CN217347607U - 车载移动换电站 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及移动式换电站技术领域，提供一种车载移动换电站，包括：主车和挂车，挂车与主车连接；其中，挂车包括：车厢、底板、底座、换电装置和转运小车，底座和换电装置均设置于车厢的内部，底板沿车厢的宽度方向可伸缩设置，底板上设有沿底座排列方向延伸的轨道，转运小车可移动设置于轨道上。本实用新型提供的一种车载移动换电站，在车厢内设置底板、底座、换电装置和转运小车，通过转运小车进行电池的转运，通过换电装置进行电池换电，利用转运小车和换电装置可以保证停车换电区域固定，优化换电体验，提高换电效率；并且利用主车牵引挂车，可以提高移动换电站的建站和转运效率，降低时间和经济成本。

Description

车载移动换电站

技术领域

本实用新型涉及移动式换电站技术领域，尤其涉及一种车载移动换电站。

背景技术

随着国家对环保的愈加重视，依靠蓄电池作为驱动能源的电动车辆发展迅速。目前影响电动车辆发展的主要问题是电动车辆电池充电问题，由于现有电池技术充电时间较慢，目前普遍采用固定换电站来更换电池保证续航。但是固定换电站施工周期长，服务范围小，且对于工作场所或运营路线经常变动的电动车辆来说，并不经济实用，因此可移动换电站应运而生。可移动式换电站无需基建，成本低，建站简单便捷，整站可以随电动车辆的工作地点随时搬迁。

现有技术的可移动式换电站中，车载换电小车主体类似于门式起重机，可跨越车载电池移动抓取满电电池进行换电，但换电位置取决于满电电池的位置，待换电车辆的停车换电位置会随着满电电池的位置变化，每次换电位置均发生变化，需要驾驶人员找准满电电池的位置并停靠，影响换电体验，换电效率低。

实用新型内容

本实用新型提供一种车载移动换电站，用以解决现有技术中换电位置取决于满电电池的位置，每次换电电池均发生变化，换电效率低的缺陷，通过设置转运小车，同时配合换电装置，可以实现换电位置固定，优化换电体验，提高换电效率。

本实用新型提供一种车载移动换电站，包括：主车和挂车，所述挂车与所述主车连接；其中，所述挂车包括：

车厢、底板、底座、换电装置和转运小车，所述底座和所述换电装置均设置于所述车厢的内部，所述底板沿所述车厢的宽度方向可伸缩设置，所述底板上设有沿所述底座排列方向延伸的轨道，所述转运小车可移动设置于所述轨道上。

根据本实用新型提供的一种车载移动换电站，所述转运小车包括第一安装板、牵引机构和多组第一导向轮，所述牵引机构可升降设于所述第一安装板的顶部，且所述牵引机构设置于所述第一安装板靠近所述底座的一端，用于牵引电池在所述底座和所述转运小车之间移动。

根据本实用新型提供的一种车载移动换电站，所述牵引机构为推拉机构或驱动轮机构。

根据本实用新型提供的一种车载移动换电站，所述转运小车还包括设于所述第一安装板底部的导向槽和车轮，所述导向槽与所述轨道适配，所述车轮用于驱动所述第一安装板沿所述轨道方向移动。

根据本实用新型提供的一种车载移动换电站，所述换电装置包括机架、竖直导轨、升降框架、第一驱动电机、滚珠丝杆、第二驱动电机、伸缩臂和抓手，所述竖直导轨沿所述机架的高度方向固定设置，所述升降框架沿所述竖直导轨的高度方向可升降设置且所述第一驱动电机通过所述滚珠丝杆与所述升降框架连接，所述伸缩臂沿所述升降框架的长度方向可伸缩设置且所述第二驱动电机设于所述升降框架上并与所述伸缩臂连接，所述抓手设置于所述伸缩臂的底部。

根据本实用新型提供的一种车载移动换电站，所述底座包括第二安装板、充电连接器和多个第二导向轮，所述第二导向轮设于所述第二安装板的顶部，所述充电连接器可升降设置于所述第二安装板的顶部。

根据本实用新型提供的一种车载移动换电站，所述车厢内还包括支撑梁和底梁，所述底梁沿所述车厢的宽度方向固定于所述车厢的底部，所述支撑梁沿所述车厢的长度方向固定于所述底梁上，所述底座沿所述支撑梁的长度方向依次排列。

根据本实用新型提供的一种车载移动换电站，所述轨道之间设有沟槽，所述沟槽适于所述底梁插入。

根据本实用新型提供的一种车载移动换电站，还包括多个第一立柱和第二立柱，所述第一立柱可伸缩设置于所述车厢的底部，所述第二立柱可伸缩设置于所述底板的底部。

根据本实用新型提供的一种车载移动换电站，所述车厢还包括侧板，所述侧板铰接于所述车厢的顶板。

本实用新型提供的一种车载移动换电站，在车厢内设置底板、底座、换电装置和转运小车，通过转运小车进行电池的转运，通过换电装置进行电池换电，利用转运小车和换电装置可以保证停车换电区域固定，优化换电体验，提高换电效率；并且利用主车牵引挂车，可以提高移动换电站的建站和转运效率，降低时间和经济成本。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本实用新型提供的车载移动换电站的外观图；

图2是本实用新型提供的车载移动换电站处于换电前准备状态的结构示意图；

图3是本实用新型提供的车载移动换电站开始换电时的结构示意图；

图4是本实用新型提供的车载移动换电站亏电电池转运时的结构示意图；

图5是本实用新型提供的车载移动换电站亏电电池转运时的结构示意图；

图6是本实用新型提供的车载移动换电站亏电电池转运时的结构示意图；

图7是本实用新型提供的车载移动换电站满电电池安装时的结构示意图；

图8是本实用新型提供的换电装置的结构示意图；

图9是本实用新型提供的转运小车的正面结构示意图；

图10是本实用新型提供的转运小车的背面结构示意图；

图11是本实用新型提供的底座的结构示意图；

图12是本实用新型提供的车厢展开时的结构示意图；

图13是本实用新型提供的第一导向轮的结构示意图；

图14是本实用新型提供的转运小车另一种实施例的结构示意图；

附图标记：

1：主车； 2：挂车； 3：侧板；

4：第一立柱； 5：转运小车； 6：轨道；

7：底座； 8：满电电池； 9：支撑梁；

10：底板； 11：第二立柱； 12：充电机；

13：主控柜； 14：换电装置； 15：亏电电池；

17：机架； 18：竖直导轨； 19：升降框架；

20：第一驱动电机； 21：滚珠丝杆； 22：第二驱动电机；

23：伸缩臂； 24：抓手； 25：驱动轮；

26：第一导向轮； 27：驱动轮电机； 28：第一安装板；

29：升降油缸； 30：车轮； 31：导向槽；

32：第二安装板； 33：第二导向轮； 34：充电连接器；

35：底梁； 36：沟槽； 37：推拉机构；

261：框体； 262：轮轴； 263：凸缘。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型中的附图，对本实用新型中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

下面结合图1至图14描述本实用新型的一种车载移动换电站。该车载移动换电站包括：主车1和挂车2，挂车2与主车1连接。主车1用于牵引挂车2移动，挂车2内设置换电站。当需要进行换电时，主车1可以与挂车2分离；当需要移动时，主车1与挂车2连接，牵引挂车2移动。

其中，挂车包括：车厢、底板10、底座7、换电装置14和转运小车5，底座7和换电装置14均设置于车厢的内部，底板10沿车厢的宽度方向可伸缩设置，底板10上设有沿底座7排列方向延伸的轨道6，转运小车5可移动设置于轨道6上。

具体来说，车厢的侧板3具有翻转功能，车厢用于容纳底板10、底座7、换电装置14和转运小车5等，侧板3铰接在车厢的顶板上，其能够进行翻转，当需要进行换电时，侧板3通过油缸向上翻转，为车厢换电区域挡雨，保证换电安全。底板10为可伸缩设计：当需要进行换电时，底板10通过油缸驱动由车厢的一侧伸出，其上的轨道6提供转运小车5滑行；当挂车移动时，底板10通过油缸驱动回收至车厢内。进一步地，底座7具有充电功能，转运小车5沿着轨道6移动，用于将接收到亏电电池15并运送到对应的底座7上进行充电或接收底座7上的满电电池8，提供亏电电池15以及满电电池8的转运。换电装置14能够抓取待换电车辆上的亏电电池15并移动至转运小车5上或将抓取转运小车5上的满电电池8并安装到待换电车辆上。

具体来说，底座7为沿车厢的长度方向排列，转运小车5在不同底座7之间以及换电装置14之间移动，其用于对电池的纵向搬运，换电装置14抓取电池在待换电车辆和转运小车5之间移动，其用于对电池的横向搬运，通过转运小车5换电装置14可以实现停车换电区域固定的换电作业。

进一步地，本实施例的车载移动换电站还具有对亏电电池15充电功能，在车厢的一端设置主控柜13和多个充电机12，主控柜13对车厢内各个设备的运行进行综合调控，充电机12与底座7连接，用于底座7上的亏电电池15进行充电。

本实用新型提供的一种车载移动换电站，在车厢内设置底板10、底座7、换电装置14和转运小车5，通过转运小车5进行电池的转运，通过换电装置14进行电池换电，利用转运小车5和换电装置14可以保证停车换电区域固定，优化换电体验，提高换电效率；并且利用主车1牵引挂车2，可以提高移动换电站的建站和转运效率，降低时间和经济成本。

在本实用新型的其中一个实施例中，转运小车5包括第一安装板28、牵引机构和多组第一导向轮26，牵引机构可升降设于第一安装板28的顶部，且牵引机构设置于第一安装板28靠近底座7的一端，用于牵引电池在底座7和转运小车5之间移动。具体地，牵引机构为推拉机构37或驱动轮25机构，即牵引机构可以是如图14所示的利用油缸驱动的推拉杆结构，或如图9所示的利用驱动轮电机27驱动的驱动轮25结构。本实施例中以牵引机构为驱动轮25为例进行说明，驱动轮25可以进行升降运动：当转运小车5空载时，驱动轮25通过升降油缸29下降；当转运小车5需要将电池运送至底座7时，驱动轮25通过升降油缸29上升并支撑电池，驱动轮25在驱动轮电机27的驱动下进行正向转动，带动电池由转运小车5转运至底座7；当转运小车5需要将电池由底座7运送至转运小车5上时，利用升降油缸29带动驱动轮25上升，使得驱动轮25与底座7上的电池底部接触，驱动轮25在驱动轮电机27的驱动下进行反向转动，从而带动电池由底座7转运至转运小车5上。在本实施例中，驱动轮25用于带动电池移动，第一导向轮26用于导向电池移动方向，避免转运出现偏移。可以理解的是，也可以利用推拉杆代替本实施例中的驱动轮25，利用推拉杆的推拉动作进行电池转运，当然推拉杆也应具有升降功能，使得推拉杆的端部能够与电池对接。

在本实用新型的其中一个实施例中，转运小车5还包括设于第一安装板28底部的导向槽31和车轮30，导向槽31与轨道6适配，车轮30用于驱动第一安装板28沿轨道6方向移动。在本实施例中，通过导向槽31和轨道6配合，实现转运小车5沿设定方向移动，通过车轮30转动驱动转运小车5沿轨道6移动。

在本实用新型的其中一个实施例中，如图8所示，换电装置14包括机架17、竖直导轨18、升降框架19、第一驱动电机20、滚珠丝杆21、第二驱动电机22、伸缩臂23和抓手24，竖直导轨18沿机架17的高度方向固定设置，升降框架19沿竖直导轨18的高度方向可升降设置且第一驱动电机20通过滚珠丝杆21与升降框架19连接，伸缩臂23沿升降框架19的长度方向可伸缩设置且第二驱动电机22设于升降框架19上并与伸缩臂23连接，抓手24设置于伸缩臂23的底部。在本实施例中，换电装置14主要用于对电池进行横向搬运，利用第一驱动电机20提供升降动力并通过滚珠丝杆21转化为竖直运动带动升降框架19沿着竖直导轨18进行升降运动，利用第二驱动电机22提供伸缩臂23的水平移动的动力，抓手24则用于抓取电池。当需要抓手24需要抓取电池时，第一驱动电机20带动升降框架19下降以抓取电池，抓取完毕后，升降框架19上升，并利用伸缩臂23将电池水平移动至待换电车辆或者转运小车5上，最后升降框架19下降将电池放到预定位置上。

在本实用新型的其中一个实施例中，如图11所示，底座7包括第二安装板32、充电连接器34和多个第二导向轮33，第二导向轮33设于第二安装板32的顶部，充电连接器34可升降设置于第二安装板32的顶部。在本实施例中，底座7具有充电功能，当电池运送到底座7后，充电连接器34在油缸的驱动下上升与电池对接进行充电，当底座7上电池需要移出时，充电连接器34在油缸的驱动下下降与电池断开连接。第二导向轮33用于导向电池移动方向，避免转运出现偏移。

进一步地，第一导向轮26和第二导向轮33的结构相似，如图13所示，第一导向轮26通过轮轴262转动设置于框体261，且在第一导向轮26设有凸缘263，使用时通过左右两个对称的第一导向轮26上的凸缘263夹在电池的两侧，从而限定电池的移动方向。可以理解的是，为了保证移动平稳，第一导向轮26和第二导向轮33均需要设置多组。

在本实用新型的其中一个实施例中，车厢内还包括支撑梁9和底梁35，底梁35沿车厢的宽度方向固定于车厢的底部，支撑梁9沿车厢的长度方向固定于底梁35上，底座7沿支撑梁9的长度方向依次排列。在本实施例中，底梁35用于搭接固定支撑梁9，支撑梁9用于固定多个底座7。

进一步地，轨道6之间设有沟槽36，沟槽36适于底梁35插入。由于车厢内底梁35的存在，当底板10回收至车厢内部时，设置的沟槽36保证导轨能够避开底梁35，从而回收到位。因此，转运小车5上的车轮30设置多组或增大直径，保证转运小车5能够顺利通过沟槽36，在轨道6上进行移动，如图10所示，采用了八车轮30形式能够满足跨越沟槽36的要求。

在本实用新型的其中一个实施例中，该车载移动换电站还包括多个第一立柱4和第二立柱11，第一立柱4可伸缩设置于车厢的底部，第二立柱11可伸缩设置于底板10的底部。在本实施例中，当车载移动换电站进行换电作业时，主车1与挂车2分离，并利用第一立柱4和第二立柱11分别支撑车厢和底板10，在换电作业时保持出现平稳。具体地，第一立柱4和第二立柱11均可以采用油缸驱动进行伸缩运动。

基于以上多个实施例，本实用新型的车载移动换电站包括运输过程和换电过程两个过程。运输过程时，如图1所示，侧板3和底板10均回收至车厢内部，主车1牵引挂车2。换电过程包括：

换电前准备状态，如图2所示，主车1与挂车2断开牵引，侧板3翻转，底板10由车厢内伸出，第一立柱4和第二立柱11分别支撑于地面，转运小车5位于轨道6的初始位置；

开始换电时，如图3所示，待换电车辆停靠在指定区域后，换电装置14的伸缩臂23水平运动，到达可抓取电池位置后，升降框架19向下运动一定距离，再由抓手24水平运动并抓取亏电电池15；

亏电电池15转运时，如图4-6所示，抓取亏电电池15后，伸缩臂23水平运动，将亏电电池15转运到转运小车5上，转运小车5沿轨道6水平运动将亏电电池15移动至空闲充电工位处，亏电电池15对正空闲充电工位后，转运小车5的驱动轮25由油缸顶升，接触到亏电电池15的底部，然后电机驱动驱动轮25转动，配合第一导向轮26，将亏电电池15移动至底座7上，然后底座7上的充电连接器34由油缸顶升，与电池充电接口连接，亏电电池15开始充电；

满电电池8安装中，如图7所示，亏电电池15安装完毕后，转运小车5的驱动轮25下降，然后沿轨道6水平移动，并定位至满电电池8处，对应底座7的充电连接器34下降，使充电连接器34与满电电池8断开，然后转运小车5驱动轮25上升并与满电电池8的底部接触，然后电机带动驱动轮25转动，配合第一导向轮26，将满电电池8移动至转运小车5上，转运小车5的驱动轮25下降，转运小车5整体水平移动将满电电池8搬运至换电装置14抓手24处，再由换电装置14将满电电池8安装到待换电车辆上，完成换电作业。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (10)

1.一种车载移动换电站，其特征在于，包括：主车和挂车，所述挂车与所述主车连接；其中，所述挂车包括：

车厢、底板、底座、换电装置和转运小车，所述底座和所述换电装置均设置于所述车厢的内部，所述底板沿所述车厢的宽度方向可伸缩设置，所述底板上设有沿所述底座排列方向延伸的轨道，所述转运小车可移动设置于所述轨道上。

2.根据权利要求1所述的车载移动换电站，其特征在于，所述转运小车包括第一安装板、牵引机构和多组第一导向轮，所述牵引机构可升降设于所述第一安装板的顶部，且所述牵引机构设置于所述第一安装板靠近所述底座的一端，用于牵引电池在所述底座和所述转运小车之间移动。

3.根据权利要求2所述的车载移动换电站，其特征在于，所述牵引机构为推拉机构或驱动轮机构。

4.根据权利要求2所述的车载移动换电站，其特征在于，所述转运小车还包括设于所述第一安装板底部的导向槽和车轮，所述导向槽与所述轨道适配，所述车轮用于驱动所述第一安装板沿所述轨道方向移动。

5.根据权利要求1所述的车载移动换电站，其特征在于，所述换电装置包括机架、竖直导轨、升降框架、第一驱动电机、滚珠丝杆、第二驱动电机、伸缩臂和抓手，所述竖直导轨沿所述机架的高度方向固定设置，所述升降框架沿所述竖直导轨的高度方向可升降设置且所述第一驱动电机通过所述滚珠丝杆与所述升降框架连接，所述伸缩臂沿所述升降框架的长度方向可伸缩设置且所述第二驱动电机设于所述升降框架上并与所述伸缩臂连接，所述抓手设置于所述伸缩臂的底部。

6.根据权利要求1所述的车载移动换电站，其特征在于，所述底座包括第二安装板、充电连接器和多个第二导向轮，所述第二导向轮设于所述第二安装板的顶部，所述充电连接器可升降设置于所述第二安装板的顶部。

7.根据权利要求1所述的车载移动换电站，其特征在于，所述车厢内还包括支撑梁和底梁，所述底梁沿所述车厢的宽度方向固定于所述车厢的底部，所述支撑梁沿所述车厢的长度方向固定于所述底梁上，所述底座沿所述支撑梁的长度方向依次排列。

8.根据权利要求7所述的车载移动换电站，其特征在于，所述轨道之间设有沟槽，所述沟槽适于所述底梁插入。

9.根据权利要求1所述的车载移动换电站，其特征在于，还包括多个第一立柱和第二立柱，所述第一立柱可伸缩设置于所述车厢的底部，所述第二立柱可伸缩设置于所述底板的底部。

10.根据权利要求1-9中任意一项所述的车载移动换电站，其特征在于，所述车厢还包括侧板，所述侧板铰接于所述车厢的顶板。

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