CN110406506A - 一种重型卡车电池单边更换站 - Google Patents

一种重型卡车电池单边更换站 Download PDF

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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单边更换站，包括：集装箱组合体，集装箱组合体至少由下集装箱和上集装箱两个集装箱组合而成，上集装箱的顶部一侧对接设有吊装箱，吊装箱与上集装箱内部两侧贯穿设有两根平行的轨道，吊装箱的下部为电动卡车单边通过的通道；下集装箱上部设有多个充电位，充电位上设置有用于更换的电池组；地面导向机构，地面导向机构用于停放电动卡车；智能起重机，智能起重机设置在两根平行的轨道上；吊具，吊具设置在智能起重机下方的输出端上。本发明采用集装箱快速拼装而成，便于迁移，布局紧凑，效率高，可满足重型卡车电池的快速更换，满足当前电动卡车发展的需要。

Description

一种重型卡车电池单边更换站
技术领域
本发明及新能源汽车技术领域，尤其涉及一种重型卡车电池单边更换站。
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，纯电动卡车的电量快速补充是一个比较突出的问题。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，发展提出了一种重型卡车电池单边更换站。
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，而提出一种便于迁移，可快速更换电池的一种重型卡车电池单边更换站。
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单边更换站，所述重型卡车电池单边更换站包括：
集装箱组合体，所述集装箱组合体至少由下集装箱和上集装箱两个集装箱组合而成，所述上集装箱位于下集装箱的上方，所述上集装箱的顶部一侧对接设有吊装箱，吊装箱与上集装箱相互连通，且内部两侧沿其长度方向贯穿设有两根平行的轨道，吊装箱的下部为电动卡车单边通过的通道，通道为开放式；
下集装箱的上部沿其长度方向至少设有两排充电位，充电位上设置有用于更换的电池组，集装箱组合体内至少含有一个空置的充电位；
地面导向机构，用来停放电动卡车，所述地面导向机构朝向电动卡车通过方向设置在通道的底部；
智能起重机，所述智能起重机设置在两根平行的轨道上；
吊具，所述吊具设置在智能起重机下方的输出端上，吊具在智能起重机的带动下可在集装箱组合体内任意移动到所述充电位的投影上方，用来对电池组吊装。
进一步的，所述地面导向机构包括地板，所述地板贯穿设置在通道内，所述地板位于车头的一端两侧设有用于X方向上定位的减速带，地板的两侧设有用于Y方向上定位的导向栏。
进一步的，所述吊具包括矩形结构的框架，所述框架的两侧中部竖直设有用于与智能起重机定位对接的固定导向销，每个固定导向销的两侧对称设有用于吊装固定电池组的移动挂钩部，所述框架的底面还至少设有一个用于与电池组定位对接的定位销。
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。
进一步的，所述下集装箱为工作人员操作用集装箱，其与上集装箱连接的一侧设有爬梯，所述下集装箱的一侧设有箱门。
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，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X轴行走部内设有X轴伺服电机直线驱动机构和Y轴行走部内设有Y轴伺服电机直线驱动机构。
进一步的，所述电池组的底部设有用于安装在电动卡车上的底座，底座上设有电连接器插头，所述充电位和电动卡车上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单边更换站，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(去除集装箱箱板)；
图2是本发明实施例中的前视图(去除集装箱箱板)；
图3是本发明实施例中的侧视图(去除集装箱箱板)；
图4是本发明实施例中关于A处局部放大结构示意图；
图5是本发明实施例中关于智能起重机与吊具的装配前视图；
图6是本发明实施例中关于智能起重机与吊具的装配侧视图；
图7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8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：电动卡车1、地面导向机构2、地板21、减速带22、导向栏23、智能起重机3、承载行走机构32、X轴行走部321、Y轴行走部322、起重机323、X轴伺服电机直线驱动机构331、Y轴伺服电机直线驱动机构332、吊具4、框架41、滑轨滑块42、挂钩43、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、集装箱组合体5、下集装箱51、箱门511、爬梯512、上集装箱52、轨道521、吊装箱53、通道531、电池组6、充电位7、电连接器插座71。
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1-8，一种重型卡车电池单边更换站，重型卡车电池单边更换站包括：
集装箱组合体5，集装箱组合体5至少由下集装箱51和上集装箱52两个集装箱组合而成，上集装箱52位于下集装箱51的上方，上集装箱52的顶部一侧对接设有吊装箱53，吊装箱53与上集装箱52相互连通，且内部两侧沿其长度方向贯穿设有两根平行的轨道521，吊装箱53的下部为电动卡车1单边通过的通道531，通道531为开放式；
下集装箱51的上部沿其长度方向至少设有两排充电位7，充电位7上设置有用于更换的电池组6，集装箱组合体5内至少含有一个空置的充电位7；
地面导向机构2，用来停放电动卡车1，地面导向机构2朝向电动卡车1通过方向设置在通道531的底部；
智能起重机3，智能起重机3设置在两根平行的轨道521上；
吊具4，吊具4设置在智能起重机3下方的输出端上，吊具4在智能起重机3的带动下可在集装箱组合体5内任意移动到充电位7的投影上方，用来对电池组6吊装。
本发明的重型卡车电池单边更换站，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。
具体地，使用时，电动卡车1驶进通道531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，并将电动卡车1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放入上集装箱52内的空置的充电位7上进行充电，然后智能起重机3用吊具4将上集装箱52内充满电备用的电池组6提起放入电动卡车1内，完成一次重型卡车电池的快速更换操作。
参见图1，进一步说，地面导向机构2包括地板21，地板21贯穿设置在通道531内，地板21采用混凝土制作而成，地板21位于车头的一端两侧设有用于X方向上定位的减速带22，地板21的两侧设有用于Y方向上定位的导向栏23。
设置导向栏23和减速带22，可以有效对电动卡车1进行定位，有利吊具4对电动卡车1上的电池组6的精准吊装，进一步提高吊装的精准度。
参见图7和8，进一步说，吊具4包括矩形结构的框架41，框架41的两侧中部竖直设有用于与智能起重机3定位对接的固定导向销47，每个固定导向销47的两侧对称设有用于吊装固定电池组6的移动挂钩部，框架41的底面还至少设有一个用于与电池组6定位对接的定位销49。
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。
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的抓紧固定。
参见图1，进一步说，下集装箱51为工作人员操作用集装箱，其与上集装箱52连接的一侧设有爬梯512，下集装箱51的一侧设有箱门511。
参见图5和6，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5和6，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，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。
进一步说，X轴行走部321内设有X轴伺服电机直线驱动机构331和Y轴行走部322内设有Y轴伺服电机直线驱动机构332。
具体的，X轴伺服电机直线驱动机构331和Y轴伺服电机直线驱动机构332是由驱动电机、驱动轴和行走轮构成，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。
参见图1、3和4，进一步说，电池组6的底部设有用于安装在电动卡车1上的底座61，底座61上设有电连接器插头，充电位7和电动卡车1上设有与电连接器插头相匹配的电连接器插座71。
设置电连接器插头和电连接器插座71实现电池组6的充放电，电池组6在充电位7时，电连接器插头和电连接器插座71的对接，实现电池组6的充电，电池组6在电动卡车1时，电连接器插头和电连接器插座71的对接，实现电池组6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1驶进通道531内，并停靠在地板21上，使电动卡车1的前轮分别限位在每组减速带22之间，减速带22起到电动卡车1在X向上的定位，导向栏23起到电动卡车1在Y向上的定位，电动卡车1定位完成后，电动卡车1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放入上集装箱52内的空置的充电位7上进行充电，智能起重机3用吊具4将上集装箱52内的充满电备用的电池组6提起放入车体5内，完成一次重型卡车电池的快速更换操作。
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 (9)

1.一种重型卡车电池单边更换站，其特征在于，所述重型卡车电池单边更换站包括：
集装箱组合体(5)，所述集装箱组合体(5)至少由下集装箱(51)和上集装箱(52)两个集装箱组合而成，所述上集装箱(52)位于下集装箱(51)的上方，所述上集装箱(52)的顶部一侧对接设有吊装箱(53)，吊装箱(53)与上集装箱(52)相互连通，且内部两侧沿其长度方向贯穿设有两根平行的轨道(521)，吊装箱(53)的下部为电动卡车(1)单边通过的通道(531)，通道(531)为开放式；
下集装箱(51)的上部沿其长度方向至少设有两排充电位(7)，充电位(7)上设置有用于更换的电池组(6)，集装箱组合体(5)内至少含有一个空置的充电位(7)；
地面导向机构(2)，用来停放电动卡车(1)，所述地面导向机构(2)朝向电动卡车(1)通过方向设置在通道(531)的底部；
智能起重机(3)，所述智能起重机(3)设置在两根平行的轨道(521)上；
吊具(4)，所述吊具(4)设置在智能起重机(3)下方的输出端上，吊具(4)在智能起重机(3)的带动下可在集装箱组合体(5)内任意移动到所述充电位(7)的投影上方，用来对电池组(6)吊装。
2.根据权利要求1所述的一种重型卡车电池单边更换站，其特征在于，所述地面导向机构(2)包括地板(21)，所述地板(21)贯穿设置在通道(531)内，所述地板(21)位于车头的一端两侧设有用于X方向上定位的减速带(22)，地板(21)的两侧设有用于Y方向上定位的导向栏(23)。
3.根据权利要求1所述的一种重型卡车电池单边更换站，其特征在于，所述吊具(4)包括矩形结构的框架(41)，所述框架(41)的两侧中部竖直设有用于与智能起重机(3)定位对接的固定导向销(47)，每个固定导向销(47)的两侧对称设有用于吊装固定电池组(6)的移动挂钩部，所述框架(41)的底面还至少设有一个用于与电池组(6)定位对接的定位销(49)。
4.根据权利要求3所述的一种重型卡车电池单边更换站，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。
5.根据权利要求1所述的一种重型卡车电池单边更换站，其特征在于，所述下集装箱(51)为工作人员操作用集装箱，其与上集装箱(52)连接的一侧设有爬梯(512)，所述下集装箱(51)的一侧设有箱门(511)。
6.根据权利要求1所述的一种重型卡车电池单边更换站，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单边更换站，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)，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。
8.根据权利要求7所述的一种重型卡车电池单边更换站，其特征在于，所述X轴行走部(321)内设有X轴伺服电机直线驱动机构(331)和Y轴行走部(322)内设有Y轴伺服电机直线驱动机构(332)。
9.根据权利要求1所述的一种重型卡车电池单边更换站，其特征在于，所述电池组(6)的底部设有用于安装在电动卡车(1)上的底座(61)，底座(61)上设有电连接器插头，所述充电位(7)和电动卡车(1)上设有与电连接器插头相匹配的电连接器插座(71)。
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