CN209008553U - 换电机器人和充换电站 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及充换电技术领域，具体涉及一种换电机器人和充换电站。本实用新型旨在解决电池在换电机器人和电池仓运输过程中容易出现运行不畅的问题。为此目的，本实用新型的换电机器人包括本体以及能够相对于本体升降的浮动对接机构，浮动对接机构包括底座和浮动平台，浮动平台能够相对于底座浮动，本体设有至少一个第一定位构件，浮动平台上对应地设有第二定位构件，在浮动对接机构相对于本体下降的过程中，浮动平台能够通过第一定位构件与第二定位构件的配合连接实现与本体的定位。本实用新型的换电机器人为电池的转运提供了有力的保障，提高了换电机器人的换电效率，为用户带来更好的换电体验。

Description

换电机器人和充换电站

技术领域

本实用新型涉及充换电技术领域，具体涉及一种换电机器人和充换电站。

背景技术

随着新能源汽车的普及，如何为能量不足的汽车提供快速有效地能量补给成为车主和各大厂商非常关注的问题。以电动汽车为例，当前主流的电能补给方案之一是电池更换方案。电池更换方案由于可以在很短的时间完成动力电池的更换且对动力电池的使用寿命没有明显的影响，因此是电能补给的主要发展方向之一。在电池更换方案中，在电动汽车底部进行换电是一种主流的换电方式，且换电方式一般是在专门的充换电站内完成。具体而言，充换电站内配置有电池仓和换电平台，以及在电池仓和换电平台的之间的运载满电/亏电电池的换电机器人，如堆垛机/轨道导引车(Rail Guided Vehicle，RGV)。换电机器人通过在电池仓和换电平台之间往复行驶的方式，完成为停于换电平台上的电动汽车更换动力电池的动作。

换电过程中，为了增加换电机器人与车辆的对接精度，有一种方案是在换电机器人上设置浮动平台，通过浮动平台上升时相对于换电机器人本体的浮动，实现浮动平台与车辆底盘对接时的准确插接定位。此方案虽然解决了换电机器人与车辆对接精准度的问题，但是由于电池本身重量较重，因此在浮动平台收回时容易导致无法回位与准确对中，进而在换电机器人将亏电电池转运至电池仓的过程中，容易出现运行不畅甚至卡死的情况出现，大大影响换电效率与运行稳定性。

相应地，本领域需要一种换电机器人来解决上述问题。

实用新型内容

为了解决现有技术中的上述问题，即为了解决电池在进入电池仓的过程中容易出现运行不畅的问题，本实用新型提供了一种换电机器人，所述换电机器人包括本体以及能够相对于所述本体升降的浮动对接机构，所述浮动对接机构包括底座和浮动平台，所述浮动平台能够相对于所述底座浮动，所述本体设有至少一个第一定位构件，所述浮动平台上对应地设有第二定位构件，在所述浮动对接机构相对于所述本体下降的过程中，所述浮动平台能够通过所述第一定位构件与所述第二定位构件的配合连接实现与所述本体的定位。

在上述换电机器人的优选技术方案中，所述第一定位构件在所述本体上成对角设置。

在上述换电机器人的优选技术方案中，所述第一定位构件为定位销或定位销套，所述第二定位构件对应地为定位销套或定位销。

在上述换电机器人的优选技术方案中，所述定位销套靠近所述定位销的一端的直径大于所述定位销套远离所述定位销的一端的直径；并且/或者定位销套和/或定位销均具有导向斜面。

在上述换电机器人的优选技术方案中，所述第一定位构件为V型定位块或V型定位槽，所述第二定位构件对应地为V型定位槽或V型定位块。

在上述换电机器人的优选技术方案中，所述本体沿电池移动方向的两侧设置有电池导向机构，所述电池导向机构能够在电池进入或退出所述换电机器人时对电池进行导向。

在上述换电机器人的优选技术方案中，所述电池导向机构为导向轮、导向条或导向块。

在上述换电机器人的优选技术方案中，所述本体的中部设置有电池转运机构，所述电池转运机构包括驱动部和与所述驱动部连接的传动部，所述驱动部能够驱动所述传动部运动，所述传动部能够承载电池。

在上述换电机器人的优选技术方案中，所述换电机器人还包括举升机构，所述举升机构分别与所述本体和所述浮动对接机构连接，所述举升机构设置为能够驱动所述浮动对接机构相对于所述本体升降。

本实用新型还提供了一种充换电站，所述充换电站包括上述优选技术方案中任一项所述的换电机器人。

本领域技术人员能够理解的是，在本实用新型的优选技术方案中，换电机器人包括本体以及能够相对于本体升降的浮动对接机构，浮动对接机构包括底座和浮动平台，浮动平台能够相对于底座浮动，本体设有第一定位构件，浮动平台上对应地设有第二定位构件，在浮动对接机构相对于本体下降的过程中，浮动平台能够通过第一定位构件与第二定位构件的配合连接实现与本体的定位。此外，本体上设置有电池导向机构，电池导向机构能够在电池进入或退出换电机器人时对电池进行导向。

通过在本体上设置第一定位结构，在浮动平台设置第二定位机构，本实用新型的换电机器人能够在浮动平台下降到与电池仓对接的高度时完全回中，提高了回中的精准度，避免了后续电池在转运过程中出现运行不畅的问题。通过在本体上设置电池导向机构，确保了电池在换电机器人与电池仓之间转运过程中的流畅性和稳定性。二者结合，为电池的转运提供了有力的保障，继而提高了换电机器人的换电效率，减少了换电过程中的故障率，为用户带来更好的换电体验。

附图说明

下面参照附图来描述本实用新型的换电机器人和充换电站。附图中：

图1为本实用新型换电机器人的结构示意图；

图2为本实用新型换电机器人去除浮动对接机构后的结构示意图；

图3为本实用新型换电机器人的浮动对接机构的结构示意图；

图4为本实用新型换电机器人的浮动对接机构的仰视图。

附图标记列表

1、本体；2、浮动对接机构；3、电池；11、定位销；12、无动力滚轮；13、动力辊筒；14、电池导向机构；21、底座；22、浮动平台；23、定位销套；24、加解锁机构。

具体实施方式

下面参照附图来描述本实用新型的优选实施方式。本领域技术人员应当理解的是，这些实施方式仅仅用于解释本实用新型的技术原理，并非旨在限制本实用新型的保护范围。例如，虽然附图中的挂钩和插板设置在充电桩上部，但是这种位置关系非一成不变，本领域技术人员可以根据需要对其作出调整，以便适应具体的应用场合。

需要说明的是，在本实用新型的描述中，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方向或位置关系的术语是基于附图所示的方向或位置关系，这仅仅是为了便于描述，而不是指示或暗示所述装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

此外，还需要说明的是，在本实用新型的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域技术人员而言，可根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

如图1-4所示，换电机器人包括本体1、浮动对接机构2以及连接二者的举升机构(图中未示出)。举升机构能够将浮动对接机构2相对于本体1升起或下降，例如，举升机构可以为剪式驱动架、链式驱动架或液压顶杆等。浮动对接机构2包括底座21和浮动平台22，浮动平台22能够相对于底座21浮动。浮动对接机构2上设置有加解锁机构24，用于对电池3的固定螺栓进行拆卸和紧固。例如，加解锁机构24包括伺服电机和与伺服电机连接的加解锁头，伺服电机通过带动加解锁头正反向旋转，实现对固定螺栓的拆卸和紧固。

本体1上设有第一定位构件，浮动平台22上对应地设有第二定位构件，在浮动对接机构2相对于本体1下降的过程中，浮动平台22能够通过第一定位构件与第二定位构件的配合连接实现与本体的定位。可以看出，通过在本体上设置第一定位构件、浮动平台22上设置第二定位构件，从而使浮动平台22在下降到与电池仓对接的高度时能够完全回中，提高了回中的精准度，避免了后续电池3在转运过程中出现运行不畅的问题。

如图2和4所示，在一种可能的实施方式中，第一定位构件为定位销11，第二定位构件对应地为定位销套23。浮动平台22在下降过程中，通过定位销11与定位销套23的插接，实现浮动平台22与本体1之间的回中定位，定位销套23靠近定位销11的一端的直径大于定位销套23远离定位销11的一端的直径，定位销套23与定位销11均具有导向斜面。此种设计使定位销11更容易地进入定位销套23，确保了定位构件的定位效果。

优选地，定位销11在本体1上成对角设置，对应地定位销套23在浮动平台22上也成对角设置，即图4中所示出的左下角和右上角各设置一个。定位销11和定位销套23成对角布置的设置方式，能够以较少的数量取得了较优的定位效果，节省资源。当然，本领域的技术人员可以想到的是，第一定位构件不仅以对角形式设置，还可以同边设置；不仅可以设置两个，设置成1个、3个甚至多个均可。

当然，第一导向机构和第二导向机构非一成不变，在不偏离本实用新型原理的条件下，本领域技术人员还可以对其进行调整，以便其能够适应更加具体的应用场景。例如，第一导向机构可以与第二导向机构互换，即第一导向机构为定位销套，第二导向机构为定位销；再如，在另一种可能的实施方式中，第一定位构件还可以为V型定位块或V型定位槽，第二定位构件对应地为V型定位槽或V型定位块。V型定位槽与V型定位块之间的配合插接同样可以实现浮动平台22与本体1之间的定位效果。尽管上文列举了各种具体示例，但是本发明的保护范围不限于这些具体结构，在能够实现两个定位件相互契合的前提下，本领域技术人员可以根据需要选择其他结构。

返回参照图1和2，本体1的中部设置有电池转运机构，电池转运机构能够使电池3相对于本体1移动，进而使电池3从电池仓进入换电机器人或退出换电机器人进入电池仓。具体的，电池转运机构包括驱动部和与驱动部连接的传动部，驱动部能够驱动传动部运动，传动部能够承载电池。驱动部为驱动电机(图中未示出)，传动部为辊筒组。具体的，辊筒组包括若干组动力辊筒13和无动力滚轮12。更具体的，动力辊筒13分为两组，设置于本体1的中间。无动力滚轮12设置于本体1两侧，辅助电池1滚动，并为其提供支撑。

继续参照图1和图2，在一种可能的实施方式中，换电机器人还包括电池导向机构14，电池导向机构14设置于本体1沿电池移动方向的两侧，能够在电池进入或退出换电机器人时对电池进行导向。具体的，电池导向机构为可以为图2中所示导向轮，也可以为导向条或导向块。电池导向机构14确保了电池3在换电机器人与电池仓之间转运过程中的流畅性和稳定性。而上述的第一定位构件和第二定位构件与电池导向机构14相结合，为电池3的转运提供了有力的保障，继而提高了换电机器人的换电效率，减少了换电过程中的故障率，为用户带来更好的换电体验。

本实用新型还提供了一种充换电站，充换电站包括上述优选实施方式的换电机器人。

参考图3和图4，在一种可能的实施方式中，本实用新型的换电机器人将亏电电池转运至电池仓的过程如下：

待换电车辆到达充换电站的停车平台，完成粗定位和举升→换电机器人到达待换电车辆的投影位置并完成与待换电车辆在竖直方向的定位→剪式驱动架抬升浮动对接机构2，浮动平台22上的定位结构与亏电电池的定位孔配合插接→加解锁机构24卸下亏电电池→剪式驱动架使浮动对接机构2下降，定位销11进入定位销套23内，从而浮动平台22完全对中回位→换电机器人离开换电位置到达电池仓，亏电电池在动力辊筒13和无动力滚轮12上滚动前进，前进过程中电池导向机构14阻止亏电电池向其他方向运动，保证亏电电池顺利进入电池仓。

至此，已经结合附图所示的优选实施方式描述了本实用新型的技术方案，但是，本领域技术人员容易理解的是，本实用新型的保护范围显然不局限于这些具体实施方式。在不偏离本实用新型的原理的前提下，本领域技术人员可以对相关技术特征作出等同的更改或替换，这些更改或替换之后的技术方案都将落入本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种换电机器人，所述换电机器人包括本体以及能够相对于所述本体升降的浮动对接机构，所述浮动对接机构包括底座和浮动平台，所述浮动平台能够相对于所述底座浮动，

其特征在于，所述本体设有至少一个第一定位构件，所述浮动平台上对应地设有第二定位构件，在所述浮动对接机构相对于所述本体下降的过程中，所述浮动平台能够通过所述第一定位构件与所述第二定位构件的配合连接实现与所述本体的定位。

2.根据权利要求1所述的换电机器人，其特征在于，所述第一定位构件在所述本体上成对角设置。

3.根据权利要求1所述的换电机器人，其特征在于，所述第一定位构件为定位销或定位销套，所述第二定位构件对应地为定位销套或定位销。

4.根据权利要求3所述的换电机器人，其特征在于，所述定位销套靠近所述定位销的一端的直径大于所述定位销套远离所述定位销的一端的直径；并且/或者

定位销套和/或定位销均具有导向斜面。

5.根据权利要求1所述的换电机器人，其特征在于，所述第一定位构件为V型定位块或V型定位槽，所述第二定位构件对应地为V型定位槽或V型定位块。

6.根据权利要求1-5中任一项所述的换电机器人，其特征在于，所述本体沿电池移动方向的两侧设置有电池导向机构，所述电池导向机构能够在电池进入或退出所述换电机器人时对电池进行导向。

7.根据权利要求6所述的换电机器人，其特征在于，所述电池导向机构为导向轮、导向条或导向块。

8.根据权利要求1所述的换电机器人，其特征在于，所述本体的中部设置有电池转运机构，所述电池转运机构包括驱动部和与所述驱动部连接的传动部，所述驱动部能够驱动所述传动部运动，所述传动部能够承载电池。

9.根据权利要求1所述的换电机器人，其特征在于，所述换电机器人还包括举升机构，所述举升机构分别与所述本体和所述浮动对接机构连接，所述举升机构设置为能够驱动所述浮动对接机构相对于所述本体升降。

10.一种充换电站，其特征在于，所述充换电站包括上述权利要求1-9中任一项所述的换电机器人。