CN205010197U - 电动汽车中置电池箱快速卸、装系统中的粗调对接机构 - Google Patents

Abstract

本实用新型电动汽车中置电池箱快速卸、装系统中的粗调对接机构，属于电动汽车配套技术领域，涉及电动汽车更换电池箱的换电设备，包括与换电站车辆限位平台和电池箱充电柜配套的转运小车、设置在转运小车上并配套设置有电池箱移动导轨的电池箱周转架以及电池箱卸、装驱动装置和配套管理电路，关键在于：换电工位与停车位在同一轴线上对应设置，在换电工位上设置有与前述轴线垂直的轨道和周转架垂直调节举升杆系统，借助激光导引机构的导引，周转架具有竖直向升降和沿轨道水平移动的自由度。借助激光导引机构的导引和转运小车及垂直调节举升杆系统的调整实现快速对接，结构简单、易于操作。

Description

电动汽车中置电池箱快速卸、装系统中的粗调对接机构

技术领域

本实用新型属于电动汽车配套技术领域，涉及电动汽车更换电池箱的换电设备，具体是指用于车辆电池箱导轨和周转平台导轨对接的粗调机构。

背景技术

当今社会，能源日益短缺、环境污染严重、全球气候变化潜在影响巨大，电力来源多元化、零排放的电动汽车成为未来汽车的发展方向。电动汽车受电池容量的限制，续航里程较低，限制了电动汽车的推广，因此提高电池容量就成了解决电动汽车续航里程较低的问题的必要技术手段，但随之带来了电池体积和重量加大、电池充电时间延长、电动汽车更换电池过程困难等问题，因此就出现了专用换充电装置。

目前国家制定的有关政策规定电池更换时间应控制在3分钟以内，与燃油汽车加油时间相近。要满足国家有关政策规定采用更换电池箱的方法，就要面临沉重电池箱的拆卸、安装及搬运等问题。由于电池箱是由多个动力电池串联而成，其轻者数百公斤、重者数千公斤，非一般人力可以搬运，这就为电池箱的更换带来了很大的问题。要解决这个问题，一方面需要从电池安装结构入手，将电池箱设计成易拆卸的结构，使电池箱成为可随时更换的独立部件；同时另一方面，要解决车载电池箱从车体中取出后的快速搬运、充满电电池箱的快速补充、以及电池箱与车体的准确对接等问题。

对于大、中型电动汽车，为了配重合理和重心平衡，其电池箱不是安装在车辆的前、尾两端，而是安装在车辆中间，为了便于更换时从车尾推拉电池箱，电池箱借助滑轨安装于车体内。由于每辆汽车的车体情况不同，电池箱的重量又大，导轨对接平面的不准确会造成电池箱受力点集中，引起形变，所以怎样解决电池箱周转平台与车体导轨的准确对接，以保证电池箱经周转平台完成装卸工作，并具备快速、安全、低耗的作业要求是目前的重点研发任务。而对接过程中怎样保证两导轨平面的快速、精确对准是其中重要的一环。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种用于车辆电池箱导轨和周转平台导轨快速对接的粗调机构，借助激光导引机构的导引和转运小车及垂直调节举升杆系统的调整实现快速对接，结构简单、易于操作。

本实用新型采用的技术方案是：电动汽车中置电池箱快速卸、装系统中的粗调对接机构，包括与换电站车辆限位平台和电池箱充电柜配套的转运小车、设置在转运小车上并配套设置有电池箱移动导轨的电池箱周转架以及电池箱卸、装驱动装置和配套管理电路，关键在于：换电工位与停车位在同一轴线上对应设置，在换电工位上设置有与前述轴线垂直的轨道和周转架垂直调节举升杆系统，借助激光导引机构的导引，周转架具有竖直向升降和沿轨道水平移动的自由度。

采用上述技术方案产生的有益效果在于：本实用新型采用与电动汽车电池箱匹配的转运车和周转架组合来输送满电和亏电电池箱，借助激光导引机构的导引，转运小车及垂直调节举升杆系统快速调整周转架位置使周转架上的电池箱移动导轨与电动汽车上的电池箱导轨基本在同一高度、同一平面上，以实现快速对接，便于进一步精调。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图；

图2是周转架的结构示意图；

图3是激光坐标屏正面的结构示意图；

图4是激光坐标屏背面的结构示意图；

图5是转运小车的结构示意图；

图6是图5的上视结构示意图；

图7是限位平台车辆锁定装置的结构示意图；

图8是垂直调节举升杆系统的结构示意图；

图9是激光校准信号发射器的结构示意图；

附图中，1是转运小车，1-1代表轨道轮，1-2代表轨道，1-3代表排辊，1-4是托板，2是周转架，2-1代表电池箱，2-2是上层，2-3是下层，2-4代表导轨，2-10代表插接端口，3-1是停车挡，3-2代表锁止栓，3-3代表翻转式可调锁具，4-2代表支撑杆，图6中的虚线表示与垂直调节举升杆端头配套的设定区域。

具体实施方式

电动汽车中置电池箱快速卸、装系统中的粗调对接机构，包括与换电站车辆限位平台和电池箱充电柜配套的转运小车1、设置在转运小车1上并配套设置有电池箱移动导轨2-4的电池箱周转架2以及电池箱卸、装驱动装置和配套管理电路，关键在于：换电工位与停车位在同一轴线上对应设置，在换电工位上设置有与前述轴线垂直的轨道1-2和周转架2垂直调节举升杆系统，借助激光导引机构的导引，周转架2具有竖直向升降和沿轨道水平移动的自由度。

激光导引机构包括设置在周转架2前端的激光校准信号发射器，应用时垂直定位在电动车车载导轨端头的激光坐标屏上，屏板上绘制有与激光信号对应的三角形坐标图。激光校准信号发射器在周转架2上、下层2-2、2-3各设置三个，与激光屏板上的三角形顶点对应，借助螺纹设置在周转架2上的插接端口2-10内。

为了便于对接时固定车辆位置，车辆限位平台上设置有车辆锁定装置，所述锁定装置包括停车挡3-1和车轮限位线、与设在车辆底盘上锁止栓3-2相配套的翻转式可调锁具3-3。

为了便于对接时调整周转架的水平位置和高度，转运小车1的台面具有升降可调的活动托板1-4结构，活动托板1-4上设置排辊1-3；活动托板1-4的底面上设置有与垂直调节举升杆的端头配套的设定区域；转运小车1上配备与行走轨道轮1-1和分布在活动托板1-4上的排辊1-3组匹配的刹车机构；周转架2设置在排辊1-3组上，排辊1-3组可以辅助调节周转架2的水平角度。垂直调节举升杆系统包括至少三个可调升降支撑杆机构、借助于万向节端头顶撑在活动托板1-4底面上的设定区域。可调升降支撑杆机构的支撑杆驱动机构为液压式驱动机构、或机械式直线驱动机构，以上机构配套控制电路以实现各个支撑杆的独立或同步调节。垂直调节举升杆位于换电工位，设置在地面以下，用于升降、调整周转架与车辆对接，端头设计成万向节结构可以适应活动托板1-4与周转架2的调整状态，支撑、锁定其位置。

具体实施时，周转架2为上、中、下三层结构，上、下层2-2、2-3分别存放满载和亏电电池箱2-1，从电动汽车上卸载亏电电池箱2-1时，需要调整周转架2下层的电池箱移动导轨2-4与电动汽车上的电池箱导轨对接。对接时，转运小车1带动周转架2沿轨道1-2移动至换电工位，调整转运小车1使激光校准信号发射器发出的三束激光至少有一束落在激光坐标屏上的三角形顶点的竖向坐标线上、以确定轨道向位置、锁定转运小车1行走轨道轮1-1，顶升三个支撑杆4-2、粗调使三角形两个水平顶点基本对准，完成粗调，实现车辆电池箱导轨和周转架下层2-3电池箱导轨2-4的初步对接；换装满载电池箱时，同步调节可调升降支撑杆4-2下降周转架2，使激光校准信号发射器发出的激光束定位在车辆电池箱导轨端头屏板上三角形中与之对应的两顶点上，完成周转架上层2-2的电池箱移动导轨2-4与电动汽车上的电池箱导轨初步对接。

Claims (6)

1.电动汽车中置电池箱快速卸、装系统中的粗调对接机构，包括与换电站车辆限位平台和电池箱充电柜配套的转运小车（1）、设置在转运小车（1）上并配套设置有电池箱移动导轨（2-4）的电池箱周转架（2）以及电池箱卸、装驱动装置和配套管理电路，其特征在于：换电工位与停车位在同一轴线上对应设置，在换电工位上设置有与前述轴线垂直的轨道（1-2）和周转架（2）垂直调节举升杆系统，借助激光导引机构的导引，周转架（2）具有竖直向升降和沿轨道（1-2）水平移动的自由度。

2.根据权利要求1所述的电动汽车中置电池箱快速卸、装系统中的粗调对接机构，其特征在于：所述激光导引机构包括设置在周转架（2）前端的激光校准信号发射器，应用时垂直定位在电动车车载导轨端头的激光坐标屏上，屏板上绘制有与激光信号对应的三角形坐标图。

3.根据权利要求1所述的电动汽车中置电池箱快速卸、装系统中的粗调对接机构，其特征在于：所述车辆限位平台上设置有车辆锁定装置，所述锁定装置包括停车挡（3-1）和车轮限位线、与设在车辆底盘上锁止栓（3-2）相配套的翻转式可调锁具（3-3）。

4.根据权利要求1所述的电动汽车中置电池箱快速卸、装系统中的粗调对接机构，其特征在于：转运小车（1）的台面具有升降可调的活动托板（1-4）结构，活动托板（1-4）上设置排辊（1-3）；活动托板（1-4）的底面上设置有与垂直调节举升杆的端头配套的设定区域；转运小车（1）上配备与行走轨道轮（1-1）和分布在活动托板（1-4）上的排辊（1-3）组匹配的刹车机构；周转架（2）设置在排辊（1-3）组上。

5.根据权利要求4所述的电动汽车中置电池箱快速卸、装系统中的粗调对接机构，其特征在于：所述垂直调节举升杆系统包括至少三个可调升降支撑杆（4-2）机构、借助于万向节端头顶撑在活动托板（1-4）底面上的设定区域。

6.根据权利要求5所述的电动汽车中置电池箱快速卸、装系统中的粗调对接机构，其特征在于：可调升降支撑杆机构的支撑杆（4-2）驱动机构为液压式驱动机构、或机械式直线驱动机构，以上机构配套控制电路以实现各个支撑杆的独立或同步调节。