CN217374218U - 一种换电站用换电小车 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种换电站用换电小车，包括X‑Y向移动机构、旋转机构、顶升机构、支撑板、以及若干加解锁枪头机构；若干加解锁枪头机构均安装在支撑板上，而支撑板与旋转机构通过顶升机构连接，旋转机构设置在X‑Y向移动机构上；伺服电机四通过减速机四驱动弹性枪头转动，使弹性枪头与被换电车辆上的电池包锁止机构快速配合，完成电池包更换。通过设置X‑Y向移动机构、旋转机构、顶升机构和若干加解锁枪头机构，将顶升，加解锁，定位，旋转等功能集成于换电小车上，具备集成性，减小空间占用，反应迅速；通过设置视觉相机，换电小车能够满足车辆进站停偏视觉系统自动识别偏移角度，然后机构进行xy方向移动加旋转定位，提高加解锁定位精度。

Description

一种换电站用换电小车

技术领域

本实用新型涉及新能源汽车换电领域，具体涉及一种换电站用换电小车。

背景技术

随着新能源汽车换电领域的兴起和发展，换电方式精度及要求日益增高，目前电池包换电主要分为侧方换电和底部换电等方式，汽车换电机构分为半固定螺栓紧固方式，棘轮卡扣方式及连杆滑块方式等多种实现方式；两者相比，底盘换电成本更低，各项性能更好。难点在于底盘换电对连接机构的要求很高，要具有快换锁止功能。

目前，市场上的电动汽车快速换电系统大多数存在机构复杂、锁止可靠性差、换电效率低等问题，锁止机构成本高。

发明内容

为克服现有技术的缺陷，本实用新型的目的在于提供一种换电站用换电小车，将顶升，加解锁，定位，旋转等功能集成于换电小车上，减小空间占用，机构简单，反应迅速。

为此，本实用新型提出了一种换电站用换电小车，包括X-Y向移动机构、旋转机构、顶升机构、支撑板、以及若干加解锁枪头机构；若干所述加解锁枪头机构均安装在所述支撑板上，而所述支撑板与所述旋转机构通过所述顶升机构连接，所述旋转机构设置在所述X-Y向移动机构上；用于调整所述支撑板和所述加解锁枪头机构的水平位置、角度、以及高度。

其中，所述加解锁枪头机构包括伺服电机四、减速机四、弹性枪头，所述伺服电机四通过所述减速机四驱动所述弹性枪头转动，使所述弹性枪头与被换电车辆上的电池包锁止机构快速配合，完成电池包更换。

进一步，换电小车机构还包括视觉相机，而所述X-Y向移动机构、所述旋转机构、所述顶升机构的伺服电机分别与所述视觉相机信号连接。

进一步，所述所述X-Y向移动机构包括地轨、底部支撑框架、底座安装架；其中，所述底部支撑框架与所述地轨滑动连接，且两者之间设有齿轮齿条传动机构一和伺服电机一；所述底座安装架设置在所述底部支撑框架上，且两者之间设有齿轮齿条传动机构二和伺服电机二。

进一步，所述底座安装架与所述底部支撑框架之间还设有导向轮。

进一步，所述顶升机构包括刚性链、减速电机、以及顶升组件；所述顶升组件和所述减速电机上均设有链轮，所述减速电机通过所述刚性链驱动所述顶升组件做顶升运动，而所述支撑板与所述顶升组件顶部连接。

进一步，所述旋转机构包括回转轴承、旋转安装架、齿轮、以及伺服电机三；所述X-Y向移动机构与所述旋转安装架通过所述回转轴承转动连接，所述回转轴承还与所述齿轮齿轮啮合，并通过所述伺服电机三进行驱动。

进一步，所述旋转安装架中部具有凸出于回转轴承的圆柱筒体，所述顶升机构设置在所述圆柱筒体内。

进一步，所述支撑板与所述旋转安装架之间设有若干剪刀叉组件。

进一步，所述支撑板上设有定位销。

本实用新型提供的换电站用换电小车，通过设置X-Y向移动机构、旋转机构、顶升机构和若干加解锁枪头机构，将顶升，加解锁，定位，旋转等功能集成于换电小车上，具备集成性，减小空间占用，机构简单，反应迅速；通过设置视觉相机，换电小车能够满足车辆进站停偏视觉系统自动识别偏移角度然后机构进行xy方向移动加旋转定位，提高加解锁定位精度。

除了上面所描述的目的、特征和优点之外，本实用新型还有其它的目的、特征和优点。下面将参照图，对本实用新型作进一步详细的说明。

附图说明

构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：

图1为本实用新型的换电站用换电小车的立体结构示意图；

图2为本实用新型的换电站用换电小车中底座安装架的结构示意图；

图3为本实用新型的换电站用换电小车中旋转安装架所在位置的结构示意图；

图4为本实用新型的换电站用换电小车的侧向结构示意图。

附图标记说明

1、地轨；2、底部支撑框架；3、支撑板；4、加解锁枪头机构；5、定位销；6、导向轮；7、伺服电机二；8、伺服电机一；9、视觉相机；10、剪刀叉组件；11、顶升组件；12、旋转安装架；121、圆柱筒体；13、齿轮；14、底座安装架；15、回转轴承；16、齿轮齿条传动机构二；17、刚性链。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本实用新型。

如图1～图4所示，本实用新型的换电站用换电小车，包括：X-Y向移动机构、旋转机构、支撑板3、顶升机构、剪刀叉组件、定位机构、以及加解锁枪头机构；通过X-Y向移动机构调整水平位置，通过旋转机构调整支撑板3的角度，再通过顶升机构、剪刀叉组件调整支撑板3的高度，而定位机构和加解锁枪头机构安装在支撑板3上，且加解锁枪头机构4由伺服电机四、减速机、弹性枪头组成；通过加解锁枪头机构可以快速完成更换电池的步骤。

其中，X-Y向移动机构包括地轨1、底部支撑框架2、齿轮齿条传动机构、底座安装架14、伺服电机、及减速机；顶升机构由刚性链17、减速电机、链轮、顶升组件等组成；旋转机构由回转轴承、旋转安装架12、齿轮及减速电机组成。

具体地，地轨1固定于地面，实现换电小车x轴方向移动，底部底部支撑框架2通过滚轮安装在地轨1上，带动换电装置移动，视觉相机9固定于底部支撑框架2上，加解锁枪头机构4安装于支撑板3上，支撑板3上表面支撑电池包，支撑板3下表面安装固定于顶升组件11及剪刀叉组件10上，顶升组件中刚性链通过链传动顶升支撑板支撑电池包，剪刀叉组件平衡升降过程。

旋转安装架12固定到回转轴承15上，剪刀叉组件及顶升组件安装与旋转安装架12上，齿轮13通过减速电机带动回转轴承旋转，实现解锁枪头升降旋转功能，回转轴承15安装于底座安装架14上，底座安装架14通过齿轮齿条传动实现y轴方向的移动，导向轮6安装于底座安装架14上，防止移动跑偏。

其中，如图1所示，在X-Y向移动机构中，底部支撑框架2能在地轨1上滑动，底部支撑框架2与地轨1之间设有齿轮齿条传动机构一和伺服电机一8；底座安装架14设置在底部支撑框架2上，底座安装架14与底部支撑框架2之间设有齿轮齿条传动机构二16和伺服电机二7；从而可以通过伺服电机一8和伺服电机二7控制底座安装架14水平移动。

此外，底座安装架14与底部支撑框架2之间还设有导向轮6，使底座安装架14沿Y向移动，防止移动跑偏。

如图3所示，顶升机构包括刚性链17、减速电机、以及顶升组件11；所述顶升组件11和所述减速电机上均设有链轮，所述减速电机通过所述刚性链17驱动所述顶升组件11做顶升运动，而所述支撑板3与所述顶升组件11顶部连接，从而能通过减速电机驱动支撑板3和加解锁枪头机构4上下移动。

其中，所述支撑板3与所述旋转安装架12之间设有三个剪刀叉组件10，而剪刀叉组件报了若干旋转支架和导轨；通过设置剪刀叉组件10使得支撑板3升降过程更平稳。

如图2、图3所示，旋转机构包括回转轴承15、旋转安装架12、齿轮13、以及伺服电机三；所述X-Y向移动机构的底座安装架14与所述旋转安装架12通过所述回转轴承15转动连接，所述回转轴承15还与所述齿轮13齿轮啮合，而齿轮13通过所述伺服电机三传动连接，伺服电机三通过齿轮13驱动回转轴承15转动，使旋转安装架12和安装在旋转安装架12上的顶升机构、支撑板3和加解锁枪头机构4水平转动。

其中，底座安装架14中部具有圆孔，旋转安装架12中部具有向下凸出于圆孔和回转轴承的圆柱筒体121，而顶升机构中顶升组件11和所述减速电机安装设置在所述圆柱筒体内；使顶升机构不工作时可以隐藏与旋转安装架12内，减小整个换电小车的高度，提高实用性。

如图1所示，视觉相机9设置在固定于底部支撑框架2上，视觉相机9随底部支撑框架2沿X向移动，用于检测被换电池车轮停放位置相对于换电小车的偏移距离。其中，X-Y向移动机构上的伺服电机一8和伺服电机二7、旋转机构上的伺服电机三、以及顶升机构上的减速电机分别与视觉相机9信号连接，视觉相机9判定偏移量之后通过y轴方向移动及回转轴承旋转使换电小车与车辆精确定位。

本方案中，支撑板3上端还设有定位销5和若干缓冲垫，定位销5与电池包上的定位孔相匹配，缓冲垫呈矩形，用于支撑电池包，并起到缓冲作用。

下面结合附图简述本实用新型的换电站用换电小车的工作原理和工作过程。

当车辆在换电平台停稳之后，换电小车机构通过齿轮齿条X轴方向移动到小车底部；视觉检测小车停放相对于换电小车的偏移距离，判定偏移量之后通过y轴方向移动及回转轴承旋转使换电小车与车辆精确定位；

定位完成之后，顶升机构在刚性链的运作下顶升支撑板向上运动直至接触电池包底面，支撑板上的定位销插入电池包销孔处实现车辆与换电小车精确定位；

加解锁机构解锁，解锁完成之后顶升机构下降，回转轴承及y轴方向移动到初始状态，换电小车x轴方向移动将亏电电池放到缓存架上，取到满电电池再重复上述步骤进行加锁换电。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种换电站用换电小车，其特征在于，包括：X-Y向移动机构、旋转机构、顶升机构、支撑板(3)、以及若干加解锁枪头机构(4)；

若干所述加解锁枪头机构均安装在所述支撑板(3)上，而所述支撑板(3)与所述旋转机构通过所述顶升机构连接，所述旋转机构设置在所述X-Y向移动机构上；用于调整所述支撑板(3)和所述加解锁枪头机构的水平位置、角度、以及高度；

其中，所述加解锁枪头机构包括伺服电机四、减速机四、弹性枪头，所述伺服电机四通过所述减速机四驱动所述弹性枪头转动，使所述弹性枪头与被换电车辆上的电池包锁止机构快速配合，完成电池包更换。

2.根据权利要求1所述的换电站用换电小车，其特征在于，还包括视觉相机(9)，而所述X-Y向移动机构、所述旋转机构、所述顶升机构的伺服电机分别与所述视觉相机(9)信号连接。

3.根据权利要求1所述的换电站用换电小车，其特征在于，所述X-Y向移动机构包括地轨(1)、底部支撑框架(2)、底座安装架(14)；其中，所述底部支撑框架(2)与所述地轨(1)滑动连接，且两者之间设有齿轮齿条传动机构一和伺服电机一(8)；所述底座安装架(14)设置在所述底部支撑框架(2)上，且两者之间设有齿轮齿条传动机构二和伺服电机二(7)。

4.根据权利要求3所述的换电站用换电小车，其特征在于，所述底座安装架(14)与所述底部支撑框架(2)之间还设有导向轮(6)。

5.根据权利要求1所述的换电站用换电小车，其特征在于，所述顶升机构包括刚性链(17)、减速电机、以及顶升组件(11)；所述顶升组件(11)和所述减速电机上均设有链轮，所述减速电机通过所述刚性链(17)驱动所述顶升组件(11)做顶升运动，而所述支撑板(3)与所述顶升组件(11)顶部连接。

6.根据权利要求5所述的换电站用换电小车，其特征在于，所述旋转机构包括回转轴承(15)、旋转安装架(12)、齿轮(13)、以及伺服电机三；所述X-Y向移动机构与所述旋转安装架(12)通过所述回转轴承(15)转动连接，所述回转轴承(15)还与所述齿轮(13)齿轮啮合，并通过所述伺服电机三进行驱动。

7.根据权利要求6所述的换电站用换电小车，其特征在于，所述旋转安装架(12)中部具有凸出于回转轴承(15)的圆柱筒体(121)，所述顶升机构设置在所述圆柱筒体(121)内。

8.根据权利要求6所述的换电站用换电小车，其特征在于，所述支撑板(3)与所述旋转安装架(12)之间设有若干剪刀叉组件(10)。

9.根据权利要求1所述的换电站用换电小车，其特征在于，所述支撑板(3)上设有定位销(5)。

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