CN218112405U - 一种换电系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种换电系统，包括：换电站、电动船舶、伸缩桥和若干换电机器人。换电站设置于码头，所述换电站装载有电池箱。电动船舶上安装有电池箱。伸缩桥设置于码头，所述伸缩桥具有伸长状态和回缩状态，在所述伸长状态下，所述伸缩桥连接所述电动船舶和码头。换电机器人在换电站和电动船舶之间行走，各所述换电机器人协同工作将电动船舶上亏电的电池箱转运至换电站，将换电站上的满电的电池箱转运至电动船舶。本申请的换电系统利用电动船舶换电代替充电，使得电动船舶的运输能力大幅度提高，人工成本显著下降。本申请的换电系统通过设置伸缩桥提供了换电机器人由换电站行进至电动船舶的换电路径，方便换电机器人执行换电任务。

Description

一种换电系统

技术领域

本实用新型属于新能源技术领域，尤其涉及一种换电系统。

背景技术

现有电动船舶主要以充电为主，充电时间长，且在电量耗尽后，需要在码头进行长时间的充电，无法提高货物运输效率，且增加人工成本。

有鉴于此，特提出本实用新型。

实用新型内容

本实用新型提供一种换电系统。

本申请提供如下技术方案：

一种换电系统，包括：

换电站，所述换电站设置于码头，所述换电站装载有电池箱；

电动船舶，所述电动船舶上安装有电池箱；

伸缩桥，所述伸缩桥设置于码头，所述伸缩桥具有伸长状态和回缩状态，在所述伸长状态下，所述伸缩桥连接所述电动船舶和码头；

若干换电机器人，所述换电机器人在换电站和电动船舶之间行走，各所述换电机器人协同工作将电动船舶上亏电的电池箱转运至换电站，将换电站上的满电的电池箱转运至电动船舶。

可选的，所述伸缩桥包括固定段和活动段，所述固定段固定于码头，所述活动段可滑动地连接于所述固定段；

在所述伸长状态下，所述活动段沿所述固定段滑动伸出以延伸至所述电动船舶。

可选的，所述伸缩桥还包括伸缩驱动部件，所述伸缩驱动部件的伸缩端连接于所述活动段；

所述伸缩驱动部件伸缩运动，驱动所述活动段沿所述固定段伸缩运动。

可选的，所述固定段具有空腔，所述活动段可滑动地设置于所述空腔内，所述活动段上设置有铰接座；

所述伸缩驱动部件设置于所述空腔内，所述伸缩驱动部件的伸缩端连接于所述铰接座，所述伸缩驱动部件伸缩运动驱动所述活动段伸出或缩回所述空腔。

可选的，所述伸缩桥还包括斜撑架，所述固定段一端预埋于码头的混凝土结构内，所述固定段另一端伸出码头，所述斜撑架一端连接于所述固定段伸出所述码头的一端，所述斜撑架的另一端连接于所述码头上的混凝土结构上。

可选的，换电系统还包括导向部，所述导向部包括第一导向部、第二导向部和第三导向部，所述第一导向部设置于码头，所述第二导向部设置于所述伸缩桥，所述第三导向部设置于所述电动船舶；

在所述伸长状态下，所述第二导向部能连接所述第一导向部和所述第三导向部；

所述换电机器人能沿所述导向部的延伸方向移动。

可选的，所述第二导向部包括固定导向部和活动导向部；

所述伸缩桥包括固定段和活动段；

所述固定导向部设置于所述固定段，所述活动导向部设置于所述活动段；

所述固定导向部连接所述第一导向部；

在所述伸长状态下，所述活动导向部连通所述固定导向部和所述第三导向部。

可选的，所述电动船舶上设置电池底托，所述电池底托上设置电连接器；

在所述电池箱装入所述电池底托的状态下，所述电池箱电连接于所述电连接器。

可选的，所述电池箱包括集装箱外壳和多组电芯，各组所述电芯设置于所述集装箱外壳内。

可选的，所述换电机器人包括移动式正面吊。

通过采用上述技术方案，使得本申请具有如下有益效果：

本申请的换电系统利用电动船舶换电代替充电，使得电动船舶的运输能力大幅度提高，人工成本显著下降。本申请的换电系统通过设置伸缩桥提供了换电机器人由换电站行进至电动船舶的换电路径，方便换电机器人执行换电任务。

下面结合附图对本实用新型的具体实施方式作进一步详细的描述。

附图说明

附图作为本申请的一部分，用来提供对本实用新型的进一步的理解，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，但不构成对本实用新型的不当限定。显然，下面描述中的附图仅仅是一些实施例，对于本领域普通技术人员来说，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附图。在附图中：

图1示出本申请实施例提供的换电系统的俯视示意图；

图2示出本申请实施例提供的换电系统的剖视图；

图3示出本申请实施例提供的换电系统的局部示意图。

图中：1、换电站；2、码头；3、电池箱；4、电动船舶；5、伸缩桥；51、固定段；511、尼龙衬套；52、活动段；53、伸缩驱动部件；54、斜撑架；6、换电机器人；7、第一导向部； 8、第二导向部；81、固定导向部；82、活动导向部；9、第三导向部。

需要说明的是，这些附图和文字描述并不旨在以任何方式限制本实用新型的构思范围，而是通过参考特定实施例为本领域技术人员说明本实用新型的概念。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，以下实施例用于说明本实用新型，但不用来限制本实用新型的范围。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“内”、“外”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，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或组件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

参见图1至图3所示,本申请实施例提供一种换电系统，包括：换电站1、电动船舶4、伸缩桥5和若干换电机器人6。换电站1设置于码头2，所述换电站1装载有电池箱3。电动船舶4上安装有电池箱3。伸缩桥5设置于码头2，所述伸缩桥5具有伸长状态和回缩状态，在所述伸长状态下，所述伸缩桥5连接所述电动船舶4和码头2。换电机器人6在换电站1 和电动船舶4之间行走，各所述换电机器人6协同工作将电动船舶4上亏电的电池箱3转运至换电站1，将换电站1上的满电的电池箱3转运至电动船舶4。本申请的换电系统通过设置伸缩桥5提供了换电机器人6由换电站1行进至电动船舶4的换电路径，方便换电机器人6 执行换电任务。本申请采用换电的方式对电动船舶4进行电能补充。在各个码头2设置换电站1，为来往电动船舶4进行换电服务，以保证电动船舶4在进行短暂换电后快速投入运输作业。

多个码头2上均设置换电站1，各个换电站1可以通过互联网实现换电站1和电动船舶4 互联，换电站1与换电站1互联。

在一种可能的实施方案中，所述伸缩桥5包括固定段51和活动段52，所述固定段51固定于码头2，所述活动段52可滑动地连接于所述固定段。参见图2所示，在所述伸长状态下，所述活动段52沿所述固定段51滑动伸出以延伸至所述电动船舶4。该实施方案中，伸缩桥5 固定段51和码头2固定形成一体，对活动段52起到支撑的作用，活动段52能沿着固定段延伸出码头2方便连通水上的电动船舶4，形成了由换电站1至电动船舶4的甲板上的换电路径。

在一种可能的实施方案中，所述伸缩桥5还包括伸缩驱动部件53，所述伸缩驱动部件53 的伸缩端连接于所述活动段52。所述伸缩驱动部件53伸缩运动，驱动所述活动段52沿所述固定段51伸缩运动。

该实施方案中，伸缩驱动部件53可以采用伸缩油缸，伸缩驱动部件53提供活动段52伸缩动力。通过控制油缸伸缩运动即可控制伸缩桥5的状态，结构简单，设备执行伸缩动作可靠。

在一种可能的实施方案中，参见图2所示，所述固定段51具有空腔，所述活动段可滑动地设置于所述空腔内，所述活动段上设置有铰接座。所述伸缩驱动部件53设置于所述空腔内，所述伸缩驱动部件53的伸缩端连接于所述铰接座，所述伸缩驱动部件53伸缩运动驱动所述活动段52伸出或缩回所述空腔。空腔内壁上可以设置尼龙衬套511，减小活动段52和空腔内壁之间的摩擦阻力。

该实施方案中，伸缩桥5具有伸长状态和回缩状态，在伸长状态下，活动段52伸出空腔，在回缩状态下，伸缩桥5回缩入空腔内，不对水面一侧产生干涉。伸缩驱动部件53可以设置于空腔内，且伸缩驱动部件53的固定端可以连接于固定段51上或码头2上，伸缩驱动部件 53另一端则连接活动段52驱动所述活动段52伸缩运动。将伸缩驱动部件53设置于空腔内，不占用外部空间，使得伸缩桥5整体外观结构平整。

在一种可能的实施方案中，所述伸缩桥5还包括斜撑架54，所述固定段51一端预埋于码头2的混凝土结构内，所述固定段51另一端伸出码头2，所述斜撑架54一端连接于所述固定段51伸出所述码头2的一端，所述斜撑架54的另一端连接于所述码头2上的混凝土结构上。

该实施方案中，所述固定段51另一端伸出码头2，并延长一定长度，利于缩短和电动船舶4之间的距离。斜撑架54和固定段51之间形成三角形稳定结构，提高了固定段51的结构稳定性。

在一种可能的实施方案中，参见图1所示，换电系统还包括导向部，所述导向部包括第一导向部7、第二导向部8和第三导向部9，所述第一导向部7设置于码头2，所述第二导向部8设置于所述伸缩桥5，所述第三导向部9设置于所述电动船舶4。在所述伸长状态下，所述第二导向部8能连接所述第一导向部7和所述第三导向部9。所述换电机器人6能沿所述导向部的延伸方向移动。

该实施方案中，导向部的设计使得换电机器人6能沿所述导向部的延伸方向移动，以方便行进至换电站1或电动船舶4上。换电机器人6上设置电磁或光学等自动导航装置，能够沿导向部的路径行驶，例如，导向部可以选用成熟的现有技术电磁轨道来设立其行进路径，电磁轨道粘贴于码头2、伸缩桥5和电动船舶4上。导向部也可以为一层有颜色的涂层，换电机器人6上设置有视觉传感器，换电机器人6可以沿着导向部的轨迹进行精确运动。

第一导向部7由换电站1延伸至码头2上的伸缩桥5，第二导向部8则沿伸缩桥5延伸，第三导向部9由电动船舶4的边沿延伸至电动船舶4的电池箱3安装位置上。

参见图1和图3所示，在一种可能的实施方案中，所述第二导向部8包括固定导向部81 和活动导向部82。所述伸缩桥5包括固定段51和活动段52。所述固定导向部81设置于所述固定段51，所述活动导向部82设置于所述活动段52。所述固定导向部81连接所述第一导向部7。在所述伸长状态下，所述活动导向部82连通所述固定导向部81和所述第三导向部9。所述活动导向部82和所述固定导向部81的轨迹平滑过渡。

在一种可能的实施方案中，所述电动船舶4上设置电池底托，所述电池底托上设置电连接器。在所述电池箱3装入所述电池底托的状态下，所述电池箱3电连接于所述电连接器，电连接器可以连接于电动船舶4的动力系统，为电动船舶4提供行进动力。

可以在船舶的甲板设置电池底托，电池底托上有导向柱和锁止机构，导向柱用于在换电机器人6下放电池箱3时起到导向定位的作用，锁止机构则能锁定释放电池箱3，防止电池箱3晃动移位。

所述电池箱3包括集装箱外壳和多组电芯，各组所述电芯设置于所述集装箱外壳内。换电机器人6包括移动式正面吊，方便抓取转运具有集装箱外壳的电池箱3。换电机器人6可以包括AGV移动车，正面吊结构安装于AGV移动车上，AGV移动车采用移动式正面吊的布置方式，车上设置视觉传感器，可以沿着导向部的轨迹进行精确运动。正面吊结构包括抓手，能够抓取船舶上的亏电电池箱3，并把亏电电池箱3运载到换电站1的电池仓上，然后抓取一块满电电池箱3，并将该满电电池箱3安装到亏电船舶的电池底座上。该AGV移动车可以螃行，主动调整换电姿态，同时抓手可以设置浮动机构，在抓取电池箱3时可以起到缓冲的作用。

多辆换电机器人6对船舶进行换电，其中一部分换电机器人6负责抓取船舶上的亏电电池并运回换电站1的电池仓上；一部分换电机器人6负责将换电站1的满电电池移载到亏电船舶上。通过这种方式，减小换电时间。

在一种可能的实施方案中，换电站1里放置充电仓和多个电池箱3，电池仓给亏电的电池箱3充电，同时还用于放置满电电池箱3。集装箱上可以设置吊耳、导向孔、电连接器、Tbox等结构。

以上所述仅是本实用新型的较佳实施例而已，并非对本实用新型作任何形式上的限制，虽然本实用新型已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本实用新型，任何熟悉本专利的技术人员在不脱离本实用新型技术方案范围内，当可利用上述提示的技术内容做出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本实用新型技术方案的内容，依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本实用新型方案的范围内。

Claims (10)

1.一种换电系统，其特征在于，包括：

换电站，所述换电站设置于码头，所述换电站装载有电池箱；

电动船舶，所述电动船舶上安装有电池箱；

伸缩桥，所述伸缩桥设置于码头，所述伸缩桥具有伸长状态和回缩状态，在所述伸长状态下，所述伸缩桥连接所述电动船舶和码头；

若干换电机器人，所述换电机器人在换电站和电动船舶之间行走，各所述换电机器人协同工作将电动船舶上亏电的电池箱转运至换电站，将换电站上的满电的电池箱转运至电动船舶。

2.根据权利要求1所述的换电系统，其特征在于，所述伸缩桥包括固定段和活动段，所述固定段固定于码头，所述活动段可滑动地连接于所述固定段；

在所述伸长状态下，所述活动段沿所述固定段滑动伸出以延伸至所述电动船舶。

3.根据权利要求2所述的换电系统，其特征在于，所述伸缩桥还包括伸缩驱动部件，所述伸缩驱动部件的伸缩端连接于所述活动段；

所述伸缩驱动部件伸缩运动，驱动所述活动段沿所述固定段伸缩运动。

4.根据权利要求3所述的换电系统，其特征在于，所述固定段具有空腔，所述活动段可滑动地设置于所述空腔内，所述活动段上设置有铰接座；

所述伸缩驱动部件设置于所述空腔内，所述伸缩驱动部件的伸缩端连接于所述铰接座，所述伸缩驱动部件伸缩运动驱动所述活动段伸出或缩回所述空腔。

5.根据权利要求2所述的换电系统，其特征在于，所述伸缩桥还包括斜撑架，所述固定段一端预埋于码头的混凝土结构内，所述固定段另一端伸出码头，所述斜撑架一端连接于所述固定段伸出所述码头的一端，所述斜撑架的另一端连接于所述码头上的混凝土结构上。

6.根据权利要求1所述的换电系统，其特征在于，还包括导向部，所述导向部包括第一导向部、第二导向部和第三导向部，所述第一导向部设置于码头，所述第二导向部设置于所述伸缩桥，所述第三导向部设置于所述电动船舶；

在所述伸长状态下，所述第二导向部能连接所述第一导向部和所述第三导向部；

所述换电机器人能沿所述导向部的延伸方向移动。

7.根据权利要求6所述的换电系统，其特征在于，所述第二导向部包括固定导向部和活动导向部；

所述伸缩桥包括固定段和活动段；

所述固定导向部设置于所述固定段，所述活动导向部设置于所述活动段；

所述固定导向部连接所述第一导向部；

在所述伸长状态下，所述活动导向部连通所述固定导向部和所述第三导向部。

8.根据权利要求1所述的换电系统，其特征在于，所述电动船舶上设置电池底托，所述电池底托上设置电连接器；

在所述电池箱装入所述电池底托的状态下，所述电池箱电连接于所述电连接器。

9.根据权利要求1所述的换电系统，其特征在于，所述电池箱包括集装箱外壳和多组电芯，各组所述电芯设置于所述集装箱外壳内。

10.根据权利要求1所述的换电系统，其特征在于，所述换电机器人包括移动式正面吊。

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