CN112003348A - 一种锂电池移动充电装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种锂电池移动充电装置，包括储能充放电机构和可移动的牵引机构，储能充放电机构放置于牵引机构上；所述储能充放电机构包括由多个电池包组成的储能电池组件和用于对电能进行电压转换的充放电组件，充放电组件分别与储能电池组件、外部设备电性连接；本装置为新能源汽车提供了临时充电、固定充电，最终实现了移动充电。

Description

一种锂电池移动充电装置
技术领域
本发明涉及锂电池充电技术领域，尤其涉及一种锂电池移动充电装置。
背景技术
随着社会上新能源汽车的保有量越来越大，充电基础设施不足问题却日益凸显。充电站少，充电桩充电慢，充电难已成为制约新能源汽车推广的一大难题。锂电池移动充电设备，体积小、灵活性好、充电快，做到随地随充，极大的推进了新能源汽车的普及。
发明内容
基于背景技术存在的技术问题，本发明提出了一种锂电池移动充电装置，为新能源汽车提供了临时充电、固定充电，最终实现了移动充电。
本发明提出的一种锂电池移动充电装置，包括储能充放电机构和可移动的牵引机构，储能充放电机构放置于牵引机构上；所述储能充放电机构包括由多个电池包组成的储能电池组件和用于对电能进行电压转换的充放电组件，充放电组件分别与储能电池组件、外部设备电性连接。
进一步地，所述充放电组件包括第一壳体和设置于第一壳体中的转换组件；所述转换组件132包括直流充电模块、交流充电模块、配电模块和电压转换器，配电模块的输出端分别与直流充电模块的输入端、交流充电模块的输入端连接，配电模块的输入端与储能电池组件12的输出端连接，直流充电模块的输出端、交流充电模块的输出端均连接到外部设备的待充电设备上，电压转换器的输入端与外部设备的电源设备连接、输出端与储能电池组件连接。
进一步地，第一壳体上设置有充电接口和充电枪，充电枪的输入端***第一壳体与转换组件的输出端连接、输出端与外部设备连接，充电接口的输入端与外部供电设备连接、输出端与转换组件的输入端连接。
进一步地，所述转换组件的两侧分别设置有风扇，第一壳体上开设有通风孔，风扇通过通风孔与外界连通。
进一步地，所述第一壳体上还设置有控制器和可触摸显示屏。
进一步地，所述储能电池组件还包括可拆卸固定于牵引机构上的托板和设置于托板上的多个封装壳，每个封装壳中设置有一个电池包，多个电池包之间依次连接。
进一步地，所述牵引机构包括叉架、设置于叉架上的第二壳体和设置于第二壳体中的动力组件；所述动力组件包括用于驱动叉架上下运动的液压机构、用于驱动叉架移动的驱动机构和用于支撑叉架运动的定向轮，所述驱动机构包括驱动电机、齿轮组装置和万向轮，电机的输出端通过齿轮组装置与万向轮连接；
进一步地，叉架的底部四周均设置定向轮，在叉架运动方向的一端设置万向轮；
所述第二壳体上设置有用于接收远程控制信号的遥控盒。
进一步地，所述牵引机构还包括充电接插件、以及分别用于向电机、液压机构供电的供电机构，充电接插件与供电机构电性连接，充电接插件通过第二壳体上开设的贯穿孔与外界联通。
本发明提供的一种锂电池移动充电装置的优点在于：本发明结构中提供的一种锂电池移动充电装置，储能充放电机构将电能转化为化学能储存，由牵引机构移动至指定地区，通过充放电组件将储能电池组件中储存的能量转移至新能源设备中，实现了移动充电；充放电组件的设置，避免了储能电池组件充/放电的过充/过放的缺陷；同时整个装置结构紧凑、空间利用率高，降低了整个装置的占用体积。
附图说明
图1为本发明的结构示意图；
图2为图1的正俯视图；
图3为牵引机构的结构示意图；
图4为储能电池组件的结构示意图；
图5为充放电组件的结构示意图；
图6为牵引机构中叉架的结构示意图；
其中，1-储能充放电机构，2-牵引机构，11-电池包，12-储能电池组件， 13-充放电组件，21-叉架，22-第二壳体，23-动力组件，24-液压机构，25- 驱动机构，26-定向轮，27-遥控盒，28-充电接插件，29-供电机构，131-第一壳体，132-转换组件，133-充电接口，134-充电枪，135-风扇，136-控制器，137-可触摸显示屏，138-挂件，121-托板，122-封装壳，251-电机，252- 齿轮组装置，253-万向轮。
具体实施方式
下面，通过具体实施例对本发明的技术方案进行详细说明，在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明。但是本发明能够以很多不同于在此描述的其他方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似改进，因此本发明不受下面公开的具体实施的限制。
如图1至6所示，本发明提出的一种锂电池移动充电装置，包括储能充放电机构1和可移动的牵引机构2，储能充放电机构1放置于牵引机构2 上；所述储能充放电机构1包括由多个电池包11组成的储能电池组件12 和用于对电能进行电压转换的充放电组件13，充放电组件13分别与储能电池组件12、外部设备电性连接。
外部设备可以是待充电设备，也可以是电源设备，当为待充电设备时，储能电池组件12通过充放电组件13对待充电设备进行供电，实现待充电设备的有效充电；当为电源设备时，电源设备可以通过充放电组件13对储能电池组件12进行充电，实现储能充放电机构1的充电，以使得储能电池组件12具有一定电能，能稳定并持续的对待充电设备进行供电。
充放电组件13的设置使得进入待充电设备的充电电压在待充电设备的允许范围内，避免了储能电池组件12直接对待充电设备直冲时，因过压造成待充电设备充电损伤的缺陷。同时充放电组件13的设置还能使得进入储能电池组件12的充电电压在设置区间内，同样避免了在对储能电池组件12 进行充电时，因过压造成储能电池组件12充电损伤的缺陷。
进一步对，所述充放电组件13包括第一壳体131和设置于第一壳体131 中的转换组件132；所述转换组件132直流充电模块、交流充电模块、配电模块和电压转换器，配电模块的输出端分别与直流充电模块的输入端、交流充电模块的输入端连接，配电模块的输入端与储能电池组件12的输出端连接，直流充电模块的输出端、交流充电模块的输出端均连接到外部设备的待充电设备上，电压转换器的输入端与外部设备的电源设备连接、输出端与储能电池组件12连接。
配电模块可以采用现有的配电单元，主要用于对储能电池组件12输出电压进行分配，通过直流充电模块或交流充电模块对外部设备的待充电设备进行稳定供电。其中，直流充电模块用于给待充电设备输出直流电，交流充电模块用于给待充电设备输出交流电，以实现对不同待充电设备的稳定充电，直流充电模块和交流充电模块可以采用现有的直流和交流转换单元。储能电池组件储能电池组件用于给上述电器件提供高压动力源，主要通过配电单元实现能量传输。
因此在对待充电设备充电时，储能电池组件12输出的高压电通过配电单元进行分配，并通过流充电模块或交流充电模块对待充电设备进行稳定供电；当对储能电池组件12进行充电时，电源设备输出的电能通过电压转换器进行电压转换后将电能输送到储能电池组件12中，以实现对储能电池组件12的充电。
转换组件132通过第一壳体131进行封装，一方面提高了整个充电装置的美观度，另一方面提高了整个装置的结构紧凑性，节省了占用空间，使得整个充电装置更精致，在同种实用性的基础上，占用空间更小。
由于转换组件132为各个电器元器件，因此转换组件132在工作时，往往会产生热量，因此在转换组件132的两侧分别设置有风扇135，第一壳体131上开设有通风孔，风扇135通过通风孔与外界连通。通过风扇135 对转换组件132进行散热，提高了转换组件132的运行寿命和运行稳定性。
进一步地，第一壳体131上设置有充电枪134和充电接口133，充电枪 134的输入端***第一壳体131与转换组件132的输出端连接、输出端与外部设备连接，充电接口133的输入端与外部供电设备连接、输出端与电压转换器的输入端连接。
充电枪134用于对待充电设备进行充电，充电枪134上设置多个电气接口，与待充电设备上设置的电气接口匹配，当充电枪134的接口与待充电设备的接口匹配连接时，可以对待充电设备进行充电；因此储能电池组件12输出的高压电通过配电模块分配后，经过直流充电模块或交流充电模块通过充电枪134对待充电设备进行充电。其中，充电枪134为可伸缩结构(可参考用于加油的加油枪)，可以在第一壳体131上设置挂件138，充电枪134的可伸缩结构(例如软管)可以整理挂设在挂件138上，以避免充电枪134出现缠绕缺陷。
充电接口133用于外部电源设备对储能电池组件12进行充电，当储能充放电机构1所储存的电量过低时，需要对储能电池组件12中的电池包11 进行充电，以便于后续整个充电装置运动到待充电设备旁，因此通过充电接口133外接电源设备，内接电压转换器，实现对储能电池组件12的充电。
无论是通过储能电池组件12对待充电设备进行充电，还是通过外部电源设备对储能电池组件12进行充电，均需要通过转换组件132进行电压、电流等转换，以使得最终的充电电压在所需要的范围内，图稿了整个充电装置的使用寿命。
在以上储能充放电机构1充/放电的过程中，为了能实时查看当前充/ 放电的参数信息，以及控制当前充/放电的工作状态，所述第一壳体131上还设置有控制器136和可触摸显示屏137。
应理解的是，控制器136可以控制储能充放电机构1充/放电，因此控制器136与储能充放电机构1、转换组件132均连接，以实现对两者的开关控制、工作状态控制(例如输出电压、电流等控制)。
可触摸显示屏137提供了良好的人机界面，可以显示电流、温度、预计充电时间等相关信息，实现良好的人机交互。
进一步地，所述储能电池组件12还包括可拆卸固定于牵引机构2上的托板121和设置于托板121上的多个封装壳122，每个封装壳122中设置有一个电池包11，多个电池包11之间依次连接。
在本申请中，储能电池组件12由相同规格的电池包11组成，托板121 共5层，每层设置两个封装壳122，因此每层设置2个电池包，每个电池包 11拆卸独立，并编号1至10号用于区分。因此可以通过添加和减少电池包 11的数量，来灵活适应待充电设备对电能的需求。
托板121上的封装壳122可以设置成抽拉的，电池包11的高压接插件和低压接插件均在一侧，高压接插件用于高压下传输电流，低压接插件用于信息采集功能的低压小电流传输，连接电池间的高压线束和低压线束均固定在托板121上。
进一步地，所述牵引机构2包括叉架21、设置于叉架21上的第二壳体 22和设置于第二壳体22中的动力组件23；所述动力组件23包括用于驱动叉架21上下运动的液压机构24、用于驱动叉架21移动的驱动机构25和用于支撑叉架21运动的定向轮26，所述驱动机构25包括电机251、齿轮组装置252和万向轮253，电机251的输出端通过齿轮组装置252与万向轮 253连接；
储能充放电机构1放置于叉架21上，因此叉架21的运动，实现了储能充放电机构1的自由移动；叉架21的底部四周均设置定向轮26，定向轮 26的底部均在同一平面上，用于支撑叉架21的运动。整个叉架21的运动是通过动力组件23驱动的，动力组件23一方面可以驱动叉架21的上下运动、另一方面可以通过驱动万向轮253的运动而驱动叉架21的运动。
第二壳体22中可以固定设置一些支架，电机251通过支架固定，一般在叉架21运动方向的一端设置万向轮253，电机251通过驱动齿轮组装置 252实现了万向轮253的转动和前进，进而实现了叉架21的转弯、前进、后退等。
电机251的供电方式：一种方式，电机251可以通过储能电池组件12 供电，此时储能电池组件12通过充放电组件13与电机251电性连接，该种方式是储能充放电机构1与牵引机构2之间存在一定的电性连接关系，通过储能电池组件12中的电池包11进行直接供电，节省了另外设置供电机构给电机251供电的空间，提高了空间利用率。另一种方式，所述牵引机构2还包括充电接插件28、以及分别用于向电机251、液压机构24供电的供电机构29，充电接插件28与供电机构29电性连接，充电接插件28通过第二壳体22上开设的贯穿孔与外界联通，供电机构29可以是充电电池，充电电池通过充电接插件28与外界供电电源连接，以实现对充电电池的充电，该种方式，使得储能充放电机构1和牵引机构2是彼此独立的，两者之间的工作状态互不影响，提高了整个装置的相互独立性。
齿轮组装置252由一系列的齿轮组成，齿轮与齿轮相互啮合，以达到降低转速，并在万向轮360度旋转时，每个角度均能提供转速、驱动力。液压机构24由泵站、起升油缸、叉架21等组成，工作时泵站将液体注入起升油缸，随着起升油缸内液体压力越来越大，以此带动叉架21实现上升、下降功能。或者，液压机构24可以参考现有的起重设备中的起重方式以实现叉架21的上下运动的功能。
为了实现牵引机构2的远程控制，所述第二壳体22上设置有用于接收远程控制信号的遥控盒27，操作者通过遥控器可以实现对牵引机构2的远程操作，使得锂电池移动充电装置能移动到设定的位置。
工作过程：在收到新能源设备充电的需求后，操作人员通过遥控器控制控制盒27，实现牵引机构2移动充电设备到达指定区域，接着启动储能充放电机构1，选择合适充电枪134***新能源设备中，通过操作可触摸显示屏137为其充电，同时可触摸显示屏137上显示电流、温度、预计充电时间等相关信息，待充电完成，操作人员将控制整个移动充电装置返回原有位置，为其充电，静待下次需求信息。在整个移动充电装置返回原有位置后，如检测到储能电池组件12中电能较低，通过充电接口133外接外部供电设备，以实现对储能电池组件12的充电，便于下次移动充电的需要。
本申请的移动充电装置可以将其用于新能源汽车充电领域，可应用在街道、地下停车场等无充电设备的地方，提供新能源汽车临时充电、固定充电等功能。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种锂电池移动充电装置，其特征在于，包括储能充放电机构(1)和可移动的牵引机构(2)，储能充放电机构(1)放置于牵引机构(2)上；
所述储能充放电机构(1)包括由多个电池包(11)组成的储能电池组件(12)和用于对电能进行电压转换的充放电组件(13)，充放电组件(13)分别与储能电池组件(12)、外部设备电性连接。
2.根据权利要求1所述的锂电池移动充电装置，其特征在于，所述充放电组件(13)包括第一壳体(131)和设置于第一壳体(131)中的转换组件(132)；所述转换组件(132)包括直流充电模块、交流充电模块、配电模块和电压转换器，配电模块的输出端分别与直流充电模块的输入端、交流充电模块的输入端连接，配电模块的输入端与储能电池组件(12)的输出端连接，直流充电模块的输出端、交流充电模块的输出端均连接到外部设备的待充电设备上，电压转换器的输入端与外部设备的电源设备连接、输出端与储能电池组件(12)连接。
3.根据权利要求1所述的锂电池移动充电装置，其特征在于，第一壳体(131)上设置有充电接口(133)和充电枪(134)，充电枪(134)的输入端***第一壳体(131)分别与直流充电模块的输出端、交流充电模块的输出端连接，充电枪(134)的输出端与外部设备连接，充电接口(133)的输入端与外部供电设备连接、输出端与电压转换器的输入端连接。
4.根据权利要求3所述的锂电池移动充电装置，其特征在于，所述转换组件(132)的两侧分别设置有风扇(135)，第一壳体(131)上开设有通风孔，风扇(135)通过通风孔与外界连通。
5.根据权利要求2所述的锂电池移动充电装置，其特征在于，所述第一壳体(131)上还设置有控制器(136)和可触摸显示屏(137)。
6.根据权利要求1所述的锂电池移动充电装置，其特征在于，所述储能电池组件(12)还包括可拆卸固定于牵引机构(2)上的托板(121)和设置于托板(121)上的多个封装壳(122)，每个封装壳(122)中设置有一个电池包(11)，多个电池包(11)之间依次连接。
7.根据权利要求1-6任一所述的锂电池移动充电装置，其特征在于，所述牵引机构(2)包括叉架(21)、设置于叉架(21)上的第二壳体(22)和设置于第二壳体(22)中的动力组件(23)；
所述动力组件(23)包括用于驱动叉架(21)上下运动的液压机构(24)、用于驱动叉架(21)移动的驱动机构(25)和用于支撑叉架(21)运动的定向轮(26)，所述驱动机构(25)包括电机(251)、齿轮组装置(252)和万向轮(253)，电机(251)的输出端通过齿轮组装置(252)与万向轮(253)连接。
8.根据权利要求7所述的锂电池移动充电装置，其特征在于，叉架(21)的底部四周均设置定向轮(26)，在叉架(21)运动方向的一端设置万向轮(253)；
所述第二壳体(22)上设置有用于接收远程控制信号的遥控盒(27)。
9.根据权利要求7所述的锂电池移动充电装置，其特征在于，所述牵引机构(2)还包括充电接插件(28)、以及分别用于向电机(251)、液压机构(24)供电的供电机构(29)，充电接插件(28)与供电机构(29)电性连接，充电接插件(28)通过第二壳体(22)上开设的贯穿孔与外界联通。
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