CN217197833U - 一种高效的环形重卡换电站 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种高效的环形重卡换电站，包括电池组充电底座、滚筒、满电电池等待区、电池支撑板、电动重卡、电动重卡的电池组安放区、液压提升传动装置、航吊、动力电池组、电池储能装置、电池组运行轨道、充电器；所述航吊包括航吊底座、水平Y轨道梁、水平X轨道梁、航吊机械手、支撑立柱；本实用新型的电池运转轨道采用封闭的环形结构，电池组的换电过程和电池组转运过程同时进行，互不影响，换电时间短，换电效率更高，同时本实用新型还兼具安全性、稳定性、经济性好的优势；本实用新型设计合理，值得大力推广。

Description

一种高效的环形重卡换电站

技术领域

本实用新型涉及重卡换电技术领域，具体是指一种高效的环形重卡换电站。

背景技术

在很多工厂或矿区的物料都是需要重卡车进行转运，但大多数重卡是燃油的，燃油成本高，经济性差，而且碳排放多，对环境造成的污染严重，这也和国家提倡的双碳目标相背离；为了改善上述的情况，一种行之有效的方法是换成电动重卡，这样运输成本会下降很多，同时也降低了碳排放量，节约了化石能源；由于工厂或矿区在使用重卡进行货物转运时，大多数情况是重卡24小时不间断连续运行，但是电动重卡的电池组充电时间一般为2-3小时，充电时间太长，这是人们不能接受的，所以电动重卡大多采用换电的模式，换电过程只需要几分钟，大大缩短了重卡司机的等待时间，也提高了货物的转运效率。

所以，一种高效的环形重卡换电站成为人们亟待解决的问题。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是电动重卡的电池组充电时间一般为2-3小时，充电时间太长。

为解决上述技术问题，本实用新型提供的技术方案为：一种高效的环形重卡换电站，包括电池组充电底座、滚筒、满电电池等待区、电池支撑板、电动重卡、电动重卡的电池组安放区、液压提升传动装置、航吊、动力电池组、电池储能装置、电池组运行轨道、充电器；

所述航吊包括航吊底座、水平Y轨道梁、水平X轨道梁、航吊机械手、支撑立柱；

所述航吊底座包括第一航吊底座、第二航吊底座、第三航吊底座、第四航吊底座；

所述电池支撑板设有若干组，所述电池支撑板设置于动力电池组的下方、滚筒的上方，电池支撑板的数量取决于动力电池组的个数；

所述电池组运行轨道包括第一电池运行轨道、第二电池运行轨道、第三电池运行轨道、第四电池运行轨道；

所述支撑立柱垂直立于航吊底座上，所述水平Y轨道梁水平设置于支撑立柱顶端，所述水平X轨道梁横跨于两根水平Y轨道梁之间，沿水平Y轨道梁移动，所述航吊机械手设置于水平X轨道梁上，沿水平X轨道梁移动，所述航吊机械手上设有视觉系统，用于定位电池组的位置；

所述滚筒铺设于电池组运行轨道上，所述电池组充电底座设置于第四电池运行轨道下方；所述液压提升传动装置包含若干液压提升传动装置分别设置于电池组运行轨道下方，所述航吊设置于第三电池运行轨道上方，所述动力电池组设置于电池组支撑板上，所述电池储能装置设置于电池组运行轨道外侧。

进一步的，所述第一电池运行轨道与第二电池运行轨道平行设置于地面上，所述第三电池运行轨道一端与第一电池运行轨道相接，另一端与第二电池运行轨道相接，所述第四电池运行轨道与第三电池运行轨道平行设置，所述第四电池运行轨道同样一端与第一电池运行轨道相接，另一端与第二电池运行轨道相接，所述第四电池运行轨道的数量大于等于1，第四电池运行轨道的数量取决于动力电池组或电池组充电底座的多少，取决于换电站的规模。

进一步的，所述电池组充电底座的数量与第四电池运行轨道的数量相适配。

进一步的，所述充电器设置于电池组充电底座中间。

进一步的，所述电池储能装置与充电器电性连接，所述充电器与电池组充电底座电性连接。

本实用新型与现有技术相比的优点在于：本实用新型的电池运转轨道采用封闭的环形结构，电池组的换电过程和电池组转运过程同时进行，互不影响，换电时间短，换电效率更高，同时本实用新型还兼具安全性、稳定性、经济性好的优势；本实用新型设计合理，值得大力推广。

附图说明

图1是本实用新型一种高效的环形重卡换电站的结构示意图。

图2是本实用新型中航吊的结构示意图。

如图所示：1、电池组充电底座，2、滚筒，3、满电电池等待区，4、电池支撑板，5、电动重卡，6、电动重卡的电池组安放区，7、液压提升传动装置；

8、航吊，811、第一航吊底座，812、第二航吊底座，813、第三航吊底座，814、第四航吊底座；

9、动力电池组，10、电池储能装置；

11、电池组运行轨道，111、第一电池运行轨道，112、第二电池运行轨道，113、第三电池运行轨道， 114、第四电池运行轨道；

12、充电器。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型一种高效的环形重卡换电站做进一步的详细说明。

结合附图1-2，对本实用新型进行详细介绍。

一种高效的环形重卡换电站，包括电池组充电底座1、滚筒2、满电电池等待区3、电池支撑板4、电动重卡5、电动重卡的电池组安放区6、液压提升传动装置7、航吊8、动力电池组9、电池储能装置10、电池组运行轨道11、充电器12；

所述航吊8包括航吊底座81、水平Y轨道梁82、水平X轨道梁83、航吊机械手84、支撑立柱85；

所述航吊底座81包括第一航吊底座811、第二航吊底座812、第三航吊底座813、第四航吊底座814；

所述电池支撑板4设有若干组，所述电池支撑板4设置于动力电池组9的下方、滚筒2的上方；

所述电池组运行轨道11包括第一电池运行轨道111、第二电池运行轨道112、第三电池运行轨道113、第四电池运行轨道114；

所述支撑立柱85垂直立于航吊底座81上，所述水平Y轨道梁82水平设置于支撑立柱85顶端，所述水平X轨道梁83横跨于两根水平Y轨道梁82之间，沿水平Y轨道梁82移动，所述航吊机械手84设置于水平X轨道梁83上，沿水平X轨道梁83移动，所述航吊机械手84上设有视觉系统，用于定位电池组的位置；

所述滚筒2铺设于电池组运行轨道11上，所述电池组充电底座1设置于第四电池运行轨道下方；所述液压提升传动装置7包含若干液压提升传动装置分别设置于电池组运行轨道11下方，所述航吊8设置于第三电池运行轨道113上方，所述动力电池组9设置于电池组支撑板4上，所述电池储能装置10设置于电池运行轨道11外侧。

所述第一电池运行轨道111与第二电池运行轨道112平行设置于地面上，所述第三电池运行轨道113 一端与第一电池运行轨道111相接，另一端与第二电池运行轨道112相接，所述第四电池运行轨道114与第三电池运行轨道113平行设置，所述第四电池运行轨道114同样一端与第一电池运行轨道111相接，另一端与第二电池运行轨道112相接，所述第四电池运行轨道114的数量大于等于1。

所述电池组充电底座1的数量与第四电池运行轨道114的数量相适配。

所述充电器12设置于电池组充电底座1中间。

所述电池储能装置10与充电器12电性连接，所述充电器12与电池组充电底座1电性连接。

本实用新型一种高效的环形重卡换电站的具体实施过程如下：首先将需要换电的电动重卡停在图示区域进行换电，在动力电池组的顶部附有特殊的明显标识，可被航吊机械手84的视觉系统轻易识别，航吊机械手84先沿水平Y轨道梁82移动，再沿水平X轨道梁83移动，通过视觉系统定位到电动动力电池组的位置，航吊机械手移动到电动动力电池组的正上方，将电池组抓起后沿水平X轨道梁移动到电池组运行轨道113的正上方放置于电池组支撑板4上。

在电池组运行轨道下方设置的若干液压提升传动装置7，它可以通过液压提升自身高度，当电池组被机械手抓起移动到电池组运行轨道113上方时，该装置升高直到电池组底部，给电池提供一定向上的力，然后随电池组缓慢下降直到落到电池组运行轨道上，然后它继续下降使其高度低于电池组运行轨道高度，此时待充电电池组置于支撑板上随滚筒2运行，电池组运行轨道11的运行方向如图中箭头方向所示。

机械手放下待充电的电池组后移动到满电电池等待区3的上方将满电电池组9抓起放置于电动重卡的电池组安放区6处，此时电动重卡完成换电驶离换电站。在此过程中液压提升传动装置也处于升高状态，向电池提供一个向上的支撑力，防止突发状况电池组掉落下来损坏电池，发生危险。

液压提升传动装置7的功能有三个，首先在换电过程中，给动力电池组提供一个向上的支撑力，防止电池突然掉落；其次，电池在电池组运行轨道上随滚筒向前移动，当电池组需要在某位置比如满电电池等待区3停止时，液压提升传动装置可以将电池组提升，使其脱离滚筒，停止移动；最后它可以改变电池组的运行方向，当电池组移动到电池组运行轨道113的末端时，液压提升传动装置7升高，它的传动机构开始转动，将电池组从113移动到112上，然后传动机构停止转动，液压提升传动装置下降，使电池组随112 的滚筒继续向前移动。

改变电池组移动方向的方法有很多，不仅仅是液压提升传动装置，还可以用圆弧形的电池组运行轨道，通过差速齿轮实现变向。

电池组在电池组运行轨道11上随滚筒移动的方向如图中箭头所示，电池组的传动也有很多种，比如用电机带动链条、直线齿轮等。

被替换下来的电池移动到电池组运行轨道114的电池组充电底座1处进行充电，充电底座安装在114 的下方，和114旁边的充电器12相连接，充电器12和电池储能装置10相连接，电池储能装置和电网或者风、光等发电设备相连接，当电池组支撑板运载着待充电电池到达1的上方时，充电底座的充电头和导向装置被弹起，插入电池组下方的充电口和导向槽内，电池组开始充电，等电池充满电后充电头自动收回，电池组开始随滚筒移动到满电电池等待区后停止，等待换电。

除了用充电底座给电池组自动充电外，还可以用充电器12上的充电枪手动给电池组充电。

本实用新型采用电池组充电底座1、滚筒2、满电电池等待区3、电池支撑板4、电动重卡5、电动重卡的电池组安放区6、液压提升传动装置7、航吊8、动力电池组9、电池储能装置10、电池组运行轨道 11、充电器12的配合结构，电池运转轨道采用封闭的环形结构，被充满电的电池被第一时间转移到满电电池等待区，换电过程开始后，航吊机械手抓取到需要充电的重卡电池组放置于最近的电池组运行轨道上，然后机械手移动到满电电池等待区抓取满电电池组安放到电动重卡上，同时被换下的电池组自动随滚筒移动到充电区域进行充电，两个过程同时进行，互不影响，因此航吊移动距离短，充电过程很快；

在整个换电过程中，动力电池下方都有液压提升传动装置提供向上的支撑力，不用担心电池组发生意外，突然掉下来，安全性更高；

动力电池组的充电方式可以选择用充电底座自动充电，还可以选用充电器的充电枪手动充电；

电池储能装置的设置，使充电过程不受电网波动的影响，即使电网停电，换电站也能利用电池储能装置中存储的电给电池组充电，稳定性更好，有效的利用电网的峰谷差价，当电价便宜时选择用电网同时给电池储能装置和电池组同时充电，当电网价格高时，利用电池储能装置中的点给电池组充电，经济性更好；本实用新型操作简便，设计合理，值得大力推广。

以上对本实用新型及其实施方式进行了描述，这种描述没有限制性，附图中所示的也只是本实用新型的实施方式之一，实际的结构并不局限于此。总而言之如果本领域的普通技术人员受其启示，在不脱离本实用新型创造宗旨的情况下，不经创造性的设计出与该技术方案相似的结构方式及实施例，均应属于本实用新型的保护范围。

Claims (5)

1.一种高效的环形重卡换电站，其特征在于：包括电池组充电底座(1)、滚筒(2)、满电电池等待区(3)、电池支撑板(4)、电动重卡(5)、电动重卡的电池组安放区(6)、液压提升传动装置(7)、航吊(8)、动力电池组(9)、电池储能装置(10)、电池组运行轨道(11)、充电器(12)；

所述航吊(8)包括航吊底座(81)、水平Y轨道梁(82)、水平X轨道梁(83)、航吊机械手(84)、支撑立柱(85)；

所述航吊底座(81)包括第一航吊底座(811)、第二航吊底座(812)、第三航吊底座(813)、第四航吊底座(814)；

所述电池支撑板(4)设有若干组，所述电池支撑板(4)设置于动力电池组(9)的下方、滚筒(2)的上方；

所述电池组运行轨道(11)包括第一电池运行轨道(111)、第二电池运行轨道(112)、第三电池运行轨道(113)、第四电池运行轨道(114)；

所述支撑立柱(85)垂直立于航吊底座(81)上，所述水平Y轨道梁(82)水平设置于支撑立柱(85)顶端，所述水平X轨道梁(83)横跨于两根水平Y轨道梁(82)之间，沿水平Y轨道梁(82)移动，所述航吊机械手(84)设置于水平X轨道梁(83)上，沿水平X轨道梁(83)移动，所述航吊机械手(84)上设有视觉系统，用于定位电池组的位置；

所述滚筒(2)铺设于电池组运行轨道(11)上，所述电池组充电底座(1)设置于第四电池运行轨道下方；所述液压提升传动装置(7)包含若干液压提升传动装置分别设置于电池组运行轨道(11)下方，所述航吊(8)设置于第三电池运行轨道(113)上方，所述动力电池组(9)设置于电池支撑板(4)上，所述电池储能装置(10)设置于电池组运行轨道(11)外侧。

2.根据权利要求1所述的一种高效的环形重卡换电站，其特征在于：所述第一电池运行轨道(111)与第二电池运行轨道(112)平行设置于地面上，所述第三电池运行轨道(113)一端与第一电池运行轨道(111)相接，另一端与第二电池运行轨道(112)相接，所述第四电池运行轨道(114)与第三电池运行轨道(113)平行设置，所述第四电池运行轨道(114)一端与第一电池运行轨道(111)相接，另一端与第二电池运行轨道(112)相接，所述第四电池运行轨道(114)的数量大于等于1。

3.根据权利要求2所述的一种高效的环形重卡换电站，其特征在于：所述电池组充电底座(1)的数量与第四电池运行轨道(114)的数量相适配。

4.根据权利要求3所述的一种高效的环形重卡换电站，其特征在于：所述充电器(12)设置于电池组充电底座(1)中间。

5.根据权利要求4所述的一种高效的环形重卡换电站，其特征在于：所述电池储能装置(10)与充电器(12)电性连接，所述充电器(12)与电池组充电底座(1)电性连接。

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