CN113665423A - 一种新能源汽车全自动智能储能换电站及其换电方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种新能源汽车全自动智能储能换电站及其换电方法，包括电池库房、换电工位、机械臂结构、充电仓和主控平台，所述电池库房有若干个，且所述电池库房内设置有机械臂结构和充电仓，电池库房外部设置有换电工位，所述换电工位相互之间均匀间隔设置，且所述换电工位一旁设置有机械臂结构，所述机械臂结构用于夹取汽车电池仓内的电池并转移至充电仓，所述机械臂结构和主控平台电连接，且所述主控平台和外部移动终端无线连接，所述主控平台能够接收外部终端信息并驱动机械臂结构进行换电工作。本发明解决了电池利用率低的问题，解决新能源汽车电池通用，统一管理解决后期电池回收翻新问题，同时减低成本，减低碳排放。

Description

一种新能源汽车全自动智能储能换电站及其换电方法
技术领域
本发明涉及新能源技术领域，尤其涉及一种新能源汽车全自动智能储能换电站及其换电方法。
背景技术
随着保护环境，节约能源需求日益增长，电动汽车已经成为汽车行业未来重要的发展方向。目前，电动汽车多采用在汽车底盘安装动力电池包来为整车提供动力。然而，由于动力电池容量的限制，整车充电所需时间较长，因此，电动汽车换电技术的发展引起了各方广泛关注。
现在市场上换电技术不能通用所有新能源汽车，不能循环，流通率非常低。
发明内容
本发明提供了一种新能源汽车全自动智能储能换电站及其换电方法，通过对现有新能源汽车充电站进行技术改造，解决了现有新能源汽车换电不方便，流通率低的问题。
为解决上述技术问题，本发明具体采用如下技术方案：
一种新能源汽车全自动智能储能换电站，包括电池库房、换电工位、机械臂结构、充电仓和主控平台，所述电池库房有若干个，且所述电池库房内设置有机械臂结构和充电仓，电池库房外部设置有换电工位，所述换电工位相互之间均匀间隔设置，且所述换电工位一旁设置有机械臂结构，所述机械臂结构用于夹取汽车电池仓内的电池并转移至充电仓，所述机械臂结构和主控平台电连接，且所述主控平台和外部移动终端无线连接，所述主控平台能够接收外部终端信息并驱动机械臂结构进行换电工作。
优选的，所述换电工位处设置有升降台阶结构，所述升降台阶结构能够控制换电工位处的汽车进行升降，且所述升降台阶结构与主控平台电连接。
优选的，所述机械臂结构包括机台、机械臂驱动机构、电池外推杆、定位伸缩杆、伸缩驱动机构和电池夹紧器，所述机台上设置有机械臂驱动机构，所述机械臂驱动机构输出端安装设置有电池外推杆，所述机械臂驱动机构能够控制所述电池外推杆进行移动，所述电池外推杆内套设有定位伸缩杆，所述电池外推杆内安装有伸缩驱动机构，所述定位伸缩杆安装在所述伸缩驱动机构的输出端，所述伸缩驱动机构能够带动定位伸缩杆在电池外推杆内伸缩移动，所述定位伸缩杆背离电池外推杆的一端安装设置有定位销，电池上设置有定位孔，所述定位销能够深入所述定位孔内锁定连接定位伸缩杆与电池，所述机台上还安装有电池夹紧器，所述电池夹紧器与主控平台电连接，所述电池夹紧器用于夹紧电池。
优选的，所述电池外推杆上还设置有定位器，所述定位器能够锁定电池上设置的定位孔的位置。
优选的，所述换电工位处设置有防爆模块，所述防爆模块包括温度传感器和防爆柜，所述温度传感器正对取出的电池设置，所述温度传感器与主控平台电连接，所述换电工位的下方地底处还设置有防爆柜，所述主控平台能够控制机械臂结构将电池转移到防爆柜内。
一种新能源汽车全自动智能储能换电站的换电方法，包括以下步骤：
S1，手机打开APP程序进行下单；
S2，车主选择服务，选择需要换电数量，机械臂结构一套动作能够卸装单块或者多块电池；
S3，开车入库停至换电工位处，主控平台控制升降台阶结构进行下降；
S4，打开汽车电池仓，车主在休息区处等待；
S5，进行换电工作，主控平台根据所选服务控制机械臂结构进行换电工作；
S6，换电完成，主控平台控制升降台阶结构进行上升，车主支付金额离开。
优选的，所述步骤S5中，机械臂结构换电工作包括以下步骤:
S501，定位，机械臂结构电池外推杆上设置的定位器与电池上设置的定位孔位置相对应；
S502，锁定，伸出定位伸缩杆，所述定位伸缩杆末端的定位销插入至电池一端的定位孔内相互锁定；
S503，取出电池，收回定位伸缩杆和电池外推杆，将电池从汽车电池仓内取出；
S504，夹紧电池，主控平台控制电池夹紧器夹紧锁住电池；
S505，移动至充电仓，主控平台控制机械臂结构移动至充电仓处；
S506，推进电池至充电仓，伸出定位伸缩杆和电池外推杆，将电池推送至充电仓中，复位；
S507，主控平台控制机械臂进行下一个重复动作，系统自动从电池库房寻找满电电池机械臂结构取出电池往车上安装，反向回位重复步骤S501-S506。
相对于现有技术，本发明具有如下有益效果：
本发明设计有多个库房可以保证轮流充电，换班检修。
本发明的新方案技术解决了电池利用率低的问题，解决新能源汽车电池通用，统一管理解决后期电池回收翻新问题，同时减低成本，减低碳排放。
本发明使用方便，解决了现有新能源汽车换电不方便，流通率低的问题，换电效率高，更为智能化。
附图说明
图1为本发明结构示意图；
图2为本发明电池库房内示意图；
图3为本发明方法步骤框图；
图4为本发明机械臂结构换电步骤示意图；
标号说明：电池库房1、地上部分11、地下部分12、换电工位2、机械臂结构3、机台31、电池外推杆32、定位伸缩杆33、电池夹紧器34、定位销35、充电仓4、升降台阶结构5、防爆柜6、换电窗口7、电池8、定位孔81。
具体实施方式
下面结合附图和实施例来详细说明本发明的具体内容。
如图1-4所示，本实施例提供了一种新能源汽车全自动智能储能换电站，一种新能源汽车全自动智能储能换电站，包括电池库房1、换电工位2、机械臂结构3、充电仓4和主控平台，所述电池库房1有若干个，且所述电池库房1内设置有机械臂结构3和充电仓4，电池库房1外部设置有换电工位2，所述换电工位2相互之间均匀间隔设置，且所述换电工位2一旁设置有机械臂结构3，所述机械臂结构3用于夹取汽车电池仓内的电池8并转移至充电仓4，所述机械臂结构3和主控平台电连接，且所述主控平台和外部移动终端无线连接，所述主控平台能够接收外部终端信息并驱动机械臂结构3进行换电工作。
进一步地，所述换电工位2处设置有升降台阶结构5，所述升降台阶结构5能够控制换电工位2处的汽车进行升降，且所述升降台阶结构5与主控平台电连接。
进一步地，所述机械臂结构3包括机台31、机械臂驱动机构、电池外推杆32、定位伸缩杆33、伸缩驱动机构和电池夹紧器34，所述机台31上设置有机械臂驱动机构，所述机械臂驱动机构输出端安装设置有电池外推杆32，所述机械臂驱动机构能够控制所述电池外推杆32进行移动，所述电池外推杆32内套设有定位伸缩杆33，所述电池外推杆32内安装有伸缩驱动机构，所述定位伸缩杆33安装在所述伸缩驱动机构的输出端，所述伸缩驱动机构能够带动定位伸缩杆33在电池外推杆32内伸缩移动，所述定位伸缩杆33背离电池外推杆32的一端安装设置有定位销35，电池8上设置有定位孔81，所述定位销35能够深入所述定位孔81内锁定连接定位伸缩杆33与电池8，所述机台31上还安装有电池夹紧器34，所述电池夹紧器34与主控平台电连接，所述电池夹紧器34用于夹紧电池8。
所述电池夹紧器34可设置在电池8外周不同面处，三方夹紧定位。
进一步地，所述电池外推杆32上还设置有定位器，所述定位器能够锁定电池8上设置的定位孔81的位置。
进一步地，所述换电工位2处设置有防爆模块，所述防爆模块包括温度传感器和防爆柜6，所述温度传感器正对取出的电池8设置，所述温度传感器与主控平台电连接，所述换电工位2的下方地底处还设置有防爆柜6，所述主控平台能够控制机械臂结构3将电池8转移到防爆柜6内。其中某个电池8有起火冒烟或者其他不良信号机械臂会暂停其他作业来处理风险电池8，最短时间把风险电池8放进防爆柜6，等待工作人员处理。
电池库房1与换电工位2之间还设置有换电窗口7，所述机械臂结构3能够从换电窗口7伸出拿取电池8，并收回至电池库房1内转运至充电仓4处。所述电池库房1分为地上部分11和地下部分12，防爆柜6设置在地下部分12处，远离充电仓4。
本实施例可根据实际需求安装机械臂数量。
可设计为地下地面多层充电库房，提高空间利用率，可同时容纳大量新能源汽车使用。
一种新能源汽车全自动智能储能换电站的换电方法，包括以下步骤：
S1，手机打开APP程序进行下单；
S2，车主选择服务，选择需要换电数量，机械臂结构一套动作能够卸装单块或者多块电池；
S3，开车入库停至换电工位处，主控平台控制升降台阶结构进行下降；
S4，打开汽车电池仓，车主在休息区处等待；
S5，进行换电工作，主控平台根据所选服务控制机械臂结构进行换电工作；
S6，换电完成，主控平台控制升降台阶结构进行上升，车主支付金额离开。
进一步地，所述步骤S5中，机械臂结构换电工作包括以下步骤:
S501，定位，机械臂结构电池外推杆上设置的定位器与电池上设置的定位孔位置相对应；
S502，锁定，伸出定位伸缩杆，所述定位伸缩杆末端的定位销插入至电池一端的定位孔内相互锁定；
S503，取出电池，收回定位伸缩杆和电池外推杆，将电池从汽车电池仓内取出；
S504，夹紧电池，主控平台控制电池夹紧器夹紧锁住电池；
S505，移动至充电仓，主控平台控制机械臂结构移动至充电仓处；
S506，推进电池至充电仓，伸出定位伸缩杆和电池外推杆，将电池推送至充电仓中，复位；
S507，主控平台控制机械臂进行下一个重复动作，系统自动从电池库房寻找满电电池机械臂结构取出电池往车上安装，反向回位重复步骤S501-S506。
本发明具有如下特点：
本发明设计有多个库房可以保证轮流充电，换班检修。
本发明的新方案技术解决了电池利用率低的问题，解决新能源汽车电池通用，统一管理解决后期电池回收翻新问题，同时减低成本，减低碳排放。
本发明使用方便，解决了现有新能源汽车换电不方便，流通率低的问题，换电效率高，更为智能化。
最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。
本发明使用到的标准零件均可以从市场上购买，异形件根据说明书的和附图的记载均可以进行订制，各个零件的具体连接方式均采用现有技术中成熟的螺栓、铆钉、焊接等常规手段，机械、零件和设备均采用现有技术中常规的型号，加上电路连接采用现有技术中常规的连接方式，在此不再详述。
在本发明的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”应作广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；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相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

Claims (7)

1.一种新能源汽车全自动智能储能换电站，其特征在于，包括电池库房、换电工位、机械臂结构、充电仓和主控平台，所述电池库房有若干个，且所述电池库房内设置有机械臂结构和充电仓，电池库房外部设置有换电工位，所述换电工位相互之间均匀间隔设置，且所述换电工位一旁设置有机械臂结构，所述机械臂结构用于夹取汽车电池仓内的电池并转移至充电仓，所述机械臂结构和主控平台电连接，且所述主控平台和外部移动终端无线连接，所述主控平台能够接收外部终端信息并驱动机械臂结构进行换电工作。
2.根据权利要求1所述的一种新能源汽车全自动智能储能换电站，其特征在于，所述换电工位处设置有升降台阶结构，所述升降台阶结构能够控制换电工位处的汽车进行升降，且所述升降台阶结构与主控平台电连接。
3.根据权利要求1所述的一种新能源汽车全自动智能储能换电站，其特征在于，所述机械臂结构包括机台、机械臂驱动机构、电池外推杆、定位伸缩杆、伸缩驱动机构和电池夹紧器，所述机台上设置有机械臂驱动机构，所述机械臂驱动机构输出端安装设置有电池外推杆，所述机械臂驱动机构能够控制所述电池外推杆进行移动，所述电池外推杆内套设有定位伸缩杆，所述电池外推杆内安装有伸缩驱动机构，所述定位伸缩杆安装在所述伸缩驱动机构的输出端，所述伸缩驱动机构能够带动定位伸缩杆在电池外推杆内伸缩移动，所述定位伸缩杆背离电池外推杆的一端安装设置有定位销，电池上设置有定位孔，所述定位销能够深入所述定位孔内锁定连接定位伸缩杆与电池，所述机台上还安装有电池夹紧器，所述电池夹紧器与主控平台电连接，所述电池夹紧器用于夹紧电池。
4.根据权利要求3所述的一种新能源汽车全自动智能储能换电站，其特征在于，所述电池外推杆上还设置有定位器，所述定位器能够锁定电池上设置的定位孔的位置。
5.根据权利要求1所述的一种新能源汽车全自动智能储能换电站，其特征在于，所述换电工位处设置有防爆模块，所述防爆模块包括温度传感器和防爆柜，所述温度传感器正对取出的电池设置，所述温度传感器与主控平台电连接，所述换电工位的下方地底处还设置有防爆柜，所述主控平台能够控制机械臂结构将电池转移到防爆柜内。
6.一种新能源汽车全自动智能储能换电站的换电方法，包括以下步骤：
S1，手机打开APP程序进行下单；
S2，车主选择服务，选择需要换电数量，机械臂结构一套动作能够卸装单块或者多块电池；
S3，开车入库停至换电工位处，主控平台控制升降台阶结构进行下降；
S4，打开汽车电池仓，车主在休息区处等待；
S5，进行换电工作，主控平台根据所选服务控制机械臂结构进行换电工作；
S6，换电完成，主控平台控制升降台阶结构进行上升，车主支付金额离开。
7.根据权利要求6所述的一种新能源汽车全自动智能储能换电站，其特征在于，，所述步骤S5中，机械臂结构换电工作包括以下步骤:
S501，定位，机械臂结构电池外推杆上设置的定位器与电池上设置的定位孔位置相对应；
S502，锁定，伸出定位伸缩杆，所述定位伸缩杆末端的定位销插入至电池一端的定位孔内相互锁定；
S503，取出电池，收回定位伸缩杆和电池外推杆，将电池从汽车电池仓内取出；
S504，夹紧电池，主控平台控制电池夹紧器夹紧锁住电池；
S505，移动至充电仓，主控平台控制机械臂结构移动至充电仓处；
S506，推进电池至充电仓，伸出定位伸缩杆和电池外推杆，将电池推送至充电仓中，复位；
S507，主控平台控制机械臂进行下一个重复动作，系统自动从电池库房寻找满电电池机械臂结构取出电池往车上安装，反向回位重复步骤S501-S506。
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