一种底盘式电池解锁移载装置的制作方法

本发明属于电动汽车更换电池领域，涉及一种底盘式电池解锁移载装置，用于底盘式电动汽车电池的自动解锁、锁止和移载。

背景技术：

环境污染和石油资源不足是目前汽车行业发展的瓶颈。在此背景下，新能源纯电动汽车应运而生。所谓纯电动汽车是指以车载电源为动力，用电池驱动车轮行驶，符合道路交通、安全法规各项要求的车辆。虽然纯电动汽车使用的是清洁能源，但由于目前电池技术的局限性，使得纯电动汽车的续航能力有限，因此，需要纯电动汽车及时地充电或换电池。

对于充电方式，主要有快速充电和充电桩两种。快速充电技术可以在短时间内充满电池电量，但严重损害了电池的寿命；而对于充电桩技术，由于电动汽车及电池标准不统一，需要设计专车充电桩，严重降低了充电桩的使用效率。

对于换电方式，即建立一个包括换电机器人、堆垛机、充电架、充电机等设备的换电站，将电动汽车用完的电池通过换电机器人取出并放入充电架进行充电，并将充满电的电池放入电动汽车内，满足电动汽车的续航要求。

目前，电动汽车为了使续航能力能达到300公里之上，通常电池的重量要大于300公斤，现有的换电技术大多难以满足需求，尤其是在电池位于底盘部位的电动汽车在进行换电操作时，电池解锁移载十分困难。

技术实现要素：

为了解决现有的换电技术电池解锁移载困难的技术问题，本发明提供一种底盘式电池解锁移载装置。

本发明的技术解决方案是：一种底盘式电池解锁移载装置，其特殊之处在于：包括轨道组件、升降组件和解锁组件；所述升降组件包括位于底部的基座和位于顶部的升降平台；所述基座安装于轨道组件上，所述升降平台上安装解锁组件。

上述轨道组件包括平移驱动电机、两个传动轴和两个平行设置的轨道安装板，每个轨道安装板上各设置一根齿条；所述平移驱动电机与一个单入双出减速机的输入端相连，单入双出减速机的两个输出端分别与两个传动轴的一端相连；所述传动轴的另一端固定有一个与轨道安装板上的齿条相啮合的齿轮；所述基座固定于平移驱动电机上方。

上述升降组件还包括位于基座中部的升降驱动电机和两个位于基座两端的升降连杆机构；

所述升降驱动电机与一个单入单出减速机的输入端相连，单入单出减速机的输出端与一个单入双出减速机的输入端相连，单入双出减速机的两个输出端各连接一个水平设置的滚珠丝杠；

所述升降连杆机构包括两个交叉连接为剪刀形状的一级主动杆、一级从动杆和两个交叉连接为剪刀形状的二级主动杆、二级从动杆；所述一级主动杆的底端与滚珠丝杠上的丝杠螺母铰接，一级主动杆的顶端与二级主动杆的底端铰接；所述一级从动杆的底端与所述基座铰接，一级从动杆的顶端与二级从动杆的底端铰接，二级从动杆的顶端与所述升降平台铰接。

上述一级主动杆的底端安装有与基座顶面接触的滚轮，所述二级主动杆的顶端安装有与升降平台底面接触的滚轮。

上述解锁组件包括对称设置于所述升降平台两侧的两个解锁机构；

所述解锁机构包括解锁升降电机、解锁头安装板和两个解锁头；所述解锁升降电机的输出端与一个单入单出减速机的输入端相连，单入单出减速机的输出端连接一个竖直设置的滚珠丝杠，所述滚珠丝杠固定于升降平台上；所述解锁头安装板的中部与滚珠丝杠上的丝杠螺母固定连接，两个解锁头分别安装于解锁头安装板的两端。

上述解锁头安装板为V字型或者一字型。

上述解锁头通过连接套安装于解锁头安装板上，所述解锁头通过联轴器与一个单入单出减速机的输出端相连，单入单出减速机的输入端与一个解锁驱动电机相连。

上述解锁头穿过一个轴承座后安装于解锁头安装板上，所述轴承座与解锁头安装板之间安装有与轴承座同轴设置的偏心套和调心套。

上述升降平台上安装有电池托盘；所述电池托盘的中部设置有定位孔，电池托盘的边缘设置有锥形销。

本发明的有益效果在于：本发明通过电池解锁移载装置，在底盘式电动汽车进行定位之后，可以自动移载到换电腔，并自动取放电池。传统底盘式电动汽车电池重量较轻，通过小型的AGV取出。对于大型、重型电池主要通过充电方式补充电量。本发明克服了只能充电不能换电的问题，不仅保护了电池，也为新能源汽车换电方式的发展提供了参考依据。

附图说明

图1为本发明底盘式电池解锁移载装置的较佳实施例结构示意图(移载工况)。

图2为本发明底盘式电池解锁移载装置的较佳实施例结构示意图(取放电池工况)。

图3为本发明轨道组件的较佳实施例结构示意图。

图4为本发明升降组件的较佳实施例结构示意图。

图5为本发明解锁机构的较佳实施例结构示意图。

图6为本发明解锁头的较佳实施例结构示意图。

图7为本发明电池托盘的较佳实施例结构示意图。

具体实施方式

参见图1和图2，本发明提供一种底盘式电池解锁移载装置，其较佳实施例的结构包括轨道组件100、升降组件200和解锁组件300。轨道组件100可以实现电池在水平方向的运动。升降组件200可以实现电池在竖直方向的运动。取电池时，可以升高到1765mm，便于从电动汽车下方取出电池，也可以降低到755mm，节省空间，方便轨道组件输送电池。解锁组件300用于完成电池的解锁。较佳的，升降组件200的顶部还可以设置电池托盘400，用于进行电池的承载和定位。

参见图3，本实施例中的轨道组件100由平移驱动电机110、两个传动轴130和两个平行设置的轨道安装板150构成，每个轨道安装板150上各设置一根齿条140；平移驱动电机110与一个单入双出减速机120的输入端相连，单入双出减速机120的两个输出端分别与两个传动轴130的一端相连；传动轴130的另一端固定有一个与齿条140相啮合的齿轮160。平移驱动电机110通过单入双出减速机120和两个传动轴130带动两端的齿轮160转动，从而实现升降组件200沿轨道方向进行水平运动。

参见图4，升降组件200包括位于底部的基座210和位于顶部的升降平台280。基座210固定于平移驱动电机110上方，可随平移驱动电机110沿轨道方向做水平移动。基座210的中部安装有升降驱动电机220，基座210的两端各安装一个升降连杆机构270。升降驱动电机220与单入单出减速机230的输入端相连，单入单出减速机230的输出端与单入双出减速机240的输入端相连，单入双出减速机240的两个输出端各连接一个水平设置的滚珠丝杠250。

升降连杆机构270包括两个交叉连接为剪刀形状的一级主动杆271、一级从动杆272和两个交叉连接为剪刀形状的二级主动杆273、二级从动杆274。一级主动杆271的底端与滚珠丝杠250上的丝杠螺母260铰接，一级主动杆271的顶端与二级主动杆273的底端铰接；一级从动杆272的底端与基座210铰接，一级从动杆272的顶端与二级从动杆274的底端铰接，二级从动杆274的顶端与升降平台280铰接。较佳的，一级主动杆271的底端安装有与基座210顶面接触的滚轮，二级主动杆273的顶端安装有与升降平台280底面接触的滚轮，通过滚轮的安装可以减少两个主动杆的运动阻力，同时也降低了主动杆与从动杆连接点的承重压力。

升降组件200的工作原理为：升降电机220带动单入单出减速机230和单入双出减速机240转动，进而驱动滚珠丝杠250转动。滚珠丝杠250的旋转运动转化为丝杠螺母260的平移运动，丝杠螺母260向外或者向内滑动，致使升降连杆机构270做剪切运动，带动顶部的升降平台280降低或者升高。

参见图5，解锁组件300包括对称设置于升降平台280两侧的两个解锁机构，每个解锁机构均由解锁升降电机310、解锁头安装板350和两个解锁头360构成。解锁升降电机310的输出端与一个单入单出减速机320的输入端相连，单入单出减速机320的输出端连接一个竖直设置的滚珠丝杠330，滚珠丝杠330固定于升降平台280上。解锁头安装板350的中部与滚珠丝杠330上的丝杠螺母340固定连接，两个解锁头360分别安装于解锁头安装板350的两端。较佳的，解锁头安装板350可以设置为V字型平板或者一字型平板，当解锁头安装板350为V字型平板时，其转折点处与丝杠螺母340固定连接。

解锁机构的工作原理为：解锁升降电机310带动单入单出减速机320转动，进而驱动滚珠丝杠350转动，丝杠螺母340向上或者向下滑动，致使解锁头安装板350做升降运动，从而改变位于两端的解锁头360的高度以适应电池的位置，为解锁头的解锁做准备。

参见图6，解锁头360通过连接套363安装于解锁头安装板350上，解锁头360通过联轴器364与一个单入单出减速机362的输出端相连，单入单出减速机362的输入端与一个解锁驱动电机361相连。较佳的，解锁头360穿过一个轴承座367后安装于解锁头安装板350上，轴承座367与解锁头安装板350之间安装有与轴承座367同轴设置的偏心套366和调心套365。

解锁头360的工作原理为：解锁驱动电机361通过单入单出减速机362带动解锁头360旋转，从而实现电池取放过程中的锁止和解锁功能。调心套365和偏心套366用于调节解锁头360的位置，使得解锁头360有一定的柔度，可以解决不同电池造成的解锁头和锁孔不同心的问题。

参见图7，电池托盘400的中部设置有定位孔410，电池托盘的边缘设置有锥形销420。电池托盘400是电池组件的承重体，锥形销420用于电池托盘400和电池组件之间的相互定位。而定位孔410则是用于升降机构200和电池组件之间的相互定位。