CN219857103U - 一种移动式换电站 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种移动式换电站，包括牵引车半挂和固定在牵引车半挂上的换电舱体，牵引车半挂的底部设有车轮和液压支腿，换电舱体的一侧设有舱门，换电舱体的内腔底部设有纵向分布的n个充电底托，n‑1个充电底托上分别设有电池包，换电舱体的内腔顶部通过纵向导轨安装有纵移框架，纵移框架上通过对称分布的伸缩货叉安装有横移框架，横移框架上通过升降机构连接有电池吊具。其具有结构简单、移动方便、适应性好的优点。

Description

一种移动式换电站

技术领域

本实用新型涉及一种换电站，具体涉及一种用于电动卡车的移动式换电站。

背景技术

在电动卡车领域，因配备的电池较多致使充电时间较长，本领域通常将电池固定在安装框架上，以形成可整体拆装更换的电池包，并设置专门为电池包充电的换电站；当车辆上电池包的电量不足时，可将车辆开到换电站进行电池包更换，以免影响车辆的正常使用。现有的换电站主要为撬装式换电站，如公告号为CN217730260U的专利公开的一种单箱式换电站，其在实际应用中存在不可移动、受场地局限性大的问题。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种移动式换电站，其具有结构简单、移动方便、适应性好、实用性强的优点。

为解决现有技术存在的上述问题，本实用新型提供的一种移动式换电站，包括牵引车半挂和固定在牵引车半挂上的换电舱体，牵引车半挂的底部设有多个车轮和液压支腿，换电舱体的一侧设有舱门，换电舱体的内腔底部设有纵向分布的n个充电底托，n-1个充电底托上分别设有电池包，换电舱体的内腔顶部通过纵向导轨安装有纵移框架，纵移框架上通过对称分布的伸缩货叉安装有横移框架，横移框架上通过升降机构连接有电池吊具。

进一步的，本实用新型一种移动式换电站，其中，所述充电底托包括固定在换电舱体中的支撑框架，支撑框架上通过弹性缓冲机构安装有第一支架板，第一支架板上安装有充电插座，充电插座与电源连接；所述弹性缓冲机构包括多个导向杆，多个导向杆分别穿过第一支架板和固定在支撑框架上的支撑板，支撑板和第一支架板之间设有套在导向杆上的弹簧，导向杆的上端设有防脱头，导向杆的下端旋装有防脱螺母。

进一步的，本实用新型一种移动式换电站，其中，所述支撑框架上设有与电池包配合的四个第一导向柱和两个第二导向柱，第一导向柱和第二导向柱均为方形结构，第一导向柱的上端在纵向上呈外低内高的斜面，第二导向柱的上端在横向上呈外低内高的斜面；支撑框架上还设有两个以上的第一定位柱，第一定位柱的上端呈锥形。

进一步的，本实用新型一种移动式换电站，其中，所述电池包包括安装框架和固定在安装框架上的多个电池，电池与固定在安装框架上的插头连接，插头与充电插座匹配设置，安装框架的底部边框与支撑框架匹配设置，底部边框上的定位块设有与第一定位柱配合的定位孔，安装框架的顶部设有与电池吊具配合的顶部边框；所述四个第一导向柱呈对称分布并与电池包底部边框在纵向上的两边梁匹配设置，所述两个第二导向柱与电池包底部边框在横向上的两边梁匹配设置。

进一步的，本实用新型一种移动式换电站，其中，所述横移框架包括连接框架和固定在连接框架上的转接框架，所述对称分布的伸缩货叉与转接框架连接；所述升降机构包括减速机、四个定滑轮和四根钢丝绳，减速机固定在连接框架上，减速机的输入轴连接有驱动电机，减速机的输出轴两端分别连接有卷绳轮，四个定滑轮对应安装在连接框架的四个角处，四根钢丝绳的一端分别与卷绳轮固定连接，四根钢丝绳的另一端对应绕过四个定滑轮并与连接框架固定连接；所述电池吊具包括通过四个动滑轮对应与四根钢丝绳连接的升降框架，升降框架上设有四个与电池包顶部边框配合的吊钩组件。

进一步的，本实用新型一种移动式换电站，其中，所述吊钩组件包括通过轴承安装在升降框架上的转轴，转轴的上下端对应垂直固定有摆臂和挂板，横向前侧的两个吊钩组件摆臂连接有第一旋转驱动装置，横向后侧的两个吊钩组件摆臂连接有第二转驱动装置。

进一步的，本实用新型一种移动式换电站，其中，所述摆臂上通过竖向的支撑轴安装有导向滚轮，第一旋转驱动装置包括一端铰接在升降框架上的第一电动推杆，第一电动推杆的另一端铰接有第一滑板，第一滑板在横向上与升降框架滑动配合，第一滑板的两端分别设有纵向的第一长圆孔，横向前侧的两个吊钩组件导向滚轮对应处于第一滑板两端的第一长圆孔中，第二转驱动装置包括一端铰接在升降框架上的第二电动推杆，第二电动推杆的另一端铰接有第二滑板，第二滑板在横向上与升降框架滑动配合，第二滑板的两端分别设有纵向的第二长圆孔，横向后侧的两个吊钩组件导向滚轮对应处于第二滑板两端的第二长圆孔中。

进一步的，本实用新型一种移动式换电站，其中，所述第一滑板的底部固定有第一滑块，第一滑块与固定在升降框架上的第一导轨滑动配合，所述第二滑板的底部固定有第二滑块，第二滑块与固定在升降框架上的第二导轨滑动配合。

进一步的，本实用新型一种移动式换电站，其中，所述升降框架的下侧固定有四个第三导向柱和两个第四导向柱，第三导向柱和第四导向柱均为方形结构，第三导向柱的下端在纵向上呈内低外高的斜面，第四导向柱的下端在横向上呈内高外低的斜面。

进一步的，本实用新型一种移动式换电站，其中，所述连接框架的下侧固定有间隔分布的定位筒，所述升降框架上固定有与定位筒配合的第二定位柱，第二定位柱的下半段套设有限位套。

本实用新型一种移动式换电站与现有技术相比，具有以下优点：本实用新型通过设置牵引车半挂和固定在牵引车半挂上的换电舱体，在牵引车半挂的底部设置多个车轮和液压支腿，在换电舱体的一侧设置舱门，在换电舱体的内腔底部设置纵向分布的n个充电底托，在n-1个充电底托上分别设置电池包，在换电舱体的内腔顶部通过纵向导轨安装纵移框架，在纵移框架上通过对称分布的伸缩货叉安装横移框架，并在横移框架上通过升降机构连接电池吊具。由此就构成了一种结构简单、移动方便、适应性好、实用性强的移动式换电站，在实际应用中，当车辆上的电池包电量不足时，将车辆开到换电舱体的舱门侧，通过电池吊具、横移框架和纵移框架将车上电池包吊至换电舱体中空置的充电底托上进行充电，并将换电舱体中充满电的电池包吊至车辆上，即可实现快速换电目的。本实用新型通过设置牵引车半挂，只需连接牵引车头即可将换电站移动到需要的位置，提高了移动灵活性和场地适应性；当位置确定后，通过伸出液压支腿支撑牵引车半挂及换电舱体，保证了稳定性和安全性。

下面结合附图所示具体实施方式对本实用新型一种移动式换电站作进一步详细说明。

附图说明

图1为本实用新型一种移动式换电站的正视图；

图2为本实用新型一种移动式换电站的轴测图；

图3为本实用新型中电池包的轴测图；

图4为本实用新型中充电底托的轴测图；

图5为本实用新型中横移框架和电池吊具的左视图；

图6为本实用新型中横移框架和电池吊具的轴测图；

图7为本实用新型中连接框架和升降机构的左视图；

图8为本实用新型中连接框架和升降机构的轴测图；

图9为本实用新型中电池吊具的左视图；

图10为本实用新型中电池吊具的轴测图一；

图11为本实用新型中电池吊具的轴测图二；

图12为本实用新型中电动卡车的轴测图；

图13为本实用新型中供电底托的轴测图。

具体实施方式

首先需要说明的，本实用新型中所述的上、下、左、右、前、后等方位词只是根据附图进行的描述，以便于理解，并非对本实用新型的技术方案及请求保护范围进行的限制。

如图1至图11所示本实用新型一种移动式换电站的具体实施方式，包括牵引车半挂1和固定在牵引车半挂1上的换电舱体2，其中，牵引车半挂1的底部设有多个车轮11和液压支腿12，换电舱体2的一侧设有舱门。在换电舱体2的内腔底部设置纵向分布的n个充电底托3，在n-1个充电底托3上分别设置电池包4，即让一个充电底托3空置，以便放置从车辆上卸下的电池包4，在换电舱体2的内腔顶部通过纵向导轨安装纵移框架(图中未示出)，在纵移框架上通过对称分布的伸缩货叉5安装横移框架6，并在横移框架6上通过升降机构连接电池吊具7。通过以上结构设置就构成了一种结构简单、移动方便、适应性好、实用性强的移动式换电站。在实际应用中，当车辆上的电池包电量不足时，将车辆开到换电舱体2的舱门侧，通过电池吊具7、横移框架6和纵移框架将车上电池包吊至换电舱体2中空置的充电底托3上进行充电，并将换电舱体2中充满电的电池包4吊至车辆上，即可实现快速换电目的。本实用新型通过设置牵引车半挂1，只需连接牵引车头即可将换电站移动到需要的位置，提高了移动灵活性和场地适应性；当位置确定后，通过伸出液压支腿支撑牵引车半挂1及换电舱体2，保证了稳定性和安全性。需要指出的是，通过纵向导轨安装纵移框架为本领域常规技术手段，其结构和设置方式为技术人员所熟知，只要能实现纵移框架沿纵向移动并保证对横移框架的稳定支撑即可；本文中所述纵向和横向是以换电舱体2的长宽为参考依据进行描述的，其中，以换电舱体2的长度方向为纵向，以换电舱体2的宽度方向为横向。

作为具体实施方式，如图4所示，本实用新型使充电底托3采用了如下结构：包括固定在换电舱体2中的支撑框架31，在支撑框架31上通过弹性缓冲机构安装第一支架板32，在第一支架板32上安装充电插座33，并使充电插座33与电源连接。其中，弹性缓冲机构包括多个导向杆，多个导向杆分别穿过第一支架板32和固定在支撑框架31上的支撑板34，支撑板34和第一支架板32之间设有套在导向杆上的弹簧35，导向杆的上端设有防脱头，导向杆的下端旋装有防脱螺母。为实现自动对接，本领域通常使电池包4和充电底托3设置相互配合的插头插座结构，本具体实施方式通过设置支撑框架31保证了对电池包4支撑的稳定性，通过弹性缓冲机构安装第一支架板32，并在第一支架板32上安装与电源连接的充电插座33，利用弹性缓冲机构的弹性缓冲作用，提高了充电插座33对电池包4插头(图中未示出)的适应性以及插接的稳定可靠性。作为具体实施方式，本实用新型在支撑框架31上设置了与电池包4配合的四个第一导向柱36和两个第二导向柱37，并使第一导向柱36和第二导向柱37均采用了方形结构。其中，第一导向柱36的上端在纵向上呈外低内高的斜面，第二导向柱37的上端在横向上呈外低内高的斜面。这一设置在电池包4由上至下置于支撑框架31上时，通过四个第一导向柱36及其斜面可对电池包4进行纵向限位、导向，通过两个第二导向柱37及其斜面可对电池包4进行横向限位、导向，提高了电池包4与支撑框架31对接的简便性和工作效率。为提高对接精度，本具体实施方式还在支撑框架31上设置了两个以上的第一定位柱38，并使第一定位柱38的上端采用了锥形结构。需要说明的是，如图3所示，电池包4的结构为技术人员所熟知，具体包括安装框架41和固定在安装框架41上的多个电池(图中未示出)，其中，电池与固定在安装框架41上的插头连接，插头与充电插座33匹配设置，安装框架41的底部边框42与支撑框架31匹配设置，底部边框42上的定位块43设有与第一定位柱38配合的定位孔，安装框架41的顶部设有与电池吊具7配合的顶部边框44。需要指出的是，为达到导向限位目的，本实用新型使四个第一导向柱36采用了对称分布方式并与电池包4底部边框42在纵向上的两边梁匹配设置，且使两个第二导向柱37与电池包4底部边框42在横向上的两边梁匹配设置。

作为具体实施方式，如图5至图11所示，本实用新型使横移框架6设置了连接框架61和固定在连接框架61上的转接框架62，其中，对称分布的伸缩货叉5与转接框架62连接；并使升降机构设置了由减速机63、四个定滑轮64和四根钢丝绳65，其中，减速机63固定在连接框架61上，减速机63的输入轴连接有驱动电机(图中未示出)，减速机63的输出轴两端分别连接有卷绳轮631，四个定滑轮64对应安装在连接框架61的四个角处，四根钢丝绳65的一端分别与卷绳轮631固定连接，四根钢丝绳65的另一端对应绕过四个定滑轮64并与连接框架61固定连接；相应地，使电池吊具7设置了通过四个动滑轮71对应与四根钢丝绳65连接的升降框架72，并在升降框架72上设置了四个与电池包4顶部边框44配合的吊钩组件73。这一设置的横移框架6和电池吊具7具有操控简便、稳定性好、适应性强的特点。换电时，首先通过纵移框架、伸缩货叉5和横移框架6将电池吊具7移至电池包4的正上方，并将电池吊具7下落至电池包4的顶部边框44上；然后通过吊钩组件73勾住顶部边框44使电池吊具7与电池包4连接在一起，并通过纵移框架、伸缩货叉5、横移框架6和电池吊具7将电池包4从充电底托3上移至车辆上或从车辆上移至充电底托3上后，即可解除电池吊具7与电池包4的连接。作为具体实施方式，本实用新型使吊钩组件73采用了以下结构：包括通过轴承安装在升降框架72上的转轴731，在转轴731的上下端对应垂直固定摆臂732和挂板733，并使横向前侧的两个吊钩组件73摆臂732连接第一旋转驱动装置，使横向后侧的两个吊钩组件73摆臂732连接第二转驱动装置。这一设置的吊钩组件73具有结构简单、操控方便、连接可靠的特点，只需通过第一旋转驱动装置和第二转驱动装置将四个吊钩组件73的挂板733旋转到顶部边框44的边梁下侧，即可建立电池吊具7与电池包4的连接；相反，只需通过第一旋转驱动装置和第二转驱动装置将四个吊钩组件73的挂板733旋转到升降框架72的下侧，即可解除电池吊具7与电池包4的连接。

作为具体实施方式，本实用新型在摆臂732上通过竖向的支撑轴安装了导向滚轮，并使第一旋转驱动装置和第二转驱动装置采用了如下结构：让第一旋转驱动装置设置一端铰接在升降框架72上的第一电动推杆74，在第一电动推杆74的另一端铰接第一滑板75，让第一滑板75在横向上与升降框架72滑动配合，在第一滑板75的两端分别设置纵向的第一长圆孔，且使横向前侧的两个吊钩组件73导向滚轮对应处于第一滑板75两端的第一长圆孔中；同理，让第二转驱动装置设置一端铰接在升降框架72上的第二电动推杆76，在第二电动推杆76的另一端铰接第二滑板77，让第二滑板77在横向上与升降框架72滑动配合，在第二滑板77的两端分别设置纵向的第二长圆孔，且使横向后侧的两个吊钩组件73导向滚轮对应处于第二滑板77两端的第二长圆孔中。这一设置只需通过第一电动推杆74和第二电动推杆76对应驱动第一滑板75和第二滑板77沿横向滑动，就会使相应的吊钩组件73导向滚轮对应在第一长圆孔和第二长圆孔中滚动，并使挂板733转向，从而实现电池吊具7与电池包4的连接或解除连接，具有控制方便、适应性强、动作平稳的特点。作为滑动配合的具体结构，本具体实施方式在第一滑板75的底部固定了第一滑块，并使第一滑块与固定在升降框架72上的第一导轨滑动配合；同理，在第二滑板77的底部固定了第二滑块，并使第二滑块与固定在升降框架72上的第二导轨滑动配合。

作为具体实施方式，本实用新型在升降框架72的下侧固定了四个第三导向柱78和两个第四导向柱79，并使第三导向柱78和第四导向柱79均采用了方形结构，其中，第三导向柱78的下端在纵向上呈内低外高的斜面，第四导向柱79的下端在横向上呈内高外低的斜面。与第一导向柱36和第二导向柱37的导向、限位作用相同，在升降框架72由上至下置于电池包4顶部边框44上时，通过四个第三导向柱78及其斜面可对升降框架72进行纵向限位、导向，通过两个第四导向柱79及其斜面可对升降框架72进行横向限位、导向，提高了升降框架72与电池包4对接的简便性和工作效率。作为具体实施方式，本实用新型还在连接框架61的下侧固定了间隔分布的定位筒66，并在升降框架72上固定了与定位筒66配合的第二定位柱710，且在第二定位柱710的下半段套设了限位套711。这一设置在提升电池吊具7及电池包4时，让第二定位柱710插入定位筒66，可使电池吊具7与连接框架61保持相对固定，在移动过程中能有效避免晃动，提高了稳定性和安全可靠性。

需要说明的是，本文中的车辆和电动卡车应作相同概念理解。如图12和图13所示，为便于放置电池包4，电动卡车100上固定有与充电底托3结构类似的供电底托200，供电底托200具体包括支撑托架201，支撑托架201上通过弹性缓冲机构安装有第二支架板202，第二支架板202上安装有与电动卡车100供配电系统连接的供电插座(图中未示出)，且使供电插座与电池包4插头匹配设置。与第一导向柱36和第二导向柱37的导向、限位作用相同，支撑托架201上设有与电池包4配合的四个第五导向柱203和两个第六导向柱204，并在支撑托架201上设置了与电池包4定位孔配合的第三定位柱205，以提高对接精度。为保证对接后电池包4的稳定性，还应在支撑托架201上设置锁紧电池包4的锁紧装置。

以上实施例仅是对本实用新型的优选实施方式进行的描述，并非对本实用新型请求保护范围进行限定，在不脱离本实用新型设计构思的前提下，本领域技术人员依据本实用新型的技术方案做出的各种变形，均应落入本实用新型的权利要求书确定的保护范围内。

Claims (10)

1.一种移动式换电站，其特征在于，包括牵引车半挂(1)和固定在牵引车半挂(1)上的换电舱体(2)，牵引车半挂(1)的底部设有多个车轮(11)和液压支腿(12)，换电舱体(2)的一侧设有舱门，换电舱体(2)的内腔底部设有纵向分布的n个充电底托(3)，n-1个充电底托(3)上分别设有电池包(4)，换电舱体(2)的内腔顶部通过纵向导轨安装有纵移框架，纵移框架上通过对称分布的伸缩货叉(5)安装有横移框架(6)，横移框架(6)上通过升降机构连接有电池吊具(7)。

2.根据权利要求1所述的一种移动式换电站，其特征在于，所述充电底托(3)包括固定在换电舱体(2)中的支撑框架(31)，支撑框架(31)上通过弹性缓冲机构安装有第一支架板(32)，第一支架板(32)上安装有充电插座(33)，充电插座(33)与电源连接；所述弹性缓冲机构包括多个导向杆，多个导向杆分别穿过第一支架板(32)和固定在支撑框架(31)上的支撑板(34)，支撑板(34)和第一支架板(32)之间设有套在导向杆上的弹簧(35)，导向杆的上端设有防脱头，导向杆的下端旋装有防脱螺母。

3.根据权利要求2所述的一种移动式换电站，其特征在于，所述支撑框架(31)上设有与电池包(4)配合的四个第一导向柱(36)和两个第二导向柱(37)，第一导向柱(36)和第二导向柱(37)均为方形结构，第一导向柱(36)的上端在纵向上呈外低内高的斜面，第二导向柱(37)的上端在横向上呈外低内高的斜面；支撑框架(31)上还设有两个以上的第一定位柱(38)，第一定位柱(38)的上端呈锥形。

4.根据权利要求3所述的一种移动式换电站，其特征在于，所述电池包(4)包括安装框架(41)和固定在安装框架(41)上的多个电池，电池与固定在安装框架(41)上的插头连接，插头与充电插座(33)匹配设置，安装框架(41)的底部边框(42)与支撑框架(31)匹配设置，底部边框(42)上的定位块(43)设有与第一定位柱(38)配合的定位孔，安装框架(41)的顶部设有与电池吊具(7)配合的顶部边框(44)；所述四个第一导向柱(36)呈对称分布并与电池包(4)底部边框(42)在纵向上的两边梁匹配设置，所述两个第二导向柱(37)与电池包(4)底部边框(42)在横向上的两边梁匹配设置。

5.根据权利要求4所述的一种移动式换电站，其特征在于，所述横移框架(6)包括连接框架(61)和固定在连接框架(61)上的转接框架(62)，所述对称分布的伸缩货叉(5)与转接框架(62)连接；所述升降机构包括减速机(63)、四个定滑轮(64)和四根钢丝绳(65)，减速机(63)固定在连接框架(61)上，减速机(63)的输入轴连接有驱动电机，减速机(63)的输出轴两端分别连接有卷绳轮(631)，四个定滑轮(64)对应安装在连接框架(61)的四个角处，四根钢丝绳(65)的一端分别与卷绳轮(631)固定连接，四根钢丝绳(65)的另一端对应绕过四个定滑轮(64)并与连接框架(61)固定连接；所述电池吊具(7)包括通过四个动滑轮(71)对应与四根钢丝绳(65)连接的升降框架(72)，升降框架(72)上设有四个与电池包(4)顶部边框(44)配合的吊钩组件(73)。

6.根据权利要求5所述的一种移动式换电站，其特征在于，所述吊钩组件(73)包括通过轴承安装在升降框架(72)上的转轴(731)，转轴(731)的上下端对应垂直固定有摆臂(732)和挂板(733)，横向前侧的两个吊钩组件(73)摆臂(732)连接有第一旋转驱动装置，横向后侧的两个吊钩组件(73)摆臂(732)连接有第二转驱动装置。

7.根据权利要求6所述的一种移动式换电站，其特征在于，所述摆臂(732)上通过竖向的支撑轴安装有导向滚轮，所述第一旋转驱动装置包括一端铰接在升降框架(72)上的第一电动推杆(74)，第一电动推杆(74)的另一端铰接有第一滑板(75)，第一滑板(75)在横向上与升降框架(72)滑动配合，第一滑板(75)的两端分别设有纵向的第一长圆孔，横向前侧的两个吊钩组件(73)导向滚轮对应处于第一滑板(75)两端的第一长圆孔中，所述第二转驱动装置包括一端铰接在升降框架(72)上的第二电动推杆(76)，第二电动推杆(76)的另一端铰接有第二滑板(77)，第二滑板(77)在横向上与升降框架(72)滑动配合，第二滑板(77)的两端分别设有纵向的第二长圆孔，横向后侧的两个吊钩组件(73)导向滚轮对应处于第二滑板(77)两端的第二长圆孔中。

8.根据权利要求7所述的一种移动式换电站，其特征在于，所述第一滑板(75)的底部固定有第一滑块，第一滑块与固定在升降框架(72)上的第一导轨滑动配合，所述第二滑板(77)的底部固定有第二滑块，第二滑块与固定在升降框架(72)上的第二导轨滑动配合。

9.根据权利要求8所述的一种移动式换电站，其特征在于，所述升降框架(72)的下侧固定有四个第三导向柱(78)和两个第四导向柱(79)，第三导向柱(78)和第四导向柱(79)均为方形结构，第三导向柱(78)的下端在纵向上呈内低外高的斜面，第四导向柱(79)的下端在横向上呈内高外低的斜面。

10.根据权利要求9所述的一种移动式换电站，其特征在于，所述连接框架(61)的下侧固定有间隔分布的定位筒(66)，所述升降框架(72)上固定有与定位筒(66)配合的第二定位柱(710)，第二定位柱(710)的下半段套设有限位套(711)。