CN110395228A - 一种重型卡车电池更换站 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及新能源汽车技术领域，尤其是一种重型卡车电池更换站，包括集装箱组合体、地面导向机构、智能起重机、吊具和电池组；集装箱组合体包括第一集装箱、第二集装箱，第二集装箱上贯穿设有用于车体通过的通道，地面导向机构设置在通道内；车体上设有电池组；第一集装箱内设有多个用于更换的备用电池组；第一集装箱和第二集装箱的顶部相互连通，且其内部两侧设有轨道，轨道上设有用于吊装的智能起重机，吊具设置在智能起重机的输出端上；集装箱组合体还设有第三集装箱，第三集装箱对接在第二集装箱上。本发明采用集装箱快速拼装而成，便于迁移，布局紧凑，更换电池效率高，值得推广。
Description
技术领域
本发明涉及新能源汽车技术领域，尤其涉及一种重型卡车电池更换站。
背景技术
随着国家对环保的愈加重视，电动汽车代替燃油车成为了发展趋势，卡车对燃油的消耗比重较大，对环境的污染也较重，因此发展电动卡车成为解决环境污染问题的重要一环。
但是，纯电动卡车市场的普及推广还存在不少困难。例如电池的能量补充就是一个比较突出的问题。具体而言，在电动卡车中，尤其是重型电动卡车的电池被一次性充满需要漫长的过程，而现有的快充技术无法满足重型电动卡车对电量快速补充的需要，因此，发展电动卡车换电站来推动电动卡车发展，是一个必然趋势。
发明内容
本发明的目的是为了解决现有技术中存在的缺点，而提出的一种重型卡车电池更换站。
为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：
设计一种重型卡车电池更换站，包括集装箱组合体、地面导向机构、智能起重机、吊具和电池组；
所述集装箱组合体包括第一集装箱、第二集装箱，所述第一集装箱和第二集装箱对接为一体结构，所述第二集装箱上贯穿设有用于车体通过的通道，所述地面导向机构沿车体通过方向设置在通道的底部；
所述车体上设有用于更换电池配套使用的所述电池组；
所述第一集装箱的底部沿其长度方向设有多个用于为电池组充电的充电位；
所述第一集装箱内至少含有一个空置的充电位，用于放置更换下来的电池组；
所述第一集装箱和第二集装箱的顶部相互连通，且其内部两侧沿集装箱长度方向设有轨道，所述轨道上设有用于吊装的所述智能起重机，所述吊具设置在智能起重机的输出端上；
所述集装箱组合体还设有第三集装箱，所述第三集装箱对接在第二集装箱上，且第三集装箱对称通道的一侧设有通口，第三集装箱和第一集装箱上均设有箱门。
进一步的，所述地面导向机构包括地板、减速带、导向栏，地板贯穿设置在通道内，所述导向栏用于对车体在Y方向上的定位，且固定设置在地板的两侧，减速带两两为一组用于车体在X方向上的定位，每一组减速带对称设置，且分布在地板的两侧。
进一步的，所述吊具包括框架、移动挂钩部、固定导向销、定位销，所述框架为矩形结构，所述固定导向销设置在框架顶面两侧的中部，所述移动挂钩部对称设置在每个固定导向销的两侧，所述定位销分别固定在框架底面上。
进一步的，所述移动挂钩部包括挂钩、滑轨滑块、开关、风琴罩、电动推杆，所述挂钩贯穿设置在框架的侧架上，位于框架同一侧挂钩的钩部对应设置，且挂钩通过所述滑轨滑块固定在框架上，挂钩固定在滑轨滑块的滑块上，滑轨滑块的滑轨固定在框架上，所述电动推杆设置在挂钩的一侧，所述电动推杆的两端通过耳座分别固定在框架和挂钩上，所述风琴罩设置在电动推杆的外侧，所述开关设置在框架底面的四角上，且与电动推杆通过导线控制连接，所述框架的周向上还设有多个导向板。
进一步的，所述第一集装箱为两个相同集装箱对接而成，且中部贯穿连通，所述轨道位于第一集装箱的顶层两侧，第一集装箱与第二集装箱等高。
进一步的，所述智能起重机包括用于起吊吊具的移动吊装机构、用于沿轨道方向任意移动的承载行走机构，所述移动吊装机构设置在承载行走机构的下方。
进一步的，所述移动吊装机构底面两侧的中部设有与固定导向销相匹配的固定导向管，所述固定导向管与固定导向销对应设置。
进一步的，所述承载行走机构包括沿轨道方向移动的X轴行走部、沿垂直轨道方向移动的Y轴行走部和起重机，X轴行走部和Y轴行走部内均设有用于移动的驱动行走装置，所述Y轴行走部与移动吊装机构为一体结构，所述起重机固定在Y轴行走部的中部。
进一步的，所述驱动行走装置包括驱动电机、驱动轴、行走轮，所述驱动轴连接在驱动电机输出端上，行走轮设置在驱动轴的两端用于行走。
进一步的，所述电池组的底部设有用于安装在车体上的底座、对应车头的一侧设有固定座，其侧部还设有辅助固定板，底座的底部上设有用于电池组充放电的电连接器插头，所述车体和充电位上均设有与电连接器插头相匹配的电连接器插座。
本发明提出的一种重型卡车电池更换站，有益效果在于：本发明采用集装箱快速拼装而成，不需要现场进行特殊的土建工作，便于迁移，重型卡车直接驶入电池更换站内部的换电通道便可快速实现电池的更换，布局紧凑，效率高，可满足重型卡车对电量及时、快速的补充，满足当前电动卡车发展的需要。
附图说明
附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：
图1是本发明实施例中的立体视图；
图2是本发明实施例中的前视图(去除集装箱箱板)；
图3是本发明实施例中关于地面导向机构的结构示意图；
图4是本发明实施例中关于电池组的结构示意图；
图5是本发明实施例中关于智能起重机与吊具的装配的立体结构示意图；
图6是本发明实施例中关于智能起重机与吊具的装配的侧视图；
图7是本发明实施例中关于智能起重机的俯视结构示意图；
图8是本发明实施例中关于吊具的立体结构示意图(去掉一个风琴罩)；
图9是本发明实施例中关于吊具的仰视结构示意图。
图中标记为：集装箱组合体1、第一集装箱11、第二集装箱12、第三集装箱13、箱门14、通道15、通口16、地面导向机构2、地板21、减速带22、导向栏23、智能起重机3、移动吊装机构31、固定导向管311、承载行走机构32、X轴行走部321、Y轴行走部322、起重机323、驱动电机331、驱动轴332、行走轮333、吊具4、框架41、滑轨滑块42、挂钩43、导向板44、开关45、风琴罩46、固定导向销47、耳座48、定位销49、电动推杆410、车体5、电池组6、电池组61、底座62、固定座63、辅助固定板64、轨道7、充电位8。
具体实施方式
下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“对接”“安装”、“设有”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
现结合说明书附图，详细说明本发明的结构特点。
参见图1-9，一种重型卡车电池更换站，包括集装箱组合体1、地面导向机构2、智能起重机3、吊具4和电池组6；
集装箱组合体1包括第一集装箱11、第二集装箱12，第一集装箱11和第二集装箱12对接为一体结构，第二集装箱12上贯穿设有用于车体5通过的通道15，地面导向机构2沿车体5通过方向设置在通道15的底部；
车体5上设有用于更换电池配套使用的电池组6；
第一集装箱11的底部沿其长度方向设有多个用于为电池组6充电的充电位8；
第一集装箱11内至少含有一个空置的充电位8，用于放置更换下来的电池组6；
第一集装箱11和第二集装箱12的顶部相互连通，且其内部两侧沿集装箱长度方向设有轨道7，轨道7上设有用于吊装的智能起重机3，吊具4设置在智能起重机3的输出端上；
集装箱组合体1还设有第三集装箱13，第三集装箱13对接在第二集装箱12上，且第三集装箱13对称通道15的一侧设有通口16，第三集装箱13和第一集装箱11上均设有箱门14。
本发明的重型卡车电池更换站，结构简单，易于电池的更换操作，一方面采用集装箱模块化设计，实现快速拼装组合，不需要现场进行特殊的土建工作，便于迁移，另一方面重型卡车直接驶入电池更换站内部的换电通道便可快速实现电池的快速更换，布局紧凑，效率高，可满足重型卡车对电量及时、快速的补充，满足当前电动卡车发展的需要。
具体地，使用时，电动卡车的车体5驶进通道15内，并停靠在地面导向机构2上，并进行定位，定位完成后，智能起重机3将吊具4放下，并将车体5上解锁后的电池组6提起，智能起重机3将取下的电池组6放入集装箱组合体1内的充电位上进行充电，然后智能起重机3用吊具4将集装箱组合体1内满电备用的电池组6提起放入车体5内，完成一次快速更换电池的过程。
参见图3，进一步说，地面导向机构2包括地板21、减速带22、导向栏23，地板21贯穿设置在通道15内，地板21采用混凝土制作而成，导向栏23用于对车体5在Y方向上的定位，且固定设置在地板21的两侧，减速带22两两为一组用于车体5在X方向上的定位，每一组减速带22对称设置，且分布在地板21的两侧。
设置导向栏23和减速带22，可以有效对车体5进行定位，有利吊具4对车体5上的电池组6的吊装，进一步提高吊装的精准度。
参见图8和9，进一步说，吊具4包括框架41、移动挂钩部、固定导向销47、定位销49，框架41为矩形结构，固定导向销47设置在框架41顶面两侧的中部，移动挂钩部对称设置在每个固定导向销47的两侧，定位销49分别固定在框架41底面上。
移动挂钩部包括挂钩43、滑轨滑块42、开关45、风琴罩46、电动推杆410，挂钩43贯穿设置在框架41的侧架上，位于框架41同一侧挂钩43的钩部对应设置，且挂钩43通过滑轨滑块42固定在框架41上，挂钩43固定在滑轨滑块42的滑块上，滑轨滑块42的滑轨固定在框架41上，电动推杆410设置在挂钩43的一侧，电动推杆410的两端通过耳座48分别固定在框架41和挂钩43上，风琴罩46设置在电动推杆410的外侧，开关45设置在框架41底面的四角上，且与电动推杆410通过导线控制连接，框架41的周向上还设有多个导向板44。
在对电池组6进行吊装时，在框架41落在电池组6上后，并碰触到开关45，开关45启动电动推杆410，电动推杆410拉动挂钩43并钩住电池组6的顶梁，实现吊具4对电池组6吊装的固定。
参见图1和2，进一步说，第一集装箱11为两个相同集装箱对接而成，且中部贯穿连通，轨道7位于第一集装箱11的顶层两侧，第一集装箱11与第二集装箱12等高。
采用多个集装箱对接的方式组合成一个整体的电池更换站，这样方便电池更换站的组装和迁移。
参见图5、6和7，进一步说，智能起重机3包括用于起吊吊具4的移动吊装机构31、用于沿轨道7方向任意移动的承载行走机构32，移动吊装机构31设置在承载行走机构32的下方。
参见图6，进一步说，移动吊装机构31底面两侧的中部设有与固定导向销47相匹配的固定导向管311，固定导向管311与固定导向销47对应设置。
设置导向管311和固定导向销47，有利智能起重机3与吊具4在吊装过程中的对接，提高吊具4带动电池组6移动的稳定性。
参见图5，进一步说，承载行走机构32包括沿轨道7方向移动的X轴行走部321、沿垂直轨道7方向移动的Y轴行走部322和起重机323，X轴行走部321和Y轴行走部322内均设有用于移动的驱动行走装置，Y轴行走部322与移动吊装机构31为一体结构，起重机323固定在Y轴行走部322的中部，X轴行走部321实现承载行走机构32在X轴方向的移动，Y轴行走部322实现承载行走机构32在Y轴方向的移动，X轴行走部321和Y轴行走部322的移动均由驱动行走装置来驱动实现。
驱动行走装置包括驱动电机331、驱动轴332、行走轮333，驱动轴332连接在驱动电机331输出端上，行走轮333设置在驱动轴332的两端用于行走。
参见图4，进一步说，电池组6的底部设有用于安装在车体5上的底座62、对应车头的一侧设有固定座63，其侧部还设有辅助固定板64，底座62的底部上设有用于电池组6充放电的电连接器插头，所述车体5和充电位8上均设有与电连接器插头相匹配的电连接器插座。
设置电连接器插头和电连接器插座可实现电池组6在充电位8上的充电，在车体5上的放电。
吊具4与智能起重机3之间的具体起吊连接方式是吊具4与智能起重机3的四角各自设有一组滑轮组，滑轮组通过软质的钢丝绳进行连接，钢丝绳的一端固定在吊具4上，另一端绕过滑轮组连接在起重机323的输出端上。
具体使用时，电动卡车的车体5驶进通道15内，并停靠在地板21上，使车体5两侧的前轮分别限位在每组减速带22之间，减速带22起到车体5在X向上的定位，导向栏23起到车体5在Y向上的定位，车体5定位完成后，车体5上的电池组6正对吊具4，吊具4上部的智能起重机3将吊具4放下，吊具4内的电动推杆410启动使挂钩43勾住电池组6的顶梁将解锁后的电池组6提起，智能起重机3将取下的电池组6放入集装箱组合体1内的空置的充电位8上进行充电，智能起重机3用吊具4将集装箱组合体1内的满电备用的电池组6提起放入车体5内，完成一次快速更换电池的操作。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种重型卡车电池更换站，其特征在于，包括集装箱组合体(1)、地面导向机构(2)、智能起重机(3)、吊具(4)和电池组(6)；
所述集装箱组合体(1)包括第一集装箱(11)、第二集装箱(12)，所述第一集装箱(11)和第二集装箱(12)对接为一体结构，所述第二集装箱(12)上贯穿设有用于车体(5)通过的通道(15)，所述地面导向机构(2)沿车体(5)通过方向设置在通道(15)的底部；
所述车体(5)上设有用于更换电池配套使用的所述电池组(6)；
所述第一集装箱(11)的底部沿其长度方向设有多个用于为电池组(6)充电的充电位(8)；
所述第一集装箱(11)内至少含有一个空置的充电位(8)，用于放置更换下来的电池组(6)；
所述第一集装箱(11)和第二集装箱(12)的顶部相互连通，且其内部两侧沿集装箱长度方向设有轨道(7)，所述轨道(7)上设有用于吊装的所述智能起重机(3)，所述吊具(4)设置在智能起重机(3)的输出端上；
所述集装箱组合体(1)还设有第三集装箱(13)，所述第三集装箱(13)对接在第二集装箱(12)上，且第三集装箱(13)对称通道(15)的一侧设有通口(16)，第三集装箱(13)和第一集装箱(11)上均设有箱门(14)。
2.根据权利要求1所述的一种重型卡车电池更换站，其特征在于，所述地面导向机构(2)包括地板(21)、减速带(22)、导向栏(23)，所述地板(21)贯穿设置在通道(15)内，所述导向栏(23)用于对车体(5)在Y方向上的定位，且固定设置在地板(21)的两侧，减速带(22)两两为一组用于车体(5)在X方向上的定位，每一组减速带(22)对称设置，且分布在地板(21)的两侧。
3.根据权利要求1所述的一种重型卡车电池更换站，其特征在于，所述吊具(4)包括框架(41)、移动挂钩部、固定导向销(47)、定位销(49)，所述框架(41)为矩形结构，所述固定导向销(47)设置在框架(41)顶面两侧的中部，所述移动挂钩部对称设置在每个固定导向销(47)的两侧，所述定位销(49)分别固定在框架(41)底面上。
4.根据权利要求3所述的一种重型卡车电池更换站，其特征在于，所述移动挂钩部包括挂钩(43)、滑轨滑块(42)、开关(45)、风琴罩(46)、电动推杆(410)，所述挂钩(43)贯穿设置在框架(41)的侧架上，位于框架(41)同一侧挂钩(43)的钩部对应设置，且挂钩(43)通过所述滑轨滑块(42)固定在框架(41)上，挂钩(43)固定在滑轨滑块(42)的滑块上，滑轨滑块(42)的滑轨固定在框架(41)上，所述电动推杆(410)设置在挂钩(43)的一侧，所述电动推杆(410)的两端通过耳座(48)分别固定在框架(41)和挂钩(43)上，所述风琴罩(46)设置在电动推杆(410)的外侧，所述开关(45)设置在框架(41)底面的四角上，且与电动推杆(410)通过导线控制连接，所述框架(41)的周向上还设有多个导向板(44)。
5.根据权利要求1所述的一种重型卡车电池更换站，其特征在于，所述第一集装箱(11)为两个相同集装箱对接而成，且中部贯穿连通，所述轨道(7)位于第一集装箱(11)的顶层两侧，第一集装箱(11)与第二集装箱(12)等高。
6.根据权利要求1所述的一种重型卡车电池更换站，其特征在于，所述智能起重机(3)包括用于起吊吊具(4)的移动吊装机构(31)、用于沿轨道(7)方向任意移动的承载行走机构(32)，所述移动吊装机构(31)设置在承载行走机构(32)的下方。
7.根据权利要求6所述的一种重型卡车电池更换站，其特征在于，所述移动吊装机构(31)底面两侧的中部设有与固定导向销(47)相匹配的固定导向管(311)，所述固定导向管(311)与固定导向销(47)对应设置。
8.根据权利要求6所述的一种重型卡车电池更换站，其特征在于，所述承载行走机构(32)包括沿轨道(7)方向移动的X轴行走部(321)、沿垂直轨道(7)方向移动的Y轴行走部(322)和起重机(323)，X轴行走部(321)和Y轴行走部(322)内均设有用于移动的驱动行走装置，所述Y轴行走部(322)与移动吊装机构(31)为一体结构，所述起重机(323)固定在Y轴行走部(322)的中部。
9.根据权利要求8所述的一种重型卡车电池更换站，其特征在于，所述驱动行走装置包括驱动电机(331)、驱动轴(332)、行走轮(333)，所述驱动轴(332)连接在驱动电机(331)输出端上，行走轮(333)设置在驱动轴(332)的两端用于行走。
10.根据权利要求1所述的一种重型卡车电池更换站，其特征在于，所述电池组(6)的底部设有用于安装在车体(5)上的底座(62)、对应车头的一侧设有固定座(63)，其侧部还设有辅助固定板(64)，底座(62)的底部上设有用于电池组(6)充放电的电连接器插头，所述车体(5)和充电位(8)上均设有与电连接器插头相匹配的电连接器插座。
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