CN218661396U - 一种电动汽车小型自动充换电站 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种电动汽车小型自动充换电站，包括用于容纳换电设备、充电仓和码垛机的集装箱体，靠近换电设备一侧的充电仓包括从上到下并列设置的电池包放置架和两排电池包缓存架，电池包缓存架与码垛机相邻的两侧设置有用于存放缓存电池包的支撑机构，该支撑机构包括固定安装在电池包缓存架上的驱动伸缩杆、两块驱动滑块以及分别与驱动滑块固定连接的支撑块，支撑块上固定安装有旋转齿轮，靠近驱动伸缩杆一侧的驱动滑块固定在驱动伸缩杆上，支撑块上的旋转齿轮上啮合有与两块驱动滑块均固定连接的直齿条；解决目前小型或微型充换电站内部充电架安装不合理，导致充换电站体积大，增加充换电站的投放难度以及增加充换电站运营成本的问题。

Description

一种电动汽车小型自动充换电站

技术领域

本实用新型属于电池换电站技术领域，涉及一种电动汽车小型自动充换电站。

背景技术

随着新能源汽车的普及，如何有效地为能量不足的汽车提供快速有效的能量补给一直是业内急需解决的问题。以电动汽车为例，在诸多的补能方式中，电池更换方式是一种极速、方便、安全的方案，这种方案一般需要在充换电站中完成。而对于充换电站的建设来说，由于大型充换电站的解决方案受选址及空间等诸多因素影响，在实施上的局限性很大，为此小型或微型充换电站的解决方案越来越成为厂家的普遍选择。

在现有技术中，小型或微型充换电站通常包括充换电仓，充换电仓内设置有充电架，充电架包括架体和多个沿架体的高度方向间隔设置于架体上的承载组件，每个承载组件均能承载一动力电池，且承载组件上还设置有用于为对应的动力电池充电的充电模块。码垛机根据需求将亏电电池放置在充电架上再将满电电池取下通过RGV小车运输至电动汽车车身底部就行装配，现有的充换电仓仅仅在码垛机的一侧设置充电架，电池的存储量小。为了增加电池的储存量，每个充换电仓内通常需要间隔设置有多个充电架，但是这种设置方式会导致充电仓内空间拥挤，并导致整个充换电站的体积增大，制造成本较高，投放困难。

因此，亟需提出一种电动汽车小型自动充换电站，以解决上述技术问题。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型为了解决目前小型或微型充换电站内部充电架安装不合理，导致充换电站体积大，增加充换电站的投放难度以及增加充换电站运营成本的问题，提供一种电动汽车小型自动充换电站，实现充换电站的小型化，降低制造成本。

为达到上述目的，本实用新型提供如下技术方案：

一种电动汽车小型自动充换电站，包括用于容纳换电设备、充电仓和码垛机的集装箱体，码垛机用于实现电池包在换电设备和充电仓之间的转运，靠近换电设备一侧的充电仓包括从上到下并列设置的电池包放置架和两排电池包缓存架，电池包缓存架靠近码垛机的一侧呈开口状，电池包缓存架与码垛机相邻的两侧设置有用于存放缓存电池包的支撑机构，该支撑机构包括固定安装在电池包缓存架上的驱动伸缩杆、两块驱动滑块以及分别与驱动滑块固定连接的支撑块，支撑块上固定安装有旋转齿轮，靠近驱动伸缩杆一侧的驱动滑块固定在驱动伸缩杆上，支撑块上的旋转齿轮上啮合有与两块驱动滑块均固定连接的直齿条。

本基础方案的有益效果在于：充电仓中位于上层的电池包缓存架上驱动伸缩杆驱动与其相连的驱动滑块，进而带动与两块驱动滑块均固定连接的直齿条横向移动，与直齿条啮合的旋转齿轮带动支撑块在水平方向90°摆动，将RGV小车型锁止结构上亏电的电池包卡止进行缓存。

进一步，换电设备用于待充电电动汽车底部电池包的拆装，换电设备包括便于停放电动汽车的停车平台、用于拆卸电池包的RGV小车型锁止结构和用于电动汽车上下移动的升降机构。有益效果：停车平台能够带动电动汽车沿竖直方向移动，锁止结构能够将电动汽车上亏电的电池包拆卸下来，码垛机将亏电的电池包运输至充电仓进行充电，充电仓中满电的电池包再通过码垛机运输至锁止结构上，锁止结构将该电池包安装在电动汽车上。

进一步，电池包放置架靠近码垛机的一侧呈开口状，其余三侧设置有电池包卡接块，电池包卡接块上固定安装有垫块。有益效果：电池包卡接块用于卡接存放电池包。

进一步，码垛机包括举升机架和设置在举升机架上的升降机构，升降机构上设置有由升降机构带动的抬升框架，抬升框架中设置有伸缩式输送机构，输送机构输送电池包的方向与升降机构的移动方向垂直。有益效果：升降机构能够带动抬升框架上下移动，将抬升框架中的输送机构抬升至指定高度，输送机构能够沿着抬升框架横向移动，将电池包运输至码垛机两侧充电仓上的电池包放置架上。

进一步，输送机构包括固定在抬升框架中的两条平行移动地轨、在移动地轨上滑动的移动平台以及驱动移动平台的驱动源。有益效果：驱动源带动移动平台沿着移动地轨的延伸方向移动。

进一步，码垛机两侧均设置有充电仓，远离换电设备一侧的充电仓包括从上到下并列设置的电池包放置架和消防水箱，电池包放置架靠近码垛机的一侧呈开口状，其余三侧设置有电池包卡接块，电池包卡接块上固定安装有垫块。有益效果：消防水箱用于容置损坏需要报废的电池包，消防水箱中放置冷却水，防止破损电池包温度过高或者着火。

进一步，消防水箱中活动插接有消防中转架，消防水箱上部一侧开设与消防中转架相适配的插口，与插口相对应的消防水箱一侧设置有外联水泵的水阀，消防中转架底部设置输送辊，靠近插口的输送辊高度高于靠近水阀输送辊的高度。有益效果：利用倾斜状的插口及靠近插口的输送辊高度较高，利用高度差，便于电池包沿着输送辊滑动至插口最里面。

进一步，消防水箱沿长度方向固定安装安装槽和解锁驱动，解锁驱动的驱动端相间固定安装连接件，消防中转架沿长度方向固定安装与安装槽相适配的插块以及与连接件相适配的L型卡接块。有益效果：消防中转架通过插块与安装槽的适配插接在一起，同时解锁驱动驱动连接件移动卡接在消防中转架的L型卡接块内，实现消防中转架与消防水箱的固定，当需要对破损的电池包集中处理时，通过解锁驱动解锁连接件与L型卡接块，实现可以实现消防中转架与消防水箱的拆卸。

进一步，消防中转架的四角处安装吊钩。有益效果：吊钩有助于将电池包所在的消防中转架吊起移动至集中处理地点或者转运车，方便移动，提高工作效率且可以回收利用。

进一步，集装箱体的外侧还设置闸机组件。有益效果：闸机组件能够识别车辆并获取车辆的电池包型号，通过云平台调取该车辆的电池包信息，判断充电仓内储存有与车辆的电池包型号是否匹配。

本实用新型的有益效果在于：

1、本实用新型所公开的电动汽车小型自动充换电站，充电仓中位于上层的电池包缓存架上驱动伸缩杆能够驱动与其相连的驱动滑块，进而带动与两块驱动滑块均固定连接的直齿条横向移动，与直齿条啮合的旋转齿轮带动支撑块在水平方向90°摆动，将RGV小车型锁止结构上亏电的电池包卡止进行缓存。与此同时，码垛机将预先防止在其移动平台上的满电电池包放置在移动平台上，在驱动源的驱动下，移动平台沿着移动地轨将满电电池包沿着下层电池包缓存架输送至RGV小车型锁止结构上，锁止结构将该电池包安装在电动汽车上，电池包安装完成后，停车平台带动电动汽车下降，电动汽车驶离该充换电站，通过电池包缓存架的设计使得整个电池包的更换速度比较快，节约。

2、本实用新型所公开的电动汽车小型自动充换电站，在码垛机的两侧均设置充电仓，码垛机输送机构中移动平台在驱动源下能够沿着移动地轨横向移动，码垛机上升降机构便于将移动平台上电池包上下移动，升降机构和输送机构的配合能够将电池输送至码垛机两侧充电仓上的电池包放置架上，提高了电池包的存储量，合理利用充换电站内部空间，解决目前小型或微型充换电站内部充电架安装不合理，导致充换电站体积大，增加充换电站的投放难度以及增加充换电站运营成本的问题。

本实用新型的其他优点、目标和特征在某种程度上将在随后的说明书中进行阐述，并且在某种程度上，基于对下文的考察研究对本领域技术人员而言将是显而易见的，或者可以从本实用新型的实践中得到教导。本实用新型的目标和其他优点可以通过下面的说明书来实现和获得。

附图说明

为了使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本实用新型作优选的详细描述，其中：

图1为本实用新型电动汽车小型自动充换电站的结构示意图；

图2为本实用新型图1中第一充电仓的结构示意图；

图3为本实用新型图2中A处局部放大图；

图4为本实用新型图1中码垛机的结构示意图；

图5为本实用新型图1中第二充电仓的结构示意图。

附图标记：集装箱体1、停车平台2、锁止结构3、第一充电仓4、电池包放置架5、电池包缓存架6、驱动伸缩杆61、驱动滑块62、直齿条63、旋转齿轮64、支撑块65、码垛机7、举升机架71、升降机构72、抬升框架73、移动地轨74、移动平台75、第二充电仓8、消防水箱81、消防中转架82、解锁驱动83、电池包9。

具体实施方式

以下通过特定的具体实例说明本实用新型的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本实用新型的其他优点与功效。本实用新型还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本实用新型的精神下进行各种修饰或改变。需要说明的是，以下实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本实用新型的基本构想，在不冲突的情况下，以下实施例及实施例中的特征可以相互组合。

其中，附图仅用于示例性说明，表示的仅是示意图，而非实物图，不能理解为对本实用新型的限制；为了更好地说明本实用新型的实施例，附图某些部件会有省略、放大或缩小，并不代表实际产品的尺寸；对本领域技术人员来说，附图中某些公知结构及其说明可能省略是可以理解的。

本实用新型实施例的附图中相同或相似的标号对应相同或相似的部件；在本实用新型的描述中，需要理解的是，若有术语“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”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元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此附图中描述位置关系的用语仅用于示例性说明，不能理解为对本实用新型的限制，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。

如图1所示的一种电动汽车小型自动充换电站，包括用于容纳换电设备、充电仓和码垛机7的集装箱体1，集装箱体1为一体式箱体，也可以根据需要为分体式结构，换电设备位于集装箱体1一侧，充电仓和码垛机7位于集装箱体1另一侧。

集装箱体1一侧的换电设备用于待充电电动汽车底部电池包9的拆装，换电设备包括便于停放电动汽车的停车平台2、用于拆卸电池包9的RGV小车型锁止结构3和用于电动汽车上下移动的升降机构72。停车平台2能够带动电动汽车沿竖直方向移动，锁止结构3能够将电动汽车上亏电的电池包9拆卸下来，码垛机7将亏电的电池包9运输至充电仓进行充电，充电仓中满电的电池包9再通过码垛机7运输至锁止结构3上，锁止结构3将该电池包9安装在电动汽车上，电池包9安装完成后，停车平台2带动电动汽车下降，电动汽车驶离该充换电站。

集装箱体1一侧的换电设备上安装将电动汽车沿竖直方向朝上或者朝下移动的升降机构72，升降机构72包括提升组件和放置台，提升组件为两组链轮链条结构，放置台的两端分别与链轮链条结构相连，两组链轮链条结构同时带动放置台上电动汽车沿竖直方向朝上或者朝下移动。提升组件也可以是两组皮带传送结构、卷筒提升机或者其他提升结构。

集装箱体1另一侧的码垛机7两侧均设置有充电仓，靠近换电设备一侧的充电仓为如图2～3所示第一充电仓4，远离换电设备一侧的充电仓为如图5所示第二充电仓8，第一充电仓4包括从上到下并列设置的五排电池包放置架5和两排电池包缓存架6，电池包放置架5靠近码垛机7的一侧呈开口状，其余三侧设置有电池包卡接块，电池包卡接块上固定安装有垫块。电池包缓存架6靠近码垛机7的一侧也呈开口状，电池包缓存架6与码垛机7相邻的两侧设置有用于存放缓存电池包9的支撑机构，该支撑机构包括固定安装在电池包缓存架6上的驱动伸缩杆61、两块驱动滑块62以及分别与驱动滑块62固定连接的支撑块65，支撑块65上固定安装有旋转齿轮64，靠近驱动伸缩杆61一侧的驱动滑块62固定在驱动伸缩杆61上，支撑块65上的旋转齿轮64上啮合有与两块驱动滑块62均固定连接的直齿条63。

如图4所示的码垛机7用于实现电池包9在换电设备和充电仓之间的转运，包括举升机架71和设置在举升机架71上的升降机构72，升降机构72上设置有由升降机构72带动的抬升框架73，抬升框架73中设置有伸缩式输送机构，升降机构72能够带动抬升框架73上下移动，将抬升框架73中的输送机构抬升至指定高度，输送机构能够沿着抬升框架73横向移动，将电池包9运输至码垛机7两侧第一充电仓4或者第二充电仓8上的电池包放置架5上，输送机构输送电池包9的方向与升降机构72的移动方向垂直。输送机构包括固定在抬升框架73中的两条平行移动地轨74、在移动地轨74上滑动的移动平台75以及驱动移动平台75的驱动源，驱动源带动移动平台75沿着移动地轨74的延伸方向移动。

第二充电仓8包括从上到下并列设置的五排电池包放置架5、消防中转架82和消防水箱81，电池包放置架5靠近码垛机7的一侧呈开口状，其余三侧设置有电池包卡接块，电池包卡接块上固定安装有垫块。消防水箱81用于容置损坏需要报废的电池包9，消防水箱81中放置冷却水，防止破损电池包9温度过高或者着火。消防水箱81中活动插接有消防中转架82，消防水箱81上部一侧开设与消防中转架82相适配的插口，与插口相对应的消防水箱81一侧设置有外联水泵的水阀，消防中转架82底部设置输送辊，靠近插口的输送辊高度高于靠近水阀输送辊的高度，且靠近插口输送辊表面高度低于插口内侧的高度，利用倾斜状的插口及靠近插口的输送辊高度较高，利用高度差，便于电池包9沿着输送辊滑动至插口最里面。消防水箱81沿长度方向固定安装安装槽和解锁驱动83，解锁驱动83的驱动端相间固定安装连接件，消防中转架82沿长度方向固定安装与安装槽相适配的插块以及与连接件相适配的L型卡接块，消防中转架82的四角处安装吊钩，消防中转架82通过插块与安装槽的适配插接在一起，同时解锁驱动83驱动连接件移动卡接在消防中转架82的L型卡接块内，实现消防中转架82与消防水箱81的固定，当需要对破损的电池包9集中处理时，通过解锁驱动83解锁连接件与L型卡接块，实现可以实现消防中转架82与消防水箱81的拆卸，再采用吊钩将电池包9所在的消防中转架82吊起移动至集中处理地点或者转运车，方便移动，提高工作效率。破损的电池包9集中处理后，用于放置电池包9的消防中转架82可以再次回收利用。

集装箱体1的外侧还设置闸机组件，闸机组件能够识别车辆并获取车辆的电池包9型号，通过云平台调取该车辆的电池包9信息，判断充电仓内储存有与车辆的电池包9型号匹配的满电电池包9后，闸机组件开启，车辆进入集装箱体1内的停车平台2上准备更换电池包9；若充电仓内没有与该车辆型号匹配的电池包9，则闸机组件不开启，车辆无法进入集装箱体1内的停车平台2上。

该电动汽车小型自动充换电站工作原理：集装箱体1的外侧闸机组件首先检测车辆的电池包9型号是否与充电仓内储存的电池包9匹配，进而将车辆放行至集装箱体1内的停车平台2上，车辆在停车平台2停稳后，链轮链条结构的升降结构将车辆朝上抬高，RGV小车型锁止结构3将车辆上亏电的电池包9拆卸下来，第一充电仓4中位于上层的电池包缓存架6上驱动伸缩杆61驱动与其相连的驱动滑块62，进而带动与两块驱动滑块62均固定连接的直齿条63横向移动，与直齿条63啮合的旋转齿轮64带动支撑块65在水平方向90°摆动，将RGV小车型锁止结构3上亏电的电池包9卡止进行缓存。与此同时，码垛机7将预先防止在其移动平台75上的满电电池包9放置在移动平台75上，在驱动源的驱动下，移动平台75沿着移动地轨74将满电电池包9沿着下层电池包缓存架6输送至RGV小车型锁止结构3上，锁止结构3将该电池包9安装在电动汽车上，电池包9安装完成后，停车平台2带动电动汽车下降，电动汽车驶离该充换电站，码垛机7上抬升框架73将移动平台75抬高，电池包缓存架6上驱动伸缩杆61驱动与其相连的驱动滑块62向码垛机7方向移动，与直齿条63啮合的旋转齿轮64带动支撑块65在水平方向90°摆动，将电池包缓存架6上缓存的亏电电池包运输至电池包放置架5上进行充电，通过电池包缓存架6的设计使得整个电池包9的更换速度比较快，节约工时，客户体验感更好。

最后说明的是，以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本实用新型进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本实用新型的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本实用新型的权利要求范围当中。

Claims (10)

1.一种电动汽车小型自动充换电站，其特征在于，包括用于容纳换电设备、充电仓和码垛机的集装箱体，码垛机用于实现电池包在换电设备和充电仓之间的转运，靠近换电设备一侧的充电仓包括从上到下并列设置的电池包放置架和两排电池包缓存架，电池包缓存架靠近码垛机的一侧呈开口状，电池包缓存架与码垛机相邻的两侧设置有用于存放缓存电池包的支撑机构，该支撑机构包括固定安装在电池包缓存架上的驱动伸缩杆、两块驱动滑块以及分别与驱动滑块固定连接的支撑块，支撑块上固定安装有旋转齿轮，靠近驱动伸缩杆一侧的驱动滑块固定在驱动伸缩杆上，支撑块上的旋转齿轮上啮合有与两块驱动滑块均固定连接的直齿条。

2.如权利要求1所述的电动汽车小型自动充换电站，其特征在于，换电设备用于待充电电动汽车底部电池包的拆装，换电设备包括便于停放电动汽车的停车平台、用于拆卸电池包的RGV小车型锁止结构和用于电动汽车上下移动的升降机构。

3.如权利要求1所述的电动汽车小型自动充换电站，其特征在于，电池包放置架靠近码垛机的一侧呈开口状，其余三侧设置有电池包卡接块，电池包卡接块上固定安装有垫块。

4.如权利要求1所述的电动汽车小型自动充换电站，其特征在于，码垛机包括举升机架和设置在举升机架上的升降机构，升降机构上设置有由升降机构带动的抬升框架，抬升框架中设置有伸缩式输送机构，输送机构输送电池包的方向与升降机构的移动方向垂直。

5.如权利要求4所述的电动汽车小型自动充换电站，其特征在于，输送机构包括固定在抬升框架中的两条平行移动地轨、在移动地轨上滑动的移动平台以及驱动移动平台的驱动源。

6.如权利要求1所述的电动汽车小型自动充换电站，其特征在于，码垛机两侧均设置有充电仓，远离换电设备一侧的充电仓包括从上到下并列设置的电池包放置架和消防水箱，电池包放置架靠近码垛机的一侧呈开口状，其余三侧设置有电池包卡接块，电池包卡接块上固定安装有垫块。

7.如权利要求1所述的电动汽车小型自动充换电站，其特征在于，消防水箱中活动插接有消防中转架，消防水箱上部一侧开设与消防中转架相适配的插口，与插口相对应的消防水箱一侧设置有外联水泵的水阀，消防中转架底部设置输送辊，靠近插口的输送辊高度高于靠近水阀输送辊的高度。

8.如权利要求7所述的电动汽车小型自动充换电站，其特征在于，消防水箱沿长度方向固定安装安装槽和解锁驱动，解锁驱动的驱动端相间固定安装连接件，消防中转架沿长度方向固定安装与安装槽相适配的插块以及与连接件相适配的L型卡接块。

9.如权利要求8所述的电动汽车小型自动充换电站，其特征在于，消防中转架的四角处安装吊钩。

10.如权利要求1所述的电动汽车小型自动充换电站，其特征在于，集装箱体的外侧还设置闸机组件。

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