一种汽车换电站的制作方法

本实用新型涉及一种电动汽车自动换电站。

背景技术：

随着汽车数量的大幅增加，对环境的污染日益严重，纯电动汽车以零排放低噪音的优势无可非议的受到全球的关注。我国把发展纯电动汽车定为国家战略，然而，阻碍纯电动汽车发展的瓶颈之一是动力电池的充电难题，国家大力扶持充电桩和充电站建设，大量的资金投入，而传统的充电站要建在城市密集区，高昂的城市土地地价和长时间充电等待导致了使用成本高，使用率很低；若使用快速充电对电池使用寿命大大降低，并且很不安全；再则各个电动汽车厂家都按照自己的规格设计电池，无法做到通用，对电池的维护和回收再利用增加了成本；若汽车需要跑长途，不知道偏远地方能否充电，这也导致了纯电动汽车的使用和推广难度加大；为了节省充电停留时间，一些电动汽车采用可拆卸的车载蓄电池。也就是说，电动汽车即将没电的时候在换电站将电量不足的旧蓄电池拆下，然后换上充满电量的新蓄电池，没电的蓄电池在换电站内进行充电然后供给其他电动汽车使用。这样一来，每辆电动汽车恢复电力只需要花费更换蓄电池的时间，而不需要充电等待时间，自然方便了司机。由于充换电站的设计受选址环境和供电容量的影响较大，上述充换电站在设计时需要针对不同的选址环境进行设计，并且充换电站一旦建成后由于充电架不可扩展或扩展难度大，导致增加了设计难度的同时，不能根据实际情况的进行灵活调整，也就是充换电站还存在适用性差的问题。

技术实现要素：

本实用新型目的是：提供一种可以实现汽车电池的全自动更换，减少了换电难度及换电时间，避免电池转运带来的隐患，提高了整个换电站的安全性，且扩容式充电仓的设计可以根据需要进行扩充，改变电池的存储量。

本实用新型的技术方案是：一种汽车换电站，包括定位平台，换电机构、电池缓存机构和扩容式充电仓；所述电池缓存机构的一侧设置有定位平台；所述定位平台的中部设置有换电机构；所述电池缓存机构的另外一侧设置有扩容式充电仓；所述扩容式充电仓包括升降接驳机构和充电架；所述升降接驳机构的两侧设置有充电架，充电架的分布方向与升降接驳机构的行走方向相同；所述换电机构将汽车的亏电电池卸下送到电池缓存机构，再取出电池缓存机构中的满电电池运回安装在汽车上；所述升降接驳机构将电池缓存机构中的亏电电池运送至充电架中进行充电，将充电架中充好的电池运送至电池缓存机构中等待更换。

优选的，所述定位平台包括上下车坡道、凹形平台、前轮定位装置和后轮平面辊道；所述上下车坡道的中间设置有凹形平台；所述凹形平台的凹口处朝向电池缓存机构；所述换电机构设置在凹形平台内；所述凹形平台的前部设置有两个前轮定位装置；在右侧的前轮定位装置的两侧竖直设置有定位槽导向辊筒装置；所述凹形平台的后部设置有后轮平面辊道；所述前轮定位装置为V型定位槽；所述上下车坡道的两侧设置有侧辊筒导向装置；所述上下车坡道的两端为斜披。

优选的，所述换电机构包括换电固定升降台、换电横移解锁平台、换电横移升降台和换电横移轨道；所述换电固定升降台的一侧设置有换电横移轨道；所述换电横移轨道延伸至电池缓存机构的一侧；所述换电横移轨道上设置有换电横移解锁平台和换电横移升降台；所述换电横移解锁平台的一侧为换电固定升降台，对边的一侧设置有换电横移升降台；所述换电固定升降台、换电横移解锁平台和换电横移升降台均设置有平台升降驱动装置驱动升降；所述平台横移驱动装置驱动换电横移解锁平台和换电横移升降台沿着换电横移轨道移动。

优选的，所述换电横移解锁平台包括承载架，解锁触头和换电输送装置；所述承载架上设置有换电输送装置；换电输送装置包括换电输送驱动器和换电辊道；所述换电输送驱动器驱动换电辊道滚动；解锁触头穿过承载架露于承载架上部；触头驱动器驱动解锁触头运动。

优选的，所述电池缓存机构包括缓存主体架、缓存上层传送装置、缓存下层传送装置和伸缩叉装置；所述缓存主体架分为上下两层；上层设置为缓存上层传送装置，下层设置为缓存下层传送装置；所述缓存上层传送装置包括缓存上层辊道、缓存上层辊道驱动器和缓存上层升降驱动器；所述缓存上层辊道设置在缓存主体架的上层的表面；所述缓存上层辊道驱动器驱动缓存上层辊道滚动；所述缓存上层升降驱动器驱动缓存上层辊道升降；所述缓存主体架的上层表面上设置有伸缩叉装置；所述伸缩叉装置的传送方向与缓存上层传送装置的传送方向垂直；所述缓存下层传送装置包括缓存下层辊道和缓存下层辊道驱动器，所述缓存下层辊道驱动器驱动缓存下层辊道滚动。

优选的，所述伸缩叉装置包括伸缩叉臂和叉臂驱动器；所述叉臂驱动器驱动伸缩叉臂伸缩；所述伸缩叉臂下设置有叉臂传动辊轮；所述叉臂驱动器通过叉臂传动带驱动叉臂传动辊轮滚动，从而驱动伸缩叉臂伸缩。

优选的，所述扩容式充电仓还包括行走轨道和升降接驳机构移动驱动装置；所述升降接驳机构设置在行走轨道上；所述升降接驳机构移动驱动装置驱动升降接驳机构在行走轨道上移动；所述行走轨道包括行走天轨和行走地轨；所述充电架为多层架体结构；所述充电架上还设置有电池检测装置，检测异常电池并发出警报。

优选的，所述升降接驳机构包括接驳主体架、接驳台、接驳台升降轨道和接驳台升降驱动装置；所述接驳主体架上设置有接驳台升降轨道；所述接驳台升降轨道上设置有接驳台；所述接驳台升降驱动装置驱动接驳台在接驳台升降轨道上升降移动；所述接驳台升降轨道有四个。

优选的，所述接驳台升降驱动装置采用传动链将动力传给接驳台。

优选的，所述接驳台上表面上设置有接驳台传送装置和伸缩叉装置；所述接驳台传送装置包括接驳台辊道、接驳台辊道升降驱动装置和接驳台辊道转动驱动装置；所述接驳台辊道升降驱动装置驱动接驳台辊道升降；所述接驳台辊道转动驱动装置驱动接驳台辊道滚动；所述伸缩叉装置包括伸缩叉臂和叉臂驱动器；所述叉臂驱动器驱动伸缩叉臂伸缩；所述伸缩叉臂下设置有叉臂传动辊轮；所述叉臂驱动器通过叉臂传动带驱动叉臂传动辊轮滚动，从而驱动伸缩叉臂伸缩。

本实用新型的优点是：

1.实现全自动工作流程，布局合理紧凑，安全性高，电池缓存机构的设计可以使电池装卸和电池存储同时的独立工作，节约换电时间，提高工作效率。

2.电池缓存机构和升降接驳机构都配有伸缩叉，实现电池的多方向运送，使用灵活方便。

3.可以根据实际使用需求对充电架的数量进行增减，实用性强。

附图说明

下面结合附图及实施例对本实用新型作进一步描述：

图1为本实用新型所述的一种汽车换电站的立体结构示意图；

图2为本实用新型所述的一种汽车换电站的俯视结构示意图；

图3为本实用新型所述的一种汽车换电站的定位平台的结构示意图；

图4为图3中的A处放大图；

图5为本实用新型所述的一种汽车换电站的换电机构立体结构示意图；

图6为本实用新型所述的一种汽车换电站的换电机构主视结构示意图；

图7为本实用新型所述的一种汽车换电站的换电机构右视结构示意图；

图8为本实用新型所述的一种汽车换电站的电池缓存机构结构示意图；

图9为本实用新型所述的一种汽车换电站的伸缩叉装置主视结构示意图；

图10为本实用新型所述的一种汽车换电站的伸缩叉装置右视结构示意图；

图11为图10中B处的放大图；

图12为本实用新型所述的一种汽车换电站的扩容式充电仓的立体结构示意图；

图13为本实用新型所述的一种汽车换电站的扩容式充电仓的俯视结构示意图；

图14为本实用新型所述的一种汽车换电站的升降接驳机构的立体结构示意图；

图15为本实用新型所述的一种汽车换电站的升降接驳机构的立体结构示意图；

其中：1、定位平台；2、换电机构；3、电池缓存机构；4、扩容式充电仓；11、上下车坡道；12、凹形平台；13、前轮定位装置；14、后轮平面辊道；15、定位槽导向辊筒装置；16、侧辊筒导向装置；21、换电固定升降台；22、换电横移解锁平台；23、换电横移升降台；24、换电横移轨道；25、平台升降驱动装置；26、平台横移驱动装置； 27、剪刀叉升降杆；221、承载架；222、解锁触头；223、换电输送装置；224、触头驱动器；31、缓存主体架；32、缓存上层传送装置；33、缓存下层传送装置；34、伸缩叉装置；35、电池导向装置；341、伸缩叉臂；342、叉臂驱动器；343、叉臂传动辊轮；344、叉臂传动带；41、升降接驳机构；42、充电架；43、行走轨道；44、升降接驳机构移动驱动装置；411、接驳主体架；412、接驳台；413、接驳台升降轨道；414、接驳台升降驱动装置；415、传动链。

具体实施方式

实施例：一种汽车换电站，包括定位平台1，换电机构2、电池缓存机构3和扩容式充电仓4；所述电池缓存机构3的一侧设置有定位平台1；所述定位平台1的中部设置有换电机构2；所述电池缓存机构3的另外一侧设置有扩容式充电仓4；所述扩容式充电仓4包括升降接驳机构41和充电架42；所述升降接驳机构41的两侧设置有充电架42，充电架42的分布方向与升降接驳机构41的行走方向相同；所述换电机构2将汽车的亏电电池卸下送到电池缓存机构3，再取出电池缓存机构3中的满电电池运回安装在汽车上；所述升降接驳机构41将电池缓存机构3中的亏电电池运送至充电架42中进行充电，将充电架42中充好的电池运送至电池缓存机构3中等待更换。

汽车需要更换电池时，首先将汽车入定位平台1，将汽车定位使得汽车电池停于换电机构2的上方；换电机构2动作将亏电的电池从车上卸下，并送给电池缓存机构3，升降接驳机构41从充电架42上取出的满电的电池也送入电池缓存机构3，换电机构2将亏电的电池送入电池缓存机构3后，取回满电的电池装回车上，升降接驳机构41再将卸下的亏电的电池送至充电架42进行充电，充电架42的分布在升降接驳机构41的行走方向上，可以根据实际需要对充电架42的数量进行调整，所述换电机构2的初始高度与定位平台1中部在同一平面上，对车辆的支撑性更好，行驶更加平稳，电池缓存机构3的设置，使得其两侧的换电机构2和升降接驳机构41可以同时且独立的工作，减少工作时间，提高工作效率。

所述定位平台1包括上下车坡道11、凹形平台12、前轮定位装置13和后轮平面辊道14；所述上下车坡道11的中间设置有凹形平台12；所述凹形平台12的凹口处朝向电池缓存机构3；所述换电机构2设置在凹形平12台内；所述凹形平台12的前部设置有两个前轮定位装置13；在右侧的前轮定位装置13的两侧竖直设置有定位槽导向辊筒装置 15；所述凹形平台12的后部设置有后轮平面辊道14；所述前轮定位装置13为V型定位槽；所述上下车坡道11的两侧设置有侧辊筒导向装置16；所述上下车坡道11的两端为斜披。

车辆驶入上下车坡道11，上下车坡道11的两侧的侧辊筒导向装置16保证的行驶位置，右侧的前轮定位装置13及两侧的定位槽导向辊筒装置15，汽车前两轮停在V型定位槽内，保证车辆停放位置更为精确，后轮平面辊道14在汽车左右方向定位时汽车后轮自适应调整，辊筒导向无动力装置，结构简单，降低设备整体能耗，使得车辆停好后，电池位置在换电机构2上部，减小停放误差，影响换电操作。

所述换电机构2包括换电固定升降台21、换电横移解锁平台22、换电横移升降台 23和换电横移轨道24；所述换电固定升降台21的一侧设置有换电横移轨道24；所述换电横移轨道24延伸至电池缓存机构3的一侧；所述换电横移轨道24上设置有换电横移解锁平台22和换电横移升降台23；所述换电横移解锁平台22的一侧为换电固定升降台 21，对边的一侧设置有换电横移升降台24；所述换电固定升降台21、换电横移解锁平台 22和换电横移升降台23均设置有平台升降驱动装置25驱动升降；平台横移驱动装置26 驱动换电横移解锁平台22和换电横移升降台23沿着换电横移轨道24移动；本实施例中所述换电固定升降台21、换电横移解锁平台22和换电横移升降台23均采用刚性链升降与剪刀叉升降杆27辅助导向进行升降；

所述换电横移解锁平22台包括承载架221，解锁触头222和换电输送装置223；所述承载架221上设置有换电输送装置223；换电输送装置223包括换电输送驱动器和换电辊道；所述换电输送驱动器驱动换电辊道滚动；解锁触头222穿过承载平221板露于承载架221上部；触头驱动器224驱动解锁触头运动；所述换电横移解锁平台22本实施例中采用的是换电RGV平台。

汽车停好后，电池的位置位于换电横移解锁平台22上方，所述电固定升降台21、换电横移解锁平台22和换电横移升降台23初始高度相同，并与定位平台1中部高度一致，首先平台升降驱动装置25驱动换电固定升降台21和换电横移升降台23上升，顶起汽车底盘，使汽车提升一定高度，保证汽车底盘电池安装面水平，平台升降驱动装置25 驱动换电横移解锁平台22上升，承载架221将亏电的电池托住，解锁触头222深入亏电的电池的锁紧机构，触头驱动器224驱动解锁触头222将亏电的电池解锁，然后解锁触头222复位，平台升降驱动装置25驱动电固定升降台21、换电横移解锁平台22和换电横移升降台23下降到初始高度，平台横移驱动装置26驱动换电横移解锁平台22和换电横移升降台23沿着换电横移轨道24移动到电池缓存机构3处，换电输送驱动器驱动换电辊道滚动将亏电的电池放入电池缓存机构3，再将电池缓存机构3中满电的电池取出，换电横移解锁平台22和换电横移升降台23复位，电固定升降台21和换电横移升降台23 上升顶起汽车底盘，换电横移解锁平台22将满电的电池安装回汽车上。

所述电池缓存机构3包括缓存主体架31、缓存上层传送装置32、缓存下层传送装置33和伸缩叉装置34；所述缓存主体架31分为上下两层；上层设置为缓存上层传送装置32，下层设置为缓存下层传送装置33；所述缓存上层传送装置32包括缓存上层辊道、缓存上层辊道驱动器和缓存上层升降驱动器；所述缓存上层辊道设置在缓存主体架31的上层的表面；所述缓存上层辊道驱动器驱动缓存上层辊道滚动；所述缓存上层升降驱动器驱动缓存上层辊道升降；所述缓存主体架31的上层设置有伸缩叉装置34；所述伸缩叉装置34包括伸缩叉臂341和叉臂驱动器342；所述伸缩叉臂341设置在缓存主体架31 的上层的表面；所述叉臂驱动器342驱动伸缩叉臂341伸缩；所述伸缩叉臂341的伸缩方向与缓存上层传送装置32的传送方向垂直；所述缓存下层传送装置33包括缓存下层辊道和缓存下层辊道驱动器，所述缓存下层辊道驱动器驱动缓存下层辊道滚动；所述缓存上层传送装置32和缓存下层传送装置33的侧边均设置有电池导向装置35；所述伸缩叉臂341下设置有叉臂传动辊轮343；所述叉臂驱动器342通过叉臂传动带344驱动叉臂传动辊轮343滚动，从而驱动伸缩叉臂341伸缩。

缓存主体架31的缓存上层传送装置32接驳从换电横移解锁平台22送过来的亏电的电池，当从扩容式充电仓4接收的电池为隐患电池时，也放入缓存上层传送装置32，伸缩叉装置34会将隐患电池叉出，等待外部设备(如叉车)运走；缓存上层升降驱动器驱动缓存上层辊道升降，缓存上层辊道驱动器驱动缓存上层辊道滚动，使得电池在传送的时候更加顺畅平稳，所述缓存下层传送装置33接驳从扩容式充电仓接收的满电的电池，并将满电的电池送入换电横移解锁平台22。

所述扩容式充电仓4还包括所述行走轨道43和升降接驳机构移动驱动装置44；所述升降接驳机构41设置在行走轨道43上；所述升降接驳机构移动驱动装置44驱动升降接驳机构41在行走轨道43上移动；所述行走轨道43包括行走天轨和行走地轨；所述充电架42为多层架体结构；所述充电架42上还设置有电池检测装置，检测异常电池并发出警报。

所述升降接驳机构41包括接驳主体架411、接驳台412、接驳台升降轨道413和接驳台升降驱动装置414；所述接驳主体架411上设置有接驳台升降轨道413；所述接驳台升降轨道413上设置有接驳台412；所述接驳台升降驱动装置414驱动接驳台412在接驳台升降轨道413上升降移动；所述接驳台升降轨道413有四个；所述接驳台升降驱动装置414采用传动链415将动力传给接驳台412。

所述接驳台412上表面上设置有接驳台传送装置416和伸缩叉装置34；所述接驳台传送装置416包括接驳台辊道、接驳台辊道升降驱动装置和接驳台辊道转动驱动装置；所述接驳台辊道升降驱动装置驱动接驳台辊道升降；所述接驳台辊道转动驱动装置驱动接驳台辊道滚动；所述伸缩叉装置34包括伸缩叉臂341和叉臂驱动器342；所述叉臂驱动器342驱动伸缩叉臂341伸缩；所述伸缩叉臂341下设置有叉臂传动辊轮343；所述叉臂驱动器342通过叉臂传动带344驱动叉臂传动辊轮343滚动，从而驱动伸缩叉臂341 伸。

扩容式充电仓4内的的多个充电架42分布在升降接驳机构41的两侧，分布方向与升降接驳机构41行走方向相同，充电架42可以根据需要进行增减，升降接驳机构移动驱动装置44驱动升降接驳机构41在行走轨道43上移动，到达指定充电架42后接驳台升降驱动装置414通过传动链415传给接驳台412，使得接驳台412可以升降到指定高度，所述叉臂驱动器342驱动伸缩叉臂341伸出，将充电架42上的满电的电池取出，伸缩叉臂341复位将满电的电池置于接驳台辊道上，充电架42的电池检测装置将对置于其上的电池进行检测，如出现烟雾或是温度异常等非正常现象，则发出警报，随后将异常信号传给升降接驳机构41，升降接驳机构41移动至电池缓存机构3，接驳台辊道转动驱动装置驱动接驳台辊道滚动将异常电池放入缓存上层传送装置32，若满电的电池正常则放入缓存下层传送装置31，再将电池缓存机构3上层换下的亏电的电池送入充电架42上充电；所述接驳台升降轨道413有四个保证接驳台412升降的平稳，对于异常电池的应急处理有效的避免安全隐患，伸缩叉装置34输送方式，不仅增加了升降接驳机构41的输送方向，还避免了每一个充电架上都需要电池输送动力机构，节约了设备制作成本，充电架地面积小，可以存放多块电池，扩容式充电仓的布局结构电池储存数量的增加提供很好的扩充性能，使用灵活方便，减小局限性。

上述实施例仅例示性说明本实用新型的原理及其功效，而非用于限制本实用新型。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本实用新型的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本实用新型的所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本实用新型的权利要求所涵盖。