一种重卡充换电站及充换电方法与流程

本发明涉及电池充换电，具体涉及一种重卡充换电站及充换电方法。

背景技术：

1、在电动车辆起步的早期，通常是采用充电的方式为车辆补充电能，这种补充电能的方法充电效率低、耗时长、使用非常不便。对于采矿业，重卡需求量大，传统重卡柴油消耗量大，碳排放量大，环境污染严重，对重卡换电不仅大大减少碳排放，而且以油电差实现很高的经济效益。

2、换电站又称共享换电站或电池交换站，当重卡的电池电量耗尽后，可直接在换电站内更换已充满电的电池，继续为重卡供电，换电效率高、耗时短，已成为当前电动车辆尤其是重型车辆的首选。为了满足不同场景的应用需求，往往是设置充换电站，既能为电池充电，又能通过直接换电的方法为重卡更换电池。

3、然而目前市场上同类的充换电站往往设备体积大，工位过多，对于小场地和应用车辆少的场景没有太多选择性，投资成本较高。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种重卡充换电站及充换电方法，以解决上述背景技术中提到的技术问题。

2、为了实现上述目的，本发明公开了一种重卡充换电站，包括集装箱、充电机，所述充电机设于集装箱的外部，所述集装箱包括依次设置的换电室和停车檐，所述换电室位于所述集装箱的内部，所述停车檐悬设于所述换电室的外侧上部；

3、在所述换电室和所述停车檐的上方设有换电轨道，所述换电轨道与所述换电室和停车檐的布置方向垂直设置，在所述换电轨道上滑动连接设有桁架机器人；

4、所述桁架机器人包括x轴运动单元、y轴运动单元和z轴运动单元；所述x轴运动单元滑动连接于所述换电轨道上，所述y轴运动单元滑动连接于所述y轴运动单元上，所述z轴运动单元通过钢丝绳与所述y轴运动单元相连；所述z轴运动单元包括吊板，所述吊板的下方设有电池锁紧模块；

5、在所述换电室内设有电池底托，在所述电池底托上设有充电连接器，所述充电连接器与所述充电机电性连接。

6、进一步的，所述x轴运动单元为长方形框架结构，在长方形框架上与换电轨道相对应的位置处设有滑槽，所述换电轨道卡接于滑槽内，在长方形框架的外部设有x轴驱动机构。

7、进一步的，所述y轴运动单元位于所述长方形框架的内部，在所述y轴运动单元上设有y轴驱动机构和与其传动连接的y轴运动齿轮，在所述x轴运动单元的长方形框架上设有y轴运动齿条，所述y轴运动齿轮与所述y轴运动齿条啮合传动连接。

8、进一步的，所述z轴运动单元包括吊板，在所述y轴运动单元上设有依次传动连接的z轴驱动机构、蜗杆、蜗轮和收卷轮，在所述收卷轮上缠绕有钢丝绳，所述钢丝绳的活动端贯穿所述y轴运动单元后与吊板固定连接。

9、进一步的，所述集装箱还包括监控室，所述监控室设于集装箱的内部与所述换电室并排布置，且所述监控室远离所述停车檐设置。

10、进一步的，所述监控室与所述换电室之间通过隔断滑移门隔开；在所述换电室内与停车檐之间，在所述集装箱上设有换电滑移门。

11、进一步的，所述电池底托包括两组，分别并排设于所述换电室内，在两组所述电池底托之间设有灭火装置，在集装箱的地板上开设有通风口，所述灭火装置与所述通风口的数量均为多个，且交替设置。

12、进一步的，所述换电室内设有电池缓存仓柜，所述电池缓存仓柜与所述电池底托平行设置。

13、进一步的，在所述停车檐下方的集装箱的侧壁上，依次设有监控器和行车导引器。

14、本发明同时要求保护一种充换电方法，采用上述重卡充换电站进行，其中换电过程包括如下步骤：

15、（1）重卡车辆到位，停放至停车檐的下方；

16、（2）桁架机器人启动，将吊板移动至重卡车辆的缺电电池位置处停止，电池锁紧模块锁紧缺电电池，桁架机器人再次启动，吊板带动缺电电池移动至换电室内的电池底托上方停止，锁紧模块解锁松开缺电电池，充电机为去缺电电池充电；

17、（3）桁架机器人启动，将吊板移动至充满电的电池位置处，反向进行步骤（2）的操作，将充满电的电池安装至重卡车辆上，桁架机器人归为回到原点；

18、（4）换电完成，重卡车辆离开；

19、充电过程包括如下步骤：重卡车辆到位，将充电机与重卡车辆的缺电电池连接进行直充，电量充满后，重卡车辆离开。

20、与现有技术相比，本发明的重卡充换电站及充换电方法具有以下优点：

21、（1）本发明的重卡充换电站，充电机置于集装箱外部，既可以给换电站亏电电池包供电，便于换电，同时配备四个充电枪，可直接给车辆充电也可以直接充电实现车辆的补能续航，实用性强。

22、（2）本发明中，桁架机器人设于集装箱的上方，可实现x、y、z三个方向的移动，通过齿轮啮合、蜗轮蜗杆、齿轮齿条等方式驱动连接，控制精度高、可靠性强。

23、（3）本发明中，换电站的占地面积小、位置精度高、使用寿命长、投入成本低，便于推广应用。

技术特征：

1.一种重卡充换电站，包括集装箱、充电机，其特征在于：所述充电机设于集装箱的外部，所述集装箱包括依次设置的换电室和停车檐，所述换电室位于所述集装箱的内部，所述停车檐悬设于所述换电室的外侧上部；

2.如权利要求1所述的重卡充换电站，其特征在于：所述x轴运动单元为长方形框架结构，在长方形框架上与换电轨道相对应的位置处设有滑槽，所述换电轨道卡接于滑槽内，在长方形框架的外部设有x轴驱动机构。

3.如权利要求2所述的重卡充换电站，其特征在于：所述y轴运动单元位于所述长方形框架的内部，在所述y轴运动单元上设有y轴驱动机构和与其传动连接的y轴运动齿轮，在所述x轴运动单元的长方形框架上设有y轴运动齿条，所述y轴运动齿轮与所述y轴运动齿条啮合传动连接。

4.如权利要求3所述的重卡充换电站，其特征在于：所述z轴运动单元包括吊板，在所述y轴运动单元上设有依次传动连接的z轴驱动机构、蜗杆、蜗轮和收卷轮，在所述收卷轮上缠绕有钢丝绳，所述钢丝绳的活动端贯穿所述y轴运动单元后与吊板固定连接。

5.如权利要求1所述的重卡充换电站，其特征在于：所述集装箱还包括监控室，所述监控室设于集装箱的内部与所述换电室并排布置，且所述监控室远离所述停车檐设置。

6.如权利要求5所述的重卡充换电站，其特征在于：所述监控室与所述换电室之间通过隔断滑移门隔开；在所述换电室内与停车檐之间，在所述集装箱上设有换电滑移门。

7.如权利要求1所述的重卡充换电站，其特征在于：所述电池底托包括两组，分别并排设于所述换电室内，在两组所述电池底托之间设有灭火装置，在集装箱的地板上开设有通风口，所述灭火装置与所述通风口的数量均为多个，且交替设置。

8.如权利要求1所述的重卡充换电站，其特征在于：所述换电室内设有电池缓存仓柜，所述电池缓存仓柜与所述电池底托平行设置。

9.如权利要求1所述的重卡充换电站，其特征在于：在所述停车檐下方的集装箱的侧壁上，依次设有监控器和行车导引器。

10.一种充换电方法，采用如权利要求1-9中任一项所述的重卡充换电站进行，其特征在于：换电过程包括如下步骤：

技术总结
本发明公开了一种重卡充换电站及充换电方法，涉及电池充换电技术领域，包括集装箱和充电机，集装箱包括依次设置的换电室和停车檐，在换电室和停车檐的上方设有换电轨道，在换电轨道上滑动连接设有桁架机器人；桁架机器人包括互相传动连接的X轴运动单元、Y轴运动单元和Z轴运动单元，Z轴运动单元上设有吊板，吊板的下方设有电池锁紧模块；在换电室内设有电池底托，在电池底托上设有充电连接器，充电连接器与充电机电性连接。本发明中充电机置于集装箱外部，既可以给换电站亏电电池包供电，便于换电，同时配备四个充电枪，可直接给车辆充电也可以直接充电实现车辆的补能续航，实用性强。

技术研发人员：徐晓东,谭勇,姜起,冷洪顺
受保护的技术使用者：能翊行（苏州）科技有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/4/17