举升机固定板的内壁；所述第二连杆的另一端通过第三旋转轴与第二导套连接在一起；所述第二导套套设在第二导杆的外部，所述第二导杆为两个，所述第二导杆的两端分别与对应的两个L型举升机固定板的内壁固定连接在一起。

所述快换机构由L型转杆、第一转杆连接段、连接长杆、第二转杆连接端、连接块、圆柱卡棒、第一连接固定板、第二连接固定板和第三连接固定板组成，所述第一连接固定板、第二连接固定板、第三连接固定板分别与车身固定连接在一起，在所述第一连接固定板、第二连接固定板和第三连接固定板的中间部位分别设置有孔洞，所述孔洞的直径与圆柱卡棒的直径相同，所述圆柱卡棒穿插在所述第一连接固定板、第二连接固定板和第三连接固定板的三个孔洞中，所述第一连接固定板和第二连接固定板之间的圆柱卡棒的外部设置有复位弹簧；所述L型转杆的一端与第一转杆连接段转动连接在一起，所述连接长杆的一端与第一转杆连接段连接在一起，所述连接长杆的另一端与第二转杆连接端连接在一起，所述圆柱卡棒与第二转杆连接端通过连接块固定连接在一起。

所述设置在电池托盘上的托盘定位销的位置与设置在电池吊耳上的电池定位孔的位置相对应。

所述设置在电池侧面的电池吊耳的上方设置有快换机构，所述快换机构与车身固定在一起；所述设置在电池上定位套的位置与设置在车身内定位柱的位置相对应。

本发明的积极有益效果是：

1、本发明在举升平台下方设置举升机构，通过举升油缸工作，使两个举升交叉臂上升，托举着举升平台上升；当举升平台及万向球上方的电池托盘上升到一定高度时，通过定位销插入对应车身内的定位套中，完成第一次的定位；同时，举升平台及万向球上方的电池托盘继续上升，需换下的电池上的定位套套入车身内的定位柱，完成第二次定位；通过两次定位，能够快速准确的对待换电池进行定位，为下一步电池的拆卸做基础。

2、本发明通过在举升平台的四周设置有顶出机构，通过顶出油缸的工作，顶杆通过顶杆导块在顶出导轨上向上运动，通过快换结构解锁，需换下的电池与快换机构快速脱离，完成旧电池的拆卸；举升机构复位，电池托盘下降，将旧电池拿走，换上新的电池放置在电池托盘中，通过举升机构使电池托盘上升，电池托盘在上升的过程中，通过定位销与车身内的定位套完成第一次定位；通过需要装配电池上的定位套套入车身内的定位柱，完成第二次定位；电池托盘上升到所需高度，顶出机构工作，顶杆向上运动，将快换机构解锁，电池托盘继续上升，顶杆向下运动，快换机构机构恢复锁止状态，电池装配完毕。

3、本发明能在短时间内快速完成电池的定位、举升、旧电池拆卸、新电池装配操作，定位精准，更换速度快，且结构简单，占地面积小，使用方便，操作简单，易于推广。

附图说明：

图1为本发明的结构示意图；

图2为图1底部的结构示意图；

图3为顶出机构与快换机构的使用状态图；

图4为电池与车身本体之间的连接构造图；

图5为举升机构的结构示意图1；

图6为举升机构的结构示意图2。

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：

一种快速换电车中电池的拆卸与装配系统，包括车身14、举升平台7、定位套16和电池4，在举升平台7上设置有万向球底座8-1，在万向球底座8-1上设置有万向球8，在万向球8的上方设置有电池托盘3，在电池托盘3的两个对边上分别设置有车辆定位销15，在电池托盘3每个边的中间部位设置有顶杆孔洞20，在顶杆孔洞20的一侧设置有托盘定位销6；在电池4的两个对边上设置有电池定位套17，在电池4的每个侧面分别设置有电池吊耳19，在电池吊耳19上设置有电池定位孔5；在举升平台7底部的四个边上分别焊接有举升机边板1，在每个举升机边板1的中间位置设置有顶出机构；在每个举升机边板1的下方设置有L型举升机固定板7-11，L型举升机固定板7-11共有八个，且L型举升机固定板7-11与设置在L型举升机固定板7-11上方的举升机边板1之间不固定，在四个举升机边板1与八个L型举升机固定板7-11的内壁之间设置有举升机构；在车身14上设置有快换机构13；顶出机构由顶出油缸9、顶杆导块10、顶出轨道11和顶杆12组成，顶出油缸9固定在举升机边板1的中间部位，在顶出油缸9的上方设置有顶杆导轨11和顶杆12，在顶杆导轨11的中下部与举升机边板1固定在一起，在顶杆导轨11上设置有顶杆导块10，顶杆导块10与顶杆12固定连接在一起，顶杆12的位置与设置在电池托盘3上的顶杆孔洞20的位置相对应；举升机构由举升油缸2、举升交叉臂、第一导杆7-4、第二导杆7-14、第一导套7-3和第二导套7-13组成，举升油缸2有两个，举升油缸2的一端通过第二举升机固定板7-15与L型举升机固定板7-11的内壁固定在一起，举升油缸2的另一端与第一连接板7-2固定在一起，在两个举升油缸2的外侧分别设置有第一导杆7-4，在两个第一导杆7-4的外部分别套置有第一导套7-3，第一连接板7-2的两端分别与设置在两个第一导杆7-4上的第一导套7-3固定连接在一起；举升交叉臂为两个，分别设置在两个第一导杆7-4的外侧，在两个交叉臂的外侧分别设置有第二导杆7-14；每个举升交叉臂分别由第一连杆7-6和第二连杆7-8组成，第一连杆7-6与第二连杆7-8通过导杆连接销7-9铰接在一起，第一连杆7-6的一端通过第二旋转轴7-5与第一连接板7-2的端部连接在一起，第一连杆7-6的另一端通过第一旋转轴7-7与第二连接板7-18连接在一起，第二连接板7-18焊接在L型举升机固定板7-11的内壁；第二连杆7-8的一端通过第四旋转轴7-10与第一固定板7-17连接在一起，第一固定板7-17焊接在举升机固定板11的内壁；第二连杆7-8的另一端通过第三旋转轴7-12与第二导套7-13连接在一起；第二导套7-13套设在第二导杆7-14的外部，第二导杆7-13为两个，第二导杆7-13的两端分别与对应的两个L型举升机固定板7-11的内壁固定连接在一起；快换机构13由L型转杆13-1、第一转杆连接段13-2、连接长杆13-4、第二转杆连接端13-10、连接块13-3、圆柱卡棒13-5、第一连接固定板13-6、第二连接固定板13-7和第三连接固定板13-8组成，第一连接固定板13-6、第二连接固定板13-7、第三连接固定板13-8分别与车身14固定连接在一起，在第一连接固定板13-6、第二连接固定板13-7和第三连接固定板13-8的中间部位分别设置有孔洞，孔洞的直径与圆柱卡棒13-5的直径相同，圆柱卡棒13-5穿插在第一连接固定板13-6、第二连接固定板13-7和第三连接固定板13-8的三个孔洞中，在第一连接固定板13-6和第二连接固定板13-7之间的圆柱卡棒13-5的外部设置有复位弹簧13-9；L型转杆13-1的一端与第一转杆连接段13-2转动连接在一起，连接长杆13-4的一端与第一转杆连接段13-2连接在一起，连接长杆13-4的另一端与第二转杆连接端13-10连接在一起，圆柱卡棒13-5与第二转杆连接端13-10通过连接块13-3固定连接在一起；其中：设置在电池托盘3上的托盘定位销6的位置与设置在电池吊耳19上的电池定位孔5的位置相对应；设置在电池4侧面的电池吊耳19的上方设置有快换机构13，快换机构13与车身14固定在一起；设置在电池4上定位套7的位置与设置在车身14内定位柱18的位置相对应。

工作原理：

换电前：车辆在还没有拆卸电池之前，固定在车身与电池通过快换机构和吊耳连接在一起，吊耳上的孔洞穿在对应的第二连接固定板和第三连接固定内的圆柱卡棒上，即快换机构车身中固定电池的机构。

a、本发明设置在需要更换电池的车辆的正下方，举升油缸1开始工作，使举升交叉臂上升，托举举升平台上升，举升平台上部为万向球底座，在万向球底座上设置有万向球；当电池托盘上升到一定高度时，定位销进入车身内的定位套中，完成第一次定位；电池托盘继续上升，需换下的电池上的定位套到套入车身内的定位柱内，完成第二次定位；（上述中：车辆定位销的高度＞定位导套的高度＞电池定位销的高度）

b、电池托盘上升至托举到需换下的电池位置时，四个顶出油缸将顶杆导块顶出，四个顶杆分别固定在四个顶杆导块上，沿着四个顶杆导轨向上运动，顶杆向上运动穿过设置在电池托盘上的顶杆孔洞，直至顶杆顶着L型转杆向上运行，因为L型转杆与第一转杆连接杆转动连接在一起，所以此时L型转杆会向上转动，整体呈正“L”状，此时圆柱卡棒与连接长杆也会跟着向内侧（即顶杆处）靠近，快换机构解锁，圆柱卡棒从第二连接固定板、第三连接固定板上的孔洞脱离，固定在旧电池上的吊耳从圆柱卡棒上脱落至电池托盘上，电池拆卸完成；

c、电池托盘托举着换下来的旧电池下降到一定高度，将旧电池拿下，换一个新电池在电池托盘上，同时顶杆向下运动，快换机构在复位弹簧的作用下快速恢复锁止，即圆柱卡棒重新插入第二连接固定板和第三连接固定板上的孔洞处；

d、举升油缸开始工作，使举升交叉臂上升，托举着举升平台上升，当电池托盘上升到一定的高度，定位销进入车身内的定位套中，完成第一次定位；电池托盘继续上升，需装配的电池上的定位导套套入车身内的定位柱内，完成第二次定位；电池托盘上升至设定高度，顶杆向上运动，将快换机构解锁，此时电池托盘继续上升，托举着电池到一定高度，电池上的吊耳升至第二连接固定板和第三连接固定板之间，第二顶杆向下运动，快换机构恢复锁止状态，即圆柱卡棒插入第二连接固定板上的孔洞、电池吊耳上的孔洞和第三连接固定板上的孔洞处，新电池安装完毕。

举升机构的工作原理：举升油缸工作，使第一导套在第一导杆上向内侧移动，第一连杆竖通过第二旋转轴与第一连接板的一端连接在一起，第一连杆中部的连杆连接销带动第二连杆竖起，第一连杆另一端通过第一旋转轴将举升机边板顶起；同时第二连接杆的另一端连接的导套被带动，第二导杆向内侧滑动，使举升机边板向上升起，即举升平台上升。

本发明通过举升机构将举升平台及电池托盘上升到所需高度，在电池托盘上升的过程中，通过电池托盘上的车辆定位销进入车身内定位套中，完成电池托盘与车身的定位，即第一次定位；电池托盘继续上升，通过车身内需换电池上的定位导套套入车身上定位柱中，完成电池和车身的定位，即第二次定位；通过顶出机构的顶杆上升和下降，对快换机构进行解锁和锁止操作，来完成旧电池的拆卸和新电池的装配，定位精准，更换速度快，且结构简单，占地面积小，使用方便，操作简单。

Claims (4)

1.一种快速换电车中电池的拆卸与装配系统，包括车身（14）、举升平台（7）、定位套（16）和电池（4），其特征在于：所述举升平台（7）上设置有万向球底座（8-1），在所述万向球底座（8-1）上设置有万向球（8），所述万向球（8）的上方设置有电池托盘（3），所述电池托盘（3）的两个对边上分别设置有车辆定位销（15），在所述电池托盘（3）每个边的中间部位设置有顶杆孔洞（20），在所述顶杆孔洞（20）的一侧设置有托盘定位销（6）；所述电池（4）的两个对边上设置有电池定位套（17），在所述电池（4）的每个侧面分别设置有电池吊耳（19），在所述电池吊耳（19）上设置有电池定位孔（5）；所述举升平台（7）底部的四个边上分别焊接有举升机边板（1），每个所述举升机边板（1）的中间位置设置有顶出机构；每个所述举升机边板（1）的下方设置有L型举升机固定板（7-11），所述L型举升机固定板（7-11）共有八个，且所述L型举升机固定板（7-11）与设置在L型举升机固定板（7-11）上方的举升机边板（1）之间不固定，在四个所述举升机边板（1）与八个L型举升机固定板（7-11）的内壁之间设置有举升机构；所述车身（14）上设置有快换机构（13）；所述顶出机构由顶出油缸（9）、顶杆导块（10）、顶出轨道（11）和顶杆（12）组成，所述顶出油缸（9）固定在举升机边板（1）的中间部位，在所述顶出油缸（9）的上方设置有顶杆导轨（11）和顶杆（12），所述顶杆导轨（11）的中下部与举升机边板（1）固定在一起，在所述顶杆导轨（11）上设置有顶杆导块（10），所述顶杆导块（10）与顶杆（12）固定连接在一起，所述顶杆（12）的位置与设置在电池托盘（3）上的顶杆孔洞（20）的位置相对应；所述快换机构（13）由L型转杆（13-1）、第一转杆连接段（13-2）、连接长杆（13-4）、第二转杆连接端（13-10）、连接块（13-3）、圆柱卡棒（13-5）、第一连接固定板（13-6）、第二连接固定板（13-7）和第三连接固定板（13-8）组成，所述第一连接固定板（13-6）、第二连接固定板（13-7）、第三连接固定板（13-8）分别与车身（14）固定连接在一起，在所述第一连接固定板（13-6）、第二连接固定板（13-7）和第三连接固定板（13-8）的中间部位分别设置有孔洞，所述孔洞的直径与圆柱卡棒（13-5）的直径相同，所述圆柱卡棒（13-5）穿插在所述第一连接固定板（13-6）、第二连接固定板（13-7）和第三连接固定板（13-8）的三个孔洞中，所述第一连接固定板（13-6）和第二连接固定板（13-7）之间的圆柱卡棒（13-5）的外部设置有复位弹簧（13-9）；所述L型转杆（13-1）的一端与第一转杆连接段（13-2）转动连接在一起，所述连接长杆（13-4）的一端与第一转杆连接段（13-2）连接在一起，所述连接长杆（13-4）的另一端与第二转杆连接端（13-10）连接在一起，所述圆柱卡棒（13-5）与第二转杆连接端（13-10）通过连接块（13-3）固定连接在一起。

2.根据权利要求1所述的快速换电车中电池的拆卸与装配系统，其特征在于：所述举升机构由举升油缸（2）、举升交叉臂、第一导杆（7-4）、第二导杆（7-14）、第一导套（7-3）和第二导套（7-13）组成，所述举升油缸（2）有两个，所述举升油缸（2）的一端通过第二举升机固定板（7-15）与L型举升机固定板（7-11）的内壁固定在一起，所述举升油缸（2）的另一端与第一连接板（7-2）固定在一起，在两个所述举升油缸（2）的外侧分别设置有第一导杆（7-4），在两个所述第一导杆（7-4）的外部套设第一导套（7-3），所述第一连接板（7-2）的两端与设置在两个第一导杆（7-4）上的第一导套（7-3）固定连接在一起；所述举升交叉臂为两个，分别设置在两个所述第一导杆（7-4）的外侧，在两个所述交叉臂的外侧分别设置有第二导杆（7-14）；每个所述举升交叉臂分别由第一连杆（7-6）和第二连杆（7-8）组成，所述第一连杆（7-6）与第二连杆（7-8）通过导杆连接销（7-9）铰接在一起，所述第一连杆（7-6）的一端通过第二旋转轴（7-5）与第一连接板（7-2）的端部连接在一起，所述第一连杆（7-6）的另一端通过第一旋转轴（7-7）与第二连接板（7-18）连接在一起，所述第二连接板（7-18）焊接在L型举升机固定板（7-11）的内壁；所述第二连杆（7-8）的一端通过第四旋转轴（7-10）与第一固定板（7-17）连接在一起，所述第一固定板（7-17）焊接在所述举升机固定板（11）的内壁；所述第二连杆（7-8）的另一端通过第三旋转轴（7-12）与第二导套（7-13）连接在一起；所述第二导套（7-13）套设在第二导杆（7-14）的外部，所述第二导杆（7-13）为两个，所述第二导杆（7-13）的两端分别与对应的两个L型举升机固定板（7-11）的内壁固定连接在一起。

3.根据权利要求1所述的快速换电车中电池的拆卸与装配系统，其特征在于：设置在所述电池托盘（3）上的托盘定位销（6）的位置与设置在电池吊耳（19）一旁的电池定位孔（5）的位置相对应。

4.根据权利要求1所述的快速换电车中电池的拆卸与装配系统，其特征在于：设置在所述电池（4）侧面的电池吊耳（19）的上方设置有快换机构（13），所述快换机构（13）与车身（14）固定在一起；设置在所述电池（4）上定位套（7）的位置与设置在车身（14）内定位柱（18）的位置相对应。

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