CN208021417U - 一种电动汽车的电池更换设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于新能源汽车的能源补给技术领域，公开了一种电动汽车的电池更换设备，包括电池和电池更换装置，该电池安装在电动汽车底盘凹槽内，电池与电动汽车底盘之间设置有锁止机构，电池更换装置包括底座，底座上设置有升降机构，升降机构上端连接有支撑板，支撑板上设置有滑动导轨，滑动导轨上设置有电池托板，电池托板内设置有第一驱动电机，第一驱动电机的输出轴两侧连接有两个传动轴，传动轴的两端均设置有齿轮，电池托板内设置有升降杆，升降杆上端设置有顶针，升降杆下端设置有升降齿，齿轮与升降齿啮合，该电池更换设备可快速完成对电池的拆卸和安装。

Description

一种电动汽车的电池更换设备

技术领域

本实用新型属于新能源汽车的能源补给技术领域，具体涉及一种电动汽车的电池更换设备。

背景技术

随着社会的进步与发展，传统能源越来越接近于枯竭，因此开发新能源势在必行，包括核能、太阳能和可燃冰等多种新型能源将是未来能源科技发展的趋势，也将成未来汽车动力的来源。交通运输行业发展较快的是铁路运输的电气化发展，经过十一五计划的重点发展，目前，我国铁路电气化水平已经超过了80％，电力技术在汽车上的发展缺相对缓慢。随着电池技术的发展进步，研究者开发出了基于电能的新型汽车，以其节能特点备受关注，电动汽车将是未来汽车产业以及整个动力技术领域的重要发展趋势。

现在电动汽车面临的一个很难突破的问题是：当车载电池电量耗尽时，快速充电站充满一辆汽车供电电池一般需要几十分钟，耗费时间较长，影响汽车的连续运行。

针对上述问题，目前最好的解决办法是更换电池，通过更换电动汽车电池来增加汽车的续航能力。电动汽车电池更换设备是指为采用电池更换方式的电动汽车提供电池更换服务的专用设备，设备主要包括电池取放机构、电池电动提升机构、设备移动机构等组成部分。电池更换设备是电动汽车电池更换站的重要组成部分，可以适用不同规模的换电站，电池更换设备的选取是电动汽车更换站的设计要素之一，所以如何有效降低电动汽车电池更换设备成本和环境要求是电动汽车电池更换站设计的一个重要问题。

目前电动汽车电池更换设备，能够非常快速的更换电池箱，但是，由于高昂的采购成本、复杂的设备运行环境要求和较长的施工周期，使得电动汽车电池更换站不能够经济快速地建立起来。此外，复杂的设备也带来了设备维护的成本增加和维护难度的提高。另外，电动汽车电池技术还在不断的完善发展当中，因此电池更换设备也需要不断的更新换代。

实用新型内容

为了解决现有技术存在的上述问题，本实用新型目的在于提供一种电动汽车的电池更换设备。

本实用新型所采用的技术方案为：

一种电动汽车的电池更换设备，包括电池和电池更换装置，该电池安装在电动汽车底盘凹槽内，电池与电动汽车底盘之间设置有锁止机构，所述电池更换装置包括底座，所述底座上设置有升降机构，所述升降机构上端连接有支撑板，所述支撑板上设置有滑动导轨，所述滑动导轨上设置有电池托板，所述电池托板内设置有第一驱动电机，第一驱动电机的输出轴两侧连接有两个传动轴，传动轴的两端均设置有齿轮，电池托板内设置有升降杆，升降杆上端设置有顶针，升降杆下端设置有升降齿，所述齿轮与升降齿啮合。

对电动汽车进行电池更换时，支撑板在升降机构作用下上升，电池托板在滑动导轨上滑动使得电池托板与电池精确对准，第一驱动电机带动传动轴转动，转动轴下方设置的齿轮与升降杆下端的升降齿啮合，齿轮带动升降杆上升，升降杆上端的顶针与锁止机构配合完成对电池的拆卸和安装。

优选地，所述升降机构包括设置在底座两侧的折叠式交叉臂，交叉臂之间连接有支杆，支杆上连接有液压缸，所述液压缸设置在底座上。

优选地，所述的锁止机构包括活动设置在电池侧壁的插销，所述电池底部设置有锁套，所述锁套中心设置有与锁套同步转动且相对于锁套沿轴向往复运动设置的锁芯，所述锁芯远离电池底面的一端设有弹簧，所述锁芯的周面上设置有挡销，锁套侧壁开设有供挡销穿过并向上滑动的腰型孔，挡销端部伸至限位槽内，限位槽上端连通空腔，所述锁套远离电池底面的一端设置有偏心轴，偏心轴上铰接有一连接杆，连接杆的另一端与插销的内侧铰接。

优选地，所述顶针与锁芯配合设置，顶针采用柔性材料制成。

优选地，所述底座通过支撑臂设置有滚轮，滚轮通过底座内安装的第二驱动电机控制驱动，滚轮底部设置有滑轨，滑轮可沿所述滑轨进行移动。

优选地，所述底座上还设置有备用电池托板和待换电池托板。

优选地，所述底座上还设置有机械手，所述机械手设置在备用电池托板和待换电池托板之间。

优选地，所述电池托板、备用电池托板和待换电池托板上均设置有凸起。

优选地，所述底座上安装有控制模块，控制模块与第一驱动电机、第二驱动电机、液压缸和机械手均电性连接。

本实用新型的有益效果为：

1、顶针与锁止机构的配合设置，可快速完成对电池的拆卸和安装。

2、电池托板通过在滑动导轨上的移动，可完成对电池和电池托板的精确对准。

附图说明

图1是本实用新型电池更换装置的正视结构示意图；

图2是本实用新型电池更换装置的侧视结构示意图；

图3是本实用新型电池托板的内部结构示意图；

图4是本实用新型升降杆的结构示意图；

图5是本实用新型的电池底部的结构示意图；

图6是本实用新型锁止机构的局部剖视图。

图中：1-底座；2-锁套；3-支撑板；4-滑动导轨；5-电池托板；6-第一驱动电机；7-传动轴；8-齿轮；9-升降杆；10-顶针；11-升降齿；12-交叉臂；13-支杆；14-液压缸；15-支撑臂；16-滚轮；17-备用电池托板；18-待换电池托板；19-机械手；20-凸起；201-插销；202-锁芯；203-弹簧；204-挡销；205-腰型孔；206-限位槽；207-空腔；208-偏心轴；209-连接杆。

具体实施方式207

下面结合附图及具体实施例对本实用新型作进一步阐述。

如图1-6所示，本实施例的一种电动汽车的电池更换设备，包括电池和电池更换装置，该电池安装在电动汽车底盘凹槽内，电池与电动汽车底盘之间设置有锁止机构。

电池更换装置包括底座1，底座1上设置有升降机构，升降机构包括设置在底座1两侧的折叠式交叉臂12，交叉臂12之间连接有支杆13，支杆13上连接有液压缸14，液压缸14设置在底座1上。

底座1下端通过支撑臂15设置有滚轮16，滚轮16通过底座1内安装的第二驱动电机控制驱动，滚轮16底部设置有滑轨，滑轮可沿滑轨进行移动。

折叠式交叉臂12连接有支撑板3，支撑板3上设置有滑动导轨4，滑动导轨4上设置有电池托板5，电池托板5内设置有升降杆9，升降杆9上端设置有顶尖，升降杆9下端设置有升降齿11，电池托板5内设置有第一驱动电机6，第一驱动电机6的输出轴两侧通过皮带连接有两个传动轴7，传动轴7的两端均设置有齿轮8，所述齿轮8与升降齿11啮合。

锁止机构包括活动设置在电池侧壁的插销201和设置在电池底部的锁套2，锁套2中心设置有与锁套2同步转动且相对于锁套2沿轴向往复运动设置的锁芯202，锁芯202远离电池底面的一端设有弹簧203，锁芯202的周面上沿径向凸伸设有挡销204，锁套2侧壁开设有供挡销204穿过并向上滑动的腰型孔205，挡销204端部伸至电池内部开设的限位槽206内，限位槽206上端连通一空腔207，锁套2远离电池底面的一端设置有偏心轴208，偏心轴208上铰接有一连接杆209，连接杆209的另一端与插销201的内侧铰接。

挡销204位于限位槽206内时，挡销204能够阻止锁套2的转动；挡销204被推动至空腔207内时，锁套2能够自由转动。顶针10与锁芯202配合设置，顶尖采用柔性材料制成。拆卸电池时，升降杆9向上升，顶针10伸入锁芯202中，挡销204在向上的作用力下由限位槽206进入空腔207内，锁套2转动带动偏心轴208运动，铰接在偏心轴208一端的插销201收缩，电池从电动汽车底盘凹槽中脱出；安装电池时，电池放置在电池托板5上，升降杆9向上升，顶针10插入锁芯202，插销201从电池侧壁伸出，完成对电池的锁止限位。

底座1上设置有备用电池托板17和待换电池托板18，备用电池托板17上放置有备用电池，待换电池托板18可放置换下来的电池；底座1上还设置有机械手19，机械手19设置在备用电池托板17和待换电池托板18之间，机械手19包括机械手臂和其下端设置的旋转座，机械手臂连接旋转座，通过旋转座的旋转而移动以进行取放。拆卸完电池后，机械手19将电池托板5上的电池抓起并放入待换电池托板18上，随后机械手19将备用电池托板17上电池抓起并放入电池托板5上，以进行电池的安装。

电池托板5、备用电池托板17和待换电池托板18上均设置有凸起20，放置有电池时，凸起20可保障电池在该更换装置移动时的稳定性。

底座1上安装有控制模块，控制模块与第一驱动电机6、第二驱动电机、液压缸14和机械手19均电性连接。控制模块可与一服务器通信连接，在远端就可对该电池更换设备进行控制，实现电池更换的自动化运作。

本实用新型不局限于上述可选实施方式，任何人在本实用新型的启示下都可得出其他各种形式的产品，但不论在其形状或结构上作任何变化，凡是落入本实用新型权利要求界定范围内的技术方案，均落在本实用新型的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种电动汽车的电池更换设备，包括电池和电池更换装置，其特征在于：该电池安装在电动汽车底盘凹槽内，电池与电动汽车底盘之间设置有锁止机构，所述电池更换装置包括底座(1)，所述底座(1)上设置有升降机构，所述升降机构上端连接有支撑板(3)，所述支撑板(3)上设置有滑动导轨(4)，所述滑动导轨(4)上设置有电池托板(5)，所述电池托板(5)内设置有升降杆(9)，升降杆(9)上端设置有顶针(10)，升降杆(9)下端设置有升降齿(11)，电池托板(5)内设置有第一驱动电机(6)，第一驱动电机(6)的输出轴两侧连接有两个传动轴(7)，传动轴(7)的两端均设置有齿轮(8)，所述齿轮(8)与升降齿(11)啮合。

2.根据权利要求1所述的一种电动汽车的电池更换设备，其特征在于：所述升降机构包括设置在底座(1)两侧的折叠式交叉臂(12)，交叉臂(12)之间连接有支杆(13)，支杆(13)上连接有液压缸(14)，所述液压缸(14)设置在底座(1)上。

3.根据权利要求1或2所述的一种电动汽车的电池更换设备，其特征在于：所述的锁止机构包括活动设置在电池侧壁的插销(201)和电池底部设置的锁套(2)，所述锁套(2)中心设置有与锁套(2)同步转动且相对于锁套(2)沿轴向往复运动设置的锁芯(202)，所述锁芯(202)远离电池底面的一端设有弹簧(203)，所述锁芯(202)的周面上设置有挡销(204)，锁套(2)侧壁开设有供挡销(204)穿过并向上滑动的腰型孔(205)，挡销(204)端部伸至限位槽(206)内，限位槽(206)上端连通空腔(207)，所述锁套(2)远离电池底面的一端设置有偏心轴(208)，偏心轴(208)上铰接有连接杆(209)，连接杆(209)的另一端与插销(201)的内侧铰接。

4.根据权利要求3所述的一种电动汽车的电池更换设备，其特征在于：所述顶针(10)与锁芯(202)配合设置，顶针(10)采用柔性材料制成。

5.根据权利要求1或4所述的一种电动汽车的电池更换设备，其特征在于：所述底座(1)通过支撑臂(15)设置有滚轮(16)，滚轮(16)通过底座(1)内安装的第二驱动电机控制驱动，滚轮(16)底部设置有滑轨，滑轮可沿所述滑轨进行移动。

6.根据权利要求5所述的一种电动汽车的电池更换设备，其特征在于：所述底座(1)上还设置有备用电池托板(17)和待换电池托板(18)。

7.根据权利要求6所述的一种电动汽车的电池更换设备，其特征在于：所述底座(1)上还设置有机械手(19)，所述机械手(19)设置在备用电池托板(17)和待换电池托板(18)之间。

8.根据权利要求6所述的一种电动汽车的电池更换设备，其特征在于：所述电池托板(5)、备用电池托板(17)和待换电池托板(18)上均设置有凸起(20)。

9.根据权利要求1所述的一种电动汽车的电池更换设备，其特征在于：所述底座(1)上安装有控制模块，控制模块与第一驱动电机(6)电性连接。