CN219523860U - 一种模块化换电小车 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种模块化换电小车，属于汽车换电技术领域，包括底盘模块和多级平台模块，底盘模块利用若干支撑部将多级平台模块顶起，二者之间形成底部空间；所述底盘模块于底部空间位置处设置控制驱动器和驱动电机，底盘模块还安装有车轮；所述多级平台模块设置两个且两个多级平台模块沿底盘模块的X向相对于中轴分列两侧，两个多级平台模块相对独立控制。本实用新型的多级平台模块能够独立运动并进行单侧调节其到电动汽车上拆解电池的位置，调节更加精确。

Description

一种模块化换电小车

技术领域

本实用新型涉及汽车换电技术领域，具体地说，涉及一种模块化换电小车。

背景技术

RGV，是有轨制导车辆(Rail Guided Vehicle)的英文缩写，又叫有轨穿梭小车，RGV小车可用于各类高密度储存方式的仓库。随着电动汽车的市场保有量与日俱增，为电动汽车提供换电服务的汽车换电站的数量也逐步增加。现有的电池换电站主要采用底盘换电方式，即将位于汽车底盘下方的动力电池从下方取出，移动至电池存储仓充电，然后从电池存储仓取出满电电池，移动至汽车底部并安装，这一取电、换电的过程通常需要RGV的参与。

现有技术中也存在RGV在汽车换电站领域的应用，比如公告号为CN210437163U的中国专利公开了一种RGV小车快速换电站，其中的RGV小车移电池机构包括一个前后向动力驱动的RGV小车，RGV小车上设有竖向的平台导轨，平台导轨上设有动力驱动可上下行的升降平台。基于对上述RGV车辆结构分析可见，本领域RGV小车的传统结构仍然是依靠外部的驱动机构驱动。但RGV小车本身具有多级平台，尤其在电池拆换领域，要用到双侧多级平台，各层结构之间相互交错，相互影响，平台整体集成度较差，体积庞大且控制逻辑复杂，在小车遇到故障时拆卸不便，维护不易。

更加地，传统的这种RGV小车结构松散，防护功能较差，汽车底盘上的液体如雨水、油液等会滴落到小车的内部，腐蚀小车内部机构、影响结构之间的驱动摩擦力。此外，现有的RGV的移电池机构依靠齿轮齿条副进行传动，通过一个主动齿轮驱动两条对置的从动齿条将RGV小车移电池机构进行同步驱动，使RGV小车移电池机构同步向汽车方向移动。这种同步运动的移电池机构对RGV小车停放位置本身的精确度要求较高，单侧无法独立精确调节其在汽车上的拆解电池的位置。

实用新型内容

1.实用新型所要解决的技术问题

针对现有技术中同步运动的RGV小车移电池机构无法精确的调节其在汽车上的拆解电池的位置的问题，本实用新型提供一种模块化换电小车，该小车的多级平台模块能够独立运动并进行单侧调节其到电动汽车上拆解电池的位置，调节更加精确。

2.技术方案

为了实现上述目的，本实用新型提供一种模块化换电小车，包括底盘模块和多级平台模块，底盘模块利用若干支撑部将多级平台模块顶起，二者之间形成底部空间；所述底盘模块于底部空间位置处设置控制驱动器和驱动电机，底盘模块还安装有车轮；所述多级平台模块设置两个且两个多级平台模块沿底盘模块的X向相对于中轴分列两侧，两个多级平台模块相对独立控制。

进一步的，所述底盘模块于底部空间位置处还设置有电源，电源为换电小车上的用电设备供电。

进一步的，所述多级平台模块包括一级平台、二级平台和拆装部件，所述一级平台上设置有一级驱动装置，一级驱动装置驱动二级平台沿X向移动；所述二级平台上设置有二级驱动装置，二级驱动装置驱动所述拆装部件沿Y向移动。

进一步的，所述一级平台设置有避让槽，所述一级驱动装置固定在一级平台的底面且一级驱动装置的驱动端沿X向穿过所述避让槽铰接并驱动二级平台。

进一步的，所述二级驱动装置包括多个电机和多组分别与各个电机传动连接的丝杆螺母副，所述丝杆螺母副沿Y向布置；所述拆装部件包括第一定位叉和第二定位叉，所述第一定位叉通过第一连接板与对应的丝杆螺母副连接，第二定位叉通过第二连接板与对应的丝杆螺母副连接；所述二级平台还设置有滑轨，所述第一连接板与滑轨滑动连接。

进一步的，所述车轮通过固定架安装在所述底盘模块上，所述固定架上安装有辅助轮，辅助轮位于车轮的内侧且辅助轮的轮面沿水平设置。

进一步的，还包括防护模块，防护模块包括顶部防护结构、四周围框构造和底部防护板，四周围框构造和底部防护板将所述底盘模块包覆。

进一步的，所述顶部防护结构包括中间盖板和接液槽，中间盖板呈中间高两边低结构设计，所述接液槽设置在中间盖板下方的两侧，用于承接中间盖板两边流下的液体，所述接液槽的两端设置有排液孔。

进一步的，所述排液孔位于车轮的内侧。

进一步的，所述四周围框构造的X向围框的中部位置设置有内凹腰线。

3.有益效果

采用本实用新型提供的技术方案，与已有的公知技术相比，具有如下有益效果：

(1)本实用新型的一种模块化换电小车，底盘模块安装有车轮且底盘模块通过支撑部将多级平台模块顶起形成底部空间，并在底部空间的位置安装控制驱动器和驱动电机，能够驱动车轮带动小车在导轨上移动，灵活性高。同时多级平台模块设置两个且沿底盘模块X向中轴分列两侧，两个多级平台相对独立控制，能够实现两侧的多级平台单侧调节，能够更加精确地调整其到汽车底盘上拆装电池的位置。

(2)本实用新型的一种模块化换电小车，通过在底盘模块上设置电源，电源能够随换电小车移动，并同时为小车上的用电设备供电，相对于传统的坦克链跟随电源的构造，此设计使得模块化换电小车的灵活性进一步增加。通过在一级平台上设置避让槽，能够使得电气安装平台和一级平台之间具有足够的安装空间。一级驱动装置的输出端与二级平台的连接座铰接，一方面能够带动二级平台在X向做直线运动。另一方面，铰接的连接方式也能够使得二者的连接处具有一定的活动空间，能够承受较大的载荷，避免连接处在拆下电池并装载时受到应力发生断裂。在二级平台上设置多组电机并设置相应的丝杆螺母传动副，能够充分利用二级平台上的空间，减小整个小车的体积。电机和丝杆螺母传动副能够驱动拆装部件进行Y向的位置调节。在二级平台的上表面设置滑轨，第一连接板与滑轨滑动连接，第一定位叉与第一连接板固定连接，所以在第一定位叉搬运拆装的电池时，能够增加第一定位叉移动的稳定性和顺滑性。

(3)本实用新型的一种模块化换电小车，固定架可以将车轮安装在底盘模块上，同时也提供了辅助了的安装基础，辅助轮位于车轮的内侧且辅助轮的轮面沿水平设置，换电小车在轨道上行进时，辅助轮的轮面可以与轨道内侧面贴合，能够起到对车轮的限位和行驶轨迹矫正作用，防止小车在轨道上发生偏移。

(4)本实用新型的一种模块化换电小车，防护组件能够对底盘模块进行全方位地防护。顶部防护结构能够防止电动汽车底盘上的液体比如雨水或油液落入换电小车的内部，避免对有换电小车的内部模块造成影响。而且，顶部防护结构的中间盖板两边高中间低的设计，并且中间盖板下方两侧也设置有接液槽，雨水或油液也能够通过中间盖板向两边流下到接液槽中，并通过接液槽的排液孔流出。排液孔位于车轮内侧，避免雨水结冰或油液润滑造成轨道与车轮的适配不良。四周围框的中部位置设置有内凹腰线，能够让出轨道位置，方便观察轨道情况。同时能够减轻换电小车的体积和重量，减少驱动能源的消耗。

附图说明

在附图中，尺寸和比例不代表实际产品的尺寸和比例。附图仅仅是说明性的，并且为了清楚起见，省略了某些非必要的元件或特征。

图1是本实用新型实施例的换电小车有车身外壳的状态结构示意图；

图2是本实用新型实施例的图1的换电小车的Y向侧视结构示意图；

图3是本实用新型实施例的图1的换电小车的X向侧视结构示意图；

图4是本实用新型实施例的换电小车无车身外壳的状态结构示意图；

图5是本实用新型实施例的图4换电小车Y向侧视结构示意图；

图6是本实用新型实施例的换电小车的电池拆装平台的俯视结构示意图；

图7是本实用新型实施例的换电小车的电池拆装平台的X向立体结构示意图。

示意图中的标号说明：

1、底盘模块；2、车轮；3、支撑部；4、一级平台；401、避让槽；5、二级平台；6、拆装部件；601、第一定位叉；602、第二定位叉；7、一级驱动装置；8、连接座；9、第一电机；10、第一丝杆；11、第二电机；12、第二丝杆；13、第一连接板；14、第二连接板；15、滑轨；16、中间盖板；17、接液槽；18、排液孔；19、辅助轮；20、定位传感器；21、报警装置；22、固定架。

具体实施方式

为进一步了解本实用新型的内容，结合附图和实施例对本实用新型作详细描述。这里所描述的仅仅是根据本实用新型的优选实施方式，本领域技术人员可以在优选实施方式的基础上想到能够实现本实用新型的其他方式，其他方式同样落入本实用新型的范围。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“中”“上”、“下”、“左”、“右”、“内”、“外”、“顶”、“底”、“侧”、“竖直”、“水平”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，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

实施例

参照图1-图7，本实施例提供一种模块化换电小车，包括底盘模块1和多级平台模块，底盘模块1利用若干支撑部3将多级平台模块顶起，二者之间形成底部空间。需要说明的是，支撑部3可以采用支撑杆围成的框状结构将多级平台模块顶起，也可以采用支撑柱的结构将多级平台模块顶起，本实施例这里采用的是支撑柱的形式，因为支撑柱在起到支撑作用的同时还能尽可能减小占用底盘模块1的空间，为底盘模块1上安装其他部件留有余地。底盘模块1于底部空间位置处设置控制驱动器和驱动电机。多级平台模块设置两个，且两个多级平台模块沿底盘模块1的X向相对于中轴分列两侧。两个多级平台模块相对独立控制，能够实现两侧的多级平台单侧调节，从而更加精确地调整其到汽车底盘上拆装电池的位置。

本实施例中，作为进一步的改进，底盘模块1于底部空间位置处还设置有电源，电源能够随换电小车一起移动，并同时为换电小车上的用电设备供电，相对于传统的坦克链跟随电源的构造，此设计使得换电小车的灵活性进一步增加。比如，电源为底部空间中的控制系统供电，并为控制系统所控制和驱动的电机供电。电机的输出轴连接本RGV的驱动轮，以使得驱动轮驱动RGV沿轨道行进或后退。

每个电池拆装平台从下往上依次设置有一级平台4、二级平台5和拆装部件6，两侧的一级平台4上各自设置有一级驱动装置7，本实施例中的一级驱动装置7为电动缸，一级驱动装置7驱动二级平台5沿X向移动，因此能够实现两侧的二级平台5进行单侧调节，各自可以独立沿X向运动，从而调节二级平台5到电动汽车底盘的位置。二级平台5上设置有二级驱动装置，二级驱动装置驱动拆装部件6沿Y向移动，因此二级驱动装置及拆装部件6能够随二级平台5沿X向移动，所以两侧的拆装部件6能够实现单侧的X、Y向调节，本实施例的两侧的拆装部件6能够做到各自独立调节，能够更加精确地调整到汽车底盘上拆装电池的位置。需要说明的是，X向为换电小车的行进方向，Y向为与换电小车的行进方向垂直的方向，行进方向包括前进方向和后退方向。

本实施例中，参照图4、图5和图7，一级平台4设置有避让槽401，避让槽401能够较大地减轻一级平台4的重量，能够使得底盘模块1和一级平台4之间具有足够的安装空间，便于换电小车的其他部件的安装。为了实现二级平台5的X向的位置调节，参照图5，二级平台5的底面设置有连接座8，一级驱动装置7的驱动端沿X向穿过避让槽401与连接座8铰接并驱动二级平台5；铰接的连接方式也能够使得二者的连接处具有一定的活动空间，能够承受较大的载荷，避免连接处在拆下电池并装载时受到应力发生断裂。一级驱动装置7固定连接在一级平台4的底面，能够节约一级平台4的上部空间，方便其他部件安装。一级驱动装置7的输出端的输出方向为X向，可以带动二级平台5在X向做直线运动。本实施例中的一级驱动装置7采用的是电动缸，在本实施例的模块化换电小车上，电动缸的驱动能源比较方便供给。

本实施例中，为了能够合理利用二级平台5的空间，参照图6和图7，二级驱动装置包括设置在二级平台5上表面的两组第一电机9，两组第一电机9的输出端各连接有一根第一丝杆10，每根第一丝杆10上活动设置有一个第一螺母座，第一电机9转动可以驱动第一丝杆10转动，进而带动第一螺母座在第一丝杆10上直线运动。两根第一丝杆10的轴向在Y向相互平行设置，两组第一电机9在二级平台5上呈对角分布，避免两组第一电机9同侧设置占用较大的空间，进一步节约了二级平台5的空间。在二级平台5下表面还设置了第二电机11，第二电机11的输出端连接有第二丝杆12，第二丝杆12上设置有第二螺母座，第二丝杆12的轴向与Y向平行。

本实施例中，二级驱动装置主要是为了驱动拆装部件6进行Y向的移动，参照图6和图7，拆装部件6包括两个第一定位叉601和一个第二定位叉602，每个第一定位叉601均通过第一连接板13与相应的第一螺母座固定连接，第二定位叉602通过第二连接板14与第二螺母座固定连接。通过以上的结构设计，第一定位叉601和第二定位叉602均能够各自独立地进行Y向的移动，能够应对电动汽车上不同规格的电池拆解部位。作为进一步的改进，参照图6，二级平台5的上表面还设置有两道相互平行的滑轨15，滑轨15的长度方向与Y向平行，第一连接板13与两道滑轨15滑动连接。在拆解搬运电池时，第一连接板13与滑轨15之间的连接增加了第一定位叉601的支撑，进而提高了第一定位叉601移动的稳定性和平顺性。

本实施例中，对换电小车也进行了防护设计，特别设计了防护模块。防护模块包括顶部防护结构、四周围框构造和底部防护板，四周围框构造和底部防护板将所述底盘模块1包覆。参照图1和图5，顶部防护机构主要是为了防止电动汽车底盘的液体进入换电小车的内部，防止腐蚀小车内部机构、影响结构之间的驱动摩擦力，对内部模块造成损坏。顶部防护结构包括中间盖板16和接液槽17，中间盖板16呈中间高两边低结构设计，接液槽17设置在中间盖板16下方的两侧，用于承接中间盖板16两边流下的液体，接液槽17的两端设置有排液孔18，排液孔18能够将承接的雨水或油液及时排出换电小车，一方面避免雨水对换电小车内的电气部件产生影响，另一方面也能够防止积水，避免换电小车的重量增加，可以减少驱动换电小车行进的能源消耗。

本实施例中，参照图1-图5，底盘模块1通过固定架22在X向前后两侧安装有车轮2，前后各安装两只车轮2，并且在前侧的两只车轮2上安装驱动用的电机，能够驱动车轮2带动换电小车在导轨上移动，灵活性高。在车轮2的内侧设置有辅助轮19，辅助轮19安装在固定架22上，辅助轮19的轮面沿水平设置，可以使得辅助轮19与轨道的内侧面贴合设置。辅助轮19起到对车轮2的限位和对换电小车行驶轨迹的矫正作用，防止换电小车在轨道上行进时发生偏移。进一步的，参照图2-图5，在Y向的两侧各设置有两个定位传感器20，同侧的两个定位传感器20位于前后两侧车轮2之间。定位传感器20能够与地面上预先设计的凸起物发生碰触，进而确认换电小车行进到位，起到对换电小车的定位停止的作用。此外，参照图1和图2，在Y向的两侧设置有报警装置21，报警装置21能够在换电小车行进时进行报警，从而提示工作人员注意换电小车的运行，防止发生碰撞意外。报警装置21可以采用蜂鸣器以及能够指示前进、后退方向的指示灯。需要说明的是，此处的定位传感器20以及报警装置21也均由电源供电。

以上示意性的对本实用新型及其实施方式进行了描述，该描述没有限制性，附图中所示的也只是本实用新型的实施方式之一，实际的结构并不局限于此。所以，如果本领域的普通技术人员受其启示，在不脱离本实用新型创造宗旨的情况下，不经创造性的设计出与该技术方案相似的结构方式及实施例，均应属于本实用新型的保护范围。

Claims (10)

1.一种模块化换电小车，其特征在于，包括底盘模块(1)和多级平台模块，底盘模块(1)利用若干支撑部(3)将多级平台模块顶起，二者之间形成底部空间；所述底盘模块(1)于底部空间位置处设置控制驱动器和驱动电机，底盘模块(1)还安装有车轮(2)；所述多级平台模块设置两个且两个多级平台模块沿底盘模块(1)的X向相对于中轴分列两侧，两个多级平台模块相对独立控制。

2.根据权利要求1所述的一种模块化换电小车，其特征在于，所述底盘模块(1)于所述底部空间位置处还设置有电源，电源为换电小车上的用电设备供电。

3.根据权利要求1所述的一种模块化换电小车，其特征在于，所述多级平台模块包括一级平台(4)、二级平台(5)和拆装部件(6)，所述一级平台(4)上设置有一级驱动装置(7)，一级驱动装置(7)驱动二级平台(5)沿X向移动；所述二级平台(5)上设置有二级驱动装置，二级驱动装置驱动所述拆装部件(6)沿Y向移动。

4.根据权利要求3所述的一种模块化换电小车，其特征在于，所述一级平台(4)设置有避让槽(401)，所述一级驱动装置(7)固定在一级平台(4)的底面且一级驱动装置(7)的驱动端沿X向穿过所述避让槽(401)铰接并驱动二级平台(5)。

5.根据权利要求3所述的一种模块化换电小车，其特征在于，所述二级驱动装置包括多个电机和多组分别与各个电机传动连接的丝杆螺母副，所述丝杆螺母副沿Y向布置；所述拆装部件(6)包括第一定位叉(601)和第二定位叉(602)，所述第一定位叉(601)通过第一连接板(13)与对应的丝杆螺母副连接，第二定位叉(602)通过第二连接板(14)与对应的丝杆螺母副连接；所述二级平台(5)还设置有滑轨(15)，所述第一连接板(13)与滑轨(15)滑动连接。

6.根据权利要求1所述的一种模块化换电小车，其特征在于，所述车轮(2)通过固定架(22)安装在所述底盘模块(1)上，所述固定架(22)上安装有辅助轮(19)，辅助轮(19)位于车轮(2)的内侧且辅助轮(19)的轮面沿水平设置。

7.根据权利要求1所述的一种模块化换电小车，其特征在于，还包括防护模块，防护模块包括顶部防护结构、四周围框构造和底部防护板，四周围框构造和底部防护板将所述底盘模块(1)包覆。

8.根据权利要求7所述的一种模块化换电小车，其特征在于，所述顶部防护结构包括中间盖板(16)和接液槽(17)，中间盖板(16)呈中间高两边低结构设计，所述接液槽(17)设置在中间盖板(16)下方的两侧，用于承接中间盖板(16)两边流下的液体，所述接液槽(17)的两端设置有排液孔(18)。

9.根据权利要求8所述的一种模块化换电小车，其特征在于，所述排液孔(18)位于车轮(2)的内侧。

10.根据权利要求7所述的一种模块化换电小车，其特征在于，所述四周围框构造的X向围框的中部位置设置有内凹腰线。