電動汽車電池更換站的主要設備及其流程設計的製作方法
2024-03-09 22:59:15 1
電動汽車電池更換站的主要設備及其流程設計的製作方法
【技術領域】
[0001]本發明屬於電動汽車服務相關領域，具體涉及電動汽車電池更換站的主要設備及其流程設計。
【背景技術】
[0002]中國經濟已經步入新的發展階段，其重點是實現可持續的增長。業界普遍認為，加速推廣電動汽車，不僅將有效降低中國對於石油進口的依賴、減少對城市環境的空氣汙染，還有助於本國車企追趕甚至超越更具實力的國外優秀企業。儘管中國政府每年投入逾百億元的投資，中國的電動汽車產業生態圈的建設仍然落後於其他領先市場。此外，中國距離自身在電動車銷售、基建配套和技術發展等各個方面設定的目標相差甚遠。眾所周知，當前推廣新能源汽車最大的障礙是充電問題，受制於充電時間長、充電粧難找，充電接口不匹配等因素，隨著電動汽車市場的日益壯大，即便鋪設了眾多充電粧，也容易受環境制約。同時，充電粧服務費的徵收，勢必抬高用戶充電成本，有些供電公司一度把充電粧服務費定在1.7元/度，頗受社會詬病。如果按這個價格算，用戶在充電粧的充電成本將高達2.3元/度左右，使電動汽車的使用成本優勢喪失殆盡。因此，當務之急就是找到一種既高效、穩定的，又經濟實惠的方法來消除充電模式給廣大用戶帶來的充電時間恐懼和行駛裡程恐懼，只有重新樹立人們的信心，電動汽車市場才會迎來更加輝煌的明天。
【發明內容】
[0003]為了解決現有電動汽車充電方式充電時間長、公共充電粧收費高、效率低等問題，本發明公開了電動汽車電池更換站的主要設備及其流程設計。
[0004]本發明解決上述問題的技術方案是:電動汽車電池更換站的主要設備由轉運機A、轉運機B、升降機、升降機可傾斜平臺及其旋轉裝置、架空平臺、龍門架、滑道、電池車等組成。具體工作流程設計如下:需更換的電池在電動汽車自帶的電機驅動下，從位於電動汽車底盤上方的電池倉的側面出口退出，被送到轉運機A上，再送到轉運機B上，再送到升降機的可傾斜平臺上。與此同時，工作人員打開位於架空平臺上的電池車內某個間隔的後擋板，使該間隔內的已充滿電的電池沿著相應的滑道自動滑落到轉運機A上，再由轉運機A送至電動汽車的電池倉出口，最後由電動汽車自帶的驅動電機將新電池運進去並鎖好。電池更換完畢。當工作人員確認電池已滑出後，將該間隔的後檔板合上。然後檢測留在升降機平臺上的舊電池，更換檢測不合格的單體電池，將升降機升至與該間隔相應的位置，開啟升降機平臺下方的旋轉裝置按鈕，使平臺逐漸傾斜，讓平臺上的舊電池自動滑入該間隔內。下一輛車來時，重複以上操作。當電池車的所有間隔內的新電池全部更換成舊電池後，將電池車解鎖，送到充電屏前充電。再將另一輛已充滿電的電池車送到架空平臺上並鎖好。其優點是:由於電動汽車電池的體積大，重量重，使用機械化的流程來完成各個環節的電池更換工作，可以節省很多人力成本，並杜絕了由於人工疏忽對車體造成的傷害，同時還滿足了更換電池的時間短，穩定性高等要求。
[0005]所述的電動汽車電池更換站，轉運機A與轉運機B首尾相接排列在同一水平面上，其中轉運機B在轉運機A的後方。升降機位於轉運機B的後方，其可傾斜平臺的初始位置是水平的，且與轉運機B位於同一水平面上，可由旋轉裝置來抬高平臺的後座，使平臺按一定的角度向外側傾斜。旋轉裝置由一個雙向電機、一對相互嚙合的內、外齒齒輪和上、下限位開關等組成，將電機固定於平臺下方的基座上，外齒齒輪固定於電機軸承端，內齒齒輪是一個半徑略小於平臺寬度的大齒輪，取其約四分之一圓周，將其焊在平臺的背面，要求圓周的切線與平臺的表面相垂直，這樣就可使內齒齒輪以平臺的外側邊緣活動連接處為支點作圓周運動。內、外齒齒輪剛好嚙合在一起，當電機正轉時，平臺下方的內齒齒輪在電機端的外齒齒輪的帶動下向上移動，使平臺的後座慢慢抬高，向外側傾斜，直到觸及上限位開關時使電機停止。當電機反轉時，隨著內齒齒輪的向下移動，平臺的後座逐漸降低而轉向水平位置，直到觸及下限位開關使電機停止。升降機在升降過程中啟停的位置由若干個設定的行程開關來控制。其優點是:由升降機及其可傾斜平臺來完成電池的輸送，減少人力的使用，提高工作效率。
[0006]所述的電動汽車電池更換站，架空平臺是一座橫跨於轉運機B上方的固定平臺，通過一個斜坡與地面相連，以便於電池車通行。其優點是:為電池車提供停放的平臺，但不影響電池在轉運機B上運行。
[0007]所述的電動汽車電池更換站，龍門架位於架空平臺的前方，且與架空平臺固定連接，是一個由兩根立杆和一根橫梁組成的「門」字型的支架，其兩根立杆分別固定於轉運機B的兩側，兩根立杆上分別固定有一個水平的支架，支架上有孔，與電池車上支架的孔相匹配，能插入插銷，用來固定電池車。其優點是:為電池車和滑道提供固定的支架。
[0008]所述的電動汽車電池更換站，滑道是由堅固的鐵板製成的光滑的斜坡，兩側有護攔，作用是能讓電池車內的電池沿著滑道滑到轉運機A上，滑道的一端固定於龍門架的立杆上，另一端固定於轉運機A兩側的護欄上，滑道從上到下漸趨平緩，末端為水平的，以緩解電池從高處滑下產生的衝力，降低其下降的速度，末端離轉運機A的高度稍大於電池的厚度，以便電池通過。其優點是:為電池從電池車上滑到轉運機A上提供了通道，但不影響電池在轉運機A上運行。
[0009]所述的電動汽車電池更換站，電池車是用來存放和運送電動汽車電池的工具，車體的形狀為長方體的空間，底部安裝四組滑輪，電池車內分隔成若干個間隔，每個間隔都是按一定的角度由前高后低向下傾斜的。為了防止進入電池車的電池從後面滑出，各間隔的後端設置有後擋板，後擋板的下端活動連接，上端有鎖扣，兩側設有護欄。工作時，電池車被固定在架空平臺上，將後擋板的鎖扣解鎖，後擋板以其下端活動連接處為支點向外旋轉，並由滑道前端的支架託住，剛好與滑道結合在一起，構成一個新的滑道，以便於電池從電池車上滑出，經後擋板與滑道最後滑落到轉運機A上。其優點是:電池車既是存放和運送電池的工具，又能使電池自動滑入、滑出。
[0010]本發明提供的電動車電池更換站，能夠快捷、高效地更換電動汽車的電池，消除了人們花很長時間為電池充電的煩惱。
【附圖說明】
[0011]圖1為本發明電池更換站的主要設備及其流程示意圖；
[0012]圖2為本發明電池更換站的升降機平臺與內、外齒齒輪工作示意圖；
[0013]圖3為本發明電池更換站的架空平臺、龍門架結構示意圖；
[0014]圖4為本發明電池更換站的電池車背視圖、側視圖；
[0015]圖5為本發明電池更換站的滑道結構示意圖；
[0016]圖中，1、轉運機A;2、轉運機B;3、升降機；4、升降機可傾斜平臺；5、架空平臺；6、龍門架；7、滑道；8、電池車；9、電池車後擋板；10、電動汽車電池；11、內齒齒輪；12、外齒齒輪；13 ;電機基座。
【具體實施方式】
[0017]下面結合附圖對本發明的技術方案進行詳細解釋說明，如圖1為本發明電池更換站的主要設備及其流程示意圖；所述電動汽車電池更換站的主要設備由轉運機Al、轉運機B2、升降機3、升降機可傾斜平臺4及其旋轉裝置、架空平臺5、龍門架6、滑道7、電池車8等組成。如圖2為本發明電池更換站的升降機可傾斜平臺與內、外齒齒輪工作示意圖；所述轉運機A與轉運機B首尾相接排列在同一水平面上，其中轉運機B在轉運機A的後方。升降機位於轉運機B的後方，其可傾斜平臺的初始位置是水平的，且與轉運機B位於同一水平面上，可由旋轉裝置來抬高平臺的後座，使平臺按一定的角度向外側傾斜。旋轉裝置由一個雙向電機、一對相互嚙合的內、外齒齒輪12和上、下限位開關等組成，將電機固定於平臺下方的基座13上，外齒齒輪固定於電機軸承端，內齒齒輪11是一個半徑略小於平臺寬度的大齒輪，取其約四分之一圓周，將其焊在平臺的背面，要求圓周的切線與平臺的表面相垂直，這樣就可使內齒齒輪以平臺的外側邊緣活動連接處為支點作圓周運動。內、外齒齒輪剛好嚙合在一起，當電機正轉時，平臺下方的內齒齒輪在電機端的外齒齒輪的帶動下向上移動，使平臺的後座慢慢抬高，向外側傾斜，直到觸及上限位開關時使電機停止。當電機反轉時，隨著內齒齒輪的向下移動，平臺的後座逐漸降低而轉向水平位置，直到觸及下限位開關使電機停止。升降機在升降過程中啟停的位置由若干個設定的行程開關來控制。如圖3為本發明電池更換站的架空平臺、龍門架結構示意圖；所述架空平臺是一座橫跨於轉運機B上方的固定平臺，通過一個斜坡與地面相連，以便於電池車通行；所述龍門架位於架空平臺的前方，且與架空平臺固定連接，是一個由兩根立杆和一根橫梁組成的「門」字型的支架，其兩根立杆分別固定於轉運機B的兩側，兩根立杆分別固定有一個水平的支架，支架上有孔，與電池車上支架的孔相匹配，能插入插銷，用來固定電池車。如圖4為本發明電池更換站的電池車背視圖、側視圖；所述電池車是用來存放和運送電動汽車電池10的工具，車體的形狀為長方體的空間，底部安裝四組滑輪，電池車內分隔成若干個間隔，每個間隔都是按一定的角度由前高后低向下傾斜的。為了防止進入電池車的電池從後面滑出，各間隔的後端設置有後擋板9，後擋板的下端活動連接，上端有鎖扣，兩側設有護欄。工作時，電池車被固定在架空平臺上，將後擋板的鎖扣解鎖，後擋板以其下端活動連接處為支點向外旋轉，並由滑道前端的支架託住，剛好與滑道結合在一起，構成一個新的滑道，以便於電池從電池車上滑出，經後擋板與滑道最後滑落到轉運機A上。如圖5為本發明電池更換站的滑道結構示意圖；所述滑道是由堅固的鐵板組成的光滑的斜坡，兩側有護攔，作用是能讓電池車內的電池沿著滑道滑到轉運機A上，滑道的一端固定於龍門架的立杆上，另一端固定於轉運機A兩側的護欄上，滑道從上到下漸趨平緩，末端為水平的，以緩解電池從高處滑下產生的衝力，降低其下降的速度，末端離轉運機A的高度稍大於電池的厚度，以便電池通過。
[0018]具體工作流程設計如下:需更換的電池在電動汽車自帶的電機驅動下，從位於電動汽車底盤上方的電池倉的側面出口退出，被送到轉運機A上，再送到轉運機B上，再送到升降機的可傾斜平臺上。與此同時，工作人員打開位於架空平臺上的電池車某個間隔的後擋板，使該間隔內的已充滿電的電池沿著相應的滑道自動滑落到轉運機A上，再由轉運機A送至電動汽車的電池倉出口，最後由電動汽車自帶的驅動電機將新電池運進去並鎖好。電池更換完畢。當工作人員確認電池已滑出後，將該間隔的後檔板合上。然後檢測留在升降機平臺上的舊電池，更換檢測不合格的單體電池，將升降機升至與該間隔相應的位置，開啟升降機平臺下方的旋轉裝置按鈕，使平臺逐漸傾斜，讓平臺上的舊電池自動滑入該間隔內。下一輛車來時，重複以上操作。當電池車的所有間隔內的新電池全部更換成舊電池後，將電池車解鎖，送到充電屏前充電。再將另一輛已充滿電的電池車送到架空平臺上並鎖好。
[0019]上述技術方案僅體現了本發明技術方案的優選技術方案，本技術領域的技術人員對其中某些部分所可能做出的一些變動均體現了發明的原理，屬於本發明的保護範圍之內。
【主權項】
1.電動汽車電池更換站，其特徵在於，包括轉運機A(I)、轉運機B(2)、升降機(3)、升降機可傾斜平臺⑷及其旋轉裝置、架空平臺(5)、龍門架(6)、滑道(7)、電池車(8)、內齒齒輪(11)、外齒齒輪(12)、電機基座(13)等設備。2.根據權利要求1所述的電動汽車電池更換站，其特徵在於，旋轉裝置由一個雙向電機、一對相互嚙合的內、外齒齒輪和上、下限位開關等組成，電機固定於平臺下方的基座上，外齒齒輪固定於電機軸承端，內齒齒輪是一個半徑略小於平臺寬度的大齒輪，取其約四分之一圓周，將其焊在升降機平臺的背面，要求圓周的切線與平臺的表面相垂直。內、外齒齒輪剛好嚙合在一起。旋轉裝置內固定有能夠切斷電機電源的上、下限位開關。升降機在升降過程中啟停的位置由若干個設定的行程開關來控制。3.根據權利要求1所述的電動汽車電池更換站，其特徵在於，架空平臺是一座橫跨於轉運機B上方的固定平臺，通過一個斜坡與地面相連。4.根據權利要求1所述的電動汽車電池更換站，其特徵在於，龍門架位於架空平臺的前方，且與架空平臺固定連接，是一個由兩根立杆和一根橫梁組成的「門」字型的支架，其兩根立杆分別固定於轉運機B的兩側，兩根立杆上分別固定有水平的支架，支架上有孔，與電池車上支架的孔相匹配。5.根據權利要求1所述的電動汽車電池更換站，其特徵在於，滑道是由堅固的鐵板製成的光滑的斜坡，兩側有護攔，滑道的一端固定於龍門架的立杆上，另一端固定於轉運機A兩側的護欄上，滑道從上到下漸趨平緩，末端為水平的，末端離轉運機A的高度稍大於電池(10)的厚度。6.根據權利要求1所述的電動汽車電池更換站，其特徵在於，車體的形狀為長方體的空間，底部安裝四組滑輪，電池車內分隔成若干個間隔，每個間隔都是按一定的角度由前高后低向下傾斜的。各間隔的後端設置有後擋板(9)，後擋板的下端活動連接，上端有鎖扣，兩側設有護欄。將後擋板的鎖扣解鎖時，後擋板以其下端活動連接處為支點向外旋轉，並由滑道前端的支架託住，與滑道很好地結合在一起，構成一個新的滑道。
【專利摘要】本發明公開了電動汽車電池更換站的主要設備及其流程設計，屬於電動汽車服務相關領域。為了解決充電時間長的問題，提出了更換電池的方法：電動汽車上換下的電池經轉運機A、轉運機B，最後到達升降機的可傾斜平臺上。同時，工作人員讓位於架空平臺上的電池車內已充滿的電池順著滑道自動滑落到轉運機A上，並送至電動汽車的電池倉，完成電池更換。再檢測留在升降機平臺上的舊電池，更換不合格的單體電池，最後由升降機將其送至電池車內。由於電動汽車電池的體積大，重量重，使用機械化的流程來完成各個環節的更換工作，可以節省人力成本，並杜絕由於人工疏忽對車體造成的傷害，也滿足更換電池的時間短，穩定性高等要求。
【IPC分類】B60S5/06
【公開號】CN105711556
【申請號】CN201510425150
【發明人】章武傑
【申請人】章武傑