一种换电中转装置
技术领域
本发明涉及充换电领域,尤其涉及一种换电中转装置。
背景技术
随着新能源汽车的普及,如何有效地为能量不足的汽车提供快速有效的能量补给成为阻碍纯电动汽车发展的瓶颈之一;传统的方式是采用充电桩快速充电,但此方式具有诸多缺点:效率仍然远不及加油快速、降低电池使用寿命、电池维护的成本高。为了解决效率问题,现有解决方式是采用换电方式,直接更换电动车上的电池,采用从换电站更换满电电池,并把亏电电池换下后在换电站充电,这提高了电动汽车的续航效率,但采用换电方式最重要的是换电效率。电池更换方案一般在充换电站内完成,当前换电站的换电中转装置升降台传输能力单一,需要在电池架上另设驱动机构和传动机构(如堆垛机)实现升降台与电池架之间的电池交换,导致整个换电站面积大,堆垛机搬运位置不准确,换点成功率低。
相应地,本领域需要一种新的换电中转装置来解决上述问题
发明内容
本发明要解决的技术问题在于克服现有技术的不足,提供一种换电中转装置,设计升降台在水平面具备四个方向的传输能力,用以解决现有的换电中转装置升降台传输能力单一的问题。
本发明的目的是提供一种换电中转装置,包括升降框架,升降框架内设置有升降台,升降台上设置有供动力电池放置的承载部,承载部上设置有调节所放置动力电池方位的传输装置。
进一步,承载部包括第一承载部和第二承载部,第一承载部和/或第二承载部可相对于升降台进行升降。
进一步,第一承载部和第二承载部上分别设置有第一传输辊筒组和第二传输辊筒组;
第一传输辊筒组和第二传输辊筒组分别用于将放置的动力电池在第一方向和第二方向上进行移动,所述第一方向和第二方向相垂直。
进一步,第一传输辊筒组包括多个沿第一方向均匀排列的第一辊筒,各第一辊筒的顶面处于同一平面、且各第一辊筒的轴线相平行设置;
第二传输辊筒组包括多个沿第二方向均匀排列的第二辊筒,各第二辊筒的顶面处于同一平面、且各第二辊筒的轴线相平行设置;
第一传输辊筒组和第二传输辊筒组中均至少设置一个第一辊筒和第二辊筒与电机相连,构成主动辊,其余第一辊筒和第二辊筒均为从动辊。
进一步,升降台可升降的设置在升降框架内,升降台包括中转升降台和缓存升降台,中转升降台和缓存升降台上均设置有承载部。
进一步,中转升降台和缓存升降台相互平行、并上下间隔设置;中转升降台和缓存升降台之间的高度差至少大于动力电池的高度;中转升降台和缓存升降台之间通过连接杆相互固定。
进一步,所述升降框架的至少一侧设置有电池架;
电池架为多层结构,电池架各相邻两层之间间距至少大于动力电池的高度。
进一步,电池架相邻两层承载面之间的距离与中转升降台承载面和缓存升降台承载面之间的距离相同。
进一步,电池架各层均沿电池输送方向设置有第三传输辊筒组,用于驱动动力电池在电池架与升降台之间进行移动。
进一步,所述升降框架的至少一侧设置有消防箱。
与现有技术相比,本发明的有益技术效果:
本发明中通过在升降台的承载面上设置传输装置,使换电中转装置本身就能完成对电池的输送,使换电站无需增设堆垛机等输送设备,提高了换电中转装置的换电精度和效率,使换电站的面积进一步减小。同时,设计升降台在水平面上具备4个方向的传输能力,实现电池架存取动力电池,动力电池传输至换电平台,节省电池传输距离。另外,本发明通过增设消防箱,对热失控电池进行快速处理,热失控动力电池传输至消防箱,提高了换电中转装置的安全性。
附图说明
下面结合
附图说明
对本发明作进一步说明。图1为本发明换电中转装置总成图;
图2为本发明升降框架与升降台装配图;
图3为本发明传输装置分布示意图;
图4为本发明升降台结构示意图;
图5为本发明中转升降台与缓存升降台连接结构示意图;
图6为本发明安装有电池架的换电中转装置结构示意图;
图7为本发明两侧均安装电池架的换电中转装置结构示意图;
图8为本发明换电中转装置接收亏电动力电池示意图;
图9为本发明换电中转装置传输满电动力电池示意图;
附图标记说明:101、升降框架;101a、立柱;101b、横杆;102、升降台;102a、中转升降台;102b、缓存升降台;102c、连接杆;1020、承载部;1021、第一承载部;1022、第二承载部;1010、传输装置;1011、第一传输辊筒组;1012、第二传输辊筒组;20、电池架;20a、第一电池架;20b、第二电池架;30、动力电池;30a、满电动力电池;30b、亏电动力电池;40、换电机构;50、消防箱。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合本发明实施例中的附图,对实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,以下实施例用于说明本发明,但不用来限制本发明的范围。
在本发明的描述中,需要说明的是,术语“第一”、“第二”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性,因此不能理解为对本发明的限制,对于本领域的普通技术人员而言,可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。此外,术语“上”、“下”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本发明和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本发明的限制。
在本发明的描述中,需要说明的是,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“连接”应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体地连接;可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言,可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
下面结合实施例对本发明进行进一步详细的说明。
如图1至9所示,本发明实施例中介绍了一种换电中转装置,其包括升降框架101和设置在升降框架101内的升降台102,所述升降台102可在升降框架101的内部空间内沿竖直方向上下运动,用以在竖直方向上运输动力电池30。升降台102上设置有可沿前、后、左、右四个方向运输动力电池30的传输装置1010,用以驱动动力电池30在水平面上运动。
如图1所示,升降架的任意一侧对应换电平台,升降框架101其余侧面的至少一侧设置有电池架20,电池架20用于存贮亏电动力电池30b和满电动力电池30a,并对亏电动力电池30b进行充电。通过为换电中转装置增设电池架20,增加换电中转装置的储存量。本发明实施例中,通过设计升降台102具备4个方向的传输能力,实现电池架20存取动力电池30,动力电池30传输至换电平台,热失控动力电池30传输至消防箱50,提高换点中转装置的安全性,同时节省动力电池30传输距离,提高换电中转装置的换电效率。
优选的,本实施例中,电池架20各层承载面上均沿电池输送方向设置有第三传输辊筒组,第三传输辊筒组推动动力电池30在电池架20与升降台102之间进行移动。
下面结合实施例对本发明进行进一步详细的说明。
实施例一
如图1至图3所示,本实施例介绍了一种换电中转装置,其包括:升降框架101,升降框架101内设置有升降台102。
本实施例中,升降框架101为金属框架,用于支撑升降台102,升降框架101包括四根立柱101a和若干根横杆101b组成,立柱101a和横杆101b之间通过螺栓固定连接。所述升降台102通过驱动机构和/或传动机构装配在升降框架101上。
本实施例中,可以采用电机、电缸、气缸等作为驱动力,采用竖直滑轨,凸轮机构,刚性链条,丝杆,齿轮等作为传递装置来实现。
优选的,本实施例中,升降台102通过四个导轨装配在升降框架101上,可实现升降台102上下滑动。
本实施例中,升降台102上设置有供动力电池30放置的承载部1020,承载部1020上设置有调节所放置动力电池30方位的传输装置1010。
本实施例中,承载部1020包括第一承载部1021和第二承载部1022,第一承载部1021和第二承载部1022上分别设置有第一传输辊筒组1011和第二传输辊筒组1012,第一传输辊筒组1011和第二传输辊筒组1012分别用于将放置的动力电池在第一方向和第二方向上进行移动,所述第一方向和第二方向相垂直。
本实施例中,第一传输辊筒组1011和第二传输辊筒组1012分别在升降框架101两组相对侧面之间传输动力。
通过在升降台102上设置第一传输辊筒组1011和第二传输辊筒组1012使升降台102在水平面上具有朝向前、后、左、右四个方向运输动力电池30的能力,增强换电中转装置对于动力电池30的运输能力,提高换电站的换电效率。
本实施例中,可以采用电机、电缸、气缸等作为驱动力,采用竖直滑轨,凸轮机构,刚性链条,丝杆,齿轮等作为传递装置来实现。
优选的,本实施例中,
第一传输辊筒组1011包括多个沿第一方向均匀排列的第一辊筒,第二传输辊筒组1012均包括多个沿第二方向均匀排列的第二辊筒,各辊筒的中心轴均固定在升降台102内,各辊筒的顶面伸出升降台102的上表面用于支撑动力电池30。各第一辊筒的顶面处于同一平面、且各第一辊筒的轴线相平行设置;各第二辊筒的顶面处于同一平面、且各第二辊筒的轴线相平行设置。
优选的,本实施例中,第一传输辊筒组1011和第二传输辊筒组1012中均至少设置一个第一辊筒和第二辊筒与电机相连,构成主动辊,其余第一辊筒和第二辊筒均为从动辊。主动辊用于提供动力的辊筒由电机驱动转动,为动力电池30提供前、后、左、右四个方向的驱动力。从而使升降台102具备4个方向的传输能力,实现电池架20存取动力电池30,动力电池30传输至换电平台,节省动力电池30传输距离,提高换电中转装置的换电效率。
实施例二
如图1至图3所示,本实施例介绍了一种换电中转装置,其包括:升降框架101,升降框架101内设置有升降台102,升降台102上设置有供动力电池30放置的承载部1020,承载部1020上设置有调节所放置动力电池30方位的传输装置1010。
本实施例中,升降台102通过四个导轨装配在升降框架101上,可实现升降台102上下滑动。
本实施例中,承载部1020包括第一承载部1021和第二承载部1022,第一承载部1021和第二承载部1022上分别设置有第一传输辊筒组1011和第二传输辊筒组1012,第一传输辊筒组1011和第二传输辊筒组1012分别在升降框架101两组相对侧面之间传输动力。
本实施例中,通过在升降台102的承载面上设置第一传输辊筒组1011和第二传输辊筒组1012使升降台102在水平面上具有朝向前、后、左、右四个方向运输动力电池30的能力,增强换电中转装置对于动力电池30的运输能力,提高换电站的换电效率。
如图3所示,本实施例中,第一承载部1021包括设置在升降台102承载面靠近两长边的边缘的两部分,第一承载部1021的两部分上均设置有第一传输辊筒组1011,第一传输辊筒组1011与升降台102两长边平行且长度相等,第一传输辊筒组1011的传输方向为沿升降台102长边水平传输。第二承载部1022设置在升降台102承载面的中部,第二承载部1022上设置有第二传输辊筒组1012,第二传输辊筒组1012的传输方向垂直于第一传输辊筒组1011的传输方向。
实施例三
如图1至图4所示,本实施例介绍了一种换电中转装置,其包括:升降框架101,升降框架101内设置有升降台102,升降台102上设置有供动力电池30放置的承载部1020,承载部1020上设置有调节所放置动力电池30方位的传输装置1010。承载部1020包括第一承载部1021和第二承载部1022,第一承载部1021和第二承载部1022上分别设置有第一传输辊筒组1011和第二传输辊筒组1012,第一传输辊筒组1011和第二传输辊筒组1012分别在升降框架101两组相对侧面之间传输动力。通过在升降台102的承载部1020上设置第一传输辊筒组1011和第二传输辊筒组1012使升降台102在水平面上具有朝向前、后、左、右四个方向运输动力电池30的能力,增强换电中转装置对于动力电池30的运输能力,提高换电站的换电效率。
本实施例中,升降框架101为金属框架,用于支撑升降台102,升降框架101包括四根立柱101a和若干根横杆101b组成,立柱101a和横杆101b之间通过焊接方式固定连接。所述升降台102通过驱动机构和/或传动机构装配在升降框架101上。可以采用电机、电缸、气缸等作为驱动力,采用竖直滑轨,凸轮机构,刚性链条,丝杆,齿轮等作为传递装置来实现。
优选的,本实施例中,升降台102通过四个导轨装配在升降框架101上,可实现升降台102上下滑动。
本实施例中,第二承载部1022可相对于升降台102进行升降。
优选的,本实施例中,升降台102上平面的两侧设置有高度相对于升降台102固定不变的第一承载部1021,第一承载部1021上设置有第一传输辊筒组1011,升降台102中部设置有可沿竖直方向相对于升降台102上下移动的第二承载部1022,第二承载部1022上设置有第二传输辊筒组1012,第一传输辊筒组1011中各第一辊筒顶面处于同一平面,第二传输辊筒组1012中各第二辊筒顶面处于同一平面。第二传输辊筒组1012的顶面为第二承载部1022的承载面,第一传输辊筒组1011的承载面为第一承载部1021的承载面。第二承载部1022上升时,第二承载部1022的承载面略高于第一承载部1021的承载面,使第二传输辊筒组1012对动力电池30的输送不受第一传输辊筒组1011的影响。第二承载部1022下降时,第二传输辊筒组1012的承载面略低于第一传输辊筒组1011的承载面,使第一传输辊筒组1011对动力电池30的输送不受第二传输辊筒组1012的影响。
本实施例中,第二传输辊筒组1012的升降可由电机、电缸、气缸等作为驱动力,采用竖直滑轨,凸轮机构,刚性链条,丝杆,齿轮等作为传递装置来实现。
实施例四
如图1至图5所示,本实施例介绍了一种换电中转装置,其包括:升降框架101,升降框架101内设置有升降台102,升降台102上设置有供动力电池30放置的承载部1020,承载部1020上设置有调节所放置动力电池30方位的传输装置1010。承载部1020包括第一承载部1021和第二承载部1022,第一承载部1021和第二承载部1022上分别设置有第一传输辊筒组1011和第二传输辊筒组1012,第一传输辊筒组1011和第二传输辊筒组1012分别在升降框架101两组相对侧面之间传输动力。通过在升降台102上设置第一传输辊筒组1011和第二传输辊筒组1012使升降台102在水平面上具有朝向前、后、左、右四个方向运输动力电池30的能力,增强换电中转装置对于动力电池30的运输能力,提高换电站的换电效率。
优选的,本实施例中,第一承载部1021和/或第二承载部1022可相对于升降台102进行升降。从而使得升降台102在水平方向上传输动力电池30过程中,第一传输辊筒组1011和第二传输辊筒组1012不会相互影响,提高了传输过程的平顺性。
如图4和图5所示,本实施例中,升降台102可升降的设置在升降框架101内,升降台102包括中转升降台102a和缓存升降台102b,中转升降台102a和缓存升降台102b相互平行、并上下间隔设置,中转升降台102a和缓存升降台102b之间的高度差至少大于动力电池30的高度。
优选的,本实施例中,中转升降台102a和缓存升降台102b之间通过连接杆102c相互固定。中转升降台102a和缓存升降台102b的承载部1020上均设置有第一传输辊筒组1011和第二传输辊筒组1012。
优选的,本实施例中,中转升降台102a和缓存升降台102b四角处均设有连接杆102c,将中转升降台102a和缓存升降台102b相互固定形成升降台102。
本实施例中,通过设置缓存升降台102b,使得中转升降台102a在承载和转运满电动力电池30a的同时,或者中转升降台102a承载满电动力电池30a之后,缓存升降台102b能够承载和转运亏电动力电池30b,使得升降台102可以同时存放两块电池,很大程度上缩短了换电时间。
优选的,本实施例中,电池架20各层承载面上均沿电池输送方向设置有第三传输辊筒组,第三传输辊筒组包括多个第三辊筒,各第三辊筒的顶面处于同一平面、且各第三辊筒的轴线相平行设置;第三传输辊筒组中至少设置至少设置一个第三辊筒与电机相连,构成主动辊,其余第三辊筒均为从动辊。主动辊推动动力电池30与升降台102上的传输装置1010相接触。
实施例五
如图1至图6所示,本实施例介绍了一种换电中转装置,其包括:升降框架101,升降框架101内设置有升降台102,升降台102上设置有供动力电池30放置的承载部1020,承载部1020上设置有调节所放置动力电池30方位的传输装置1010。所述传输装置1010包括第一传输辊筒组1011和第二传输辊筒组1012,第一传输辊筒组1011和第二传输辊筒组1012分别在升降框架101两组相对侧面之间传输动力。通过在升降台102的承载面上设置第一传输辊筒组1011和第二传输辊筒组1012使升降台102在水平面上具有朝向前、后、左、右四个方向运输动力电池30的能力,增强换电中转装置对于动力电池30的运输能力,提高换电站的换电效率。
优选的,本实施例中,第一承载部1021和/或第二承载部1022可相对于升降台102承载面进行升降。从而使得升降台102在水平方向上传输动力电池30过程中,第一传输辊筒组1011和第二传输辊筒组1012不会相互影响,提高了传输过程的平顺性。
本实施例中,升降台102可升降的设置在升降框架101内,升降台102包括中转升降台102a和缓存升降台102b,中转升降台102a和缓存升降台102b相互平行、并上下间隔设置,中转升降台102a和缓存升降台102b之间的高度差至少大于动力电池30的高度。
优选的,本实施例中,中转升降台102a和缓存升降台102b之间通过连接杆102c相互固定。
中转升降台102a和缓存升降台102b上均设置有第一承载部1021和第二承载部1022,第一承载部1021和第二承载部1022上分别设置有第一传输辊筒组1011和第二传输辊筒组1012。
本实施例中,通过设置缓存升降台102b,使得中转升降台102a在承载和转运满电动力电池30a的同时,或者中转升降台102a承载满电动力电池30a之后,缓存升降台102b能够承载和转运亏电动力电池30b,使得升降台102可以同时存放两块电池,很大程度上缩短了换电时间。
优选的,本实施例中,所述升降框架101的一侧设置有电池架20,电池架20通过螺栓可拆卸的装配在升降框架101上,用以存储动力电池30,并为亏电动力电池30b充电。
优选的,本实施例中,所述电池架20为多层结构,电池架20各相邻两层之间间距至少大于动力电池的高度。
优选的,本实施例中,电池架20相邻两层承载面之间的距离与升降台102两承载面之间的距离相同。
通过将电池架20相邻两层承载面之间的距离与中转升降台102a承载面和缓存升降台102b承载面之间的距离设置为相同大小,使得中转升降台102a在接收任一层电池架20上的满电动力电池30a的同时,缓存升降台102b能够将其上的亏电动力电池30b输送至其所对应层级的电池架20上,提高了换电中转装置的工作效率。
优选的,本实施例中,电池架20各层承载面上均沿电池输送方向设置有第三传输辊筒组,第三传输辊筒组包括多个第三辊筒,各第三辊筒的顶面处于同一平面、且各第三辊筒的轴线相平行设置;第三传输辊筒组中至少设置至少设置一个第三辊筒与电机相连,构成主动辊,其余第三辊筒均为从动辊。主动辊推动动力电池30与升降台102上的传输装置1010相接触。
实施例六
如图7所示,本实施例中,升降框架101的两侧均连接有电池架20,分别为第一电池架20a和第二电池架20b。
优选的,本实施例中,第一电池架20a和第二电池架20b层数相同,且各层的承载面一一对应。
优选的,本实施例中,第一电池架20a用于放置满电动力电池30a,并将满电动力电池30a传输至中转升降台102a上,第二电池架20b用于接收并承载来自缓存升降台102b的亏电动力电池30b,并且具有充电功能。
实施例七
如图1至图9所示,本实施例中,升降框架101的一侧朝向换电平台,其对应侧设置有消防箱50,升降框架101的其余两侧分别设置有第一电池架20a和第二电池架20b。
优选的,本实施例中,第一承载部1021设置在升降台102的两侧,其上的第一传输辊筒组1011在电池架20和升降台102之间进行动力电池30的传输。第二承载部1022设置在升降台102承载面的中部,为可升降结构,其上的第二传输辊筒组1012在换电平台、升降台102和消防箱50之间进行动力电池30的传输。
本实施例中,第二承载部1022上升时,第二传输辊筒组1012的承载面略高于第一传输辊筒组1011的承载面,使第二传输辊筒组1012对动力电池30的输送不受第一传输辊筒组1011的影响。第二承载部1022下降时,第二传输辊筒组1012的承载面略低于第一传输辊筒组1011的承载面,使第一传输辊筒组1011对动力电池30的输送不受第二传输辊筒组1012的影响,提高了传输过程的平顺性。
本实施例中,第二承载部1022的升降可由电机、电缸、气缸等作为驱动力,采用竖直滑轨,凸轮机构,刚性链条,丝杆,齿轮等作为传递装置来实现。
本实施例中,升降台102可升降的设置在升降框架101内,升降台102包括中转升降台102a和缓存升降台102b,中转升降台102a和缓存升降台102b相互平行、并上下间隔设置,中转升降台102a和缓存升降台102b之间的高度差至少大于动力电池30的高度。
优选的,本实施例中,所述电池架20为多层结构,电池架20各相邻两层之间间距相同并至少大于动力电池的高度,电池架20相邻两层承载面之间的距离与中转升降台102a承载面和缓存升降台102b承载面之间的距离相同。通过将电池架20相邻两层承载面之间的距离与中转升降台102a和缓存升降台102b的承载面之间的距离设置为相同大小,使得中转升降台102a在接收任一层电池架20上的满电电池的同时,缓存升降台102b能够将其上的亏电电池输送至其所对应层级的电池架20上,提高了换电中转装置的工作效率。
优选的,本实施例中,第一电池架20a和第二电池架20b层数相同,且各层的承载面一一对应。第一电池架20a用于放置满电动力电池30a,并将满电动力电池30a传输至中转升降台102a上,第二电池架20b用于接收并承载来自缓存升降台102b的亏电动力电池30b,并且具有充电功能。增加电池架20工作模式的同时,也为换电中转装置的电池容量进行了扩容。
本实施例中,通过在换电平台的对应侧设置消防箱50,能够对换电过程中的热失控动力电池30进行快速处理,提高了换电过程的安全性。
如图7至图9所示,本发明的使用过程如下:(1)车辆开始换电时,升降台102上升至合适位置,该位置由换电站控系统发送指令,中转升降台102a通过第一传输辊筒组1011将第一电池架20a上的满电动力电池30a传输至中转升降台102a;(2)取完动力电池30后,升降台102下降至接驳位,此时缓存升降台102b上第二承载部1022上升,亏电动力电池30b通过换电机构40和第二传输辊筒组1012传输至缓存升降台102b;(3)亏电动力电池30b传输到位后,升降台102再次下降至输送位,此时中转升降台102a上的第二承载部1022上升,满电动力电池30a传输至换电机构40;(4)升降台102上升使缓存升降台102b对准第二电池架20b上的空层,缓存升降台102b上第二承载部1022下降,缓存升降台102b上第一传输辊筒组1011将亏电动力电池30b输送至第二电池架20b进行充电。
本实施例中,若电池架20上动力电池30热失控,升降台102升降至合适位置,中转升降台102a通过第一传输辊筒组1011将电池架20上的热失控动力电池30传输至中转升降台102a,接着带中转升降台102a上的第二承载部1022上升,第二承载部1022上的第二传输辊筒组1012将热失控动力电池30传输消防箱50。
若换电车辆上的动力电池30在换电开始时发现热失控,中转升降台102a升降至合适位置,亏电动力电池30b通过换电机构40传输至中转升降台102a,接着带中转升降台102a上的第二传输辊筒组1012上升,将热失控动力电池30传输消防箱50。
以上所述的实施例仅是对本发明的优选方式进行描述,并非对本发明的范围进行限定,在不脱离本发明设计精神的前提下,本领域普通技术人员对本发明的技术方案做出的各种变形和改进,均应落入本发明权利要求书确定的保护范围内。
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