CN217780473U - 电池起吊装置及设备 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种电池起吊装置及设备，基于本实施例的实施，本申请起吊电池时，磁性吸盘随起吊框架下降，磁性吸盘下降并接触电池顶面后，检测开关控制磁性吸盘接通磁力吸附电池，起吊装置升起带动电池一起提升。当下放电池时，起吊装置下降到指定位置，磁性吸盘磁力消除释放电池，起吊装置升起完成电池释放。起吊装置通过磁性吸盘进行储能电池的抓取。通过磁性吸盘抓取储能电池，起吊装置与储能电池无需复杂的机械抓取机构与复杂的控制机构。对现有各种厂家的电池均可以进行兼容性电池抓取，而无需进行复杂的设备改造，磁吸式的起吊装置结构简单，制造成本低、换电效率高。

Description

电池起吊装置及设备

技术领域

本申请涉及新能源电池换电技术领域，具体而言，涉及一种电池起吊装置及设备。

背景技术

近年来，新能源在载重卡车上应用越来越多。由于载重卡车负载大，电池能量消耗非常块，因此每天满负荷工作都需要充几次电。为了更好地满足载重卡车的使用，采用换电的方式是新能源载重卡车运营的最优形式。换电时可以采用电池移送设备将电池从车辆上取下，移送到充电装置内进行充电，电池移送设备再从充电装置上取下另一块满电电池，并将移送到载重卡车上。

现有技术中，换电站多采用悬吊式的方式进行移送，顶部起吊装置采用机械式的结构，起吊装置同时需要配置定位机构和抓取机构。

然而，由于换电车车辆停止的位置偏差很大，而储能电池与车辆之间又是固定连接的，这就会使得抓取装置与储能电池之间的定位误差很大，造成抓取机构定位和抓取困难。有时候，还需要司机不停的调整车辆状态来配合换电设备。

因此，这种换电设备起吊装置结构复杂，制造成本高、换电效率低下。

实用新型内容

本申请的主要目的在于提供一种电池起吊装置及设备，以解决目前的问题。

为了实现上述目的，本申请提供了如下技术：

本申请第一方面，提供一种电池起吊装置，包括：

升降装置，作为所述电池起吊装置的起吊驱动机构；

起吊装置，设于所述升降装置上，在所述升降装置的升降带动下，起吊所述电池；

检测装置，设于所述起吊装置上，用于检测所述起吊装置与所述电池之间的相对位置；

当所述检测装置接触到所述电池时，所述检测装置发出信号，同步控制所述升降装置停止升降以及控制所述起吊装置起吊所述电池。

作为本申请的一种可选实施方案，可选地，所述升降装置，包括：

升降框架，作为所述升降装置的载体机构；

升降驱动机，设于所述升降框架上，作为所述升降装置的驱动机构；

升降柱，一端配合连接在所述升降驱动机的输出端上、另一端连接在所述起吊装置上；

所述升降柱在所述升降驱动机的驱动下，带动所述起吊装置升降。

作为本申请的一种可选实施方案，可选地，所述起吊装置，包括：

起吊框架，连接在所述升降装置上；

磁性吸盘，设于所述起吊框架上；

当所述检测装置检测到所述磁性吸盘接触到所述电池时，所述起吊装置继续下降；当所述检测装置接触到所述电池时、发出信号，控制所述磁性吸盘接通磁力吸附住所述电池；

当所述起吊装置起吊所述电池并移动所述电池到达指定位置时，所述磁性吸盘断开磁力、释放所述电池。

作为本申请的一种可选实施方案，可选地，所述起吊装置，还包括：

连接柱，一端活动连接在所述起吊框架上、另一端与所述磁性吸盘固定连接；

弹性体，设于所述磁性吸盘与所述起吊框架之间，且配合在所述连接柱外；

当所述磁性吸盘接触到所述电池时，所述磁性吸盘在所述起吊装置带动下继续下降，下降过程中，通过所述弹性体缓冲所述磁性吸盘施加给所述电池的压力。

作为本申请的一种可选实施方案，可选地，还包括：

磁吸顶板，设于所述电池上；

当所述起吊装置起吊所述电池时，所述起吊装置抓住所述磁吸顶板进行起吊。

作为本申请的一种可选实施方案，可选地，所述检测装置，包括：

到位检测开关，设于所述起吊框架上；

当所述到位检测开关接触到所述电池时，所述到位检测开关发出信号，控制所述磁性吸盘接通磁力吸附住所述电池。

作为本申请的一种可选实施方案，可选地，所述检测装置，还包括：

安全检测开关，设于所述起吊框架上；

在所述起吊装置起吊所述电池进行上升时，所述安全检测开关检测所述电池与所述起吊装置之间的相对位置，当所述安全检测开关发现所述磁性吸盘失效未能吸取所述电池时，所述安全检测开关发出信号，提示安全信息。

本申请第二方面，提供一种电池起吊设备，包括：

第一方面所述的电池起吊装置。

作为本申请的一种可选实施方案，可选地，还包括：

装载设备，所述电池起吊装置安装在所述装载设备上，通过所述装载设备移动起吊。

与现有技术相比较，本申请能够带来如下技术效果：

基于本实施例的实施，本申请起吊电池时，磁性吸盘随起吊框架下降，磁性吸盘下降并接触电池顶面后，检测开关控制磁性吸盘接通磁力吸附电池，起吊装置升起带动电池一起提升。当下放电池时，起吊装置下降到指定位置，磁性吸盘磁力消除释放电池，起吊装置升起完成电池释放。起吊装置通过磁性吸盘进行储能电池的抓取。通过磁性吸盘抓取储能电池，起吊装置与储能电池无需复杂的机械抓取机构与复杂的控制机构。对现有各种厂家的电池均可以进行兼容性电池抓取，而无需进行复杂的设备改造，磁吸式的起吊装置结构简单，制造成本低、换电效率高。

附图说明

构成本申请的一部分的附图用来提供对本申请的进一步理解，使得本申请的其它特征、目的和优点变得更明显。本申请的示意性实施例附图及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。在附图中：

图1是本实用新型的三维立体结构示意图；

图2是本实用新型的正视结构示意图。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本申请方案，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本申请保护的范围。

需要说明的是，本申请的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本申请的实施例。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

在本申请中，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“中”、“竖直”、“水平”、“横向”、“纵向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系。这些术语主要是为了更好地描述本申请及其实施例，并非用于限定所指示的装置、元件或组成部分必须具有特定方位，或以特定方位进行构造和操作。

并且，上述部分术语除了可以用于表示方位或位置关系以外，还可能用于表示其他含义，例如术语“上”在某些情况下也可能用于表示某种依附关系或连接关系。对于本领域普通技术人员而言，可以根据具体情况理解这些术语在本申请中的具体含义。

另外，术语“多个”的含义应为两个以及两个以上。

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申请。

实施例1

如图1所示，本申请第一方面，提供一种电池起吊装置，包括：

升降装置，作为所述电池起吊装置的起吊驱动机构；升降装置可以安装在任何形式的装载设备上，装载设备比如吊机或者吊车或者其他载体上。比如采用吊车载动所述升降装置，可以实现移动式的换电，可以到达任何地方进行现场换电。装载设备具体根据换电环境的需求进行设计即可。

起吊装置，设于所述升降装置上，在所述升降装置的升降带动下，起吊所述电池1；起吊装置主要用于在升降装置的升降带动下，实现电池1的升降、移动和吊装。主要通过起吊装置的抓取机构对电池1进行抓取。抓取机构可以是任何形式可以抓取电池1的结构，比如机械手、电磁吸盘等。本实施例，下述将采用一种磁吸式的抓取机构---磁性吸盘3，进行电池1的抓取，通过电磁磁吸抓取的方式，可以避免机械定位所需要的矫正。磁性吸盘3只需要接触电池表面，即可进行磁吸抓取，提高换电效率。

检测装置，设于所述起吊装置上，用于检测所述起吊装置与所述电池1之间的相对位置；

当所述检测装置接触到所述电池1时，所述检测装置发出信号，同步控制所述升降装置停止升降以及控制所述起吊装置起吊所述电池1。

检测装置的作用在于当磁性吸盘下降并接触电池本体顶面磁吸顶板后，起吊框架继续下降至到位检测开关11检测到电池本体顶面，到位检测开关发出信号，升降装置停止升降，同步带动起吊装置停止下降动作，磁性吸盘接通磁力，吸附住储能电池磁吸顶板。

起吊电池时，磁性吸盘随起吊框架下降，磁性吸盘下降并接触电池顶面后，检测开关控制磁性吸盘接通磁力吸附电池，起吊装置升起带动电池一起提升。当下放电池时，起吊装置下降到指定位置，磁性吸盘磁力消除释放电池，起吊装置升起完成电池释放。

下面将提供一种上述各个装置的具体实施结构。如图1和图2所示：

作为本申请的一种可选实施方案，可选地，所述升降装置，包括：

升降框架8，作为所述升降装置的载体机构；

升降驱动机7，设于所述升降框架8上，作为所述升降装置的驱动机构；

升降柱9，一端配合连接在所述升降驱动机7的输出端上、另一端连接在所述起吊装置上；

所述升降柱9在所述升降驱动机7的驱动下，带动所述起吊装置升降。

升降框架8作为所述升降装置的载体机构，为焊接式框架结构，用来安装驱动单元以及承载起吊载荷。升降框架8可以采用升降设备的主体框架。升降驱动机7，固定安装在升降框架8上，其上配合连接有升降柱9，在升降驱动机7的驱动下，升降柱9可以进行升降动作，以此带动其下面连接的起吊装置。

本实施例，升降驱动机7驱动升降柱9进行升降的驱动方式，可以是螺杆螺母，也可以是其他如齿轮齿条、链轮链条，油缸的方式，本实施例不进行限定。如图1所示，本实施例在升降框架8上设有至少两个升降驱动机7以及升降柱9，用于稳定升降。优选在升降框架8的四角均设置一组升降驱动机7以及升降柱9。

本实施例，升降装置也可以直接采用升降设备的机构进行实现，以便于通过现有的升降装置直接实施本技术。

本实施例，采用电磁吸盘作为起吊装置抓取电池1的实施结构。

如图1所示，作为本申请的一种可选实施方案，可选地，所述起吊装置，包括：

起吊框架5，连接在所述升降装置上；

磁性吸盘3，设于所述起吊框架5上；

当所述检测装置检测到所述磁性吸盘3接触到所述电池1时，所述起吊装置继续下降；当所述检测装置接触到所述电池1时、发出信号，控制所述磁性吸盘3接通磁力吸附住所述电池1；

当所述起吊装置起吊所述电池1并移动所述电池1到达指定位置时，所述磁性吸盘3断开磁力、释放所述电池1。

本实施例，起吊框架为焊接式框架结构。磁性吸盘，设置在起吊框架底部，可以通过检测开关进行磁力通断控制。磁性吸盘可以是至少1个以上，用于电磁磁吸抓取电池1的顶部。

具体的，磁性吸盘3随起吊框架下降，磁性吸盘3下降并接触电池顶面后，检测开关控制磁性吸盘3接通磁力吸附电池1，起吊装置升起带动电池1一起提升。当下放电池时，起吊装置下降到指定位置，磁性吸盘3磁力消除释放电池1，起吊装置升起完成电池1释放。

磁性吸盘3的配套控制设施、控制原理以及与检测开关的控制电路，由用户根据实施环境进行配套安装，本实施例不再进行赘述。

本实施例，为了使得磁性吸盘3紧密吸附所述电池1，使得磁性吸盘3下降并接触电池顶面后，继续下降并达到检测装置接触电池1表面，达到紧密吸附的状态时，磁性吸盘3启动并吸附住所述电池1。在此过程中，磁性吸盘3会对所述电池1施加压力，为了避免电池1受损，本实施例设计了磁性吸盘3的缓冲连接机构。

如图2所示，作为本申请的一种可选实施方案，可选地，所述起吊装置，还包括：

连接柱6，一端活动连接在所述起吊框架5上、另一端与所述磁性吸盘3固定连接；

弹性体4，设于所述磁性吸盘3与所述起吊框架5之间，且配合在所述连接柱6外；

当所述磁性吸盘3接触到所述电池1时，所述磁性吸盘3在所述起吊装置带动下继续下降，下降过程中，通过所述弹性体4缓冲所述磁性吸盘3施加给所述电池1的压力。

本实施例，连接柱6，设在起吊框架四角位置，连接柱6可以相对起吊框架在一定范围内上下活动。比如连接柱6的顶部活动穿过所述起吊框架5上表面，连接柱6顶部设有如端帽的结构，可以避免连接柱6顶部从起吊框架5上表面脱出。

连接柱6底部固定连接在所述磁性吸盘3的上表面上，弹性体4设于所述磁性吸盘3与所述起吊框架5之间，且配合在所述连接柱6外，这样可以实现在起吊框架5下压时，通过弹性体4缓冲起吊框架5向磁性吸盘3施加的压力，避免磁性吸盘3对电池1施加过大的压力而损伤电池1。

弹性体4可以是弹簧，配套在连接柱6的外侧面上。

本实施例，起吊装置通过磁性吸盘进行储能电池的抓取。通过磁性吸盘抓取储能电池，起吊装置与储能电池无需复杂的机械抓取机构与复杂的控制机构。本申请对现有各种厂家的电池均可以进行兼容性电池抓取，而无需进行复杂的设备改造。其结构简单，制造成本低。通过磁吸式的电池抓取，不需要进行较多矫正的定位处理，操作简单，换电效率高。

除了上述应用结构，本实施例还提供了如下实施结构：

作为本申请的一种可选实施方案，可选地，还包括：

磁吸顶板2，设于所述电池1上；

当所述起吊装置起吊所述电池1时，所述起吊装置抓住所述磁吸顶板2进行起吊。

为了便于起吊装置起吊所述电池1，如图1所示，在所述电池1上表面上固定安装有一块磁吸顶板2。磁吸顶板2的数量根据磁性吸盘3的数量进行对应设置。当所述起吊装置起吊所述电池1时，所述起吊装置抓住所述磁吸顶板2进行起吊，可以避免直接抓取电池1、引起电池1伤害。

本实施例，检测装置采用了到位检测开关11和安全检测开关10，以此进行双保障吊装电池1。

作为本申请的一种可选实施方案，可选地，所述检测装置，包括：

到位检测开关11，设于所述起吊框架5上；

当所述到位检测开关11接触到所述电池1时，所述到位检测开关11发出信号，控制所述磁性吸盘3接通磁力吸附住所述电池1。

本实施例，到位检测开关11可以采用比如接触开关的检测开关，到位检测开关11固定安装在起吊框架5下表面上，在磁性吸盘3接触所述电池1时，所述起吊框架5继续下降，当其上的到位检测开关11接触到所述电池1时，此时所述到位检测开关11发出信号，控制升降装置停止升降，起吊装置同步停止下降动作，磁性吸盘3接通磁力，吸附住储能电池磁吸顶板2，开始起吊所述电池1。

作为本申请以外的一种到位检测开关，其中，到位检测开关可以是接触式检测开关，也可以是非接触式检测开关。本实施例，不进行到位检测开关的具体类型限制，只要可以用来实现上述到位检测的设备，皆可以用于本实施例。

作为本申请的一种可选实施方案，可选地，所述检测装置，还包括：

安全检测开关10，设于所述起吊框架5上；

在所述起吊装置起吊所述电池1进行上升时，所述安全检测开关10检测所述电池1与所述起吊装置之间的相对位置，当所述安全检测开关10发现所述磁性吸盘3失效未能吸取所述电池1时，所述安全检测开关10发出信号，提示安全信息。

本实施例，安全检测开关10用于判断起吊装置的磁性吸盘3是否持续抓住电池1。安全检测开关10可以采用接近型检测传感器或接触型传感器等，用于检测储能电池1与起吊装置之间的相对位置。本实施例，对安全检测开关10的类型不做限制，只要可以用于检测储能电池1与起吊装置之间的相对位置即可。

升降装置驱动升降柱上升，升降柱带动起吊装置并通过磁性吸盘带动储能电池上升，上升过程中，安全检测开关10检测储能电池与起吊装置相对位置，当磁性吸盘3失效未能吸取电池时，安全检测开关发出信号，提示安全信息。当电池提升完成后需下放电池时，起吊装置下降到指定位置，磁性吸盘磁力消除、释放电池，起吊装置升起完成电池释放。

上述各个零部件之间的固定连接、安装方式，本实施例不进行限定，只要能够进行固定连接、安装，皆可用于本实施例的使用。

上述检测装置的信号控制、提示，可以将检测信号发送至控制室进行控制，具体根据用户对本装置的实施条件进行确定。上述各个检测开关的型号以及数量等，本实施例不作限制。

实施例2

基于上述实施例1的应用装置和实施原理，本申请第二方面，提供一种电池起吊设备，包括：

第一方面所述的电池起吊装置。

作为本申请的一种可选实施方案，可选地，还包括：

装载设备，所述电池起吊装置安装在所述装载设备上，通过所述装载设备移动起吊。

装载设备可以是任何形式的载体设备比如吊机、具备吊装结构的工程车辆或者龙门吊等，只要可以将第一方面所述的电池起吊装置装载其上，皆可用于电池1的起吊、安装。本实施例不限制其具体载体类型和实施环境。

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

Claims (9)

1.一种电池起吊装置，其特征在于，包括：

升降装置，作为所述电池起吊装置的起吊驱动机构；

起吊装置，设于所述升降装置上，在所述升降装置的升降带动下，起吊所述电池；

检测装置，设于所述起吊装置上，用于检测所述起吊装置与所述电池之间的相对位置；

当所述检测装置接触到所述电池时，所述检测装置发出信号，同步控制所述升降装置停止升降以及控制所述起吊装置起吊所述电池。

2.如权利要求1所述的电池起吊装置，其特征在于，所述升降装置，包括：

升降框架，作为所述升降装置的载体机构；

升降驱动机，设于所述升降框架上，作为所述升降装置的驱动机构；

升降柱，一端配合连接在所述升降驱动机的输出端上、另一端连接在所述起吊装置上；

所述升降柱在所述升降驱动机的驱动下，带动所述起吊装置升降。

3.如权利要求1所述的电池起吊装置，其特征在于，所述起吊装置，包括：

起吊框架，连接在所述升降装置上；

磁性吸盘，设于所述起吊框架上；

当所述检测装置检测到所述磁性吸盘接触到所述电池时，所述起吊装置继续下降；当所述检测装置接触到所述电池时、发出信号，控制所述磁性吸盘接通磁力吸附住所述电池；

当所述起吊装置起吊所述电池并移动所述电池到达指定位置时，所述磁性吸盘断开磁力、释放所述电池。

4.如权利要求3所述的电池起吊装置，其特征在于，所述起吊装置，还包括：

连接柱，一端活动连接在所述起吊框架上、另一端与所述磁性吸盘固定连接；

弹性体，设于所述磁性吸盘与所述起吊框架之间，且配合在所述连接柱外；

当所述磁性吸盘接触到所述电池时，所述磁性吸盘在所述起吊装置带动下继续下降，下降过程中，通过所述弹性体缓冲所述磁性吸盘施加给所述电池的压力。

5.如权利要求1所述的电池起吊装置，其特征在于，还包括：

磁吸顶板，设于所述电池上；

当所述起吊装置起吊所述电池时，所述起吊装置抓住所述磁吸顶板进行起吊。

6.如权利要求3所述的电池起吊装置，其特征在于，所述检测装置，包括：

到位检测开关，设于所述起吊框架上；

当所述到位检测开关接触到所述电池时，所述到位检测开关发出信号，控制所述磁性吸盘接通磁力吸附住所述电池。

7.如权利要求6所述的电池起吊装置，其特征在于，所述检测装置，还包括：

安全检测开关，设于所述起吊框架上；

在所述起吊装置起吊所述电池进行上升时，所述安全检测开关检测所述电池与所述起吊装置之间的相对位置，当所述安全检测开关发现所述磁性吸盘失效未能吸取所述电池时，所述安全检测开关发出信号，提示安全信息。

8.一种电池起吊设备，其特征在于，包括：

权利要求1-7中任一项所述的电池起吊装置。

9.如权利要求8所述的电池起吊设备，其特征在于，还包括：

装载设备，所述电池起吊装置安装在所述装载设备上，通过所述装载设备移动起吊。

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