CN114179674A - 一种车辆换电平台 - Google Patents

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CN114179674A CN202210080433.7A CN202210080433A CN114179674A CN 114179674 A CN114179674 A CN 114179674A CN 202210080433 A CN202210080433 A CN 202210080433A CN 114179674 A CN114179674 A CN 114179674A
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黄彦康
李东
高敏
侯艳丽
李玉军
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    • Y02T10/70—Energy storage systems for electromobility, e.g. batteries
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Abstract

本发明属于车辆换电技术领域，公开一种车辆换电平台，包括停车平台、前轮归中机构以及后轮归中机构，停车平台上设置有第一缺口和第二缺口，前轮归中机构能够沿车辆的前后方向相对停车平台移动，并通过第一缺口显露出，车辆的前轮能够卡设于前轮归中机构，后轮归中机构通过第二缺口显露出，其用于停靠车辆的后轮。当车辆电池箱锁紧装置与停车平台上的换电装置在前后方向上未对正时，驱使前轮归中机构沿车辆的前后方向相对停车平台移动，以带动车辆沿前后方向移动，直至锁紧装置与换电装置在前后方向上对正，此过程中，车辆的后轮始终位于后轮归中机构上。该换电平台能够适应不同轴距的车辆，实现不同轴距车辆共享同一换电平台。

Description

一种车辆换电平台
技术领域
本发明涉及车辆换电技术领域，尤其涉及一种车辆换电平台。
背景技术
为解决新能源车辆充电耗时长、运营效率低的问题，设计人员开发了可拆卸式的电池箱。电池箱可以随时取下并更换新的电池箱，这个过程称为换电。具体地，车辆上设置有换电锁紧装置，电池箱可拆卸连接于锁紧装置上。用户在车辆续航能力较弱时开进换电站，并停靠于换电平台上，换电平台上的换电装置能够将车辆上已放电的电池箱从锁紧装置上取下，放入充电工位，并将满电的电池箱更换至锁紧装置上，完成快速换电过程。
然而，对于不同型号的新能源车辆，车辆的轴距可能存在差异，即，前轮中心至后轮中心之间的垂直距离存在差异，导致车辆无法停靠至换电平台上的合适位置，车辆上的锁紧装置无法与换电平台上的换电装置对正，影响换电过程，不利于实现换电站的共享。
发明内容
本发明的目的在于提供一种车辆换电平台，其能够适应不同轴距的车辆，保证车辆上的锁紧装置能够方便地与换电平台上的换电装置对正，实现不同轴距车辆共享同一换电平台。
为达此目的，本发明采用以下技术方案：
提供一种车辆换电平台，包括：
停车平台，所述停车平台上设置有第一缺口和第二缺口；
前轮归中机构，能够沿车辆的前后方向相对所述停车平台移动，并通过所述第一缺口显露出，所述车辆的前轮能够卡设于所述前轮归中机构，
后轮归中机构，其通过所述第二缺口显露出，所述后轮归中机构用于停靠所述车辆的后轮。
作为本发明提供的车辆换电平台的优选方案，还包括设置于所述停车平台下方的固定基座，所述固定基座上设置有第一驱动组件，所述第一驱动组件的输出端传动连接有第一丝杆，所述第一丝杆平行于所述车辆的前后方向，所述第一丝杆上套设有第一螺母，所述第一螺母与所述前轮归中机构连接。
作为本发明提供的车辆换电平台的优选方案，所述固定基座上设置有至少一个导向轨道，所述导向轨道平行于所述车辆的前后方向，所述前轮归中机构上设置有滑块，所述滑块能够与所述导向轨道滑动配合。
作为本发明提供的车辆换电平台的优选方案，所述前轮归中机构的前侧连接有前端延伸板，所述前轮归中机构的后端连接有后端延伸板，所述前轮归中机构前后移动时，所述前端延伸板与所述停车平台之间、以及所述后端延伸板与所述停车平台之间始终存在重叠部分。
作为本发明提供的车辆换电平台的优选方案，还包括滚轮组件，所述前端延伸板和所述后端延伸板均设置于所述停车平台的下方，所述前端延伸板的底面和所述后端延伸板的底面均能够与所述滚轮组件滚动配合。
作为本发明提供的车辆换电平台的优选方案，所述前轮归中机构包括第一安装平台，所述第一安装平台上沿所述车辆的前后方向设置有两列第一辊筒，两列所述第一辊筒呈夹角设置，以使所述前轮能够卡入两列所述第一辊筒之间；
所述后轮归中机构包括第二安装平台，所述第二安装平台上沿所述车辆的前后方向设置有两列第二辊筒，两列所述第二辊筒均与所述停车平台齐平，所述第二辊筒的长度大于所述第一辊筒的长度。
作为本发明提供的车辆换电平台的优选方案，所述前轮归中机构和所述后轮归中机构均包括安装基座，所述第一安装平台和所述第二安装平台的底面均设置有铰接升降架，所述安装基座上设置有第二驱动组件，所述第二驱动组件的输出端与所述铰接升降架传动连接，以驱动所述铰接升降架升降。
作为本发明提供的车辆换电平台的优选方案，所述第一安装平台和所述第二安装平台上均沿所述车辆的左右方向可移动地设置有顶推件，所述前轮和所述后轮均能够在所述顶推件的顶推作用下移动。
作为本发明提供的车辆换电平台的优选方案，所述第一安装平台和所述第二安装平台上均设置有第三驱动组件、链传动结构、第二丝杆以及第二螺母，所述第三驱动组件的输出端通过所述链传动结构与所述第二丝杆连接，以驱动所述第二丝杆旋转，所述第二丝杆平行于所述车辆的左右方向，所述第二螺母套设于所述第二丝杆上，并与所述顶推件连接。
作为本发明提供的车辆换电平台的优选方案，所述停车平台的后侧设置有驶入平台，所述停车平台的前侧设置有驶出平台，所述驶入平台的两侧均设置有止挡结构，以形成导向通道，所述车辆能够沿所述导向通道驶入所述停车平台。
本发明的有益效果：
本发明提供一种车辆换电平台，包括停车平台、前轮归中机构以及后轮归中机构，停车平台上设置有第一缺口和第二缺口，前轮归中机构能够沿车辆的前后方向相对停车平台移动，并通过第一缺口显露出，车辆的前轮能够卡设于前轮归中机构，后轮归中机构通过第二缺口显露出，其用于停靠车辆的后轮。当车辆进入换电站时，需行驶至停车平台上，直至车辆的前轮卡入前轮归中机构中，防止车辆在更换电池箱过程中发生前后移动，此时，车辆的后轮停靠于后轮归中机构上。由于不同型号车辆的轴距存在差异，可能导致车辆停靠后，其上的电池箱锁紧装置与停车平台上的换电装置在前后方向上未对正，此时，驱使前轮归中机构沿车辆的前后方向相对停车平台移动，以带动车辆沿前后方向移动，直至锁紧装置与换电装置在前后方向上对正，且此过程中，车辆的后轮始终位于后轮归中机构上。该换电平台能够适应不同轴距的车辆，实现不同轴距车辆共享同一换电平台，通用性强。
附图说明
图1是本发明具体实施方式提供的车辆换电平台的第一视图；
图2是本发明具体实施方式提供的车辆换电平台的第二视图；
图3是本发明具体实施方式提供的停车平台的结构示意图；
图4是本发明具体实施方式提供的前轮归中机构的第一视图；
图5是图4中A处的局部放大图；
图6是本发明具体实施方式提供的前轮归中机构的第二视图；
图7是本发明具体实施方式提供的前轮归中机构的第三视图；
图8是本发明具体实施方式提供的后轮归中机构的第一视图；
图9是本发明具体实施方式提供的后轮归中机构的第二视图。
图中：
1、停车平台；2、前轮归中机构；3、后轮归中机构；5、滚轮组件；7、驶入平台；8、驶出平台；9、RGV行走通道；
11、第一缺口；12、第二缺口；
21、滑块；22、前端延伸板；23、后端延伸板；24、第一安装平台；25、第一辊筒；26、安装基座；27、铰接升降架；28、第二驱动组件；
271、固定端；272、移动端；
31、第二安装平台；32、第二辊筒；
41、固定基座；42、第一驱动组件；43、第一丝杆；44、第一螺母；
411、导向轨道；
61、顶推件；62、第三驱动组件；63、链传动结构；
71、止挡结构。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，而非对本发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部结构。
在本发明的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”、“固定”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，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。
在本实施例的描述中，术语“上”、“下”、“左”、“右”等方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述和简化操作，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”仅仅用于在描述上加以区分，并没有特殊的含义。
如图1和图2所示，本实施例提供一种车辆换电平台，用于为驶入换电站的车辆更换电池箱。该车辆换电平台包括停车平台1、前轮归中机构2以及后轮归中机构3。
参见图3，停车平台1上设置有第一缺口11和第二缺口12。前轮归中机构2能够沿车辆的前后方向相对停车平台1移动，并通过第一缺口11显露出。车辆的前轮能够卡设于前轮归中机构2。后轮归中机构3通过第二缺口12显露出，其用于停靠车辆的后轮。
当车辆进入换电站时，需行驶至停车平台1上，直至车辆的前轮卡入前轮归中机构2中，防止车辆在更换电池箱过程中发生前后移动，此时，车辆的后轮停靠于后轮归中机构3上。由于不同型号车辆的轴距存在差异，可能导致车辆停靠后，其上的电池箱锁紧装置与停车平台1上的换电装置在前后方向上未对正，此时，驱使前轮归中机构2沿车辆的前后方向相对停车平台1移动，以带动车辆沿前后方向移动，直至锁紧装置与换电装置在前后方向上对正，且此过程中，车辆的后轮始终位于后轮归中机构3上。该换电平台能够适应不同轴距的车辆，实现不同轴距车辆共享同一换电平台，通用性强。
参见图3，停车平台1的两侧各设置一个第一缺口11和一个第二缺口12，相应地，前轮归中机构2和后轮归中机构3也均设置有两个，对应于车辆的两个前轮和两个后轮。
参见图1和图2，停车平台1的后侧设置有驶入平台7，停车平台1的前侧设置有驶出平台8，且驶入平台7和驶出平台8均具有坡度段。进一步地，驶入平台7的两侧均设置有止挡结构71，以形成导向通道，车辆能够沿导向通道驶入停车平台1。通过设置导向通道，能够为车辆的驶入提供导向作用。车辆换电完成后，由停车平台1行驶至驶出平台8。
参见图1，停车平台1上设置有RGV行走通道9。RGV为有轨穿梭小车，其用于运输电池箱。车辆进行换电时，需要保证车辆上电池箱的锁紧装置与RGV的停靠位置对正，以使拆卸下来的电池箱能够放置于RGV上。
进一步地，RGV行走通道9沿车辆的左右方向延伸。当车辆上的锁紧装置与停车平台1上的换电装置正对时，RGV通过RGV行走通道9驶入车辆底部，换电装置拆卸下来的电池箱放置于RGV上，随后RGV将放电完成的电池箱运走，再将新的电池箱运回至车辆的底部，随后，换电装置将新的电池箱安装于车辆的锁紧装置上。
可选地，参见图6，停车平台1的下方间隔设置有固定基座41，固定基座41上设置有第一驱动组件42，第一驱动组件42的输出端传动连接有第一丝杆43，第一丝杆43平行于车辆的前后方向，第一丝杆43上套设有第一螺母44，第一螺母44与前轮归中机构2连接。当车辆的停靠位置在前后方向上存在误差时，启动第一驱动组件42，第一驱动组件42能够驱动第一丝杆43旋转，从而使套设于第一丝杆43上的第一螺母44沿第一丝杆43的延伸方向移动，进而实现与第一螺母44连接的前轮归中机构2沿车辆前后方向的移动。
优选地，第一驱动组件42为伺服电机，伺服电机和第一丝杆43之间通过减速器连接，避免第一丝杆43的旋转速度过快。
可选地，参见图4和图6，固定基座41上设置有导向轨道411，且导向轨道411平行于车辆的前后方向。前轮归中机构2面向固定基座41的一侧设置有滑块21，滑块21能够与导向轨道411滑动配合，以提高整个前轮归中机构2前后移动时的平稳性。
本实施例中，固定机座上设置有两条导向轨道411，两条导向轨道411沿左右方向间隔设置。进一步地，每条导向轨道411上均滑动连接有两个上述的滑块21，在支撑前轮归中机构2的同时，提高前轮归中机构2前后移动时的平稳性。当然，其他实施例中可根据具体情况设置导向轨道411的数量。
参见图4和图6，前轮归中机构2的前侧连接有前端延伸板22，前轮归中机构2的后端连接有后端延伸板23。前轮归中机构2前后移动时，前端延伸板22与停车平台1之间、以及后端延伸板23与停车平台1之间始终存在重叠部分。也就是说，前端延伸板22、前轮归中机构2和后端延伸板23三者的总长度大于第一缺口11的长度，以保证前轮归中机构2前后移动过程中，其与停车平台1之间不出现间隙，保证行车安全。
参见图1，前端延伸板22和后端延伸板23均设置于停车平台1的下方，当前轮归中机构2前后移动时，前端延伸板22和后端延伸板23也随之移动。且当前轮归中机构2移动至极限位置时，前端延伸板22和后端延伸板23仍与停车平台1存在重叠部分，保证车辆由停车平台1驶出时不会产生跳动现象。
参见图6，前端延伸板22和后端延伸板23的下方均设置有滚轮组件5。当前轮归中机构2前后移动时，前端延伸板22的底面和后端延伸板23的底面均能够与滚轮组件5滚动配合。通过设置滚轮组件5，一方面能够支撑相对前轮归中机构2悬伸的前端延伸板22和后端延伸板23，另一方面能够减小前端延伸板22和后端延伸板23移动时的摩擦阻力。
进一步地，本实施例中，前端延伸板22和后端延伸板23的下方均设置有两个滚轮组件5，两个滚轮组件5沿车辆的左右方向间隔设置，保证对前端延伸板22和后端延伸板23具有足够的支撑作用。
参见图4，前轮归中机构2包括第一安装平台24，第一安装平台24上沿车辆的前后方向设置有两列第一辊筒25。两列第一辊筒25呈夹角设置，以使前轮能够卡入两列第一辊筒25之间，从而能够限制车辆相对停车平台1的移动。
如图4所示，两列第一辊筒25呈V型设置，车辆的前轮行驶至前轮归中机构2后，能够顺利卡入呈V型设置的两列第一辊筒25之间。
参见图8和图9，后轮归中机构3包括第二安装平台31，第二安装平台31上沿车辆的前后方向设置有两列第二辊筒32，两列第二辊筒32均与停车平台1齐平。车辆的后轮能够停靠于两列第二辊筒32上，当车辆的前轮随前轮归中机构2移动时，车辆的后轮能够在两列第二辊筒32上移动。
进一步地，第二辊筒32的长度大于第一辊筒25的长度。即，两列第二辊筒32在前后方向具有较大的尺寸，以使车辆的前轮随前轮归中机构2移动时，车辆的后轮能够始终位于两列第二辊筒32上，便于后续左右调整车辆的位置。
参见图7和图9，前轮归中机构2和后轮归中机构3均包括安装基座26。安装基座26上设置有第二驱动组件28，用于驱动前轮归中机构2和后轮归中机构3升降。当车辆上的锁紧装置和停车平台1上的换电装置在竖向上的位置不对正时，可启动第二驱动组件28，以驱使前轮归中机构2和后轮归中机构3升降，从而使车辆抬升或者下降。
具体地，本实施例中，参见图7和图9，第一安装平台24和第二安装平台31的底面均设置有铰接升降架27。第二驱动组件28的输出端与铰接升降架27传动连接，以驱动铰接升降架27升降，第一安装平台24和第二安装平台31随之上升或下降。
进一步地，铰接升降架27包括固定端271和移动端272。第二驱动组件28通过丝杠螺母传动机构与铰接升降架27的铰接中心点连接，以驱使铰接中心点沿左右方向移动，此过程中，铰接升降架27的移动端272相对安装基座26向左或向右移动，以使铰接升降架27伸展或收缩，从而实现第一安装平台24和第二安装平台31的上升或者下降。
示例性地，第二驱动组件28为伺服电机。
可选地，参见图1，第一安装平台24和第二安装平台31上均设置有顶推件61，且顶推件61位于前轮和后轮的外侧。顶推件61沿车辆的左右方向可移动地设置于第一安装平台24和第二安装平台31上。当车辆上的锁紧装置与停车平台1上的换电装置在左右方向上未对正时，可驱使相应的顶推件61移动，以使车辆的前轮和后轮能够在顶推件61的顶推作用下向左或向右移动，直至锁紧装置与换电装置在左右方向上的位置对正。
可选地，参见图4和图5，第一安装平台24和第二安装平台31上均设置有第三驱动组件62、链传动结构63、第二丝杆以及第二螺母，用于实现顶推件61的左右移动。第三驱动组件62的输出端通过链传动结构63与第二丝杆连接，以驱动第二丝杆旋转，第二丝杆平行于车辆的左右方向，第二螺母套设于第二丝杆上，并与顶推件61连接。当启动第三驱动组件62时，第三驱动组件62能够驱使第二丝杆旋转，从而使第二螺母沿第二丝杆的延伸方向移动，进而实现顶推件61的左右移动。第三驱动组件62优选为伺服电机。
显然，本发明的上述实施例仅仅是为了清楚说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，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。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明权利要求的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种车辆换电平台，其特征在于，包括：
停车平台(1)，所述停车平台(1)上设置有第一缺口(11)和第二缺口(12)；
前轮归中机构(2)，能够沿车辆的前后方向相对所述停车平台(1)移动，并通过所述第一缺口(11)显露出，所述车辆的前轮能够卡设于所述前轮归中机构(2)；
后轮归中机构(3)，其通过所述第二缺口(12)显露出，所述后轮归中机构(3)用于停靠所述车辆的后轮。
2.根据权利要求1所述的车辆换电平台，其特征在于，还包括设置于所述停车平台(1)下方的固定基座(41)，所述固定基座(41)上设置有第一驱动组件(42)，所述第一驱动组件(42)的输出端传动连接有第一丝杆(43)，所述第一丝杆(43)平行于所述车辆的前后方向，所述第一丝杆(43)上套设有第一螺母(44)，所述第一螺母(44)与所述前轮归中机构(2)连接。
3.根据权利要求2所述的车辆换电平台，其特征在于，所述固定基座(41)上设置有至少一个导向轨道(411)，所述导向轨道(411)平行于所述车辆的前后方向，所述前轮归中机构(2)上设置有滑块(21)，所述滑块(21)能够与所述导向轨道(411)滑动配合。
4.根据权利要求1所述的车辆换电平台，其特征在于，所述前轮归中机构(2)的前侧连接有前端延伸板(22)，所述前轮归中机构(2)的后端连接有后端延伸板(23)，所述前轮归中机构(2)前后移动时，所述前端延伸板(22)与所述停车平台(1)之间、以及所述后端延伸板(23)与所述停车平台(1)之间始终存在重叠部分。
5.根据权利要求4所述的车辆换电平台，其特征在于，还包括滚轮组件(5)，所述前端延伸板(22)和所述后端延伸板(23)均设置于所述停车平台(1)的下方，所述前端延伸板(22)的底面和所述后端延伸板(23)的底面均能够与所述滚轮组件(5)滚动配合。
6.根据权利要求1所述的车辆换电平台，其特征在于，
所述前轮归中机构(2)包括第一安装平台(24)，所述第一安装平台(24)上沿所述车辆的前后方向设置有两列第一辊筒(25)，两列所述第一辊筒(25)呈夹角设置，以使所述前轮能够卡入两列所述第一辊筒(25)之间；
所述后轮归中机构(3)包括第二安装平台(31)，所述第二安装平台(31)上沿所述车辆的前后方向设置有两列第二辊筒(32)，两列所述第二辊筒(32)均与所述停车平台(1)齐平，所述第二辊筒(32)的长度大于所述第一辊筒(25)的长度。
7.根据权利要求6所述的车辆换电平台，其特征在于，所述前轮归中机构(2)和所述后轮归中机构(3)均包括安装基座(26)，所述第一安装平台(24)和所述第二安装平台(31)的底面均设置有铰接升降架(27)，所述安装基座(26)上设置有第二驱动组件(28)，所述第二驱动组件(28)的输出端与所述铰接升降架(27)传动连接，以驱动所述铰接升降架(27)升降。
8.根据权利要求6所述的车辆换电平台，其特征在于，所述第一安装平台(24)和所述第二安装平台(31)上均沿所述车辆的左右方向可移动地设置有顶推件(61)，所述前轮和所述后轮均能够在所述顶推件(61)的顶推作用下移动。
9.根据权利要求8所述的车辆换电平台，其特征在于，所述第一安装平台(24)和所述第二安装平台(31)上均设置有第三驱动组件(62)、链传动结构(63)、第二丝杆以及第二螺母，所述第三驱动组件(62)的输出端通过所述链传动结构(63)与所述第二丝杆连接，以驱动所述第二丝杆旋转，所述第二丝杆平行于所述车辆的左右方向，所述第二螺母套设于所述第二丝杆上，并与所述顶推件(61)连接。
10.根据权利要求1所述的车辆换电平台，其特征在于，所述停车平台(1)的后侧设置有驶入平台(7)，所述停车平台(1)的前侧设置有驶出平台(8)，所述驶入平台(7)的两侧均设置有止挡结构(71)，以形成导向通道，所述车辆能够沿所述导向通道驶入所述停车平台(1)。
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