CN112026580A - 一种船载集装箱式电池更换系统 - Google Patents
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Abstract
提供了一种船载集装箱式电池更换系统,以解决现有技术中,船身固定不稳导致影响电池装载和更换效率的技术问题;包括:机架,其包括支架和横梁,所述支架安装在岸边,所述横梁水平安装于所述支架的上端的一侧并向远离所述支架延伸,所述横梁沿其长度方向形成有水平滑道;电池吊装组件,其活动安装于所述水平滑道,用于吊装船载集装箱式电池;船舶固定组件,其包括竖直滑道、真空吸附装置和升降驱动机构,所述竖直滑道固定安装于所述支架并与所述横梁位于所述支架的同一侧;所述真空吸附装置可滑动的安装于所述竖直滑道,用于吸附固定待更换电池的船舶;所述升降驱动机构用于驱动所述真空吸附装置沿所述竖直滑道滑动。
Description
技术领域
本发明涉及船用电池技术领域,具体涉及一种船载集装箱式电池更换系统。
背景技术
随着集装箱式电池迅速发展,其在船舶领域的广泛应用也得到了各界的高度重视,目前关于船载集装箱式电池的装卸问题成为了大家关注的焦点。
目前,船载集装箱式电池的装卸一般采用吊装方式,将待更换电池的船舶的电池舱打开,然后将集装箱式电池吊放进电池舱中,其中,船舶在更换电池时,一般需要停泊在岸边,并保持船身稳定,现有技术中,一般采用船身周向抛锚的方式稳定船身,但是这种稳定方式,船身与岸边没有直接固定,当水面有波浪时,也会导致船身出现晃动,进而影响电池装载,导致电池装卸时间长,更换效率低的技术问题。
发明内容
本发明提供了一种船载集装箱式电池更换系统,以解决现有技术中,船身固定不稳导致影响电池装载和更换效率的技术问题。
本发明解决上述技术问题的方案如下:一种船载集装箱式电池更换系统,包括:
机架,其包括支架和横梁,所述支架安装在岸边,所述横梁水平安装于所述支架的上端的一侧并向远离所述支架延伸,所述横梁沿其长度方向形成有水平滑道;
电池吊装组件,其活动安装于所述水平滑道,用于吊装船载集装箱式电池;
船舶固定组件,其包括竖直滑道、真空吸附装置和升降驱动机构,所述竖直滑道固定安装于所述支架并与所述横梁位于所述支架的同一侧;所述真空吸附装置可滑动的安装于所述竖直滑道,用于吸附固定待更换电池的船舶;所述升降驱动机构用于驱动所述真空吸附装置沿所述竖直滑道滑动。
本发明提供的船载集装箱式电池更换系统,通过船舶固定组件中的真空吸附装置吸附固定待更换电池的船舶,可以将船身支架固定,由于支架是安装于岸边的,就可以将船身与岸边间接固定,升降驱动机构和树脂滑道可以根据水位的高低和吃水深度调整真空吸附装置的高度,使其和船舶有较稳定的固定。
上述说明仅是本发明技术方案的概述,为了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为本发明实施例提供的一种船载集装箱式电池更换系统的立体结构示意图;
图2为图1中该系统的使用状态示意图;
图3为图1中A区域的局部放大图;
图4为图1中B区域的局部放大图;
图5为图1中机架和电池吊装组件的结构示意图;
图6为图5的局部放大图;
图7为图1中船舶固定组件和浮态调节组件的结构示意图;
图8为图7的俯视结构示意图;
图9为图7的局部放大示意图。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的原理和特征进行描述,所举实例只用于解释本发明,并非用于限定本发明的范围。在下列段落中参照附图以举例方式更具体地描述本发明。根据下面说明和权利要求书,本发明的优点和特征将更清楚。需说明的是,附图均采用非常简化的形式且均使用非精准的比例,仅用以方便、明晰地辅助说明本发明实施例的目的。
如图1所示,本发明提供了一种船载集装箱式电池更换系统,包括机架1、电池吊装组件2和船舶固定组件3。
其包括支架11和横梁12,支架11安装在岸边,一般情况下,支架11整体采用钢制结构制作而成,其高度高于船舶整体高度,横梁12水平安装于支架11的上端的一侧并向远离支架11延伸,横梁12沿其长度方向形成有水平滑道121。
机架1的位置确定了整个系统的位置,为了让机架1可以有效调整使用位置,在本实施例中,支架11包括支架主体111、行走轮112和支架驱动电机113,行走轮112安装于支架主体111的下端,支架驱动电机113与行走轮112驱动连接,以驱动行走轮112转动,可以理解的是,该系统在使用时,需要保证机架1的位置固定,故而该支架11一般还应该具有一能够限制行走轮112转动的制动机构,该制动机构可以是人工制动,如在行走轮112的两侧插设垫块,也可以是机械制动的,如给支架驱动电机113设置一转向制动器。
电池吊装组件2活动安装于水平滑道121,用于吊装船载集装箱式电池200。
具体的,电池吊装组件2包括吊装小车21、行走机构22、吊绳23、收放电机24和吊块25,吊装小车21可运动的安装于水平滑道121,行走机构22用于驱动吊装小车21在水平滑道上121的运动,收放电机24安装于吊装小车21上,吊绳23的一端安装于收放电机24,另一端连接吊块25,吊块25位于吊装小车21的下方。
行走机构22包括车轮221和车轮驱动电机222,车轮驱动电机222安装于吊装小车21,车轮221可滚动的安装于水平滑道121,车轮驱动电机222用于驱动车轮221滚动。
其中,吊块25用于与船载集装箱电池200直接相连,一般吊块25整体为电磁铁,其下端采用磁性与船载集装箱式电池200的上端中部相连,当电磁铁通电时,吊块25下端连接船载集装箱式电池200磁性连接,当电磁铁断电时,吊块释放船载集装箱式电池200。
在本实施例中,电池吊装组件2还包括一安装定位机构26,安装定位机构26包括激光发射器261、激光接收器(图中未示出)和上位控制机262,激光发射器261安装于吊块25下端,激光接收器可拆卸的安装于船舶300的电池舱的边缘,激光发射器261和激光接收器均与上位控制机262电性连接,收放电机24也与上位控制机262电性连接。
由于激光接收器只起接受激光放射器261发射的激光的作用,以使激光发射器26和激光接收器之间的位置对应从而实现电池和电池舱的定位,故而,激光接收器可拆卸的安装于船舶300的电池舱的边缘,在电池更换完成后,可直接卸下。
需要说明的是,激光发射器261和激光接收器的个数在本发明中不做限制,例如在本实施中,在吊块25底部装有四个激光发射器261,在船舶300电池舱边缘装有四个与之位置对应的激光接收器,当四个激光发射器261与激光接收器同时对准时,激光接收器261将收到所有4个激光发射器的光信号,该信号将传至上位控制机262,由上位控制机262控制收放电机24收放吊绳23实现船载集装箱式电池200的竖直落座。
在本实施例中,船舶固定组件3包括竖直滑道31、真空吸附装置32和升降驱动机构33,竖直滑道31固定安装于支架11并与横梁12位于支架11的同一侧;真空吸附装置32可滑动的安装于竖直滑道31,用于吸附固定待更换电池的船舶300;升降驱动机构33用于驱动真空吸附装置32沿竖直滑道31滑动。
具体的,真空吸附装置32包括底座321、真空泵322和真空吸盘323,底座321可滑动的安装于竖直滑道31,真空吸盘323安装于底座321上,真空吸盘323远离底座321的一侧为其吸附侧,真空泵322通过管道与真空吸盘323相连。
该方案利用真空泵322抽吸,使真空吸盘323内产生负压,从而将船舶300吸牢,为集装箱式电池200的装卸更换提供稳定的保障。
优选的,船舶300在靠岸时,由于船身的形状不定,其直接与真空吸盘323接触不一定能保证稳定吸附,所以为保证真空吸盘323吸附时和船身稳定连接,真空吸附装置32还包括一伸缩机构324,伸缩机构324安装于真空吸盘323和底座321之间,以驱动真空吸盘323相对于底座321运动;从而让真空吸盘323更好的贴合船舶300的船身。
具体的,在本实施例中,伸缩机构324包括连杆3241和驱动液压缸3242,连杆3241包括一铰接端a和一固接端b,铰接端a铰接于底座321,固接端b与真空吸盘323靠近底座321的一侧固定连接;驱动液压缸3242的一端安装于底座321上,另一端与固接端b固定连接,当驱动液压缸3242伸长时,带动连杆3241转动,使真空吸盘323抵紧在船舶300上。
其中,升降驱动机构33包括卷扬机331和拉绳332,卷扬机331固定安装于竖直滑道31的上端,卷扬机331的输出端通过拉绳332与底座321相连,拉绳332由卷扬机331控制,用以牵拉真空吸附装置32在垂直滑道31上上下滑动,以根据水位的高低和吃水深度调整真空吸附装置32的高度。
当船舶对应水域的水位发生变化或者需要更换的电池从船舶中取出时,均会导致船舶的吃水深度发生变化,此时船舶300和真空吸盘323的吸附连接可能出现断开,从而导致船身出现晃动,所以该船载集装箱式电池更换系统还包括浮态调节组件4。
其中,浮态调节组件4包括浮体41、拉力传感器42和控制器43,浮体41固定安装于底座321的下端,拉力传感器42安装于拉绳332和底座321之间,控制器43分别与拉力传感器42和卷扬机331电性连接,以根据拉力传感器42传递的拉力信号控制卷扬机331工作。
需要说明的是,浮体41产生的浮力作用在底座321上,该浮力41小于底座321的重力,以实现减轻真空吸附装置32对拉绳332拉力的同时保持真空吸附装置32对拉绳332有一定的拉力,达到不影响拉力传感器42正常识别船位升降的前提下降低卷扬机331能耗的功能。
其中控制器43根据拉力传感器42传递的拉力信号控制卷扬机331工作具体为,该拉力传感器42可以感知拉绳332拉力的变化,当船舶300处于稳定的浮态时,真空吸附装置32与船舶300之间竖直方向的作用力近似为零,控制器43控制卷扬机331通过调整拉绳332的张紧程度使拉力传感器42受到的拉力为1个恒定值,其中该恒定值约等于真空吸附装置32的重力减去浮体41对真空吸附装置32的浮力,记为T,当航道水位发生变化或船舶300的集装箱式电池200装卸时,船舶300竖直方向的船位会发生变化,此时,船舶会对真空吸附装置32的真空吸盘323产生竖直方向的作用力,该作用力传递至拉力传感器42,使拉力传感器42受到的拉力发生变化,拉力传感器将新的拉力信号传递至控制器43,控制器43控制卷扬机331收放绳索实现拉力传感器42拉力回归为T,从而使船舶300对真空吸盘323竖直方向上的作用力归零,从而保证船舶的正浮态,保证船舶始终处于稳定;浮态调节组件4使真空吸附装置32上下移动保持船舶300能自适应水位和吃水深度的变化。
本发明提供的船载集装箱式电池更换系统,通过船舶固定组件3中的真空吸附装置32吸附固定待更换电池的船舶200,可以将船身和支架11固定,由于支架11是安装于岸边的,就可以将船身与岸边间接固定,并通过浮态调节组件4使船舶300能自适应水位和吃水深度的变化,升降驱动机构和竖直滑道可以根据水位的高低和吃水深度调整真空吸附装置的高度,使其和船舶有较稳定的固定,另外,本发明还采用一安装定位机构26实现电池装卸的准确对接。
以上所述,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所述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 (10)
1.一种船载集装箱式电池更换系统,其特征在于,包括:
机架,其包括支架和横梁,所述支架安装在岸边,所述横梁水平安装于所述支架的上端的一侧并向远离所述支架延伸,所述横梁沿其长度方向形成有水平滑道;
电池吊装组件,其活动安装于所述水平滑道,用于吊装船载集装箱式电池;
船舶固定组件,其包括竖直滑道、真空吸附装置和升降驱动机构,所述竖直滑道固定安装于所述支架并与所述横梁位于所述支架的同一侧;所述真空吸附装置可滑动的安装于所述竖直滑道,用于吸附固定待更换电池的船舶;所述升降驱动机构用于驱动所述真空吸附装置沿所述竖直滑道滑动。
2.根据权利要求1所述的船载集装箱式电池更换系统,其特征在于,所述真空吸附装置包括底座、真空泵和真空吸盘,所述底座可滑动的安装于所述竖直滑道,所述真空吸盘安装于所述底座上,所述真空吸盘远离所述底座的一侧为其吸附侧,所述真空泵通过管道与所述真空吸盘相连。
3.根据权利要求2所述的船载集装箱式电池更换系统,其特征在于,所述真空吸附装置还包括一伸缩机构,所述伸缩机构安装于所述真空吸盘和所述底座之间,以驱动所述真空吸盘远离或靠近所述底座。
4.根据权利要求3所述的船载集装箱式电池更换系统,其特征在于,所述伸缩机构包括连杆和驱动液压缸,所述连杆包括一铰接端和一固接端,所述铰接端铰接于所述底座,所述固接端与所述真空吸盘靠近所述底座的一侧固定连接;所述驱动液压缸的一端安装于所述底座上,另一端与所述固接端固定连接。
5.根据权利要求2所述的船载集装箱式电池更换系统,其特征在于,所述升降驱动机构包括卷扬机和拉绳,所述卷扬机固定安装于所述竖直滑道的上端,所述卷扬机的输出端通过拉绳与所述底座相连。
6.根据权利要求5所述的船载集装箱式电池更换系统,其特征在于,还包括浮态调节组件,所述浮态调节组件包括浮体、拉力传感器和控制器,所述浮体固定安装于所述底座的下端,所述拉力传感器安装于所述拉绳和所述底座之间,所述控制器分别与所述拉力传感器和所述卷扬机电性连接,以根据所述拉力传感器传递的拉力信号控制所述卷扬机工作。
7.根据权利要求6所述的船载集装箱式电池更换系统,其特征在于,所述电池吊装组件包括吊装小车、行走机构、吊绳、收放电机和吊块,所述吊装小车可运动的安装于所述水平滑道,所述行走机构用于驱动所述吊装小车在所述水平滑道上的运动,所述收放电机安装于所述吊装小车上,所述吊绳的一端安装于所述收放电机,另一端连接所述吊块,所述吊块位于所述吊装小车的下方。
8.根据权利要求7所述的船载集装箱式电池更换系统,其特征在于,所述行走机构包括车轮和车轮驱动电机,所述车轮驱动电机安装于所述吊装小车,所述车轮可滚动的安装于所述水平滑道,所述车轮驱动电机用于驱动所述车轮滚动。
9.根据权利要求7所述的船载集装箱式电池更换系统,其特征在于,电池吊装组件还包括一安装定位机构,所述安装定位机构包括激光发射器、激光接收器和上位控制机,所述激光发射器安装于所述吊块下端,所述激光接收器可拆卸的安装于所述船舶的电池舱的边缘,所述激光发射器和所述激光接收器均与所述上位控制机电性连接,所述收放电机与所述上位控制机电性连接。
10.根据权利要求7所述的船载集装箱式电池更换系统,其特征在于,所述支架包括支架主体、行走轮和支架驱动电机,所述行走轮安装于所述支架主体的下端,所述支架驱动电机与所述行走轮驱动连接,以驱动所述行走轮转动。
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
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SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20201204 |
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