CN111231752A - 换电设备 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种换电设备，用于对电动汽车上的电池包进行更换，所述换电设备包括：第一平台；第二平台，所述第二平台位于所述第一平台的上方并能够相对于所述第一平台移动，所述第二平台用于承载电池包；解锁机构，所述解锁机构连接于所述第一平台上并用于解锁所述电动汽车上的电池包。本发明的换电设备，本发明的换电设备，通过将解锁机构设置在第一平台上并对承载在第二平台的电池包进行解锁，保证了换电设备的正常工作，实现换电设备整体高度进一步降低，利于换电设备的使用。同时，通过第二平台与第一平台相对移动来实现解锁，解锁操作简单且方便。

Description

换电设备
技术领域
本发明涉及一种换电设备。
背景技术
快换式电动汽车，可以通过更换电池包的方式，满足电动汽车的供电需求。在更换电池包的过程中，需要使用到穿梭车。穿梭车，用于将电池包在电动汽车与电池仓之间搬运，还具有将旧的电池包从电动汽车中解锁，以及将新的电池包装入电动汽车中并锁止的功能。而电池包从电动汽车中解锁，以及电池包在电动汽车中锁止，是一个较为复杂性的过程，需要分别对电池包、解锁装置的水平移动进行控制。
电池包的安装和拆卸过程，需要对电池包及相关部件、固定座之间的位置进行调整，还需要在安装和拆卸过程单独对电池包的位置进行调整。由于电动汽车的固定座设置于电动汽车的底部，而用于穿梭车上的解锁机构设置在最上端，造成穿梭车的整体高度较高，需要在电动汽车底下的地面开挖出一个凹槽来实现穿梭车的正常工作。同时，通过穿梭车的移动来实现解锁，解锁操作复杂。
发明内容
本发明要解决的技术问题是为了克服现有穿梭车的整体高度较厚，解锁操作复杂的缺陷，提供一种换电设备。
本发明是通过下述技术方案来解决上述技术问题：
一种换电设备，用于对电动汽车上的电池包进行更换，其特点在于，包括：
第一平台；
第二平台，所述第二平台位于所述第一平台的上方并能够相对于所述第一平台移动，所述第二平台用于承载电池包；
解锁机构，所述解锁机构连接于所述第一平台上并用于解锁所述电动汽车上的电池包。
在本方案中，采用上述结构形式，第二平台通过电池托盘用于承载电池包，将解锁机构设置在第一平台上，通过第二平台与第一平台之间相互产生位移来实现对电池包拆卸或者安装至电动汽车上，保证了换电设备的正常工作，实现换电设备整体高度进一步降低，利于换电设备的使用。同时，通过第二平台与第一平台相对移动来实现解锁，解锁操作简单且方便。
较佳地，所述换电设备还包括视觉检测装置，所述视觉检测装置连接于所述第一平台并露出于所述第二平台，所述视觉检测装置用于检测所述电池包在所述电动汽车上的锁止或解锁状态。
在本方案中，采用上述结构形式，换电设备通过视觉检测装置来检测电池包在电动汽车上的锁止或解锁状态，以检测是否安装到位或解锁成功并更换。同时，将视觉检测装置安装设置在第一平台上，从而实现换电设备整体高度进一步降低，安装设置非常方便，节约安装空间资源，大大利于换电设备的使用。
较佳地，所述换电设备还包括第一导向叉，所述第一导向叉连接于所述第一平台上，所述第一导向叉用于与所述电动汽车上的定位座相配合。
在本方案中，采用上述结构形式，第一平台通过第一导向叉将与电动汽车上的定位座相配合，实现换电设备与电动汽车的精确定位配合，保证了换电设备的换电操作。
较佳地，所述换电设备还包括第二导向叉，所述第二导向叉连接于所述第二平台上，所述第二导向叉用于与所述电池包的定位块相配合。
在本方案中，采用上述结构形式，第二平台通过第二导向叉将与电池包的定位块相配合，实现换电设备与电池包的精确定位配合，保证了换电设备的换电操作。
较佳地，所述换电设备还包括传输头，所述传输头连接于所述第一平台上并用于所述换电设备与所述电动汽车之间的信号传输。
在本方案中，采用上述结构形式，换电设备通过传输头与电动汽车进行信号传输，从而确保了良好的信号传输。
较佳地，所述第二平台上具有至少一个开口，所述第二平台通过所述开口以露出于所述第一平台的部分区域。
在本方案中，采用上述结构形式，第二平台通过开口具有避让的作用，通过开口使得第一平台的部分区域能够露出来，安装设置在第一平台的换电部件将通过开口能够作用在位于第二平台上方的电池包或者电动汽车上，从而保证了换电设备的换电操作。同时，实现换电设备整体高度进一步降低，安装设置非常方便，节约安装空间资源，大大利于换电设备的使用。
较佳地，所述第一平台的部分区域上设有换电部件，所述换电部件包括解锁机构、视觉检测装置、第一导向叉、传输头中的至少一个。
在本方案中，采用上述结构形式，通过开口从而保证了解锁机构、视觉检测装置、第一导向叉、传输头的正常使用，且有效降低了换电设备整体高度。
较佳地，所述开口包括第一开口和第二开口，所述第一开口和所述第二开口分别相对设于所述第二平台的两端。
在本方案中，采用上述结构形式，第二平台通过第一开口和第二开口使得第一平台的两端都有露出部分区域，从而保证了换电设备的换电操作，且安装设置非常方便，节约安装空间资源，大大利于换电设备的使用。
较佳地，所述换电设备还包括驱动机构，所述驱动机构位于所述第一平台的下方，所述第一平台上具有避让开口，所述驱动机构通过所述避让开口连接于所述第二平台并用于驱动所述第二平台移动。
在本方案中，采用上述结构形式，第一平台的下方具有较大空间，将驱动机构设置在第一平台的下方，安装设置非常方便，大大利于换电设备的使用。
较佳地，所述换电设备还包括传感器，所述传感器设置于所述第二平台上，且所述传感器用于检测所述换电设备上是否有电池包和/或电池托盘。
较佳地，所述解锁机构包括驱动部件和与锁止机构相适配的解锁杆，所述驱动部件与所述解锁杆相连接并用于驱动所述解锁杆移动，以实现所述解锁杆位于锁止位置或者解锁位置。
较佳地，所述驱动部件包括导轨、滑块、传送组件和驱动电机，所述导轨连接于所述第一平台上，所述滑块在所述导轨上滑动，所述解锁杆连接在所述滑块上，所述传送组件连接于所述滑块和所述驱动电机，所述驱动电机通过所述传送组件带动所述滑块在所述导轨上滑动。
在本方案中，采用上述结构形式，驱动电机将会提供驱动力，使得传送组件将用于传送运动，将一同带动滑块在导轨上滑动，解锁杆安装设置在滑块上，从而带动解锁杆移动至锁止位置、解锁位置。解锁机构整体结构简单，安装设置方便，且稳定性高。
较佳地，所述换电设备包括滑轨，所述滑轨位于所述第一平台的下方，所述第二平台通过滑块滑设于所述滑轨上。
在本方案中，采用上述结构形式，第二平台通过在滑轨上滑移，使得第二平台与第一平台之间产生相互位移，从而来实现锁止或者解锁，解锁操作简单且方便，且稳定性高。
在符合本领域常识的基础上，上述各优选条件，可任意组合，即得本发明各较佳实例。
本发明的积极进步效果在于：
本发明的换电设备，通过将解锁机构设置在第一平台上并对承载在第二平台的电池包进行解锁，保证了换电设备的正常工作，实现换电设备整体高度进一步降低，利于换电设备的使用。同时，通过第二平台与第一平台相对移动来实现解锁，解锁操作简单且方便。
附图说明
图1为本发明实施例的换电设备的结构示意图。
图2为本发明实施例的换电设备的另一结构示意图。
图3为本发明实施例的换电设备的部分结构示意图。
图4为本发明实施例的换电设备的解锁机构的结构示意图。
图5为本发明实施例的换电设备的解锁机构可适用的一种锁止机构的结构示意图。
附图标记说明：
第一平台1
避让开口11
滑轨12
第二平台2
第一开口21
第二开口22
安装板23
电池托盘24
解锁机构3
驱动部件31
驱动电机311
传送组件312
导轨313
滑块314
解锁杆32
视觉检测装置4
第一导向叉5
第二导向叉6
传输头7
传感器8
驱动机构9
锁止机构10
解锁点101
锁连杆102
锁基座103
锁槽104
锁舌105
具体实施方式
下面通过实施例的方式并结合附图来更清楚完整地说明本发明，但并不因此将本发明限制在的实施例范围之中。
如图1、图2、图3和图4所示，本发明实施例的换电设备用于对电动汽车上的电池包进行更换，该换电设备包括第一平台1、第二平台2和解锁机构3，第二平台2位于第一平台1的上方并能够相对于第一平台1移动，第二平台2用于承载电池包；解锁机构3连接于第一平台1上并用于解锁电动汽车上的电池包。
换电设备包括安装板23和电池托盘24，安装板23和电池托盘24均设置在第二平台2的上方，电池托盘24安装在安装板23的上方，在附图3中省略了电池托盘24，第二平台2通过电池托盘24用于承载电池包，将解锁机构3设置在第一平台1上，通过第二平台2与第一平台1之间相互产生位移来实现对电池包拆卸或者安装至电动汽车上，保证了换电设备的正常工作。由于解锁机构3设置在第一平台1上，解锁机构3向上延伸凸起并用于拆卸或者安装电池包，实现换电设备整体高度进一步降低，利于换电设备的使用。同时，通过第二平台2与第一平台1相对移动来实现解锁，解锁操作简单且方便。
换电设备还包括视觉检测装置4，视觉检测装置4连接于第一平台1并露出于第二平台2，视觉检测装置4用于检测电池包在电动汽车上的锁止或解锁状态。换电设备通过视觉检测装置4来检测电池包在电动汽车上的锁止或解锁状态，以检测是否安装到位或解锁成功并更换。同时，将视觉检测装置4安装设置在第一平台1上，从而实现换电设备整体高度进一步降低，安装设置非常方便，节约安装空间资源，大大利于换电设备的使用。
换电设备还包括第一导向叉5，第一导向叉5连接于第一平台1上，第一导向叉5用于与电动汽车上的定位座相配合。第一平台1通过第一导向叉5将与电动汽车上的定位座相配合，实现换电设备与电动汽车的精确定位配合，保证了换电设备的换电操作。其中，电动汽车上的定位座，可以是专门与第一导向叉5配合的定位块，也可以是实现其它功能的同时还具有与第一导向叉5相配合后定位的功能的结构，比如锁基座等，电池包将安装设置在电动汽车上的定位座上，从而来实现对电池包的安装固定。
换电设备还包括第二导向叉6，第二导向叉6连接于第二平台2上，第二导向叉6用于与电池包的定位块相配合。第二平台2能够相对于第一平台1产生位移，通过移动第二平台2并带动第二平台2上的第二导向叉6移动，从而带动电池包产生位移，而使电池包处于锁定位置或解锁位置，再通过升降第一平台1和第二平台2，使电池包进入或脱离电动汽车。第二平台2通过第二导向叉6将与电池包的定位块相配合，实现换电设备与电池包的精确定位配合，保证了换电设备的换电操作。其中，电池包的定位块，可以是专门与第二导向叉6配合的定位块，也可以是实现其它功能的同时还具有与第二导向叉6相配合后定位的功能的结构，比如锁轴等，电池包的定位块将安装设置在电动汽车上，从而来实现对电池包的安装固定。
换电设备还包括传输头7，传输头7连接于第一平台1上并用于换电设备与电动汽车之间的信号传输。换电设备通过传输头7与电动汽车进行信号传输，从而确保了良好的信号传输。
第二平台2上具有至少一个开口，第二平台2通过开口以露出于第一平台1的部分区域。第二平台2通过开口具有避让的作用，通过开口使得第一平台1的部分区域能够露出来，安装设置在第一平台1的换电部件将通过开口能够作用在位于第二平台2上方的电池包或者电动汽车上，从而保证了换电设备的换电操作。同时，实现换电设备整体高度进一步降低，安装设置非常方便，节约安装空间资源，大大利于换电设备的使用。
其中，第一平台1的部分区域上设有换电部件，换电部件包括解锁机构3、视觉检测装置4、第一导向叉5、传输头7中的至少一个。通过开口从而保证了解锁机构3、视觉检测装置4、第一导向叉5、传输头7的正常使用，且有效降低了换电设备整体高度。
开口包括第一开口21和第二开口22，第一开口21和第二开口22分别相对设于第二平台2的两端。为了实现电池包稳定地安装设置在电动汽车上，电池包的两端都设置有多个锁轴并用于与电动汽车的锁基座相连接，第二平台2通过第一开口21和第二开口22使得第一平台1的两端都有露出部分区域，从而在第一平台1的两端的部分区域都安装设置解锁机构3、视觉检测装置4、第一导向叉5、传输头7中的至少一个，从而保证了换电设备的换电操作，且安装设置非常方便，节约安装空间资源，大大利于换电设备的使用。
换电设备还包括驱动机构9，驱动机构9位于第一平台1的下方，第一平台1上具有避让开口11，驱动机构9通过避让开口11连接于第二平台2并用于驱动第二平台2移动。第一平台1的下方具有较大空间，将驱动机构9设置在第一平台1的下方，驱动机构9将通过避让开口11与第二平台2相连接，通过驱动机构9将用于驱动第二平台2的移动，从而实现第二平台2与第一平台1之间产生相对位移。同时，安装设置非常方便，大大利于换电设备的使用。
换电设备还包括传感器8，传感器8设置于第二平台2上，且传感器8用于检测换电设备上是否有电池包和/或电池托盘24。传感器8用于检测到第二平台2的上方有电池包和/或电池托盘24时生成启动信号，传感器8还用于将启动信号发送给驱动机构9，驱动机构9还用于接收到启动信号后动作。通过设置传感器8，只有在第二平台2上有电池包和/或电池托盘24时，第二平台2才能在驱动机构9的控制下进行相应的动作，具有保护作用，有效避免了误操作。在本实施例中，传感器8的数量为三个，其中一个传感器8用于检测电池托盘24，另外两个传感器8用于检测电池托盘24上的电池包。当然，传感器8也可以安装设置在安装板23，从而通过传感器8用于检测安装板23的上方是否有电池包或者电池托盘24。
解锁机构3包括驱动部件31和与锁止机构10相适配的解锁杆32，驱动部件31与解锁杆32相连接并用于驱动解锁杆32移动，以实现解锁杆32位于锁止位置或者解锁位置。当解锁杆32位于解锁位置时，解锁杆32与电动汽车上锁止机构10的解锁点101相对齐，从而实现电池包处于解锁状态；当解锁杆32位于锁止位置时，解锁杆32不阻碍锁止机构10的动作，从而实现电池包处于锁止状态。驱动部件31将用于驱动控制解锁杆32的移动，从而实现解锁杆32移动至锁止位置、解锁位置。
电动汽车上用于锁止电池包的一种锁止机构10如图5所示。锁止机构10设置于电动汽车的内周面，锁止机构10包括锁基座103、锁连杆102，锁基座103上设有锁槽104和设置在锁槽104内的锁舌105，锁连杆102能带动锁舌105转动。电池包的周向设有锁轴，当电池包安装到电动汽车上时，电池包的锁轴固定在锁基座103内；具体而言，将锁轴从锁槽104的入口进入锁槽104中直至锁定位置，锁舌105放下后将锁轴锁在锁槽104内。当需要将电池包从电动汽车上拆卸时，需要将电池包的锁轴从锁基座103的锁槽104中移出；具体而言，锁连杆102动作，带动锁舌105转动，使锁舌105缩回，使电池包的锁轴能从锁槽104中移出。锁连杆102设有解锁点101，在电池包拆卸过程中，解锁机构3的解锁杆32顶住锁连杆102的解锁点101，令锁舌105缩回。
驱动部件31包括导轨313、滑块314、传送组件312和驱动电机311，导轨313连接于第一平台1上，滑块314在导轨313上滑动，解锁杆32连接在滑块314上，传送组件312连接于滑块314和驱动电机311，驱动电机311通过传送组件312带动滑块314在导轨313上滑动。驱动电机311将会提供驱动力，使得传送组件312将用于传送运动，将一同带动滑块314在导轨313上滑动，解锁杆32安装设置在滑块314上，从而带动解锁杆32移动至锁止位置、解锁位置。解锁机构3整体结构简单，安装设置方便，且稳定性高。
换电设备包括滑轨12，滑轨12位于第一平台1的下方，第二平台2通过滑块滑设于滑轨12上。第二平台2通过在滑轨12上滑移，第一平台1具有供第二平台4滑块移动的避让口，使得第二平台2与第一平台1之间产生相互位移，从而来实现锁止或者解锁，解锁操作简单且方便，且稳定性高。
虽然以上描述了本发明的具体实施方式，但是本领域的技术人员应当理解，这仅是举例说明，本发明的保护范围是由所附权利要求书限定的。本领域的技术人员在不背离本发明的原理和实质的前提下，可以对这些实施方式做出多种变更或修改，但这些变更和修改均落入本发明的保护范围。

Claims (13)

1.一种换电设备，用于对电动汽车上的电池包进行更换，其特征在于，包括：
第一平台；
第二平台，所述第二平台位于所述第一平台的上方并能够相对于所述第一平台移动，所述第二平台用于承载电池包；
解锁机构，所述解锁机构连接于所述第一平台上并用于解锁所述电动汽车上的电池包。
2.如权利要求1所述的换电设备，其特征在于，所述换电设备还包括视觉检测装置，所述视觉检测装置连接于所述第一平台并露出于所述第二平台，所述视觉检测装置用于检测所述电池包在所述电动汽车上的锁止或解锁状态。
3.如权利要求1所述的换电设备，其特征在于，所述换电设备还包括第一导向叉，所述第一导向叉连接于所述第一平台上，所述第一导向叉用于与所述电动汽车上的定位座相配合。
4.如权利要求1所述的换电设备，其特征在于，所述换电设备还包括第二导向叉，所述第二导向叉连接于所述第二平台上，所述第二导向叉用于与所述电池包的定位块相配合。
5.如权利要求1所述的换电设备，其特征在于，所述换电设备还包括传输头，所述传输头连接于所述第一平台上并用于所述换电设备与所述电动汽车之间的信号传输。
6.如权利要求1所述的换电设备，其特征在于，所述第二平台上具有至少一个开口，所述第二平台通过所述开口以露出于所述第一平台的部分区域。
7.如权利要求6所述的换电设备，其特征在于，所述第一平台的部分区域上设有换电部件，所述换电部件包括解锁机构、视觉检测装置、第一导向叉、传输头中的至少一个。
8.如权利要求6所述的换电设备，其特征在于，所述开口包括第一开口和第二开口，所述第一开口和所述第二开口分别相对设于所述第二平台的两端。
9.如权利要求1所述的换电设备，其特征在于，所述换电设备还包括驱动机构，所述驱动机构位于所述第一平台的下方，所述第一平台上具有避让开口，所述驱动机构通过所述避让开口连接于所述第二平台并用于驱动所述第二平台移动。
10.如权利要求1所述的换电设备，其特征在于，所述换电设备还包括传感器，所述传感器设置于所述第二平台上，且所述传感器用于检测所述换电设备上是否有电池包和/或电池托盘。
11.如权利要求1所述的换电设备，其特征在于，所述解锁机构包括驱动部件和与锁止机构相适配的解锁杆，所述驱动部件与所述解锁杆相连接并用于驱动所述解锁杆移动，以实现所述解锁杆位于锁止位置或者解锁位置。
12.如权利要求11所述的换电设备，其特征在于，所述驱动部件包括导轨、滑块、传送组件和驱动电机，所述导轨连接于所述第一平台上，所述滑块在所述导轨上滑动，所述解锁杆连接在所述滑块上，所述传送组件连接于所述滑块和所述驱动电机，所述驱动电机通过所述传送组件带动所述滑块在所述导轨上滑动。
13.如权利要求1所述的换电设备，其特征在于，所述换电设备包括滑轨，所述滑轨位于所述第一平台的下方，所述第二平台通过滑块滑设于所述滑轨上。
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