CN220430114U - 一种电动汽车的自动换电装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种电动汽车的自动换电装置，包括底座、车身定位装置、车体抬升装置、行走装置和旋转装置，车身定位装置包括四个定位凹槽和四个电动推杆，四个定位凹槽分别设置在底座上；车体抬升装置包括四个抬升动力机构和四个托举盘，抬升动力机构用于驱动托举盘在竖直方向上移动；行走装置包括运输小车、小车托盘和液压举升机构，液压举升机构用于抬升电池组；旋转装置用于调节运输小车的方向，本实用新型结构合理，汽车驶入底座，由车身定位装置将其进行定位，之后车体抬升装置将汽车抬升，方便将汽车的电池进行拆卸，最后由行走装置将新的电池运送至汽车下方，调整好角度后，向上送入至汽车内，完成电池的更换。

Description

一种电动汽车的自动换电装置

技术领域

本实用新型涉及电动汽车领域，特别涉及一种电动汽车的自动换电装置。

背景技术

电动汽车是指以车载电源为动力，用电机驱动车轮行驶，符合道路交通、安全法规各项要求的车辆。随着科技的发展，电动汽车的技术越发成熟，越来越多的人开始使用电动汽车。

电动汽车以电能为能源，当电动汽车内置电池的电量不足时，电动汽车就无法继续行驶。现有的技术往往是通过充电的方式增加电动汽车内的电能。而以现有的技术来看，将电动汽车充满电需要花费大量的时间，相比于传统石油汽车的加油速度，电动汽车在充电时花费的时间是限制电动汽车推广的一大因素。

针对上述问题，车企陆续推出换电服务，直接将电动汽车内的电池进行拆卸，再换上已经充满电的电池，此过程也只需要几分钟，大大加快了电动汽车的充电速度。在换电池时，需要对车辆进行抬起，如何保持车辆在换电时的稳定，是现阶段主要的研发方向。针对以上问题，以下提出一种解决方案。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种电动汽车的自动换电装置，具有良好的操作性、可靠性和安全性的优点。

本实用新型的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：

一种电动汽车的自动换电装置，包括底座、车身定位装置、车体抬升装置、行走装置和旋转装置，

所述车身定位装置包括四个定位凹槽和四个电动推杆，四个定位凹槽分别设置在底座上，四个所述电动推杆分别位于四个定位凹槽的一侧，所述电动推杆用于推动汽车，以实现对汽车位置的调整；

所述车体抬升装置包括四个抬升动力机构和四个托举盘，所述抬升动力机构用于驱动托举盘在竖直方向上移动，以使四个托举盘实现对汽车的抬升；

所述行走装置包括运输小车、小车托盘和液压举升机构，所述小车托盘固定于运输小车的上方，所述液压举升机构位于小车托盘内，所述液压举升机构用于抬升电池组，以将满电的电池组装配至车内；

所述旋转装置位于底座上，且所述旋转装置的上表面与底座上表面平齐，所述旋转装置位于四个定位槽之间，所述旋转装置用于调节运输小车的方向，以使液压举升机构能够将电池组送入至汽车内。

作为优选，所述抬升动力机构包括抬升支架、电动机和滚子链，所述抬升支架上设有两个支撑座，两个所述支撑座内设有转轴，所述电动机固定在抬升支架的顶部，且电动机的输出轴与转轴的一端固定连接，所述转轴上固设有两个上转轮，两根所述滚子链的上端分别套设在两个上转轮上，所述抬升支架的底部转动连接有两个下转轮，两根所述滚子链的下端分别套设在两个下转轮上，所述托举盘的一侧与两根滚子链的一侧固定连接。

作为优选，所述抬升动力机构还包括两根升降杆，所述升降杆与抬升支架固定连接，所述托举盘上开设有两个升降孔，所述升降孔套接在升降杆上，且与升降杆滑动连接，所述升降杆用于增加托举盘移动时的稳定性。

作为优选，所述运输小车的底部设有若干行走轮，两个行走轮之间通过导杆连接，所述运输小车上设有电机，所述电机的输出轴上连接有上导轮，其中一个导杆上固设有下导轮，所述上导轮与下导轮上套设有传输带，所述上导轮通过传输带带动下导轮转动，所述底座上设有导轨，所述行走轮中部设有导槽，所述行走轮通过导槽与导轨卡接，所述导轨用于限定运输小车的行动方向。

作为优选，所述液压举升机构包括第一液压缸、两组X形的升降杆和顶板，每组所述升降杆均由两根支撑杆组成，两组所述升降杆分别位于顶板的两侧，所述升降杆用于调节顶板的高度，所述第一液压缸横向固定在小车托盘上，所述第一液压缸的输出轴通过一根横杆与两组升降杆的底部连接，所述第一液压缸用于调节同班一组升降杆中的两根支撑杆下端的间距，以改变两根升降杆上端的高度。

作为优选，所述旋转装置包括旋转座盘、动力齿轮和齿条，所述旋转座盘位于底座上，且与底座的高度一致，所述底座内设有空腔，所述旋转座盘下端面的圆心处固设有旋转轴，所述旋转轴位于空腔内，所述动力齿轮套接固定在旋转轴上，所述齿条位于空腔内，且与空腔滑动配合，所述齿条与动力齿轮啮合，所述空腔内还设有液压拉伸杆，所述液压拉伸杆的输出中与齿条的一端连接，所述液压拉伸杆用于驱动齿条移动，以使齿条驱动动力齿轮转动。

本实用新型的有益效果为：首先，当电动汽车驶进换电平台并到达指定位置时，由车身定位装置将其进行定位固定。接着，车体抬升装置将车辆抬升至指定高度。在抬升过程中，电池的安全性得到保证，以避免电池受到损坏。

其次，行走机构小车转运电池，配合旋转圆盘和液压举升机构完成整个换电流程。运输小车在运输时保证转运电池的平稳和安全，旋转圆盘则具有足够的承重能力和稳定性，以确保电池能够顺利旋转。液压举升机构则应保证电池的升降平稳，并且能够适应不同高度的电动汽车。

最后，整个自动换电装置应该具有良好的操作性、可靠性和安全性。

附图说明

图1为实施例的结构示意图；

图2为实施例的俯视图；

图3为实施例旋转装置的俯视剖视图；

图4为实施例旋转装置的侧视剖视图；

图5为实施例车体抬升装置的主视图；

图6为实施例车体抬升装置的侧视图；

图7为实施例行走装置的主视图；

图8为实施例行走装置的侧视图；

图9为实施例用于展示行走轮与导轨间配合的结构图。

附图标记：1、底座；2、定位凹槽；3、电动推杆；4、托举盘；5、抬升支架；6、电动机；7、滚子链；8、支撑座；9、升降杆；10、运输小车；11、小车托盘；12、第一液压缸；13、顶板；14、支撑杆；15、行走轮；16、电机；17、导轨；18、旋转座盘；19、动力齿轮；20、齿条；21、液压拉伸杆。

具体实施方式

以下所述仅是本实用新型的优选实施方式，保护范围并不仅局限于该实施例，凡属于本实用新型思路下的技术方案应当属于本实用新型的保护范围。其中相同的零部件用相同的附图标记表示。需要说明的是，下面描述中使用的词语“前”、“后”、“左”、“右”、“上”和“下”指的是附图中的方向，词语“底部”和“顶部”、“内”和“外”分别指的是朝向或远离特定部件几何中心的方向。

如图1至图9所示，一种电动汽车的自动换电装置，包括底座1、车身定位装置、车体抬升装置、行走装置和旋转装置。

车身定位装置是对车辆进行定位的，包括四个定位凹槽2和四个电动推杆3，四个定位凹槽2分别设置在底座1上，四个电动推杆3分别位于四个定位凹槽2的一侧。当车辆驶入到底座1上时，车辆的四个车轮先进入到四个定位凹槽2处，完成初步定位，之后四个电动推杆3启动，对车辆的横向位置进行调节，并将车辆的位置固定，以使后续的车体抬升装置在抬升车辆时，不会对车辆，尤其是车辆的电池，造成损坏。

车体抬升装置主要是为了将车体抬升到合适的高度，方便运输小车10能正常的将电池包运输到指定位置，进行蓄电池组的更换。

车体抬升装置包括四个抬升动力机构和四个托举盘4，抬升动力机构包括抬升支架5、电动机6和滚子链7。抬升支架5上设有两个支撑座8，两个支撑座8内设有转轴，电动机6固定在抬升支架5的顶部，且电动机6的输出轴与转轴的一端固定连接。转轴上固设有两个上转轮，两根滚子链7的上端分别套设在两个上转轮上，抬升支架5的底部转动连接有两个下转轮，两根滚子链7的下端分别套设在两个下转轮上。当电动机6启动后，电动机6会带动转轴转动，从而使两根滚子链7开始传动。托举盘4的一侧与两根滚子链7的一侧固定连接。可以跟随滚子链7的一侧在竖直方向上移动。

抬升动力机构还包括两根升降杆9，升降杆9与抬升支架5固定连接，托举盘4上开设有两个升降孔，升降孔套接在升降杆9上，且与升降杆9滑动连接。升降杆9可以增加托举盘4移动时的稳定性。

通过车身定位装置对车辆位置的调整后，托举盘4不会抵在车辆的薄弱处，也不会与车辆内的电池所在位置接触，从而使得电池能够正常从车辆内取出，也可以正常放入。

行走装置包括运输小车10、小车托盘11和液压举升机构。运输小车10的底部设有四个行走轮15，两个行走轮15之间通过导杆连接。运输小车10上设有电机16，电机16的输出轴上连接有上导轮，其中一个导杆上固设有下导轮，上导轮与下导轮上套设有传输带，上导轮通过传输带带动下导轮转动。电机16启动后，会带动上导轮转动，上导轮通过传输带驱动下导轮转动，从而使得下导轮能够带动其中一根导杆转动。导杆转动时会带动与该导杆连接的两个行走轮15转动，从而使运输小车10能够移动。

底座1上设有导轨17，行走轮15中部设有导槽，即行走轮15的截面为H形，导槽可以卡在导轨17上，不易与导轨17分离，从而使得运输小车10能够沿着导轨17的方向移动。

小车托盘11固定于运输小车10的上方，液压举升机构位于小车托盘11内。液压举升机构包括第一液压缸12、两组X形的升降杆9和顶板13，X形的升降杆9由两根支撑杆14组成，两根支撑杆14的中心位置处通过圆柱形的轴连接，使得两根支撑杆14可以绕着中心点处转动。两组升降杆9分别位于顶板13的两侧，顶板13固定在升降杆9的顶部。支撑杆14的顶部与顶板13滑动连接，支撑杆14的底部与底座1滑动连接，第一液压缸12横向固定在小车托盘11上，第一液压缸12的输出轴通过一根横杆与两组升降杆9的底部连接，第一液压缸12用于调节同班一组升降杆9中的两根支撑杆14下端的间距，当两根支撑杆14的底部相互靠近时，两根支撑杆14的顶端高度会上升，从而实现对顶板13高度的调节。液压举升机构用于抬升电池组，以将满电的电池组装配至车内。

旋转装置包括旋转座盘18、动力齿轮19和齿条20。旋转座盘18位于底座1上，且与底座1的高度一致。底座1内设有空腔，旋转座盘18下端面的圆心处固设有旋转轴，旋转轴位于空腔内。动力齿轮19套接固定在旋转轴上，齿条20位于空腔内，且与空腔滑动配合，齿条20与动力齿轮19啮合。在齿条20的一端连接有液压拉伸杆21，液压拉伸杆21启动后，会带动齿条20移动，当齿条20移动时会驱动动力齿轮19转动，动力齿轮19通过旋转轴带动旋转座盘18转动。

使用时，需要更换电池的电动汽车行驶进底座1上，车辆的四个轮子分别进入到四个定位凹槽2内。之后四个电动推杆3启动，横向调整车辆的位置，并对车辆的位置进行固定。

之后电动机6启动，带动转轴转动，使得转轴驱动滚子链7启动，滚子链7的一侧会向上移动，带动托举盘4向上移动，四个托举盘4分别抵在在车辆底盘的四个位置，并将车辆向上抬起。由于事先对车辆进行定位，托举盘4抬起车辆时，不会对车辆和车辆内的电池造成损害。将车辆抬起后，可以对车辆内的电池进行拆卸。

汽车完成抬升后，电机16启动，驱动两个行走轮15转动，使得运输小车10沿着导轨17移动至旋转座盘18上，此时的运输小车10会位于汽车电池安装处的正下方。在运输小车10移动到旋转座盘18上后，液压拉伸杆21启动，对小车的方向进行调整，新的或满电的电池组放置于顶板13上端，即旋转座盘18会对电池组的方向进行调整，直至电池组的方向和车辆的电池安装槽方向一致。

最后第一液压缸12启动，拉动其中一根支撑杆14的下端移动，使得两根支撑杆14的下端相互靠近，之后两组升降杆9会将顶板13向上抬起。顶板13将电池组送入至车辆的电池安装槽内，完成电池的更换。

以上所述的具体实施例，对本实用新型解决的技术问题、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本实用新型的具体实施例而已，并不用于限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种电动汽车的自动换电装置，包括底座(1)、车身定位装置、车体抬升装置、行走装置和旋转装置，其特征在于，

所述车身定位装置包括四个定位凹槽(2)和四个电动推杆(3)，四个定位凹槽(2)分别设置在底座(1)上，四个所述电动推杆(3)分别位于四个定位凹槽(2)的一侧，所述电动推杆(3)用于推动汽车，以实现对汽车位置的调整；

所述车体抬升装置包括四个抬升动力机构和四个托举盘(4)，所述抬升动力机构用于驱动托举盘(4)在竖直方向上移动，以使四个托举盘(4)实现对汽车的抬升；

所述行走装置包括运输小车(10)、小车托盘(11)和液压举升机构，所述小车托盘(11)固定于运输小车(10)的上方，所述液压举升机构位于小车托盘(11)内，所述液压举升机构用于抬升电池组，以将满电的电池组装配至车内；

所述旋转装置位于底座(1)上，且所述旋转装置的上表面与底座(1)上表面平齐，所述旋转装置位于四个定位槽之间，所述旋转装置用于调节运输小车(10)的方向，以使液压举升机构能够将电池组送入至汽车内。

2.根据权利要求1所述的一种电动汽车的自动换电装置，其特征在于，所述抬升动力机构包括抬升支架(5)、电动机(6)和滚子链(7)，所述抬升支架(5)上设有两个支撑座(8)，两个所述支撑座(8)内设有转轴，所述电动机(6)固定在抬升支架(5)的顶部，且电动机(6)的输出轴与转轴的一端固定连接，所述转轴上固设有两个上转轮，两根所述滚子链(7)的上端分别套设在两个上转轮上，所述抬升支架(5)的底部转动连接有两个下转轮，两根所述滚子链(7)的下端分别套设在两个下转轮上，所述托举盘(4)的一侧与两根滚子链(7)的一侧固定连接。

3.根据权利要求2所述的一种电动汽车的自动换电装置，其特征在于，所述抬升动力机构还包括两根升降杆(9)，所述升降杆(9)与抬升支架(5)固定连接，所述托举盘(4)上开设有两个升降孔，所述升降孔套接在升降杆(9)上，且与升降杆(9)滑动连接，所述升降杆(9)用于增加托举盘(4)移动时的稳定性。

4.根据权利要求1所述的一种电动汽车的自动换电装置，其特征在于，所述运输小车(10)的底部设有若干行走轮(15)，两个行走轮(15)之间通过导杆连接，所述运输小车(10)上设有电机(16)，所述电机(16)的输出轴上连接有上导轮，其中一个导杆上固设有下导轮，所述上导轮与下导轮上套设有传输带，所述上导轮通过传输带带动下导轮转动，所述底座(1)上设有导轨(17)，所述行走轮(15)中部设有导槽，所述行走轮(15)通过导槽与导轨(17)卡接，所述导轨(17)用于限定运输小车(10)的行动方向。

5.根据权利要求1所述的一种电动汽车的自动换电装置，其特征在于，所述液压举升机构包括第一液压缸(12)、两组X形的升降杆(9)和顶板(13)，每组所述升降杆(9)均由两根支撑杆(14)组成，两组所述升降杆(9)分别位于顶板(13)的两侧，所述升降杆(9)用于调节顶板(13)的高度，所述第一液压缸(12)横向固定在小车托盘(11)上，所述第一液压缸(12)的输出轴通过一根横杆与两组升降杆(9)的底部连接，所述第一液压缸(12)用于调节同班一组升降杆(9)中的两根支撑杆(14)下端的间距，以改变两根升降杆(9)上端的高度。

6.根据权利要求1所述的一种电动汽车的自动换电装置，其特征在于，所述旋转装置包括旋转座盘(18)、动力齿轮(19)和齿条(20)，所述旋转座盘(18)位于底座(1)上，且与底座(1)的高度一致，所述底座(1)内设有空腔，所述旋转座盘(18)下端面的圆心处固设有旋转轴，所述旋转轴位于空腔内，所述动力齿轮(19)套接固定在旋转轴上，所述齿条(20)位于空腔内，且与空腔滑动配合，所述齿条(20)与动力齿轮(19)啮合，所述空腔内还设有液压拉伸杆(21)，所述液压拉伸杆(21)的输出中与齿条(20)的一端连接，所述液压拉伸杆(21)用于驱动齿条(20)移动，以使齿条(20)驱动动力齿轮(19)转动。