CN110562214A - 一种浮动切换机构、浮动换电平台 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种浮动切换机构，包括切换装置本体；切换装置本体包括切换组件、驱动组件、浮动连接结构；其中，浮动连接结构接触浮动结构，用以形成可浮动平台的浮动支撑；切换组件固定于基础平台或可浮动平台上；驱动组件用于驱使切换组件，以使得可浮动平台相对基础平台在可浮动状态与不可浮动状态间切换。本发明还涉及浮动换电平台。本发明结构巧妙，设计合理，采用机械方式切换浮动状态，切换精准可靠，满足新能源车快速换电的要求，便于新能源换电领域推广应用。

Description

一种浮动切换机构、浮动换电平台

技术领域

本发明属于快速更换电池领域，具体涉及一种浮动切换机构、浮动换电平台。

背景技术

随着电动汽车、混合动力汽车等多种类型的新能源汽车日益获得广泛使用，涉及到电池快换等方面的技术也越来越成为人们关注和研究的课题。在电动汽车换电过程中，需要准确无误地将底部电池包进行更换，则需要对车辆或换电平台的位置进行调整，但是在对车辆或换电平台等进行定位和调整时，难免还会存在误差，为了让定位和对准动作顺利进行，需要目标对象可以自由浮动，即需要换电平台与电池包接触面和与车辆接触的支撑面是可浮动的。

但换电过程中，浮动过程仅存在于电池包对准过程中，其他过程并不需要浮动，同时在电池运载过程中还需避免不必要的晃动，如此需要对浮动机构进行改进，优化其结构设计，设计出一种新型的结构解决上述问题。

发明内容

为了克服现有技术的不足，本发明提出的一种浮动切换机构，采用机械方式切换浮动状态，切换精准可靠，满足新能源车快速换电的要求，便于新能源换电领域推广应用。

本发明提供一种浮动切换机构，包括切换装置本体；所述切换装置本体包括切换组件、驱动组件、浮动连接结构；其中，

所述浮动连接结构接触浮动结构，用以形成可浮动平台的浮动支撑；

所述切换组件固定于基础平台或可浮动平台上；所述驱动组件用于驱使所述切换组件，以使得可浮动平台相对基础平台在可浮动状态与不可浮动状态间切换。

优选地，所述切换组件包括第一压板、第一柱体、升降结构；其中，

所述第一压板连接于所述第一柱体一端，用于压合在基础平台或可浮动平台或浮动连接结构的表面；

所述第一柱体与基础平台或可浮动平台之间存在间隙，以使得基础平台或可浮动平台可沿平台平面方向浮动；

所述升降结构驱使所述第一压板与所述第一柱体沿可浮动平台的垂直方向移动，以使得所述第一压板压紧或脱离接触基础平台或可浮动平台或浮动连接结构的表面。

优选地，所述切换组件还包括导正部；所述导正部连接于所述第一柱体一端并呈一锥面，用以与基础平台或可浮动平台配合形成可浮动平台的导正结构。

优选地，所述切换组件还包括升降导向结构；所述升降导向结构用于在所述升降结构驱动所述第一压板时进行导向。

优选地，所述驱动组件为直线电机或气缸或电动推杆或机械顶升结构。

优选地，所述机械顶升结构为凸轮顶升结构。

优选地，所述机械顶升结构为推块顶升结构；所述推块顶升结构包括第一驱动件、顶升固定座、推块；其中，

所述第一驱动件固定于所述顶升固定座上，驱动部固定连接所述推块；

所述顶升固定座固定于基础平台或可浮动平台上；

所述推块在垂直可浮动平台方向上设有至少两段相互连续的顶升轮廓；所述切换组件接触所述顶升轮廓；

所述第一驱动件驱使所述推块运动，以使得所述切换组件在所述顶升轮廓的作用下顶升或下降。

优选地，所述顶升轮廓包括第一轮廓、第二轮廓、第三轮廓；其中，在垂直可浮动平台方向上，所述第一轮廓高于所述第二轮廓，所述第二轮廓高于所述第三轮廓。

优选地，所述推块顶升结构还包括推块导向结构，用于在所述第一驱动件驱动所述推块时进行导向。

优选地，所述推块顶升结构还包括行程检测结构，用于获取所述推块的运动位置反馈。

本发明还涉及浮动换电平台，包括基础平台、可浮动平台；可浮动平台浮动安装于基础平台上；还包括所述的切换装置本体；所述切换装置本体安装于所述基础平台或所述可浮动平台上；在所述切换装置本体的驱动组件驱使下，可浮动平台相对基础平台在可浮动状态与不可浮动状态间切换。

优选地，还包括锁定结构；所述锁定结构安装于所述基础平台或所述可浮动平台上，用以在浮动平台不可浮动状态时锁定浮动平台。

优选地，所述锁定结构为机械锁定装置。

优选地，所述锁定结构为电磁锁定装置；所述电磁锁定装置包括第二压板、升降柱、电磁固定座；其中，

所述第二压板连接于所述升降柱一端，用于压合在基础平台或可浮动平台或浮动连接结构的表面；

所述升降柱与基础平台或可浮动平台之间存在间隙，以使得基础平台或可浮动平台可沿平台平面方向浮动；

所述电磁固定座固定于所述基础平台或可浮动平台上，所述电磁固定座内安装有电磁结构，通电后，所述升降柱在电磁力的作用下驱使所述第二压板压紧基础平台或可浮动平台或浮动连接结构的表面，以锁定所述可浮动平台。

相比现有技术，本发明的有益效果在于：

本发明提供一种浮动切换机构，包括切换装置本体；切换装置本体包括切换组件、驱动组件、浮动连接结构；其中，浮动连接结构接触浮动结构，用以形成可浮动平台的浮动支撑；切换组件固定于基础平台或可浮动平台上；驱动组件用于驱使切换组件，以使得可浮动平台相对基础平台在可浮动状态与不可浮动状态间切换。本发明还涉及浮动换电平台。本发明结构巧妙，设计合理，采用机械方式切换浮动状态，切换精准可靠，满足新能源车快速换电的要求，便于新能源换电领域推广应用。

上述说明仅是本发明技术方案的概述，为能够更清楚了解本发明的技术手段，并可依照说明书的内容予以实施，以下以本发明的较佳实施例并配合附图详细说明如后。本发明的具体实施方式由以下实施例及其附图详细给出。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1为本发明在一实施例中的切换装置本体整体结构示意图一；

图2为本发明在一实施例中的切换装置本体整体结构示意图二；

图3为本发明在一实施例中的切换组件结构示意图；

图4为本发明在一实施例中的推块顶升结构结构示意图；

图5为本发明在一实施例中的推块顶升结构结构正视图；

图6为本发明在一实施例中的浮动换电平台局部结构示意图一；

图7为本发明在一实施例中的浮动换电平台局部结构示意图二；

图8为本发明在一实施例中的电磁锁定装置结构示意图。

图中所示：

切换装置本体100、切换组件110、第一压板111、凸轴112、第一柱体113、导正部114、第一固定座115、升降滑块116、升降导轨117、推块顶升结构120、第一驱动件121、顶升固定座122、推块123、顶升轮廓124、第一轮廓1241、第二轮廓1242、第三轮廓1243、推块导轨125、推块滑块126、光电传感器128、挡片129、浮动连接结构130、可浮动平台200、基础平台300、电磁锁定装置400、第二压板401、升降柱402、电磁固定座403。

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、下部等用词为基于附图所示的方位或位置关系。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。这些相对术语是为了说明方便起见并且通常并不旨在需要具体取向。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。

接下来，结合附图以及具体实施方式，对本发明做进一步描述，需要说明的是，在不相冲突的前提下，以下描述的各实施例之间或各技术特征之间可以任意组合形成新的实施例。

一种浮动切换机构，如图1所示，包括切换装置本体100；切换装置本体100包括切换组件110、驱动组件、浮动连接结构130；其中，

浮动连接结构130接触浮动结构，用以形成可浮动平台200的浮动支撑；

切换组件110固定于基础平台300或可浮动平台200上；驱动组件用于驱使切换组件110，以使得可浮动平台200相对基础平台300在可浮动状态与不可浮动状态间切换。

需要说明的是，浮动连接结构130可配置在可浮动平台200表面，浮动连接结构130可通过牛眼轴承或者弹性件(如弹簧)形成可浮动平台200的浮动支撑；在状态切换时，切换组件110可配置成锁合结构或者压紧结构，通过将基础平台300与可浮动平台200形成刚性连接或者刚性接触实现从可浮动状态到不可浮动状态的切换；相反地，解除基础平台300与可浮动平台200形成刚性连接或者刚性接触，实现从不可浮动状态到可浮动状态的切换。

在一优选实施例中，如图2、图3所示，切换组件110包括第一压板111、第一柱体113、升降结构；其中，

第一压板111连接于第一柱体113一端，用于压合在基础平台300或可浮动平台200或浮动连接结构130的表面；

第一柱体113与基础平台300或可浮动平台200之间存在间隙，以使得基础平台300或可浮动平台200可沿平台平面方向浮动；

升降结构驱使第一压板111与第一柱体113沿可浮动平台200的垂直方向移动，以使得第一压板111压紧或脱离接触基础平台300或可浮动平台200或浮动连接结构130的表面。在本实施例中，升降结构为一与第一柱体113连接的结构件，结构件表面设有一凸轴112；凸轴112用于接触驱动组件，用于传递升降的驱动力。

应当理解，第一压板111用于形成基础平台300与可浮动平台200的刚性接触，当切换组件110固定于基础平台300，第一压板111接触可浮动平台200或浮动连接结构130的表面时形成不可浮动状态；当切换组件110固定于可浮动平台200，第一压板111接触基础平台300的表面时形成不可浮动状态。如图1所示，第一压板111下表面积大于浮动连接结构130的开孔面积，第一压板111下压后，第一压板111压紧浮动连接结构130，使得第一压板111与浮动连接结构130形成摩擦力，从而阻碍可浮动平台200的浮动，此时可浮动平台200由可浮动状态切换至不可浮动状态。

在一优选实施例中，如图3所示，切换组件110还包括导正部114；导正部114连接于第一柱体113一端并呈一锥面，用以与基础平台300或可浮动平台200配合形成可浮动平台200的导正结构。在本实施例中，导正部114位于第一柱体113一侧，用于在浮动后进行导正，防止浮动过度，便于电池组对准时导正位置。

在一优选实施例中，如图3所示，切换组件110还包括升降导向结构；升降导向结构用于在升降结构驱动第一压板111时进行导向。在一实施例中，升降导向结构包括升降滑块116、升降导轨117；在本实施例中，升降滑块116连接第一固定座115，用于形成固定基础，升降导轨117相对固定基础上下移动以形成升降运动。应当理解，升降滑块116与升降导轨117的位置互换后同样能起到导向作用，不应仅用图中所示结构来限定本发明的保护范围；还应当理解，升降导向结构还可包括但不限于导柱导套、导轮结构。

需要说明的是，驱动组件为直线电机或气缸或电动推杆或机械顶升结构。例如，采用带有行程反馈的直线驱动电机或者电动推杆实现升降的驱动；再例如采用机械顶升结构，如凸轮顶升结构或其他结构件进行的垂直方向上的行程控制。

在一优选实施例中，如图4、图5所示，机械顶升结构为推块顶升结构120；推块顶升结构120包括第一驱动件121、顶升固定座122、推块123；其中，

第一驱动件121固定于顶升固定座122上，驱动部固定连接推块123；

顶升固定座122固定于基础平台300或可浮动平台200上；

推块123在垂直可浮动平台200方向上设有至少两段相互连续的顶升轮廓124；切换组件110接触顶升轮廓124；

第一驱动件121驱使推块123运动，以使得切换组件110在顶升轮廓124的作用下顶升或下降。在本实施例中，第一驱动件121采用电动推杆，也可采用直线电机、气缸、液压、齿轮齿条等实现直线运动；本实施例中的顶升轮廓124，如图4、图5所示采用开槽结构，应当理解，顶升轮廓124也可采用凸起结构，在垂直可浮动平台200的方向上提供两相互连续且存在高低落差的轮廓，使得凸轴112抵靠顶升轮廓124后形成对切换组件110的升降驱动力。在本实施例中，第一驱动件121通过顶升固定座122固定于基础平台300上，并通过第一驱动件121与推块123上的顶升轮廓124的配合，实现将水平直线运动转换为垂直方向上的行程驱动。

在一优选实施例中，如图5所示，顶升轮廓124包括第一轮廓1241、第二轮廓1242、第三轮廓1243；其中，在垂直可浮动平台200方向上，第一轮廓1241高于第二轮廓1242，第二轮廓1242高于第三轮廓1243。在本实施例中，第一轮廓1241对应导正过程，在凸轴112接触第一轮廓1241时，导正部114接触可浮动平台200或基础平台300，形成对可浮动平台200的方位导正作用，防止浮动过度，避免电池组磕碰车底或其他设备；第二轮廓1242对应可浮动状态，在凸轴112接触第二轮廓1242时，导正部114脱离与可浮动平台200或基础平台300的接触，同时因第一柱体113与可浮动平台200或基础平台300或浮动连接结构130之间存在的间隙，使得此时可浮动平台200在浮动结构的浮动支撑作用下可相对基础平台300在平面方向内浮动；第三轮廓1243对应不可浮动状态，在凸轴112接触第三轮廓1243时，第一压板111下压，第一压板111压紧浮动连接结构130或可浮动平台200或基础平台300，使得第一压板111形成摩擦力，从而阻碍可浮动平台200的浮动，此时可浮动平台200由可浮动状态切换至不可浮动状态。

在一优选实施例中，如图4、图5所示，推块顶升结构120还包括行程检测结构，用于获取推块123的运动位置反馈。在本实施例中，行程检测结构包括光电传感器128、挡片129；其中，挡片129固定于可活动的推块123，三光电传感器128固定于顶升固定座122上，以形成三段顶升轮廓124的位置反馈。应当理解，行程检测结构还可通过接近开关等位置传感器来实现。通过准确机械结构定位结合行程检测，实现高效而精准的状态切换。

在一优选实施例中，如图4所示，推块顶升结构120还包括推块导向结构，用于在第一驱动件121驱动推块123时进行导向。在一实施例中，推块导向结构包括推块导轨125、推块滑块126；在本实施例中，推块滑块126连接推块123，推块导轨125连接顶升固定座122以形成固定基础，推块滑块126相对固定基础左右移动。应当理解，推块导轨125与推块滑块126的位置互换后同样能起到导向作用，不应仅用图中所示结构来限定本发明的保护范围；还应当理解，推块导向结构还可包括但不限于导柱导套、导轮结构。

本发明还涉及浮动换电平台，如图6-7所示，包括基础平台300、可浮动平台200；可浮动平台200浮动安装于基础平台300上；还包括的切换装置本体100；切换装置本体100安装于基础平台300或可浮动平台200上；在切换装置本体100的驱动组件驱使下，可浮动平台200相对基础平台300在可浮动状态与不可浮动状态间切换。需要说明的是，图6、图7中仅示出浮动换电平台的局部结构，应当理解，基础平台300作为连接下部行走或举升的刚性基础，可浮动平台200用于承载电池组，由于在换电过程中需提供一可浮动的状态，同时在电池组与车底对接后需稳定平台，防止再次浮动影响电池组安装。

在一优选实施例中，如图7所示，还包括锁定结构；锁定结构安装于基础平台300或可浮动平台200上，用以在浮动平台200不可浮动状态时锁定浮动平台200。在一实施例中，锁定结构为机械锁定装置，如采用机械锁止插销结构。在一优选实施例中，锁定结构为电磁锁定装置400；电磁锁定装置400包括第二压板401、升降柱402、电磁固定座403；其中，

第二压板401连接于升降柱402一端，用于压合在基础平台300或可浮动平台200或浮动连接结构130的表面；

升降柱402与基础平台300或可浮动平台200之间存在间隙，以使得基础平台300或可浮动平台200可沿平台平面方向浮动；

电磁固定座403固定于基础平台300或可浮动平台200上，电磁固定座403内安装有电磁结构，通电后，升降柱402在电磁力的作用下驱使第二压板401压紧基础平台300或可浮动平台200或浮动连接结构130的表面，以锁定可浮动平台200。

由于电磁锁定装置400与切换装置本体100中都采用压板结构，通过调节接触面的大小，可以均衡第一压板111与第二压板401的接触力；特殊地，第一压板111与第二压板401的下表面可配置软质材料(如橡胶或硅胶)，增大静摩擦力，同时保护设备防止机械碰撞。

本发明结构巧妙，设计合理，采用机械方式切换浮动状态，切换精准可靠，满足新能源车快速换电的要求，便于新能源换电领域推广应用。

以上，仅为本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制；凡本行业的普通技术人员均可按说明书附图所示和以上而顺畅地实施本发明；但是,凡熟悉本专业的技术人员在不脱离本发明技术方案范围内，利用以上所揭示的技术内容而做出的些许更动、修饰与演变的等同变化，均为本发明的等效实施例；同时,凡依据本发明的实质技术对以上实施例所作的任何等同变化的更动、修饰与演变等，均仍属于本发明的技术方案的保护范围之内。

Claims (14)

1.一种浮动切换机构，包括切换装置本体(100)；其特征在于：所述切换装置本体(100)包括切换组件(110)、驱动组件、浮动连接结构(130)；其中，

所述浮动连接结构(130)接触浮动结构，用以形成可浮动平台(200)的浮动支撑；

所述切换组件(110)固定于基础平台(300)或可浮动平台(200)上；所述驱动组件用于驱使所述切换组件(110)，以使得可浮动平台(200)相对基础平台(300)在可浮动状态与不可浮动状态间切换。

2.如权利要求1所述的一种浮动切换机构，其特征在于：所述切换组件(110)包括第一压板(111)、第一柱体(113)、升降结构；其中，

所述第一压板(111)连接于所述第一柱体(113)一端，用于压合在基础平台(300)或可浮动平台(200)或浮动连接结构(130)的表面；

所述第一柱体(113)与基础平台(300)或可浮动平台(200)之间存在间隙，以使得基础平台(300)或可浮动平台(200)可沿平台平面方向浮动；

所述升降结构驱使所述第一压板(111)与所述第一柱体(113)沿可浮动平台(200)的垂直方向移动，以使得所述第一压板(111)压紧或脱离接触基础平台(300)或可浮动平台(200)或浮动连接结构(130)的表面。

3.如权利要求2所述的一种浮动切换机构，其特征在于：所述切换组件(110)还包括导正部(114)；所述导正部(114)连接于所述第一柱体(113)一端并呈一锥面，用以与基础平台(300)或可浮动平台(200)配合形成可浮动平台(200)的导正结构。

4.如权利要求2或3所述的一种浮动切换机构，其特征在于：所述切换组件(110)还包括升降导向结构；所述升降导向结构用于在所述升降结构驱动所述第一压板(111)时进行导向。

5.如权利要求1所述的一种浮动切换机构，其特征在于：所述驱动组件为直线电机或气缸或电动推杆或机械顶升结构。

6.如权利要求5所述的一种浮动切换机构，其特征在于：所述机械顶升结构为凸轮顶升结构。

7.如权利要求5所述的一种浮动切换机构，其特征在于：所述机械顶升结构为推块顶升结构(120)；所述推块顶升结构(120)包括第一驱动件(121)、顶升固定座(122)、推块(123)；其中，

所述第一驱动件(121)固定于所述顶升固定座(122)上，驱动部固定连接所述推块(123)；

所述顶升固定座(122)固定于基础平台(300)或可浮动平台(200)上；

所述推块(123)在垂直可浮动平台(200)方向上设有至少两段相互连续的顶升轮廓(124)；所述切换组件(110)接触所述顶升轮廓(124)；

所述第一驱动件(121)驱使所述推块(123)运动，以使得所述切换组件(110)在所述顶升轮廓(124)的作用下顶升或下降。

8.如权利要求7所述的一种浮动切换机构，其特征在于：所述顶升轮廓(124)包括第一轮廓(1241)、第二轮廓(1242)、第三轮廓(1243)；其中，在垂直可浮动平台(200)方向上，所述第一轮廓(1241)高于所述第二轮廓(1242)，所述第二轮廓(1242)高于所述第三轮廓(1243)。

9.如权利要求7所述的一种浮动切换机构，其特征在于：所述推块顶升结构(120)还包括推块导向结构，用于在所述第一驱动件(121)驱动所述推块(123)时进行导向。

10.如权利要求7所述的一种浮动切换机构，其特征在于：所述推块顶升结构(120)还包括行程检测结构，用于获取所述推块(123)的运动位置反馈。

11.浮动换电平台，包括基础平台(300)、可浮动平台(200)；可浮动平台(200)浮动安装于基础平台(300)上；其特征在于：还包括如权利要求1-10任一项所述的切换装置本体(100)；所述切换装置本体(100)安装于所述基础平台(300)或所述可浮动平台(200)上；在所述切换装置本体(100)的驱动组件驱使下，可浮动平台(200)相对基础平台(300)在可浮动状态与不可浮动状态间切换。

12.如权利要求11所述的浮动换电平台，其特征在于：还包括锁定结构；所述锁定结构安装于所述基础平台(300)或所述可浮动平台(200)上，用以在浮动平台(200)不可浮动状态时锁定浮动平台(200)。

13.如权利要求12所述的浮动换电平台，其特征在于：所述锁定结构为机械锁定装置。

14.如权利要求12所述的浮动换电平台，其特征在于：所述锁定结构为电磁锁定装置(400)；所述电磁锁定装置(400)包括第二压板(401)、升降柱(402)、电磁固定座(403)；其中，

所述第二压板(401)连接于所述升降柱(402)一端，用于压合在基础平台(300)或可浮动平台(200)或浮动连接结构(130)的表面；

所述升降柱(402)与基础平台(300)或可浮动平台(200)之间存在间隙，以使得基础平台(300)或可浮动平台(200)可沿平台平面方向浮动；

所述电磁固定座(403)固定于所述基础平台(300)或可浮动平台(200)上，所述电磁固定座(403)内安装有电磁结构，通电后，所述升降柱(402)在电磁力的作用下驱使所述第二压板(401)压紧基础平台(300)或可浮动平台(200)或浮动连接结构(130)的表面，以锁定所述可浮动平台(200)。