CN217435544U - 电池箱配送车用充电机构 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及电池箱配送车用充电机构，包括车载受电机构，及充电站充电机构；所述车载受电机构，包括受电箱；所述受电箱固定在电池箱配送车的车身上；所述受电箱的顶部设有若干受电接口；所述充电站充电机构，包括充电吊具；所述充电吊具安装在充电站的移动机构底部；所述充电吊具内设有充电插头板；所述充电插头板上设有若干相互独立的充电插头；每个所述充电插头与每个受电接口相配合；所述充电插头板连着全部充电插头，可从上方插向所述受电箱顶部，将全部充电插头同时与全部受电接口相插接。本实用新型结构简单，可对电池箱配送车进行集中充受电管理，进行高效、便捷的充受电作业，满足电动卡车的移动化换电需求。

Description

电池箱配送车用充电机构

技术领域

本实用新型涉及一种对电动卡车进行移动换电的电池箱配送车，进行免卸车充电的专用充电机构，属于新能源汽车技术领域。

背景技术

电动卡车目前已被广泛应用在工矿、码头等场合，电动卡车与普通家用机动车不同，为了提高卡车的使用效率，一般都采用换电模式，对卡车快速更换电池包，使卡车能够再次投入使用。

针对一些特殊的电动卡车换电需求，产生了移动式换电设备，通过运输配送车辆(一般为平板卡车，或可开启的箱式货车)装载多块电池箱，运输到电动卡车集中使用场地，通过专门的换电机构，进行现场换电。相关的设施设备，可参见中国专利公开号为CN113997851A 的一种电池配送车，中国专利公开号为CN114013332A的一种换电站及其电池交换方法，中国专利公开号为CN113895300A的一种移动式卡车换电装置，中国专利公开号为CN113829944A 的一种移动双向换电站及其电池交换方法，中国专利公开号为CN113815477A的一种车载移动式换电站及其换电方法，中国专利公开号为CN113815476A的一种移动换电系统及其换电方法等公开文献资料。这类方案中，都用到了电池箱配送车，当配送车上的充满电的电池箱，都更换到电动卡车上，被置换为全都是待充电的电池箱时，就需要配送车开回充电基地，对电池箱进行充电；为了免去电池箱的装卸手续，优选的是将电池箱保留在配送车上，进行充电。

部分方案中，考虑到这样的充电场景，在配送车上设置了电控房；但由于电动卡车用电池箱的电池容量很大，想要对多块电池箱进行同时充电，所用电功率是极大的，如果仅采用连接主电缆的方式，将工业用电，直接供到电控房，再由电控房进行整流、变压后，对电池箱进行充电，电控房的发热量会极大，为避免发生事故，就需要将电控房建造的较大，从而占用配送车的有效载荷空间。

为此，有必要对电动卡车换电用电池箱配送车的充电系统，特别是充电机构进行研究，克服诸多不便，满足高效、安全的充电需求。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种电池箱配送车用充电机构，以期对电池箱配送车进行高效、便捷的充受电作业。

为达到上述实用新型目的，本实用新型提供了一种电池箱配送车用充电机构，包括车载受电机构，及充电站充电机构；

所述车载受电机构，包括受电箱；所述受电箱固定在电池箱配送车的车身上；所述受电箱的顶部设有若干受电接口；

在电池箱配送车的车身上设有若干电池箱座，所述电池箱座上摆放有待充电的电池箱；所述电池箱与所述电池箱座之间通过接口相连；

每个受电接口分别通过电缆与每个电池箱座相连，并与电池箱保持电路导通；

所述充电站充电机构，包括充电吊具；所述充电吊具安装在充电站的移动机构底部；

所述充电吊具内设有充电插头板；所述充电插头板上设有若干相互独立的充电插头；

所述充电插头通过电缆与充电站的充电机组相连；

每个所述充电插头与每个受电接口相配合；

所述充电插头板连着全部充电插头，可从上方插向所述受电箱顶部，将全部充电插头同时与全部受电接口相插接。

作为本实用新型的进一步改进，所述受电箱的顶部设有可启闭的防雨罩壳。

进一步的，所述防雨罩壳为对开式结构，通过罩壳驱动机构进行启闭驱动；

所述防雨罩壳通过罩壳驱动机构安装在所述受电箱的箱体上。

再进一步的，所述罩壳驱动机构为平行四边形驱动机构，包括2根摆臂，分别为随动摆臂、驱动摆臂；

所述随动摆臂、所述驱动摆臂的上下两端分别与所述防雨罩壳的端部、及所述箱体的侧面进行铰接，形成平行四边形机构；

所述驱动摆臂的底部延伸设有驱动部，并与启闭驱动元件相连接；

所述启闭驱动元件为直线驱动元件，其伸出杆与所述驱动摆臂的驱动部相铰接，其固定杆与所述箱体的侧面相铰接；

所述启闭驱动元件的直线伸缩运动，带动所述驱动摆臂进行摆动，从而带动所述防雨罩壳向内运动，对受电接口区域进行遮蔽，或带动所述防雨罩壳向外运动，露出受电接口区域。

再进一步的，所述防雨罩壳的合拢部位设有密封条，进行密封。

再进一步的，在起码其中一侧的防雨罩壳内，沿防雨罩壳顶部闭合方向设有风刀；

所述风刀与电池箱配送车的压缩气源相连接。

作为本实用新型的进一步改进，所述受电箱的顶部四周设有2个以上的导向锁柱；

在所述充电吊具的下方，设有与所述导向锁柱相匹配的导向锁套组件；

每个导向锁套组件可独立受控与相对应的导向锁柱相匹配、锁紧。

进一步的，所述导向锁柱的下方为圆柱形的导向柱，其上部为导向锥；

在导向柱的上方设有椭圆头，其顶部形成导向弧面；

椭圆头与导向柱之间通过一较细的连接柱相连；

所述椭圆头的竖直投影形状完全容纳在所述导向柱横截面形状内；

所述连接柱的竖直投影形状完全容纳在椭圆头的竖直投影形状内；

所述导向锁套组件包括导向锁套、旋转机构、安装板、旋转驱动马达；

所述导向锁套通过所述旋转机构安装在所述安装板的底部；

所述安装板上设有所述旋转驱动马达，所述旋转驱动马达的输出轴与所述旋转机构，或所述导向锁套相连接；所述旋转驱动马达驱动所述导向锁套相对于所述安装板进行旋转；

所述导向锁套的下方为圆柱形的导向筒，其横截面形状与所述导向柱相匹配；

所述导向筒的上部设有法兰，所述法兰安装在所述旋转机构上；

所述法兰的中间设有椭圆形的锁孔，其横截面形状与所述椭圆头相匹配；

所述导向锁套组件套设到所述导向锁柱上时，所述导向柱插入所述导向筒内；所述椭圆头穿过所述法兰中间的椭圆形的锁孔，所述椭圆头位于所述法兰的上方；所述连接柱在所述锁孔的高度位置；

所述导向筒受所述旋转驱动马达驱动旋转，所述法兰上的椭圆形锁孔绕所述连接柱旋转，卡住所述椭圆头。

进一步的，所述充电吊具的吊具框架内设有若干充电插头板升降驱动元件，所述充电插头板升降驱动元件的伸出驱动杆的底部与所述充电插头板相固定；

所述充电插头板升降驱动元件驱动所述充电插头板在所述吊具框架内升降运动；

所述充电插头板上设置的充电插头的底部在所述充电插头板升降驱动元件驱动下，超出所述吊具框架的底部，或完全位于所述吊具框架内。

本实用新型的电池箱配送车用充电机构，主要对电池箱配送车上的受电机构，及充电站内的充电机构进行改进；通过设置受电箱，将电池箱配送车上全部电池箱、及电池箱座通过电缆，连接到受电箱内，并与受电箱上的受电接口相连，方便集中充受电；通过在充电站的移动机构底部设置专门的充电吊具，将充电插头集中安装在充电插头板上，通过对充电吊具、及充电插头板的操作，即可一次性插拔充电插头，方便与受电箱的受电接口连接；且通过设置导向锁柱、导向锁套组件、及充电插头板升降驱动元件，进一步提高充受电过程的安全性、可靠性。

本实用新型的电池箱配送车用充电机构结构简单，可对电池箱配送车进行集中充受电管理，进行高效、便捷的充受电作业，满足电动卡车的移动化换电需求。

附图说明

图1为本实用新型的电池箱配送车用充电机构的使用状态整体示意图；

图2为本实用新型的电池箱配送车用充电机构的使用状态侧视图；

图3为本实用新型的电池箱配送车用充电机构的使用状态后视图；

图4为本实用新型的电池箱配送车用充电机构的使用状态的局部放大示意图；

图5为本实用新型的受电箱的整体结构示意图；

图6为本实用新型的受电箱的防雨罩壳开启状态侧视图；

图7为本实用新型的受电箱的防雨罩壳闭合状态侧视图；

图8为本实用新型的充电吊具的整体结构示意图；

图9为本实用新型的充电吊具的侧视图；

图10为本实用新型的导向锁套组件的整体结构示意图；

图11为本实用新型的导向锁套与导向锁柱的对接示意图；

图12为本实用新型的导向锁套与导向锁柱的对接剖视图。

具体实施方式

以下结合附图和具体实施例，对本实用新型做进一步说明。

如图1-图4所示，为本实用新型的电池箱配送车用充电机构的使用状态示意图，电池箱配送车1的车身11上设有若干电池箱座12，电池箱座12上面摆放着待充电的电池箱13，最多每个电池箱座12上均设有1个待充电的电池箱13。电池箱座12与电池箱13之间通过接口相连；电池箱座12设有受电接口。

在电池箱配送车1车身11上，还设有受电箱2，通过电缆与每个电池箱座12相连。

在电池箱配送车1车身11上，还设有车载电池14，用于对电池箱配送车1本身进行供电，其也可以通过电缆与所述受电箱2相连接。

当电池箱13需要充电时，电池箱配送车1开入充电站，充电站设有固定的充电机组31，对输入的工业交流电进行变压、整流，然后输出；

充电站的充电机组31边设有充电龙门架32，电池箱配送车1可直接驶入所述充电龙门架32内；

所述充电龙门架32上设有充电插头板，通过电缆33与充电机组31的输出口相连；特别是，针对每个待充电的电池箱13(包括车载电池14)，充电机组31可提供一路独立的充电电路，并通过独立的电缆33与充电插头板上的充电插头相连；

当电池箱配送车1停放到位后，充电插头板受控与所述受电箱2的受电接口相连，充电机组31启动，对电池箱13进行充电。

所述充电插头板、及所述受电箱2的受电接口，可设置在所述充电龙门架32的左右两侧立面，进行连接；但为了提高连接可靠性，优选的，所述充电插头板、及所述受电箱2的受电接口，设置在所述充电龙门架32的顶部下方，即所述充电插头板通过充电移动平台4安装在所述充电龙门架32的顶部梁下方，而受电接口则安装在所述受电箱2的顶部；当电池箱配送车1大致停放到位后，系统识别出受电箱2的位置，然后所述充电插头板通过充电移动平台4移动到所述受电箱2的正上方，然后再驱动所述充电插头板向下运动，与受电接口相连。

如图5所示，受电箱2包括箱体21，其内设有接头、断路保护等非功率电子器件；所述箱体21的顶部设有若干受电接口22，其与所述充电插头52相匹配，实现电路导通；进一步的，在所述受电接口22附近，特别是所述箱体21的顶部四周，设有导向锁柱23，对受电接口22与充电插头52的对接过程进行导向，以及对电路导通后的充电过程进行锁紧；由于所述受电箱2安装在电池箱配送车1上，当整体没有防护车厢时，所述箱体21的顶部还优选的设有可启闭的防雨罩壳24；

为减小单侧开启占用空间，所述防雨罩壳24采用对开式设计，通过罩壳驱动机构25进行启闭驱动；所述防雨罩壳24的合拢部位设有密封条241，进行密封。

进一步如图6、图7所示，所述防雨罩壳24通过罩壳驱动机构25安装在所述箱体21上；所述罩壳驱动机构25整体为平行四边形驱动机构，包括2根摆臂，分别为随动摆臂251、驱动摆臂252；所述随动摆臂251、所述驱动摆臂252的上下两端分别与所述防雨罩壳24的端部、及所述箱体21的侧面进行铰接，形成平行四边形机构；所述驱动摆臂252的底部还延伸设有驱动部，并与启闭驱动元件253相连接；所述启闭驱动元件253为直线驱动气缸，其活塞杆与所述驱动摆臂252驱动部相铰接，其缸体与所述箱体21的侧面相铰接，通过所述启闭驱动元件253的直线驱动气缸的启闭，即带动所述驱动摆臂252进行摆动，从而带动所述防雨罩壳24向内运动，对受电接口22区域进行遮蔽，或带动所述防雨罩壳24向外运动，露出受电接口22区域。

进一步的，在起码其中一侧的防雨罩壳24内，还设有沿防雨罩壳24顶部闭合方向设置的风刀242，其与电池箱配送车1的压缩气源相连接，当下雨时，特别是雨量大是，启动所述风刀242，使其沿沿防雨罩壳24顶部闭合方向吹出高压空气，将闭合部位的雨水吹开，且使防雨罩壳24内部保持干燥，提高受电接口22区域的电路可靠性。

在所述充电移动平台4的底部固定有充电吊具5，如图8所示，所述充电吊具5内设有充电插头板51；所述充电插头板51上设有若干相互独立的充电插头52，并与独立的充电电缆33相连；所述充电插头板51设置在吊具框架53内；所述吊具框架53内设有若干充电插头板升降驱动元件54，所述充电插头板升降驱动元件54为气缸，其活塞杆的底部与所述充电插头板51相固定。

所述充电插头板升降驱动元件54向下动作时，将所述充电插头板51向下推动，特别是将所述充电插头板51上的充电插头52超出所述吊具框架53的底部，方便与受电箱2上的受电接口相连，如图9所示。

所述充电插头板升降驱动元件54向上动作时，将所述充电插头板51向上推动，特别是将所述充电插头板51上的充电插头52收纳入所述吊具框架53内，对充电插头52进行防护，防止外力磕碰造成损坏。

如图10所示，进一步的，与所述导向锁柱23相匹配的，在所述充电吊具5的下方，还设有导向锁套组件55；所述导向锁套组件55可根据需要设置在所述充电插头板51上，或优选的设置在所述吊具框架53上。所述导向锁套组件55包括导向锁套551、旋转机构552、安装板553、旋转驱动马达554；所述导向锁套551通过所述旋转机构552安装在所述安装板5 53的底部，所述安装板553上还设有所述旋转驱动马达554，所述旋转驱动马达554的输出轴与所述旋转机构552，或所述导向锁套551相连接，驱动所述导向锁套551相对于所述安装板553进行旋转。

进一步如图11、图12所示，

所述导向锁柱23的下方为圆柱形的导向柱231，其上部为导向锥232；在导向柱231的上方设有椭圆头234，其顶部形成导向弧面235；椭圆头234与导向柱231之间通过一较细的连接柱233相连；所述椭圆头234的竖直投影形状完全容纳在所述导向柱231横截面形状内；所述连接柱233的竖直投影形状完全容纳在椭圆头234的竖直投影形状内；所述导向锁柱23 从上至下分别为椭圆头234、连接柱233、导向柱231，竖直投影面积分别为连接柱233<椭圆头234<导向柱231。

所述导向锁套551的下方为圆柱形的导向筒5511，其横截面尺寸与所述导向柱231相匹配；所述导向筒5511的上部设有法兰5512，所述法兰安装在所述旋转机构552上；所述法兰5512的中间设有椭圆形的锁孔5513，其横截面形状与所述椭圆头234相匹配。

所述导向锁柱23安装在受电箱2上，所述导向锁套组件55安装在充电吊具5的下方，所述充电吊具5在所述充电移动平台4的驱动下，先平移到受电箱2的正上方，然后在z轴升降平台的驱动下，向下移动；所述充电吊具5底部的导向锁套组件55先靠近受电箱2上的导向锁柱23，所述导向筒5511接触所述导向锁柱23的顶部，受导向弧面235的引导，进行对准；然后继续下移，直至导向柱231部分进入到导向筒5511内，两者之间存在竖直方向的接触圆柱，故可形成可靠的定位；当所述导向筒5511完全下落到位后，所述椭圆头234正好穿过所述法兰5512中间的椭圆形的锁孔5513，所述连接柱233正好在所述锁孔5513的高度位置；此时，启动所述旋转驱动马达554，使所述导向筒5511进行旋转，椭圆形的锁孔551 3相对所述椭圆头234发生偏转，实现竖直方向的锁紧；当受电箱2上四角的导向锁柱23都被充电吊具5上的导向锁套组件55套住并锁紧时，即可确保充电吊具5内充电插头板51上的全部充电插头52，都与受电箱2上的受电接口22一一对应。由此，再启动充电插头板升降驱动元件54，使充电插头板51下压，将充电插头52都插入到受电接口22上，实现电路导通，即可进行充电。当充电过程中发生意外时，可以立即反向启动所述充电插头板升降驱动元件54，即可瞬间抬起充电插头板51，使充电插头52与受电箱2进行脱离，中止充电，无需等待导向锁套组件55与导向锁柱23解锁分离。

尽管上面已经示出和描述了本实用新型的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本实用新型的限制，本领域的普通技术人员在本实用新型的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (9)

1.电池箱配送车用充电机构，其特征在于，包括车载受电机构，及充电站充电机构；

所述车载受电机构，包括受电箱；所述受电箱固定在电池箱配送车的车身上；所述受电箱的顶部设有若干受电接口；

在电池箱配送车的车身上设有若干电池箱座，所述电池箱座上摆放有待充电的电池箱；所述电池箱与所述电池箱座之间通过接口相连；

每个受电接口分别通过电缆与每个电池箱座相连，并与电池箱保持电路导通；

所述充电站充电机构，包括充电吊具；所述充电吊具安装在充电站的移动机构底部；

所述充电吊具内设有充电插头板；所述充电插头板上设有若干相互独立的充电插头；

所述充电插头通过电缆与充电站的充电机组相连；

每个所述充电插头与每个受电接口相配合；

所述充电插头板连着全部充电插头，可从上方插向所述受电箱顶部，将全部充电插头同时与全部受电接口相插接。

2.根据权利要求1所述的电池箱配送车用充电机构，其特征在于，所述受电箱的顶部设有可启闭的防雨罩壳。

3.根据权利要求2所述的电池箱配送车用充电机构，其特征在于，所述防雨罩壳为对开式结构，通过罩壳驱动机构进行启闭驱动；

所述防雨罩壳通过罩壳驱动机构安装在所述受电箱的箱体上。

4.根据权利要求3所述的电池箱配送车用充电机构，其特征在于，所述罩壳驱动机构为平行四边形驱动机构，包括2根摆臂，分别为随动摆臂、驱动摆臂；

所述随动摆臂、所述驱动摆臂的上下两端分别与所述防雨罩壳的端部、及所述箱体的侧面进行铰接，形成平行四边形机构；

所述驱动摆臂的底部延伸设有驱动部，并与启闭驱动元件相连接；

所述启闭驱动元件为直线驱动元件，其伸出杆与所述驱动摆臂的驱动部相铰接，其固定杆与所述箱体的侧面相铰接；

所述启闭驱动元件的直线伸缩运动，带动所述驱动摆臂进行摆动，从而带动所述防雨罩壳向内运动，对受电接口区域进行遮蔽，或带动所述防雨罩壳向外运动，露出受电接口区域。

5.根据权利要求3所述的电池箱配送车用充电机构，其特征在于，所述防雨罩壳的合拢部位设有密封条，进行密封。

6.根据权利要求3所述的电池箱配送车用充电机构，其特征在于，在起码其中一侧的防雨罩壳内，沿防雨罩壳顶部闭合方向设有风刀；

所述风刀与电池箱配送车的压缩气源相连接。

7.根据权利要求1所述的电池箱配送车用充电机构，其特征在于，所述受电箱的顶部四周设有2个以上的导向锁柱；

在所述充电吊具的下方，设有与所述导向锁柱相匹配的导向锁套组件；

每个导向锁套组件可独立受控与相对应的导向锁柱相匹配、锁紧。

8.根据权利要求7所述的电池箱配送车用充电机构，其特征在于，所述导向锁柱的下方为圆柱形的导向柱，其上部为导向锥；

在导向柱的上方设有椭圆头，其顶部形成导向弧面；

椭圆头与导向柱之间通过一连接柱相连；

所述椭圆头的竖直投影形状完全容纳在所述导向柱横截面形状内；

所述连接柱的竖直投影形状完全容纳在椭圆头的竖直投影形状内；

所述导向锁套组件包括导向锁套、旋转机构、安装板、旋转驱动马达；

所述导向锁套通过所述旋转机构安装在所述安装板的底部；

所述安装板上设有所述旋转驱动马达，所述旋转驱动马达的输出轴与所述旋转机构，或所述导向锁套相连接；所述旋转驱动马达驱动所述导向锁套相对于所述安装板进行旋转；

所述导向锁套的下方为圆柱形的导向筒，其横截面形状与所述导向柱相匹配；

所述导向筒的上部设有法兰，所述法兰安装在所述旋转机构上；

所述法兰的中间设有椭圆形的锁孔，其横截面形状与所述椭圆头相匹配；

所述导向锁套组件套设到所述导向锁柱上时，所述导向柱插入所述导向筒内；所述椭圆头穿过所述法兰中间的椭圆形的锁孔，所述椭圆头位于所述法兰的上方；所述连接柱在所述锁孔的高度位置；

所述导向筒受所述旋转驱动马达驱动旋转，所述法兰上的椭圆形锁孔绕所述连接柱旋转，卡住所述椭圆头。

9.根据权利要求1或7所述的电池箱配送车用充电机构，其特征在于，所述充电吊具的吊具框架内设有若干充电插头板升降驱动元件，所述充电插头板升降驱动元件的伸出驱动杆的底部与所述充电插头板相固定；

所述充电插头板升降驱动元件驱动所述充电插头板在所述吊具框架内升降运动；

所述充电插头板上设置的充电插头的底部在所述充电插头板升降驱动元件驱动下，超出所述吊具框架的底部，或完全位于所述吊具框架内。

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