一种智能电动汽车快换电池更换及充电系统的制作方法

本发明涉及新能源汽车设备领域，尤其涉及一种智能电动汽车快换电池更换及充电系统。

背景技术：

新能源汽车是国家战略布局中重要的一环，国家在新能源汽车方面给予了很大的补贴，以推动新能源汽车的普及；新能源汽车中充电电动汽车为使用最广泛的一种，电动汽车以其优良的驾乘感受、巨大的优惠力度和低廉的使用费用得到了快速的发展，随着电动汽车的大量上路，电动汽车的劣势逐渐显现出来：1、电动汽车的电池续航里程短，2、电池的寿命随着时间衰减厉害；3、充电时间太长；所以近些年有企业提出了采用更换电池的方法来解决现有的电动汽车问题，部分电动汽车厂开始采用电动汽车模块化快速更换电池，使用的效果非常明显，电动汽车的便利程度得到了巨大的提升；充电企搬运和放置快换电池时大多采用人工推车或叉车将快换电池卸下，再将其放置到充电位置，人工连接电池充电，安装电池时再通过人工推车将充满电在快换电池运到电动汽车的下部，将快换电池安装到电动汽车下部，完成对电动汽车更改电池；整个快换电池更换存在快换电池安装和拆卸非常困难，拆卸时间长，自动化程度低和人员使用量太大；因此，需要一种装置来解决现有电动汽车快换电池采用人工和叉车进行更换和充电时拆卸困难、拆卸时间长、自动化程度低低和人员需求量大的问题。

技术实现要素：

本发明提出了一种智能电动汽车快换电池更换及充电系统，用于解决现有电动汽车快换电池采用人工和叉车进行更换和充电时拆卸困难、拆卸时间长、自动化程度低低和人员需求量大的问题。

一种智能电动汽车快换电池更换及充电系统，包括电动汽车快速定位装置、快换电池专用自动装卸装置、快换电池专用双层分流装置、皮带输送机、模块化快换电池充电架、快换电池搬运码垛装置和控制装置，快换电池专用自动装卸装置设置在电动汽车快速定位装置的中间下部，快换电池专用双层分流装置设置在快换电池专用自动装卸装置的右侧，皮带输送机设置在快换电池专用双层旋转式分流装置的右侧，模块化快换电池充电架设置在皮带输送机的右侧，快换电池搬运码垛装置设置在模块化快换电池充电架的右侧，控制装置设置在快换电池搬运码垛装置的右侧。

所述的电动汽车快速定位装置，包括升降机a和定位机构，升降机a设置在的定位机构下部两侧；所述的定位机构由外壳a、横梁、调整座和推送机构构成，外壳a左右对称设置，横梁前后平行设置在左右外壳a之间上部，调整座纵向设置在外壳a的内侧，推送机构对称设置外壳a内的调整座的前部和后部；所述的外壳a为纵向水平设置的壳体，外壳a的上面前侧和后侧对称设置有矩形方孔，矩形方孔的左右两侧设置有纵向设置的侧辊子，前部矩形方孔的前侧设置有左右对称的纵向通槽，后部矩形方孔的后侧设置有与前侧相同的纵向通槽，外壳a的下面中部设置有矩形缺口，外壳a的下面前后设置有支腿。

所述的快换电池专用自动装卸装置，包括升降机ｂ、锁紧机构和输送机构，锁紧机构设置在升降机ｂ上部，输送机构设置在升降机ｂ上部锁紧机构的内侧，升降机b的下部设置有直线导轨；所述的锁紧机构由下锁紧框、上锁紧框和升降气缸构成，升降气缸顶杆向上对称设置在升降机b上部台面的左侧和右侧，下锁紧框水平设置在升降气缸的上部，上锁紧框水平设置在下锁紧框的上部；所述的下锁紧框为矩形框结构，下锁紧框的下面与升降气缸的顶杆上端连接，下锁紧框的上面四角设置导向套，导向套内垂直设置有导向柱，导向柱与升降机b上部台面连接，下锁紧框的左侧前后面上对称设置有限位板，下锁紧框的前部横杆右侧设置有气缸固定座，气缸固定座左侧横向设置有顶杆向左的横移气缸。

所述的快换电池专用双层分流装置，包括底座、转盘轴承和旋转座，转盘轴承水平设置在底座上部中间，旋转座设置在转盘轴承的上部；所述的旋转座外部为内部设置有框架左右贯通的矩形外壳b，外壳b的上面前后两侧设置有垂直的挡板，外壳b的上面横向设置里有上辊子输送机，外壳b的内侧底面上横向设置有下辊子输送机，外壳b上后侧挡板的后面设置有驱动电机a，驱动电机a的下部设置有驱动电机b；所述的上辊子输送机为多轴联动的辊子输送机，辊子主轴前后两端设置有同步带轮，相邻的辊子的同步带轮之间通过交错设置的同步带连接，中间辊子主轴后端穿过壳体上部后挡板向后伸出与驱动电机b的主轴连接；所述的上辊子输送机3-6与下辊子输送机3-5结构相同，上辊子输送机的中间辊子主轴穿过后侧挡板与驱动电机a的主轴连接。

所述的模块化快换电池充电架，包括主架和充电机构，充电机构均匀设置在主架后部；所述的主架由门架、横连杆、中间托架和端头托架构成，门架垂直并列设置在地面，横连杆设置在相邻门架之间的上部，中间托架分层设置在中部的门架内侧，端头托架对称分层设置在左右两端的门架内侧；所述的门架为“门”字形框架，门架的立柱下端设置有矩形的底板，门架内侧的前面和后面垂直均匀设置有纵向贯通的连接板通孔，门架后面的连接板通孔之间设置有充电机构固定通孔。

所述的快换电池搬运码垛装置，包括横座、中间座、升降座和托举架，中间座纵向设置在横座上部，升降座设置在中间座的上部，托举架左右对称设置在升降座的前部；所述的横座为横向设置的矩形壳体，横座的上面前后平行设置有直线导轨，横座上面的直线导轨之间设置有横向的齿条，横座的后部横向设置有拖链托举槽，拖链托举槽内设置有主拖链，主拖链内设置有电缆；所述的中间座由纵向座、纵向滑板、丝杠、纵向电机和横向电机构成；所述的升降座由升降架、升降滑板、上链轮座、后链轮座、升降电机、配重块和链条构成。

所述的皮带输送机为双层皮带输送机，皮带输送机的上层输送带和下层输送带分别与快换电池专用双层分流装置的上辊子输送机和下辊子输送机上部平齐，上层输送带和下层输送带分别有单独的电机带动。

所述的控制装置为内部设置有plc控制器的电控柜，电动汽车快速定位装置、快换电池专用自动装卸装置、快换电池专用双层分流装置、皮带输送机、模块化快换电池充电架和快换电池搬运码垛装置均通过电线与控制装置连接。

本发明的使用，达到了有益效果：智能电动汽车快换电池更换及充电系统通过电动汽车定位、快换电池装卸、双层分流装置、皮带输送机、模块化快换电池充电架、快换电池搬运码垛装置和控制装置结合在一起，实现了对电动汽车快速定位、快换电池的自动化装卸、分流、运输和码垛，有效的解决了传统方法拆卸困难、拆卸时间长、自动化程度低低和人员需求量大的问题，给企业带来了更好的效益。

附图说明

图1为本发明的系统结构主视图。

图2为图1中电动汽车快速定位装置的结构示意图。

图3为图1中的快换电池专用自动装卸装置的结构示意图。

图4为图1中快换电池专用双层分流装置的结构示意图。

图5为图1中模块化快换电池充电架的结构示意图。

图6为图1中快换电池搬运码垛装置的结构示意图。

图中：1、电动汽车快速定位装置，2、快换电池专用自动装卸装置，3、快换电池专用双层分流装置，4、皮带输送机，5、模块化快换电池充电架，6、快换电池搬运码垛装置，7、控制装置，1-1、外壳a，1-2、推送机构，1-3、侧辊子，1-4、调整座，1-5、横梁，1-6、升降机a，2-1、升降机b，2-2、输送机构，2-3、升降气缸，2-4、上锁紧框，2-5、下锁紧框，2-6、导向柱，2-7、横移气缸，2-8、限位板，3-1、底座，3-2、转盘轴承，3-3、旋转电机，3-4、外壳b，3-5、下辊子输送机，3-6、上辊子输送机，5-1、门架，5-2、中间托架，5-3、充电机构，5-4、横连杆，5-5、端头托架，6-1、横座，6-2、纵向座，6-3、横向电机，6-4、纵向滑板，6-5、托举架，6-6、升降电机，6-7、上链轮座，6-8、链条，6-9、升降架，6-10、升降滑板。

具体实施方式

下面结合说明书附图对本发明做进一步的详细说明。

如图1所示一种智能电动汽车快换电池更换及充电系统，包括电动汽车快速定位装置1、快换电池专用自动装卸装置2、快换电池专用双层分流装置3、皮带输送机4、模块化快换电池充电架5、快换电池搬运码垛装置6和控制装置7，快换电池专用自动装卸装置2设置在电动汽车快速定位装置1的中间下部，快换电池专用双层分流装置3设置在快换电池专用自动装卸装置2的右侧，皮带输送机4设置在快换电池专用双层旋转式分流装置3的右侧，模块化快换电池充电架5设置在皮带输送机4的右侧，快换电池搬运码垛装置设置6在模块化快换电池充电架5的右侧；控制装置7设置在快换电池搬运码垛装置6的右侧；

如图2所示的电动汽车快速定位装置1，包括升降机a1-6和定位机构，升降机a1-6设置在的定位机构下部两侧；所述的定位机构由外壳a1-1、横梁1-5、调整座1-4、和推送机构1-2构成，外壳a左右对称设置，横梁前后平行设置在左右外壳a1-1之间上部，调整座1-4纵向设置在外壳a1-1的内侧，推送机构1-2对称设置外壳a1-1内的调整座1-4的前部和后部；所述的外壳a1-1为纵向水平设置的壳体，外壳a1-1的上面前侧和后侧对称设置有矩形方孔，矩形方孔的左右两侧设置有纵向设置的侧辊子1-3，前部矩形方孔的前侧设置有左右对称的纵向通槽，后部矩形方孔的后侧设置有与前侧相同的纵向通槽，外壳a1-1的下面中部设置有矩形缺口，外壳a1-1的下面前后设置有支腿；

如图3所示的快换电池专用自动装卸装置2，包括升降机ｂ2-1、锁紧机构和输送机构2-2，锁紧机构设置在升降机ｂ2-1上部，输送机构2-2设置在升降机ｂ2-1上部锁紧机构的内侧，升降机b2-1的下部设置有直线导轨；所述的锁紧机构由下锁紧框2-5、上锁紧框2-4和升降气缸2-3构成，升降气缸2-3顶杆向上对称升降机b2-1上部台面的左侧和右侧，下锁紧框2-5水平设置在升降气缸2-3的上部，上锁紧框2-4水平设置在下锁紧框2-5的上部；所述的下锁紧框2-5为矩形框结构，下锁紧框2-5的下面与升降气缸2-3的顶杆上端连接，下锁紧框2-5的上面四角设置导向套，导向套内垂直设置有导向柱2-6，导向柱2-6与升降机b2-1上部台面连接，下锁紧框2-5的左侧前后面上对称设置有限位板2-8，下锁紧框2-5的前部横杆右侧设置有气缸固定座，气缸固定座左侧横向设置有顶杆向左的横移气缸2-7；

如图4所示的快换电池专用双层分流装置3，包括底座3-1、转盘轴承3-2和旋转座3-3，转盘轴承3-2水平设置在底座3-1上部中间，旋转座3-3设置在转盘轴承3-2的上部；所述的旋转座3-3外部为内部设置有框架左右贯通的矩形外壳b3-4，外壳b3-4的上面前后两侧设置有垂直的挡板，外壳b3-4的上面横向设置里有上辊子输送机3-6，外壳b3-4的内侧底面上横向设置有下辊子输送机3-5，外壳b3-4上后侧挡板的后面设置有驱动电机a，驱动电机a的下部设置有驱动电机b；所述的上辊子输送机3-6为多轴联动的辊子输送机，辊子主轴前后两端设置有同步带轮，相邻的辊子的同步带轮之间通过交错设置的同步带连接，中间辊子主轴后端穿过壳体上部后挡板向后伸出与驱动电机b主轴连接；所述的上辊子输送机3-6与下辊子输送机3-5结构相同，上辊子输送机的中间辊子主轴穿过后侧挡板与驱动电机a的主轴连接；

所述的皮带输送机4为双层皮带输送机，皮带输送机4的上层输送带和下层输送带分别与快换电池专用双层分流装置3的上辊子输送机3-6和下辊子输送机3-5上部平齐，上层输送带和下层输送带分别有单独的电机带动；

如图5所示的模块化快换电池充电架5，包括主架和充电机构5-3，充电机构5-3均匀设置在主架后部；所述的主架由门架5-1、横连杆5-4、中间托架5-2和端头托架5-5构成，门架5-1垂直并列设置在地面，横连杆5-4设置在相邻门架5-1之间的上部，中间托架5-2分层设置在中部的门架5-1内侧，端头托架5-5对称分层设置在左右两端的门架5-1内侧；所述的门架5-1为“门”字形框架，门架5-1的立柱下端设置有矩形的底板，门架5-1内侧的前面和后面垂直均匀设置有纵向贯通的连接板通孔，门架后面的连接板通孔之间设置有充电机构固定通孔；

如图6所示的快换电池搬运码垛装置，包括横座6-1、中间座、升降座和托举架6-5，中间座纵向设置在横座6-1上部，升降座设置在中间座的上部，托举架6-5左右对称设置在升降座的前部；所述的横座6-1为横向设置的矩形壳体，横座6-1的上面前后平行设置有直线导轨，横座6-1上面的直线导轨之间设置有横向的齿条，横座6-1的后部横向设置有拖链托举槽，拖链托举槽内设置有主拖链，主拖链内设置有电缆；所述的中间座由纵向座6-2、纵向滑板6-4、丝杠、纵向电机和横向电机6-3构成；所述的升降座由升降架6-9、升降滑板6-10、上链轮座6-7、后链轮座、升降电机6-6、配重块和链条6-8构成；

所述的控制装置7为内部设置有plc控制器的电控柜，电动汽车快速定位装置1、快换电池专用自动装卸装置2、快换电池专用双层分流装置3、皮带输送机4、模块化快换电池充电架5和快换电池搬运码垛装置6均通过电线与控制装置7连接。

智能电动汽车快换电池更换及充电系统使用时，首先将电动汽车行驶到电动汽车快速定位装置1上部，通过升降机a1-6和定位机构的调整座1-4以及推送机构1-2配合将电动汽车调整到准确位置；下一步，快换电池专用自动装卸装置2通过直线导轨进入到电动汽车快速定位装置1的下部，通过其下部的升降机b2-1，将锁紧机构和输送机构2-2升起到电动汽车的快换电池下部，通过锁紧机构的横移气缸2-7推动上锁紧框2-4将电量不足的快换电池上横移松开，升降机b2-1降低，通过升降机b2-1下部的直线导轨移动到快换电池专用双层分流装置3左侧，通过输送机构2-2将快换电池移动到快换电池专用双层分流装置3上层上辊子输送机3-6上，后降低升降机b2-1，快换电池专用双层分流装置3下层下辊子输送机3-5将备好的满电的快换电池输送到快换电池专用自动装卸装置2的输送机构2-2上，并反向运行上部工序，将快换电池安装到电动汽车上；下一步，快换电池专用双层分流装置3上层上辊子输送机3-6将电量不足的快换电池输送到皮带输送机4的上层输送带上，通过皮带输送机4将电量不足的快换电池输送到模块化快换电池充电架5中间下部，再通过快换电池搬运码垛装置6的托举架6-5将其放置到块化快换电池充电架5的中间托架5-2和端头托架5-5上，通过充电机构5-3对快换电池进行自动充电，之后快换电池搬运码垛装置6从模块化快换电池充电架5上取下充满电的快换电池放置到皮带输送机4的下层输送带上，将其输送到快换电池专用双层分流装置3的下辊子输送机3-5上，为下一次更换快换电池准备，完成整个系统的运行过程。

本发明未详述部分为现有技术。