CN111251938A - 换电设备 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种换电设备，用于对电动汽车上的电池包进行更换，所述换电设备包括：第一框架、第二框架，所述第二框架位于所述第一框架的上方；所述第二框架上具有至少一个开口；所述第二框架通过所述开口以露出于所述第一框架的暴露区域，所述第一框架的暴露区域用于设置换电部件。本发明的换电设备，将换电部件设置在第一框架的暴露区域，通过第二框架的开口保证了换电部件的正常使用，还实现了换电设备整体高度进一步降低，利于换电设备的使用。

Description

换电设备
技术领域
本发明涉及一种换电设备。
背景技术
快换式电动汽车，可以通过更换电池包的方式，满足电动汽车的供电需求。在更换电池包的过程中，需要使用到穿梭车。穿梭车，用于将电池包在电动汽车与电池仓之间搬运，还具有将旧的电池包从电动汽车中解锁，以及将新的电池包装入电动汽车中并锁止的功能。而电池包从电动汽车中解锁，以及电池包在电动汽车中锁止，是一个较为复杂性的过程，需要分别对电池包、解锁装置的水平移动进行控制。
从以上描述可知，电池包的安装和拆卸过程，需要对电池包及相关部件、固定座之间的位置进行调整，还需要在安装和拆卸过程单独对电池包的位置进行调整。而由于电动汽车的固定座设置于电动汽车的底部，且穿梭车上用于换电的部件较多，造成穿梭车的整体高度较高，甚至需要在电动汽车底下的地面开挖出一个凹槽来实现穿梭车的正常工作。
发明内容
本发明要解决的技术问题是为了克服现有穿梭车的整体高度较厚，造成需要在电动汽车底下的地面开挖出一个凹槽来实现穿梭车的正常工作的缺陷，提供一种换电设备。
本发明是通过下述技术方案来解决上述技术问题：
一种换电设备，用于对电动汽车上的电池包进行更换，其特点在于，包括：
第一框架、第二框架，所述第二框架位于所述第一框架的上方；
所述第二框架上具有至少一个开口；
所述第二框架通过所述开口以露出于所述第一框架的暴露区域，所述第一框架的暴露区域用于设置换电部件。
在本方案中，采用上述结构形式，将换电部件设置在第一框架的暴露区域，通过第二框架的开口保证了换电部件的正常使用，使得换电部件无需安装设置在换电设备的最上端，从而实现了换电设备整体高度进一步降低，利于换电设备的使用。
较佳地，所述换电部件包括视觉检测装置，所述视觉检测装置连接于所述第一框架上，所述视觉检测装置用于检测位于所述电动汽车上的电池包的锁止或解锁状态。
在本方案中，采用上述结构形式，换电部件将通过视觉检测装置来检测电池包在电动汽车上的锁止或解锁状态，以检测是否安装到位或解锁成功并更换。
较佳地，所述换电部件还包括导向叉，所述导向叉连接于所述第一框架上，所述导向叉用于与所述电动汽车上的定位座相配合。
在本方案中，采用上述结构形式，换电部件通过导向叉将与电动汽车上的定位座相配合，实现换电设备与电动汽车的精确定位配合，保证了换电设备的换电操作。
较佳地，所述换电部件还包括解锁机构，所述解锁机构连接于所述第一框架上并用于解锁位于所述电动汽车上的电池包。
在本方案中，采用上述结构形式，换电部件通过解锁机构来实现电池包安装或者拆卸至电动汽车的锁基座上，从而实现电池包的安装和拆卸更换工作。将解锁机构设置在第一框架上，使得换电设备整体高度进一步降低，安装设置非常方便，节约安装空间资源，大大利于换电设备的使用。
较佳地，所述换电部件还包括传输头，所述传输头连接于所述第一框架上并用于与所述电动汽车上的信号部件进行信号传输。
在本方案中，采用上述结构形式，换电部件通过传输头与电动汽车进行信号传输，从而确保了良好的信号传输。
较佳地，所述开口包括第一开口和第二开口，所述第一开口和所述第二开口分别相对设于所述第二框架的两端，以露出所述第一框架上的第一区域和第二区域，所述换电部件设于所述第一区域和/或第二区域上。
较佳地，所述第二框架还具有避让通孔，所述避让通孔位于所述第二框架的中间，所述第一框架具有向所述避让通孔内凸出的凸出区域，所述凸出区域背向所述第二框架的一面形成容纳驱动部件的容纳腔。
在本方案中，采用上述结构形式，第二框架通过避让通孔使得将第一框架的凸出区域露出，从而实现驱动部件的安装设置，实现换电设备整体高度进一步降低，且安装设置非常方便，节约安装空间资源，大大利于换电设备的使用。
较佳地，所述换电设备还包括第一传感器，所述第一传感器设置于所述第二框架上，所述第一传感器用于检测所述第二框架的上方是否有电池托盘。
在本方案中，采用上述结构形式，第一传感器用于检测到第二框架的上方有电池托盘时生成第一启动信号，第一传感器还用于将第一启动信号发送给驱动部件，操作控制非常方便，且精度高，使用非常方便。
较佳地，所述换电设备还包括第二传感器，所述第二传感器设置于所述第二框架上，所述第二传感器用于检测所述第二框架上是否有电池包。
在本方案中，采用上述结构形式，第二传感器用于检测到第二框架上有电池包时生成第二启动信号，第二传感器还用于将第二启动信号发送给驱动部件，操作控制非常方便，且精度高，使用非常方便。
较佳地，所述第一框架的暴露区域包括第一分区，所述换电部件包括解锁机构和视觉检测装置，所述解锁机构和所述视觉检测装置均设置于所述第一分区，以使得当所述换电设备对所述电动汽车上的电池包进行更换时，所述第一分区位于锁止机构的下方。
在本方案中，采用上述结构形式，通过解锁机构和视觉检测装置将会设置在锁止机构的下方并对电动汽车上的电池包进行更换。安装设置非常方便，节约安装空间资源，大大利于换电设备的使用。
较佳地，所述第一框架的暴露区域还包括第二分区，所述换电部件包括传输头，所述传输头设置于所述第二分区，以使得当所述换电设备对所述电动汽车上的电池包进行更换时，所述第二分区位于电动汽车上的信号部件的下方。
在本方案中，采用上述结构形式，通过传输头将会设置在信号部件的下方并用于信号传输，从而实现对电动汽车上的电池包进行更换。安装设置非常方便，节约安装空间资源，大大利于换电设备的使用。
在符合本领域常识的基础上，上述各优选条件，可任意组合，即得本发明各较佳实例。
本发明的积极进步效果在于：
本发明的换电设备，将换电部件设置在第一框架的暴露区域，通过第二框架的开口保证了换电部件的正常使用，还实现了换电设备整体高度进一步降低，利于换电设备的使用。
附图说明
图1为本发明实施例的换电设备的部分结构示意图。
图2为本发明实施例的换电设备的结构示意图。
图3为本发明实施例的换电设备的另一结构示意图。
附图标记说明：
第一框架 1
第一区域 11
第二区域 12
凸出区域 13
第一分区 14
第二分区 15
第二框架 2
开口 21
第一开口 211
第二开口 212
避让通孔 22
安装板 23
电池托盘 24
换电部件 3
视觉检测装置 31
导向叉 32
解锁机构 33
传输头 34
第一传感器 4
第二传感器 5
驱动部件 6
具体实施方式
下面通过实施例的方式并结合附图来更清楚完整地说明本发明，但并不因此将本发明限制在的实施例范围之中。
如图1、图2和图3所示，本发明实施例的换电设备用于对电动汽车上的电池包进行更换，该换电设备包括第一框架1和第二框架2，第二框架2位于第一框架1的上方；第二框架2上具有至少一个开口21，第二框架2通过开口21以露出于第一框架1的暴露区域，第一框架1的暴露区域用于设置换电部件3。
第二框架2上用于放置电池包，将换电部件3设置在第一框架1的暴露区域，换电部件3将用于实现对电池包安装或者拆卸于电动汽车上，从而保证了换电设备的换电操作。通过第二框架2的开口21保证了换电部件3的正常使用，使得换电部件3无需安装设置在换电设备的最上端，从而实现了换电设备整体高度进一步降低，利于换电设备的使用。
换电部件3包括视觉检测装置31，视觉检测装置31连接于第一框架1上，视觉检测装置31用于检测位于电动汽车上的电池包的锁止或解锁状态。换电部件3将通过视觉检测装置31来检测电池包在电动汽车上的锁止或解锁状态，以检测是否安装到位或解锁成功并更换。同时，将视觉检测装置31安装设置在第一框架1上，从而实现换电设备整体高度进一步降低，安装设置非常方便，节约安装空间资源，大大利于换电设备的使用。
换电部件3还包括导向叉32，导向叉32连接于第一框架1上，导向叉32用于与电动汽车上的定位座相配合。换电部件3通过导向叉32将与电动汽车上的定位座相配合，实现换电设备与电动汽车的精确定位配合，保证了换电设备的换电操作。其中，电动汽车上的定位座，可以是专门与导向叉32配合的定位块，也可以是实现其它功能的同时还具有与导向叉32相配合后定位的功能的结构，比如锁基座等，电池包将安装设置在电动汽车上的定位座上，从而来实现对电池包的安装固定。
换电部件3还包括解锁机构33，解锁机构33连接于第一框架1上并用于解锁位于电动汽车上的电池包。换电部件3通过解锁机构33来实现电池包安装或者拆卸至电动汽车的锁基座上，从而实现电池包的安装和拆卸更换工作。将解锁机构33设置在第一框架1上，使得换电设备整体高度进一步降低，安装设置非常方便，节约安装空间资源，大大利于换电设备的使用。其中，第二框架2能够相对于第一框架1移动，通过第二框架2与第一框架1之间相对移动来实现解锁机构33的解锁或者锁止操作，从而实现换电设备的换电工作。
换电部件3还包括传输头34，传输头34连接于第一框架1上并用于与电动汽车上的信号部件进行信号传输。换电部件3通过传输头34与电动汽车进行信号传输，从而确保了良好的信号传输。
开口21包括第一开口211和第二开口212，第一开口211和第二开口212分别相对设于第二框架2的两端，以露出第一框架1上的第一区域11和第二区域12，换电部件3设于第一区域11和/或第二区域12上。为了实现电池包稳定地安装设置在电动汽车上，电池包的两端都设置有多个锁轴并用于与电动汽车的锁基座相连接，第二框架2通过第一开口211和第二开口212使得第一框架1的两端的第一区域11和第二区域12都露出，从而在第一框架1两端的第一区域11和第二区域12都安装设置换电部件3，即第一框架1的第一区域11和第二区域12上安装设置视觉检测装置31、导向叉32、解锁机构33、传输头34中的至少一个，从而保证了换电设备的换电操作，且安装设置非常方便，节约安装空间资源，大大利于换电设备的使用。
第二框架2还具有避让通孔22，避让通孔22位于第二框架2的中间，第一框架1具有向避让通孔22内凸出的凸出区域13，凸出区域13背向第二框架2的一面形成容纳驱动部件6的容纳腔。
第一框架1的凸出区域13相对于第一框架1的第一区域11和第二区域12要向上延伸凸起，使得凸出区域13的平面高于第一区域11和第二区域12的平面，且凸出区域13的下方空间要大于第一区域11和第二区域12的下方空间。通过将驱动部件6设置在凸出区域13的容纳腔内，即设置在凸出区域13的下方空间，从而实现驱动部件6的安装设置，实现换电设备整体高度进一步降低，安装设置非常方便，节约安装空间资源，大大利于换电设备的使用。
换电设备还包括安装板23和电池托盘24，安装板23和电池托盘24均设于第二框架2上方，电池托盘24安装在安装板23的上方，在附图1中省略了第二框架2上的电池托盘24，第二框架2通过电池托盘24用于承载电池包。
电池托盘24上安装设置有电池导向叉，电池导向叉用于与电池包的定位块相配合。第二框架2能够相对于第一框架1产生位移，通过移动第二框架2并带动第二框架2上的电池导向叉移动，从而带动电池包产生位移，而使电池包处于锁定位置或解锁位置，再通过升降第一框架1和第二框架2，使电池包进入或脱离电动汽车。第二框架2通过电池导向叉将与电池包的定位块相配合，实现换电设备与电池包的精确定位配合，保证了换电设备的换电操作。其中，电池包的定位块，可以是专门与电池导向叉配合的定位块，也可以是实现其它功能的同时还具有与电池导向叉相配合后定位的功能的结构，比如锁轴等，电池包的定位块将安装设置在电动汽车上，从而来实现对电池包的安装固定。
换电设备还包括第一传感器4，第一传感器4设置于第二框架2上，第一传感器4用于检测第二框架2的上方是否有电池托盘。第一传感器4用于检测到第二框架2的上方有电池托盘24时生成第一启动信号，第一传感器4还用于将第一启动信号发送给驱动部件6，驱动部件6还用于接收到第一启动信号后动作。通过设置第一传感器4，只有在第二框架2上有电池托盘24时，第一框架1与第二框架2之间才能在驱动部件6的控制下进行相应的动作。通过第一传感器4具有保护作用，有效避免了误操作。当然，第一传感器4也可以安装设置在安装板23，从而通过第一传感器4用于检测安装板23的上方是否有电池托盘24。
换电设备还包括第二传感器5，第二传感器5设置于第二框架2上，第二传感器5用于检测第二框架2上是否有电池包。第二传感器5用于检测到第二框架2上有电池包时生成第二启动信号，第二传感器5还用于将第二启动信号发送给驱动部件6，驱动部件6还用于接收到第二启动信号后动作。通过设置第二传感器5，只有在第二框架2上有电池包时，第一框架1、第二框架2才能在驱动部件6的控制下进行相应的动作。通过第二传感器5具有保护作用，有效避免了误操作。当然，第二传感器5也可以安装设置在安装板23，从而通过第二传感器5用于检测安装板23的上方是否有电池包。
第一框架1的暴露区域包括第一分区14，换电部件3包括解锁机构33和视觉检测装置31，解锁机构33和视觉检测装置31均设置于第一分区14，以使得当换电设备对电动汽车上的电池包进行更换时，第一分区14位于锁止机构的下方。第二框架2通过开口21将露出于第一分区14上的解锁机构33和视觉检测装置31，通过解锁机构33和视觉检测装置31将会设置在锁止机构的下方并对电动汽车上的电池包进行更换。安装设置非常方便，节约安装空间资源，大大利于换电设备的使用。
第一框架1的暴露区域还包括第二分区15，换电部件3包括传输头34，传输头34设置于第二分区15，以使得当换电设备对电动汽车上的电池包进行更换时，第二分区15位于电动汽车上的信号部件的下方。第二框架2通过开口21将露出于第二分区15上的传输头34，通过传输头34将会设置在信号部件的下方并用于信号传输，从而实现对电动汽车上的电池包进行更换。安装设置非常方便，节约安装空间资源，大大利于换电设备的使用。
虽然以上描述了本发明的具体实施方式，但是本领域的技术人员应当理解，这仅是举例说明，本发明的保护范围是由所附权利要求书限定的。本领域的技术人员在不背离本发明的原理和实质的前提下，可以对这些实施方式做出多种变更或修改，但这些变更和修改均落入本发明的保护范围。

Claims (11)

1.一种换电设备，用于对电动汽车上的电池包进行更换，其特征在于，包括：
第一框架、第二框架，所述第二框架位于所述第一框架的上方；
所述第二框架上具有至少一个开口；
所述第二框架通过所述开口以露出于所述第一框架的暴露区域，所述第一框架的暴露区域用于设置换电部件。
2.如权利要求1所述的换电设备，其特征在于，所述换电部件包括视觉检测装置，所述视觉检测装置连接于所述第一框架上，所述视觉检测装置用于检测位于所述电动汽车上的电池包的锁止或解锁状态。
3.如权利要求1所述的换电设备，其特征在于，所述换电部件还包括导向叉，所述导向叉连接于所述第一框架上，所述导向叉用于与所述电动汽车上的定位座相配合。
4.如权利要求1所述的换电设备，其特征在于，所述换电部件还包括解锁机构，所述解锁机构连接于所述第一框架上并用于解锁位于所述电动汽车上的电池包。
5.如权利要求1所述的换电设备，其特征在于，所述换电部件还包括传输头，所述传输头连接于所述第一框架上并用于与所述电动汽车上的信号部件进行信号传输。
6.如权利要求1所述的换电设备，其特征在于，所述开口包括第一开口和第二开口，所述第一开口和所述第二开口分别相对设于所述第二框架的两端，以露出所述第一框架上的第一区域和第二区域，所述换电部件设于所述第一区域和/或第二区域上。
7.如权利要求1所述的换电设备，其特征在于，所述第二框架还具有避让通孔，所述避让通孔位于所述第二框架的中间，所述第一框架具有向所述避让通孔内凸出的凸出区域，所述凸出区域背向所述第二框架的一面形成容纳驱动部件的容纳腔。
8.如权利要求1所述的换电设备，其特征在于，所述换电设备还包括第一传感器，所述第一传感器设置于所述第二框架上，所述第一传感器用于检测所述第二框架的上方是否有电池托盘。
9.如权利要求1所述的换电设备，其特征在于，所述换电设备还包括第二传感器，所述第二传感器设置于所述第二框架上，所述第二传感器用于检测所述第二框架上是否有电池包。
10.如权利要求1所述的换电设备，其特征在于，所述第一框架的暴露区域包括第一分区，所述换电部件包括解锁机构和视觉检测装置，所述解锁机构和所述视觉检测装置均设置于所述第一分区，以使得当所述换电设备对所述电动汽车上的电池包进行更换时，所述第一分区位于锁止机构的下方。
11.如权利要求1所述的换电设备，其特征在于，所述第一框架的暴露区域还包括第二分区，所述换电部件包括传输头，所述传输头设置于所述第二分区，以使得当所述换电设备对所述电动汽车上的电池包进行更换时，所述第二分区位于电动汽车上的信号部件的下方。
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