CN113829945B - 一种电池交换装置及电池交换车 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种电池交换装置及电池交换车，电池交换装置包括：第一架体、第二架体、吊运车和电池包抓取装置。第一架体设置在电池交换车的底盘上，第二架体连接在第一架体上，且第二架体能沿底盘宽度方向平移。所述吊运车连接在第二架体上且能沿底盘宽度方向平移，吊运车上设置吊绳和起吊装置，起吊装置和吊绳传动连接，以驱动吊绳升降运动。电池包抓取装置连接在吊绳上。本申请提供的电池交换装置能够将电池包从电池交换车移动到电动重卡，或将电池包从电动重卡移动到电池交换车上，实现了电池包的快速更换，解决了电池包在电池交换车和电动重卡之间的转移问题，解决了电动重卡的续航问题。

Description

一种电池交换装置及电池交换车

技术领域

本发明涉及新能源电池更换技术领域，尤其涉及一种电池交换装置及电池交换车。

背景技术

随着电动汽车的发展，新能源车已经很普及了，但由于电池容量的问题，新能源车的续行行程受限。为解决续航问题，出现了快速为新能源车更换电池的电池交换车。当更换电池时，需要将电池从电池交换车上移动到需更换电池的卡车上，或将电池从需更换电池的卡车上移到电池交换车上。但是由于电池的重量较重，使得电池在电池交换车和电动重卡之间转移较为困难。

有鉴于此，特提出本发明。

发明内容

本申请提供一种电池交换装置，解决了电池在电池交换车和需要更换电池的新能源车之间的转移问题。

为了实现上述发明目的，本申请的第一目的在于提供一种电池交换装置，包括：

第一架体，所述第一架体设置在电池交换车的底盘上，且所述第一架体能沿所述底盘的长度方向平移；

第二架体，所述第二架体连接在所述第一架体上，且所述第二架体能沿所述底盘宽度方向平移；

吊运车，所述吊运车连接在所述第二架体上且能沿所述底盘宽度方向平移；所述吊运车上设置吊绳和起吊装置，所述起吊装置和所述吊绳传动连接，以驱动所述吊绳升降运动；

电池包抓取装置，所述电池包抓取装置连接在所述吊绳上。

可选的，所述第一架体包括第一立柱组、第二立柱组和设置在所述第一立柱组和第二立柱组之间的第二架体轨道；

所述第一立柱组、第二立柱组和所述第二架体轨道围合形成电池包通过区，所述第二架体连接在所述第二架体轨道上。

可选的，所述第二架体包括主架体、第一驱动装置和设置在所述主架体两侧的第二架体行进轮；

所述第二架体轨道具有第一滚动槽，所述第二架体行进轮活动连接在所述第一滚动槽内；所述第一驱动装置和所述第二架体行进轮驱动连接。

可选的，所述第二架体行进轮包括第二架体主动轮和第二架体从动轮，所述第一驱动装置和所述第二架体主动轮传动连接。

可选的，所述第二架体主动轮包括第一主动轮和第二主动轮，所述第一驱动装置通过链条和所述第一主动轮传动连接，所述第一主动轮和所述第二主动轮通过链条传动连接。

可选的，所述第二架体具有第二滚动槽；

所述吊运车包括车架、第二驱动装置和设置在车架两侧的小车行进轮；所述小车行进轮可活动地连接在所述第二滚动槽内，所述第二驱动装置和所述小车行进轮传动连接，驱动所述吊运车沿所述第二架体平移。

可选的，所述起吊装置包括设置在所述车架上的伸缩部件和连接在所述伸缩部件端部的活动架，所述吊绳一端和所述活动架连接，另一端连接所述电池包抓取装置，所述伸缩部件伸缩运动，通过所述吊绳吊起或下放所述电池包抓取装置。

可选的，所述车架上设置有连接座，所述起吊装置包括两个伸缩部件，两个所述伸缩部件的固定端和所述连接座连接，两个所述伸缩部件的伸缩端分别连接有一所述活动架。

可选的，所述活动架的两端分别连接有吊绳，所述伸缩部件的两侧分别设置有导向轮，各所述吊绳分别绕相应的导向轮后延伸至所述电池包抓取装置。

本申请的第二目的在于提供一种电池交换车，本申请的电池交换车包括底盘和上述任一所述的电池交换装置，所述电池交换装置设置在所述底盘上。

与现有技术相比，本申请的有益效果如下：

本申请提供的电池交换装置能够将电池包从电池交换车移动到电动重卡，或将电池包从电动重卡移动到电池交换车上，实现了电池包的快速更换，解决了电池包在电池交换车和电动重卡之间的转移问题，解决了电动重卡的续航问题。

附图说明

通过参考附图阅读下文的详细描述，本公开示例性实施方式的上述以及其他目的、特征和优点将变得易于理解。在附图中，以示例性而非限制性的方式示出了本公开的若干实施方式，并且相同或对应的标号表示相同或对应的部分，其中：

图1是本申请实施例提供的电池交换装置和电池包在电池交换车上的结构示意图；

图2是本申请实施例提供的电池交换装置的结构示意图；

图3是本申请实施例提供的电池交换装置的第二架体的结构示意图；

图4是本申请实施例提供的电池交换装置的吊运车的结构示意图；

图5是本申请实施例提供的电池交换装置的工作状态示意图。

图中，1、第一架体；11、第一立柱组；12、第二立柱组；13、第二架体轨道；2、第二架体；21、主架体；22、第一驱动装置；23、第二架体主动轮；231、第一主动轮；232、第二主动轮；24、第二架体从动轮； 25、链条；26、阿；3、吊运车；31、车架；32、第二驱动装置；33、小车行进轮；34、伸缩部件；35、活动架；36、吊绳；37、连接座；38、导向轮；4、电池包抓取装置；5、电池包；6、电池交换车。

具体实施方式

下面将结合本公开实施例中的附图，对本公开实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本公开一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本公开中的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本公开保护的范围。

下面结合附图来详细描述本公开的具体实施方式。

参见图1至图5所示，本申请实施例提供一种电池交换装置，包括：第一架体1、第二架体2、吊运车3和电池包抓取装置4。第一架体1设置在电池交换车6的底盘上，且第一架体1能沿底盘的长度方向平移。第二架体2连接在第一架体1上，且第二架体2能沿底盘宽度方向平移。所述吊运车3连接在第二架体2上且能沿底盘宽度方向平移。吊运车3上设置吊绳36和起吊装置，起吊装置和吊绳36传动连接，以驱动吊绳36升降运动。电池包抓取装置4连接在吊绳36上。

本申请提供的电池交换装置能够将新能源车上需要更换的电池抓取住，然后将电池吊起再进行移动，实现了对新能源车电池的快速更换。此方法解决了电池在电池交换车6和需要更换电池的新能源车之间的转移问题。新更换的电池电量充足，达到了新能源车快速续航的目的。

参见图2所示，在一种可能的实施方案中，所述第一架体1包括第一立柱组11、第二立柱组12和设置在所述第一立柱组11和第二立柱组12 之间的第二架体轨道13。

本实施方案中，第一立柱组11和第二立柱组12对本申请的电池交换装置具有稳定的支撑作用，且这两组立柱组的底部均设置滚轮，滚轮可以带动本申请的电池交换装置沿电池交换车6的长度方向移动，以便在合适的位置抓取或放置电池包。第一架体1上设置了第二架体轨道13，方便第二架体2在第一架体1上沿底盘宽度方向移动。

具体的，所述第一立柱组11、第二立柱组12和所述第二架体轨道13 围合形成电池包通过区，所述第二架体2连接在所述第二架体轨道13上。

本实施方案中，第一架体形成的电池包通过区，在第一架体移动过程中，不会和电池包产生干涉，另外也方便了第一架体1移动至各电池包的安装位置，以抓取或放置电池。方便了电池包5的中转。第二架体2连接在第二架体轨道13上，方便第二架体2沿第二架体轨道13平移。

参见图3所示，在一种可能的实施方案中，所述第二架体2包括主架体21、第一驱动装置22和设置在所述主架体两侧的第二架体行进轮。所述第二架体轨道13具有第一滚动槽，所述第二架体行进轮活动连接在所述第一滚动槽内；所述第一驱动装置22和所述第二架体行进轮驱动连接。

本实施方案中，在第一驱动装置22的驱动下，第二架体行进轮可以带动主架体21沿第二架体轨道13移动，进而带动第二架体2移动到设定的位置。第一驱动装置22可以驱动第二架体行进轮在第一滚动槽内转动，第一滚动槽对第二架体行进轮具有支撑限位作用，这种支撑限位作用使得两者连接在一起，从而实现了第二架体2可活动地连接在第二架体轨道13 上。

在一种可能的实施方案中，所述第二架体行进轮包括第二架体主动轮 23和第二架体从动轮24，所述第一驱动装置22和所述第二架体主动轮23 传动连接。

本实施方案中，第一驱动装置22驱动第二架体主动轮23转动，带动第二架体2移动，其中通过从动轮的设计，提高了第二架体的支撑稳定性，使得第二架体2能够平稳的移动。从动轮还具有分担负载，保护主动轮的作用，延长了第二架体行进轮的使用寿命。

其中，所述第二架体主动轮23包括第一主动轮231和第二主动轮232，所述第一驱动装置22通过链条25和所述第一主动轮231传动连接，所述第一主动轮231和所述第二主动轮232通过链条25传动连接。

本实施方案中，第一驱动装置22通过链条25驱动第一主动轮231转动，第一主动轮231转动的同时，再通过链条25驱动第二主动轮232转动。设置两对主动轮，有利于第一驱动装置22驱动主动轮转动时，运行更平稳，提高了工作过程的安全性。

在一种可能的实施方案中，所述第二架体2具有第二滚动槽26。

本实施方案中，第二架体2具有第二滚动槽26，吊运车3具有的小车行进轮33可以在第二滚动槽26内转动。

参见图4所示，具体的，所述吊运车3包括车架31、第二驱动装置32和设置在车架两侧的小车行进轮33。所述小车行进轮33可活动地连接在所述第二滚动槽26内，所述第二驱动装置32和所述小车行进轮33传动连接，驱动所述吊运车3沿所述第二架体2平移。

本实施方案中，第二滚动槽26对小车行进轮33具有支撑限位作用，并和小车行进轮33可活动地连接在一起，促使第二架体2和吊运车3可活动地连接在一起。第二驱动装置32驱动小车行进轮33沿第二滚动槽26 转动，使得吊运车3可以沿第二架体2平移，伸出或缩入第二架体，方便输送电池包5。

在一种可能的实施方案中，所述起吊装置包括设置在所述车架31上的伸缩部件34和连接在所述伸缩部件34端部的活动架35，所述吊绳36 一端和所述活动架35连接，另一端连接所述电池包抓取装置4，所述伸缩部件34伸缩运动，通过所述吊绳36吊起或下放所述电池包抓取装置4。

本实施方案中，伸缩部件34采用液压缸或气压缸等原理工作，使得伸缩部件34可以伸出和缩回，液压缸和气压缸等工作原理是现有成熟技术，本申请在此不做过多描述。伸缩部件34端部和活动架35连接，伸缩部件34伸出时，活动架35向外移动并拉动吊绳吊起电池包抓取装置4；伸缩部件34缩回时，活动架35向里移动，吊绳下放电池包抓取装置4。

其中，所述车架31上设置有连接座37，所述起吊装置包括两个伸缩部件34，两个所述伸缩部件34的固定端和所述连接座37连接，两个所述伸缩部件34的伸缩端分别连接有一所述活动架35。

本实施方案中，起吊装置包括两个伸缩部件34，两个伸缩部件34的固定端和连接座37连接在一起，这样可以将两个伸缩部件34牢牢地固定在车架31上。两个伸缩部件34的伸缩端分别连接有活动架35，也就代表着两端都有吊绳36连接着电池包抓取装置4，两个伸缩部件34同时工作时，既能增大承重能力，又能保证起吊的稳定性。

在一种可能的实施方案中，所述活动架35的两端分别连接有吊绳36，所述伸缩部件34的两侧分别设置有导向轮38，各所述吊绳36分别绕相应的导向轮38后延伸至所述电池包抓取装置4。

本实施方案中，伸缩部件34的两侧分别设置有导向轮38，导向轮38 具有改变力的方向的作用。伸缩部件34伸出或缩回时，对吊绳36产生水平方向的力，通过导向轮38转向后，可以将水平方向的力改变为竖直方向的力，促使吊绳36带动电池包抓取装置4在竖直方向移动，达到起吊或下放电池包5的目的。

参见图1所示，本申请实施例还提供一种电池交换车，包括底盘和上述的电池交换装置，所述电池交换装置设置在所述底盘上。

本申请实施例提供的电池交换装置被放置在电池交换车6上，可以跟着电池交换车6移动至不同位置，方便对电动重卡更换电池包。同时，电池交换车6上可以放置多个电池包5，方便一次给多台新能源车更换电池包，有助于提高工作效率。

参见图5所示，为本申请实施例提供的电池交换装置在电池交换车6 上的工作示意图，在需要取走电动重卡上的电池包5时，第一架体1沿底盘平移至电动重卡对应的位置，然后，第二架体2沿第二架体轨道13滑出，吊运车3再沿第二滚动槽26滑出，带动电池包抓取装置4伸出至电动重卡需要更换电池的位置，此时下放电池包抓取装置4，以抓取需要更换的电池包。之后，电池包抓取装置4带动电池包5升起，吊运车3沿第二滚动槽26回收，第二架体2沿第二架体轨道13回收，带动电池包位于底盘正上方，最后，第一架体行进至设定位置，电池包抓取装置4释放电池包完成电池包的取出。电池包的安装过程与电池包的取出过程相反，对此不再赘述。

在本说明书的上述描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“固定”、“安装”、“相连”或“连接”等术语应该做广义的理解。例如，就术语“连接”来说，其可以是固定连接，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间接相连，或者可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。因此，除非本说明书另有明确的限定，本领域技术人员可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

根据本说明书的上述描述，本领域技术人员还可以理解如下使用的术语，例如“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“轴向”、“径向”、“周向”、“中心”、“纵向”、“横向”、“顺时针”或“逆时针”等指示方位或位置关系的术语是基于本说明书的附图所示的方位或位置关系的，其仅是为了便于阐述本发明的方案和简化描述的目的，而不是明示或暗示所涉及的装置或元件必须要具有所述特定的方位、以特定的方位来构造和进行操作，因此上述的方位或位置关系术语不能被理解或解释为对本发明方案的限制。

另外，本说明书中所使用的术语“第一”或“第二”等用于指代编号或序数的术语仅用于描述目的，而不能理解为明示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”或“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本说明书的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个或更多个等，除非另有明确具体的限定。

虽然本说明书已经示出和描述了本发明的多个实施例，但对于本领域技术人员显而易见的是，这样的实施例只是以示例的方式提供的。本领域技术人员会在不偏离本发明思想和精神的情况下想到许多更改、改变和替代的方式。应当理解的是在实践本发明的过程中，可以采用对本文所描述的本发明实施例的各种替代方案。所附权利要求书旨在限定本发明的保护范围，并因此覆盖这些权利要求范围内的模块组成、等同或替代方案。

Claims (3)

1.一种电池交换装置，其特征在于，包括：

第一架体，所述第一架体设置在电池交换车的底盘上，且所述第一架体能沿所述底盘的长度方向平移，所述第一架体具有第二架体轨道，所述第二架体轨道具有第一滚动槽；

第二架体，所述第二架体连接在所述第一架体上，且所述第二架体能沿所述底盘宽度方向平移，所述第二架体包括主架体、第一驱动装置和设置在所述主架体两侧的第二架体行进轮，所述第二架体行进轮活动连接在所述第一滚动槽内，所述第二架体行进轮包括第二架体主动轮和第二架体从动轮，所述第二架体主动轮包括第一主动轮和第二主动轮，所述第一驱动装置通过链条和所述第一主动轮传动连接，所述第一主动轮和所述第二主动轮通过链条传动连接；

吊运车，所述吊运车连接在所述第二架体上且能沿所述底盘宽度方向平移；所述吊运车上设置吊绳和起吊装置，所述起吊装置和所述吊绳传动连接，以驱动所述吊绳升降运动；

电池包抓取装置，所述电池包抓取装置连接在所述吊绳上；

其中，所述第二架体具有第二滚动槽；

所述吊运车包括车架、第二驱动装置和设置在车架两侧的小车行进轮；所述小车行进轮可活动地连接在所述第二滚动槽内，所述第二驱动装置和所述小车行进轮传动连接，驱动所述吊运车沿所述第二架体平移；

所述起吊装置包括设置在所述车架上的伸缩部件和连接在所述伸缩部件端部的活动架，所述吊绳一端和所述活动架连接，另一端连接所述电池包抓取装置，所述伸缩部件伸缩运动，通过所述吊绳吊起或下放所述电池包抓取装置；

所述车架上设置有连接座，所述起吊装置包括两个伸缩部件，两个所述伸缩部件的固定端和所述连接座连接，两个所述伸缩部件的伸缩端分别连接有一所述活动架；

所述活动架的两端分别连接有吊绳，所述伸缩部件的两侧分别设置有导向轮，各所述吊绳分别绕相应的导向轮后延伸至所述电池包抓取装置。

2.根据权利要求1所述的电池交换装置，其特征在于，所述第一架体包括第一立柱组和第二立柱组；

所述第二架体轨道连接于所述第一立柱组和第二立柱组之间；

所述第一立柱组、第二立柱组和所述第二架体轨道围合形成电池包通过区，所述第二架体连接在所述第二架体轨道上。

3.一种电池交换车，其特征在于，包括底盘和如权利要求1或2所述的电池交换装置，所述电池交换装置设置在所述底盘上。