WO2020113853A1 - 电池接驳装置、电池中转、升降和平移单元及充换电系统 - Google Patents

电池接驳装置、电池中转、升降和平移单元及充换电系统 Download PDF

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Abstract

本发明涉及电池接驳装置、电池中转单元、升降单元、平移单元以及充换电系统。所述电池接驳装置被布置用于在进行车辆换电操作的换电平台与电池仓之间传送电池,并包括:升降单元,其设置有用于在第一方向上进行升降运动的升降机构,所述第一方向与所述换电平台的工作面相垂直;平移单元,其与所述升降单元相连,用于使得所述升降单元在与所述第一方向相垂直的第二方向上进行平移运动;电池中转单元,其与所述升降机构相连,并设置有至少一个电池仓位,用于存放从所述换电平台移入并将传送至所述电池仓的电池、或者存放从所述电池仓移入并将传送至所述换电平台的电池。本发明具有结构紧凑、占用空间小、能够有效提升换电操作效率等优点。

Description

电池接驳装置、电池中转、升降和平移单元及充换电系统 技术领域
本发明涉及充换电技术领域,尤其涉及电池接驳装置、电池中转单元、升降单元、平移单元以及充换电系统。
背景技术
随着科技进步和社会发展,例如纯电动车辆、混合动力车辆等多种类型的新能源车辆日益获得广泛使用。就这些新型车辆来讲,其中涉及到电池快换等方面变得越来越重要。例如,如果要实现车辆电池加电的体验超越传统汽车加油的体验,那么电池加电时间将是一个重要指标。更换电池是实现快速加电的一种方式,在电池技术没有取得突破性进展、安全可使用的快充技术出现之前,换电仍将是实现车辆电池加电时间能够对标、甚至超越传统车辆加油时间的最有可能方式。尽管目前已经出现了多种换电装置、设备或系统等,但是它们仍然存在着诸如结构比较复杂且占用空间较大、换电操作比较繁琐、电池传送环节耗时较长等问题。
发明内容
有鉴于此,本发明提供了电池接驳装置、电池中转单元、升降单元、平移单元以及充换电系统,从而有效解决或缓解了现有技术中存在的以上这些问题以及其他方面问题中的一个或多个。
首先,根据本发明的第一方面,它提供了一种电池接驳装置,其用于在进行车辆换电操作的换电平台与电池仓之间传送电池,所述电池接驳装置包括:
升降单元,其设置有用于在第一方向上进行升降运动的升降机构,所述第一方向与所述换电平台的工作面相垂直;
平移单元,其与所述升降单元相连,用于使得所述升降单元在与所述第一方向相垂直的第二方向上进行平移运动;以及
电池中转单元,其与所述升降机构相连,并且设置有至少一个电池仓位,用于存放从所述换电平台移入并将传送至所述电池仓的电池、或者存放从所述电池仓移入并将传送至所述换电平台的电池。
在根据本发明的电池接驳装置中,可选地,所述平移单元设置有导向部件,所述升降单元被构造成具有框架结构,并且设置有用于装设在所述导向部件中以进行所述平移运动的配合部件。
在根据本发明的电池接驳装置中,可选地所述升降单元设置有动力部件,其用于提 供动力以使得所述配合部件沿着所述导向部件进行所述平移运动。
在根据本发明的电池接驳装置中,可选地所述升降机构采用剪叉式举升机构,其被装设在所述框架结构上。
在根据本发明的电池接驳装置中,可选地,所述电池中转单元设置有两个或更多个所述电池仓位,其中至少一个电池仓位用于存放从停驻于所述换电平台的车辆上卸下的亏电电池,至少另一个电池仓位用于存放从所述电池仓移入的已充电电池;并且/或者
所述升降单元和所述平移单元被设置成同步运行;并且/或者
所述电池接驳装置被设置成在其处于初始位置时,其中所述电池中转单元的一个电池仓位与从停驻于所述换电平台的车辆上卸下的电池朝向所述电池接驳装置的传送位置相对应。
在根据本发明的电池接驳装置中,可选地所述两个或更多个所述电池仓位沿着所述第一方向被叠置;并且/或者
在至少一个电池仓位中设置有一个或多个传送部件,用于沿着第三方向将电池移入或移出该电池仓位,所述第三方向与所述电池仓中的电池存储方向相平行。
其次,根据本发明的第二方面,它提供了一种电池中转单元,所述电池中转单元被构造成如以上任一项所述的电池接驳装置中的电池中转单元。
此外,根据本发明的第三方面,它提供了一种升降单元,所述升降单元被构造成如以上任一项所述的电池接驳装置中的升降单元。
此外,根据本发明的第四方面,它提供了一种平移单元,所述平移单元被构造成如以上任一项所述的电池接驳装置中的平移单元。
另外,根据本发明的第五方面,还提供了一种充换电系统,其包括用于进行车辆换电操作的换电平台和电池仓,所述充换电系统还包括如以上任一项所述的电池接驳装置,其被布置在所述电池仓的第一侧和/或第二侧,所述第一侧靠近所述换电平台,所述第二侧远离所述换电平台。
从与附图相结合的以下详细描述中,将会清楚地理解根据本发明的各技术方案的原理、特点、特征以及优点等。例如,与现有技术相比较,采用本发明所设计提供的电池接驳装置,其不仅结构紧凑、占用空间小,而且制造、运输和安装非常方便,可以有效提升换电操作效率,尤其能够明显降低现有换电站在换电平台与电池仓之间的电池传送等环节上的耗时。
附图说明
以下将结合附图和实施例来对本发明的技术方案作进一步的详细描述,但是应当知道,这些附图只是出于解释目的而设计的,仅意在概念性地说明此处描述的结构构造,而不 必要依比例进行绘制。
图1是一个根据本发明的电池接驳装置实施例的立体结构示意图。
图2是图1所示的电池接驳装置实施例的分解结构示意图。
图3是图1所示的电池接驳装置实施例中的电池中转单元的侧视图。
图4是图1所示的电池接驳装置实施例中的电池中转单元的俯视图。
具体实施方式
首先,需要说明的是,以下将以示例方式来具体说明本发明的电池接驳装置、电池中转单元、升降单元、平移单元以及充换电系统的结构、组成、特点和优点等,然而所有的描述仅是用来进行说明的,而不应将它们理解为对本发明形成任何的限制。
在本文中,技术术语“电池”包括但不限于用于为车辆提供动力的电池、电池组、电池包等,技术术语“第一”、“第二”仅是用于进行区分性表述目的而无意于表示它们的顺序以及相对重要性,技术术语“上”、“下”、“右”、“左”、“前”、“后”、“竖直”、“水平”及其派生词等应联系附图中的定向,除非明确指出以外,本发明可采取多种替代定向。
此外,对于在本文所提及的实施例中予以描述或隐含的任意单个技术特征,或者被显示或隐含在各附图中的任意单个技术特征,本发明仍然允许在这些技术特征(或其等同物)之间继续进行任意组合或者删减,从而应当认为这些根据本发明的更多实施例也是在本文的记载范围之内。另外,为了简化图面起见,相同或相类似的零部件和特征在同一附图中可能仅在一处或若干处进行标示。
请参考图1和图2,通过这两个附图示意性地显示出了一个根据本发明的电池接驳装置实施例的基本结构组成情况,下面就结合这个示例来对本发明进行详细说明。
在这个实施例中,该电池接驳装置1是被布置用于在进行车辆换电操作的换电平台与电池仓之间传送电池,例如可将换电平台和电池仓分别布置在图1中所示的电池接驳装置1的左右两侧,由此可以形成非常紧凑的布局,有效提高空间利用率并加快电池周转,进而缩短换电操作的整体耗时。
如图1和图2所示,该电池接驳装置1可以包括升降单元2、平移单元3和电池中转单元4。其中,在升降单元2中设置有升降机构21,该升降机构21可以采用例如剪叉式举升机构或者任何其他的合适机构,用来在如图1中所标示的第一方向D1上进行升降运动,该第一方向D1是与换电平台的工作面相垂直的,并且通常来讲就是车辆换电操作现场的竖直方向。
在可选情形下,升降单元2可采用框架结构制成,这不仅可以保证其具有良好的整体结构强度,而且能够有效节省材料,并且可以通过使用例如焊接等各种合适的加工工艺来 进行高效生产。作为可选方式,可以将升降机构21非常方便地直接装设到升降单元2的框架结构上。
对于平移单元3来讲,它是与升降单元2进行连接,以便能够使得升降单元2在如图1中所标示的第二方向D2上进行平移运动,该第二方向D2是与上述的第一方向D1相垂直的,并且通常来讲可以使其可选地与换电平台的纵向方向之间保持平行。
作为示例性说明,在可选情形下,可将平移单元3固定在现场工作面上(例如地面、移动充电站的基础面等),并在平移单元3上设置导向部件31,例如可以如图2所示地在平移单元3的底部设置直线导轨等,然后通过可设置在升降单元2上用来与导向部件31进行相应配合的配合部件(例如可安装在线性导轨中的滑块、导轨轮等),从而实现升降单元2在平移单元3上进行平移运动,通过该平移运动可使得升降单元2以及电池中转单元4到达与换电平台或电池仓相关联的适宜位置处,以便完成电池传送工作。
在可选情形下,可以在升降单元2中设置动力部件22(例如电机等),以便提供动力用来控制使得升降单元2上的配合部件沿着平移单元3上的导向部件31进行平移运动。此外,在可选情形下,可以将升降单元22和平移单元23设置成能够同步运行,这将非常有利于可以根据需要来同时或者基本同时执行上述的平移运动和升降运动,由此可以明显节省这些相应的操作处理时间。
对于电池中转单元4来讲,它是与升降单元2中的升降机构21相连,以便可借助于该升降机构21来进行升降运动,由此到达与换电平台或电池仓相关联的适宜位置处来进行电池传送。具体来讲,例如图1中所示,可将电池中转单元4装设在升降单元2的框架结构内,并且与同样布置在该框架结构内的升降机构21进行连接,从而使得该电池中转单元4被类似于组合集成到升降单元2的框架结构内,这将有效地提升空间利用率,显著减少设备的整体占用空间。
此外,根据实际应用需求情形,可将电池中转单元4构造成具有一个或多个电池仓位,这样就可以将从停驻在换电平台的车辆上卸下的电池(例如亏电电池、故障电池等)存放到电池仓位中,以便随后通过电池接驳装置1将该电池传送并存放到电池仓中进行存储、充电等操作;或者,可以将从电池仓中移出的已充电电池存放到电池中转单元4的电池仓位中,然后再通过电池接驳装置1将该已充电电池传送到换电平台,以便将其装载到停驻在换电平台上待换电的车辆上。
在可选情形下,可以将电池接驳装置1设置成当其处于初始位置时,使得它的电池中转单元4的一个电池仓位是与从位于换电平台的车辆上所卸下电池的向外传送位置相对应,例如可使得该电池仓位此时的高度与所卸下的电池准备从换电平台向外朝向电池接驳装 置1传送时的高度相同或基本相同,这样可以有效节省相应的操作处理时间,有助于进一步提高整体换电效率和成功率。
在所给出的电池接驳装置实施例中,如图3和图4所示,电池中转单元4被示范性地显示为具有两层电池仓位结构,即上层电池仓位41和下层电池仓位42,例如在图4中同时示出了当前存放在下层电池仓位42中的电池5。在具体应用时,可以使用上层电池仓位41和下层电池仓位42中的一个用来存放从停驻在换电平台的车辆上卸下的电池(其将被传送到电池仓进行存储、充电等操作),另一个用来存放从电池仓移出的已充电电池(其将被传送到换电平台并被装载到车辆上),例如可使用上层电池仓位41用来存放已充电电池,使用下层电池仓位42用来存放亏电电池。
应当理解的是,在不脱离本发明主旨的情况下,可以将电池中转单元4构造成具有三层、四层或更多层的电池仓位,这些电池仓位将沿着第一方向D1进行叠置,从而可以存放更多数量的从车辆上卸下的电池、从电池仓移出的已充电电池,这将有助于有效提升换电操作的工作效率。当然,本发明也允许将电池中转单元4的电池仓位进行平行布置,或者在进行平行布置的同时将其中一部分进行叠置,以便能够更好地满足各种可能的实际应用需求。
此外,在可选情形下,可以在电池中转单元4中的一个或多个电池仓位中设置至少一个传送部件40(例如传送带、滚轮等),例如图5中所示,可以在电池中转单元4的电池仓位的前部和后部各设置一个传送部件40。借助于这样的传送部件40,可以将电池沿着在如图1中所标示的第三方向D3移入或者移出该电池仓位,由于该第三方向D3是与电池仓中的电池存储方向相平行的,因此当在电池仓与电池中转单元4的电池仓位之间传送电池时,完全不需要这对这些电池进行存放方向调整,由此能够显著减少在电池传送环节上的耗时,进一步提升换电操作的效率。
鉴于本发明的电池接驳装置具有如上所述的这些明显优于现有技术的技术优势,因此非常适合将其应用到充换电系统(例如可进行换电、充电等操作的各类充电站,如固定式充电站、移动式充电站等),以便克服现有技术中所存在的包括前文中描述的弊端和不足之处。
根据本发明的另外一个技术方案,它提供了一种充换电系统,其中设置了一个或多个根据本发明所设计提供的电池接驳装置,关于电池接驳装置的具体设置数量、位置布局等均可以根据不同应用场合下的实际需求情况来进行灵活设定。例如,可将电池接驳装置布置在充换电系统中的电池仓靠近换电平台的一侧,即,可将该电池接驳装置布置在电池仓和换电平台之间。又如,可将电池接驳装置布置在电池仓远离换电平台的一侧,即,此时是将电 池仓布置在换电平台和电池接驳装置之间。再比如,在充换电系统中同时设置了多个电池仓时,可以考虑对电池接驳装置结合采用以上两种布置方式,以便能够充分满足各种可能的实际应用需求。另外,根据本发明的又一个技术方案,还提供了一种电池中转单元,该电池中转单元可以单独制造,它是被构造成在根据本发明所设计提供的电池接驳装置中的电池中转单元,以便可提供本发明方案所具备的如前所述的这些明显技术优势。
此外,根据本发明的另一个技术方案,还提供了一种升降单元,该升降单元可以单独制造,它是被构造成在根据本发明所设计提供的电池接驳装置中的升降单元,以便可提供本发明方案所具备的如前所述的这些明显技术优势。
另外,本发明还进一步提供了一种平移单元,该平移单元可以单独制造,它是被构造成在根据本发明所设计提供的电池接驳装置中的平移单元,以便可提供本发明方案所具备的如前所述的这些明显技术优势。
以上仅以举例方式来详细阐明根据本发明的电池接驳装置、电池中转单元、升降单元、平移单元以及充换电系统,这些个例仅供说明本发明的原理及其实施方式之用,而非对本发明的限制,在不脱离本发明的精神和范围的情况下,本领域技术人员还可以做出各种变形和改进。因此,所有等同的技术方案均应属于本发明的范畴并为本发明的各项权利要求所限定。

Claims (10)

  1. 一种电池接驳装置,其被布置用于在进行车辆换电操作的换电平台与电池仓之间传送电池,其特征在于,包括:
    升降单元,其设置有用于在第一方向上进行升降运动的升降机构,所述第一方向与所述换电平台的工作面相垂直;
    平移单元,其与所述升降单元相连,用于使得所述升降单元在与所述第一方向相垂直的第二方向上进行平移运动;以及
    电池中转单元,其与所述升降机构相连,并且设置有至少一个电池仓位,用于存放从所述换电平台移入并将传送至所述电池仓的电池、或者存放从所述电池仓移入并将传送至所述换电平台的电池。
  2. 根据权利要求1所述的电池接驳装置,其中,所述平移单元设置有导向部件,所述升降单元被构造成具有框架结构,并且设置有用于装设在所述导向部件中以进行所述平移运动的配合部件。
  3. 根据权利要求2所述的电池接驳装置,其中,所述升降单元设置有动力部件,其用于提供动力以使得所述配合部件沿着所述导向部件进行所述平移运动。
  4. 根据权利要求2所述的电池接驳装置,其中,所述升降机构采用剪叉式举升机构,其被装设在所述框架结构上。
  5. 根据权利要求1-4中任一项所述的电池接驳装置,其中,所述电池中转单元设置有两个或更多个所述电池仓位,其中至少一个电池仓位用于存放从停驻于所述换电平台的车辆上卸下的电池,至少另一个电池仓位用于存放从所述电池仓移入的已充电电池;并且/或者
    所述升降单元和所述平移单元被设置成同步运行;并且/或者
    所述电池接驳装置被设置成在其处于初始位置时,其中所述电池中转单元的一个电池仓位与从停驻于所述换电平台的车辆上卸下的电池朝向所述电池接驳装置的传送位置相对应。
  6. 根据权利要求5所述的电池接驳装置,其中,所述两个或更多个所述电池仓位沿着所述第一方向被叠置;并且/或者
    在至少一个电池仓位中设置有一个或多个传送部件,用于沿着第三方向将电池移入或移出该电池仓位,所述第三方向与所述电池仓中的电池存储方向相平行。
  7. 一种电池中转单元,其特征在于,所述电池中转单元被构造成如权利要求1-6中任一项所述的电池接驳装置中的电池中转单元。
  8. 一种升降单元,其特征在于,所述升降单元被构造成如权利要求1-6中任一项所述的电池接驳装置中的升降单元。
  9. 一种平移单元,其特征在于,所述平移单元被构造成如权利要求1-6中任一项所述的电池接驳装置中的平移单元。
  10. 一种充换电系统,其包括用于进行车辆换电操作的换电平台和电池仓,其特征在于,所述充换电系统还包括一个或多个如权利要求1-6中任一项所述的电池接驳装置,其被布置在所述电池仓的第一侧和/或第二侧,所述第一侧靠近所述换电平台,所述第二侧远离所述换电平台。
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