CN201901116U - 电动汽车电池箱更换设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种电动汽车电池箱更换设备，包括：行走机构，带动所述电动汽车电池箱更换设备移动；旋转立柱机构，与所述行走机构转动连接；机械臂机构，包括主臂以及次级臂，所述主臂一端与所述旋转立柱机构滑动连接，另一端与所述次级臂转动连接，所述机械臂机构通过所述主臂沿所述旋转立柱机构升降；旋转托盘机构，与所述机械臂机构转动连接；以及电池箱推拉机构，固定在所述旋转托盘机构上，并包含一个用于存取所述电动汽车电池箱的执行结构。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

电动汽车电池箱更换设备

【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，所述电动汽车电池箱更换设备包括：

行走机构，带动所述电动汽车电池箱更换设备移动；

旋转立柱机构，与所述行走机构转动连接；

机械臂机构，包括主臂以及次级臂，所述主臂一端与所述旋转立柱机构滑动连接，另一端与所述次级臂转动连接，所述机械臂机构通过所述主臂沿所述旋转立柱机构升降；

旋转托盘机构，与所述机械臂机构转动连接；以及

电池箱推拉机构，固定在所述旋转托盘机构上，并包含一个用于存取所述电动汽车电池箱的执行结构。

优选的，所述机械臂机构还包括：安装在所述主臂与所述次级臂连接处的旋转结构，所述次级臂通过所述旋转结构与所述主臂转动连接。

优选的，所述旋转结构包括用于承载所述次级臂并实现旋转的第一轴承组和固定在所述次级臂上的第一旋转轴。

优选的，所述机械臂机构还包括安装在所述主臂上的导向轮组，所述主臂通过所述导向轮组与所述旋转立柱机构滑动连接。

优选的，所述行走机构包括：

与所述旋转立柱机构转动连接的行走框架、设置在所述行走框架下方的行走轮以及固定在所述行走框架上用于驱动所述行走轮的行走电机。

优选的，所述旋转立柱机构包括：

与所述行走框架转动连接的立柱、固定在所述行走框架上的主旋转电机以及旋转支撑结构；

所述旋转支撑结构包括用于承载所述立柱并实现立柱旋转的第二轴承组和固定在立柱上的第二旋转轴；所述主臂与所述立柱滑动连接，所述机械臂机构沿所述立柱升降。

优选的，所述机械臂机构还包括：

固定在所述立柱上的升降电机；

固定在所述立柱上的升降链轮；以及

与所述升降链轮相啮合、传导力的升降链条所述升降链条一端连接所述主臂，另一端自由悬垂或连接配重块。

优选的，所述旋转托盘机构包括：

旋转托盘，设置在所述次级臂上，并与所述次级臂转动连接；

托盘旋转电机，安装在所述旋转托盘下；以及

托盘旋转结构，包括固定在所述次级臂上的用于承载所述旋转托盘并实现旋转的第三轴承组、固定在所述旋转托盘上的第三旋转轴。

优选的，所述电池箱推拉机构还包括：

推拉框架，固定在所述旋转托盘上；

推拉电机；

推拉齿条，设置在所述推拉框架上；

推拉齿轮，由所述推拉电机驱动，并与所述推拉齿条啮合；

所述执行结构固定在所述推拉电机上。

优选的，所述电池箱推拉机构还包括固定在所述推拉框架上的导轨以及固定在所述推拉电机上的与所述导轨匹配的导轨滑块。

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示意图；

图2为图1示电动汽车电池箱更换设备另一工作状态示意图；

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另一工作状态的俯视图；

图5为图1示电动汽车电池箱更换设备更换电池时的工作示意图；

图6为图1示电动汽车电池箱更换设备更换电池时的工作示意图。

【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、图4所示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更换设备移动的行走机构100，与行走机构100转动连接的旋转立柱机构200，与旋转立柱机构200滑动连接的机械臂机构300，与机械臂机构300转动连接的旋转托盘机构400，以及固定在旋转托盘机构400上的电池箱推拉机构500。

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(图中未显示)以及固定在行走框架110下的行走轮130；行走电机包括电机轴(图中未显示)，电机轴驱动行走轮130带动电动汽车电池箱更换设备行走。

旋转立柱机构200包括：与行走框架110转动连接的立柱210、固定在行走框架110上的主旋转电机220以及旋转支撑结构，旋转支撑结构包括固定在行走框架110上的第二轴承组230以及固定在立柱210上的第二旋转轴240。主旋转电机220的输出轴作为主动旋转驱动单元，驱动立柱210旋转。

机械臂机构300包括：一端与立柱210滑动连接的主臂310、与主臂310另一端转动连接的次级臂320，固定在主臂310上的导向轮组330、固定于主臂310与次级臂320连接处的旋转结构340、固定在立柱210上的升降电机(图中未显示)、固定在主臂310与次级臂320连接处的次级臂旋转电机360、固定在立柱210上的升降链轮(图中未显示)以及与升降链轮啮合的升降链条(图中未显示)，升降链条一端连接主臂310，一端自由悬垂或连接配重块。升降电机驱动升降链轮转动，从而带动升降链条，使得主臂310在导向轮组330的辅助下沿着立柱210上下移动。次级臂旋转电机360驱动次级臂320在旋转结构340的辅助下以次级臂320与主臂310连接处为轴转动。

在其他的实施例中，也可以通过钢丝绳或其他方式完成机械臂机构300的升降运动。

旋转结构340包括固定在主臂310上用于承载次级臂320并完成次级臂320旋转的第一轴承组342和固定在次级臂320上的第一旋转轴344。

旋转托盘机构400包括：与次级臂320转动连接的旋转托盘410、安装在旋转托盘410下的托盘旋转电机420以及托盘旋转结构。托盘旋转结构包括固定在次级臂320上的用于承载旋转托盘410并实现旋转的第三轴承组430以及固定在旋转托盘410上的第三旋转轴440。托盘旋转电机420的通过托盘旋转结构430驱动旋转托盘410旋转。

电池箱推拉机构500包括：固定在旋转托盘410上的推拉框架510、固定在推拉框架510上的多个滚筒520、作为动力源的推拉电机530、推拉齿条550、与推拉齿条550啮合的推拉齿轮(图中未显示)以及固定在推拉电机530上的执行结构560；推拉齿条550固定在推拉框架510上，推拉电机530驱动推拉齿轮。

推拉电机530通过推拉齿轮和推拉齿条550可移动的安装在推拉框架510上以带动执行结构560移动。使用时，电动汽车电池箱放置在推拉框架510上，滚筒520沿推拉电机530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。

滚筒520上有凹槽522，凹槽522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500还包括固定在推拉电机530上的导轨滑块570以及固定在推拉框架510上的与导轨滑块570匹配的导轨580；导轨滑块570和导轨580固定支撑推拉电机530，同时起到辅助滑动的作用。

本实施例的行走机构100、旋转立柱机构200、旋转托盘机构300、旋转托盘机构400、电池箱推拉机构500采用轴承或齿轮齿条驱动方式，在其他的实施例中也可以采用齿轮驱动或着同步带驱动或钢丝绳驱动等方式。

电机与旋转结构之间可以采用齿轮啮合、同步带传动、链传动等多种方式。

每个电池箱推拉机构500都可以独立运作。

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。

如图5、图6所示的电动汽车电池箱更换系统更换电池的状态示意图，电动汽车电池箱更换设备的初始状态为：电池箱推拉机构500空置。

当需更换电池箱车辆就位后，行走电机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。升降电机驱动主臂310带动电池箱推拉机构500提升到车辆中电池箱所对应的高度。旋转立柱机构200、机械臂机构300和旋转托盘机构400根据车辆的位置旋转，对电池箱推拉机构500位置进行调整，使得电池箱推拉机构500的导轨580方向与车辆停放方向垂直，完成电池箱推拉机构500与车辆的对接。

与车辆中电池箱放置位置对应位置的电池箱推拉机构500的推拉电机530运行，推拉电机530和执行结构560向车辆移动。在电池箱推拉机构500的执行结构560与电池箱连接后，推拉电机530反向运行，电池箱推拉机构500的执行结构560将电池箱从车辆中取出。

旋转立柱机构200、机械臂机构300和旋转托盘机构400根据多层电池箱架的位置旋转及升降，对电池箱推拉机构500位置进行调整，使得电池箱推拉机构500的导轨580方向与多层电池箱架方向垂直，完成电池箱推拉机构500与多层电池箱架上空位的对接。与多层电池箱架中电池箱放置位置对应的位置的电池箱推拉机构500的推拉电机530运行，推拉电机530向多层电池箱架移动，电池箱推拉机构500的执行结构560推动电池箱至电池箱放置位置，执行结构560与电池箱断开连接，完成电池箱的放入。

旋转立柱机构200、机械臂机构300和旋转托盘机构400根据多层电池箱架的位置旋转及升降，对电池箱推拉机构500位置进行调整，使得电池箱推拉机构500的导轨580方向与多层电池箱架方向垂直，完成电池箱推拉机构500与多层电池箱架上待取出电池箱位置的对接。电池箱推拉机构500将已充满电的电池箱从多层电池箱架上取出。

升降电机驱动主臂310带动电池箱推拉机构500提升到车辆中电池箱放置位置所对应的高度。旋转立柱机构200、机械臂机构300和旋转托盘机构400根据车辆的位置旋转，对电池箱推拉机构500位置进行调整，使得电池箱推拉机构500的导轨580方向与车辆停放方向垂直，完成电池箱推拉机构500与车辆的对接。

与车辆中电池箱放置位置对应的位置的电池箱推拉机构500的推拉电机530运行，电池箱推拉机构500向车辆移动，电池箱推拉机构500的执行结构560推动电池箱至电池箱放置位置，执行结构560与电池箱断开连接，完成电池箱的放入。

至此，更换车辆上电池箱的步骤完成。

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。

机械臂机构包括与旋转立柱滑动连接的主臂以及与主臂转动连接的次级臂，从而大大增加了调节的灵活性和可调范围。

电动汽车电池箱更换设备的行走机构及旋转立柱机构都承载在行走机构上，设备整体刚度大，稳定性好，可靠性高。

通过旋转立柱机构、机械臂机构和旋转托盘机构配合调整电池箱推拉机构的位置，使得待更换电池车辆的摆放位置及摆放角度更加灵活，整套设备更加人性化。

每个电池箱推拉机构可以独立运作，扩大了更换设备的适用范围。

行走机构、旋转立柱机构、旋转托盘机构、电池箱推拉机构采用传动精度较高的齿轮齿条传动、齿轮传动、同步带传动等方式，使得系统定位精度较高，电池更换可靠性高。

以上所述实施例仅表达了本实用新型的一种或几种实施方式，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，所述电动汽车电池箱更换设备包括：

行走机构，带动所述电动汽车电池箱更换设备移动；

旋转立柱机构，与所述行走机构转动连接；

机械臂机构，包括主臂以及次级臂，所述主臂一端与所述旋转立柱机构滑动连接，另一端与所述次级臂转动连接，所述机械臂机构通过所述主臂沿所述旋转立柱机构升降；

旋转托盘机构，与所述机械臂机构转动连接；以及

电池箱推拉机构，固定在所述旋转托盘机构上，并包含一个用于存取所述电动汽车电池箱的执行结构。

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，所述机械臂机构还包括：安装在所述主臂与所述次级臂连接处的旋转结构，所述次级臂通过所述旋转结构与所述主臂转动连接。

3.如权利要求2所述的电动汽车电池箱更换设备，其特征在于，所述旋转结构包括用于承载所述次级臂并实现旋转的第一轴承组和固定在所述次级臂上的第一旋转轴。

4.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，所述机械臂机构还包括安装在所述主臂上的导向轮组，所述主臂通过所述导向轮组与所述旋转立柱机构滑动连接。

5.如权利要求1～4中任一项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：

与所述旋转立柱机构转动连接的行走框架、设置在所述行走框架下方的行走轮以及固定在所述行走框架上用于驱动所述行走轮的行走电机。

6.如权利要求5所述的电动汽车电池箱更换设备，其特征在于，所述旋转立柱机构包括：

与所述行走框架转动连接的立柱、固定在所述行走框架上的主旋转电机以及旋转支撑结构；

所述旋转支撑结构包括用于承载所述立柱并实现立柱旋转的第二轴承组和固定在立柱上的第二旋转轴；所述主臂与所述立柱滑动连接，所述机械臂机构沿所述立柱升降。

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，所述机械臂机构还包括：

固定在所述立柱上的升降电机；

固定在所述立柱上的升降链轮；以及

与所述升降链轮相啮合、传导力的升降链条所述升降链条一端连接所述主臂，另一端自由悬垂或连接配重块。

8.如权利要求7所述的电动汽车电池箱更换设备，其特征在于，所述旋转托盘机构包括：

旋转托盘，设置在所述次级臂上，并与所述次级臂转动连接；

托盘旋转电机，安装在所述旋转托盘下；以及

托盘旋转结构，包括固定在所述次级臂上的用于承载所述旋转托盘并实现旋转的第三轴承组、固定在所述旋转托盘上的第三旋转轴。

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：

推拉框架，固定在所述旋转托盘上；

推拉电机；

推拉齿条，设置在所述推拉框架上；

推拉齿轮，由所述推拉电机驱动，并与所述推拉齿条啮合；

所述执行结构固定在所述推拉电机上。

10.如权利要求9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框架上的导轨以及固定在所述推拉电机上的与所述导轨匹配的导轨滑块。

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