一种扩展电池位机构及换电设备的制作方法

1.本发明涉及新能源换电技术领域，尤其涉及一种扩展电池位机构及换电设备。


背景技术：

2.随着新能源汽车的发展，电动汽车对电能的需求越来越迫切，移动充换电成为发展的一个必然趋势。现有的移动式换电车包括换电机构和底盘，底盘上沿长度方向设置电池箱，换电机构可沿底盘平移至不同位置，以取放电池。换电机构要执行换电动作，需要在底盘上预留足够的空间，例如一般需要预留两个空位，才能满足换电机构执行换电动作所需要的空间。因此现有技术中，底盘利用率较低。尤其是当送电车和换电车的底盘长度相同时，因为换电车上需要设置两个空位，使得送电车上的电池箱不能够一次性全部存放在换电车上。


技术实现要素：

3.为解决现有技术存在的问题，本发明提供一种扩展电池位机构及换电设备，可以拓展两个或更多的电池位，便于存放更多的电池箱，提高了换电效果。
4.为实现上述发明目的，本技术提供如下技术方案：
5.本技术第一目的在于提供一种扩展电池位机构，包括：
6.底座架总成，所述底座架总成包括至少两个底座架，各所述底座架依次连接，所述底座架总成上设置用于连接固定的连接结构，所述底座架具有第一电池定位结构；
7.至少两个伸缩架总成，各所述伸缩架总成分别可滑动地连接于相应的底座架上，所述伸缩架总成和相应底座架之间设置有第一伸缩机构；
8.至少两个支撑架总成，各所述支撑架总成分别可滑动地连接于相应的伸缩架总成上，所述支撑架总成上设置有第二电池定位结构，所述支撑架总成和所述伸缩架总成之间设置有第二伸缩机构。
9.可选的，所述底座架包括间隔设置的两个第一导轨和连接两个所述第一导轨的第一横梁；
10.所述第一伸缩机构一端连接于所述第一横梁，所述第一伸缩机构的另一端连接于所述伸缩架总成。
11.可选的，所述第一电池定位结构包括设置在所述第一导轨的上表面的定位板，所述定位板与所述上表面相垂直，所述定位板沿所述第一导轨的长度方向延伸设置，将所述第一导轨的上表面分割形成外侧面和内侧电池箱支撑面。
12.可选的，所述第一横梁上连接有第一铰接座和两个电池支撑座，两个所述电池支撑座分设于所述第一铰接座的两侧，所述第一伸缩机构的端部连接于所述第一铰接座，所述电池支撑座包括支撑板和连接板，所述支撑板和所述连接板垂直连接，所述连接板垂直连接所述第一横梁。
13.可选的，两个所述第一导轨均设置有第一导轨槽，所述伸缩架总成包括间隔设置
的两个第二导轨，两个所述第二导轨之间连接有第二横梁和第三横梁，所述第二横梁设置于靠近所述第一横梁的一侧，所述第三横梁上设置第三铰接座，所述第一伸缩机构的一端连接于所述第三铰接座，所述第二导轨上设置第一滚轮，两第二导轨分别通过第一滚轮连接于相应的第一导轨槽内。
14.可选的，所述支撑架总成包括间隔设置的两个第三导轨和连接两个所述第三导轨的第四横梁，所述第四横梁上设置第四铰接座，所述第二横梁上设置第二铰接座，所述第二伸缩机构的一端连接于所述第二铰接座，所述第二伸缩机构的另一端连接于所述第四铰接座，所述第二导轨上设置第二导轨槽，所述第三导轨上设置第二滚轮，两所述第三导轨分别通过第二滚轮连接于相应的第二导轨槽内。
15.可选的，所述第二电池定位结构包括连接两所述第三导轨的支撑梁，所述支撑梁上设置有电池箱定位销。
16.可选的，所述第二导轨和所述第三导轨上均设置有限位滑块。
17.可选的，所述第一伸缩机构和所述第二伸缩机构错位设置。
18.本技术第二目的在于提供一种换电设备，包括底盘、换电机构和上述的扩展电池位机构，所述底盘沿长度方向设置有多个安装位，部分所述安装位上安装电池底座，部分相邻的所述安装位上安装所述扩展电池位机构，且所述扩展电池位机构的各底座架分别固定于相应的安装位上，所述伸缩架总成和所述支撑架总成能沿所述底盘的宽度方向伸出所述底盘的第一长度边，所述换电机构可滑动地连接于所述底盘，且能沿所述底盘的长度方向平移。
19.通过采用上述技术方案，使得本技术具有如下有益效果：
20.本技术的扩展电池位机构可以安装于换电设备的底盘上，拓展两个或更多的电池位，便于存放更多的电池箱，提高了换电效果。且通过拓展多个电池位后，可以将送电车上的所有电池箱一次性均存放于换电设备上。
附图说明
21.通过参考附图阅读下文的详细描述，本公开示例性实施方式的上述以及其他目的、特征和优点将变得易于理解。在附图中，以示例性而非限制性的方式示出了本公开的至少两个实施方式，并且相同或对应的标号表示相同或对应的部分，其中：
22.图1是本技术实施例提供的换电站的立体结构示意图；
23.图2是本技术实施例提供的扩展电池位机构的结构示意图；
24.图3是本技术实施例提供的扩展电池位机构的底座架部分的结构示意图；
25.图4是本技术实施例提供的扩展电池位机构的伸缩架总成的结构示意图；
26.图5是本技术实施例提供的扩展电池位机构的支撑架总成的结构示意图；
27.图6是本技术实施例提供的换电站的换电步骤图。
28.图中，1、扩展电池位机构；10、连接结构；11、底座架；111、第一导轨；112、定位板；113、第一横梁；114、电池支撑座；12、第一伸缩机构；13、伸缩架总成；131、第二导轨；132、第一滚轮；133、限位滑块； 134、第二横梁；135、第三横梁；14、支撑架总成；141、第三导轨；142、第二滚轮；143、支撑梁；144、电池箱定位销；145、限位滑块；146、第四横梁；15、第二伸缩机构；2、换电机构；3、底盘；4、牵引车头；5、外罩；51、外罩右门；52、外罩左门；6举升装置；
7、牵引车头；8、电池箱。
具体实施方式
29.下面将结合本公开实施例中的附图，对本公开实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本公开一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本公开中的实施例，本领域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，都属于本公开保护的范围。
30.下面结合附图来详细描述本公开的具体实施方式。
31.实施例一
32.参见图1至图5所示，本技术实施例提供一种扩展电池位机构1，包括：底座架总成、至少两个伸缩架总成13和至少两个支撑架总成14。底座架总成包括至少两个底座架11，各所述底座架11依次连接，各底座架 11可以分体设置，也可以连体(一体)设置，所述底座架总成上设置用于连接固定的连接结构10，该连接结构10用于连接在换电设备的底盘3上。所述底座架11具有第一电池定位结构。各所述伸缩架总成13分别可滑动地连接于相应的底座架11上。各所述支撑架总成14分别可滑动地连接于相应的伸缩架总成13上，所述支撑架总成14上设置有第二电池定位结构。在支撑架总成14伸出底座架总成时，则支撑架总成14可独立支撑电池箱，并通过第二电池定位结构定位电池箱。而底座架总成上也可以单独放置电池箱，且能通过第一电池定位结构限定电池箱8的位置。在支撑架总成14 处于回缩状态时，位置高于底座架总成，电池箱同样可以支撑在支撑架总成14上，支撑架总成上的第二电池定位结构可以限定电池箱的位置。其中，底座架总成包括至少两个底座架11，如此才能提供电池箱转运需要的空间。
33.本技术的扩展电池位机构1可以安装于换电设备的底盘3上，拓展两个或更多的电池位，便于存放更多的电池箱8，提高了换电效果。且通过拓展多个电池位后，可以将送电车上的所有电池箱8一次性均存放于换电设备上。
34.示例性地，换电设备的底盘3可以和送电车的底盘长度相同，而在换电设备上安装的扩展电池位机构1具有两个底座架11和两个支撑架总成14。如此，则换电设备上可装载的电池箱8的数量和送电车的装载量相同，满载的送电车的各满电电池箱8(例如八个电池箱)可以一次性全部装入换电设备上的各电池位上(如换电设备的底盘上具有六个电池位，同时两个支撑架总成还可以安装两个电池箱)，显著地提高了换电效率。
35.参见图3所示，在一种可能的实施方案中，所述底座架11包括间隔设置的两个第一导轨111，所述第一电池定位结构包括设置在所述第一导轨111上的定位板112，所述定位板112沿所述第一导轨111的长度方向延伸设置。如此，在电池箱支撑在第一导轨111上时，第一导轨111上的定位板112限位在电池箱的侧部，防止电池箱倾斜。
36.其中，相邻的两个底座架11可以共用一个第一导轨111。例如，参见图3所示，当底座架总成只有两个底座架11时，可以共设置三个第一导轨111，位于中部的第一导轨111共用，从而简化了结构，节约了材料。位于中部的第一导轨111可以宽度大于两侧的第一导轨111，且位于中部的第一导轨111上可以平行设置两个定位板112。
37.其中，所述定位板112将所述第一导轨111的上表面分割形成外侧面和内侧电池箱支撑面。内侧电池支撑面用于支撑电池箱的边沿位置，定位板112起到定位电池箱防止晃动
移位的作用。
38.参见图3所示，在一种可能的实施方案中，两个所述第一导轨111之间连接有第一横梁113，该第一横梁113可以设置在第一导轨111的端部，所述第一横梁113上连接有电池支撑座114，所述电池支撑座114包括支撑板和连接板，所述支撑板和所述连接板垂直连接，所述连接板垂直连接所述第一横梁113。在电池箱放置于两个第一导轨111上时，该支撑板可以支撑于电池箱底部。
39.在一种可能的实施方案中，两个所述第一导轨111均设置有第一导轨槽，所述伸缩架总成13包括间隔设置的两个第二导轨131，所述第二导轨 131上设置第一滚轮132，两第二导轨131分别通过第一滚轮132连接于相应的第一导轨槽内，所述底座架11和所述伸缩架总成13之间通过第一伸缩机构12连接。两个所述第二导轨131之间连接有第二横梁134和第三横梁135，其中第二横梁134靠近所述第一横梁113。
40.其中，第一伸缩机构12可以为伸缩油缸，该第一伸缩机构12的一端和所述第一横梁113相连接，所述第一伸缩机构12的另一端连接于所述第三横梁135。
41.所述支撑架总成14包括间隔设置的两个第三导轨141，所述第二导轨 131上设置第二导轨槽，所述第三导轨141上设置第二滚轮142，两所述第三导轨141分别通过第二滚轮142连接于相应的第二导轨槽内，所述伸缩架总成13和所述支撑架总成14之间通过第二伸缩机构15连接。
42.具体的，两个所述第三导轨141之间连接有第四横梁146，第二伸缩机构15可以为伸缩油缸，第二伸缩机构15一端连接于所述第三横梁135，另一端连接于所述第四横梁146。
43.所述第二电池定位结构包括连接两所述第三导轨141的支撑梁143，所述支撑梁143上设置有电池箱定位销144。在电池箱支撑于支撑架总成 14上时，各电池箱定位销144插接与电池箱上相应部位，以限定电池箱的位置，防止电池箱晃动移位。其中，可以间隔地设置两个支撑梁143，两个支撑梁143的两侧分别设置一所述电池箱定位销144。
44.所述第二导轨131和所述第三导轨141上均设置有限位滑块。限位滑块能沿导轨槽平移，并且限位在导轨槽内不易脱离。可以在第二导轨131 和所述第三导轨141上设置滑块座，再将限位滑块安装在滑块座上，滑块座上可调节滑块的高低位置，实现了限位滑块厚度可控。
45.实施例二
46.参见图1至图5所示，本技术实施例二提供一种换电设备，包括底盘 3、换电机构2和上述的扩展电池位机构1，所述底盘3沿长度方向设置有多个安装位，部分所述安装位上安装电池底座，每一电池底座为一电池位，能放置电池箱。部分相邻的所述安装位上安装所述扩展电池位机构1，且所述扩展电池位机构1的各底座架11分别固定于相应的安装位上，所述伸缩架总成13和所述支撑架总成14能沿所述底盘3的宽度方向伸出所述底盘3的第一长度边，所述换电机构2可滑动地连接于所述底盘3，且能沿所述底盘3的长度方向平移。
47.可选的，所述换电机构2包括大车架和连接于所述大车架上的伸缩臂组件，所述伸缩臂组件上连接有吊具，所述伸缩臂组件能沿所述底盘3的宽度方向伸出或缩回，通过吊具抓取或释放电池箱。
48.换电设备还包括纵向导向装置，所述纵向导向装置包括平行设置的第一轨道和第二轨道，所述第一轨道设置于所述底盘3的第二长度边上，所述第二轨道位置高于所述底盘
3，所述大车架分别可移动地连接于所述第一轨道和第二轨道上。
49.该换电机构2已申报专利，本案中对其不再多做说明。
50.换电站还包括外罩5、外罩5可以连接于底盘3上，外罩5包覆底盘3 上的各电池箱和换电机构2。外罩5可以包括：外罩右门51和外罩左门52。底盘3底部设置底盘举升装置6。底盘3可以连接于牵引车头7，牵引车头7 能带动底盘3行进至不同区域。移动换电站在停靠区域后，先将底盘举升装置6顶起车辆底盘3调平，再将外罩右门51和外罩左门52打开成90
°
。打开的两门可起到遮阳避雨的作用，再者起到换电机构2左右伸出无碍的作用。
51.如此，换电站的换电步骤包括：
52.步骤a1、换电站停在合适区域，车辆底盘上的前后举升装置6伸长支撑底盘，牵引车头7脱开；
53.步骤a2、打开外罩右门51和外罩左门52；
54.步骤a3、松开换电机构2的锚定装置，换电机构2移动到中转位，开启探测器。
55.实施例三
56.本技术实施例三提供换电设备的换电方法，各所述支撑架总成伸出所述底盘3，各所述支撑架总成上装载电池箱，各底座架11为空位，底盘3 上的各电池底座上装载电池箱，所述换电方法包括：
57.步骤s1、将待换电车停靠于所述底盘3的第二长度边一侧；
58.该步骤s1可以位于步骤a3之后。
59.步骤s2、换电机构2运行将支撑架总成上的电池箱和待换电车上的电池箱进行交换；
60.该步骤中，目的是将待换电车上的亏电电池箱转运到扩展的两个电池位上一旦亏电电池箱存放在扩展位置后，其他电池箱可按顺序换电。
61.步骤s3、换电机构2将底盘3上的电池箱逐一地和待换电车上的电池箱进行交换。
62.可选的，设定底盘3上各底座架11安装的位置中，相邻的两者中，一者为中转位，另一者为暂存位，换电机构2行进至所述中转位。
63.参见图6所示，在步骤s1中，待换电车停靠于底盘3的第二长度边一侧，使得其电池箱和所述中转位对齐；
64.在步骤s2中，包括如下步骤：
65.步骤s21、参见表1和表2所示，换电机构2抓取待换电车的电池箱并放入暂存位(8号位)；
66.步骤s22、参见表3所示，中转位(7号位)对应的支撑架总成14回缩，将相应电池箱移动至中转位；
67.步骤s23、参见表4所示，换电机构2抓取该支撑架总成14(7号位) 上的电池箱并装入待换电车；
68.步骤s24、参见表5所示，换电机构2抓取待换电车的电池箱放入中转位(7号位)；
69.步骤s25、参见表6所示，支撑架总成14带动待换电车的电池箱伸出所述底盘3；
70.步骤s26、判断各支撑架总成上的电池箱是否全部交换，若判断结果为是，则进入步骤s3，否则进入步骤s27；
71.步骤s27、重新设定中转位(8号位)和暂存位(7号位)；
72.步骤s28、换电机构2行进至中转位；
73.步骤s29、重新进入步骤s21。
74.其中，步骤s3包括如下步骤：
75.步骤s31、将待换电车停靠在换电站底盘3的侧部，使得待换电车的目标电池箱和中转位对齐。
76.步骤s32、换电机构2沿底盘3的宽度方向伸出抓取目标电池箱并存放至存放位。
77.步骤s33、换电机构2抓取底盘3的电池位上的电池箱，平移至中转位，沿底盘3宽度方向伸出以装载在待换电车上。
78.步骤s34、换电站底盘3重新设定中转位和存放位，所述换电机构2行进至所述中转位。
79.其中，中转位和存放位可以为相邻的两个空位。
80.当前待换电车还有需要更换的电池箱时，则步骤s34中，设定中转位为与待更换的电池箱对应的位置，而存放位为和中转位相邻的位置。
81.当前待换电车换电完毕后，驶离该换电站，另一需要换电的待换电车则继续行进至换电站的侧部，且使得其待更换电池和新的中转位相对齐。
82.在本说明书的上述描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“固定”、“安装”、“相连”或“连接”等术语应该做广义的理解。例如，就术语“连接”来说，其可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，或者可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。因此，除非本说明书另有明确的限定，本领域技术人员可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
83.根据本说明书的上述描述，本领域技术人员还可以理解如下使用的术语，例如“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“轴向”、“径向”、“周向”、“中心”、“纵向”、“横向”、“顺时针”或“逆时针”等指示方位或位置关系的术语是基于本说明书的附图所示的方位或位置关系的，其仅是为了便于阐述本实用新型的方案和简化描述的目的，而不是明示或暗示所涉及的装置或元件必须要具有所述特定的方位、以特定的方位来构造和进行操作，因此上述的方位或位置关系术语不能被理解或解释为对本实用新型方案的限制。
84.另外，本说明书中所使用的术语“第一”或“第二”等用于指代编号或序数的术语仅用于描述目的，而不能理解为明示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”或“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本说明书的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个或更多个等，除非另有明确具体的限定。
85.虽然本说明书已经示出和描述了本实用新型的多个实施例，但对于本领域技术人员显而易见的是，这样的实施例只是以示例的方式提供的。本领域技术人员会在不偏离本实用新型思想和精神的情况下想到许多更改、改变和替代的方式。应当理解的是在实践本实用新型的过程中，可以采用对本文所描述的本实用新型实施例的各种替代方案。所附权利要求书旨在限定本实用新型的保护范围，并因此覆盖这些权利要求范围内的模块组成、等同或替代方案。