WO2022032887A1

WO2022032887A1 - 一种汽车侧部换电站

Info

Publication number: WO2022032887A1
Application number: PCT/CN2020/125310
Authority: WO
Inventors: 刘利勇; 金晓东; 朱冬东
Original assignee: 浙江康迪智能换电科技有限公司
Priority date: 2020-08-12
Filing date: 2020-10-30
Publication date: 2022-02-17
Also published as: CN213442178U

Abstract

一种汽车侧部换电站，属于电动汽车换电站领域，该汽车侧部换电站包括换电仓（18），换电仓（18）内具有停车位（19），换电仓（18）上开有供车辆上下停车位（19）的进出口（20），所述换电仓（18）的侧部开有换电窗口（22），换电窗口（22）正对停车位（19）上待换电车辆的侧部，换电窗口（22）相对于停车位（19）的另一侧设有电池（30）换电装置（21），所述电池（30）换电装置（21）能通过该换电窗口（22）进行空态电池（30）和满电电池（30）的交换。基于上述汽车侧部换电站，能让所有换电动作能在室内完成，比较安全，且该换电站还包括定位机构和电池（30）换电装置（21）等，能取代人工，自动完成电动汽车的电池（30）更换，效率较高。

Description

一种汽车侧部换电站

技术领域

本发明属于电动汽车换电站领域，涉及一种汽车侧部换电站。

背景技术

电动汽车是一种由电动机驱动的汽车，电动机的驱动电能来源于车载可充电蓄电池或其他能量储存装置。

车载可充电蓄电池充电时电池并不装载在车辆上，而是在充电架上完成充电。车载可充电蓄电池的快速更换方式是指车辆在进入充电站后通过快速更换设备将车辆的车载可充电蓄电池取下并即刻更换另一组蓄电池。简单地说就是车电分离。蓄电池的充电是在电池架上完成

在对汽车进行自动更换电池的过程中，通常需要先对汽车进行定位。在定位过程中，通常涉及汽车的导向，即调整汽车的驾驶方向。现有技术中，缺乏汽车定位的装置，驾驶人员需要反复调整，反复尝试，较为不便，而且换电池的工作在露天环境下进行，存在危险性。

发明内容

本发明的目的是针对现有的电动汽车换电问题，而提供一种有换电仓的可在仓内方便自动地完成电动汽车电池更换的一种汽车侧部换电站。

本发明的目的可通过下列技术方案来实现：

一种汽车侧部换电站，其特征在于，包括换电仓，换电仓内具有停车位，换电仓上开有供车辆上下停车位的进出口，所述换电仓的侧部开有换电窗口，换电窗口正对停车位上待换电车辆的侧部，换电窗口相对于停车位的另一侧设有电池换电装置，所述电池换电装置能通过该换电窗口进行空态电池和满电电池的交换。

在上述的一种汽车侧部换电站中，所述的电池换电装置包括：支架、升降座、第一动力装置、滑动座、第二动力装置、旋转座、第三动力装置、电池接收座，第四动力装置、电池抓取机构、第五动力装置和电池放置架，所述升降座竖直滑动安装在所述支架上，所述第一动力装置用于驱动所述升降座的升降，所述滑动座滑动安装在所述升降座上，所述第二动力装置用于驱动所述滑动座的滑动，所述旋转座旋转安装在所述滑动座上，所述第三动力装置用于驱动所述旋转座的转动，所述电池接收座设置有两个，两个所述电池接收座滑动装在所述旋转座的两端，所述第四动力装置用于驱动所述电池接收座的滑动，所述电池抓取机构设置有两个，两个所述电池抓取机构分别滑动安装在两个所述电池接收座上，所述第五动力装置用于驱动所述电池抓取机构滑动，所述电池放置架位于所述支架的一侧。

在上述的一种汽车侧部换电站中，所述的停车位上设有汽车定位装置，包括顶升定位装置和其他汽车定位机构。

在上述的一种汽车侧部换电站中，所述顶升定位装置包括顶升托板和顶升动力装置，顶升托板位于停车位处，顶升动力装置设置在顶升托板的下方，用于驱动顶升托板竖直升降，所述的顶升托板的上端面设有多个顶头，其中至少两个顶头的顶部具有锥顶，待换电车辆的底部开设有与上述锥顶一一对应的定位孔。

在上述的一种汽车侧部换电站中，所述的顶头共有四个，其中两个顶头的顶部具有锥顶，另外两个顶头的顶部具有平顶。

在上述的一种汽车侧部换电站中，所述的顶升动力装置包括：水平气缸、剪叉一、剪叉二、抬板和底板，剪叉一和剪叉二铰接，水平气缸的推杆与剪叉一下端固连，剪叉一和剪叉二的上端与抬板连接，抬板和底板上有水平设置导轨，剪叉一下端和剪叉二的上端可在该导轨内水平滑动。

在上述的一种汽车侧部换电站中，所述的其他汽车定位机构包括：斜台、放置台、前轮定位组件、导向杆和后轮定位组件，所述后轮定位组件、所述导向杆、所述前轮定位组件沿着所述放置台依次设置,所述导向杆设置有两个，两个所述导向杆平行间隔设置,所述前轮定位组件和所述后轮定位组件均包括车轮推动组件和滚筒组件，所述滚筒组件设置有两组，两组所述滚筒组件位于所述车轮推动组件的两侧，且两组所述滚筒组件位于所述导向杆的两侧，其中，所述前轮定位组件中的滚筒组件中的滚筒组合形成定位槽。

在上述的一种汽车侧部换电站中，所述车轮推动组件包括驱动组件和推块，所述推块设置有两个，两个所述推块在所述驱动组件的作用下朝着所述滚筒组件滑动。

在上述的一种汽车侧部换电站中，所述驱动组件包括电机、底板、第一传动组件和第二传动组件，所述第一传动组件设置有两组，所述第一传动组件包括转轴、丝杆和丝杆螺母，所述转轴和所述丝杆转动安装在所述底板上，所述转轴和所述丝杆连接，所述丝杆螺母配合在所述丝杆上，所述推块固定在所述丝杆螺母上，所述推块和所述底板滑动连接，所述第二传动组件连接在所述电机和所述转轴之间，所述电机通过所述第二传动组件驱动所述转轴的转动。

在上述的一种汽车侧部换电站中，所述第二传动组件包括传动轮、传动带和传动轴，所述传动轴固定在两组所述第一传动组件中的所述转轴上，所述传动轮设置有两个，两个所述传动轮分别固定在所述电机的驱动轴和所述转轴上，所述传动带配合在两个所述传动轮上。

与现有技术相比，本汽车侧部换电站，包括换电仓，换电仓内具有停车位，换电仓上开有供车辆上下停车位的进出口，所述换电仓的侧部开有换电窗口，换电窗口正对停车位上待换电车辆的侧部，如此，所有换电动作能在室内完成，比较安全，而且本换电站还包括定位机构和电池换电装置等，能取代人工，自动完成电动汽车的电池更换，效率较高。

附图说明

图1为汽车定位机构的俯视图；

图2为汽车定位机构的结构示意图；

图3为车轮推动组件的结构示意图；

图4为顶升定位装置的结构示意图。

图5为顶升动力装置的结构示意图。

图6为换电站的结构示意图。

图7为换电站的局部结构示意图。

图中：1、斜台；2、放置台；3、导向杆；4、车轮推动组件；41、推块；42、电机；43、底板；44、转轴；45、丝杆；46、丝杆螺母；47、传动轮；48、传动带；49、传动轴；5、滚筒组件；6、顶升托板；7、顶头；8、平顶；9、锥顶；10、支撑台；11、水平气缸；12、剪叉一；13、剪叉二；14、抬板；15、底板；16、导轨；17、推杆；18、换电仓；19、停车位；20、出口；21、电池换电装置；22、换电窗口；23、支架；24、升降座；25、滑动座；26、旋转座；27、电池接收座；28、电池抓取机构；29、电池放置架；30、电池。

具体实施方式

以下是本发明的具体实施例并结合附图，对本发明的技术方案作进一步的描述，但本发明并不限于这些实施例。

一种汽车侧部换电站，如图6所示，包括换电仓18，换电仓 18内具有停车位19，换电仓18上开有供车辆上下停车位19的进口和出口20，所述换电仓18的侧部开有换电窗口22，换电窗口22正对停车位19上待换电车辆的侧部，换电窗口22相对于停车位19的另一侧设有电池30换电装置21，所述电池30换电装置21能通过该换电窗口22进行空态电池30和满电电池30的交换。

如图7所示，电池30换电装置21包括：支架23、升降座24、第一动力装置、滑动座25、第二动力装置、旋转座26、第三动力装置、电池30接收座27，第四动力装置、电池30抓取机构28、第五动力装置和电池30放置架29，所述升降座24竖直滑动安装在所述支架23上，所述第一动力装置用于驱动所述升降座24的升降，所述滑动座25滑动安装在所述升降座24上，所述第二动力装置用于驱动所述滑动座25的滑动，所述旋转座26旋转安装在所述滑动座25上，所述第三动力装置用于驱动所述旋转座26的转动，所述电池30接收座27设置有两个，两个所述电池30接收座27滑动装在所述旋转座26的两端，所述第四动力装置用于驱动所述电池30接收座27的滑动，所述电池30抓取机构28设置有两个，两个所述电池30抓取机构28分别滑动安装在两个所述电池30接收座27上，所述第五动力装置用于驱动所述电池30抓取机构28滑动，所述电池30放置架29位于所述支架23的一侧。

这样一来，将电动汽车经过汽车定位装置定位后，其中一个电池30接收座27在第四动力装置的作用下滑动并靠近电动汽车，接着电池30抓取机构28在第五动力装置的作用下靠近电池30，并将电池30抓取，第五动力装置促使电池30抓取机构28将电池30拖至电池30接收座27上，电池30接收座27再回复原位，这样便将空态电池30取下了；而安装在旋转座26的另一端的电池30接收座27和电池30抓取机构28也采用同样的步骤从电池30放置架29上取下满电池30；接着旋转座26旋转，使得两个电池 30接收座27的位置互换，放置有满电池30的电池30接收座27靠近电动汽车，接着电池30抓取机构28在第五动力装置的作用下将满电池30推入电动汽车内，而放置有空态电池30的电池30接收座27则靠近电池30放置架29，接着电池30抓取机构28在第五动力装置的作用下将空态电池30推入电池30放置架29上；这样一来，便完成了电动汽车的电池30更换，取代人工，效率较高。同时滑动座25带动旋转座26横向滑动，而升降座24则带动旋转座26升降，这样一来，便能方便地从电池30放置架29上的任何一个位置取下满电池30，或者将空态电池30放置在电池30放置架29上的任何一个位置。

如图1和2所示，汽车定位机构，包括：斜台1、放置台2、前轮定位组件、导向杆3和后轮定位组件，后轮定位组件、导向杆3、前轮定位组件沿着放置台2依次设置；导向杆3设置有两个，两个导向杆3平行间隔设置；前轮定位组件和后轮定位组件均包括车轮推动组件4和滚筒组件5，滚筒组件5设置有两组，两组滚筒组件5位于车轮推动组件4的两侧，且两组滚筒组件5位于导向杆3的两侧，其中，前轮定位组件中的滚筒组件5中的滚筒组合形成定位槽。

这样一来，车辆沿着导向杆3行驶，由于前轮定位组件中的滚筒组件5中的滚筒组合形成定位槽，当前轮位驶入定位槽内后，驾驶员容易感知，汽车停止前进，使得前轮位于该定位槽内，从而对汽车的前后方位进行了定位，此时，后轮位于后轮定位组件中的滚筒组件5内，接着，车轮推动组件4推动前轮和后轮在滚筒组件5上滑动，使得汽车发生侧向的滑动，从而对汽车的两侧方位进行了定位，这样一来，便方便地完成了汽车前后左右的定位，且定位较为准确。

如图3所示，车轮推动组件4包括驱动组件和推块41，推块41设置有两个，两个推块41在驱动组件的作用下朝着滚筒组件5 滑动。

这样一来，驱动组件推动推块41朝着滚筒组件5滑动，从而使得车轮在滚筒组件5上发生滑动，并最终完成定位。

如图3所示，驱动组件包括电机42、底板43、第一传动组件和第二传动组件，第一传动组件设置有两组，第一传动组件包括转轴44、丝杆45和丝杆螺母46，转轴44和丝杆45转动安装在底板43上，转轴44和丝杆45连接，丝杆螺母46配合在丝杆45上，推块41固定在丝杆螺母46上，推块41和底板43滑动连接，第二传动组件连接在电机42和转轴44之间，电机42通过第二传动组件驱动转轴44的转动。

这样一来，电机42通过第二传动组件带动转轴44转动，转轴44的转动带动丝杆45的转动，丝杆45的转动带动丝杆螺母46的滑动，丝杆螺母46的滑动带动推块41的滑动。

如图3所示，第二传动组件包括传动轮47、传动带48和传动轴49，传动轴49固定在两组第一传动组件中的转轴44上，传动轮47设置有两个，两个传动轮47分别固定在电机42的驱动轴和转轴44上，传动带48配合在两个传动轮47上。

这样一来，电机42带动安装在电机42的输出轴上的传动轮47的转动，传动轮47的转动带动传动带48的传动，再带动转轴44上的传动轮47的转动，从而带动转轴44的转动。

另外的，导向杆3的后端弯曲设置。这样一来，当车轮与导向杆3的后端接触时，由于导向杆3的后端弯曲，车轮能在弯曲部位的引导下沿着弯曲部位继续滚动至导向杆3的其他部位，然后沿着导向杆3继续行驶。

另外的，斜台1设置有两个，两个斜台1设置在放置台2的前端和后端。这样一来，当汽车从其中一个斜台1进入放置台2上后，继续行驶，从另一个斜台1驶离放置台，而不用原路退回。

如图4所示，在放置台2上还有一个顶升定位装置，包括顶升托板6和顶升动力装置，顶升托板6位于停车位处，顶升动力装置设置在顶升托板6的下方，用于驱动顶升托板6竖直升降，顶升托板6的上端面设有四个顶头7，其中两个顶头7的顶部具有平顶8，另外两个顶头7的顶部具有锥顶9，待换电车辆的底部开设有与上述锥顶9一一对应的定位孔，锥顶9的下端外缘设有一圈支撑台10，支撑台10上表面与平顶8的处于同一水平面。两个支撑台10和两个平顶8就可支撑在待换电车辆的底部四个方位，两个锥顶9即可套入待换电车辆的底部的定位孔内，如此，可使车辆能精准地定位及顶升，便于更换电池。

如图5所示，上述的顶升动力装置包括：水平气缸11、剪叉一12、剪叉二13、抬板14和底板15，剪叉一12和剪叉二13铰接，水平气缸11的推杆17与剪叉一12下端固连，剪叉一12和剪叉二13的上端与抬板14连接，抬板14和底板15上有水平设置导轨16，剪叉一12下端和剪叉二13的上端可在该导轨16内水平滑动。当水平气缸11做伸缩运动时带水平气缸11推杆17一起运动，带动剪叉组件上下伸缩，从而带动抬板14及其上的顶头7升降，从而带动汽车升降；

应该理解，在本发明的权利要求书、说明书中，所有“包括……”均应理解为开放式的含义，也就是其含义等同于“至少含有……”，而不应理解为封闭式的含义，即其含义不应该理解为“仅包含……”。

本文中所描述的具体实施例仅仅是对本发明精神作举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本发明的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。

Claims

一种汽车侧部换电站，其特征在于，包括换电仓，换电仓内具有停车位，换电仓上开有供车辆上下停车位的进出口，所述换电仓的侧部开有换电窗口，换电窗口正对停车位上待换电车辆的侧部，换电窗口相对于停车位的另一侧设有电池换电装置，所述电池换电装置能通过该换电窗口进行空态电池和满电电池的交换。
根据权利要求1所述的一种汽车侧部换电站，其特征在于，所述的电池换电装置包括：支架、升降座、第一动力装置、滑动座、第二动力装置、旋转座、第三动力装置、电池接收座，第四动力装置、电池抓取机构、第五动力装置和电池放置架，所述升降座竖直滑动安装在所述支架上，所述第一动力装置用于驱动所述升降座的升降，所述滑动座滑动安装在所述升降座上，所述第二动力装置用于驱动所述滑动座的滑动，所述旋转座旋转安装在所述滑动座上，所述第三动力装置用于驱动所述旋转座的转动，所述电池接收座设置有两个，两个所述电池接收座滑动装在所述旋转座的两端，所述第四动力装置用于驱动所述电池接收座的滑动，所述电池抓取机构设置有两个，两个所述电池抓取机构分别滑动安装在两个所述电池接收座上，所述第五动力装置用于驱动所述电池抓取机构滑动，所述电池放置架位于所述支架的一侧。
根据权利要求1所述的一种汽车侧部换电站，其特征在于，所述的停车位上设有汽车定位装置，包括顶升定位装置和其他汽车定位机构。
根据权利要求3所述的一种汽车侧部换电站，其特征在于，所述顶升定位装置包括顶升托板和顶升动力装置，顶升托板位于停车位处，顶升动力装置设置在顶升托板的下方，用于驱动顶升托板竖直升降，所述的顶升托板的上端面设有多个顶头，其中至少两个顶头的顶部具有锥顶，待换电车辆的底部开设有与上述锥顶一一对应的定位孔。
根据权利要求4所述的一种汽车侧部换电站，其特征在于，所述的顶头共有四个，其中两个顶头的顶部具有锥顶，另外两个顶头的顶部具有平顶。
根据权利要求4所述的一种汽车侧部换电站，其特征在于，所述的顶升动力装置包括：水平气缸、剪叉一、剪叉二、抬板和底板，剪叉一和剪叉二铰接，水平气缸的推杆与剪叉一下端固连，剪叉一和剪叉二的上端与抬板连接，抬板和底板上有水平设置导轨，剪叉一下端和剪叉二的上端可在该导轨内水平滑动。
根据权利要求3所述的一种汽车侧部换电站，其特征在于，所述的其他汽车定位机构包括：斜台、放置台、前轮定位组件、导向杆和后轮定位组件，所述后轮定位组件、所述导向杆、所述前轮定位组件沿着所述放置台依次设置,所述导向杆设置有两个，两个所述导向杆平行间隔设置,所述前轮定位组件和所述后轮定位组件均包括车轮推动组件和滚筒组件，所述滚筒组件设置有两组，两组所述滚筒组件位于所述车轮推动组件的两侧，且两组所述滚筒组件位于所述导向杆的两侧，其中，所述前轮定位组件中的滚筒组件中的滚筒组合形成定位槽。
根据权利要求7所述的一种汽车侧部换电站，其特征在于，所述车轮推动组件包括驱动组件和推块，所述推块设置有两个，两个所述推块在所述驱动组件的作用下朝着所述滚筒组件滑动。
根据权利要求8所述的一种汽车侧部换电站，其特征在于，所述驱动组件包括电机、底板、第一传动组件和第二传动组件，所述第一传动组件设置有两组，所述第一传动组件包括转轴、丝杆和丝杆螺母，所述转轴和所述丝杆转动安装在所述底板上，所述转轴和所述丝杆连接，所述丝杆螺母配合在所述丝杆上，所述推块固定在所述丝杆螺母上，所述推块和所述底板滑动连接，所述第二传动组件连接在所述电机和所述转轴之间，所述电机通过所述第二传动组件驱动所述转轴的转动。
根据权利要求9所述的一种汽车侧部换电站，其特征在于，所述第二传动组件包括传动轮、传动带和传动轴，所述传动轴固定在两组所述第一传动组件中的所述转轴上，所述传动轮设置有两个，两个所述传动轮分别固定在所述电机的驱动轴和所述转轴上，所述传动带配合在两个所述传动轮上。