CN113978308A - 一种车辆换电站 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种车辆换电站，属于换电站技术领域。本发明的车辆换电站，包括车辆升降装置，车辆升降装置包括两个分别用于抬升车辆的头部和尾部的升降单元，升降单元包括升降座、升降驱动组件和位置检测组件，升降驱动组件用于驱动升降座升降，位置检测组件用于检测升降座是否位于换电位置或停车位置，升降驱动组件能根据位置检测组件的检测结果选择性启动或停止。利用两个独立工作的升降座分别承托车身的前后两端，与现有技术相比，极大地缩小了升降平台的体积及重量；位置检测组件与升降驱动组件一一对应设置，升降驱动组件根据位置检测组件的检测结果选择性地启动或停止，进而可保证两个升降座升降高度相同，有利于保证车身水平。

Description

一种车辆换电站
技术领域
本发明涉及换电站技术领域，尤其涉及一种车辆换电站。
背景技术
在车辆换电站中，车辆升降装置用于抬升车身，进而可利用RGV(有轨制导车辆，Rail Guided Vehicle)对车辆进行自动更换电池操作。
现有的车辆升降装置，大都通过一个整体的升降平台抬升车身，导致升降平台本身结构庞大，重量也较大，对升降驱动机构的要求就更高，且存在安全隐患。
发明内容
本发明的目的在于提供一种车辆换电站，缩小了升降座的体积及重量，降低了对升降驱动组件的要求，还能保证车身水平。
为实现上述目的，提供以下技术方案：
一种车辆换电站，包括：
车辆升降装置，包括两个分别用于抬升车辆的头部和尾部的升降单元，所述升降单元包括升降座、升降驱动组件和位置检测组件，所述升降驱动组件用于驱动所述升降座升降，所述位置检测组件用于检测所述升降座是否位于换电位置或停车位置，所述升降驱动组件能根据所述位置检测组件的检测结果选择性启动或停止。
作为车辆换电站的可选方案，所述升降座设有与所述车辆的两个前轮或两个后轮一一对应设置的车轮定位结构。
作为车辆换电站的可选方案，所述车轮定位结构为车轮托板，沿所述车辆的宽度方向，所述车轮托板可滑动地设于所述升降座。
作为车辆换电站的可选方案，在与所述车辆的头部对应设置的所述升降单元中，所述升降座上的所述车轮托板设有定位凹槽。
作为车辆换电站的可选方案，所述升降座还设有夹紧机构，所述夹紧机构包括：
两个夹块，两个所述夹块与所述车辆的两个所述前轮或所述后轮一一对应设置，且所述夹块位于对应的所述前轮或所述后轮的外侧，两个所述夹块可滑动地设于所述升降座；
夹紧驱动组件，用于驱动两个所述夹块沿所述升降座向相互靠近或远离的方向滑动。
作为车辆换电站的可选方案，RGV，用于在所述车辆上拆卸缺电电池或装入满电电池并运送所述缺电电池和所述满电电池；所述RGV设有两个位置检测件，两个所述位置检测件中，其中一个用于检测所述车辆的头部是否下降至目标高度，另一个用于检测所述车辆的尾部是否下降至所述目标高度，两个所述位置检测件与两个所述升降单元的所述升降驱动组件一一对应设置，所述升降驱动组件能根据对应的所述位置检测件的检测结果选择性启动或停止。
作为车辆换电站的可选方案，所述升降驱动组件包括：
升降架，包括第一连杆、第二连杆和固设于所述升降座下方的滑轨与支座，所述第一连杆的第一端铰接有第一转接座，所述第一转接座与所述升降座滑动连接，所述第一连杆的第二端与所述支座铰接，所述第二连杆的第一端与所述升降座铰接，所述第二连杆的第二端铰接有第二转接座，所述第二转接座与所述滑轨滑动连接，所述第一连杆与所述第二连杆的中部铰接，以形成可开合的X形结构；
升降驱动件，用于提供驱动力，以驱动所述升降座升降。
作为车辆换电站的可选方案，所述升降架设有多个，多个所述升降架两两成对设置，且同一对中的两个所述升降架分别设于所述升降座的两端。
作为车辆换电站的可选方案，所述换电站还包括换电箱，所述换电箱内设有并排设置的停车仓位和电池仓位，所述换电箱上开设有供所述车辆进出所述停车仓位的进出口，所述车辆升降装置设于所述停车仓位，所述电池仓位设有用于存放所述电池的电池存放机构。
作为车辆换电站的可选方案，所述电池存放机构包括两个并排设置的电池架和设于两个所述电池架之间的电池码垛机，所述电池架包括多个用于存放所述缺电电池和所述满电电池的存放层，所述电池码垛机用于在任一所述电池架上放入所述缺电电池或取出所述满电电池。
与现有技术相比，本发明的有益效果：
本发明的车辆换电站，利用两个独立工作的升降座分别承托车身的前后两端，与现有技术相比，极大地缩小了升降平台的体积及重量，降低了对升降驱动组件的动力需求，安全性更高；位置检测组件与升降驱动组件一一对应设置，升降驱动组件根据位置检测组件的检测结果选择性地启动或停止，进而可保证两个升降座升降高度相同，有利于保证车身水平。
附图说明
图1为本发明实施例中车辆换电站的结构示意图；
图2为本发明实施例中车辆升降装置升降车辆时的结构示意图；
图3为本发明实施例中车辆升降装置的结构示意图；
图4为本发明实施例中图RGV的结构示意；
图5为本发明实施例中升降座与升降架的装配关系示意图；
图6为图5的A部的放大图。
附图标记：
1、换电箱；11、停车仓位；12、电池仓位；
2、车辆升降装置；21、升降单元；211、升降座；2111、车轮托板；21111、定位凹槽；2112、夹块；2121、升降架；21211、第一连杆；21212、第二连杆；21213、滑轨；21214、支座；21215、第一转接座；21216、第二转接座；
3、电池存放机构；31、电池架；32、电池码垛机；
4、停车坡道；
5、RGV；51、位置检测件。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明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发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
在本发明的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
在本发明的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
如图1-6所示，本实施例提供了一种车辆换电站，包括换电箱1，换电箱1内设有并排设置的停车仓位11和电池仓位12，换电箱1上开设有供车辆进出停车仓位11的进出口，停车仓位11设有车辆升降装置2，电池仓位12设有用于存放电池的电池存放机构3。将车辆升降装置2与电池存放机构3集成于一个换电箱1内，极大地缩小了换电站的体积，且便于移动换电站。另外，当换电箱1内的电池存放机构3不能满足需求时，还可在换电箱1外扩展电池存放机构3，操作便捷。
具体地，电池存放机构3包括两个并排设置的电池架31和设于两个电池架31之间的电池码垛机32，电池架31包括多个用于存放电池的存放层，电池码垛机32用于在任一电池架31上放入缺电电池或取出满电电池。
具体地，车辆升降装置2包括停车平台，停车平台设有两个分别用于抬升车辆的头部和尾部的升降单元21，升降单元21包括升降座211和升降驱动组件，升降驱动组件用于驱动升降座211升降。可以理解的是，在车辆停放在升降座211上后，也可以理解为抬升车身前，车身所处的位置即为停车位置；在拆装电池时需要将车身抬高并保持在该高度，则车身升高后的位置即为换电位置；换电完成后，车身最终会从换电位置下降至停车位置。优选地，停车平台的两端均设有停车坡道4，以便车辆上下停车平台。
可选地，升降单元21还包括位置检测组件，位置检测组件用于检测升降座211是否位于换电位置或停车位置，升降驱动组件能根据位置检测组件的检测结果选择性启动或停止，进而可保证两个升降座211升降高度相同，可避免车身过度倾斜。
示例性地，若采用接近开关检测升降座211的位置，则每个位置检测组件包括两个接近开关，其中一个设于换电位置，用于检测对应的升降座211是否位于换电位置，另一个设于停车位置，用于检测对应的升降座211是否位于停车位置。位置检测组件还可采用拉绳传感器，则每个位置检测组件包括一个拉绳传感器，拉绳传感器可固定安装于升降座211下方，其拉绳的自由端与对应的升降座211固定连接，当升降座211位于停车位置时，对应的拉绳传感器的拉绳拉出第一预设长度；当升降座211位于换电位置时，对应的拉绳传感器的拉绳拉出第二预设长度，且第二预设长度大于第一预设长度。此外，位置检测组件还可采用其他形式的传感器，只要能确认升降座211是否位于换电位置或停车位置即可，在此不作限定。
虽然两个升降座211经过调平后能保证二者的上表面平齐，但是由于车辆胎压及载重不同，会导致车辆底盘不水平，并且正常情况下车辆底盘存在1°左右的斜度(尾部高于头部)，在升降座211下降过程中，容易出现电池包与车身的电池槽不对位的情况，进而导致电池包磨损甚至不能装入电池槽。
为了解决上述问题，本实施例的换电站还包括RGV 5，(有轨制导车辆，RailGuided Vehicle)，RGV 5可在停车仓位11和电池仓位12之间移动，用于在车辆上拆卸缺电电池或装入满电电池，并能在车辆与电池架31之间运送缺电电池和满电电池。具体地，RGV5能将车辆上卸下的缺电电池运送至电池码垛机32，并能将电池码垛机32从电池架31上取下的满电电池送回车辆。其中，RGV 5及RGV 5运送电池的工作原理均为现有技术，在此不再赘述。
由于车辆胎压及载重不同，会导致车辆底盘不水平，并且正常情况下车辆底盘存在1°左右的斜度(尾部高于头部)，在车辆下降过程中容易出现电池包与车身的电池槽不对位的情况，进而导致电池包磨损甚至不能装入电池槽。为了解决上述问题，本实施例中，RGV5设有两个位置检测件51，两个位置检测件51中，其中一个用于检测车辆的头部是否下降至目标高度，另一个用于检测车辆的尾部是否下降至目标高度，两个位置检测件51与两个升降单元21的升降驱动组件一一对应设置，升降驱动组件能根据对应的位置检测件51的检测结果选择性启动或停止。需要说明的是，目标高度为位于换电位置与停车位置之间的一个预设高度。在下降过程中，若车辆的头部和尾部同时由换电位置下降至目标高度，说明车辆的头部和尾部水平，则两个位置检测件51同时被触发，两个升降驱动组件持续下降；若车辆的头部或尾部先下降至目标高度，说明车辆的头部和尾部不水平，则只会触发与车辆的头部或尾部对应的位置检测件51，另一个位置检测件51不会被触发，此时可控制已触发的位置检测件51对应的升降驱动组件停止，以等待另一个位置检测件51触发，两个位置检测件51均触发后，则表示车辆的头部和尾部水平，然后两个升降驱动组件同步下降，直至车身达到停车位置。利用两个位置检测件51对车辆的头部和尾部进行水平检测，提高了电池包与车身的电池槽的对位精度，可避免电池包磨损，并提高电池包更换效率。
示例性地，位置检测件51可采用伸缩探针，在车辆下降过程中，当车辆的头部或尾部抵触对应的伸缩探针，即产生触发信号。
可选地，升降座211设有与车辆的两个前轮或两个后轮一一对应设置的车轮定位结构，以便在车辆驶入车辆升降装置2时，沿车辆的长度方向，对车辆进行准确定位。
可选地，车轮定位结构为车轮托板2111，沿车辆的宽度方向，车轮托板2111可滑动地设于升降座211。可选地，升降座211还设有夹紧机构，夹紧机构包括两个夹块2112和夹紧驱动组件，两个夹块2112与车辆的两个前轮或后轮一一对应设置，且夹块2112位于对应的前轮或后轮的外侧，两个夹块2112可滑动地设于升降座211；夹紧驱动组件用于驱动两个夹块2112沿升降座211向相互靠近或远离的方向滑动。在车辆停放在车辆升降装置2上后，四个车轮分别位于四个车轮托板2111上，利用夹紧驱动组件可驱动两个夹块2112夹紧车辆的前轮和后轮，在夹紧过程中，夹块2112还可推动车轮进而带动对应的车轮托板2111沿升降座211滑动，以使车辆在升降座211上居中。需要说明的是，夹紧驱动组件可以为驱动电机和滚珠丝杠机构的组合，还可以为驱动电机和齿轮齿条机构等其他平移驱动机构，还可以为气缸、液压缸、电缸等平移驱动件，在此不做具体限定。
可选地，在与车辆的头部对应设置的升降单元21中，升降座211上的车轮托板2111设有定位凹槽21111。优选地，定位凹槽21111为V形槽，以对前轮起到限位作用。
可选地，升降驱动组件包括升降驱动件(图中未示出)和多个升降架2121，其中，升降驱动件用于提供驱动力，以驱动升降座211升降。示例性地，升降驱动件可以为液压缸，具有动作精准、平稳的特点。多个升降架2121两两成对设置，且同一对中的两个升降架2121分别设于升降座211的两端，有利于提高升降座211升降稳定性。
进一步地，升降架2121包括第一连杆21211、第二连杆21212和固设于升降座211下方的滑轨21213与支座21214，第一连杆21211的第一端铰接有第一转接座21215，第一转接座21215与升降座211滑动连接，第一连杆21211的第二端与支座21214铰接，第二连杆21212的第一端与升降座211铰接，第二连杆21212的第二端铰接有第二转接座21216，第二转接座21216与滑轨21213滑动连接，第一连杆21211与第二连杆21212的中部铰接，以形成可开合的X形结构。利用升降架2121对升降座211起到支撑和导向作用，可进一步提高升降座211升降稳定性。
注意，上述仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本发明不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本发明进行了较为详细的说明，但是本发明不仅仅限于以上实施例，在不脱离本发明构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本发明的范围由所附的权利要求范围决定。

Claims (10)

1.一种车辆换电站，其特征在于，包括：
车辆升降装置(2)，包括两个分别用于抬升车辆的头部和尾部的升降单元(21)，所述升降单元(21)包括升降座(211)、升降驱动组件和位置检测组件，所述升降驱动组件用于驱动所述升降座(211)升降，所述位置检测组件用于检测所述升降座(211)是否位于换电位置或停车位置，所述升降驱动组件能根据所述位置检测组件的检测结果选择性启动或停止。
2.根据权利要求1所述的车辆换电站，其特征在于，所述升降座(211)设有与所述车辆的两个前轮或两个后轮一一对应设置的车轮定位结构。
3.根据权利要求2所述的车辆换电站，其特征在于，所述车轮定位结构为车轮托板(2111)，沿所述车辆的宽度方向，所述车轮托板(2111)可滑动地设于所述升降座(211)。
4.根据权利要求3所述的车辆换电站，其特征在于，在与所述车辆的头部对应设置的所述升降单元(21)中，所述升降座(211)上的所述车轮托板(2111)设有定位凹槽(21111)。
5.根据权利要求3所述的车辆换电站，其特征在于，所述升降座(211)还设有夹紧机构，所述夹紧机构包括：
两个夹块(2112)，两个所述夹块(2112)与所述车辆的两个所述前轮或所述后轮一一对应设置，且所述夹块(2112)位于对应的所述前轮或所述后轮的外侧，两个所述夹块(2112)可滑动地设于所述升降座(211)；
夹紧驱动组件，用于驱动两个所述夹块(2112)沿所述升降座(211)向相互靠近或远离的方向滑动。
6.根据权利要求1所述的车辆换电站，其特征在于，所述车辆换电站还包括RGV(5)，用于在所述车辆上拆卸缺电电池或装入满电电池并运送所述缺电电池和所述满电电池；所述RGV(5)设有两个位置检测件(51)，两个所述位置检测件(51)中，其中一个用于检测所述车辆的头部是否下降至目标高度，另一个用于检测所述车辆的尾部是否下降至所述目标高度，两个所述位置检测件(51)与两个所述升降单元(21)的所述升降驱动组件一一对应设置，所述升降驱动组件能根据对应的所述位置检测件(51)的检测结果选择性启动或停止。
7.根据权利要求1所述的车辆换电站，其特征在于，所述升降驱动组件包括：
升降架(2121)，包括第一连杆(21211)、第二连杆(21212)和固设于所述升降座(211)下方的滑轨(21213)与支座(21214)，所述第一连杆(21211)的第一端铰接有第一转接座(21215)，所述第一转接座(21215)与所述升降座(211)滑动连接，所述第一连杆(21211)的第二端与所述支座(21214)铰接，所述第二连杆(21212)的第一端与所述升降座(211)铰接，所述第二连杆(21212)的第二端铰接有第二转接座(21216)，所述第二转接座(21216)与所述滑轨(21213)滑动连接，所述第一连杆(21211)与所述第二连杆(21212)的中部铰接，以形成可开合的X形结构；
升降驱动件，用于提供驱动力，以驱动所述升降座(211)升降。
8.根据权利要求7所述的车辆换电站，其特征在于，所述升降架(2121)设有多个，多个所述升降架(2121)两两成对设置，且同一对中的两个所述升降架(2121)分别设于所述升降座(211)的两端。
9.根据权利要求1所述的车辆换电站，其特征在于，所述换电站还包括换电箱(1)，所述换电箱(1)内设有并排设置的停车仓位(11)和电池仓位(12)，所述换电箱(1)上开设有供所述车辆进出所述停车仓位(11)的进出口，所述车辆升降装置(2)设于所述停车仓位(11)，所述电池仓位(12)设有用于存放所述电池的电池存放机构(3)。
10.根据权利要求9所述的车辆换电站，其特征在于，所述电池存放机构(3)包括两个并排设置的电池架(31)和设于两个所述电池架(31)之间的电池码垛机(32)，所述电池架(31)包括多个用于存放所述缺电电池和所述满电电池的存放层，所述电池码垛机(32)用于在任一所述电池架(31)上放入所述缺电电池或取出所述满电电池。
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