CN212124875U - 换电站的电池转载系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及换电站的电池转载系统，其包括桁架、移动载架、及驱动机构，电池水平的架设在所述移动载架上，移动载架包括呈矩形体状的框架、设置在框架上的定位架，其中框架包括下边框、上边框、边撑杆；定位架包括定位支撑臂和叉臂。本实用新型通过移动载架在X和Z轴上的运动、并结合叉臂的Y轴方向运动，可实现电池在缓存区域和充电区域之间进行转载，尤其是在电池取出或送入缓存区域或充电区域时，无需将整个移动载架送入，只通过叉臂的Y轴方向横移实现电池取出或送入，因此，充电区所占用的体积变小，这样一来，充电架上可以分布更多的充电区，充分利用资源，而且整个转载系统空间分布合理，更加有利于电池更换和充电的实施。

Description

换电站的电池转载系统

技术领域

本实用新型属于换电站设备领域，具体涉及一种换电站的电池转载系统。

背景技术

随着电动汽车的发展，换电站越来越得到广泛的应用。目前，在现有的换电站中，将汽车开动至汽车承载装置上，然后将汽车上的电池拆卸，并装上充满电的电池，以完成电池的更换。

具体的，电池自汽车上取下后，会放置在暂存区域中，然后由电池转载系统将电池转载至充电区，然后自充电区取出充满电的电池，再转移至暂存区域中，同时由电池取料机构将暂存区域的充满电的电池移送至检修口下方，接着进行电池安装，从而完成电池的更换。

这样一来，电池转载系统在X、Y、Z轴向上均有运动，才能够实现电池在缓存区域和充电区域之间进行转载，然而，当移动载架将电池运动至所对齐的充电单元，一般情况下需要将整个移动载架平移至充电单元内部，然后自充电单元内部退出移动载架，这样一来，每个充电单元需要占用充电架的空间较大，造成空间资源的浪费，而且从实施整个移动载架平移而言，也需要大量的空间。

发明内容

本实用新型所要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供一种改进的电池转载系统。

为解决上述技术问题，本实用新型采取如下技术方案：

一种换电站的电池转载系统，其包括桁架、移动载架、及驱动机构，电池水平的架设在所述移动载架上，且沿着X、Y、Z的轴向相对所述桁架平移运动，其中X轴为电池宽度方向，Y轴为电池长度方向，Z轴为电池的厚度方向，

移动载架包括呈矩形体状的框架、设置在框架上的定位架，其中框架包括下边框、上边框、以及分布在四角且将下边框和所述上边框相连接的边撑杆，下边框和上边框之间形成定位区，且在长度方向的两端形成进出端口， X、Y、Z的轴向分别对应定位区的宽度、长度和高度方向；

定位架包括沿着Y轴方向延伸且架设在下边框上的定位支撑臂、沿着Y轴方向滑动调节地设置在定位支撑臂上且能够自进出端部移出定位区的叉臂，其中电池与叉臂的长度方向一致、且电池架设在叉臂上；

驱动机构包括驱动移动载架沿着X轴和Z轴方向移动地设置在桁架上的第一驱动单元和第二驱动单元、驱动叉臂沿着Y轴方向运动的第三驱动单元。

优选地，叉臂包括叉臂本体、自叉臂本体两端部形成向上延伸的限位模块，充电电池自底面架设在叉臂本体上，限位模块位于充电电池的端部。通过限位模块限制充电电池在叉臂本体上的移动。

进一步的，叉臂本体的上表面为磨砂面。增加摩擦，使得移动载架在运转过程中，充电电池相对稳定的架设在叉臂本体表面。

根据本实用新型的又一个具体实施和优选方面，定位支撑臂至少有两条，叉臂与定位支撑臂一一对应设置，两条或多条叉臂同步运动。使得电池送入或取出充电区域过程中，更加平稳，降低电池与充电架碰撞损坏的概率。

根据本实用新型的又一个具体实施和优选方面，第一驱动单元包括设置在桁架顶部和/或底部且沿着X轴方向延伸的滑轨、滑动设置在滑轨上的滑座、设置在桁架上且带动滑座在滑轨上移动的第一驱动器，其中移动载架沿着Z轴方向滑动设置在滑座上。

优选地，滑轨包括位于桁架顶部和底部的上轨和下轨，滑座包括滑动设置在下轨上的座本体、设置在座本体相对两侧且沿着Z轴方向延伸的升降臂杆、以及设置在升降臂杆上端部且能够相对上轨滑动的滑轮组件，移动载架自两侧上下滑动地设置在升降臂杆上。

进一步的，移动载架还包括自框架相对两侧托设在框架或者定位支撑臂底部的托臂架，第二驱动单元包括设置在两根升降臂杆相对内侧且沿着Z轴方向延伸的升降轨道、以及能够带动托臂架沿着升降轨道上下运动的第二驱动器，其中托臂架上形成有与升降轨道相匹配的配合部。

优选地，第二驱动器包括设置在所述座本体上且沿着X轴方向延伸的驱动轴；设置在所述驱动轴端部的驱动链轮；与所述驱动链轮对齐且对应设置在所述升降臂杆顶部的从动链轮；用于将所述驱动链轮、所述托臂架、以及所述从动链轮相传动连接的传动链；以及驱动所述驱动轴绕自身轴线转动的驱动马达。

进一步的，驱动链轮有两个且对应设置在驱动轴的两端部，从动链轮与驱动链轮一一对应设置，传动链有两条，且将所述托臂架同侧与上下方的驱动链轮和所述从动链轮相传动连接。

优选地，第三驱动单元包括设置在定位支撑臂上且能够推动叉臂沿着Y轴方向运动的第三驱动器。

此外，托臂架包括位于框架相对两侧的侧托臂、分别将两侧的侧托臂相连接且托在定位支撑臂或者框架底部的底托臂。通过托臂架的设置，便于实施移动载架在竖直方向的上下升降运动。

优选地，侧托臂包括固定在上边框外侧的固定部、自固定部两侧分别向进出端口的端部延伸的加强臂板。一方面便于上下升降运动的实施；另一方面构成侧护栏，防止电池自两侧掉落的可能。

具体的，加强臂板呈直角三角形或直角梯形，其中直角三角形或直角梯形的斜边朝上设置。

进一步的，固定部的内外两侧分别设有加强臂板，侧托臂还包括将两块加强臂板底部的直角边相连接的连接板，底托臂将位于相对两侧连接板远离固定部的端部相连接。

同时，在固定部侧部两块对齐的加强臂板上分别开设有减重通孔。同时，框架都是采用型材杆拼接而成，因此，在保证刚性强度的前提下，减轻自身的重量，便于电池的移动。

由于以上技术方案的实施，本实用新型与现有技术相比具有如下优点：

本实用新型通过移动载架下X和Z轴上的运动、并结合叉臂的Y轴方向运动，可实现电池在缓存区域和充电区域之间进行转载，尤其是在电池取出或送入缓存区域或充电区域时，无需将整个移动载架送入，只通过叉臂的Y轴方向横移实现电池取出或送入，因此，充电区所占用的体积变小，这样一来，充电架上可以分布更多的充电区，充分利用资源，而且整个转载系统空间分布合理，更加有利于电池更换和充电的实施。

附图说明

下面结合附图和具体的实施例对本实用新型做进一步详细的说明。

图1为本实用新型的充电电池的移动载架的结构示意图；

图2为图1中的局部放大示意图；

图3为图1的主视示意图；

图4位图1的左视示意图；

图5为图1的俯视示意图；

其中：J、桁架；D、移动载架；1、框架；10、下边框；11、上边框；12、边撑杆；2、定位架；20、定位支撑臂；21、叉臂；210、叉臂本体；211、限位模块；3、托臂架；30、侧托臂；300、固定部；301、加强臂板；302、连接板；k、减重通孔；31、底托臂；C、充电电池；Q、驱动机构；q1、第一驱动单元；q10、滑轨；q100、上轨；q101、下轨；q11、滑座；q110、座本体；q111、升降臂杆；q112、滑轮组件；q12、第一驱动器；q2、第二驱动单元；q20、升降轨道；q21、第二驱动器；q210、驱动轴；q211、驱动链轮；q212、从动链轮；q213、传动链；q214、驱动马达。

具体实施方式

为使本申请的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本申请的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本申请。但是本申请能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本申请内涵的情况下做类似改进，因此本申请不受下面公开的具体实施例的限制。

在本申请的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的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申请的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本申请的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

在本申请中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；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或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

在本申请中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“上”、“下”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。

如图1所示，按照本实施例换电站的电池转载系统，其包括桁架J、移动载架D、及驱动机构Q，电池C水平的架设在移动载架上D，且沿着X、Y、Z的轴向相对桁架J平移运动，其中X轴为电池C宽度方向，Y轴为电池C长度方向，Z轴为电池C的厚度方向。

结合图2所示，移动载架D包括框架1、设置在框架1上的定位架2，充电电池C架设在定位架2上，且位于框架1中。

具体的，框架1呈矩形体状，且包括下边框10、上边框11、以及分布在四角且将下边框10和上边框11相连接的边撑杆12，其中下边框10和上边框11之间形成定位区，且在长度方向的两端形成进出端口, X、Y、Z的轴向分别对应定位区的宽度、长度和高度方向。

定位架2包括沿着Y轴延伸且架设在下边框10上的定位支撑臂20、滑动调节地设置在定位支撑臂20上且能够自进出端部移出定位区的叉臂21，其中电池C与叉臂21的长度方向一致、且电池C架设在叉臂21上。

叉臂21包括叉臂本体210、自叉臂本体210两端部形成向上延伸的限位模块211，充电电池C自底面架设在叉臂本体210上，限位模块211位于充电电池C的端部。通过限位模块211限制充电电池C在叉臂本体210上的移动。

本例中，叉臂本体210的上表面为磨砂面。增加摩擦，使得移动载架在运转过程中，充电电池相对稳定的架设在叉臂本体表面。

定位支撑臂20有两条，叉臂21与定位支撑臂20一一对应设置，且两条叉臂21同步运动。使得电池送入或取出充电区域过程中，更加平稳，降低电池与充电架碰撞损坏的概率。

结合图3所示，移动载架D还包括自框架1相对两侧托设在框架1或者定位支撑臂20底部的托臂架3。

托臂架3包括位于框架1相对两侧的侧托臂30、分别将两侧的侧托臂30相连接且托在定位支撑臂20底部的底托臂31。通过托臂架3的设置，便于实施移动载架在竖直方向的上下升降运动。

侧托臂30包括固定在上边框11外侧的固定部300、自固定部300两侧分别向进出端口的端部延伸的加强臂板301。一方面便于上下升降运动的实施；另一方面构成侧护栏，防止电池自两侧掉落的可能。

加强臂板301呈直角三角形或直角梯形，其中直角三角形或直角梯形的斜边朝上设置。

固定部300的内外两侧分别设有加强臂板301，侧托臂30还包括将两块加强臂板301底部的直角边相连接的连接板302，底托臂31将位于相对两侧连接板302远离固定部的端部相连接。

同时，在固定部300侧部两块对齐的加强臂板301上分别开设有减重通孔k。且两块对齐的加强臂板301上的减重通孔k也对齐设置，这样一来，加强臂板301可以用同一型号板，从而方便组装。再加上，框架1都是采用型材杆拼接而成，因此，在保证刚性强度的前提下，减轻自身的重量，便于电池的移动。

驱动机构Q包括驱动移动载架D沿着X轴和Z轴方向移动地设置在桁架J上的第一驱动单元q1和第二驱动单元q2、驱动叉臂21沿着Y轴方向运动的第三驱动单元。

结合图4和图5所示，第一驱动单元q1包括设置在桁架J顶部和/或底部且沿着X轴方向延伸的滑轨q10、滑动设置在滑轨q10上的滑座q11、设置在桁架J上且带动滑座q11在滑轨q10上移动的第一驱动器q12，其中移动载架D沿着Z轴方向滑动设置在滑座q11上。

本例中，第一驱动器q12采用与滑座q11相连接的环形传动带或者环形传动链的正反向运动，带动滑座q11沿着X轴方向的移动。

滑轨q10包括位于桁架J顶部和底部的上轨q100和下轨q101，滑座q11包括滑动设置在下轨q101上的座本体q110、设置在座本体q110相对两侧且沿着Z轴方向延伸的升降臂杆q111、以及设置在升降臂杆q111上端部且能够相对上轨滑动的滑轮组件q112，移动载架D自两侧上下滑动地设置在升降臂杆q111上。

第二驱动单元q2包括设置在两根升降臂杆q111相对内侧且沿着Z轴方向延伸的升降轨道q20、以及能够带动托臂架3沿着升降轨道q20上下运动的第二驱动器q21，其中托臂架3上形成有与升降轨道q20相匹配的配合部。

第二驱动器q21包括设置在座本体q110上且沿着X轴方向延伸的驱动轴q210；设置在驱动轴q210端部的驱动链轮q211；与驱动链轮q211对齐且对应设置在升降臂杆q111顶部的从动链轮q212；用于将驱动链轮q211、托臂架3

、以及从动链轮q212相传动连接的传动链q213；以及驱动驱动轴q210绕自身轴线转动的驱动马达q214。

本例中，驱动链轮q211有两个且对应设置在驱动轴q210的两端部，从动链轮q212与驱动链轮q211一一对应设置，传动链q213有两条，且将托臂架3同侧与上下方的驱动链轮q211和从动链轮q212相传动连接。

第三驱动单元包括设置在定位支撑臂20上且能够推动叉臂21沿着Y轴方向运动的第三驱动器。

具体的，第三驱动器与定位支撑臂20一一对应设置，且两条叉臂21同步运动。使得电池送入或取出充电区域过程中，更加平稳，降低电池与充电架碰撞损坏的概率。

至于如何实施同步运动，可以通过伸缩杆同步伸缩的方式即可实施，而且这种实施手段，也是常识，在此不对其进行详细阐述，也是清楚、可实施的。

以上对本实用新型做了详尽的描述，其目的在于让熟悉此领域技术的人士能够了解本实用新型的内容并加以实施，并不能以此限制本实用新型的保护范围，凡根据本实用新型的精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本实用新型的保护范围内。

Claims (10)

1.一种换电站的电池转载系统，其包括桁架、移动载架、及驱动机构，电池水平的架设在所述移动载架上，且沿着X、Y、Z的轴向相对所述桁架平移运动，其中X轴为电池宽度方向，Y轴为电池长度方向，Z轴为电池的厚度方向，其特征在于：

所述的移动载架包括呈矩形体状的框架、设置在所述框架上的定位架，其中所述框架包括下边框、上边框、以及分布在四角且将所述下边框和所述上边框相连接的边撑杆，所述下边框和上边框之间形成定位区，且在长度方向的两端形成进出端口， X、Y、Z的轴向分别对应定位区的宽度、长度和高度方向；

所述定位架包括沿着Y轴方向延伸且架设在所述下边框上的定位支撑臂、沿着Y轴方向滑动调节地设置在所述定位支撑臂上且能够自所述进出端部移出所述定位区的叉臂，其中电池与叉臂的长度方向一致、且电池架设在所述叉臂上；

所述的驱动机构包括驱动所述移动载架沿着X轴和Z轴方向移动地设置在所述桁架上的第一驱动单元和第二驱动单元、驱动所述的叉臂沿着Y轴方向运动的第三驱动单元。

2.根据权利要求1所述的换电站的电池转载系统，其特征在于：所述叉臂包括叉臂本体、自所述叉臂本体两端部形成向上延伸的限位模块，所述的电池自底面架设在所述叉臂本体上，所述限位模块位于所述电池的端部。

3.根据权利要求2所述的换电站的电池转载系统，其特征在于：所述的叉臂本体的上表面为磨砂面。

4.根据权利要求1或2或3所述的换电站的电池转载系统，其特征在于：所述的定位支撑臂至少有两条，所述叉臂与所述定位支撑臂一一对应设置，两条或多条所述的叉臂同步运动。

5.根据权利要求1所述的换电站的电池转载系统，其特征在于：所述的第一驱动单元包括设置在所述的桁架顶部和/或底部且沿着X轴方向延伸的滑轨、滑动设置在所述滑轨上的滑座、设置在所述桁架上且带动所述滑座在所述滑轨上移动的第一驱动器，其中所述的移动载架沿着Z轴方向滑动设置在所述滑座上。

6.根据权利要求5所述的换电站的电池转载系统，其特征在于：所述的滑轨包括位于所述桁架顶部和底部的上轨和下轨，所述的滑座包括滑动设置在所述下轨上的座本体、设置在所述座本体相对两侧且沿着Z轴方向延伸的升降臂杆、以及设置在所述升降臂杆上端部且能够相对所述上轨滑动的滑轮组件，所述移动载架自两侧上下滑动地设置在所述的升降臂杆上。

7.根据权利要求6所述的换电站的电池转载系统，其特征在于：所述移动载架还包括自所述框架相对两侧托设在所述框架或者所述定位支撑臂底部的托臂架，所述的第二驱动单元包括设置在两根所述升降臂杆相对内侧且沿着Z轴方向延伸的升降轨道、以及能够带动所述的托臂架沿着升降轨道上下运动的第二驱动器，其中所述托臂架上形成有与所述升降轨道相匹配的配合部。

8.根据权利要求7所述的换电站的电池转载系统，其特征在于：所述的第二驱动器包括设置在所述座本体上且沿着X轴方向延伸的驱动轴；设置在所述驱动轴端部的驱动链轮；与所述驱动链轮对齐且对应设置在所述升降臂杆顶部的从动链轮；用于将所述驱动链轮、所述托臂架、以及所述从动链轮相传动连接的传动链；以及驱动所述驱动轴绕自身轴线转动的驱动马达。

9.根据权利要求8所述的换电站的电池转载系统，其特征在于：所述的驱动链轮有两个且对应设置在所述驱动轴的两端部，所述从动链轮与所述驱动链轮一一对应设置，所述传动链有两条，且将所述托臂架同侧与上下方的驱动链轮和所述从动链轮相传动连接。

10.根据权利要求1所述的换电站的电池转载系统，其特征在于：所述的第三驱动单元包括设置在所述定位支撑臂上且能够推动所述叉臂沿着Y轴方向运动的第三驱动器。

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