防坠落装置、电池转运系统、换电站、储能站的制作方法

1.本实用新型涉及一种防坠落装置、电池转运系统、换电站、储能站。


背景技术：

2.目前换电站被广泛运用于新能源汽车的换电。换电站内的电池架上通常存放有大量的电池包，电池架在进行存放的同时对电池包进行充电。通常通过电池转运设备的升降从电池架的不同高度取出电池或者放入电池。
3.公开号为cn211733721u的中国专利申请公开了一种电池转运装置，主要包括主体框架、电池提升机构、导向机构等结构，其中电池提升机构位于主体框架内，并可沿主体框架竖直移动，而带有电池提升机构的主体框架则沿导向机构的延伸方向运动，相当于主体框架水平移动，基于主体框架需要实现水平移动的功能，而且该公开文献所要解决的问题是电池转运装置对动力电池的取放动作慢，无法快速地调节至取放动力电池的位置，因此该主体框架必然不会在竖直方向上过高，因而该公开文献中并没有关于防坠落的功能设计。
4.公开号为cn111908390 a的中国专利申请公开了一种全防护载货台和堆垛机，在载货组件超速、载货台钢丝绳断裂或脱落而导致载货组件处于非正常运行速度时，启动安全钳组件动作以进行制动。但是该公开文献中的安全钳组件包括安全钳杠杆、定滑轮动作弹簧、连接链条、安全钳等，结构庞大而复杂。
5.上述的这些转运设备在进行升降的过程中会发生失速的故障，转运设备失去控制并急速坠落。现有技术目前的一些限位装置仅仅用于行程控制，无法限制转运设备的坠落。而采用传感器进行速度检测则需要保持通电的情况下实现，一旦失去电力，传感器根本无法检测失速，而此时正是转运设备最易发生坠落的时间，由此导致转运设备会被损坏，往往会导致故障的转运设备所关联的所有电池架都无法完成电池的取放，严重影响运行。


技术实现要素：

6.本实用新型要解决的技术问题是为了克服现有技术中电池转运设备会失速坠落，导致设备损坏，影响运行的缺陷，提供一种防坠落装置、电池转运系统、换电站、储能站。
7.本实用新型是通过下述技术方案来解决上述技术问题：
8.一种防坠落装置，用于停止换电站内的电池转运设备的坠落状态，所述电池转运设备被设置为可沿电池架的竖直方向设置的复数个电池仓位竖直升降移动以取放电池，所述电池架包括沿所述电池转运设备的升降行程方向设置的立柱，所述防坠落装置包括：
9.制动件，所述制动件安装于所述电池转运设备上并且与所述立柱相配合，所述制动件被设置为在一制动位置时抵接所述立柱，在一释放位置时松开所述立柱；
10.触发机构，所述触发机构安装于所述电池转运设备，且所述触发机构被设置为在所述电池转运设备的升降移动为预设速度范围内时使所述制动件处于所述释放位置，并在所述电池转运设备的升降移动超出预设速度范围内触发所述制动件切换至所述制动位置。
11.本方案通过触发机构在不同速度情况下分别带动制动件执行刹车和释放。在电池转运设备正常运行时不会干扰运动，在坠落时则能够及时进行刹车，防止电池转运设备的失速坠落。本方案在电池转运设备的下降速度超过预设范围时自动触发并执行刹车操作，使制动件由释放位置切换到制动位置，通过抵接立柱从而防止电池转运设备的失速坠落，制动及时准确；且通过制动件和触发机构的配合，以机械方式实现制动，相较于现有技术中的电气控制更加可靠、稳定。
12.较佳地，所述制动件的至少一运动部分在所述电池转运设备的升降移动超出所述预设速度范围时产生移动，从而带动所述制动件从所述释放位置切换至所述制动位置。
13.制动件的运动部分通过移动实现从释放位置切换至制动位置，实现电池转运设备在失速状态下的防坠落功能。
14.较佳地，所述触发机构包括联动组件，所述联动组件与所述制动件的运动部分相连接并用于带动所述制动件的所述运动部分移动。
15.联动组件用于传递运动，确保制动件的运动部分能够被及时带动，从而使得制动件能够根据速度变化及时动作。
16.较佳地，所述触发机构还包括用于感应所述电池转运设备的升降速度的感应组件，所述联动组件与所述感应组件相配合，并用于在所述电池转运设备的升降速度超过预设速度范围时产生位移从而带动所述制动件的运动部分移动。
17.感应组件用于感应速度的变化，从而及时带动联动组件进行动作。
18.较佳地，所述感应组件包括一滑轮组件，所述滑轮组件与一相对静止的接触件接触，并在电池转运设备下降时沿所述接触件移动，所述联动组件与所述滑轮组件连接。
19.感应组件通过滑轮组件的转动速度感应下降速度的变化，即采用机械式的运动的方式感应速度的变化，相比于其他类型的感应形式响应快，可以在断电的情况下运行，确保执行的有效性。
20.较佳地，所述滑轮组件连接于所述电池转运设备的侧壁上的两个滑轮，所述接触件为安全绳，所述安全绳从所述两个滑轮之间穿设而出并绕设在对应的所述滑轮上后，分别连接于所述电池转运设备的升降行程两端的位置。
21.在电池转运设备的下降过程中，滑轮和相对静止的安全绳产生滑动摩擦。安全绳会带动滑轮产生转动，安全绳在下降速度过快的情况下，滑轮的转动速度就会超出设定值，触发联动组件的动作。
22.较佳地，所述联动组件包括设置在任一所述滑轮上并且被设定在预设摆动范围内摆动的摆臂、与所述滑轮同轴连接并且被设置在预设范围内转动的旋转架，所述旋转架与所述制动件的运动部分相连接，
23.当所述电池转运设备的下降速度超过预设速度范围时，所述摆臂超出预设摆动范围从而抵接所述旋转架，进而带动所述旋转架旋转使所述制动件的所述运动部分移动至所述制动位置上。
24.摆臂的活动部分需要产生摆动从而触发旋转件，摆臂的其他部分随同滑轮旋转。摆臂的摆动幅度随着滑轮的转动速度变大而变大。在滑轮正常速度时，摆臂与滑轮一起转动，摆臂的摆动幅度小且仍然一起转动，因此并不会摆出，也不会触发旋转件。在滑轮超速情况下，摆臂够到旋转件带动转动架一起移动。由此可以仅在超速状态触发旋转架旋转从
而实现制动件的位置切换。
25.较佳地，所述摆臂靠近所述滑轮边缘位置的一端通过弹性件连接于所述滑轮上，所述摆臂与所述弹性件连接的一端随着所述滑轮组件的转动速度的变大增加摆动幅度。
26.摆臂的活动部分需要一定幅度的摆动幅度，通过弹性件的形式限制活动部分的摆动幅度，避免产生不受控的摆动，对电池转运设备的升降移动造成干扰。
27.较佳地，所述旋转架的一端连接有弹性件，所述旋转架的一端与所述摆臂接触并在所述摆臂的推动下产生转动。
28.旋转架通过弹性件连接的形式限制活动部分的摆动幅度，避免在电池转运设备正常升降移动过程中误触发制动件执行制动操作。
29.较佳地，所述旋转架上设置有一触发凹槽，所述防坠落装置还包括触发开关，其中，所述旋转架在初始位置时使得所述触发开关伸出于所述触发凹槽，所述旋转架摆动时抵压所述触发开关。
30.触发凹槽随着旋转架进行摆动，由此，原先未被压缩的触发开关就会被旋转架的其他部分压缩，从而产生触发信号，便于确认制动操作被触发。
31.较佳地，所述联动组件包括连杆单元，所述连杆单元与所述制动件连接，其中，当所述电池转运设备的下降速度超过预设速度范围时，所述感应组件带动所述连杆单元运动，从而带动所述制动件的所述运动部分移动至刹车位置。
32.连杆单元运行可靠，并且可以同时带动多个制动件同时工作。
33.较佳地，所述防坠落装置包括一个触发机构以及多个制动件，其中，所述多个制动件设置于所述电池转运设备的四个端部并且与所述立柱一一对应，所述触发机构设置于所述电池转运设备沿其伸缩方向的任意一侧，沿所述伸缩方向设置在同一侧的所述制动件通过所述连杆单元连接以实现同一侧的所述制动件的位置同步切换，并且不同侧的所述制动件通过贯穿所述电池转运设备的底板设置的至少一个轴杆连接两侧的所述连杆单元以实现不同侧的所述制动件的位置同步切换。
34.通过联动同一个触发机构，可以确保多个制动件同时刹车，避免因为制动件刹车不同步造成轿厢的振动和倾斜，以及刹车力不够的情况，提高稳定性和有效性。
35.较佳地，所述制动件包括固定在所述电池转运设备上的固定块以及可移动设置在所述固定块的滑槽内的滑块，所述滑块与所述触发机构连接，所述滑块沿所述滑槽内移动实现所述制动件在所述释放位置和所述制动位置之间切换。
36.滑块更容易被触发，且能够通过限制移动轨迹实现不同状态的切换。
37.一种电池转运系统，包括电池架，所述电池转运系统还包括所述防坠落装置。
38.较佳地，所述电池架具有沿竖直方向的导向机构，所述导向机构包括与所述电池转运设备的四个端部一一对应设置的四个导向柱，所述电池转运设备位于所述两列电池架之间，所述四个导向柱和所述立柱复用两列所述电池架靠近所述电池转运设备的四个立柱，被复用的所述立柱具有与所述电池转运设备相配合的导向面。
39.四个导向柱复用电池架的立柱，无需另外安装导向柱即可使得电池转运系统能够直接在相对的两个电池架之间运转，简化了整体结构，使得两者的连接更加紧凑，并且可提高导向强度、降低成本，安装过程节省人力物力，提升了整个系统的运行效率。
40.并且，电池转运设备通过立柱进行导向的过程中，由于立柱的高度直接和电池架
的电池仓位的高度相关，因此，避免了电池转运设备的高度参照和电池仓位的高度参照不统一所导致的高度定位不准的问题。
41.一种换电站或储能站，所述换电站包括所述电池转运系统。
42.本实用新型的积极进步效果在于：本实用新型通过触发机构在不同速度情况下分别带动制动件执行刹车和释放。在电池转运设备正常运行时不会干扰运动，在坠落时则能够及时进行刹车，防止电池转运设备的失速坠落。本实用新型在电池转运设备的下降速度超过预设范围时自动触发并执行刹车操作，使制动件由释放位置切换到制动位置，通过抵接立柱从而防止电池转运设备的失速坠落，制动及时准确；且通过制动件和触发机构的配合，以机械方式实现制动，相较于现有技术中的电气控制更加可靠、稳定。
附图说明
43.图1为本实用新型较佳实施例的电池转运系统的立体结构示意图。
44.图2为本实用新型较佳实施例的电池转运设备的侧面结构示意图。
45.图3为本实用新型较佳实施例的防坠落装置的整体结构示意图。
46.图4为本实用新型较佳实施例的防坠落装置的一侧的结构示意图。
47.图5为本实用新型较佳实施例的制动件的结构示意图。
48.图6为本实用新型较佳实施例的触发机构的一立体结构示意图。
49.图7为本实用新型较佳实施例的触发机构的另一立体结构示意图。
50.图8为本实用新型较佳实施例的触发机构的俯视结构示意图。
51.图9为本实用新型较佳实施例的联动组件未被触发时的示意图。
52.图10为本实用新型较佳实施例的联动组件被触发时的示意图。
具体实施方式
53.下面通过实施例的方式进一步说明本实用新型，但并不因此将本实用新型限制在所述的实施例范围之中。
54.如图1-图10所示，本实用新型公开了一种电池转运系统，用于换电站或储能站。如图1所示，本实施例的电池转运系统包括电池架1，电池架1 具有沿竖直方向的导向机构，导向机构包括与电池转运设备2的四个端部一一对应设置的四个导向柱，电池转运设备2位于两列电池架1之间，电池转运设备2被设置为可沿电池架1的竖直方向设置的复数个电池仓位竖直升降移动以取放电池，沿电池转运设备2的升降行程方向设置的立柱11，四个导向柱和立柱11复用两列电池架1靠近电池转运设备2的四个立柱11。
55.在一进一步优选的实施例中，被复用的立柱11具有与电池转运设备相配合的导向面。四个导向柱复用电池架1的立柱11，无需另外安装导向柱即可使得电池转运系统能够直接在相对的两个电池架之间运转，简化了整体结构，使得两者的连接更加紧凑，并且可提高导向强度、降低成本，安装过程节省人力物力，提升了整个系统的运行效率。
56.并且，电池转运设备通过立柱进行导向的过程中，由于立柱11的高度直接和电池架1的电池仓位的高度相关，因此，避免了电池转运设备的高度参照和电池仓位的高度参照不统一所导致的高度定位不准的问题。
57.即电池转运设备2在水平方向上与电池架1保持固定的相对位置，减少了水平方向
上的定位需求，有利于控制。
58.如图1-图3所示，本实用新型公开了一种防坠落装置，用于停止换电站内的电池转运设备2的坠落状态，本实施例的防坠落装置包括制动件3，制动件3安装于电池转运设备2上并且与立柱11相配合，制动件3被设置为在一制动位置时抵接立柱11，在一释放位置时松开立柱11。
59.如图1所示，本实施例的防坠落装置还包括触发机构4，触发机构4安装于电池转运设备2，且触发机构4被设置为在电池转运设备2的升降移动为预设速度范围内时使制动件3处于释放位置，并在电池转运设备2的升降移动超出预设速度范围内触发制动件3切换至制动位置。通过触发机构4在不同速度情况下分别带动制动件3执行刹车和释放。在电池转运设备2正常运行时不会干扰运动，在坠落时则能够及时进行刹车，防止电池转运设备2 的失速坠落。本实施例在电池转运设备的下降速度超过预设范围时自动触发并执行刹车操作，使制动件由释放位置切换到制动位置，通过抵接立柱11从而防止电池转运设备的失速坠落，制动及时准确；且通过制动件和触发机构的配合，以机械方式实现制动，相较于现有技术中的电气控制更加可靠、稳定。
60.在一优选的实施例中，触发机构4包括联动组件，联动组件与制动件3 的运动部分相连接并用于带动制动件3的运动部分移动。联动组件用于传递运动，确保制动件3的运动部分能够被及时带动，从而使得制动件3能够根据速度变化及时动作。其中，触发机构4还包括用于感应电池转运设备2的升降速度的感应组件，联动组件与感应组件相配合，并用于在电池转运设备 2的升降速度超过预设速度范围时产生位移从而带动制动件3的运动部分移动。感应组件用于感应速度的变化，从而及时带动联动组件进行动作。
61.如图3和图4所示，在一优选的实施例中，联动组件包括连杆单元44，连杆单元44与制动件3连接，其中，当电池转运设备2的下降速度超过预设速度范围时，感应组件带动连杆单元44运动，从而带动制动件3的运动部分移动至刹车位置。连杆单元44运行可靠，并且可以同时带动多个制动件3同时工作。在其他的实施例中，联动组件也可以是各种联动机构，例如钢丝绳，齿轮齿条等机械传动机构。
62.如图3所示，在一优选的实施例中，防坠落装置包括一个触发机构4以及多个制动件3，其中，多个制动件3设置于电池转运设备2的四个端部并且与立柱11一一对应，触发机构4设置于电池转运设备2沿其伸缩方向的任意一侧，沿伸缩方向设置在同一侧的制动件3通过连杆单元44连接以实现同一侧的制动件3的位置同步切换，并且不同侧的制动件3通过贯穿电池转运设备2的底板设置的至少一个轴杆45连接两侧的连杆单元44以实现不同侧的制动件3的位置同步切换。通过联动同一个触发机构4，可以确保多个制动件3同时刹车，避免因为制动件3刹车不同步造成轿厢的振动和倾斜，以及刹车力不够的情况，提高稳定性和有效性。
63.虽然在优选的实施例中采用一个触发机构4带动多个制动件3，但是在其他的实施例中，也可以设置多个触发机构4分别对应多个制动件3，在触发机构4设置得当的情况下，也可以保证一定的同时触发。
64.如图5所示，在一优选的实施例中，制动件3包括固定在电池转运设备 2上的固定块33以及可移动设置在固定块33的滑槽31内的滑块32，滑块 32与触发机构4连接，滑块32沿滑槽31内移动实现制动件3在释放位置切换至制动位置。滑块32在电池转运设备2的升降
移动超出预设速度范围时向上产生移动，此时，由于滑槽31的延伸方向逐渐向上朝立柱11一侧靠近，由此，滑块32从位于滑槽31下方的释放位置切换至滑槽31上方的制动位置的过程中，滑块32逐渐靠近立柱11并进行接触实现刹车。由此设置的滑块32更容易被触发，且能够通过限制滑槽31的延伸方向实现不同状态的切换。
65.在其他的实施例中，滑块32可以通过已知的其他机构进行带动。例如连杆机构带动滑块32进行移动，又例如通过触发机构4带动凸轮的转动实现滑块32的移动。在另一些实施例中，滑块32也可以是各种形状的结构，例如表面带有沟槽或者花纹的形状。
66.如图3和图4所示，在一优选的实施例中，感应组件包括一滑轮组件41，滑轮组件41与一相对静止的安全绳5接触，并在电池转运设备2下降时沿安全绳5移动。感应组件通过滑轮组件41的转动速度感应下降速度的变化，即采用机械式的运动的方式感应速度的变化，相比于其他类型的感应形式响应快，可以在断电的情况下运行，确保执行的有效性。在其他的实施例中，感应组件也可以是其他能够在机械状态下感知到失速产生的机构。
67.如图4所示，在一进一步优选的实施例中，滑轮组件41为连接于电池转运设备2的侧壁上的两个滑轮411，通过安全绳5来驱动两个滑轮411。其中，安全绳5从两个滑轮411之间穿设而出并绕设在对应的滑轮411上后，分别连接于电池转运设备2的升降行程两端的位置，即两端固定。在电池转运设备2的下降过程中，滑轮411和相对静止的安全绳5产生滑动摩擦。安全绳5会带动滑轮411产生转动，安全绳5在下降速度过快的情况下，滑轮411的转动速度就会超出设定值，触发联动组件的动作。
68.如图4、图6和图7所示，在一进一步优选的实施例中，两个滑轮411 中，位于图6中左侧的滑轮411的主要作用是对安全绳5进行导向和限制，一方面使得安全绳5在两个滑轮411中环绕能够更不易脱出，另一方面，在下降的过程中，左侧的滑轮411受到安全绳5的摩擦沿顺时针转动，经过左侧的滑轮411弯曲后，安全绳5对于右侧的滑轮411摩擦使得右侧的滑轮 411沿逆时针转动。其中，根据实际的需要，可以设置合适的滑轮411数量。
69.如图7-图10所示，在一优选的实施例中，联动组件包括设置在任一滑轮411上并且被设定在预设摆动范围内摆动的摆臂42、与滑轮411同轴连接并且被设置在预设范围内转动的旋转架43。其中，旋转件43包括连接端431，连接端431用于与摆臂42接触并在摆臂42的推动下产生转动。
70.如图3和图4所示，在一优选的实施例中，旋转架43的右侧的接触端 432通过一钢丝绳61间接的连接连杆单元44。其中，旋转架43与位于右侧的滑轮411之间同轴转动，但两者之间不联动，各自互相转动。在下落时，右侧的滑轮411被带动为逆时针转动，在超速时，摆臂42弹出与旋转架43 一起逆时针转动。此时，旋转架43的右侧为上提动作，从而向上拉起连杆单元44，连杆单元44的末端通过钢丝绳62连接到滑块32上，并带动滑块 32向上移动，从而实现刹车动作。
71.如图6和图7所示，在一优选的实施例中，旋转架43的接触端432连接有弹性件46，由于旋转架43的接触端432在与摆臂42接触后，会在摆臂 42的推动下产生转动。旋转架43通过弹性件46连接的形式限制活动部分的摆动幅度，在速度减慢后能够在弹性件46的作用下恢复原位，避免在电池转运设备正常升降移动过程中误触发制动件3执行制动操作。
72.如图6和图8所示，在一优选的实施例中，旋转架43上设置有一触发凹槽430，防坠落装置还包括触发开关，其中，旋转架43在初始位置时使得触发开关伸出于触发凹槽430，
旋转架43摆动时抵压触发开关。触发凹槽 430随着旋转架43进行摆动，由此，原先未被压缩的触发开关就会被旋转架的其他部分压缩，从而产生触发信号，便于确认制动操作被触发。
73.如图9和图10所示，在一优选的实施例中，位于上方的摆臂42的整体与滑轮411连接，并通过转轴420与滑轮411实现铰接。即转轴420带动摆臂42的整体随同滑轮411旋转的同时，摆臂42也能相对于滑轮411产生摆动从而触发旋转件43。由此设置后，摆臂42的摆动幅度随着滑轮411的转动速度变大而变大。在滑轮411正常速度时，摆臂42与滑轮411一起转动，摆臂42的摆动幅度小且仍然一起转动，因此并不会摆出，也不会触发旋转件43的连接端431。在滑轮411超速情况下，摆臂42够到旋转件带动旋转架43的连接端431一起移动。由此可以仅在超速状态触发旋转架43旋转从而实现制动件的位置切换。
74.如图9和图10所示，在一优选的实施例中，位于上侧的摆臂42靠近滑轮411边缘位置的一端通过弹性件45连接于滑轮411的支撑座47上，摆臂 42与弹性件45连接的一端相对于转轴420转动，因此会随着滑轮组件41的转动速度的变大增加摆动幅度。由于摆臂42的活动部分需要一定幅度的摆动幅度，通过弹性件45的形式限制活动部分的摆动幅度，避免产生不受控的摆动，对电池转运设备的升降移动造成干扰。其中，摆臂42在摆动幅度变大的情况下拉长弹性件45，拉长的弹性件45增加了弹力，因此摆臂42不容易直接摆出，而是在弹性件45的限制下摆动。通过合理设置弹性件45的弹力，可以使得电池转运设备2的下降速度超过预设速度范围时，摆臂42 正好超出预设摆动范围从而抵接旋转架43的连接端431，进而带动旋转架 43旋转使制动件3的运动部分移动至制动位置上。
75.如图9和图10所示，在一优选的实施例中，位于下侧的摆臂42的整体与滑轮411连接，并通过转轴420与滑轮411实现铰接。即转轴420带动下侧的摆臂42的整体随同滑轮411旋转的同时，下侧摆臂42也能相对于滑轮 411产生摆动从而触发旋转件43。其中，位于下侧的摆臂42的一端通过连杆48以及转动件49等一系列联动机构与位于上侧的摆臂42的一端连接。由此，两个摆臂42在联动的情况下一起动作，同时摆出或者同时缩回。由此，可以同时带动旋转架43的不同位置的连接端431，更牢固地带动旋转架 43产生移动。
76.本实用新型通过触发机构在不同速度情况下分别带动制动件执行刹车和释放。在电池转运设备正常运行时不会干扰运动，在坠落时则能够及时进行刹车，防止电池转运设备的失速坠落。在电池转运设备的下降速度超过预设范围时自动触发并执行刹车操作，使制动件由释放位置切换到制动位置，通过抵接立柱从而防止电池转运设备的失速坠落，制动及时准确；且通过制动件和触发机构的配合，以机械方式实现制动，相较于现有技术中的电气控制更加可靠、稳定。
77.虽然以上描述了本实用新型的具体实施方式，但是本领域的技术人员应当理解，这仅是举例说明，本实用新型的保护范围是由所附权利要求书限定的。本领域的技术人员在不背离本实用新型的原理和实质的前提下，可以对这些实施方式做出多种变更或修改，但这些变更和修改均落入本实用新型的保护范围。