CN201816566U - 电动汽车电池箱更换设备 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种电动汽车电池箱更换设备，用于更换电动汽车电池箱，包括：行走机构，带动所述电动汽车电池箱更换设备移动；转动支架，与所述行走机构转动连接；升降盘机构，跟随所述转动支架转动，与所述转动支架移动连接，并可沿所述转动支架升降；以及多个电池箱推拉机构，设置在所述升降盘机构上，每个所述电池箱推拉机构包含一个用于吸取和释放所述电动汽车电池箱的电磁铁。这种电动汽车电池箱更换设备能够方便快速的完成电动汽车电池箱的更换，使得电动汽车不需要等待充电，节约了时间，提高了工作效率。
Description
【技术领域】
本实用新型涉及一种电动汽车电池箱更换设备。
【背景技术】
传统的电动汽车电池箱由于其自身的放电特性和传统的充电技术，致使其充电时间较长，从而使得电动汽车驾驶员需要等待较长时间。
【实用新型内容】
基于此，有必要提供一种直接更换电动汽车电池箱，避免电动汽车驾驶员等待的电动汽车电池箱更换设备。
一种电动汽车电池箱更换设备，用于更换电动汽车电池箱，包括：
行走机构，带动所述电动汽车电池箱更换设备移动；
转动支架，与所述行走机构转动连接；
升降盘机构，跟随所述转动支架转动，与所述转动支架移动连接，并可沿所述转动支架升降；
多个电池箱推拉机构，设置在所述升降盘机构上，每个所述电池箱推拉机构包含一个用于吸取和释放所述电动汽车电池箱的电磁铁。
优选的，所述行走机构包括：
行走框架；
行走电机，固定在所述行走框架上；
行走轮，设置在所述行走框架下方，包含由所述行走电机的电机轴驱动的主动轮。
优选的，所述转动支架包括：
立柱；
作为动力源的旋转电机，固定在所述行走框架上；
齿轮轴承，包括固定在所述行走框架上的齿轮轴承内圈，以及固定在所述立柱尾端的齿轮轴承外圈；
所述立柱通过所述齿轮轴承内圈和齿轮轴承外圈可转动的安装在所述行走框架上；所述旋转电机驱动所述齿轮轴承外圈带动所述立柱转动。
优选的，所述升降盘机构包括：
作为动力源的升降电机，固定在所述立柱顶部；
升降链轮，由所述升降电机驱动；
传导力的升降链条，与所述升降链轮啮合；
升降盘，中部设有与所述立柱形状适配的升降孔，所述立柱从所述升降孔中穿过，所述升降链条一端连接所述升降盘，另一端自由悬垂或连接配重块。
优选的，所述升降盘包括旋转对称设置的多个升降盘托盘，每个升降盘托盘上设置有一个电池箱推拉机构。
优选的，所述升降盘机构在所述升降孔与所述立柱之间设有导向轮组，所述升降盘可以通过所述导向轮组沿所述立柱上下滑动。
优选的，所述导向轮组包括导向轮支架，以及与固定在所述导向轮支架上的导向轮。
优选的，所述电池箱推拉机构还包括：
推拉框架，安装在所述升降盘上；
作为动力源的推拉电机，所述电磁铁固定在所述推拉电机上；
推拉齿条，设置在所述推拉框架上，沿所述升降孔的径向设置在所述推拉框架上；
推拉齿轮，与所述推拉齿轮啮合，由所述推拉电机驱动；
优选的，所述电池箱推拉机构还包括固定在所述推拉电机上的导轨滑块以及固定在所述推拉框架上的与所述导轨滑块匹配的导轨。
优选的，所述推拉框架上沿其移动方向平行设置有滚筒，所述滚筒上设置有与所述电动汽车电池箱匹配并防止其滑动的凹槽。
这种电动汽车电池箱更换设备能够方便快速的完成电动汽车电池箱的更换，使得电动汽车不需要等待充电，节约了时间，提高了工作效率。
【附图说明】
图1为一实施方式的电动汽车电池箱更换设备的主视图；
图2为图1示电动汽车电池箱更换设备的侧视图；
图3为图1示电动汽车电池箱更换设备的俯视图；
图4为图1示电动汽车电池箱更换设备取下升降电机后的俯视图；
图5为图1示电动汽车电池箱更换设备取下升降盘后的俯视图；
图6为图1示电动汽车电池箱更换设备的升降盘机构的升降盘的纵向剖面示意视图；
图7为图1示电动汽车电池箱更换设备的升降盘机构的俯视图；
图8为图1示电动汽车电池箱更换设备的电池箱推拉机构的示意图。
【具体实施方式】
下面结合附图和实施例对电动汽车电池箱更换设备做进一步的描述。
如图1、图2、图3和图4所示的一实施方式的电动汽车电池箱更换设备，包括：带动所述电动汽车电池箱移动的行走机构100、转动安装在行走机构100上的旋转转动支架200、安装在转动支架200上的升降盘机构300、设置在升降盘机构300上的多个电池箱推拉机构400(可参阅图8)。
行走机构100包括：行走框架110、固定在行走框架110上的行走电机120以及固定在行走框架110下的行走轮130；行走电机120包括电机主体122和电机轴124，电机轴124驱动行走轮130带动电动汽车电池箱更换设备行走。行走框架110为包含两平行设立的横梁112，两横梁112在中部通过连接梁114(参考图5)连接。行走电机120固定在其中一横梁112端部的内侧，行走轮130对称设置在两横梁112两端的下方，可以在每个横梁112的中部也设置一个，以保证行走和支撑的稳定性。
本实施例中，与行走电机120设置在同一端且与电机轴124相连的一对行走轮130为主动轮，由行走电机120通过其驱动轴124驱动。
转动支架200包括：立柱210、作为动力源固定在行走框架连接梁114上的旋转电机220(见图5)、固定在连接梁114上的齿轮轴承内圈230(见图5)以及固定在立柱210底部的齿轮轴承外圈240(见图5)；立柱210通过齿轮轴承内圈230和齿轮轴承外圈240可转动的安装在行走框架110上，旋转电机220驱动齿轮轴承外圈240带动立柱210转动。
升降盘机构300包括：作为动力源并固定在立柱210顶部的升降电机310、传导力的升降链条(图中未显示)以及与升降链条啮合并由升降电机310驱动的升降链轮330、升降盘340以及安装在升降盘340上的导向轮组350。升降链条320一端连接升降盘340，另一端自由悬垂或连接配重块。升降电机310驱动升降链轮330转动，升降链轮330通过升降链条320带动升降盘340在导向轮组350的辅助作用下升降。导向轮组350包括导向轮支架352和设置在导向轮支架352上的导向轮354，立柱210截面可以多边形或圆形，本实施例中为方形。
如图5、图6和图7所示，升降盘340包括旋转对称设置的多个升降盘托盘342，多个升降盘托盘342围成升降孔344。升降孔344与立柱210匹配，升降孔344的中心即为齿轮轴承内圈230的圆心，电池箱推拉机构400分别设置在每个升降盘托盘342上(参阅图8)。导向轮支架352设置在升降孔344与立柱210之间，且沿升降孔344的径向设置，导向轮354设置在导向轮支架352指向升降孔344内壁的端部。导向轮354沿立柱210的侧壁移动为升降盘340的升降导向。
优选的，立柱210截面为多边形，此时导向轮354的个数与截面多边形的边数适配；本实施例中，立柱210截面为4边形。
本实施例中，升降盘340以升降孔344为转动，且5个升降盘托盘342旋转对称设置；在其他的实施例中，升降盘可以是一侧与立柱相连，以连接处为轴旋转，升降盘托盘也可以为2个、3个、4个、6个或更多。
如图8所示的电池箱推拉机构400包括：推拉框架410、固定在推拉框架410上的多个滚筒420、作为动力源的推拉电机430、固定在推拉电机430上的电磁铁460、固定在推拉框架410上的推拉齿条450以及与推拉齿条450啮合的推拉齿轮(图中未显示)；推拉齿条450沿升降孔的径向设置，推拉齿轮由推拉电机430驱动。推拉框架410固定在升降盘托盘342上，推拉电机430通过推拉齿轮和推拉齿条450可滑动的安装在推拉框架410上以带动电磁铁460移动。使用时，电动汽车电池箱放置在推拉框架410上，滚筒420沿推拉框架410的移动方向平行设置多个，用于减小电动汽车电池箱移动过程中的阻力。
每个升降盘托盘342都可以设置一个电池箱推拉机构400。
滚筒420上有凹槽422，凹槽422与电动汽车电池箱上的凸点相匹配，防止电动汽车电池箱在运送时滑动。
电池箱推拉机构400还包括固定在推拉电机430上的导轨滑块470以及固定在推拉框架410上的与导轨滑块匹配的导轨480；导轨滑块470和导轨480固定支撑推拉电机430同时起到辅助滑动的作用。
本实施例的转动支架200、升降盘机构300、电池箱推拉机构400采用齿轮齿条驱动方式，在其他的实施例中也可以采用齿轮驱动或者同步带驱动或钢丝绳驱动等方式。
下面通过一种使用上述电动汽车电池箱更换设备的电动汽车电池箱更换系统来对上述电动汽车电池箱更换设备的工作进行描述。
一种电动汽车电池箱更换系统，包括上述电动汽车电池箱更换设备、控制系统、轨道、设置在在轨道一侧的多层电池箱架，多层电池箱架上放置有充满电的电动汽车电池以及正在充电的电动汽车电池，轨道另一侧停放待更换电动汽车电池的电动汽车。
电动汽车电池箱更换设备的初始状态为：设置在升降盘托盘342上的电池箱推拉机构400中至少有一个空置，其余的电池箱推拉机构400上放有已充满电的电池箱。电动汽车电池箱更换系统工作过程包括更换车辆上电池箱和与多层电池箱架交换电池箱两个步骤。
当需更换电池箱车辆就位后，行走电机120在控制系统的定位下驱动电动汽车电池箱更换设备行走至适当位置。旋转电机220驱动齿轮轴承外圈240带动立柱210及升降盘机构300旋转，使得空置的电池箱推拉机构400与车辆上待更换的电池箱位置对应。升降电机310将升降盘340提升到车辆上电池箱所对应的高度。空置的电池箱推拉机构400与车辆完成对接。电池箱推拉机构400的推拉电机430运行，推拉电机430带动电磁铁460向车辆移动。在电池箱推拉机构400的电磁铁460与电池箱的电池箱吸盘连接后，推拉电机430反向运行，带动电磁铁460通过电池箱的电池箱吸盘将电池箱从车辆中取出。电池箱取出到位后，旋转电机220驱动齿轮轴承外圈240带动立柱210及升降盘340旋转一个位置，使得相邻的或另一电池箱推拉机构400与车辆完成对接，该电池箱推拉机构上放有已充满电的电池箱。电池箱推拉机构400的推拉电机430运行，推拉电机430带动电磁铁460向车辆移动。在电池箱推拉机构400的电磁铁460通过电池箱吸盘推动电池箱至电池箱放置位置后，电磁铁460与电池箱吸盘断开连接，推拉电机430反向运行回到原位，完成电池箱的放入。更换车辆上一个电池箱的步骤完成。如车辆上有多个电池箱待更换，则重复上述动作直到车辆上所有待更换电池箱更换完毕或者设备升降盘上的所有电池箱推拉机构上都没有已充满电的电池箱为止。
与多层电池箱架交换电池箱时，首先将待充电的电池箱放入多层电池箱架上，具体步骤为：行走电机120在控制系统的定位下驱动电动汽车电池箱更换设备行走至适当位置。旋转电机220驱动齿轮轴承外圈240带动立柱210及升降盘机构300旋转，使得放有待充电电池箱的电池箱推拉机构400与多层电池箱架上的空位对应。升降电机310将升降盘340升降到多层电池箱架上空位所对应的高度。放有待充电电池箱的电池箱推拉机构400与多层电池箱架完成对接。电池箱推拉机构400的推拉电机430运行，推拉电机430带动电磁铁460向多层电池箱架移动。在电池箱推拉机构400的电磁铁460通过电池箱吸盘推动电池箱至电池箱放置位置后，电磁铁460与电池箱吸盘断开连接，推拉电机430反向运行回到原位，完成电池箱的放入。然后电动汽车电池箱更换设备再从多层电池箱架上取出已充满电的电池箱：行走电机120在控制系统的定位下驱动电动汽车电池箱更换设备行走至适当位置。升降电机310将升降盘340升降到多层电池箱架上已充满电的电池箱所对应的位置，使得电池箱推拉机构400与多层电池箱架完成对接。电池箱推拉机构400的推拉电机430运行，推拉电机4300带动电磁铁460向车辆移动。在电池箱推拉机构400的电磁铁460与电池箱的电池箱吸盘连接后，推拉电机430反向运行，推拉电机430带动电磁铁460通过电池箱的电池箱吸盘将电池箱从多层电池箱架上取出。电池箱取出到位后，电动汽车电池箱更换设备与多层电池箱架交换一个电池箱的步骤完成。如果电动汽车电池箱更换设备上有多个待充电的电池箱，则重复上述动作直到设备上所有待充电的电池箱都更换为已充满电的电池箱为止。
这种电动汽车电池箱更换设备能够方便快速的完成电动汽车电池箱的更换，使得电动汽车不需要等待充电，节约了时间，提高了工作效率。
电动汽车电池箱更换设备整个设备行走机构及旋转机构都承载在行走底盘上，设备整体刚度大，稳定性好，可靠性高。
升降盘机构上设置有多个电池箱推拉机构使得电池箱更换设备上放有多个已充满电的电池箱可根据车辆需要依次更换，而不必每次更换时都要从多层电池箱架上取出电池后方能更换。
转动支架、升降盘机构、电池箱推拉机构采用传动精度较高的齿轮传动、链条传动、齿轮齿条传动、同步带传动等方式，使得系统定位精度较高，电动汽车电池箱更换可靠性高。
以上所述实施例仅表达了本实用新型的一种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。
Claims (10)
1.一种电动汽车电池箱更换设备，用于更换电动汽车电池箱，其特征在于，包括：
行走机构，带动所述电动汽车电池箱更换设备移动；
转动支架，与所述行走机构转动连接；
升降盘机构，跟随所述转动支架转动，与所述转动支架移动连接，并可沿所述转动支架升降；
多个电池箱推拉机构，设置在所述升降盘机构上，每个所述电池箱推拉机构包含一个用于吸取和释放所述电动汽车电池箱的电磁铁。
2.如权利要求1所述的电动汽车电池箱更换设备，其特征在于，所述行走机构包括：
行走框架；
行走电机，固定在所述行走框架上；
行走轮，设置在所述行走框架下方，包含由所述行走电机的电机轴驱动的主动轮。
3.如权利要求1所述的电动汽车电池箱更换设备，其特征在于，所述转动支架包括：
立柱；
作为动力源的旋转电机，固定在所述行走框架上；
齿轮轴承，包括固定在所述行走框架上的齿轮轴承内圈，以及固定在所述立柱尾端的齿轮轴承外圈；
所述立柱通过所述齿轮轴承内圈和齿轮轴承外圈可转动的安装在所述行走框架上；所述旋转电机驱动所述齿轮轴承外圈带动所述立柱转动。
4.如权利要求3所述的电动汽车电池箱更换设备，其特征在于，所述升降盘机构包括：
作为动力源的升降电机，固定在所述立柱顶部；
升降链轮，由所述升降电机驱动；
传导力的升降链条，与所述升降链轮啮合；
升降盘，中部设有与所述立柱形状适配的升降孔，所述立柱从所述升降孔 中穿过，所述升降链条一端连接所述升降盘，另一端自由悬垂或连接配重块。
5.如权利要求4所述的电动汽车电池箱更换设备，其特征在于，所述升降盘包括旋转对称设置的多个升降盘托盘，每个升降盘托盘上设置有一个电池箱推拉机构。
6.如权利要求4或5所述的电动汽车电池箱更换设备，其特征在于，所述升降盘机构在所述升降孔与所述立柱之间设有导向轮组，所述升降盘可以通过所述导向轮组沿所述立柱上下滑动。
7.如权利要求6所述的电动汽车电池箱更换设备，其特征在于，所述导向轮组包括导向轮支架，以及与固定在所述导向轮支架上的导向轮。
8.如权利要求4所述的电动汽车电池箱更换设备，其特征在于，所述电池箱推拉机构还包括：
推拉框架，安装在所述升降盘上；
作为动力源的推拉电机，所述电磁铁固定在所述推拉电机上；
推拉齿条，设置在所述推拉框架上，沿所述升降孔的径向设置在所述推拉框架上；
推拉齿轮，与所述推拉齿轮啮合，由所述推拉电机驱动。
9.如权利要求8所述的电动汽车电池箱更换设备，其特征在于，所述电池箱推拉机构还包括固定在所述推拉电机上的导轨滑块以及固定在所述推拉框架上的与所述导轨滑块匹配的导轨。
10.如权利要求8所述的电动汽车电池箱更换设备，其特征在于，所述推拉框架上沿其移动方向平行设置有滚筒，所述滚筒上设置有与所述电动汽车电池箱匹配并防止其滑动的凹槽。
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