CN220114488U - 一种带有agv换电小车的换电柜 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种带有AGV换电小车的换电柜，包括换电柜本体及换电控制系统，其特点是：换电柜本体配置的AGV小车与换电控制系统无线通讯连接，用于自动与电动汽车对接取送更换电池。换电柜本体的柜体框架内设置若干电池仓位、充电装置及换电柜升降机构，电池仓位内设置电池充电插座和电池移动装置，电池充电插座与充电装置连接。换电柜升降机构与换电控制系统连接，用于与电池仓位自动对接并取送电池。换电柜本体的底部设置驶入AGV小车的容纳空间，AGV小车与换电柜升降机构上均设置电池传送装置，用于两者之间自动相互传送电池。由于AGV小车与换电柜升降机构两套执行机构工作是并行的，可以缩短换电时间，提高效率。

Description

一种带有AGV换电小车的换电柜

技术领域

本实用新型属于电动汽车电池更换站应用技术领域，具体说是一种带有AGV换电小车的换电柜。

背景技术

目前，随着新能源汽车特别是纯电动汽车在全球的迅速推广普及，电动汽车充电速度慢，续航里程较短，便利性不足的问题日益突出，成为制约电动汽车日常使用体验和电动汽行业进一步发展的瓶颈。而更换汽车电池可以达到快速恢复电动汽车动力的需求，更符合传统汽车用户的使用习惯，是目前提高用户体验的最佳选择。

目前的换电方案多数为底盘换电，需要举升车辆，所以换电站规模大，建站成本高，因此，推广应用比较困难。

中国专利（专利号：201821749550.3）公开了一种具有电池仓的电动汽车，包括车体、底盘、电力驱动系统、驾驶室及控制系统，其特征是：所述的电力驱动系统包括电池仓，所述电池仓固定在所述底盘下部，所述电池仓为长方形腔体，一端为电池出入口，另一端内侧设置电池连接插座，所述的长方形腔体内设置电池自动推出及导入装置；所述电池仓的电池出入口朝向电动汽车行进的前方、后方或侧方；所述控制系统控制所述电池仓内的电池自动推出及导入装置动作。其电池仓可以自动推出其中的电池，也可自动导入电池，便于与充电设备的电池进行快速更换，提高电池的装卸效率。

与此同时，中国专利（专利号：201821749551.8）还公开了一种电动汽车换电柜，包括柜体、多个用于电池充电的充电位、充电电路及控制系统，其特征在于，所述柜体内的所述充电位上下设置成多层结构，每个所述充电位内设置一电池充电插座和电池移动装置，所述柜体正面设置电池出入口，在所述柜体内设置换电转换台，所述控制系统控制所述换电转换台自动接收送达的缺电电池，并送到空闲的所述充电位充电，接收从所述充电位输送出的满电电池，并输送到电动汽车换电柜外。

上述具有电池仓的电动汽车采用在汽车前端换电的技术方案，与之配套使用的电动汽车换电柜具有体积小、成本低的优点。但是，电动汽车换电柜的换电技术方案与换电电动汽车对接取送电池和从换电柜取送电池都是同一套机构，从工作流程和逻辑上来看是串行的，因此，换电时间长、效率低。

因此，亟待设计开发一种带有AGV换电小车的换电柜，与电动汽车对接取送电池和与换电柜对接取送电池是两套不同的执行机构，两套执行机构工作是并行的，可以缩短换电时间，提高效率。这是本领域亟待解决的技术问题。

发明内容

本实用新型为解决现有技术存在的上述问题，提供一种带有AGV换电小车的换电柜，与电动汽车对接取送电池和与换电柜对接取送电池是两套不同的执行机构，两套执行机构工作是并行的，可以缩短换电时间，提高效率。

本实用新型的目的是通过以下技术方案实现的：

一种带有AGV换电小车的换电柜，包括换电柜本体及换电控制系统，其特征在于，所述换电柜本体配置AGV小车，所述AGV小车与所述换电控制系统无线通讯连接，用于控制AGV小车自动与电动汽车对接取送更换电池，所述换电柜本体包括柜体框架，所述柜体框架内设置若干电池仓位、充电装置及换电柜升降机构，所述电池仓位内设置电池充电插座和电池移动装置，所述电池充电插座与所述充电装置连接，所述换电柜升降机构与所述换电控制系统连接，用于与所述电池仓位自动对接并取送电池，所述换电柜本体的底部设置驶入AGV小车的容纳空间，所述AGV小车与所述换电柜升降机构上均设置电池传送装置，用于所述AGV小车与所述换电柜升降机构之间自动相互传送电池。

对上述技术方案的改进：所述柜体框架有两个，每个所述柜体框架内的所述电池仓位上下设置成多层结构，所述电池仓位内的电池移动装置包括设置在所述电池仓位底面上的电池仓位传动辊，所述电池仓位传动辊由设置在所述电池仓位上的驱动电机通过传动件驱动旋转，所述驱动电机的控制端与所述换电控制系统连接；所述换电柜本体包括4根导向立柱，4根所述导向立柱设置在两个所述柜体框架之间的中间位置，所述换电柜升降机构包括升降换电装置、升降绳索及升降电机，所述升降换电装置上设置所述电池传送装置，所述升降换电装置的四个角分别与对应的所述导向立柱滑动连接，所述升降电机设置在所述导向立柱或所述柜体框架顶部，所述升降电机的传动轴上设置传动轮，所述升降绳索的两端分别与所述传动轮及所述升降换电装置连接，用于带动所述升降换电装置升降至与对应的所述电池仓位对接并自动相互传送电池。

对上述技术方案的一种改进：所述升降换电装置包括含有电池容纳腔的电池升降平台，所述电池容纳腔内设置所述电池传送装置，所述电池传送装置包括设置在所述电池容纳腔底面上的电池升降平台传动辊及驱动其转动的驱动电机，所述升降绳索的下端与所述电池升降平台的顶面连接。

对上述技术方案的另一种改进：所述升降换电装置包括电池升降框架、两块L形电池夹持板、两台夹持驱动电机及两根螺杆，两块L形电池夹持板分别对称设置在所述电池升降框架的底部两端，并与所述电池升降框架底部滑动连接，两台所述夹持驱动电机对称设置在所述电池升降框架顶面上的两端，所述L形电池夹持板顶部设置凸块，所述凸块向上延伸出所述电池升降框架顶面，所述凸块上设置螺孔，所述夹持驱动电机的传动轴上连接一根所述螺杆，所述螺杆插入对应一端的所述凸块上的螺孔，两台所述夹持驱动电机分别驱动对应一端的所述L形电池夹持板向内或向外移动，用于夹持或松开进入所述电池升降框架内的电池，所述升降绳索的下端与所述电池升降框架的顶面连接；所述升降换电装置配置的电池传送装置包括电池推动板、推动电机、横向螺杆、传动齿轮、从动齿轮以及设置在L形电池夹持板底部上平面上的辊子，所述推动电机设置在电池升降框架顶面上，所述推动电机的传动轴上设置所述传动齿轮，所述电池升降框架的内部顶面上设置所述横向螺杆，所述横向螺杆的一端设置所述从动齿轮，所述从动齿轮与其上方的所述传动齿轮啮合，所述电池推动板设置在所述电池升降框架的内部，且与所述电池升降框架的内壁滑动配合，所述电池推动板上设置螺孔，所述横向螺杆穿过所述电池推动板上的螺孔，所述推动电机用于推动所述电池推动板将所述L形电池夹持板上托起的电池推出所述电池升降框架。

对上述技术方案的进一步改进：所述AGV小车包括AGV车体、行驶机构及AGV控制系统，所述AGV车体的底盘上设置电池托盘驱动机构，所述电池托盘驱动机构的顶部与电池托盘连接，所述电池托盘驱动机构与所述AGV控制系统连接，用于控制所述电池托盘升降或/和旋转运动，所述底盘上设置定位系统，所述定位系统与所述AGV控制系统连接，用于控制所述电池托盘在三维空间移动和准确定位，所述电池托盘上设置电池传送装置，所述电池传送装置与所述AGV控制系统连接，用于驱动所述电池托盘上放置的电池实现纵向移动和横向移动。

对上述技术方案的进一步改进：所述电池托盘驱动机构包括升降平台、升降机构、旋转平台及旋转机构，所述升降机构的上下两端分别与所述升降平台和所述底盘连接，所述旋转机构的上下两端分别与所述旋转平台和所述升降平台连接，由所述AGV控制系统控制所述升降机构驱动所述升降平台升降，还控制所述旋转机构驱动所述旋转平台转动，所述行驶机构包括行驶驱动装置及行驶滚轮，所述行驶滚轮设置的所述底盘的底部，所述行驶驱动装置驱动所述行驶滚轮转动，所述AGV控制系统与所述行驶机构连接，用于控制所述行驶机构驱动所述AGV换电小车在换电柜和待换电的电动汽车之间往复运行实现自动换电。

对上述技术方案的进一步改进：所述电池托盘包括设置在所述旋转平台上的框架，所述电池输送装置设置在所述框架上，所述电池输送装置包括纵向输送辊筒、纵向驱动电机、纵向输送同步传动带、升降式横向输送辊筒、横向驱动电机、横向输送同步传动带及电机控制器，所述升降式横向输送辊筒设置在所述升降装置上，所述升降装置的控制端与所述AGV控制系统连接，所述纵向驱动电机通过所述电机控制器与所述AGV控制系统连接，用于控制纵向驱动电机正向或反向转动，使所述纵向输送同步传动带带动所述纵向输送辊筒正转或反转，推动电池移出或导入电池托盘；所述横向驱动电机通过所述电机控制器与所述AGV控制系统连接，用于控制横向驱动电机正向或反向转动，使所述横向输送同步传动带带动所述升降式横向输送辊筒正转或反转，推动电池在所述电池托盘上向左或向右移动。

对上述技术方案的进一步改进：所述的升降机构包括剪叉式升降机构、升降驱动电机及驱动部件，由所述AGV控制系统控制所述升降驱动电机通过驱动部件驱动所述剪叉式升降机构实现升降；所述旋转机构包括转轴、回转齿盘、驱动齿轮、减速机及回转驱动电机，所述转轴竖向设置在所述升降平台顶面上，所述回转齿盘设置在所述转轴上转动，所述回转驱动电机的传动轴与所述减速机连接，所述减速机的输出轴上设置所述驱动齿轮并与所述回转齿盘啮合，由所述AGV控制系统控制所述回转驱动电机通过驱动齿轮驱动所述回转齿盘回转。

对上述技术方案的进一步改进：所述定位系统包括设置在所述底盘两边的两个侧面定位装置和设置在所述底盘前面中间位置的1个正面定位装置，所述侧面视觉定位装置和正面视觉定位装置用于将检测数据上传至所述AGV控制系统，通过控制所述升降机构和旋转机构进行调节所述电池托盘位置，使所述电池托盘与待换电的电动汽车换电仓的仓口位置正对，自动接收电动汽车换电仓自动推出的亏电电池，并自动送到换电柜前，且与换电柜的电池出入口位置正对，将亏电电池送入换电柜的电池出入口内，再将换电柜送出的满电电池导入所述电池托盘上，并将满电电池自动送到待换电的电动汽车换电仓的仓口位置正对处，将满电电池送入换电仓内。

本实用新型与现有技术相比的优点和积极效果是：

1、本实用新型带有AGV换电小车的换电柜具有换电柜升降机构，还配置AGV小车，AGV小车用于自动与电动汽车对接取送更换电池，换电柜升降机构用于与换电柜的电池仓位自动对接并取送电池，AGV小车与换电柜升降机构配合实现自动相互传送电池，由于这两套执行机构是并行工作的，因此，可以缩短换电时间，提高效率；

2、本实用新型配置的AGV换电小车具备自动定位功能，AGV换电小车可在换电柜和待换电的电动汽车之间往复运行实现自动换电。AGV换电小车自动到达电动汽车换电仓的仓口处，自动接收电动汽车换电仓自动推出的亏电电池，并自动送到换电柜的充电位，再将换电柜送出的满电电池自动送到电动汽车换电仓的仓口处完成换电，可减少换电站的规模和成本；

3、本实用新型采用的AGV换电小车，其结构合理，控制方便，运行可靠，与换电柜及电动汽车配合，便于快速准确地实现无人工更换电动汽车的电池。

附图说明

图1是本实用新型一种带有AGV换电小车的换电柜实施例1的立体图；

图2是本实用新型一种带有AGV换电小车的换电柜中的AGV小车立体图；

图3是本实用新型一种带有AGV换电小车的换电柜中AGV换电小车的控制原理框图；

图4是本实用新型一种带有AGV换电小车的换电柜实施例2的立体图；

图5是本实用新型一种带有AGV换电小车的换电柜实施例2的侧视图；

图6是本实用新型一种带有AGV换电小车的换电柜实施例2的仰视图；

图7是本实用新型一种带有AGV小车的换电柜实施例1或实施例2换电控制原理框图；

图8本实用新型一种带有AGV换电小车的换电柜实施例1和实施例2将电动汽车上换电仓内的亏电电池换下并送入换电柜上的电池仓位的具体步骤框图；

图9是本实用新型一种带有AGV换电小车的换电柜实施例1和实施例2将换电柜上的电池仓位内的满电电池取出送入电动汽车上的换电仓内的具体步骤框图。

图中标记，1-导向立柱、2-升降绳索、3-电池仓位传动辊、4-电池升降平台、5-电池升降平台传动辊、6-升降电机、7-电池仓位、8-柜体框架、9-AGV小车、9.1-行驶滚轮、9.2-底盘、9.3-正面定位装置、9.4-升降式横向输送辊筒、9.5-纵向输送辊筒、9.6-电池托盘、9.7-旋转平台、9.8-升降平台、9.9-旋转机构、9.10-升降机构、9.11-侧面定位装置、10-传动齿轮、11-推动电机、12-螺杆、13-电池升降框架、14-L形电池夹持板、15-夹持驱动电机、16-从动齿轮、17-横向螺杆、18-电池推动板。

实施方式

以下结合附图对本实用新型作进一步详细描述：

参见图1-图3，本实用新型一种带有AGV换电小车的换电柜的实施例1，包括换电柜本体及换电控制系统，所述换电柜本体配置AGV小车9， AGV小车9与所述换电控制系统无线通讯连接，用于控制AGV小车9自动与电动汽车对接取送更换电池，所述换电柜本体包括柜体框架8，在柜体框架8内设置若干电池仓位7、充电装置及换电柜升降机构，所述电池仓位7内设置电池充电插座和电池移动装置，所述电池充电插座与所述充电装置连接。所述换电柜升降机构与所述换电控制系统连接，用于所述换电柜升降机构与电池仓位7自动对接并取送电池。在换电柜本体的底部设置驶入AGV小车9的容纳空间，AGV小车9与所述换电柜升降机构上均设置电池传送装置，用于AGV小车9与所述换电柜升降机构之间自动相互传送电池。

具体而言：上述柜体框架8有两个，每个柜体框架8内的电池仓位7上下设置成多层结构，上述电池仓位7内的电池移动装置包括设置在电池仓7位底面上的电池仓位传动辊3，电池仓位传动辊3由设置在所述电池仓位7上的驱动电机通过传动件驱动旋转，所述驱动电机的控制端与所述换电控制系统连接。上述换电柜本体包括4根导向立柱1，4根导向立柱1设置在两个柜体框架8之间的中间位置。上述换电柜升降机构包括升降换电装置、升降绳索2及升降电机6，上述升降换电装置包括含有电池容纳腔的电池升降平台4，在电池容纳腔内设置电池传送装置，所述电池传送装置包括设置在所述电池容纳腔底面上的电池升降平台传动辊5及驱动其转动的驱动电机。电池升降平台4的四个角分别与对应的导向立柱1滑动连接，使电池升降平台4可沿导向立柱1上下垂直升降。升降电机6设置在导向立柱1或柜体框架8的顶部，升降电机6的传动轴上设置传动轮，升降绳索2的两端分别与所述传动轮及电池升降平台4连接，用于带动电池升降平台4升降至其上的电池容纳腔与对应的电池仓位7对接位置。

参见图2，本实用新型采用的AGV小车的具体结构为：包括AGV车体、行驶机构及AGV控制系统，所述AGV车体的底盘9.2上设置电池托盘驱动机构，所述电池托盘驱动机构与电池托盘9.6连接，所述电池托盘驱动机构与所述AGV控制系统连接，用于控制电池托盘9.6升降或/和旋转运动，在底盘2上设置定位系统，所述定位系统与所述AGV控制系统连接，用于控制所述电池托盘在三维空间移动和准确定位。在电池托盘9.6上设置电池输送装置，所述电池输送装置与所述AGV控制系统连接，用于驱动电池托盘6上放置的电池实现纵向移动和横向移动。

具体而言：上述的电池托盘驱动机构包括升降平台9.8、升降机构9.10、旋转平台9.7及旋转机构9.9，升降机构9.10的上下两端分别与升降平台9.8和底盘9.2连接，旋转机构9.9的上下两端分别与旋转平台9.7和升降平台9.8连接，由所述AGV控制系统控制升降机构9.10驱动升降平台9.8升降，还控制旋转机构9.9驱动旋转平台9.8转动。所述行驶机构包括行驶驱动装置及行驶滚轮9.1，行驶滚轮9.1设置的底盘9.2的底部，所述行驶驱动装置可以采用电机及驱动部件组成，所述行驶驱动装置驱动所述行驶滚轮9.1转动。所述AGV控制系统与所述行驶机构连接，用于控制所述行驶机构驱动AGV小车9在换电柜和待换电的电动汽车之间往复运行实现换电。

进一步地，上述定位系统包括设置在底盘9.2两边的两个侧面定位装置9.11和设置在底盘9.2前面中间位置的1个正面定位装置9.3。侧面视觉定位装置9.11和正面视觉定位装置9.3用于将检测数据上传至所述AGV控制系统，通过控制所述升降机构和旋转机构进行调节所述电池托盘位置，使电池托盘9.6与待换电的电动汽车换电仓的仓口位置正对，自动接收电动汽车换电仓自动推出的亏电电池；再自动送到换电柜前，且与换电柜的电池出入口位置正对，将亏电电池送入换电柜的电池出入口内；然后，将换电柜送出的满电电池导入电池托盘9.6上，并将满电电池自动送到待换电的电动汽车换电仓的仓口位置正对处，将满电电池送入换电仓内。

优选地，上述侧面定位装置9.11和正面定位装置9.3均为视觉定位识别装置或激光定位识别装置。上述视觉定位识别装置和激光定位识别装置都可以采用现有技术。

再进一步地，上述电池托盘9.6包括设置在所述旋转平台上的框架，所述电池输送装置设置在所述框架上，所述电池输送装置包括纵向输送辊筒9.5、纵向驱动电机、纵向输送同步传动带、升降式横向输送辊筒9.4、横向驱动电机、横向输送同步传动带及电机控制器，所述升降式横向输送辊筒9.4设置在升降装置上，所述升降装置的控制端与所述AGV控制系统连接。上述纵向驱动电机通过上述电机控制器与上述AGV控制系统连接，用于控制纵向驱动电机正向或反向转动，使上述纵向输送同步传动带带动纵向输送辊筒9.5正转或反转，推动电池移出或导入电池托盘6。所述横向驱动电机通过所述电机控制器与所述AGV控制系统连接，用于控制横向驱动电机正向或反向转动，使所述横向输送同步传动带带动所升降式横向输送辊筒9.4正转或反转，推动电池在电池托盘9.6上向左或向右移动。

又进一步地，上述的升降机构9.10包括剪叉式升降机构、升降驱动电机及驱动部件，由所述AGV控制系统控制所述升降驱动电机通过驱动部件驱动所述剪叉式升降机构实现升降。

更进一步地，所述旋转机构包括转轴、回转齿盘、驱动齿轮、减速机及回转驱动电机，所述转轴竖向设置在升降平台9.8顶面上，所述回转齿盘设置在所述转轴上转动，所述回转驱动电机的传动轴与所述减速机连接，所述减速机的输出轴上设置所述驱动齿轮并与所述回转齿盘啮合，由所述AGV控制系统控制所述回转驱动电机通过驱动齿轮驱动所述回转齿盘回转。

如图3所示，上述的AGV控制系统包括北斗/GPS模块、无线通讯模块、正面定位装置、侧面定位装置、避障传感模块及AC/DC供电模块，AC/DC供电模块可以由蓄电池提供电源。上述的AGV控制系统的通过动作控制模块分别控制行驶机构、升降机构、旋转机构、托盘横向驱动机构、托盘纵向驱动机构及托盘纵向驱动升降机构。

使用时，上述升降机构10可以将升降平台8及电池托盘6举升，配合定位系统适配不同汽车底盘高度的待换电电动汽车。

上述旋转机构9可以将旋转平台7及电池托盘6旋转，配合定位系统适配不同角度停车的的待换电电动汽车。

上述行驶机构：可以驱动AGV换电小车在换电柜和待换电电动汽车之间往复运行。

上述定位系统：主要采用视觉定位装置，可以对不同汽车底盘高度、不同换电仓位置和不同停车角度的待换电电动汽车进行定位，将数据上传换AGV控制系统以及换电柜的控制系统，指导升降机构10和旋转机构9进行调节，确保AGV换电小车与待换电电动汽车的换电仓口位置正对。

上述避障传感模块：可以使驱动AGV换电小车行驶过程中避开障碍物。

上述的电池输送装置中，在升降式横向输送辊筒9.4等相关组件向下沉降后，升降式横向输送辊筒4低于纵向输送辊筒9.5的高度，纵向输送辊筒9.5与电池包底面接触，驱动电池包纵向移动。当需要驱动电池包横向移动时，升降式横向输送辊筒9.4等相关组件升起后，升降式横向输送辊筒9.4高于纵向输送辊筒9.5的高度，升降式横向输送辊筒9.4与电池包底面接触，驱动电池包横向移动。

参见图4-图6，本实用新型一种带有AGV换电小车的换电柜的实施例2，本实施例2与实施例1的主要结构基本相同，不同之处在于升降换电装置与实施例1不同。本实用新型一种带有AGV换电小车的换电柜实施例2的升降换电装置包括电池升降框架13、两块L形电池夹持板14、两台夹持驱动电机15及两根螺杆12，两块L形电池夹持板14分别对称设置在电池升降框架13的底部两端，并与电池升降框架13的底部滑动连接，两台夹持驱动电机15对称设置在电池升降框架13顶面上的两端。L形电池夹持板14顶部设置凸块，所述凸块向上延伸出电池升降框架13顶面，所述凸块上设置螺孔，夹持驱动电机15的传动轴上连接一根螺杆12，螺杆12插入对应一端的所述凸块上的螺孔，两台夹持驱动电机15分别驱动对应一端的L形电池夹持板13向内或向外移动，用于夹持或松开进入电池升降框架13内的电池，升降绳索2的下端与电池升降框架13的顶面连接。上述升降换电装置配置的电池传送装置包括电池推动板18、推动电机11、横向螺杆17、传动齿轮10、从动齿轮16以及设置在L形电池夹持板14底部上平面上的辊子。上述推动电机11设置在电池升降框架13的顶面上，推动电机11的传动轴上设置传动齿轮10，在电池升降框架13的内部顶面上设置横向螺杆17，在横向螺杆17的一端设置从动齿轮16，从动齿轮16与其上方的传动齿轮10啮合。电池推动板18设置在电池升降框架13的内部，且与电池升降框架13的内壁滑动配合，在电池推动板18上设置螺孔，横向螺杆17穿过电池推动板18上的螺孔，推动电机11用于推动电池推动板18将L形电池夹持板14上托起的电池推出电池升降框架13。

参见图7，本实用新型一种带有AGV小车的换电柜实施例1或实施例2换电控制原理框图中，其换电控制装置采用换电柜工控机，换电柜工控机中包括显示器、喇叭、无线通讯模块和供电模块，换电柜工控机控制充电模块和动作执行模块。充电模块用于控制各个电池仓位7的充电，动作执行模块控制小车升降机构、小车横向驱动机构、小车纵向夹持机构、电池仓横向驱动机构、电池仓锁止机构及电池仓插座插紧机构。

参见图8，本实用新型一种带有AGV换电小车的换电柜将电动汽车上换电仓内的亏电电池取下送入换电柜上的电池仓位的具体步骤如下:

步骤1：AGV小车接收换电柜前端或侧方换电指令，并移动到对应电动汽车换电位置；

步骤2： AGV小车通过自带定位系统调节电池平台至正对电动汽车换电仓口位置；

步骤3：AGV小车从电动汽车上取下第一块电池；

步骤4：AGV小车移动到换电柜与升降机构对接位置，对接后将第一块电池输送给升降机构；同时，换电柜的升降机构在AGV小车对接位与AGV小车对接后，从AGV小车取第一块电池；

步骤5：AGV小车重复步骤1和步骤2后，再从电动汽车上下取第二块电池；同时，换电柜的升降机构将第一块电池送入换电柜的空仓位进行充电，再回到与AGV小车对接位等待对接；

步骤6：GV小车移动到换电柜与换电柜的升降机构对接位置，对接后将第二块电池输送给升降机构；同时，换电柜的升降机构在AGV小车对接位与AGV小车对接后，从AGV小车取第二块电池，送入换电柜的空仓位进行充电。

以上步骤是针对电动汽车的换电仓内有两块亏电电池的情况，取下两块亏电电池后，接着就要将换电柜中两个电池仓位7内的两块满电电池换到电动汽车的换电仓。

参见图9，本实用新型一种带有AGV换电小车的换电柜将换电柜上的电池仓位内的满电电池取出送入电动汽车上的换电仓内内的具体步骤如下：

步骤S1：AGV小车在换电柜前端或侧方换电位置接收更换新电池指令；同时，换电柜的升降机构移动至满电电池仓位，取出第一块满电池；

AGV小车 步骤S2：换电柜的升降机构移动至与AGV小车对接位置， AGV小车与换电柜的升降机构对接后，换电柜的升降机构将第一块满电电池送给AGV小车；

步骤S3：AGV小车移动到对应电动汽车换电位置；

步骤S4：AGV小车通过自带定位系统调节电池平台至正对电动汽车换电仓口位置；

步骤S5：AGV小车送第一块满电电池进入电动汽车电池仓；同时，换电柜的升降机构移动至满电电池仓位，取第二块满电电池；

AGV小车 步骤S6：AGV小车移动到换电柜与升降机构对接位置，换电柜的升降机构移动至与AGV小车对接位后，将第二块满电电池给AGV小车；

步骤S7：AGV小车重复步骤S3和步骤S4；

步骤S8：AGV小车送第二块满电电池进入电动汽车的换电仓，完成整个换电过程。

当然，上述说明并非是对本实用新型的限制，本实用新型也并不限于上述举例，本技术领域的普通技术人员，在本实用新型的实质范围内所作出的变化、改型、添加或替换，也属于本实用新型的保护范围。

Claims (10)

1.一种带有AGV换电小车的换电柜，包括换电柜本体及换电控制系统，其特征在于，所述换电柜本体配置AGV小车，所述AGV小车与所述换电控制系统无线通讯连接，用于控制AGV小车自动与电动汽车对接取送更换电池，所述换电柜本体包括柜体框架，所述柜体框架内设置若干电池仓位、充电装置及换电柜升降机构，所述电池仓位内设置电池充电插座和电池移动装置，所述电池充电插座与所述充电装置连接，所述换电柜升降机构与所述换电控制系统连接，用于与所述电池仓位自动对接并取送电池，所述换电柜本体的底部设置驶入AGV小车的容纳空间，所述AGV小车与所述换电柜升降机构上均设置电池传送装置，用于所述AGV小车与所述换电柜升降机构之间自动相互传送电池。

2.根据权利要求1所述的带有AGV换电小车的换电柜,其特征在于，所述柜体框架有两个，每个所述柜体框架内的所述电池仓位上下设置成多层结构，所述电池仓位内的电池移动装置包括设置在所述电池仓位底面上的电池仓位传动辊，所述电池仓位传动辊由设置在所述电池仓位上的驱动电机通过传动件驱动旋转，所述驱动电机的控制端与所述换电控制系统连接；所述换电柜本体包括4根导向立柱，4根所述导向立柱设置在两个所述柜体框架之间的中间位置，所述换电柜升降机构包括升降换电装置、升降绳索及升降电机，所述升降换电装置上设置所述电池传送装置，所述升降换电装置的四个角分别与对应的所述导向立柱滑动连接，所述升降电机设置在所述导向立柱或所述柜体框架顶部，所述升降电机的传动轴上设置传动轮，所述升降绳索的两端分别与所述传动轮及所述升降换电装置连接，用于带动所述升降换电装置升降至与对应的所述电池仓位对接并自动相互传送电池。

3.根据权利要求2所述的带有AGV换电小车的换电柜,其特征在于，所述升降换电装置包括含有电池容纳腔的电池升降平台，所述电池容纳腔内设置所述电池传送装置，所述电池传送装置包括设置在所述电池容纳腔底面上的电池升降平台传动辊及驱动其转动的驱动电机，所述升降绳索的下端与所述电池升降平台的顶面连接。

4.根据权利要求2所述的带有AGV换电小车的换电柜,其特征在于，所述升降换电装置包括电池升降框架、两块L形电池夹持板、两台夹持驱动电机及两根螺杆，两块L形电池夹持板分别对称设置在所述电池升降框架的底部两端，并与所述电池升降框架底部滑动连接，两台所述夹持驱动电机对称设置在所述电池升降框架顶面上的两端，所述L形电池夹持板顶部设置凸块，所述凸块向上延伸出所述电池升降框架顶面，所述凸块上设置螺孔，所述夹持驱动电机的传动轴上连接一根所述螺杆，所述螺杆插入对应一端的所述凸块上的螺孔，两台所述夹持驱动电机分别驱动对应一端的所述L形电池夹持板向内或向外移动，用于夹持或松开进入所述电池升降框架内的电池，所述升降绳索的下端与所述电池升降框架的顶面连接；所述升降换电装置配置的电池传送装置包括电池推动板、推动电机、横向螺杆、传动齿轮、从动齿轮以及设置在L形电池夹持板底部上平面上的辊子，所述推动电机设置在电池升降框架顶面上，所述推动电机的传动轴上设置所述传动齿轮，所述电池升降框架的内部顶面上设置所述横向螺杆，所述横向螺杆的一端设置所述从动齿轮，所述从动齿轮与其上方的所述传动齿轮啮合，所述电池推动板设置在所述电池升降框架的内部，且与所述电池升降框架的内壁滑动配合，所述电池推动板上设置螺孔，所述横向螺杆穿过所述电池推动板上的螺孔，所述推动电机用于推动所述电池推动板将所述L形电池夹持板上托起的电池推出所述电池升降框架。

5.根据权利要求1-4任一项所述的带有AGV换电小车的换电柜,其特征在于，所述AGV小车包括AGV车体、行驶机构及AGV控制系统，所述AGV车体的底盘上设置电池托盘驱动机构，所述电池托盘驱动机构的顶部与电池托盘连接，所述电池托盘驱动机构与所述AGV控制系统连接，用于控制所述电池托盘升降或/和旋转运动，所述底盘上设置定位系统，所述定位系统与所述AGV控制系统连接，用于控制所述电池托盘在三维空间移动和准确定位，所述电池托盘上设置电池传送装置，所述电池传送装置与所述AGV控制系统连接，用于驱动所述电池托盘上放置的电池实现纵向移动和横向移动。

6.根据权利要求5所述的带有AGV换电小车的换电柜,其特征在于，所述电池托盘驱动机构包括升降平台、升降机构、旋转平台及旋转机构，所述升降机构的上下两端分别与所述升降平台和所述底盘连接，所述旋转机构的上下两端分别与所述旋转平台和所述升降平台连接，由所述AGV控制系统控制所述升降机构驱动所述升降平台升降，还控制所述旋转机构驱动所述旋转平台转动，所述行驶机构包括行驶驱动装置及行驶滚轮，所述行驶滚轮设置的所述底盘的底部，所述行驶驱动装置驱动所述行驶滚轮转动，所述AGV控制系统与所述行驶机构连接，用于控制所述行驶机构驱动所述AGV换电小车在换电柜和待换电的电动汽车之间往复运行实现自动换电。

7.根据权利要求6所述的带有AGV换电小车的换电柜,其特征在于，所述电池托盘包括设置在所述旋转平台上的框架，所述电池传送装置设置在所述框架上，所述电池传送装置包括纵向输送辊筒、纵向驱动电机、纵向输送同步传动带、升降式横向输送辊筒、横向驱动电机、横向输送同步传动带及电机控制器，所述升降式横向输送辊筒设置在升降装置上，所述升降装置的控制端与所述AGV控制系统连接，所述纵向驱动电机通过所述电机控制器与所述AGV控制系统连接，用于控制纵向驱动电机正向或反向转动，使所述纵向输送同步传动带带动所述纵向输送辊筒正转或反转，推动电池移出或导入电池托盘；所述横向驱动电机通过所述电机控制器与所述AGV控制系统连接，用于控制横向驱动电机正向或反向转动，使所述横向输送同步传动带带动所述升降式横向输送辊筒正转或反转，推动电池在所述电池托盘上向左或向右移动。

8.根据权利要求7所述的带有AGV换电小车的换电柜,其特征在于，所述的升降机构包括剪叉式升降机构、升降驱动电机及驱动部件，由所述AGV控制系统控制所述升降驱动电机通过驱动部件驱动所述剪叉式升降机构实现升降；所述旋转机构包括转轴、回转齿盘、驱动齿轮、减速机及回转驱动电机，所述转轴竖向设置在所述升降平台顶面上，所述回转齿盘设置在所述转轴上转动，所述回转驱动电机的传动轴与所述减速机连接，所述减速机的输出轴上设置所述驱动齿轮并与所述回转齿盘啮合，由所述AGV控制系统控制所述回转驱动电机通过驱动齿轮驱动所述回转齿盘回转。

9.根据权利要求5所述的带有AGV换电小车的换电柜,其特征在于，所述定位系统包括设置在所述底盘两边的两个侧面定位装置和设置在所述底盘前面中间位置的1个正面定位装置，所述侧面定位装置和正面定位装置用于将检测数据上传至所述AGV控制系统，通过控制所述升降机构和旋转机构进行调节所述电池托盘位置，使所述电池托盘与待换电的电动汽车换电仓的仓口位置正对，自动接收电动汽车换电仓自动推出的亏电电池，并自动送到换电柜前，且与换电柜的电池出入口位置正对，将亏电电池送入换电柜的电池出入口内，再将换电柜送出的满电电池导入所述电池托盘上，并将满电电池自动送到待换电的电动汽车换电仓的仓口位置正对处，将满电电池送入换电仓内。

10.根据权利要求8所述的带有AGV换电小车的换电柜,其特征在于，所述定位系统包括设置在所述底盘两边的两个侧面定位装置和设置在所述底盘前面中间位置的1个正面定位装置，所述侧面定位装置和正面定位装置用于将检测数据上传至所述AGV控制系统，通过控制所述升降机构和旋转机构进行调节所述电池托盘位置，使所述电池托盘与待换电的电动汽车换电仓的仓口位置正对，自动接收电动汽车换电仓自动推出的亏电电池，并自动送到换电柜前，且与换电柜的电池出入口位置正对，将亏电电池送入换电柜的电池出入口内，再将换电柜送出的满电电池导入所述电池托盘上，并将满电电池自动送到待换电的电动汽车换电仓的仓口位置正对处，将满电电池送入换电仓内。