CN213619441U - 一种车辆充换电系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种车辆充换电系统，包括辅助换电机构、2个充换电平台总成以及设置在2个充换电平台总成之间的待换电车辆通道区，每个充换电平台总成包括电池存储仓，辅助换电机构包括位于待换电车辆通道区一侧的第一换电工位和位于待换电车辆通道区另一侧的第二换电工位，第一换电工位和第二换电工位能够分别与2个充换电平台对接，车辆充换电系统还包括空轨、可移动地设置在所述空轨上的第一移动装置、可移动地设置在所述空轨上的第二移动装置和第三移动装置，第二移动装置和第三移动装置各自设置有升降吊具。该车辆充换电系统旨在解决现有技术中的车辆换电系统导致换电操作繁琐、电池转移不便、安全性差的技术问题。

Description

一种车辆充换电系统

技术领域

本实用新型属于车辆换电设备领域，尤其涉及一种车辆充换电系统。

背景技术

现有技术中车辆(例如电动重卡)换电系统由车辆进出通道、电池存储仓、吊运系统、钢结构框架、操控系统组成。现有技术中在针对电动重卡的换电操作的过程主要为：车辆在进入换电区域的时候，需要先找到一个空的电池包托盘位置，利用吊运系统将车上的亏电电池包卸下来，再将车移动到充满电的电池包位置，利用吊运系统将电池包吊装到车上。现有技术中这种车辆换电系统存在的主要缺陷为：

1、由于需要多次挪车，换电时间将会比较长，而且对驾驶员的技术要求较高，需要每次停车找位都要比较准确。

2、其次，电池包与电池包之间相互影响，无法进行电池包工位之间的转移，除非将电池包吊很高，从底部电池包顶部越过去，这将会使整个钢结构增高，一方面增加了成本，另一方面吊的太高将会增加危险，影响安全。

实用新型内容

(一)要解决的技术问题

基于此，本实用新型提出了一种车辆充换电系统，该车辆充换电系统旨在解决现有技术中的车辆换电系统导致换电操作繁琐、电池转移不便、安全性差的技术问题。

(二)技术方案

为解决上述技术问题，本实用新型提出了一种车辆充换电系统，其中，包括辅助换电机构、2个充换电平台总成以及设置在2个充换电平台总成之间的待换电车辆通道区，每个充换电平台总成包括电池存储仓，所述电池存储仓包括电池箱支座，所述电池箱支座用于支撑电池箱并给电池箱充电，所述辅助换电机构包括位于所述待换电车辆通道区一侧的第一换电工位和位于所述待换电车辆通道区另一侧的第二换电工位，所述第一换电工位和第二换电工位能够分别与2个充换电平台对接，所述车辆充换电系统还包括空轨、可移动地设置在所述空轨上的第一移动装置、可移动地设置在所述空轨上的第二移动装置和第三移动装置，所述第二移动装置能够运行至第一换电工位上方，所述第三移动装置能够运行至第二换电工位上方，所述第一移动装置从上方跨越2个充换电平台总成和待换电车辆通道区，所述第二移动装置和第三移动装置各自设置有升降吊具。

优选地，所述辅助换电机构包括越过2个充换电平台总成和待换电车辆通道区的地轨，所述第一换电工位和第二换电工位分别可移动地安装在所述地轨上。

优选地，所述第一换电工位和第二换电工位分别为无源电池箱支撑座。

优选地，2个充换电平台总成各自的外侧设置有立柱，每一侧的立柱上设置有所述空轨，所述第一移动装置为两端分别支撑在每一侧的立柱上的桁车，所述第二移动装置和第三移动装置分别为安装在所述桁车上的移动小车。

优选地，所述空轨的两端设置有桁车限位装置。

优选地，所述电池箱支座沿与所述待换电车辆通道区的延伸方向平行的方向间隔排布有多个，每个电池箱支座的长度方向与所述待换电车辆通道区的延伸方向垂直。

优选地，所述电池箱支座的上方设置有电池箱充电连接器、电池箱导向装置。

优选地，所述电池箱支座还设置有池箱在位检测开关。

优选地，所述升降吊具为电动葫芦牵引吊具。

优选地，所述第一移动装置的移动方向为第一移动方向，所述第二移动装置和第三移动装置的移动方向分别为第二移动方向，所述升降吊具的升降方向为第三移动方向，所述第一移动方向、第二移动方向和第三移动方向两两垂直。

(三)有益效果

本实用新型与现有技术对比，本实用新型车辆充换电系统的有益效果包括：

1、该车辆充换电系统针对待换电车辆进行电池更换作业时，可以先通过第二移动装置结合其升降吊具将一侧电池存储仓的一个满电电池箱吊运至第一换电工位，然后同步进行如下操作：第三移动装置结合其升降吊具将待换电车辆上的亏电电池箱吊装至第二换电工位，第二移动装置结合其升降吊具往待换电车辆吊运该满电电池箱并最终吊至待换电车辆所需安装位，两个移动装置同时操作极大地提高了电池更换效率，第一移动装置、第二移动装置、第三移动装置和升降吊具的各自运行，能使电池箱在X、Y、Z方向运动(具备这种能力和可能)，用于电池箱的吊运，极大降低了对驾驶员停车精准度的要求；待换电车辆通道区既提供了车辆通行区域、换电时的停车位，也提供了电池箱吊运的周转空间。

2、优选方案中，电池存储仓的电池箱竖向布置，大大节省了电池存储仓的空间，在增加电池箱储存量的时候而不会太增大设备的整体占地面积。

3、优选方案中，吊装机构的驱动部件采用了电动链式提升葫芦结构，将现有技术中Z向卷扬系统提升结构简化为标准电动链式提升葫芦结构，比如采用4个单独链葫芦提升，与现有结构中采用复杂的钢丝绳绕线、多卷扬轮排线系统和庞大的电机减速机驱动，极大地降低了成本。

4、优选方案中，整套系统，占地面积小，长度根据电池箱储备数量而定，由于电池箱竖向布置，在增加少量电池箱时，对整体的占地面及不会增加太多，整体系统的结构简单。

5、优选方案中，整套系统，关键部件都集成在了同一个平台上，可实现设备快速转场，减少设备现场安装工作量。

附图说明

通过参考附图会更加清楚的理解本实用新型的特征和优点，附图是示意性的而不应理解为对本实用新型进行任何限制，在附图中：

图1为本实用新型车辆充换电系统的俯视图；

图2为本实用新型车辆充换电系统的立体图；

图3为本实用新型第一换电工位、第二换电工位与地轨的装配图；

图4为图3中A处的放大图；

图5为本实用新型车辆充换电系统中电池箱支座的立体示意图；

图6为本实用新型车辆充换电系统中的部分部件视图。

附图标记说明：

1-待换电车辆通道区、2-电池存储仓3-第一换电工位、4-第二换电工位、5-空轨、6-第一移动装置、7-第二移动装置、8-第三移动装置、9-升降吊具、10-待换电车辆、11-地轨、12-立柱、13-平台本体、14-智能控制室、100-电池箱支座、101-电池箱充电连接器、102-定位导向轮、103-定位锥、104-充电架、200-无源电池箱支撑座、201-电机、202-滚轮。

具体实施方式

为使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本实用新型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实用新型。但是本实用新型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实用新型内涵的情况下做类似改进，因此本实用新型不受下面公开的具体实施的限制。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“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2个元件内部的连通，也可以是“传动连接”，即通过带传动、齿轮传动或链轮传动等各种合适的方式进行动力连接。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

参见图1至图6，本实用新型提供一种车辆充换电系统，可用于但不限于电动重卡的充换电，包括包括辅助换电机构、2个充换电平台总成以及设置在2个充换电平台总成之间的待换电车辆通道区1，每个充换电平台总成包括电池存储仓2，电池存储仓2包括电池箱支座100，电池箱支座100用于支撑电池箱并给电池箱充电，辅助换电机构包括位于待换电车辆通道区1一侧的第一换电工位3和位于待换电车辆通道区1另一侧的第二换电工位4，第一换电工位3和第二换电工位4能够分别与2个充换电平台对接，车辆充换电系统还包括空轨5、可移动地设置在空轨5上的第一移动装置6、可移动地设置在空轨5上的第二移动装置7和第三移动装置8，第二移动装置7能够运行至第一换电工位3上方，第三移动装置8能够运行至第二换电工位4上方，第一移动装置6从上方跨越2个充换电平台总成和待换电车辆通道区1，第二移动装置7和第三移动装置8各自设置有升降吊具9，第一移动装置6的移动方向为第一移动方向，第二移动装置7和第三移动装置8的移动方向分别为第二移动方向，升降吊具9的升降方向为第三移动方向，第一移动方向、第而移动方向和第三移动方向两两垂直(具体地，第一移动方向可以是x方向，第二移动方向可以是y方向，第三移动方向可以是z方向)，该车辆充换电系统针对待换电车辆10进行电池更换作业时，由于第一移动装置6上具备2个带升降吊具9的移动装置(第二移动装置7和第三移动装置8)，所以可以先通过第二移动装置7结合其升降吊具9将一侧电池存储仓2的一个满电电池箱吊运至第一换电工位3，然后同步进行如下操作：第三移动装置8结合其升降吊具9将待换电车辆10上的亏电电池箱吊装至第二换电工位4，第二移动装置7结合其升降吊具9往待换电车辆10吊运该满电电池箱并最终吊至待换电车辆10所需安装位，两个移动装置同时操作极大地提高了电池更换效率，第一移动装置6、第二移动装置7、第三移动装置8和升降吊具9的各自运行，能使电池箱在X、Y、Z方向运动，用于电池箱的吊运；待换电车辆通道区1既提供了车辆通行区域、换电时的停车位，也提供了电池箱吊运的周转空间。

根据本实用新型的具体实施方式，辅助换电机构包括越过2个充换电平台总成和待换电车辆通道区1的地轨11，第一换电工位3和第二换电工位4分别可移动地安装在地轨11上，具体可以通过已知的电机201、滚轮202等驱动而在地轨11上运行。具体地，第一换电工位3和第二换电工位4分别为无源电池箱支撑座200，也可以是其他合适的结构形式。

此外，2个充换电平台总成各自的外侧设置有立柱12，每一侧的立柱12上设置有空轨5，第一移动装置6为两端分别支撑在每一侧的立柱12上的桁车，第二移动装置7和第三移动装置8分别为安装在桁车上的移动小车。空轨5的两端设置有桁车限位装置。

根据本实用新型的优选实施方式，电池箱支座100沿与待换电车辆通道区1的延伸方向平行的方向间隔排布有多个，每个电池箱支座100的长度方向与待换电车辆通道区1的延伸方向垂直，即电池箱支座100竖向分布形成一排，之间的间隔形成了足够的空间便于后续的检修和维护，且这样空间布局也极为合理。

此外，电池箱支座100的上方设置有电池箱充电连接器101、电池箱导向装置(包括定位导向轮102和定位锥103)和电池箱在位检测开关，电池箱支座100的还安装有充电架104。

此外，充换电平台总成包括平台本体13以及智能控制室14，电池存储仓2设置在平台本体13上。智能控制室14具体可以包括：语音播报系统，用于语音提示，便于操作人员及时进行下一步操作；无线通讯系统，可与待换电车辆10进行无线通讯，读取车辆信息和待换电池箱信息；视频监控系统，用于查看电池存储仓2、吊装机构、设备外围的运行情况等；云平台监控运管系统，可查看车辆上电池箱的运行情况、剩余电量、所在位置、及时通知驾驶员更换电池箱等，且不限于仅有这些系统。

根据本实用新型的优选实施方式，升降吊具9为电动葫芦牵引吊具，比如采用4个单独链葫芦提升升降吊具9，与现有结构中采用复杂的钢丝绳绕线、多卷扬轮排线系统和庞大的电机减速机驱动，极大地降低了成本，但本实用新型并不限于采用电动葫芦牵引吊具。

虽然结合附图描述了本实用新型的实施方式，但是本领域技术人员可以在不脱离本实用新型的精神和范围的情况下做出各种修改和变型，这样的修改和变型均落入由所附权利要求所限定的范围之内。

Claims (10)

1.一种车辆充换电系统，其特征在于，包括辅助换电机构、2个充换电平台总成以及设置在2个充换电平台总成之间的待换电车辆通道区，每个充换电平台总成包括电池存储仓，所述电池存储仓包括电池箱支座，所述电池箱支座用于支撑电池箱并给电池箱充电，所述辅助换电机构包括位于所述待换电车辆通道区一侧的第一换电工位和位于所述待换电车辆通道区另一侧的第二换电工位，所述第一换电工位和第二换电工位能够分别与2个充换电平台对接，所述车辆充换电系统还包括空轨、可移动地设置在所述空轨上的第一移动装置、可移动地设置在所述空轨上的第二移动装置和第三移动装置，所述第二移动装置能够运行至第一换电工位上方，所述第三移动装置能够运行至第二换电工位上方，所述第一移动装置从上方跨越2个充换电平台总成和待换电车辆通道区，所述第二移动装置和第三移动装置各自设置有升降吊具。

2.根据权利要求1所述的车辆充换电系统，其特征在于，所述辅助换电机构包括越过2个充换电平台总成和待换电车辆通道区的地轨，所述第一换电工位和第二换电工位分别可移动地安装在所述地轨上。

3.根据权利要求1所述的车辆充换电系统，其特征在于，所述第一换电工位和第二换电工位分别为无源电池箱支撑座。

4.根据权利要求1所述的车辆充换电系统，其特征在于，2个充换电平台总成各自的外侧设置有立柱，每一侧的立柱上设置有所述空轨，所述第一移动装置为两端分别支撑在每一侧的立柱上的桁车，所述第二移动装置和第三移动装置分别为安装在所述桁车上的移动小车。

5.根据权利要求4所述的车辆充换电系统，其特征在于，所述空轨的两端设置有桁车限位装置。

6.根据权利要求1至5中任意一项所述的车辆充换电系统，其特征在于，所述电池箱支座沿与所述待换电车辆通道区的延伸方向平行的方向间隔排布有多个，每个电池箱支座的长度方向与所述待换电车辆通道区的延伸方向垂直。

7.根据权利要求1至5中任意一项所述的车辆充换电系统，其特征在于，所述电池箱支座的上方设置有电池箱充电连接器、电池箱导向装置。

8.据权利要求7所述的车辆充换电系统，其特征在于，所述电池箱支座还设置有池箱在位检测开关。

9.根据权利要求1至5中任意一项所述的车辆充换电系统，其特征在于，所述升降吊具为电动葫芦牵引吊具。

10.根据权利要求1至5中任意一项所述的车辆充换电系统，其特征在于，所述第一移动装置的移动方向为第一移动方向，所述第二移动装置和第三移动装置的移动方向分别为第二移动方向，所述升降吊具的升降方向为第三移动方向，所述第一移动方向、第二移动方向和第三移动方向两两垂直。

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