车辆电池换装设备和方法
【专利摘要】本发明公开了一种车辆电池换装设备和方法。其中，该车辆电池换装设备包括：中转设备，用于存放充满电的电池和待充电电池；换装设备，设置在车辆和中转设备之间，用于取下车辆中的待充电电池放置在中转设备中，并将中转设备中的充满电的电池放置在车辆上；电池充电设备，与中转设备相连接，用于接收来自中转设备的待充电电池，并对待充电电池进行充电。通过本发明，解决了现有技术中对车辆进行换装电池的效率比较低问题。
【专利说明】 车辆电池换装设备和方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及设备更换领域，具体而言，涉及一种车辆电池换装设备和方法。
【背景技术】
[0002]现有的换装系统将车辆上的数块电池取下，然后换装设备旋转将电池码放在电池充电货架，现有的换装系统的结构组成如图1所示。换装设备20’设置在车辆100’和电池充电设备30’之间，将车辆100’上的待充电电池放置到电池充电设备30’中，或者将电池充电设备30’中的电池放置到车辆100’上。
[0003]由于电池充电的延时性和同车同组的电池使用要求，从电池货架侧到车辆侧一步完成换装动作，使换装设备除去完成换装电池的工作外还必须执行电池充电的工作。这样的工作流程将电池充电的时间串行在车辆实际换装的流程里，在车辆卸下电池以后等待设备进行电池管理，增加了电池换装的时间，降低了电池换装的效率。
[0004]针对现有技术中对车辆进行换装电池的效率比较低问题，目前尚未提出有效的解决方案。
【发明内容】
[0005]本发明的主要目的在于提供一种车辆电池换装设备和方法，以解决现有技术中对车辆进行换装电池的效率比较低问题。
[0006]为了实现上述目的，根据本发明实施例的一个方面，提供了一种车辆电池换装设备。根据本发明的车辆电池换装设备包括:中转设备，用于存放充满电的电池和待充电电池；换装设备，设置在所述车辆和所述中转设备之间，用于取下所述车辆中的所述待充电电池放置在所述中转设备中，并将所述中转设备中的所述充满电的电池放置在所述车辆上；电池充电设备，与所述中转设备相连接，用于接收来自所述中转设备的所述待充电电池，并对所述待充电电池进行充电。
[0007]进一步地，所述换装设备还包括:定位机构，用于定位所述车辆的待充电电池的位置；随动机构，与所述定位机构连接。
[0008]进一步地，所述电池充电设备还包括:电池货架；以及充电机，与所述电池货架相连接，用于对所述电池货架中的所述待充电电池进行充电。
[0009]进一步地，所述车辆电池换装设备还包括:加热设备，设置在所述电池货架的底部。
[0010]进一步地，所述车辆电池换装设备还包括:密封装置，设置在所述电池充电设备的外侧，用于对所述电池充电设备进行密封。
[0011]进一步地，所述中转设备设置在所述换装设备和所述电池充电设备之间。
[0012]进一步地，所述车辆电池换装设备还包括:电池堆垛机，设置在所述中转设备和所述电池充电设备之间，用于将所述中转设备中的所述待充电电池放置到所述电池充电设备上，并将所述电池充电设备上的所述充满电的电池放置到所述中转设备上。
[0013]进一步地，所述中转设备嵌在所述电池充电设备内部。
[0014]进一步地，所述车辆电池换装设备还包括:电池堆垛机，设置在嵌有所述中转设备的所述电池充电设备的一侧，用于将所述中转设备中的所述待充电电池放置到所述电池充电设备上，并将所述电池充电设备上的所述充满电的电池放置到所述中转设备上。
[0015]进一步地，所述电池充电设备包括电池货架，所述电池货架的充电电极的方向与所述待充电电池的电极的方向相对。
[0016]为了实现上述目的，根据本发明实施例的另一方面，提供了一种车辆电池换装方法。根据本发明的车辆电池换装方法包括:定位所述车辆中待充电电池的位置；控制换装设备将所述待充电电池取下，并放置在所述中转设备上；控制所述换装设备将所述中转设备上的充满电的电池放置在所述车辆上；以及将所述中转设备转放至电池充电设备中以对所述待充电电池进行充电。
[0017]根据发明实施例，利用中转设备存放车辆上的待充电电池和充满电的电池，利用电池充电设备对待充电电池进行充电，使得更换车辆上的电池和对电池充电为两个独立的过程，相互不影响，使得车辆上的待充电电池被取下后能及时装上充满电的电池，而电池充电设备可以在车辆更换电池的同时对待充电电池进行充电，从而解决了现有技术中对车辆进行换装电池的效率比较低问题，达到了提高车辆电池换装的效果。
【专利附图】
【附图说明】
[0018]构成本申请的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中:
[0019]图1是根据现有技术的车辆电池换转设备的示意图；
[0020]图2是根据本发明实施例的车辆电池换装设备的示意图；
[0021]图3是根据本发明又一实施例的车辆电池换装设备的示意图；以及
[0022]图4是根据本发明实施例的车辆电池换装方法的流程图。
【具体实施方式】
[0023]需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。
[0024]为了使本【技术领域】的人员更好地理解本发明方案，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明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发明一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，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，都应当属于本发明保护的范围。
[0025]本发明实施例提供了一种车辆电池换装设备。图2是根据本发明实施例的车辆电池换装设备的示意图。如图2所示，该车辆电池换装设备包括:
[0026]中转设备10用于存放充满电的电池和待充电电池。
[0027]换装设备20设置在车辆和中转设备之间，用于取下车辆中的待充电电池放置在中转设备中，并将中转设备中的充满电的电池放置在车辆上。
[0028]电池充电设备30与中转设备10相连接，用于接收来自中转设备的待充电电池，并对待充电电池进行充电。
[0029]在换装设备20和电池充电设备30之间设置有中转设备，中转设备10仅用于存放待充电电池和充满电的电池。换装设备20从车辆100上取下待充电电池，将待充电电池暂时存放在中转设备10上，同时，中转设备10上放置有充满电的电池，取下车辆100上的电池后，将中转设备10上的充满电的电池放置在车辆上即完成了车辆的电池换装。待充电电池在电池充电设备30中进行充电。
[0030]通过上述实施例，电池的充电过程和电池的换装过程是相互不影响的两个独立环节，由于在对车辆上的电池进行换装时不需要进行充电步骤，因此，实现了快速对电池进行换装的目的，解决了现有技术中对车辆进行换装电池的效率比较低问题，提高了车辆进行换装电池的效率。
[0031]可选地，换装设备还包括:定位机构，用于定位车辆的待充电电池的位置。随动机构，与定位机构连接。
[0032]换转设备中设置有定位机构和随动机构，定位机构能够确定车辆中的待充电电池的位置，随动机构根据定位机构确定的待充电电池的位置将车辆中的待充电电池转移到中转设备10上。
[0033]可选地，电池充电设备还包括:电池货架。以及充电机，与电池货架相连接，用于对电池货架中的待充电电池进行充电。
[0034]电池货架用于放置待充电电池，与电池货架相连接的充电机能够对电池货架上的待充电电池进行充电。
[0035]可选地，车辆电池换装设备还包括:加热设备，设置在电池货架的底部。
[0036]低温环境会增加电池的充电时间，并且容易减少电池的寿命，因此，为了在冬季的低温环境下保证电池的温度要求，在电池货架的底部设置加热设备，使得电池能处于温度合适的环境。
[0037]为了进一步控制电池所处的环境温度，该车辆电池换装设备还包括:密封装置，设置在电池充电设备的外侧，用于对电池充电设备进行密封。
[0038]在电池充电设备的外侧设置密封装置，将电池设置在密封装置的内部，使电池处于温度合适的环境中，由于密封装置的存在，能够在加热设备加热后保持电池所处的环境温度，并且，密封装置能够避免电池完全暴露在工况环境下，防止灰尘和污水进入电池货架和电池内，对电极，铜钮，传感器，电磁锁等精密设备形成保护。除温度影响电池的寿命之夕卜，不封闭的充电环境对无法有效控制充电时产生的噪音，长时间在该环境下工作也会对人体造成伤害，因此，通过在电池充电设备的外侧设置密封装置能够阻挡电池充电时产生的噪音，避免对人体的伤害。
[0039]中转设备可以设置在换装设备和电池充电设备之间，还可以嵌在电池充电设备之中。
[0040]如图2所示，当中转设备10设置在换装设备20和电池充电设备30之间时，该车辆电池换装设备包括的电池堆垛机40设置在中转设备10和电池充电设备30之间，用于将中转设备10中的待充电电池放置到电池充电设备上，并将电池充电设备上的充满电的电池放置到中转设备10上。
[0041]电池堆垛机40能够将中转设备10上的待充电电池转移到电池货架上进行充电，还可以将电池货架上充满电的电池转移到的中转设备10上，以对车辆进行电池换装。
[0042]电池堆垛机设置在中转设备和电池充电设备之间时，这种平行布置的换装过程使得从车辆到达电池货架至少需要四倍电池长度的纵向占地，对于电池长度较大的电池会增加换装系统的建设成本。另外，中转设备10设置在换装设备20和电池充电设备30之间时，换装设备20需要在车辆100和中转设备10之间进行180度的旋转，以保持电池电极与电池货架的充电方向的一致性，这个动作一方面对设备本身的强度和载重能力要求更高，也会增加设备的整体尺寸，降低换装过程效率和可靠性，为了减少车辆电池换装设备的占地面积以及较少换装设备20的旋转角度，提高电池换装效率，将中转设备嵌在电池充电设备内部，如图3所示。
[0043]为了避免换装设备20负载旋转，将电池货架的充电电极的方向设置成与待充电电池的电极的方向相对，即在不需要旋转的情况下将车辆上的电池转移到中转设备10上。
[0044]在中转设备嵌在电池充电设备内部时，该车辆电池换装设备的电池堆垛机设置在嵌有中转设备的电池充电设备的一侧，用于将中转设备中的待充电电池放置到电池充电设备上，并将电池充电设备上的充满电的电池放置到中转设备上。
[0045]在将电池从电池充电设备30中取出，然后再放在中转设备10上时，不改变电池的电极方向，并且，在电池充电设备30上设置电池的取出和存放的开口即可，减少了电池充电设备30的开口面积，能够保持电池所处环境的密封性。
[0046]通过上述实施例，利用中转设备10存放车辆上的待充电电池和充满电的电池，利用电池充电设备30对待充电电池进行充电，使得更换车辆上的电池和对电池充电为两个独立的过程，相互不影响，使得车辆上的待充电电池被取下后能及时装上充满电的电池，而电池充电设备30可以在车辆更换电池的同时对待充电电池进行充电，从而解决了现有技术中对车辆进行换装电池的效率比较低问题，达到了提高车辆电池换装的效果。
[0047]图4是根据本发明实施例优选的车辆电池换装方法的流程图。本发明实施例的车辆电池换装设备方法可以通过本发明实施例所提供的车辆电池换装设备来执行。如图4所示，该车辆电池换装方法包括步骤如下:
[0048]步骤S402，定位车辆中待充电电池的位置。
[0049]步骤S404，控制换装设备将待充电电池取下，并放置在中转设备上。
[0050]步骤S406，控制换装设备将中转设备上的充满电的电池放置在车辆上。
[0051]步骤S408，将中转设备转放至电池充电设备中以对待充电电池进行充电。
[0052]在确定车辆中待充电电池的位置后，将车辆中待充电电池取下，放置在中转设备上，然后把中转设备中的充满电的电池装在车辆上，完成了车辆的电池换装。从车辆上换下的待充电电池从中转设备转移到电池充电设备中进行充电，从而完成了对车辆的待充电电池进行换装以及对待充电电池进行充电的过程。
[0053]通过上述实施例，利用中转设备存放车辆上的待充电电池和充满电的电池，利用电池充电设备对待充电电池进行充电，使得更换车辆上的电池和对电池充电为两个独立的过程，相互不影响，使得车辆上的待充电电池被取下后能及时装上充满电的电池，而电池充电设备可以在车辆更换电池的同时对待充电电池进行充电，从而解决了现有技术中对车辆进行换装电池的效率比较低问题，达到了提高车辆电池换装的效果。
[0054]以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
【权利要求】
1.一种车辆电池换装设备，其特征在于，包括: 中转设备，用于存放充满电的电池和待充电电池； 换装设备，设置在所述车辆和所述中转设备之间，用于取下所述车辆中的所述待充电电池放置在所述中转设备中，并将所述中转设备中的所述充满电的电池放置在所述车辆上; 电池充电设备，与所述中转设备相连接，用于接收来自所述中转设备的所述待充电电池，并对所述待充电电池进行充电。
2.根据权利要求1所述的车辆电池换装设备，其特征在于，所述换装设备还包括: 定位机构，用于定位所述车辆的待充电电池的位置； 随动机构，与所述定位机构连接。
3.根据权利要求1所述的车辆电池换装设备，其特征在于，所述电池充电设备还包括: 电池货架；以及 充电机，与所述电池货架相连接，用于对所述电池货架中的所述待充电电池进行充电。
4.根据权利要求3所述的车辆电池换装设备，其特征在于，所述车辆电池换装设备还包括: 加热设备，设置在所述电池货架的底部。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的车辆电池换装设备，其特征在于，所述车辆电池换装设备还包括: 密封装置，设置在所述电池充电设备的外侧，用于对所述电池充电设备进行密封。
6.根据权利要求1所述的车辆电池换装设备，其特征在于，所述中转设备设置在所述换装设备和所述电池充电设备之间。
7.根据权利要求6所述的车辆电池换装设备，其特征在于，所述车辆电池换装设备还包括: 电池堆垛机，设置在所述中转设备和所述电池充电设备之间，用于将所述中转设备中的所述待充电电池放置到所述电池充电设备上，并将所述电池充电设备上的所述充满电的电池放置到所述中转设备上。
8.根据权利要求1所述的车辆电池换装设备，其特征在于，所述中转设备嵌在所述电池充电设备内部。
9.根据权利要求8所述的车辆电池换装设备，其特征在于，所述车辆电池换装设备还包括: 电池堆垛机，设置在嵌有所述中转设备的所述电池充电设备的一侧，用于将所述中转设备中的所述待充电电池放置到所述电池充电设备上，并将所述电池充电设备上的所述充满电的电池放置到所述中转设备上。
10.根据权利要求8或9所述的车辆电池换装设备，其特征在于，所述电池充电设备包括电池货架，所述电池货架的充电电极的方向与所述待充电电池的电极的方向相对。
11.一种车辆电池换装方法，其特征在于，包括: 定位所述车辆中待充电电池的位置； 控制换装设备将所述待充电电池取下，并放置在中转设备上； 控制所述换装设备将所述中转设备上的充满电的电池放置在所述车辆上；以及将所述中转设备转放至电池充电设备中以对所述待充电电池进行充电。
【文档编号】B60S5/06GK104442741SQ201410659233
【公开日】2015年3月25日 申请日期:2014年11月18日 优先权日:2014年11月18日
【发明者】刘秀兰, 迟忠君, 栾逢时, 李香龙, 焦东升, 曾爽, 陈建树, 关宇 申请人:国家电网公司, 国网北京市电力公司