CN117864068A - 一种底盘式换电的新能源商用车重卡换电站 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种底盘式换电的新能源商用车重卡换电站，包括车辆通行平台、过桥板机构、RGV换电机构、电池存储系统、车辆辅助定位装置、堆垛机系统以及同步移栽机构，车辆通行平台的上侧依次设置有过桥板机构、车辆辅助定位装置、堆垛机系统、电池存储系统、同步移栽机构以及RGV换电机构，过桥板机构设置在车辆辅助定位装置的一侧，且在过桥板机构的下侧设置有RGV换电机构，车辆辅助定位装置以及过桥板机构的右侧设置有堆垛机系统，堆垛机系统的右侧自左向右依次设置有电池存储系统以及同步移栽机构。本发明实现了对重卡换电车辆进行自动化换电，其换电效率高，提高换电体验，站内存储电池数量多，应用场景更广。

Description

一种底盘式换电的新能源商用车重卡换电站

技术领域

本发明涉及新能源换电技术领域，尤其涉及一种底盘式换电的新能源商用车重卡换电站。

背景技术

新能源汽车自动换电作为新能源汽车补充电能高效方式之一，换电模式能够有效解决新能源汽车尤其商用车充电车位稀缺、电池容量大、充电时间长等痛点。当前国内新能源乘用车换电站已经处于快速发展阶段，目前市场乘用车换电站、轻卡换电站、重卡换电站已较快速的投入市场并运营。商用车重卡换电站又分为顶吊式换电、侧面顶吊换电、底盘式换电，底盘式换电方式还处于探索实验验证阶段、盈利模式相对并不突出。

当前商用车重卡类的新能源换电站在设计与建设过程中暴露以下几个重点缺陷：

其一是顶吊式换电占用商用车重卡上方的货仓空间，减少了商用车重卡的拉货量；并且电池放在驾驶室后面，一旦出现意外造成电池自然使驾驶人员面临很大安全隐患。

其二是侧面顶吊换电应用场景少，通常电池相对较小，有里程焦虑；并且电池放在驾驶室后面，一旦出现意外造成电池自然使驾驶人员面临很大安全隐患。

其三是底盘式换电相对成本最高，落站场地需要相关基建。

发明内容

本发明旨在提供一种底盘式换电的新能源商用车重卡换电站克服上述问题或者至少部分地解决上述问题。

为达到上述目的，本发明的技术方案具体是这样实现的：

本发明的提供了一种底盘式换电的新能源商用车重卡换电站，包括车辆通行平台、过桥板机构、RGV换电机构、电池存储系统、车辆辅助定位装置、视觉系统、堆垛机系统、同步移栽机构、充电系统、热管理系统、集装箱系统、供配电系统、消防系统、人机交互系统、视频监控系统以及PLC控制系统，所述车辆通行平台的上侧依次设置有过桥板机构、车辆辅助定位装置、堆垛机系统、电池存储系统、、同步移栽机构以及RGV换电机构，所述过桥板机构设置在车辆辅助定位装置的一侧，且在过桥板机构的下侧设置有RGV换电机构，所述车辆辅助定位装置以及过桥板机构的右侧设置有堆垛机系统，所述堆垛机系统的右侧自左向右依次设置有电池存储系统以及同步移栽机构，且同步移栽机构的前后两端分别设置在堆垛机系统右侧伸出部分的下侧，所述视觉系统安装在RGV换电机构上，所述充电系统置于集装箱系统内，所述热管理系统置于集装箱系统顶部，所述集装箱系统安装在车辆通行平台的上表面位置。

作为本发明进一步的方案，所述集装箱系统由集装箱一、集装箱二以及集装箱三三个集装箱拼装成型，所述的集装箱一一侧落在地面上，另一侧架在集装箱二顶部，且其进口区域镂空，所述集装箱二底托与箱体一体式设计，所述集装箱三的底托与箱体一体式设计，在其靠外一侧预留有用于安装工业风机、空调外机的安装孔槽。

作为本发明进一步的方案，所述过桥板机构包括平板小车组件、小车行走地轨组件、行走定位组件以及承重支撑架，所述平板小车组件设置在小车行走地轨组件上，并沿着小车行走地轨组件进行移动，所述小车行走地轨组件的外侧固定连接有承重支撑架，且承重支撑架分别设置在平板小车组件的前后两侧，所述承重支撑架内部固定连接有行走定位组件，且行走定位组件设置在平板小车组件的一侧，并对平板小车组件进行限位，所述车辆通行平台上开设有地坑，所述过桥板机构以及RGV换电机构均设置在地坑内。

作为本发明进一步的方案，所述RGV换电机构分为工位一和工位二独立两部分，每部分均包括电池托架组件、剪刀叉组件、X向调整组件、行走机构、电控系统，所述电池托架组件的下侧连接有剪刀叉组件，并由剪刀叉组件来对电池托架组件进行举升，所述电池托架组件的下侧连接有X向调整组件，所述X向调整组件固定连接在行走机构上，且在行走机构的一侧固定连接有对行走机构、X向调整组件、剪刀叉组件以及电池托架组件进行控制的电控系统，所述行走机构的下侧设置有地轨组件，且行走机构沿着地轨组件进行移动。

作为本发明更进一步的方案，所述电池托架组件包括上层固定板、浮动链条结构、浮动大板、解锁器、定位器以及刹车，所述上层固定板的下侧与浮动链条结构一端相连接，且浮动链条结构的另一端固定在浮动大板的下侧面，所述浮动大板套设在上层固定板的外周，所述上层固定板设置在升降组件的上侧，且上侧固定板通过X向调整驱动组件与升降组件滑动连接，所述解锁器、定位器以及刹车均安装在浮动大板上，所述浮动大板一侧固定连接有视觉系统；

所述解锁器由电机、减速机、解锁枪底座、弹簧、解锁枪批头以及缓冲垫组成，实现电池与车载电池架的自动解锁与加锁，所述的定位器采用支座与定位销组成，支座采用硬性工程塑料材质，定位销材质采用珞钼钢，实现电池与电池架的引导定位，所述刹车采用气缸、电缸、电推杆或电磁铁中的任意一种加导向组件，实现电池托架组件完成解锁下降或者加锁前上升过程中的平稳升降功能。

作为本发明更进一步的方案，所述视觉系统由光源、3D相机、控制器组成，所述3D相机、光源以及控制器均固定在支架上，且光源设置在3D相机的一侧，所述控制通过导线分别与3D相机以及光源相连接，所述支架固定在电池托架组件的一侧，用于实现车辆底部电池框架拍照定位功能，并实现换电系统的定位、测量及矫正功能。

作为本发明更进一步的方案，所述车辆辅助定位装置由V槽减速带、升降组件、前轮V槽定位组件组成，所述V槽减速带的左右两侧设置有升降组件，且在升降组件与V槽减速带之间设置有前轮V槽定位组件；

所述升降组件包括抬升组件一以及抬升组件二，所述抬升组件二设置在抬升组件一一侧，且抬升组件二沿着抬升组件一移动，所述抬升组件一靠近V槽减速带的一侧设置有前轮V槽定位组件，且前轮V槽定位组件设置在抬升组件二的下侧；

所述前轮V槽定位组件包括定位导轨，且在定位导轨上等距开设有多个用于定位的定位孔，且在定位孔内设置有定位销，所述的定位销固定在侧壁抬升板的下侧面，所述侧壁抬升板固定连接在V槽减速带的左右两侧，所述侧壁抬升板截面呈L型，且侧壁抬升板的外部位于抬升组件二的上侧，且侧壁抬升板的下侧面固定连接有定位块，所述定位块与抬升组件二顶端的定位托板相匹配。

作为本发明更进一步的方案，所述堆垛机系统其由下层拖链组件、整机行走轨道、整机行走轮、行走定位装置、整机控制系统、举升装置、举升定位装置、双列货叉伸缩装置、天轨导向装置组成，所述集装箱二的内顶端以及内底端分别固定连接有天轨导向装置以及整机行走轨道，且在天轨导向装置与整机行走轨道之间设置有型材框架，且在型材框架的底端和分别连接有整机行走轮以及行走定位装置，所述整机行走轮沿着整机行走轨道移动，所述行走定位装置与沿着天轨导向装置移动，并定位，所述型材框架上连接有举升装置，且在举升装置上连接有双列货叉伸缩装置，且双列货叉伸缩装置设置在型材框架内，所述举升装置的一侧固定连接有举升定位装置，且举升定位装置靠近型材框架一侧，所述整机行走轨道的一侧设置有下层拖链组件。

作为本发明更进一步的方案，所述同步移栽机构其由Y向移栽驱动组件、电池接驳组件、轨道组件、移栽框架、电控箱组成，所述Y向移栽驱动组件固定连接在移栽框架的下侧，且在Y向移栽驱动组件的下侧设置有轨道组件，所述Y向移栽驱动组件沿着轨道组件进行移动，同步带动移栽框架移动，所述移栽框架的上侧左右对称连接有多组电池接驳组件，且在移栽框架上固定连接有电控箱，且电控箱通过导线分别与Y向移栽驱动组件以及电池接驳组件连接，并对Y向移栽驱动组件以及电池接驳组件的运行进行控制。

作为本发明更进一步的方案，所述热管理系统由水冷机组、水冷管道、水冷阀门、风机及空调组成，所述水冷机组的进水端口以及出水端口均与水冷管道一端，且水冷管道上还连接有水冷阀门，所述水冷管道伸入集装箱三的内顶部，所述水冷机组固定在集装箱三的顶端；

水冷机组其制冷功能能有效解决电池在充放电的过程中由于温度过高引起的热失控、电池容量衰减严重、产品寿命衰减等问题；

水冷机组其加热功能能有效解决电池在寒冷地区无法启动的问题，确保电池正常启动，使电池在合适的温度范围内高效率运行。

本发明提供了一种底盘式换电的新能源商用车重卡换电站，有益效果在于：实现了对重卡换电车辆进行自动化换电，其换电效率高，提高换电体验，增加了设备运行时的安全可靠性，站内存储电池数量多，应用场景更广。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域的普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他附图。

图1为本发明的局部结构示意图。

图2为本发明的结构示意图。

图3为本发明中集装箱系统的侧视图。

图4为本发明中集装箱系统的结构示意图。

图5为本发明中过桥板机构的结构示意图。

图6为本发明中RGV换电机构的闭合结构示意图。

图7为本发明中RGV换电机构的主视图。

图8为本发明中RGV换电机构的展开结构示意图。

图9为本发明中上层固定板的结构示意图。

图10为本发明中浮动大板的结构示意图。

图11为本发明中电池架的结构示意图。

图12为本发明中电池架的主视图。

图13为本发明中电池架的侧视图。

图14为本发明中车辆辅助定位装置的结构示意图。

图15为本发明中抬升组件一的结构示意图。

图16为本发明中抬升组件二的结构示意图。

图17为本发明中定位导轨的结构示意图。

图18为本发明中侧壁抬升板的结构示意图。

图19为本发明中堆垛机系统的结构示意图。

图20为本发明中同步移栽机构的结构示意图。

图中：1、车辆通行平台；2、过桥板机构；3、RGV换电机构；4、电池存储系统；5、车辆辅助定位装置；6、视觉系统；7、堆垛机系统；8、同步移栽机构；9、充电系统；10、热管理系统；11、集装箱系统；21、平板小车组件；22、小车行走地轨组件；23、行走定位组件；24、承重支撑架；31、电池托架组件；32、剪刀叉组件；33、X向调整组件；34、行走机构；35、电控系统；41、电池架；42、充电对插组件；43、水冷对插组件；51、V槽减速带；52、升降组件；53、前轮V槽定位组件；71、下层拖链组件；72、整机行走轨道；73、整机行走轮；74、行走定位装置；75、整机控制系统；76、举升定位装置；77、举升装置；78、双列货叉伸缩装置；79、天轨导向装置；81、Y向移栽驱动组件；82、电池接驳组件；83、轨道组件；84、移栽框架；85、电控箱；111、集装箱一；112、集装箱二；113、集装箱三；311、上层固定板；312、浮动链条结构；313、浮动大板；314、解锁器；315、定位器；316、刹车；521、抬升组件一；522、抬升组件二；523、定位托板；531、定位导轨；532、定位孔；533、定位销；534、侧壁抬升板；535、定位块。

具体实施方式

下面将参照附图更详细地描述本公开的示例性实施例。虽然附图中显示了本公开的示例性实施例，然而应当理解，可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施例所限制。相反，提供这些实施例是为了能够更透彻地理解本公开，并且能够将本公开的范围完整的传达给本领域的技术人员。

参见图1-20，本发明实施例提供的一种底盘式换电的新能源商用车重卡换电站，包括车辆通行平台1、过桥板机构2、RGV换电机构3、电池存储系统4、车辆辅助定位装置5、视觉系统6、堆垛机系统7、同步移栽机构8、充电系统9、热管理系统10、集装箱系统11、供配电系统、消防系统、人机交互系统、视频监控系统以及PLC控制系统，车辆通行平台1的上侧依次设置有过桥板机构2、车辆辅助定位装置5、堆垛机系统7、电池存储系统4、、同步移栽机构8以及RGV换电机构3，过桥板机构2设置在车辆辅助定位装置5的一侧，且在过桥板机构2的下侧设置有RGV换电机构3，车辆辅助定位装置5以及过桥板机构2的右侧设置有堆垛机系统7，堆垛机系统7的右侧自左向右依次设置有电池存储系统4以及同步移栽机构8，且同步移栽机构8的前后两端分别设置在堆垛机系统7右侧伸出部分的下侧，视觉系统6安装在RGV换电机构3上，充电系统9置于集装箱系统11内，热管理系统10置于集装箱系统11顶部，集装箱系统11安装在车辆通行平台1的上表面位置。

集装箱系统11由集装箱一111、集装箱二112以及集装箱三113三个集装箱拼装成型，的集装箱一111一侧落在地面上，另一侧架在集装箱二112顶部，且其进口区域镂空，集装箱二112底托与箱体一体式设计，集装箱三113的底托与箱体一体式设计，在其靠外一侧预留有用于安装工业风机、空调外机的安装孔槽。

车辆通行平台1进口两侧设置有引导防撞护栏，便于对进出换电的车辆进行引导和避免防撞

过桥板机构2包括平板小车组件21、小车行走地轨组件22、行走定位组件23以及承重支撑架24，平板小车组件21设置在小车行走地轨组件22上，并沿着小车行走地轨组件22进行移动，小车行走地轨组件22的外侧固定连接有承重支撑架24，且承重支撑架24分别设置在平板小车组件21的前后两侧，承重支撑架24内部固定连接有行走定位组件23，且行走定位组件23设置在平板小车组件21的一侧，并对平板小车组件21进行限位，车辆通行平台1上开设有地坑，过桥板机构2以及RGV换电机构3均设置在地坑内。

RGV换电机构3分为工位一和工位二独立两部分，每部分均包括电池托架组件31、剪刀叉组件32、X向调整组件33、行走机构34、电控系统35，电池托架组件31的下侧连接有剪刀叉组件32，并由剪刀叉组件32来对电池托架组件31进行举升，电池托架组件31的下侧连接有X向调整组件33，X向调整组件33固定连接在行走机构34上，且在行走机构34的一侧固定连接有对行走机构34、X向调整组件33、剪刀叉组件32以及电池托架组件31进行控制的电控系统35，行走机构34的下侧设置有地轨组件，且行走机构34沿着地轨组件进行移动，RGV换电机构3采用单RGV小车和双RGV小车方式同时接取3块旧电池，更换新电池，提高设备效率。

电池托架组件31包括上层固定板311、浮动链条结构312、浮动大板313、解锁器314、定位器315以及刹车316，上层固定板311的下侧与浮动链条结构312一端相连接，且浮动链条结构312的另一端固定在浮动大板313的下侧面，浮动大板313套设在上层固定板311的外周，上层固定板311设置在升降组件52的上侧，且上侧固定板通过X向调整驱动组件与升降组件52滑动连接，解锁器314、定位器315以及刹车316均安装在浮动大板313上，浮动大板313一侧固定连接有视觉系统6，通过视觉系统6拍照定位后，通过带动浮动链条的升降以及上层固定板311的移动，实现X/Y及X/Y的角度旋转功能。

解锁器314由电机、减速机、解锁枪底座、弹簧、解锁枪批头以及缓冲垫组成，实现电池与车载电池架41的自动解锁与加锁，定位器315采用支座与定位销533组成，支座采用硬性工程塑料材质，定位销533材质采用珞钼钢，实现电池与电池架41的引导定位，刹车316采用气缸、电缸、电推杆或电磁铁中的任意一种加导向组件，实现电池托架组件31完成解锁下降或者加锁前上升过程中的平稳升降功能。

视觉系统6由光源、3D相机、控制器组成，3D相机、光源以及控制器均固定在支架上，且光源设置在3D相机的一侧，控制通过导线分别与3D相机以及光源相连接，支架固定在电池托架组件31的一侧，用于实现车辆底部电池框架拍照定位功能，并实现换电系统的定位、测量及矫正功能。

电池存储系统4由一套或者多套电池架41、充电对插组件42、水冷对插组件43组成，电池架41可为多层结构或者单层结构，方便对馈电电池进行放置和充电，也便于对多个满电电池进行存储。

车辆辅助定位装置5由V槽减速带51、升降组件52、前轮V槽定位组件53组成，V槽减速带51的左右两侧设置有升降组件52，且在升降组件52与V槽减速带51之间设置有前轮V槽定位组件53；

升降组件52包括抬升组件一521以及抬升组件二522，抬升组件二522设置在抬升组件一521一侧，且抬升组件二522沿着抬升组件一521移动，抬升组件一521靠近V槽减速带51的一侧设置有前轮V槽定位组件53，且前轮V槽定位组件53设置在抬升组件二522的下侧；

前轮V槽定位组件53包括定位导轨531，且在定位导轨531上等距开设有多个用于定位的定位孔532，且在定位孔532内设置有定位销533，的定位销533固定在侧壁抬升板534的下侧面，侧壁抬升板534固定连接在V槽减速带51的左右两侧，侧壁抬升板534截面呈L型，且侧壁抬升板534的外部位于抬升组件二522的上侧，且侧壁抬升板534的下侧面固定连接有定位块535，定位块535与抬升组件二522顶端的定位托板523相匹配。

抬升组件二522上的电动缸伸出带动定位托板523上移，从而将定位托板523与定位块535进行对齐，进而通过电动缸的移动来带动侧壁抬升板534以及V槽减速带51进行移动，然后通过抬升组件二522上的伺服电机以及齿轮沿着抬升组件一521上的齿条进行移动，便于带动V槽减速带51进行移动，可根据车辆信息选择停止位置匹配车辆轴距使车辆换电电池能够准确停在RGV换电机构3的工作范围内，然后电动缸收缩，带动侧壁抬升板534下移，从而带动定位销533下移伸入定位孔532内，从而对侧壁抬升板534以及V槽减速带51进行定位，同时抬升组件二522下移与侧壁抬升板534分离，在车辆冲击V槽减速带51时能更好的保护前轮V槽定位组件53的定位精度。

堆垛机系统7其由下层拖链组件71、整机行走轨道72、整机行走轮73、行走定位装置74、整机控制系统75、举升装置77、举升定位装置76、双列货叉伸缩装置78、天轨导向装置79组成，集装箱二112的内顶端以及内底端分别固定连接有天轨导向装置79以及整机行走轨道72，且在天轨导向装置79与整机行走轨道72之间设置有型材框架，且在型材框架的底端和分别连接有整机行走轮73以及行走定位装置74，整机行走轮73沿着整机行走轨道72移动，行走定位装置74与沿着天轨导向装置79移动，并定位，型材框架上连接有举升装置77，且在举升装置77上连接有双列货叉伸缩装置78，且双列货叉伸缩装置78设置在型材框架内，举升装置77的一侧固定连接有举升定位装置76，且举升定位装置76靠近型材框架一侧，整机行走轨道72的一侧设置有下层拖链组件71，整机控制系统75通过导线分别与行走定位装置74、举升装置77、举升定位装置76、双列货叉伸缩装置78进行连接，并控制其运行，便于转运同步移栽机构8和电池存储系统4上的电池。

同步移栽机构8其由Y向移栽驱动组件81、电池接驳组件82、轨道组件83、移栽框架84、电控箱85组成，Y向移栽驱动组件81固定连接在移栽框架84的下侧，且在Y向移栽驱动组件81的下侧设置有轨道组件83，Y向移栽驱动组件81沿着轨道组件83进行移动，同步带动移栽框架84移动，移栽框架84的上侧左右对称连接有多组电池接驳组件82，且在移栽框架84上固定连接有电控箱85，且电控箱85通过导线分别与Y向移栽驱动组件81以及电池接驳组件82连接，并对Y向移栽驱动组件81以及电池接驳组件82的运行进行控制，电池接驳组件82的打开和关闭，方便将RGV换电机构3上的馈电电池落在电池接驳组件82上，也便于将电池接驳组件82上的满电电池取下，并由RGV换电机构3转移到换电车辆的下方，并安装在换电车辆上，Y向移栽驱动组件81沿着轨道组件83进行移动，便于带动移栽框架84以及电池接驳组件82进行来回移动，方便满电电池和馈电电池分别与RGV换电机构3上的工位一和工位二进行对齐和切换。

充电系统9由12台360W充电机组成，其负责给24块电池充电，单台采用≥360kw模块(恒功率区间300V-1000V，最大电压750V时，可进行充电)，一个充电机可以给不同电池包充电，单个电池包的电流≥300A。

热管理系统10由水冷机组、水冷管道、水冷阀门、风机及空调组成，水冷机组的进水端口以及出水端口均与水冷管道一端，且水冷管道上还连接有水冷阀门，水冷管道伸入集装箱三113的内顶部，水冷机组固定在集装箱三113的顶端；

水冷机组其制冷功能能有效解决电池在充放电的过程中由于温度过高引起的热失控、电池容量衰减严重、产品寿命衰减等问题；

水冷机组其加热功能能有效解决电池在寒冷地区无法启动的问题，确保电池正常启动，使电池在合适的温度范围内高效率运行。

供配电系统实现站内所有乙方设备的电力供应，其中视频监控、消防设备、人机交换需要配置UPS不间断电源，后备1小时。

消防系统包含消防传感器、气溶胶灭火器、手持灭火器、消防应急照明、消防控制器、消防报警器、消防水箱。

消防系统一旦出现电池内部探测异常后，该信号能被输至换电设备及灭火数据中控器，换电设备能自动将异常电池通过堆垛机运输至电池仓外的消防水箱，站内、外声光报警及时启动；如出现电解液泄露及明火，消防探测器能及时探测并联动充电池仓内所有消防设备。

人机交互系统包含抓拍机、闸机、通道显示屏、入口显示屏、语音播报功能。

视频监控系统能够实现与站内主机实现信号信息的交互传递，并对视频信息的传递和存储，对于移动物体侦测，人员行为检测，车辆牌号识别等。

网络系统实现网络IP地址支持云平台统一规划配置，包含充电交换机、换电交换机、路由器/5G路由器、网络接头、网线及三层交换机交换机。

PLC控制系统由配电柜、控制柜、PLC、伺服电机、伺服驱动器、变频器、传感器、人机界面及其低压配件组成，实现PLC控制各换电模块设备的自动化作业功能、数据显示功能、连锁与保护功能及与站控系统通讯功能。

本发明在使用过程中：

车辆通行平台1、过桥板机构2、RGV换电机构3、电池存储系统4、车辆辅助定位装置5、视觉系统6、堆垛机系统7、同步移栽机构8、充电系统9、热管理系统10、供配电系统、消防系统、人机交互系统、视频监控系统、网络系统及PLC控制系统均置于集装箱系统11内，车辆通行平台1、过桥板机构2落在集装箱一111的地面轨道上，RGV换电机构3落在地面地坑内的轨道上，此轨道使RGV换电机构3连通集装箱一111的换电口位置至集装箱三113的同步移栽机构8接驳口位置，堆垛机系统7安装在集装箱二112的底托和顶部轨道上，电池存储系统4、同步移栽机构8、消防系统、人机交互系统、视频监控系统、网络系统及PLC控制系统均安装在集装箱三113内。

车辆通过进出站坡道进入到车辆通行平台1的闸机前，通过视频监控系统识别车辆号牌，匹配车辆信息，此时车辆辅助定位装置5根据匹配的车辆信息自动移动到车辆前轮需要停止的位置，同时过桥板机构2移动到地坑中车辆即将经过的位置，完成定位后通道闸机打开，车辆驶入车辆通行平台1，车辆前轮落入车辆辅助定位装置5的V槽减速带51内，司机通过人机交互系统确定换电，此时过桥板机构2移出到待停位置后RGV换电机构3驶入换电电池正下方，通过视觉系统6对车辆大梁进行拍照，可以确定车辆电池在空间X,Y,Z及角度的位置，RGV换电机构3通过地坑底部的轨道运动到车辆下方，并通过RGV换电机构3内的视觉系统6反馈的信息进行处理，RGV换电机构3中的导轨以及浮动链条用于对浮动大板313的高度和角度进行调整，RGV换电机构3进行空间X,Y,Z的调节，调整好后RGV换电机构3提升并与车辆电池对接；完成对接后RGV换电机构3开始对车辆电池进行解锁，解锁完成后RGV换电机构3开始下降将电池从车底框架上靠电池自身重力摘除，摘除后将电池放置于RGV换电机构3上；RGV换电机构3带着电池移动到同步移栽机构8工位一下方后，同步移栽机构8中的电池接驳机构打开，RGV换电机构3上升，带动馈电电池移动到电池接驳机构的上侧，然后对电池接驳机构复位，随后RGV换电机构3下降，使电池落在同步移栽机构8的电池接驳机构上，RGV换电机构3收回；此时同步移栽机构8往上移动一个工作位后RGV换电机构3提升接取之前放在同步移栽机构8工位二上的满电电池，接取后同步移栽机构8中的电池接驳机构收回后，RGV换电机构3开始下降将电池放置于RGV换电机构3上，于此同时堆垛机系统7将同步移栽机构8上工位一的亏电电池取走放到电池存储系统4进行充电，并在电池存储系统4上取出一块满电电池放到同步移栽机构8的工位一上，RGV换电机构3接取电池后移动到车辆正下方，通过对车辆大梁进行再次拍照(由于车辆取走电池后车辆重量变化，车辆大梁角度变化)，可以校正车辆电池在空间X,Y,Z及角度的位置，并通过RGV换电机构3内的视觉系统6反馈的信息进行处理，RGV换电机构3在空间X,Y,Z的位置进行调节，调整好后RGV换电机构3提升并与车辆电池架41对接；对接到位后RGV换电机构3开始对电池进行加锁，加锁完成后RGV换电机构3收回移到待停区，此时待停区过桥板机构2回到地坑车辆将经过位置。车辆驶出换电站，完成整个换电流程。

以上仅为本申请的实施例而已，并不用于限制本申请。对于本领域技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原理之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的权利要求范围之内。

Claims (10)

1.一种底盘式换电的新能源商用车重卡换电站，包括车辆通行平台(1)、过桥板机构(2)、RGV换电机构(3)、电池存储系统(4)、车辆辅助定位装置(5)、视觉系统(6)、堆垛机系统(7)、同步移栽机构(8)、充电系统(9)、热管理系统(10)、集装箱系统(11)、供配电系统、消防系统、人机交互系统、视频监控系统以及PLC控制系统，其特征在于，所述车辆通行平台(1)的上侧依次设置有过桥板机构(2)、车辆辅助定位装置(5)、堆垛机系统(7)、电池存储系统(4)、、同步移栽机构(8)以及RGV换电机构(3)，所述过桥板机构(2)设置在车辆辅助定位装置(5)的一侧，且在过桥板机构(2)的下侧设置有RGV换电机构(3)，所述车辆辅助定位装置(5)以及过桥板机构(2)的右侧设置有堆垛机系统(7)，所述堆垛机系统(7)的右侧自左向右依次设置有电池存储系统(4)以及同步移栽机构(8)，且同步移栽机构(8)的前后两端分别设置在堆垛机系统(7)右侧伸出部分的下侧，所述视觉系统(6)安装在RGV换电机构(3)上，所述充电系统(9)置于集装箱系统(11)内，所述热管理系统(10)置于集装箱系统(11)顶部，所述集装箱系统(11)安装在车辆通行平台(1)的上表面位置。

2.根据权利要求1所述的一种底盘式换电的新能源商用车重卡换电站，其特征在于，所述集装箱系统(11)由集装箱一(111)、集装箱二(112)以及集装箱三(113)三个集装箱拼装成型，所述的集装箱一(111)一侧落在地面上，另一侧架在集装箱二(112)顶部，且其进口区域镂空，所述集装箱二(112)底托与箱体一体式设计，所述集装箱三(113)的底托与箱体一体式设计，在其靠外一侧预留有用于安装工业风机、空调外机的安装孔槽。

3.根据权利要求1所述的一种底盘式换电的新能源商用车重卡换电站，其特征在于，所述过桥板机构(2)包括平板小车组件(21)、小车行走地轨组件(22)、行走定位组件(23)以及承重支撑架(24)，所述平板小车组件(21)设置在小车行走地轨组件(22)上，并沿着小车行走地轨组件(22)进行移动，所述小车行走地轨组件(22)的外侧固定连接有承重支撑架(24)，且承重支撑架(24)分别设置在平板小车组件(21)的前后两侧，所述承重支撑架(24)内部固定连接有行走定位组件(23)，且行走定位组件(23)设置在平板小车组件(21)的一侧，并对平板小车组件(21)进行限位，所述车辆通行平台(1)上开设有地坑，所述过桥板机构(2)以及RGV换电机构(3)均设置在地坑内。

4.根据权利要求1所述的一种底盘式换电的新能源商用车重卡换电站，其特征在于，所述RGV换电机构(3)分为工位一和工位二独立两部分，每部分均包括电池托架组件(31)、剪刀叉组件(32)、X向调整组件(33)、行走机构(34)、电控系统(35)，所述电池托架组件(31)的下侧连接有剪刀叉组件(32)，并由剪刀叉组件(32)来对电池托架组件(31)进行举升，所述电池托架组件(31)的下侧连接有X向调整组件(33)，所述X向调整组件(33)固定连接在行走机构(34)上，且在行走机构(34)的一侧固定连接有对行走机构(34)、X向调整组件(33)、剪刀叉组件(32)以及电池托架组件(31)进行控制的电控系统(35)，所述行走机构(34)的下侧设置有地轨组件，且行走机构(34)沿着地轨组件进行移动。

5.根据权利要求4所述的一种底盘式换电的新能源商用车重卡换电站，其特征在于，所述电池托架组件(31)包括上层固定板(311)、浮动链条结构(312)、浮动大板(313)、解锁器(314)、定位器(315)以及刹车(316)，所述上层固定板(311)的下侧与浮动链条结构(312)一端相连接，且浮动链条结构(312)的另一端固定在浮动大板(313)的下侧面，所述浮动大板(313)套设在上层固定板(311)的外周，所述上层固定板(311)设置在升降组件(52)的上侧，且上侧固定板通过X向调整驱动组件与升降组件(52)滑动连接，所述解锁器(314)、定位器(315)以及刹车(316)均安装在浮动大板(313)上，所述浮动大板(313)一侧固定连接有视觉系统(6)；

所述解锁器(314)由电机、减速机、解锁枪底座、弹簧、解锁枪批头以及缓冲垫组成，实现电池与车载电池架(41)的自动解锁与加锁，所述的定位器(315)采用支座与定位销(533)组成，支座采用硬性工程塑料材质，定位销(533)材质采用钼钢，实现电池与电池架(41)的引导定位，所述刹车(316)采用气缸、电缸、电推杆或电磁铁中的任意一种加导向组件，实现电池托架组件(31)完成解锁下降或者加锁前上升过程中的平稳升降功能。

6.根据权利要求5所述的一种底盘式换电的新能源商用车重卡换电站，其特征在于，所述视觉系统(6)由光源、3D相机、控制器组成，所述3D相机、光源以及控制器均固定在支架上，且光源设置在3D相机的一侧，所述控制通过导线分别与3D相机以及光源相连接，所述支架固定在电池托架组件(31)的一侧，用于实现车辆底部电池框架拍照定位功能，并实现换电系统的定位、测量及矫正功能。

7.根据权利要求1所述的一种底盘式换电的新能源商用车重卡换电站，其特征在于，所述车辆辅助定位装置(5)由V槽减速带(51)、升降组件(52)、前轮V槽定位组件(53)组成，所述V槽减速带(51)的左右两侧设置有升降组件(52)，且在升降组件(52)与V槽减速带(51)之间设置有前轮V槽定位组件(53)；

所述升降组件(52)包括抬升组件一(521)以及抬升组件二(522)，所述抬升组件二(522)设置在抬升组件一(521)一侧，且抬升组件二(522)沿着抬升组件一(521)移动，所述抬升组件一(521)靠近V槽减速带(51)的一侧设置有前轮V槽定位组件(53)，且前轮V槽定位组件(53)设置在抬升组件二(522)的下侧；

所述前轮V槽定位组件(53)包括定位导轨(531)，且在定位导轨(531)上等距开设有多个用于定位的定位孔(532)，且在定位孔(532)内设置有定位销(533)，所述的定位销(533)固定在侧壁抬升板(534)的下侧面，所述侧壁抬升板(534)固定连接在V槽减速带(51)的左右两侧，所述侧壁抬升板(534)截面呈L型，且侧壁抬升板(534)的外部位于抬升组件二(522)的上侧，且侧壁抬升板(534)的下侧面固定连接有定位块(535)，所述定位块(535)与抬升组件二(522)顶端的定位托板(523)相匹配。

8.根据权利要求1所述的一种底盘式换电的新能源商用车重卡换电站，其特征在于，所述堆垛机系统(7)其由下层拖链组件(71)、整机行走轨道(72)、整机行走轮(73)、行走定位装置(74)、整机控制系统(75)、举升装置(77)、举升定位装置(76)、双列货叉伸缩装置(78)、天轨导向装置(79)组成，所述集装箱二(112)的内顶端以及内底端分别固定连接有天轨导向装置(79)以及整机行走轨道(72)，且在天轨导向装置(79)与整机行走轨道(72)之间设置有型材框架，且在型材框架的底端和分别连接有整机行走轮(73)以及行走定位装置(74)，所述整机行走轮(73)沿着整机行走轨道(72)移动，所述行走定位装置(74)与沿着天轨导向装置(79)移动，并定位，所述型材框架上连接有举升装置(77)，且在举升装置(77)上连接有双列货叉伸缩装置(78)，且双列货叉伸缩装置(78)设置在型材框架内，所述举升装置(77)的一侧固定连接有举升定位装置(76)，且举升定位装置(76)靠近型材框架一侧，所述整机行走轨道(72)的一侧设置有下层拖链组件(71)。

9.根据权利要求1所述的一种底盘式换电的新能源商用车重卡换电站，其特征在于，所述同步移栽机构(8)其由Y向移栽驱动组件(81)、电池接驳组件(82)、轨道组件(83)、移栽框架(84)、电控箱(85)组成，所述Y向移栽驱动组件(81)固定连接在移栽框架(84)的下侧，且在Y向移栽驱动组件(81)的下侧设置有轨道组件(83)，所述Y向移栽驱动组件(81)沿着轨道组件(83)进行移动，同步带动移栽框架(84)移动，所述移栽框架(84)的上侧左右对称连接有多组电池接驳组件(82)，且在移栽框架(84)上固定连接有电控箱(85)，且电控箱(85)通过导线分别与Y向移栽驱动组件(81)以及电池接驳组件(82)连接，并对Y向移栽驱动组件(81)以及电池接驳组件(82)的运行进行控制。

10.根据权利要求2所述的一种底盘式换电的新能源商用车重卡换电站，其特征在于，所述热管理系统(10)由水冷机组、水冷管道、水冷阀门、风机及空调组成，所述水冷机组的进水端口以及出水端口均与水冷管道一端，且水冷管道上还连接有水冷阀门，所述水冷管道伸入集装箱三(113)的内顶部，所述水冷机组固定在集装箱三(113)的顶端；

水冷机组其制冷功能能有效解决电池在充放电的过程中由于温度过高引起的热失控、电池容量衰减严重、产品寿命衰减等问题；

水冷机组其加热功能能有效解决电池在寒冷地区无法启动的问题，确保电池正常启动，使电池在合适的温度范围内高效率运行。