一种用于新能源汽车的换电设备及换电方法与流程

本发明涉及新能源汽车配套设备，具体为一种用于新能源汽车的换电设备及换电方法。

背景技术：

1、当前的新能源汽车分为充电式和换电式两种，对于常规的充电式新能源汽车只需要在对应的充电场站进行充电即可，只需要软件服务协议符合标准即可，适配性较好，而当前的换电式新能源汽车目前最大的问题就是场站的基建费用，当前的换电站中单一站点的投资费用在150万-300万之间，而单一站点目前都是各个独立品牌之间的单独建立，其他车型、车辆品牌是无法使用的，导致整个换电站的运营成本是极高的，并且较多的换电站的利用率相对较低，制约了换电型新能源汽车的发展，因此需要一种用于新能源汽车的换电设备。

技术实现思路

1、(一)解决的技术问题

2、针对现有技术的不足，本发明提供了适配于一种用于新能源汽车的换电设备及换电方法，解决了传统的换电新能源场站只能单一车型、单一品牌换电的问题。

3、(二)技术方案

4、为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：一种用于新能源汽车的换电设备，包括电池仓库和换电站主体，所述换电站主体的顶部设有定位轨道，所述定位轨道的表面活动设置有巡航模块，所述巡航模块包括天车模块，所述天车模块的底部设有天车巡检模块，所述天车模块的底部外侧设有配套吊舱，所述换电站主体的内部底面设有agv模块，所述agv模块包括地面检测模块和自走检测模块。

5、优选的，所述地面检测模块包括检测外壳和驱动轮胎，所述检测外壳的侧面四个拐角分别和驱动轮胎轴接，且驱动轮胎均采用伺服电机驱动，所述检测外壳的正面设有主控制屏幕和外置天线，所述检测外壳的顶部表面端部栓接固定有主激光雷达，所述检测外壳的顶面中部栓接固定有安装平台，且安装平台采用气压升降杆，所述安装平台的顶部设有设备云台，所述设备云台的两侧分别轴接有ccd摄像头和数据采集终端。

6、优选的，所述自走检测模块包括和地面检测模块表面嵌合的主体外壳，所述主体外壳的顶部边缘设有全景摄像头，所述主体外壳的正面顶部嵌合有液晶面板和控制旋钮，所述主体外壳的地面轴接有移动滚轮，所述主体外壳的地面侧缘嵌合有通电铜触点。

7、优选的，所述天车模块包括模块外壳、移动轨道、主体底板和底板框架，所述移动轨道的两侧夹持设有主驱电机，所述主驱电机的侧面设有辅助电机，所述主驱电机的另一侧设有后支撑支架，所述后支撑支架的端部设有支座连接板，所述后支撑支架和支座连接板之间设有角钢支架，所述支座连接板的侧面设有底横梁，所述支座连接板的底部设有充电触头，所述后支撑支架在主驱电机的轴线镜像对称位置设有前支撑导向支架，所述前支撑导向支架和后支撑支架的中部空腔设有张紧弹簧，所述主体底板的顶面竖直固定设有防爆外壳，所述防爆外壳的顶部设有驱动支架。

8、优选的，所述天车巡检模块包括巡检外壳以及和巡检外壳拐角支臂端部嵌合的飞行螺旋桨，所述巡检外壳的顶面中部设有巡检平台，所述巡检外壳的首端嵌合有前置传感器，所述巡检外壳的表面侧面设有卡接定位座，所述卡接定位座的顶部边缘设有旋转连接球头，所述旋转连接球头的顶部固定有支架旋转杆，且支架旋转杆的端部设有飞航通信主机，所述卡接定位座的一侧开设有定位辅助凹槽，且定位辅助凹槽和支架旋转杆之间采用过渡配合。

9、优选的，所述巡检平台的拐角设有安装定位柱，且巡检平台通过安装定位柱固定连接在巡检外壳的表面，所述巡检平台的表面中部嵌合有主充电触点，所述主充电触点的两侧在巡检平台的表面嵌合有辅助充电触点，伸缩式巡检平台的表面首尾两侧开设有定位凹槽，所述巡检平台顶面边缘位置嵌合有磁吸定位槽。

10、优选的，所述配套吊舱的端部表面和天车模块、天车巡检模块的底部之间均采用卡合连接，所述天车模块、天车巡检模块的内部活动件之间均嵌合有定位销轴，且定位销轴的表面均包裹有加强销套。

11、优选的，所述换电设备还包括：

12、检测模块：所述检测模块包括地面检测设备和空中检测设备，地面检测设备包括自走检测和多元检测，所述空中检测设备包括巡轨道检测和飞航检测；

13、数据集中模块，所述数据集中模块采用wi f i、gprs和蜂窝网络组合的数据采集中心，且数据集中模块和云端相互电性连接且信号互传；

14、数据处理模块，所述数据处理模块嵌合在nas和互联网云盘，且数据处理模块采用raid1相互进行数据验证；

15、后处理模块，所述后处理模块和工程师手持终端相互电性连接，且后处理模块和工程师相互进行nfc编码绑定。

16、优选的，所述数据集中模块包括nas硬盘、云盘、数据中心和互联网物理隔离计算机，且nas硬盘、云盘、数据中心之间采用无线连接，且nas硬盘、云盘、数据中心的数据相互备份，且互联网物理隔离计算机读取数据采用cat-utp交叉线连接。

17、还提供一种通过上述换电设备实现的换电方法，所述换电方法包括如下步骤：

18、sp1、新能源车辆驶入；

19、sp2、agv模块、巡航模块对比识别车辆信息，得到车辆信息包，上传至后台控制中心；

20、sp3、通过sp2得到的车辆信息，驱动agv模块搭载对应车辆的电池包拆卸平台前往车辆位置拆卸电池包；

21、sp4、和sp3同步驱动另一个agv模块搭载对应车辆的换电电池跟随搭载拆卸平台的agv模块前往换电车辆位置；

22、sp5、sp3中搭载拆卸平台的agv模块拆卸完成之后，将sp4中的换电电池送入换电车辆的底部进行换电；

23、sp6、换电异常通过互联网警示，无异常，通过互联网通知车主取车。

24、有益效果

25、本发明具备以下有益效果：

26、1、本发明通过将多种不同换电型号的换电车辆，通过电池仓库的设计，可以集中在一个场站里面，一方面实现了不同汽车品牌、不同换电车型的同区域换电，减少了换电站的独立投资成本，同时采用一个agv模块的基体，通过不同模块的调整搭载，从而可以实现多种功能的实现，减少每一个部件之间都是复杂的独立研发过程，降低整个换电站的后期维护成本。

27、2、本发明通过自走检测模块独立运转，移动滚轮采用伺服电机驱动，全景摄像头采集理化参数，通过控制屏幕可以获取检测参数，控制屏幕内置有信息收发装置，可以实现信息的传递矫正，采用agv模块独立检测的时候，可以实现不同水平面的高度工作线的数据检测，检测实际情况，同时agv模块有数据检测和视觉检测，从而可以实现全面的检测。

28、3、本发明通过采用自走检测模块，由于自走检测模块采用的动力较弱，同时采用的电气元件较少，有更低的功率，减少能耗，同时底部采用触点，可以实现充电、信号收发等电性连接，从而更便于电路的设计，采用agv模块和自走检测模块，可以检测的数据参数集中在自走检测模块上，主要集中在理化参数检测，移动的时候采用的是麦克纳姆轮，位置移动、转弯等方式都比较简单，同时相比较采用数据检测更加全面的设备云台以及ccd摄像头、数据采集终端组装能耗更低。