一种新能源汽车换电架用调节装置及其使用方法与流程

1.本发明属于新能源汽车技术领域，具体涉及一种新能源汽车换电架用调节装置及其使用方法。


背景技术：

2.新能源电动汽车在更换电池时，通过采用电池更换平台系统，使汽车抬升，由底部进行更换，该更换平台耗能大，占地面积大，不适用于小型的电池维护站使用；一些货车也采用将电池安装在料斗与车头的连接部，电池采用从上方取出的方式进行更换，在电池外壳防护板长时间使用时，一些沙尘会积累在电池槽的内壁，现有技术中的换电架仅能对电池清理。
3.如中国专利cn113715684a公开的一种新能源汽车换电站辅助定位装置，包括有第一机架、第一支撑台、第二机架、第一支撑板、前轮定位组件、后轮定位组件和头尾定位组件；还包括有清理组件，两个清洗组件中部均安装有一个清理组件，后方的清理组件包括有联动架、第一气舱、第一锥形块、第一折弯板和第二折弯板；第一联动板下表面中部固接有联动架，用于推除泥沙；联动架下部固接有第一气舱，用于清理泥沙；第一气舱中部连通有导气管；第一气舱前侧固接有第一锥形块；后方的第一支撑架左侧固接有第一折弯板，后方的第一支撑架右侧固接有第二折弯板。
4.该装置仅能够实现对换电架表面清理，无法对电池槽内积累粘附的尘沙清理，且该装置体积大、耗能高，仅适用于由底部换电池的新能源汽车。


技术实现要素：

5.本发明的目的在于提供一种新能源汽车换电架用调节装置及其使用方法，通过设置能够清理电池槽的小型换电架，以解决上述背景技术中提出的现有技术中换电架体积大、耗能高，无法对车体电池槽清理且不适用于小型电池维护站使用的问题。
6.为实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：
7.一种新能源汽车换电架用调节装置，包括基座，所述基座上表面的一端焊接有立柱，所述基座的上表面设置有加固基座和立柱连接部的加固组件，所述基座的上表面滑动连接有电池位置调节台，所述加固组件的一侧设置有电池位置调节台的驱动机构，所述基座的下表面安装有基座的支撑组件，所述立柱的一侧安装有z轴直线机构，所述z轴直线机构的一侧安装有x轴直线机构，所述x轴直线机构的一侧安装有y轴直线机构，所述y轴直线机构的一端安装有倒t形安装板，所述安装板的一侧安装有电池提升机构，所述安装板的另一侧安装有电池槽清理组件，所述电池位置调节台的一侧设置有电池上料机构。
8.优选的，所述驱动机构包括伸缩电缸，所述基座的上表面通过螺丝安装有固定台，所述固定台的一侧开设有凹槽，所述伸缩电缸通过螺丝安装在固定台的上表面，所述伸缩电缸的伸缩端固定有倒l形连接板，所述连接板竖置板的一侧滑动连接在凹槽内，所述连接板竖置板的另一侧通过螺丝与电池位置调节台的一侧固定连接。
9.优选的，所述电池上料机构包括带有驱动的传送带，所述基座的上表面通过螺丝安装有固定块，所述传送带机架的两端转动连接在两个固定块之间，其中一个所述固定块的一侧通过螺丝安装有驱动传送带整体转动的转动电机,所述传送带的机架的一侧固定有便于电池托送的延伸板，所述延伸板位于传送带与电池位置调节台之间，所述传送带呈倾斜设置。
10.优选的，所述x轴直线机构包括框架和螺杆，所述螺杆转动连接在框架内，所述框架内滑动连接有移动块，所述螺杆贯穿移动块且与移动块螺纹连接，所述框架的一端安装有驱动螺杆转动的驱动电机，所述z轴直线机构和y轴直线机构均与x轴直线机构结构相同。
11.优选的，所述电池提升机构包括升降电缸，所述升降电缸通过螺丝固定在安装板的上表面，所述升降电缸的伸缩端贯穿安装板且固定有机械爪。
12.优选的，所述电池槽清理组件包括矩形吸尘罩，所述安装板的上表面安装有调节吸尘罩高度的调节电缸，所述调节电缸的伸缩端与吸尘罩的上表面固定连接，所述吸尘罩一端的上表面开设有供与外部吸尘器连接的抽风口，所述吸尘罩的上表面固定有导向杆，所述导向杆贯穿安装板且通过衬套与安装板滑动连接。
13.优选的，所述电池槽清理组件还包括清理电缸，所述清理电缸安装在吸尘罩另一端的上表面，所述清理电缸的伸缩端贯穿吸尘罩且固定有旋转马达，所述旋转马达的输出端通过转轴连接有转动刷。
14.优选的，所述支撑组件包括伸缩支柱和万向轮，所述伸缩支柱和万向轮均安装在基座的下表面，所述基座的四个拐角均安装有驱动伸缩支柱伸缩的液压缸。
15.优选的，所述加固组件包括固定板和支撑板，所述固定板通过螺丝固定在立柱的一侧，所述支撑板通过螺丝与固定板固定连接，所述固定板的一侧与立柱贴紧，所述固定板的另一侧与基座的上表面贴紧。
16.基于以上叙述的一种新能源汽车换电架用调节装置，本发明还提供了一种新能源汽车换电架用调节装置的使用方法，包括如下步骤：
17.s1、将新电池移动到电池位置调节台的上方：倾斜新电池，使新电池包一侧的底部放置在传送带的底端，在传送带运行的过程中，使新电池向基座上移动，并手扶新电池，直到新电池水平移动到电池位置调节台的上方，通过设置延伸台使新电池移动过程更平滑，移动完成后，按上述步骤移动另一块新电池，使两块电池均位于电池位置调节台上等待更换，移动第一块新电池时，通过控制三轴使机械爪将新电池放置在电池位置调节台的中部，便于第二块新电池自动移动到第一块电池的一侧；
18.s2、将车辆内的旧电池取出：推动立柱，使装置整体在万向轮的带动下，基座移动到车底，在能够减少y轴直线机构行程距离的状态下，使机械爪能够移动到车内旧电池的位置，此时车身位于基座和y轴直线机构之间，通过控制x轴直线机构和z轴直线机构控制机械爪位于旧电池的上方，启动升降电缸使机械爪对旧电池顶部的提手夹持；
19.s3、将旧电池放置在电池位置调节台上：通过z轴直线机构升高机械爪，手动将该装置拉出车身，通过三轴控制，使机械爪将旧电池放置在电池位置调节台上；
20.s4、清理电池槽：通过控制三轴和调节气缸，使吸尘罩罩在电池槽的上方，启动清理电缸和旋转马达，并控制y轴直线机构，使转动刷在电池槽内转动，将电池槽内壁粘附的沙尘剥离，装置外设置吸尘器，并将吸尘器的抽吸端连接在抽风口，使电池槽在吸尘罩罩合
的状态下将剥离后的沙尘吸出电池槽；
21.s5、安放新电池，控制三轴和机械爪将新电池放入电池槽，完成安装，通过设置电池位置调节台，使机械爪在对新电池提升和旧电池放置时，电池位置调节台可以和x轴直线机构相对移动，缩短机械爪位移到目标位置的时间，从而提高提升或放置的效率。
22.本发明提出的一种新能源汽车换电架用调节装置及其使用方法，与现有技术相比，具有以下优点：
23.1、本发明通过设置电池槽清理组件，使旧电池在更换下后，转动刷能够对电池槽内部结块的沙尘打碎剥离，并通过外部的吸尘器连接，使沙尘脱离电池槽，通过该方式能够提高电池在电池槽内的散热效果，从而对电池保护，延长新电池的使用寿命。
24.2、本发明通过设置电池提升机构和电池位置调节台，使机械爪在对电池更换的过程中，电池位置调节台向靠近机械爪的一端移动，调整电池的位置，缩短机械爪位移到目标电池的时间，提高更换效率。
25.3、本发明通过设置电池上料机构，使电池包在整个更换的过程中，无需人工抬放，新电池自动移动到电池位置调节台，并通过机械爪操作实现更换，能够节省人力。
附图说明
26.图1为本发明的结构示意图；
27.图2为本发明的电池槽清理组件的结构示意图；
28.图3为本发明的电池上料机构关闭时的结构示意图；
29.图4为本发明的电池上料机构打开时的结构示意图；
30.图5为本发明的正视图。
31.图中：1、基座；2、立柱；3、加固组件；4、电池位置调节台；5、驱动机构；6、支撑组件；7、x轴直线机构；8、y轴直线机构；9、z轴直线机构；10、安装板；11、电池提升机构；13、电池槽清理组件；12、电池上料机构；501、伸缩电缸；502、固定台；503、凹槽；504、连接板；1201、传送带；1202、固定块；1203、转动电机；1204、延伸板；701、框架；702、螺杆；703、移动块；704、驱动电机；1101、升降电缸；1102、机械爪；1301、吸尘罩；1302、调节电缸；1303、抽风口；1304、导向杆；1305、清理电缸；1306、旋转马达；1307、转动刷；601、伸缩支柱；602、万向轮；603、液压缸；301、固定板；302、支撑板。
具体实施方式
32.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实施例，而不是全部的实施例。此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。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，都属于本发明保护的范围。
33.本发明提供了如图1-5所示的一种新能源汽车换电架用调节装置，包括基座1，基座1上表面的一端焊接有立柱2，基座1的上表面设置有加固基座1和立柱2连接部的加固组件3，基座1的上表面滑动连接有电池位置调节台4，加固组件3的一侧设置有电池位置调节台4的驱动机构5，基座1的下表面安装有基座1的支撑组件6，立柱2的一侧安装有z轴直线机
构9，z轴直线机构9的一侧安装有x轴直线机构7，x轴直线机构7的一侧安装有y轴直线机构8，y轴直线机构8的一端安装有倒t形安装板10，安装板10的一侧安装有电池提升机构11，安装板10的另一侧安装有电池槽清理组件13，电池位置调节台4的一侧设置有电池上料机构12。
34.通过设置加固组件3，使基座1和立柱2连接部能够被支撑，从而提高该换电架的稳定性，通过设置电池位置调节台4，使电池在更换过程中能够使机械爪1102与电池相对移动，减少机械爪1102移动到目标位置的时间，提高更换效率。
35.驱动机构5包括伸缩电缸501，基座1的上表面通过螺丝安装有固定台502，固定台502的一侧开设有凹槽503，伸缩电缸501通过螺丝安装在固定台502的上表面，伸缩电缸501的伸缩端固定有倒l形连接板504，连接板504竖置板的一侧滑动连接在凹槽503内，连接板504竖置板的另一侧通过螺丝与电池位置调节台4的一侧固定连接。
36.启动伸缩电缸501时，连接板504带动电池位置调节台4左右移动，实现带动电池位置调节台4上的电池移动。
37.电池上料机构12包括带有驱动的传送带1201，基座1的上表面通过螺丝安装有固定块1202，传送带1201机架的两端转动连接在两个固定块1202之间，其中一个固定块1202的一侧通过螺丝安装有驱动传送带1201整体转动的转动电机1203,传送带1201的机架的一侧固定有便于电池托送的延伸板1204，延伸板1204位于传送带1201与电池位置调节台4之间，传送带1201呈倾斜设置。
38.启动转动电机1203，使传送带1201整体能够转动，当需要使用时放下，不使用时抬起，从而缩小该换电架的占用面积，通过设置延伸板1204，使传送带1201与电池位置调节台4之间实现过渡，便于平稳移动。
39.x轴直线机构7包括框架701和螺杆702，螺杆702转动连接在框架701内，框架701内滑动连接有移动块703，螺杆702贯穿移动块703且与移动块703螺纹连接，框架701的一端安装有驱动螺杆702转动的驱动电机704，z轴直线机构9和y轴直线机构8均与x轴直线机构7结构相同。
40.驱动电机704启动时，螺杆702转动带动移动块703移动，该机构属于现有技术中的三轴直线位移机构，在此不再赘述。
41.电池提升机构11包括升降电缸1101，升降电缸1101通过螺丝固定在安装板10的上表面，升降电缸1101的伸缩端贯穿安装板10且固定有机械爪1102。
42.通过设置机械爪1102，配合升降电缸1101升降，实现电池的抓取与放下，由上方安装的电池在生产时为了便于电池的提出，均会设置提手，该机械爪1102通过对提手夹持，模拟人工手提实现对电池提升或放下。
43.电池槽清理组件13包括矩形吸尘罩1301，安装板10的上表面安装有调节吸尘罩1301高度的调节电缸1302，调节电缸1302的伸缩端与吸尘罩1301的上表面固定连接，吸尘罩1301一端的上表面开设有供与外部吸尘器连接的抽风口1303，吸尘罩1301的上表面固定有导向杆1304，导向杆1304贯穿安装板10且通过衬套与安装板10滑动连接。
44.通过设置吸尘罩1301，在旋转马达1306带动转动刷1307将电池槽内粘附的沙尘打碎剥离时，通过在抽风口1303外接吸尘器，对电池槽内沙尘抽吸，实现清理。
45.电池槽清理组件13还包括清理电缸1305，清理电缸1305安装在吸尘罩1301另一端
的上表面，清理电缸1305的伸缩端贯穿吸尘罩1301且固定有旋转马达1306，旋转马达1306的输出端通过转轴连接有转动刷1307。
46.启动旋转马达1306时，转动刷1307转动，将电池槽内沙尘打碎，并通过清理电缸1305实现转动刷1307的上下移动，对电池槽内壁上下清理。
47.支撑组件6包括伸缩支柱601和万向轮602，伸缩支柱601和万向轮602均安装在基座1的下表面，基座1的四个拐角均安装有驱动伸缩支柱601伸缩的液压缸603。
48.通过设置液压缸603驱动的伸缩支柱601，使该换电架在使用时由伸缩支柱601起到支撑，需要移动时伸缩支柱601缩短，由万向轮602提供支撑，该结构为现有机构。
49.加固组件3包括固定板301和支撑板302，固定板301通过螺丝固定在立柱2的一侧，支撑板302通过螺丝与固定板301固定连接，固定板301的一侧与立柱2贴紧，固定板301的另一侧与基座1的上表面贴紧。
50.基于以上叙述的一种新能源汽车换电架用调节装置，本发明还提供了一种新能源汽车换电架用调节装置的使用方法，包括如下步骤：
51.s1、将新电池移动到电池位置调节台的上方：倾斜新电池，使新电池包一侧的底部放置在传送带的底端，在传送带运行的过程中，使新电池向基座上移动，并手扶新电池，直到新电池水平移动到电池位置调节台的上方，通过设置延伸台使新电池移动过程更平滑，移动完成后，按上述步骤移动另一块新电池，使两块电池均位于电池位置调节台上等待更换，移动第一块新电池时，通过控制三轴使机械爪将新电池放置在电池位置调节台的中部，便于第二块新电池自动移动到第一块电池的一侧；
52.s2、将车辆内的旧电池取出：推动立柱，使装置整体在万向轮的带动下，基座移动到车底，在能够减少y轴直线机构行程距离的状态下，使机械爪能够移动到车内旧电池的位置，此时车身位于基座和y轴直线机构之间，通过控制x轴直线机构和z轴直线机构控制机械爪位于旧电池的上方，启动升降电缸使机械爪对旧电池顶部的提手夹持；
53.s3、将旧电池放置在电池位置调节台上：通过z轴直线机构升高机械爪，手动将该装置拉出车身，通过三轴控制，使机械爪将旧电池放置在电池位置调节台上；
54.s4、清理电池槽：通过控制三轴和调节气缸，使吸尘罩罩在电池槽的上方，启动清理电缸和旋转马达，并控制y轴直线机构，使转动刷在电池槽内转动，将电池槽内壁粘附的沙尘剥离，装置外设置吸尘器，并将吸尘器的抽吸端连接在抽风口，使电池槽在吸尘罩罩合的状态下将剥离后的沙尘吸出电池槽；
55.s5、安放新电池，控制三轴和机械爪将新电池放入电池槽，完成安装，通过设置电池位置调节台，使机械爪在对新电池提升和旧电池放置时，电池位置调节台可以和x轴直线机构相对移动，缩短机械爪位移到目标位置的时间，从而提高提升或放置的效率。
56.本发明通过通过设置电池槽清理组件、电池提升机构和电池位置调节台，使新能源汽车的电池更换更加便捷，相对传统换电架，该换电架占地小，能耗低，且能够通过对电池槽清理提高新电池的使用寿命。
57.最后应说明的是：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，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换，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。