本发明涉及新能源汽车电池更换,具体涉及一种电池包重力导向定位托盘。
背景技术:
1、随着新能源汽车换电模式的快速发展,电池包快速更换技术成为影响换电效率的关键因素。目前主流的电池包定位技术存在以下技术瓶颈:
2、机械振动干扰问题突出,电池包在安装过程中受到车辆底盘振动影响,导致定位精度下降,进而引起电气连接器磨损加剧,维护成本显著增加。
3、电子传感器可靠性不足,在极端温度条件(-40℃至85℃)下,传统位置检测元件性能衰减严重,故障率升高,影响换电站运营效率。
4、现有机械结构公差兼容性差,难以适应不同品牌电池包的尺寸偏差,强行安装易导致结构损伤或电池包损坏,存在安全隐患。
5、行业新标准要求单次换电时间不超过3分钟,定位精度误差±0.1mm,环境适应性-40℃~85℃。现有技术方案在精度、效率和环境适应性方面均难以满足要求,亟需开发一种高可靠性、高精度、宽公差兼容的电池包定位解决方案。
技术实现思路
1、(一)发明目的
2、本发明提供一种电池包重力导向定位托盘,解决现有技术中振动干扰大、环境适应性差、公差兼容性不足的技术问题。
3、(二)技术方案
4、为了实现上述目的,本发明采用以下技术方案:一种电池包重力导向定位托盘,用于将电池包定位安装至电池仓内,包括:电池包托架和车辆托架;
5、车辆托架设置有升降支架、顶部台面以及底部台面,顶部台面中间设置有用于通过电池包的镂空区域,升降支架的顶面抵接顶部台面,升降支架的底面抵接底部台面,升降支架设置有第一升降机构和第一驱动液缸;
6、电池包托架设置在顶部台面和底部台面之间,位于顶部台面的镂空区域下方;电池包托架设置有第二升降机构和第二驱动液缸;第二驱动液缸第一驱动液缸通过液压油管路连通第一驱动液缸,电池包托架用于由车辆托架驱动将电池包举起。
7、优选的,在车辆托架的顶部台面和底部台面之间的容纳空间中,第一个升降支架、电池包托架以及第二个升降支架沿着车辆托架的长度方向依次设置。
8、优选的,升降支架具体设置有支撑底座、支撑顶部、以及设置在支撑底座和支撑顶部之间的剪叉臂组;
9、支撑底座连接并固定底部台面,支撑顶部连接并固定顶部台面;
10、第一驱动液缸用于驱动剪叉臂组将升降支架沿着竖直方向顶起。
11、优选的,剪叉臂组由至少两级剪叉单元依次铰接而成,最下级剪叉单元的外端分别铰接于底部台面和滑设于所述滑轨的下滑块,最上级剪叉单元的外端分别铰接于顶部台面和滑设于顶部台面的上滑块;
12、第一驱动液缸的缸筒端铰接于底部台面,活塞杆端铰接于中间横撑,中间横撑固定连接在相邻两级剪叉单元的铰接轴之间,使得第一驱动液缸的伸缩直接驱动剪叉臂组展开或收拢。
13、优选的,电池包托架包括有:第二升降机构、第二驱动液缸以及用于放置电池包的托举台面;第二驱动液缸通过液压管路连通第一驱动液缸。
14、优选的,第二升降机构具体设置有剪叉臂组,第二升降机构的剪叉臂组顶端铰接托举台面的底面,第二升降机构的剪叉臂组低端抵接车辆托架的底部台面,第二驱动液缸的缸筒端铰接于第二升降机构的两级剪叉单元的铰接轴之间,使得所述液压缸的伸缩直接驱动第二升降机构升降。
15、优选的,车辆托架还包括:机械锁止装置;机械锁止装置设置在底部台面与所述下滑块之间,可在第一驱动液缸失压时自动啮合滑轨上的棘齿,阻止所述下滑块回移。
16、优选地,托举台面上还设置有电池包螺栓安装器和到位指示装置,电池包螺栓安装器用于安装或解除电池包上的螺栓,到位指示装置用于指示电池包螺栓安装器进行工作。
17、优选的,到位指示装置朝向顶部台面的方向设置有压力传感器,在压力传感器接触到车辆电池仓时发送指示信号。
18、优选的,所述托举台面的顶面粘接有复合橡胶缓冲垫。
19、(三)有益效果
20、与现有技术相比,本发明具有以下有益效果:与现有技术相比,在本申请实施例中,更换电池的车辆驶入车辆托架100的顶部台面,在车辆自身重力的作用下,顶部台面下方的两个第一升降机构的高度降低。第一驱动液缸的液压油被挤压到连通的第二驱动液缸中的,液压油驱动第二升降机构顶起。第二升降机构上方放置的电池包开始缓慢抬高,将电池包送入车辆的电池仓中。本申请实施例依靠车辆托架100将车辆的重力势能转换为驱动电池包托架200的动能,通过纯机械结构传动完成电池包安装。整体结构无需电子传感器即实现了快速、精准、可靠的电池包定位,显著提升了换电效率与系统可靠性。
1.一种电池包重力导向定位托盘,用于将电池包定位安装至电池仓内,其特征在于,包括:电池包托架和车辆托架;
2.根据权利要求1所述的电池包重力导向定位托盘,其特征在于,在车辆托架的顶部台面和底部台面之间的容纳空间中,第一个升降支架、电池包托架以及第二个升降支架沿着车辆托架的长度方向依次设置。
3.根据权利要求2所述的电池包重力导向定位托盘,其特征在于,第一升降机构具体设置有支撑底座、支撑顶部、以及设置在支撑底座和支撑顶部之间的剪叉臂组;
4.根据权利要求3所述的电池包重力导向定位托盘,其特征在于,剪叉臂组由至少两级剪叉单元依次铰接而成,最下级剪叉单元的外端分别铰接于底部台面和滑设于所述滑轨的下滑块,最上级剪叉单元的外端分别铰接于顶部台面和滑设于顶部台面的上滑块;
5.根据权利要求1所述的电池包重力导向定位托盘,其特征在于,电池包托架包括有:第二升降机构、第二驱动液缸以及用于放置电池包的托举台面;第二驱动液缸通过液压管路连通第一驱动液缸。
6.根据权利要求5所述的电池包重力导向定位托盘,其特征在于,第二升降机构具体设置有剪叉臂组,第二升降机构的剪叉臂组顶端铰接托举台面的底面,第二升降机构的剪叉臂组低端抵接车辆托架的底部台面,第二驱动液缸的缸筒端铰接于第二升降机构的两级剪叉单元的铰接轴之间,使得所述液压缸的伸缩直接驱动第二升降机构升降。
7.根据权利要求1所述的电池包重力导向定位托盘,其特征在于,车辆托架还包括:机械锁止装置;
8.根据权利要求1所述的电池包重力导向定位托盘,其特征在于,托举台面上还设置有电池包螺栓安装器和到位指示装置,电池包螺栓安装器用于安装或解除电池包上的螺栓,到位指示装置用于指示电池包螺栓安装器进行工作。
9.根据权利要求8所述的电池包重力导向定位托盘,其特征在于,到位指示装置朝向顶部台面的方向设置有压力传感器,在压力传感器接触到车辆电池仓时发送指示信号。
10.根据权利要求8所述的电池包重力导向定位托盘,其特征在于,所述托举台面的顶面粘接有复合橡胶缓冲垫。