基于移动式的电动乘用车动力电池更换的换电机器人的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型具体涉及一种基于移动式的电动乘用车动力电池更换的换电机器人。
【背景技术】
[0002]随着全球能源的紧缺，环境污染问题日趋严重，在环保以及清洁能源概念的大趋势下，由于电动乘用车对环境影响相对传统汽车较小，其发展前景十分广阔。电动乘用车是指以车载电源为动力，用电机驱动车轮行驶，符合道路交通、安全法规各项要求的车辆。其中动力电池是电动乘用车的核心，但对于动力电池技术与充电技术造成的充电时间长、能源补给点少、续航能力差，以及电池快充要减少使用寿命与影响电网运营安全等问题，一直是困扰于电动乘用车商业发展的瓶颈所在。如何让电动乘用车电能供给与方便快捷的加油站一样对标，是电动乘用车商业推广的重要课题。
[0003]当前出现了不需要对动力电池进行充电，而只对电动乘用车进行换装充满电力的动力电池的加电站的运营方式，这样减少了用户等待动力电池充电的时间，与传统汽车加油时间基本相同，无需改变用户使用汽车的习惯。
[0004]在这种模式下，如果用户在使用电动乘用车的过程中，由于车辆问题(如电池电量不足以供应行驶到最近的加电站或车辆故障不能行驶)导致车辆不能行驶到加电站进行动力电池的更换或对不能对车辆进行维修，那么对用户来说，使用电动乘用车的用户体验会大打折扣，给用户带来了不便，甚至导致电动乘用车不能被广泛的推广。
[0005]新的用于电动乘用车动力电池更换的移动式加电的技术方案中，由于移动式的特性，导致取用动力电池且与电动乘用车进行更换动力电池的移动结构不能过大要适应于移动式特性的空间，而且要方便取用和移动更换电动乘用车的动力电池，就成为了当前需要解决的问题。
【实用新型内容】
[0006]本实用新型所要解决的技术问题在于提供一种基于移动式的电动乘用车动力电池更换的换电机器人，以解决在新的用于电动乘用车动力电池更换的移动式加电的技术方案中，由于移动式的特性，导致取用动力电池且与电动乘用车进行更换动力电池的移动结构不能过大要适应于移动式特性的空间，而且要方便取用和移动更换电动乘用车的动力电池的问题。
[0007]为了解决上述问题，本实用新型提供了一种基于移动式的电动乘用车动力电池更换的换电机器人，包括:机器人移动平台、导轨、轨道驱动系统与举升系统，其中，机器人移动平台为一立体框架，设置在车厢内，立体框架内放置动力电池，其中轨道驱动系统与举升系统设置在机器人移动平台上，轨道驱动系统推动机器人移动平台在轨道上沿导轨方向做水平移动，举升系统推动机器人移动平台进行垂直移动。
[0008]与现有技术相比，应用本实用新型，机器人移动平台通过天轮和地轮的驱动结构在天轨和地轨上的移动，使得机器人移动平台可以在车厢内外方便行走，方便取用和移动更换动力电池，可以使换电机器人的结构不会过大适应于移动式特性的空间，而且可以很方便取用和移动更换电动乘用车的动力电池。
【附图说明】
[0009]为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0010]图1为本实用新型换电机器人的顶视图；
[0011]图2为本实用新型换电机器人的主视图；
[0012]图3为本实用新型换电机器人的行走机构锁止装置的结构示意图；
[0013]图4为应用本实用新型的换电机器人的移动式加电车进行更换电动乘用车动力电池的工作状态示意图。
【具体实施方式】
[0014]下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
[0015]在本实用新型中，用于换电的动力电池为谱系电池，即其外观尺寸为设定标准规格的尺寸(例如:所有动力电池的宽度相同，其中由于所排列的电池包的数量不同而设置了几个长度的尺寸，由此产生了几个不同规格的动力电池，为不同级别的电动乘用车提供动力)，只有这样才能适用于本实用新型的移动式加电系统对动力电池进行快速更换的操作，其中动力电池核心技术的升级(例如各种新的化学技术或者核聚变技术应用于动力电池)并不对本实用新型构成影响，本实用新型的动力电池只是设定了外部形状尺寸的标准规格。
[0016]在本实用新型中采用的电动推杆是一种将电动机的旋转运动转变为推杆的直线往复运动的电力驱动装置。可用于各种简单或复杂的工艺流程中做为执行机械使用；电动推杆由驱动电机、减速齿轮、螺杆、螺母、导套、推杆、滑座、弹簧、外壳及涡轮、微动控制开关等组成。电动推杆是一种新型的电动执行机构，电动推杆主要由电机、推杆和控制装置等机构组成的一种新型直线执行机构，可以实现远距离控制、集中控制。电动推杆在一定范围行程内作往返运动。采用电动推杆执行机构，在改变控制开度时，需要供电，在达到所需开度时就可不再供电，因此从节能看，电动推杆执行机构比气动执行机构有明显节能优点，电动推杆设计新颖精致、体积小、精度高、完全同步、自锁性能好、卫生，电机直接驱动，不需要管道的气源、油路，方便使用。
[0017]在本实用新型中采用的丝杠方式，电动机经齿轮减速后，带动一对丝杠螺母。把电机的旋转运动变成直线运动，利用电动机正反转完成推杆动作。如通过各种杠杆、摇杆或连杆等机构可完成转动、摇动等复杂动作。通过改变杠杆力臂长度，可以增大或减小行程。本实用新型中采用的蜗轮蜗杆传动形式:电机齿轮上的蜗杆带动蜗轮转动，使蜗轮内的小丝杠作轴向移动，由连接板带动限位杆相应作轴向移动，至所需行程时，通过调节限位块压下行程开关断电，电动机停止运转(正反控制相同)。本实用新型中采用的齿轮传动形式:电机通过减速齿轮后带动安装于内管的小丝杠，带动与之连接一起的做轴向运行螺母，至所设定的行程时螺母触角压住限位开关断开电源，电机停止运动(反向与之相同)。本实用新型中采用的链轮方式，即带嵌齿式扣链齿的轮子，用以与节链环或缆索上节距准确的块体相啮合，与(滚子)链啮合以传递运动。
[0018]本实用新型的换电机器人设置在移动式加电车的内部，通过电池调度系统调度动力电池货架系统上的动力电池，通过天轮和地轮的驱动结构在天轨和地轨上的移动到电动乘用车底部，将亏电电池卸下并通过移动将亏电电池传送到电池调度系统，并将接收的电池调度系统调度的动力电池货架系统上的满电的动力电池，通过天轮和地轮的驱动结构在天轨和地轨上的移动到电动乘用车底部，并将该满电的动力电池安装到电动乘用车的底部，完成更换动力电池的流程。
[0019]如图1和图2所示，所述换电机器人104可以包括机器人移动平台1041、天轮1042及天轮驱动系统1043、地轮1044及地轮驱动系统1045、多个辊轮1046及辊轮驱动系统1047、行走机构锁止装置1048、动力电池锁止装置1049、剪刀叉举升机10410及举升机驱动系统10411与定位装置10412(图中未示出)，其中机器人移动平台在天轮及天轮驱动系统和地轮及地轮驱动系统的驱动下沿导轨方向做水平运动，机器人移动平台通过剪刀叉举升机及举升机驱动系统进行垂直运动，导轨包括天轨TG和地轨DG，天轨TG为天轮行走的在尾板底部安装的机器人移动平台的行走轨道，天轨TG即尾板上V型槽至尾板的一段距离的轨道，地轨DG为地轮行走的车厢内地板预定位置安装的机器人移动平台的轨道，地轨DG即尾板至电池调度系统的一段距离的轨道；天轮及天轮驱动系统包括设置在机器人移动平台两侧中部的4个传动中间轮10413、4个天轮、驱动电机与链轮及链条，机器人移动平台行走机构的驱动形式为4X4驱动，地轮及地轮驱动