CN110386010B - 一种基于直接式充电仓的电池周转方法 - Google Patents
一种基于直接式充电仓的电池周转方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN110386010B CN110386010B CN201910565189.1A CN201910565189A CN110386010B CN 110386010 B CN110386010 B CN 110386010B CN 201910565189 A CN201910565189 A CN 201910565189A CN 110386010 B CN110386010 B CN 110386010B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- battery
- charging
- bin
- controller
- stacker crane
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 38
- 230000007306 turnover Effects 0.000 title claims abstract description 27
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims description 21
- 230000002159 abnormal effect Effects 0.000 claims description 17
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 claims description 16
- 238000011084 recovery Methods 0.000 claims description 8
- 238000004064 recycling Methods 0.000 claims description 8
- 230000005611 electricity Effects 0.000 claims description 3
- 238000009434 installation Methods 0.000 claims description 3
- 238000012546 transfer Methods 0.000 claims description 3
- 230000008569 process Effects 0.000 abstract description 14
- 230000002950 deficient Effects 0.000 abstract description 4
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 10
- 239000000463 material Substances 0.000 description 4
- 230000009471 action Effects 0.000 description 2
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 2
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 2
- 125000006850 spacer group Chemical group 0.000 description 2
- 239000000853 adhesive Substances 0.000 description 1
- 230000001070 adhesive effect Effects 0.000 description 1
- 230000000712 assembly Effects 0.000 description 1
- 238000000429 assembly Methods 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 239000012141 concentrate Substances 0.000 description 1
- 230000008878 coupling Effects 0.000 description 1
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 description 1
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 description 1
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 1
- 238000013461 design Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 239000013013 elastic material Substances 0.000 description 1
- 230000005484 gravity Effects 0.000 description 1
- 230000002452 interceptive effect Effects 0.000 description 1
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 description 1
- 229920001296 polysiloxane Polymers 0.000 description 1
- 239000000725 suspension Substances 0.000 description 1
- 238000013519 translation Methods 0.000 description 1
- 230000032258 transport Effects 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
- B60L53/00—Methods of charging batteries, specially adapted for electric vehicles; Charging stations or on-board charging equipment therefor; Exchange of energy storage elements in electric vehicles
- B60L53/10—Methods of charging batteries, specially adapted for electric vehicles; Charging stations or on-board charging equipment therefor; Exchange of energy storage elements in electric vehicles characterised by the energy transfer between the charging station and the vehicle
- B60L53/14—Conductive energy transfer
- B60L53/16—Connectors, e.g. plugs or sockets, specially adapted for charging electric vehicles
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
- B60L53/00—Methods of charging batteries, specially adapted for electric vehicles; Charging stations or on-board charging equipment therefor; Exchange of energy storage elements in electric vehicles
- B60L53/60—Monitoring or controlling charging stations
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
- B60L53/00—Methods of charging batteries, specially adapted for electric vehicles; Charging stations or on-board charging equipment therefor; Exchange of energy storage elements in electric vehicles
- B60L53/80—Exchanging energy storage elements, e.g. removable batteries
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60S—SERVICING, CLEANING, REPAIRING, SUPPORTING, LIFTING, OR MANOEUVRING OF VEHICLES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B60S5/00—Servicing, maintaining, repairing, or refitting of vehicles
- B60S5/06—Supplying batteries to, or removing batteries from, vehicles
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
- Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
- Y02T10/70—Energy storage systems for electromobility, e.g. batteries
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
- Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
- Y02T10/7072—Electromobility specific charging systems or methods for batteries, ultracapacitors, supercapacitors or double-layer capacitors
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T90/00—Enabling technologies or technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02T90/10—Technologies relating to charging of electric vehicles
- Y02T90/12—Electric charging stations
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T90/00—Enabling technologies or technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02T90/10—Technologies relating to charging of electric vehicles
- Y02T90/14—Plug-in electric vehicles
Abstract
本发明公开了一种基于直接式充电仓的电池周转方法，该直接式充电仓包括：第一充电架、第二充电架以及设于第一充电架或第二充电架间旁侧的周转平台，其中，第一充电架及所述第二充电架上均设有至少一个用于供电池充电的电池仓，第一充电架及第二充电架上分别具有上下料仓及浮动定位仓，第一充电架与第二充电架间设有码垛机。根据本发明，在该电池周转方法指引下的充电仓能够在换电过程中及时地将问题电池送出充电仓，同时还能满足在换电过程中对电池的频繁定位需求，提高了充电仓中对电池的对位精度，大大减小了NG状况发生，提高了换电效率。
Description
技术领域
本发明涉及电动汽车领域，特别涉及一种基于直接式充电仓的电池周转方法。
背景技术
满亏电池换电过程是一种电动汽车快速充能的方式，具体而言，是指通过换电设备将电动汽车的亏电电池换下，并即刻换上满电电池，换电站则是实现电动汽车的满亏电池换电的场所。
电动汽车在满亏电池换电过程中，需要将亏电电池从汽车上取下，同时再将满电电池从充电仓中取出更换到汽车上，而换下的电池需要放入充电仓中进行充电以备循环使用。现有的充电仓存在以下几个问题：首先，当出现电池损坏或者NG状况时，需要将问题电池及时从充电仓中送出，防止妨碍其他电池的正常循环流转，现有的充电仓将问题电池送出大多采用流转小车来实现，这不仅占用场地，而且提高了充电仓的成本；其次，电池在电池仓中与充电插头进行对接时花费的时间过多，导致充电效率低下；再次，为了实现对充电接头的快速插拔，相应地需要充电接头在高度方向上具有较大的运动行程，而则就势必牺牲了充电仓中每层充电层的高度空间，从而导致相同高度尺寸下的充电仓具有较少的充电层，大大减小了充电仓容纳电池的能力；最后，在换电过程中，电池频繁地进出充电仓，而现有的充电仓缺少对电池进行快速、精准的定位功能。
有鉴于此，实有必要开发一种基于直接式充电仓的电池周转方法，用以解决上述问题。
发明内容
针对现有技术中存在的不足之处，本发明的目的是提供一种基于直接式充电仓的电池周转方法，在该电池周转方法指引下的充电仓能够在换电过程中及时地将问题电池送出充电仓，同时还能满足在换电过程中对电池的频繁定位需求，提高了充电仓中对电池的对位精度，大大减小了NG状况发生，提高了换电效率。
为了实现根据本发明的上述目的和其他优点，提供了一种基于直接式充电仓的电池周转方法，所述直接式充电仓包括：第一充电架及第二充电架，第一充电架及所述第二充电架上均设有至少一个用于供电池充电的电池仓，第一充电架及第二充电架上分别具有上下料仓及浮动定位仓，第一充电架与第二充电架间设有码垛机，所述电池周转方法包括以下步骤：
步骤S1，从电动汽车上取下的亏电电池被传送至上下料仓中；
步骤S2，码垛机将上下料仓中的亏电电池搬运至浮动定位仓中进行充电前的定位；
步骤S3，码垛机从任一电池仓中取出一块满电电池，并将该满电电池搬运至上下料仓中；
步骤S4，亏电电池在浮动定位仓完成定位后，被码垛机搬运至任意一个空置的电池仓中进行充电，同时，上下料仓中的满电电池则被传送至电动汽车处等待安装；
步骤S5，重复上述步骤S1～步骤S4，即可实现换电站的满亏电池的周转使用。
优选的是，上下料仓中还设有电池状态检测装置及控制器，第一充电架或第二充电架的旁侧设有周转平台，该电池状态检测装置及码垛机均与所述控制器电连接，步骤S1与步骤S2间还包括以下步骤：
步骤P1，当电池状态检测装置检测到当前亏电电池出现异常状况时，该电池状态检测装置发送亏电电池状态异常信号给控制器；
步骤P2，当控制器接收到亏电电池状态异常信号时，发送电池回收指令给码垛机；
步骤P3，当码垛机接收到电池回收指令时，码垛机将上下料仓中的亏电电池搬运至周转平台上等待回收。
优选的是，步骤P1中还包括以下步骤：
步骤P11，当电池状态检测装置检测到当前亏电电池的状态正常时，该电池状态检测装置发送亏电电池状态正常信号给控制器。
优选的是，步骤P2中还包括以下步骤：
步骤P21，当控制器接收到亏电电池状态正常信号时，发送电池充电指令给码垛机。
优选的是，步骤P3中还包括以下步骤：
步骤P31，当码垛机接收到电池充电指令时，码垛机将上下料仓中的亏电电池搬运至浮动定位仓中等待定位。
优选的是，每个所述电池仓中均设有电池充电快速插拔机构，该电池充电快速插拔机构包括：电池有无传感器、充电接头组件及插拔传动组件，其中电池有无传感器及插拔传动组件均与所述控制器电连接，每个电池有无传感器中均预设有独一无二的位置信息，步骤S3包括以下步骤：
步骤S31，电池有无传感器检测其所在电池仓中是否放置有满电电池，若检测结果为有，则电池有无传感器则将此电池仓中放置有满电电池的信号发送给所述控制器；
步骤S32，所述控制器接收到该电池仓中放置有满电电池的信号后，根据该电池有无传感器的位置信息结合所述控制器中预设的电子地图规划出电池取出路径；
步骤S33，所述控制器将电池取出指令及电池取出路径发送给码垛机；
步骤S34，码垛机接收到电池取出指令后，在电池取出路径的指引下找到该电池有无传感器的所在电池仓，进而将该电池仓中的满电电池取出；
步骤S35，码垛机将取出的满电电池搬运至上下料仓中。
优选的是，步骤S35之后还包括以下步骤：
步骤S36，电池状态检测装置开始对上下料仓中的满电电池进行检测，若检测到该满电电池状态正常，则将满电电池状态正常信号反馈给所述控制器，若检测到该满电电池状态异常，则将满电电池状态异常信号反馈给所述控制器；
步骤S37，当所述控制器接收到满电电池状态正常信号时，控制器发送放行指令给码垛机，当所述控制器接收到满电电池状态异常信号时，控制器发送电池回收指令给码垛机；
优选的是，步骤S37之后还包括以下步骤：
步骤S38，当码垛机接收到电池回收指令时，码垛机将上下料仓中的满电电池搬运至周转平台上等待回收。
优选的是，浮动定位仓设有定位传感器，该定位传感器与所述控制器电连接，步骤S4还包括以下步骤：
步骤S41，当定位传感器检测到亏电电池在浮动定位仓完成定位后，发送定位完成信号给所述控制器；
步骤S42，当所述控制器接收到定位完成信号后，发送亏电电池取出指令给码垛机；
步骤S43，码垛机接收到亏电电池取出信号后，前往浮动定位仓所在位置并将定位完成后的亏电电池取出，同时，所述控制器给所有电池有无传感器发送检测各自所在的电池仓是否含有电池的指令，若电池有无传感器所在的电池仓中含有电池，则不发送反馈信息，若任意一个电池仓检测到不含电池，则该电池有无传感器发送电池仓空闲信号给所述控制器；
步骤S44，所述控制器接收到电池仓空闲信号后根据该电池有无传感器的位置信息结合所述控制器中预设的电子地图规划出电池码放路径；
步骤S45，所述控制器将电池码放指令及电池码放路径发送给码垛机；
步骤S46，码垛机接收到电池码放指令后，在电池码放路径的指引下找到该电池有无传感器的所在电池仓，并将码垛机上携带的亏电电池放入该电池仓中进行充电。
本发明与现有技术相比，其有益效果是：在该电池周转方法指引下的充电仓能够在换电过程中及时地将问题电池送出充电仓，同时还能满足在换电过程中对电池的频繁定位需求，提高了充电仓中对电池的对位精度，大大减小了NG状况发生，提高了换电效率。
附图说明
图1为根据本发明一个实施方式提出的直接式充电仓的俯视图；
图2为根据本发明一个实施方式提出的直接式充电仓的正视图；
图3为根据本发明一个实施方式提出的直接式充电仓中电池充电快速插拔机构的三维结构视图；
图4为根据本发明一个实施方式提出的直接式充电仓中电池充电快速插拔机构在另一视角下的三维结构视图；
图5为根据本发明一个实施方式提出的直接式充电仓中第二充电架的三维结构图；
图6为根据本发明一个实施方式提出的直接式充电仓中浮动定位机构的俯视图；
图7为根据本发明一个实施方式提出的直接式充电仓中浮动定位机构的三维结构视图；
图8为根据本发明一个实施方式提出的直接式充电仓中导向定位单元的三维结构视图；
图9为根据本发明一个实施方式提出的直接式充电仓中浮动定位块的三维结构视图；
图10为根据本发明一个实施方式提出的直接式充电仓中浮动定位块隐藏了第二盖板后的三维结构视图；
图11为根据本发明一个实施方式提出的直接式充电仓中浮动定位块的纵向剖视图；
图12为根据本发明一个实施方式提出的直接式充电仓中浮动定位块的爆炸视图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明做进一步的详细说明，本发明的前述和其它目的、特征、方面和优点将变得更加明显，以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。
在附图中，为清晰起见，可对形状和尺寸进行放大，并将在所有图中使用相同的附图标记来指示相同或相似的部件。
在下列描述中，诸如中心、厚度、高度、长度、前部、背部、后部、左边、右边、顶部、底部、上部、下部等用词是相对于各附图中所示的构造进行定义的，特别地，“高度”相当于从顶部到底部的尺寸，“宽度”相当于从左边到右边的尺寸，“深度”相当于从前到后的尺寸，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他的方位用于解释为限制性用语。
涉及附接、联接等的术语(例如，“连接”和“附接”)是指这些结构通过中间结构彼此直接或间接固定或附接的关系、以及可动或刚性附接或关系，除非以其他方式明确地说明。
本发明公开了一种基于直接式充电仓的电池周转方法，结合图1的示出可以看出，所述直接式充电仓200包括：第一充电架210及第二充电架220，第一充电架210及所述第二充电架220上均设有至少一个用于供电池充电的电池仓，第一充电架210及第二充电架220上分别具有上下料仓240及浮动定位仓250，第一充电架210与第二充电架220间设有码垛机300，其特征在于，所述电池周转方法包括以下步骤：
步骤S1，从电动汽车上取下的亏电电池被传送至上下料仓240中；
步骤S2，码垛机300将上下料仓240中的亏电电池搬运至浮动定位仓250中进行充电前的定位；
步骤S3，码垛机300从任一电池仓中取出一块满电电池，并将该满电电池搬运至上下料仓240中；
步骤S4，亏电电池在浮动定位仓250完成定位后，被码垛机300搬运至任意一个空置的电池仓中进行充电，同时，上下料仓240中的满电电池则被传送至电动汽车处等待安装；
步骤S5，重复上述步骤S1～步骤S4，即可实现换电站的满亏电池的周转使用。
进一步地，上下料仓240中还设有电池状态检测装置及控制器，第一充电架210或第二充电架220旁侧设有周转平台260，该电池状态检测装置及码垛机300均与所述控制器电连接，步骤S1与步骤S2间还包括以下步骤：
步骤P1，当电池状态检测装置检测到当前亏电电池出现异常状况时，该电池状态检测装置发送亏电电池状态异常信号给控制器；
步骤P2，当控制器接收到亏电电池状态异常信号时，发送电池回收指令给码垛机300；
步骤P3，当码垛机300接收到电池回收指令时，码垛机300将上下料仓240中的亏电电池搬运至周转平台260上等待回收。
进一步地，步骤P1中还包括以下步骤：
步骤P11，当电池状态检测装置检测到当前亏电电池的状态正常时，该电池状态检测装置发送亏电电池状态正常信号给控制器。
进一步地，步骤P2中还包括以下步骤：
步骤P21，当控制器接收到亏电电池状态正常信号时，发送电池充电指令给码垛机300。
进一步地，步骤P3中还包括以下步骤：
步骤P31，当码垛机300接收到电池充电指令时，码垛机300将上下料仓240中的亏电电池搬运至浮动定位仓250中等待定位。
进一步地，每个所述电池仓中均设有电池充电快速插拔机构500，该电池充电快速插拔机构500包括：电池有无传感器、充电接头组件及插拔传动组件，其中电池有无传感器及插拔传动组件均与所述控制器电连接，每个电池有无传感器中均预设有独一无二的位置信息，步骤S3包括以下步骤：
步骤S31，电池有无传感器检测其所在电池仓中是否放置有满电电池，若检测结果为有，则电池有无传感器则将此电池仓中放置有满电电池的信号发送给所述控制器；
步骤S32，所述控制器接收到该电池仓中放置有满电电池的信号后，根据该电池有无传感器的位置信息结合所述控制器中预设的电子地图规划出电池取出路径；
步骤S33，所述控制器将电池取出指令及电池取出路径发送给码垛机300；
步骤S34，码垛机300接收到电池取出指令后，在电池取出路径的指引下找到该电池有无传感器的所在电池仓，进而将该电池仓中的满电电池取出；
步骤S35，码垛机300将取出的满电电池搬运至上下料仓240中。
进一步地，步骤S35之后还包括以下步骤：
步骤S36，电池状态检测装置开始对上下料仓240中的满电电池进行检测，若检测到该满电电池状态正常，则将满电电池状态正常信号反馈给所述控制器，若检测到该满电电池状态异常，则将满电电池状态异常信号反馈给所述控制器；
步骤S37，当所述控制器接收到满电电池状态正常信号时，控制器发送放行指令给码垛机300，当所述控制器接收到满电电池状态异常信号时，控制器发送电池回收指令给码垛机300；
进一步地，步骤S37之后还包括以下步骤：
步骤S38，当码垛机300接收到电池回收指令时，码垛机300将上下料仓240中的满电电池搬运至周转平台260上等待回收。
进一步地，浮动定位仓250设有定位传感器，该定位传感器与所述控制器电连接，步骤S4还包括以下步骤：
步骤S41，当定位传感器检测到亏电电池在浮动定位仓250完成定位后，发送定位完成信号给所述控制器；
步骤S42，当所述控制器接收到定位完成信号后，发送亏电电池取出指令给码垛机300；
步骤S43，码垛机300接收到亏电电池取出信号后，前往浮动定位仓250所在位置并将定位完成后的亏电电池取出，同时，所述控制器给所有电池有无传感器发送检测各自所在的电池仓是否含有电池的指令，若电池有无传感器所在的电池仓中含有电池，则不发送反馈信息，若任意一个电池仓检测到不含电池，则该电池有无传感器发送电池仓空闲信号给所述控制器；
步骤S44，所述控制器接收到电池仓空闲信号后根据该电池有无传感器的位置信息结合所述控制器中预设的电子地图规划出电池码放路径；
步骤S45，所述控制器将电池码放指令及电池码放路径发送给码垛机300；
步骤S46，码垛机300接收到电池码放指令后，在电池码放路径的指引下找到该电池有无传感器的所在电池仓，并将码垛机300上携带的亏电电池放入该电池仓中进行充电。
根据本发明的一实施方式结合图1和图2的示出，可以看出，直接式充电仓200包括：
第一充电架210；以及
第二充电架220，其与所述第一充电架210相对设置，
其中，所述第一充电架210和/或所述第二充电架220上分别具有至少一个用于供电池充电的电池仓，每个所述电池仓中均设有用于实现电池与电源快速通断电的电池充电快速插拔机构500。
在优选的实施方式中，所述第一充电架210或所述第二充电架220的旁侧，设有周转平台260。当出现电池损坏或者NG状况时，可以将问题电池叠放于周转平台260上，等码垛至一定高度(如3层、5层、8层……)时，可通过叉车一次性转运走，从而防止妨碍其他电池的正常循环流转，采用这种方式，一是降低了设备成本，节省了场地面积，二是能够及时地将问题电池送出充电仓，防止由于问题电池无法及时送出而导致的换电中断。
结合图3及图4的示出可以看出，所述电池充电快速插拔机构500包括：
安装架510，其固定设于所述电池仓中；
充电接头组件，其滑动安装于所述安装架510上；以及
插拔传动组件，其安装于所述安装架510上并且所述插拔传动组件的动力输出端分别与所述安装架510及所述充电接头组件传动连接。从而使得所述充电接头组件能够在所述插拔传动组件的驱动下沿安装架510往复升降。
进一步地，所述插拔传动组件包括：
插拔驱动器543，其尾部转动连接于所述安装架510上；
第一摇杆541，其一端与所述安装架510转动连接；以及
第二摇杆542，其一端与所述充电接头组件转动连接，
其中，所述第一摇杆541与所述第二摇杆542相交并且在两者的相交点处相铰接，所述插拔驱动器543的动力输出端转动连接于所述第一摇杆541与所述第二摇杆542的相交点处。
参照图3，所述安装架510上具有沿竖直方向延伸的导向轨道513，所述充电接头组件滑动安装于所述导向轨道513上。
进一步地，所述第一摇杆541与所述第二摇杆542在所述插拔驱动器543的驱动下在合拢状态及张开状态间往复切换，从而使得所述充电接头组件在所述插拔驱动器543的驱动下沿所述导向轨道513往复升降。
参照图3及图4，所述充电接头组件包括：
接头安装架520，其与导向轨道513滑动连接；
充电接头530，其安装于接头安装架520之上。
进一步地，当所述充电接头组件位于最高处时，第一摇杆541与第二摇杆542呈合拢状态，当所述充电接头组件位于最低处时，第一摇杆541与第二摇杆542呈张开状态。从而使得当所述充电接头组件位于最高处时，充电接头530与充电仓上的电源接头相分离，而第一摇杆541与第二摇杆542呈合拢状态，大大减小了电池充电快速插拔机构500在充电层中占用的高度空间，而当第一摇杆541与第二摇杆542呈张开状态时，所述充电接头组件向下运动的总行程较大，能够满足快速插拔需求。
在优选的实施方式中，第一摇杆541上开始有容纳槽5411，当第一摇杆541与第二摇杆542呈合拢状态时，第二摇杆542能够部分或整体收纳于容纳槽5411中。进一步减小了电池充电快速插拔机构500在充电层中占用的高度空间。
进一步地，容纳槽5411贯穿第一摇杆541的上下表面。
参照图1，安装架510的旁侧固接有相对设置的左立板511及右立板512，左立板511与右立板512平行且间隔设置以形成位于两者之间的容纳空间，第一摇杆541及第二摇杆542设于所述容纳空间之中。
进一步地，插拔驱动器543位于所述容纳空间的旁侧，导向轨道513设于左立板511和/或右立板512的外侧。在优选的实施方式中，左立板511和右立板512的外侧均设有导向轨道513。
参照图1，所述第二充电架220与所述第一充电架210间隔设置以形成位于两者之间的搬运通道。结合图1的示出可以看出，所述搬运通道中设有码垛机300，码垛机300的顶部及底部分别滑动连接有上导向轨道370及下导向轨道380，上导向轨道370及下导向轨道380的延伸方向与所述搬运通道的延伸方向相一致。码垛机往返于第一充电架210、第二充电架220及周转平台260之间，以完成满亏电池的取放及问题电池的集中堆垛作业。
进一步地，所述第一充电架210及所述第二充电架220上分别具有上下料仓240及浮动定位仓250。
结合图1及图2的示出可以看出，所述上下料仓240及所述浮动定位仓250相对设置且处于同一高度位置。
在优选的实施方式中，所述上下料仓240及所述浮动定位仓250分别位于所述第一充电架210及所述第二充电架220的最底层。
采用这种设计，可以使得码垛机300在上下料仓240处取得亏电电池后，不需要额外的平移或升级动作，仅需将该亏电电池从码垛机300的另一侧送出，即可快速、便捷地送入与上下料仓240相对且位于同一高度上的浮动定位仓250中进行定位，待定位完成后即可取出该亏电电池并将该亏电电池送入空置的电池仓中进行充电；亦或，当码垛机300从电池仓中取到满电电池后，可将该满电电池送入浮动定位仓250中进行定位，待定位完成后即可取出该满电电池并将该满电电池送入与浮动定位仓250相对且位于同一高度上的上下料仓240中，从而将满电电池从该二次周转式充电仓200中送出。
结合图1、图5及图6的示出可以看出，所述浮动定位仓250中设有浮动定位机构400，所述浮动定位机构400包括：
至少三个周向布置的浮动定位块410，其固定设于所述浮动定位仓250中；以及
偶数个导向定位单元420，其固定设于所述浮动定位仓250的外周边缘；
其中，两两所述导向定位单元420组成导向组件，每组所述导向组件中的导向定位单元420相对设置。在优选的实施方式中，浮动定位工位250设于最底层所述电池仓处。
在优选的实施方式中，浮动定位块410设有四个，且两两浮动定位块410相对设置，以使得四个浮动定位块410呈矩形分布。
参照图7及图8，导向定位单元420包括：
固定设置的导向驱动器421；
与导向驱动器421的动力输出端传动连接的导向块422，
其中，导向块422在导向驱动器421的驱动下可沿竖直方向选择性升降。
进一步地，导向驱动器421的顶端固接有导向柱423，导向柱423的顶端形成有锥形导向面。在电池送入充电架220上的浮动定位工位250处时，浮动定位块410可以对电池提供X轴、Y轴及Z轴三个方向的浮动支撑力，而导向定位单元420用于对电池进行导向定位，具体地，电池的底部设有与导向柱423相对应的定位孔，电池在自身重力的作用下缓慢下降，在其下降过程中，导向柱423在其顶部锥形导向面的导向左右下被导入至电池底部的定位孔中，进而完成了电池的浮动定位。
参照图7～图10，浮动定位块410包括：
固定设置的底板411；
设于底板411上的至少三个浮动单元413；以及
由浮动单元413所支撑的定位盘414，
其中，底板411的外周固接有裙部412，该裙部412在底板411的外周上结合该底板411并且从该底板411的外周向上延伸，以将浮动单元413及定位盘414均容纳于其中。
参照图8，定位盘414与裙部412之间放射状地连接有至少三根弹性维持件415。通常，定位盘414设于裙部412的中心处，弹性维持件415能够使得定位盘414始终保持在裙部412的中心处。
进一步地，定位盘414的中心处向上凸起形成有定位块4141，弹性维持件415放射状地连接于定位块4141与裙部412之间。
在优选的实施方式中，弹性维持件415设有四根，相邻两根弹性维持件415间的夹角呈90°。采用这种结构，能够使得定位块4141受到的弹性恢复力大小、方向均衡，提高了定位块4141保持中心度的能力。
参照图11及图12，定位盘414的正上方设有第一盖板417，第一盖板417的中心处开始有第一让位通孔4171，当第一盖板417覆盖于定位盘414之上时，定位块4141穿过第一让位通孔4171后向上突出。
进一步地，第一盖板417的正上方设有覆盖于弹性维持件415上的第二盖板416，第二盖板416的中心处开始有第二让位通孔4161，当第二盖板416覆盖于弹性维持件415之上时，定位块4141穿过第二让位通孔4161后向上突出。
参照图9～图12，第一盖板417与第二盖板416间支撑有至少三根支撑块419，从而使得第一盖板417与第二盖板416间形成有用于容纳弹性维持件415的容纳空间。
进一步地，定位块4141上固定连接有垫块418，垫块418突出于第二盖板416的顶面。在优选的实施方式中，垫块418由硅胶或橡胶等一些具有一定附着力的弹性材料制成。
结合图1及图2的示出可以看出，本案所述的二次周转式充电仓200还可以包括控制器，所述周转平台260设于所述搬运通道的旁侧，所述搬运通道中设有用于取放电池的码垛机300，每个所述电池仓均设有用于检测此电池仓中有无电池的电池传感器，所述电池传感器及码垛机300与所述控制器电连接。在本案中，二次周转式充电仓200的优势在于，可集中又独立地对每个电池仓中的电池进行充电，同时又可以通过所述电池传感器时时监控每个电池仓内的电池在充电过程中的充电状态，并将该充电状态转化成电信号发送至所述控制器，从而能够保证每个所述电池仓中的电池在充电完成时及时断电及在充电过程中出现故障时及时发现，进而通知码垛机300及时地将该问题电池从该电池仓中取出，集中堆垛于周转平台260上，保证了电池在充电过程中的稳定性与安全性，防止由于问题电池导致充电过程的中止。
本案还提供一种换电站，其包含有前述任一项或多项实施方式的直接式充电仓，其因此带有的技术特征以及具有的技术效果相应于前面的描述，故此不再赘述。
应当理解的是，在本文中所使用的技术术语“电池”包括但不限于用于为车辆提供动力的电池、电池组、电池包等。前文中所提及的“车辆”或“汽车”包括纯电动汽车、混合动力汽车等各类新能源汽车。
这里说明的设备数量和处理规模是用来简化本发明的说明的。对本发明的应用、修改和变化对本领域的技术人员来说是显而易见的。
尽管本发明的实施方案已公开如上，但其并不仅限于说明书和实施方式中所列运用，它完全可以被适用于各种适合本发明的领域，对于熟悉本领域的人员而言，可容易地实现另外的修改，因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下，本发明并不限于特定的细节和这里示出与描述的图例。
Claims (8)
1.一种基于直接式充电仓的电池周转方法，所述直接式充电仓包括：第一充电架(210)及第二充电架(220)，第一充电架(210)及所述第二充电架(220)上均设有至少一个用于供电池充电的电池仓，第一充电架(210)上具有上下料仓(240)，第二充电架(220)具有浮动定位仓(250)，第一充电架(210)与第二充电架(220)间设有码垛机(300)，上下料仓(240)中还设有电池状态检测装置及控制器，第一充电架(210)或第二充电架(220)的旁侧设有周转平台(260)，该电池状态检测装置及码垛机(300)均与所述控制器电连接，每个所述电池仓中均设有电池充电快速插拔机构(500)，该电池充电快速插拔机构(500)包括：电池有无传感器、充电接头组件及插拔传动组件，其中，电池有无传感器及插拔传动组件均与所述控制器电连接，每个电池有无传感器中均预设有独一无二的位置信息，其特征在于，所述电池周转方法包括以下步骤：
步骤S1，从电动汽车上取下的亏电电池被传送至上下料仓(240)中；
步骤S2，码垛机(300)将上下料仓(240)中的亏电电池搬运至浮动定位仓(250)中进行充电前的定位；
步骤S3，码垛机(300)从任一电池仓中取出一块满电电池，并将该满电电池搬运至上下料仓(240)中；
步骤S4，亏电电池在浮动定位仓(250)完成定位后，被码垛机(300)搬运至任意一个空置的电池仓中进行充电，同时，上下料仓(240)中的满电电池则被传送至电动汽车处等待安装；
步骤S5，重复上述步骤S1～步骤S4，即可实现换电站满亏电池的周转使用；
其中，步骤S3包括以下步骤：
步骤S31，电池有无传感器检测其所在电池仓中是否放置有满电电池，若检测结果为有，则电池有无传感器则将此电池仓中放置有满电电池的信号发送给所述控制器；
步骤S32，所述控制器接收到该电池仓中放置有满电电池的信号后，根据该电池有无传感器的位置信息结合所述控制器中预设的电子地图规划出电池取出路径；
步骤S33，所述控制器将电池取出指令及电池取出路径发送给码垛机(300)；
步骤S34，码垛机(300)接收到电池取出指令后，在电池取出路径的指引下找到该电池有无传感器的所在电池仓，进而将该电池仓中的满电电池取出；
步骤S35，码垛机(300)将取出的满电电池搬运至上下料仓(240)中。
2.如权利要求1所述的基于直接式充电仓的电池周转方法，其特征在于，步骤S1与步骤S2间还包括以下步骤：
步骤P1，当电池状态检测装置检测到当前亏电电池出现异常状况时，该电池状态检测装置发送亏电电池状态异常信号给控制器；
步骤P2，当控制器接收到亏电电池状态异常信号时，发送电池回收指令给码垛机(300)；
步骤P3，当码垛机(300)接收到电池回收指令时，码垛机(300)将上下料仓(240)中的亏电电池搬运至周转平台(260)上等待回收。
3.如权利要求2所述的基于直接式充电仓的电池周转方法，其特征在于，步骤P1中还包括以下步骤：
步骤P11，当电池状态检测装置检测到当前亏电电池的状态正常时，该电池状态检测装置发送亏电电池状态正常信号给控制器。
4.如权利要求3所述的基于直接式充电仓的电池周转方法，其特征在于，步骤P2中还包括以下步骤：
步骤P21，当控制器接收到亏电电池状态正常信号时，发送电池充电指令给码垛机(300)。
5.如权利要求4所述的基于直接式充电仓的电池周转方法，其特征在于，步骤P3中还包括以下步骤：
步骤P31，当码垛机(300)接收到电池充电指令时，码垛机(300)将上下料仓(240)中的亏电电池搬运至浮动定位仓(250)中等待定位。
6.如权利要求1所述的基于直接式充电仓的电池周转方法，其特征在于，步骤S35之后还包括以下步骤：
步骤S36，电池状态检测装置开始对上下料仓(240)中的满电电池进行检测，若检测到该满电电池状态正常，则将满电电池状态正常信号反馈给所述控制器，若检测到该满电电池状态异常，则将满电电池状态异常信号反馈给所述控制器；
步骤S37，当所述控制器接收到满电电池状态正常信号时，控制器发送放行指令给码垛机(300)，当所述控制器接收到满电电池状态异常信号时，控制器发送电池回收指令给码垛机(300)。
7.如权利要求6所述的基于直接式充电仓的电池周转方法，其特征在于，步骤S37之后还包括以下步骤：
步骤S38，当码垛机(300)接收到电池回收指令时，码垛机(300)将上下料仓(240)中的满电电池搬运至周转平台(260)上等待回收。
8.如权利要求1所述的基于直接式充电仓的电池周转方法，其特征在于，浮动定位仓(250)设有定位传感器，该定位传感器与所述控制器电连接，步骤S4还包括以下步骤：
步骤S41，当定位传感器检测到亏电电池在浮动定位仓(250)完成定位后，发送定位完成信号给所述控制器；
步骤S42，当所述控制器接收到定位完成信号后，发送亏电电池取出指令给码垛机(300)；
步骤S43，码垛机(300)接收到亏电电池取出信号后，前往浮动定位仓(250)所在位置并将定位完成后的亏电电池取出，同时，所述控制器给所有电池有无传感器发送检测各自所在的电池仓是否含有电池的指令，若电池有无传感器所在的电池仓中含有电池，则不发送反馈信息，若任意一个电池仓检测到不含电池，则该电池有无传感器发送电池仓空闲信号给所述控制器；
步骤S44，所述控制器接收到电池仓空闲信号后根据该电池有无传感器的位置信息结合所述控制器中预设的电子地图规划出电池码放路径；
步骤S45，所述控制器将电池码放指令及电池码放路径发送给码垛机(300)；
步骤S46，码垛机(300)接收到电池码放指令后，在电池码放路径的指引下找到该电池有无传感器的所在电池仓，并将码垛机(300)上携带的亏电电池放入该电池仓中进行充电。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201910565189.1A CN110386010B (zh) | 2019-06-27 | 2019-06-27 | 一种基于直接式充电仓的电池周转方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201910565189.1A CN110386010B (zh) | 2019-06-27 | 2019-06-27 | 一种基于直接式充电仓的电池周转方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN110386010A CN110386010A (zh) | 2019-10-29 |
| CN110386010B true CN110386010B (zh) | 2021-02-26 |
Family
ID=68285818
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201910565189.1A Active CN110386010B (zh) | 2019-06-27 | 2019-06-27 | 一种基于直接式充电仓的电池周转方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN110386010B (zh) |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110626192A (zh) * | 2019-11-01 | 2019-12-31 | 洛阳正丰机械有限公司 | 一种智能电动汽车快换电池更换及充电系统 |
| CN114872580A (zh) * | 2020-04-03 | 2022-08-09 | 奥动新能源汽车科技有限公司 | 换电方法 |
| CN111873847B (zh) * | 2020-07-17 | 2023-01-17 | 蓝谷智慧(北京)能源科技有限公司 | 电池转换组件、更换动力电池的方法以及换电站 |
| CN111890967A (zh) * | 2020-07-17 | 2020-11-06 | 蓝谷智慧(北京)能源科技有限公司 | 电池周转装置、换电站以及电池周转方法 |
| CN115837858A (zh) * | 2021-12-02 | 2023-03-24 | 奥动新能源汽车科技有限公司 | 连接器防退组件、连接装置、电池架以及换电站或储能站 |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US9187004B1 (en) * | 2015-04-03 | 2015-11-17 | Harold William Davis | Electric vehicle carousel battery exchange/charging system |
| CN108909514A (zh) * | 2018-07-27 | 2018-11-30 | 杭州蓝芯科技有限公司 | 基于自动电池更换的多agv电量管理系统及方法 |
Family Cites Families (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102267437B (zh) * | 2011-04-28 | 2013-04-03 | 北京邮电大学 | 电动汽车电池箱的快速换电站及其电池箱更换方法 |
| TW201718295A (zh) * | 2015-11-30 | 2017-06-01 | 鴻海精密工業股份有限公司 | 電動車電池更換系統及其使用方法 |
| CN105667465B (zh) * | 2016-04-05 | 2018-05-15 | 广州道动新能源有限公司 | 一种弹夹式换电池系统 |
| CN107623150A (zh) * | 2017-09-23 | 2018-01-23 | 江苏金坛长荡湖新能源科技有限公司 | 一种新能源电动汽车的充电方法及系统 |
| CN109501748B (zh) * | 2017-11-03 | 2023-03-21 | 蔚来(安徽)控股有限公司 | 快速换电系统、车载电池周转方法和车载电池操作平台 |
| CN107840061A (zh) * | 2017-11-28 | 2018-03-27 | 力帆实业(集团)股份有限公司 | 电动汽车用电池客栈换电输送装置 |
-
2019
- 2019-06-27 CN CN201910565189.1A patent/CN110386010B/zh active Active
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US9187004B1 (en) * | 2015-04-03 | 2015-11-17 | Harold William Davis | Electric vehicle carousel battery exchange/charging system |
| CN108909514A (zh) * | 2018-07-27 | 2018-11-30 | 杭州蓝芯科技有限公司 | 基于自动电池更换的多agv电量管理系统及方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN110386010A (zh) | 2019-10-29 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN110386010B (zh) | 一种基于直接式充电仓的电池周转方法 | |
| CN106043247B (zh) | 模块化可扩充的换电站设备和充电架 | |
| CN110386023B (zh) | 一种基于电池自检式充电仓的电池周转方法 | |
| CN105162220B (zh) | 自动化集装箱码头全电动无人自动导航载运车自动充电装置及充电方法 | |
| CN108131028A (zh) | 集装箱换电站 | |
| US20100181129A1 (en) | Swappable modulated battery packs system for electrically driven vehicle | |
| KR102175691B1 (ko) | 배터리팩의 배터리셀 등급 판정장치 | |
| CN113650999B (zh) | 搬运机器人换电方法 | |
| CN104590218A (zh) | 一种电动车能源补给系统 | |
| KR20200099434A (ko) | 2차 전지용 전극 생산 시스템의 스태킹 장치 | |
| CN203623633U (zh) | 一种预装式乘用车换电站 | |
| CN110667527A (zh) | 一种汽车电池的更换设备 | |
| CN211139281U (zh) | 一种快速插拔式充电仓及换电站 | |
| KR102178185B1 (ko) | 2차 전지용 전극 생산 시스템의 스태킹 장치 및 2차 전지용 전극 생산 시스템의 스태킹 방법 | |
| CN210707336U (zh) | 一种二次周转式充电仓及换电站 | |
| CN110316162A (zh) | 一种快速插拔式充电仓及换电站 | |
| CN110316163B (zh) | 一种二次周转式充电仓及换电站 | |
| CN112406617A (zh) | 换电系统及换电方法 | |
| JPH11146506A (ja) | 車両用バッテリーの交換設備 | |
| CN113386616B (zh) | 多用途换电系统 | |
| CN212709044U (zh) | 搬运设备、电池供应站以及仓储供电系统 | |
| CN211335928U (zh) | 一种汽车电池的更换设备 | |
| US20220162000A1 (en) | Lifting frame with wireless communication | |
| CN211942990U (zh) | 一种可移动电动汽车电池充电架 | |
| CN111731733B (zh) | 料仓用定位装置、可追溯有源花篮料仓及料仓输送系统 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |