CN206155415U - 一种电动车换电站 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及电动车换电技术领域，具体涉及一种电动车换电站，所述电动车换电站包括换电站基座、设置在换电站基座上的建筑壳体，所述换电站基座及建筑壳体构成一换电空间；所述换电空间内设置有电池充电柜、泊车换电区、及在换电空间内三维移动电池的换电作业车。本实用新型的有益效果:可以实现多通道换电，同时能够实现全自动化换电动作。

Description

一种电动车换电站

技术领域

本实用新型涉及电动车换电技术领域，具体涉及一种电动车换电站。

背景技术

在国内外，目前电动汽车充换电站通常有两种：

一、电动汽车整车充电站，将电动汽车停放在整车充电位，使用大功率直流充电机整车充电，充电时间较长，充电站占地面积较大，有效利用面积较小；

二、电动汽车电池更换站，将电动汽车停放在换电位取下电池，更换为已充满电池，使用分箱充电系统对待充电池分箱充电，换电时间较短，但需要专门电池更换车间，目前大型公交电池更换站，占地面积非常大，换电车间大约需要400平米；

在国外，主要有小型车电池更换站，大、小型车整车充电站，目前尚无同时具备大型小型整车充电、自动更换功能充电站。

目前已建成电动汽车充电站不能完全满足大、小车充换电功能，且占地面积较大，效率非常低，建设运营成本非常高，只能重新设计电动汽车充换电站以满足当前建设需求。

实用新型内容

为了有效解决上述问题，本实用新型提供一种电动车换电站。

本实用新型的技术方案具体如下：一种电动车换电站，所述电动车换电站包括换电站基座、设置在换电站基座上的建筑壳体，所述换电站基座及建筑壳体构成一换电空间；

所述换电空间内设置有电池充电柜、泊车换电区、及在换电空间内三维移动电池的换电作业车。

进一步地，所述换电作业车包括支架、导柱、及两个电池托盘，所述支架整体为矩形框架结构，所述导柱竖直固定在所述支架上，所述电池托盘滑动连接在导柱上，所述电池托盘上设置有电池挂钩；

所述支架上设置有可拉动所述电池托盘沿竖直方向运动的y轴电机；

所述电池托盘上设置有可推动电池挂钩在水平方向运动的x轴电机；

所述支架底部设置有可移动支架在垂直泊车换电区设置方向运动的z轴电机。

进一步地，所述支架底座还设置有旋转板，所述旋转板底部中心处设置有旋转电机，所述旋转电机的旋转轴与所述支架连接；

所述z轴电机固定在旋转板下侧面。

进一步地，所述换电站基座上侧面设置有z轴导轨，所述旋转板下侧面设置有与z轴导轨配合的配合件，所述z轴导轨边侧设置有用于与支架配合的传动齿条，所述z轴电机连接一传动轮，所述传动轮在传动齿条上运动。

进一步地，所述泊车换电区为多个，所述电池充电柜设置在任意相邻两个泊车换电区之间；

所述支架在面向泊车换电区的一侧设置有位置传感器及视觉传感器。

进一步地，所述电池挂钩一端连接在所述x轴电机上，另一端设置有旋转卡件，在所述x轴电机连接电池挂钩处还设置有一齿轮。

进一步地，所述泊车换电区底侧面内部设置有驻车结构；

所述驻车结构包括驻车座板、多个分支板、及多个支撑气柱，每个所述分支板的一端部下侧面铰接所述支撑气柱的上端，所述支撑气柱的下端固定在所述驻车座板上，所述分支板的另一端部铰接在换电站基座上。

进一步地，所述电动车换电站还包括一中央处理器，所述中央处理器连接所述x轴电机、y轴电机、z轴电机、旋转电机、位置传感器及视觉传感器。

本实用新型的有益效果:可以实现多通道换电，同时能够实现全自动化换电动作。

附图说明

图1为本实用新型的整体结构爆炸拆分示意图；

图2为本实用新型的换电作业车结构示意图；

图3为本实用新型的换电挂钩结构示意图；

图4为本实用新型的泊车换电区驻车结构示意图。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细描述。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

相反，本实用新型涵盖任何由权利要求定义的在本实用新型的精髓和范围上做的替代、修改、等效方法以及方案。进一步，为了使公众对本实用新型有更好的了解，在下文对本实用新型的细节描述中，详尽描述了一些特定的细节部分。对本领域技术人员来说没有这些细节部分的描述也可以完全理解本实用新型。

如图1所示，为本实用新型实施例的爆炸拆分示意图，该示意图提供一种电动车换电站，所述电动车换电站包括一换电站基座1、一设置在换电站基座上1的建筑壳体2，所述建筑壳体2及换电站基座1形成一换电空间，所述换电空间包括两条换电通道，所述换电通道对应的换电站基座1相应的位置处设置有泊车换电区4，需要换电的车辆进入换电空间的换电通道内，在换电通道的泊车换点区4处进行换电，在两个所述换电通道之间设置有电池充电柜3，所述电池充电柜3上用于存储电池及对电池充电；

所述换电通道与电池充电柜3处在同一端面上，也可以理解为，所述换电通道及所述电池充电柜3在进车方向上的侧边在同一直线上。

所述电动车换电站还包括可以在换电站基座1的水平面上进行移动的换电作业车5，所述换电作业车5的移动方向为垂直于车辆进入换电站的方向，也可以理解为换电作业车5的移动方向为平行电池充电柜3的设置方向，具体如附图中的z轴方向。

所述换电作业车5数量为两个，本实用新型所限定的换电通道及换电作业车5的数量仅为配合说明书附图进行解释，在本实用新型的其他实施例中，换电作业车及换电通道的数量可以为多个或一个，并不做具体的限制，可根据实际建设情况，进行相应的调整。

如图2所示，为所述换电作业车5的截面工作示意图，所述换电作业车5包括支架51、导柱52、及两个电池托盘53，所述电池托盘53滑动连接在导柱52上，所述支架51整体为矩形框架结构，所述导柱52竖直固定在所述支架51上，提出的竖直方向即为图1中的y轴方向，所述支架51在面向泊车换电区4的一侧设置有位置传感器及视觉传感器。

所述支架51上还设置有y轴电机56，所述y轴电机56连接所述电池托盘53，所述y轴电机56可以为液压装置或步进电机，本申请对y轴电机56并不做具体限定，凡所有可以实现将电池托盘53升降的动力装置均可以被应用于本申请；

所述电池托盘53包括导辊轮531，所述导辊轮531被均与设置在电池托盘53的一侧面上，置于电池托盘53上的电池通过导辊轮实现导向移动，所述导辊轮531数量为多个，在两端部的导辊轮531可连接动力源，实现自身转动，所述电池托盘53在水平方向面向车辆的一端设置有x轴电机55，所述x轴电机55连接一电池挂钩59，所述电池挂钩59通过x轴电机55在电池托盘53的一端部，沿水平x轴方向运动。

所述换电站基座1上侧面设置有z轴导轨11，所述支架51下侧面设置有一旋转板54，所述旋转板54下侧面设置有与z轴导轨11配合的配合件，所述配合件为凹槽或导轨，进一步为了便于理解，如果z轴导轨11为凸起，所述配合件为凹槽，如果z轴导轨11为凹槽，所述配合件为凸起，在此不做具体限定，所述z轴导轨11边侧设置有用于与支架51配合的传动齿条12，所述支架51的下侧面设置有z轴电机57，所述z轴电机57连接一传动轮，在附图中未示出，所述传动轮在传动齿条12上运动，实现整个支架51在所述换电站基座1上沿着z轴方向进行运动。

所述旋转板54上设置有旋转电机58，所述旋转电机58的旋转轴与所述支架51连接，实现整个支架51的旋转，所述旋转板54可实现的旋转角度范围为左右各3°-15°。

如图3所示，为所述电池挂钩59的结构示意图，所述电池挂钩59一端连接在所述x轴电机55上，另一端设置有旋转卡件591，在所述x轴电机55连接电池挂钩处还设置有一齿轮551，所述齿轮551用于对电池挂钩59的旋转推进，在x轴电机55供电不足时，通过齿轮551进行旋转，推动电池挂钩59的推进。

如图4所示，为所述泊车换电区4的驻车结构，所述驻车结构被设置在泊车换电区4的底侧面内部，所述驻车结构包括驻车座板41、多个分支板42、及多个支撑气柱43，每个所述分支板42的一端部下侧面铰接所述支撑气柱43的上端，所述支撑气柱43的下端固定在所述驻车座板41上，所述分支板42的另一端部铰接在换电站基座1上，所述支撑气柱43收缩时，所述分支板42呈水平放置状态，与换电站基座1平面齐平，所述支撑气柱43伸展时，所述分支板42呈与换电站基座1平面15°-90°的夹角，实现将车辆挡住。

所述分支板42的数量与所述支撑气柱43的数量相同，在本实施例中所述分支板42的数量与所述支撑气柱43的数量均为3个。

本实用新型还提供一中央处理器，所述中央处理器连接所述x轴电机55、y轴电机56、z轴电机57、旋转电机58、位置传感器及视觉传感器。

本实用新型的工作原理为：当任意车型进入换电站通道口时，该通道的扫描设备将扫描车辆，当扫描驶入车辆后，与之扫描设备相连的通道横杆电机工作(正/反)90度角开启通道，此时车辆并可驶入换电区，与此同时扫描设备将扫描之信息传送给中央处理模块，中央处理器将按扫描信息分配给A/B换电作业车，换电作业车根据中内处理器所指定的动作信号进行工作，换电作业车之处理器通过分配的电池型号，电池柜号进行工作，通过对电池柜号的定位，分发指令于Z轴，Y轴电机工作配合位置传感器装置，使其准确驶入到该电池柜号位置，进入指定位置后，Z，Y轴电机停止工作，此时换电工作车之换电平台1#站即X轴1#电机工作，推动电池挂钩装置沿X轴运动，当电池挂钩运行到指定区域时，该区域之限位感应装置工作，使X轴1#电机停止工作，当X轴1#停止工作后，挂钩装置之电机/电磁铁工作，使期摆动一定范围的角度与电池挂钩相连接。挂钩装置完成指定角度后，X轴1#电机反向工作，使挂钩装置及连接的电池沿X轴方向运动，当运动至限定位置后传感开关将控制X轴电机停止工作，至此待换车辆之新电池已置于换电工作台上，等待下一步指令。与此同时，待换电车辆已驶入换电区，并由车辆限位装置辅助车辆定位，具体地，换电车辆限位是由：中央处理器分配的车辆型号，在车辆驶入换电区时，换电区中的扫描或压力传感装置通过对车辆前轮的感应，起动与之中央处理器分配之车辆型号对应的限位液压装置，该装置起动后与地面呈一定角度(15-90度之间)。从而达到阻档车辆后轮，而达到限位车辆的目的。进一步的，当换电区中的扫描或压力传感装置接受并发出信号予液压装置时，同样的该信号亦被中央处理器所接收，并分发到换电工作车。

换电车在接收到指令后，Z，Y轴电机工作，使其驶入到车辆正后方即换电区，由于车辆左右位置并未限定，故换电车在驶入到车辆后方的同时，通过视觉传感器捕捉车辆尾部之电池仓门定位边框与Mark点,从而分配指令给电机驱动,使Z,Y轴电机以及换电旋转平台电机做微调,换电旋转平台旋转角度为特定角度范围(左右各3-15度).当换电工作平台之2号站位与车辆保持同一水平线上时,Z,Y轴电机及旋转微调电机停止工作,此时2号站即X轴2#电机工作,电池挂钩装置沿X轴运动推动电池挂钩装置沿X轴运动，当电池挂钩运行到指定区域时，该区域之限位感应装置工作，使X电机停止工作，当X轴2#电机停止工作后，挂钩装置之电机/电磁铁工作，使期摆动一定范围的角度与电池挂钩相连接。挂钩装置完成指定角度后，X轴2#电机反向工作，使挂钩装置及连接的电池沿X轴方向反向运动，当运动至限定位置后传感开关将控制X轴2#电机停止工作，至此待换车辆之原车电池已被取出并置于换电工作台之2#站上，等待下一步指令。当X轴2#电机停止工作后，换电工作车Z，Y轴动作，将1#平台上之电池平移对正车辆尾部，当1#平台与电池仓门对正后，Z，Y轴电机停止工作。此时X轴1#电机工作，推动电池进入到汽车电池仓。当电池达到指定位置后，挂钩装置电机/电磁铁运动至指定位置，使其与电池分离，此时X轴1#电机工作，使其恢复至原位。待X轴1号电机复位后，Z，Y轴开始电机工作，使2#换电平台对准原1#平台取出之电池充电柜号位置，在驶入指定区域后，X轴2#电机工作，推动电池进入到电池充电柜中。当电池达到指定位置后，挂钩装置电机/电磁铁运动至指定位置，使其与电池分离，此时X轴2#电机工作，沿X轴反向运动，使其恢复至原位。

进一步的，在换电车将1#平台之新电池安装完毕后，在X轴1#电机复位的同时，中央处理器分发指令与车辆限位装置，使其限位液压装置复位，此时车辆在自行关闭电池仓门后可驶出车站，当车辆驶出换电站时，换电站出口扫描/感应装置接收信号并传回至中央处理器。由处理器分配指令于入口扫描，即可进入下一个工作循环。

Claims (8)

1.一种电动车换电站，其特征在于，所述电动车换电站包括换电站基座、设置在换电站基座上的建筑壳体，所述换电站基座及建筑壳体构成一换电空间；

所述换电空间内设置有电池充电柜、泊车换电区、及在换电空间内三维移动电池的换电作业车。

2.根据权利要求1所述的一种电动车换电站，其特征在于，所述换电作业车包括支架、导柱、及两个电池托盘，所述支架整体为矩形框架结构，所述导柱竖直固定在所述支架上，所述电池托盘滑动连接在导柱上，所述电池托盘上设置有电池挂钩；

所述支架上设置有可拉动所述电池托盘沿竖直方向运动的y轴电机；

所述电池托盘上设置有可推动电池挂钩在水平方向运动的x轴电机；

所述支架底部设置有可移动支架在垂直泊车换电区设置方向运动的z轴电机。

3.根据权利要求2所述的一种电动车换电站，其特征在于，所述支架底座还设置有旋转板，所述旋转板底部中心处设置有旋转电机，所述旋转电机的旋转轴与所述支架连接；

所述z轴电机固定在旋转板下侧面。

4.根据权利要求3所述的一种电动车换电站，其特征在于，所述换电站基座上侧面设置有z轴导轨，所述旋转板下侧面设置有与z轴导轨配合的配合件，所述z轴导轨边侧设置有用于与支架配合的传动齿条，所述z轴电机连接一传动轮，所述传动轮在传动齿条上运动。

5.根据权利要求2所述的一种电动车换电站，其特征在于，所述泊车换电区为多个，所述电池充电柜设置在任意相邻两个泊车换电区之间；

所述支架在面向泊车换电区的一侧设置有位置传感器及视觉传感器。

6.根据权利要求2所述的一种电动车换电站，其特征在于，所述电池挂钩一端连接在所述x轴电机上，另一端设置有旋转卡件，在所述x轴电机连接电池挂钩处还设置有一齿轮。

7.根据权利要求1所述的一种电动车换电站，其特征在于，所述泊车换电区底侧面内部设置有驻车结构；

所述驻车结构包括驻车座板、多个分支板、及多个支撑气柱，每个所述分支板的一端部下侧面铰接所述支撑气柱的上端，所述支撑气柱的下端固定在所述驻车座板上，所述分支板的另一端部铰接在换电站基座上。

8.根据权利要求5所述的一种电动车换电站，其特征在于，所述电动车换电站还包括一中央处理器，所述中央处理器连接所述x轴电机、y轴电机、z轴电机、旋转电机、位置传感器及视觉传感器。