一种具有安全防护的换电站的制作方法

1.本实用新型涉及重卡换电技术领域，具体是一种具有安全防护的换电站。


背景技术：

2.重卡电动化是新能源汽车发展的重要组成部分，在节能减排领域具有巨大的潜力，是我国实现“30
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60碳排放目标”的重要突破口。在业内，重卡已成为公认的换电模式最佳适用场景之一。在国六排放全面实施及落实“双碳”目标的大背景下，换电在一定程度上解决了早期重卡电动化的一系列问题，成为传统燃油重卡“救赎”的重要可行路径之一。
3.纯电动重卡可实现零排放、低噪音、低成本，以及车辆数据的采集、分析和统一管理，但前期的推广面临一定的发展瓶颈，主要原因包括以下几个方面：一是传统重卡的整车销售价格一般约三四十万元，部分纯电动重卡约上百万元；二是纯电动重卡运营效率较低，充一次电至少需要1-2小时，极大地占用了车辆的有效运营时间，影响了车辆的运营收益；三是车辆用体积大，需要的充电功率大，充电站建设难度较高。
4.而采用换电模式可有效地弥补以上充电模式的短板，有效促进重卡电动化的发展。
5.现有技术中，存在问题如下：
6.单侧整体换电是纯电动重卡的换电技术的一种，但是换电机器人抓具与电池之间缺少缓冲设计，电池换电拆装时容易发生刚性接触，从而容易造成结构上的损伤，故而存在局限性。


技术实现要素：

7.本实用新型的目的在于提供一种具有安全防护的换电站，以解决上述背景技术中提出的问题。
8.本实用新型的技术方案是：一种具有安全防护的换电站，包括换电平台，所述换电平台的顶部一侧固定安装有换电站主体，所述换电站主体的一侧开设有收纳槽口，且收纳槽口内部设置有换电机器人，所述换电机器人的一侧设置有抓取组件；
9.所述抓取组件包括固定安装于换电机器人一侧外壁的电动伸缩杆，且电动伸缩杆的延伸杆端部固定安装有多个连接柱，多个所述连接柱的一端均滑动套接有延伸筒，且延伸筒的一侧内壁与连接柱之间均固定安装有缓冲弹簧以及阻尼器，缓冲弹簧套设在阻尼器的外侧，多个所述延伸筒远离连接柱的一端固定安装有抓具。
10.优选的，所述换电机器人与电动伸缩杆相背的一侧外壁与收纳槽口的内壁滑动连接，且换电机器人的顶部外壁中轴线处固定安装有端块，所述端块的一侧外壁与收纳槽口内壁之间固定安装有水平设置的液压调节杆。
11.优选的，所述换电机器人的底部外壁中轴线处固定安装有延伸块，且延伸块的底部外壁固定安装有导向杆，所述收纳槽口的两侧内壁均固定安装有水平设置的导向横管，且导向横管与导向杆形成滑动配合。
12.优选的，所述抓具靠近换电机器人的一侧外壁两端均固定安装有定位杆，且换电机器人的一侧外壁两端均固定安装有固定套管，所述固定套管与定位杆形成滑动配合。
13.优选的，所述端块的一侧外壁固定安装有红外接收器，所述换电站主体的一侧固定安装有控制器，且控制器的信号输入端与红外接收器的信号输出端电性连接，所述控制器上电性连接有扬声器。
14.优选的，所述换电站主体的顶端安装有遮棚，且换电平台上喷涂有地面标识。
15.优选的，所述换电平台的顶部外壁一端安装有道闸，所述电动伸缩杆上下端与换电机器人之间均固定安装有加强筋。
16.本实用新型通过改进在此提供一种具有安全防护的换电站，与现有技术相比，具有如下改进及优点：
17.其一：本实用新型利用设置的抓取组件，可通过设置的延伸筒、缓冲弹簧以及连接柱之间相互配合，能够在抓具抓举电池过程中，起到良好的缓冲作用，避免产生刚性接触，使得电池的拆装过程中，作用力更加线性，能够避免产生结构上的损伤；
18.其二：本实用新型控制器接收到红外信号后，控制扬声器发出语音命令，使司机停止；此时，若司机操作不当，继续行驶一小段距离时，控制器失去红外信号，可通过液压调节杆的伸缩，使换电机器人在收纳槽口的小幅度移动，直至控制器再次接收到红外信号，从而实现自主与重卡电池位置进行微调、对齐，减少司机的操作需要，使得换电更加容易。
附图说明
19.下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步解释：
20.图1是本实用新型的整体立体结构示意图；
21.图2是本实用新型的主视结构示意图；
22.图3是本实用新型的换电机构第一视角立体结构示意图；
23.图4是本实用新型的换电机构第二视角立体结构示意图；
24.图5是本实用新型的延伸筒剖视结构示意图。
25.附图标记说明：
26.1、换电站主体；2、遮棚；3、收纳槽口；4、换电机器人；401、抓具；402、电动伸缩杆；403、延伸筒；404、连接柱；405、加强筋；406、定位杆；407、固定套管；408、端块；409、红外接收器；410、缓冲弹簧；411、阻尼器；5、道闸；6、地面标识；7、换电平台；8、控制器；9、扬声器；10、液压调节杆；11、导向横管；12、导向杆；13、延伸块。
具体实施方式
27.下面对本实用新型进行详细说明，对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。
28.本实用新型通过改进在此提供一种具有安全防护的换电站，本实用新型的技术方案是：
29.如图1-图5所示，一种具有安全防护的换电站，包括换电平台7，换电平台7的顶部
一侧固定安装有换电站主体1，换电站主体1的一侧开设有收纳槽口3，且收纳槽口3内部设置有换电机器人4，换电机器人4的一侧设置有抓取组件；
30.抓取组件包括固定安装于换电机器人4一侧外壁的电动伸缩杆402，且电动伸缩杆402的延伸杆端部固定安装有多个连接柱404，多个连接柱404的一端均滑动套接有延伸筒403，且延伸筒403的一侧内壁与连接柱404之间均固定安装有缓冲弹簧410以及阻尼器411，缓冲弹簧410套设在阻尼器411的外侧，多个延伸筒403远离连接柱404的一端固定安装有抓具401。
31.借由上述结构：利用设置的抓取组件，可通过设置的延伸筒403、缓冲弹簧410、阻尼器411以及连接柱404之间相互配合，能够在抓具401抓举电池过程中，起到良好的缓冲作用，避免产生刚性接触，使得电池的拆装过程中，作用力更加线性，能够避免产生结构上的损伤。
32.进一步的，换电机器人4与电动伸缩杆402相背的一侧外壁与收纳槽口3的内壁滑动连接，且换电机器人4的顶部外壁中轴线处固定安装有端块408，端块408的一侧外壁与收纳槽口3内壁之间固定安装有水平设置的液压调节杆10。
33.进一步的，换电机器人4的底部外壁中轴线处固定安装有延伸块13，且延伸块13的底部外壁固定安装有导向杆12，收纳槽口3的两侧内壁均固定安装有水平设置的导向横管11，且导向横管11与导向杆12形成滑动配合。
34.借由上述结构，利用设置的液压调节杆10，配合导向杆12以及导向横管11的支撑、导向作用，能够对换电机器人4的水平位置进行调节，从而能够自主与重卡电池位置进行微调、对齐。
35.进一步的，抓具401靠近换电机器人4的一侧外壁两端均固定安装有定位杆406，且换电机器人4的一侧外壁两端均固定安装有固定套管407，固定套管407与定位杆406形成滑动配合。
36.借由上述结构，利用设置的固定套管407和定位杆406，能够对于抓具401的移动起到良好的支撑、导向作用，从而能够提高抓具401纵向移动的稳定性，保证换电作业的顺利进行。
37.进一步的，端块408的一侧外壁固定安装有红外接收器409，换电站主体1的一侧固定安装有控制器8，且控制器8的信号输入端与红外接收器409的信号输出端电性连接，控制器8上电性连接有扬声器9；需要说明的是：换电重卡的电池包中轴线上方安装有红外发射器，其高度与红外接收器409的高度相匹配。
38.借由上述结构，利用设置的红外接收器409，用于与换电重卡的红外发射器相配合，当重卡根据后续的地面标识6缓慢移动至相应位置，红外接收器409接收到红外信号，控制器8接收到红外信号后，控制扬声器9发出语音命令，使司机停止；此时，若司机操作不当，继续行驶一小段距离时，控制器8失去红外信号，从而可通过液压调节杆10的伸缩，使换电机器人4在收纳槽口3的小幅度移动，直至控制器8再次接收到红外信号，从而实现自主与重卡电池位置进行微调、对齐，减少司机的操作需要，使得换电更加容易；需要说明的是，目前市场中的新能源重卡为了方便换电，侧面电池包的设计高度统一，本技术中红外发射器与电池包就近设计，也就不会出现车型不一而出现的问题。
39.进一步的，换电站主体1的顶端安装有遮棚2，且换电平台7上喷涂有地面标识6。
40.进一步的，换电平台7的顶部外壁一端安装有道闸5，电动伸缩杆402上下端与换电机器人4之间均固定安装有加强筋405。
41.借由上述结构，利用设置的加强筋405，能够保证换电机器人4的安装结构强度。
42.需要说明的是：上述控制器8的型号优选为hgm6110u，红外接收器409的型号优选为tsop34838。
43.工作原理：使用时，司机根据地面标识6驶入换电平台7，当重卡根据后续的地面标识6缓慢移动至相应位置，红外接收器409接收到红外信号，并将信号传递给控制器8，控制器8接收到红外信号后，控制扬声器9发出语音命令，使司机停止；此时，若司机操作不当，继续行驶一小段距离时，控制器8失去红外信号，从而可通过液压调节杆10的伸缩，使换电机器人4在收纳槽口3的小幅度移动，直至控制器8再次接收到红外信号，从而实现自主与重卡电池位置进行微调、对齐，减少司机的操作需要，使得换电更加容易；当完成位置调整、对齐后，利用换电机器人4配合抓具401配合，进行电池包的拆装、换电；换电过程中，通过设置的延伸筒403、缓冲弹簧410、阻尼器411以及连接柱404之间相互配合，在抓具401抓举电池过程中，起到良好的缓冲作用，避免产生刚性接触，使得电池的拆装过程中，作用力更加线性。