CN216861221U - 换电装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及换电设备技术领域，提供一种换电装置，包括：行走基架；行走机构，行走机构设于行走基架的底部，用于驱动行走基架移动；升降架，升降架设于行走基架的顶部；提升机构，提升机构连接于行走机构与升降架之间，用于驱动升降架进行升降运动；抓手，抓手固定于升降架上。本实用新型提供的一种换电装置，通过行走机构带动行走基架进行水平移动，通过提升机构带动升降架进行升降运动，从而利用抓手与电池对接并进行换电移动。本实用新型的换电装置，结构紧凑小巧，无需像现有的堆垛机或顶吊搬运形式需要设置大型支架，进行土建施工等，减小占地面积，可布置多组换电装置同时进行换电。

Description

换电装置

技术领域

本实用新型涉及换电设备技术领域，尤其涉及一种换电装置。

背景技术

随着电动汽车的推广，如何及时有效地为电量不足的电动汽车提供电能补给已成为厂商和车主都非常关注的问题。当前市场上的主流解决方案是采用充电模式，即在停车位配置AC慢充桩或者DC快充桩。但慢充模式需要长时间占用一个停车位进行充电，快充模式充电电流大，是常规充电电流的十倍甚至几十倍，会降低动力电池组的循环寿命，且一般达不到满充状态。

而换电站采用动力电池更换模式，直接用充满电的电池组更换能量已耗尽的电池组，在分钟级的时间内完成电能补给，因而是一种非常高效的电能补充方式。但现有换电站特别是针对工程机械、作业机械等大型车辆的换电站，一般采用堆垛机形式、大型车顶吊形式等大型设备，往往占地面积大，需要土建，搭建大型支架，模块化程度低，不利于维护，且一旦建成，规模无法再变化，多数需要现场安装调试，难以运输和快速投放。并且现有换电站还存在自动化程度低，有的甚至需要人工配合才能完成换电过程，耗时长且出错率高。

实用新型内容

本实用新型提供一种换电装置，用以解决现有技术中换电站占地面积大的缺陷，通过设计一种结构紧凑小巧的换电装置，减小占地面积，可布置多组换电装置进行同时换电。

本实用新型提供一种换电装置，包括：

行走基架；

行走机构，所述行走机构设于所述行走基架的底部，用于驱动所述行走基架移动；

升降架，所述升降架设于所述行走基架的顶部；

提升机构，所述提升机构连接于所述行走机构与所述升降架之间，用于驱动所述升降架进行升降运动；

抓手，所述抓手固定于所述升降架上。

根据本实用新型提供的一种换电装置，所述行走机构包括第一驱动单元、齿轮和齿条，所述第一驱动单元与所述齿轮驱动连接，所述齿轮与所述齿条啮合，所述齿条固定于支撑面。

根据本实用新型提供的一种换电装置，还包括导轨，所述导轨固定于支撑面且与所述齿条平行设置，所述行走基架的底部设有滑块，所述滑块滑动设置于所述导轨上，所述行走机构驱动所述行走基架沿所述导轨的长度方向移动。

根据本实用新型提供的一种换电装置，所述导轨为两条且平行设置于所述支撑面上，所述行走基架的底部对应设置两组滑块。

根据本实用新型提供的一种换电装置，所述提升机构包括第二驱动单元、卷筒、第一钢丝绳和滑轮组，所述第二驱动单元与所述卷筒驱动连接，所述第一钢丝绳的一端绕设于所述卷筒，所述第一钢丝绳的另一端绕过所述滑轮组并带动所述升降架进行升降运动。

根据本实用新型提供的一种换电装置，所述滑轮组包括设于所述行走基架一侧面的第一滑轮以及设于所述升降架底部的第二滑轮，所述第一钢丝绳由所述行走基架的一侧依次绕过所述第一滑轮和第二滑轮并固定于所述行走基架的另一侧。

根据本实用新型提供的一种换电装置，所述行走基架的内侧设有竖直导轨，所述升降架的外侧设有导向轮，所述导向轮滚动设置于所述竖直导轨内。

根据本实用新型提供的一种换电装置，还包括配重机构，所述配重机构包括配重块、第二钢丝绳和第三滑轮，所述第三滑轮设于所述行走基架的顶部，所述第二钢丝绳的一端与所述配重块连接，所述第二钢丝绳的另一端绕过所述第三滑轮与所述升降架连接。

根据本实用新型提供的一种换电装置，所述配重机构还包括配重支架，所述配重支架固定于所述行走基架上，所述配重块设于所述配重支架上。

根据本实用新型提供的一种换电装置，还包括检测机构，所述检测机构设于所述抓手的伸出端，用于检测电池位置。

本实用新型提供的一种换电装置，通过行走机构带动行走基架进行水平移动，通过提升机构带动升降架进行升降运动，从而利用抓手与电池对接并进行换电移动。本实用新型的换电装置，结构紧凑小巧，无需像现有的堆垛机或顶吊搬运形式需要设置大型支架，进行土建施工等，减小占地面积，可布置多组换电装置同时进行换电。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本实用新型提供的换电装置的进行换电时的结构示意图；

图2是本实用新型提供的换电装置的另一视角的结构示意图；

图3是图1的左视图；

图4是本实用新型提供的行走基架、升降架和提升机构的结构示意图；

图5是本实用新型提供的行走基架、升降架和提升机构的侧视图；

图6是本实用新型提供的行走基架和升降架的内部结构示意图；

附图标记：

1：行走基架； 201：第一驱动单元； 202：齿轮；

203：齿条； 3：支撑面； 401：导轨；

402：滑块； 501：第二驱动单元； 502：卷筒；

503：第一钢丝绳； 504：第一滑轮； 505：第二滑轮；

601：竖直导轨； 602：导向轮； 701：配重块；

702：第二钢丝绳； 703：第三滑轮； 704：配重支架；

8：升降架； 9：抓手； 901：检测机构；

10：电池。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型中的附图，对本实用新型中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

下面结合图1至图6描述本实用新型的一种换电装置。该换电装置包括：行走基架1、行走机构、升降架8、提升机构和抓手9。

其中，行走机构设于行走基架1的底部，用于驱动行走基架1移动；升降架8设于行走基架1的顶部；提升机构连接于行走机构与升降架8之间，用于驱动升降架8进行升降运动；抓手9固定于升降架8上。

具体地，行走基架1作为换电装置的支架结构，通过底部的行走机构进行水平移动，利用提升机构驱动行走基架1上部的升降架8进行升降，抓手9在行走基架1的水平带动下以及升降架8的升降带动下，能够进行水平和竖直运动，抓手9用于与电池10对接，并带动电池10移动。

本实用新型提供的一种换电装置，通过行走机构带动行走基架1进行水平移动，通过提升机构带动升降架8进行升降运动，从而利用抓手9与电池10对接并进行换电移动。本实用新型的换电装置，结构紧凑小巧，无需像现有的堆垛机或顶吊搬运形式需要设置大型支架，进行土建施工等，减小占地面积，可布置多组换电装置同时进行换电。

在本实用新型的其中一个实施例中，行走机构包括第一驱动单元201、齿轮202和齿条203，第一驱动单元201与齿轮202驱动连接，齿轮202与齿条203啮合，齿条203固定于支撑面3。在本实施例中，整个换电装置坐落于支撑面3上，支撑面3可以是支撑钢板等，将齿条203固定在支撑面3上，第一驱动单元201固定在行走基架1的底部，第一驱动单元201带动齿轮202转动，使得齿轮202带动行走基架1沿着齿条203长度方向移动。具体地，第一驱动单元201可采用电机或减速机，其输出轴与齿轮202啮合连接。当然，行走机构也可以采用电缸、油缸或车轮等进行驱动，本实施例仅为一种优选实施例。

在本实用新型的其中一个实施例中，该换电装置还包括导轨401，导轨401固定于支撑面3，行走基架1的底部设有滑块402，滑块402滑动设置于导轨401上，导轨401与齿条203平行设置，行走机构驱动行走基架1沿导轨401的长度方向移动。进一步地，导轨401为两条且平行设置于支撑面3上，行走基架1的底部对应设置两组滑块402。在本实施例中，导轨401为行走基架1提供移动方向，导轨401与齿条203平行设置，通过两个导轨401支撑行走基架1，利用行走基架1底部的滑块402与导轨401配合实现行走基架1的滑动，通过滑动摩擦的方式减小行走基架1在移动过程中的摩擦力。当然，也可以采用滚轮替换上述实施例的滑块，采用滚动摩擦的方式降低行走基架1的摩擦力。

在本实用新型的其中一个实施例中，提升机构包括第二驱动单元501、卷筒502、第一钢丝绳503和滑轮组，第二驱动单元501与卷筒502驱动连接，第一钢丝绳503的一端绕设于卷筒502，第一钢丝绳503的另一端绕过滑轮组并带动升降架8进行升降运动。在本实施例中，通过第二驱动单元501驱动卷筒502转动，从而带动第一钢丝绳503拉动升降架8进行升降运动。具体地，卷筒502设置于行走基架1的一侧，第一钢丝绳503的一端绕在卷筒502上，通过滑轮组(可包括定滑轮和动滑轮等)改变方向并带动升降架8运动，将第一钢丝绳503的另一端固定在行走基架1的另一侧，当卷筒502旋转对第一钢丝绳503进行回收或释放时，能够相应升起或降低升降架8。

进一步地，滑轮组包括设于行走基架1一侧面的第一滑轮504以及设于升降架8底部的第二滑轮505，第一钢丝绳503由行走基架1的一侧依次绕过第一滑轮504和第二滑轮505并固定于行走基架1的另一侧。在本实施例中，滑轮组包括多个滑轮，其中第一滑轮504为定滑轮，用于改变第一钢丝绳503的牵引方向，第二滑轮505为安装于升降架8上，能够随着升降架8一同升降，利用卷筒502对第一钢丝绳503进行收放，可以通过第二滑轮505带动升降架8进行升降运动。

在本实用新型的其中一个实施例中，行走基架1的内侧设有竖直导轨601，升降架8的外侧设有导向轮602，导向轮602滚动设置于竖直导轨601内。在本实施例中，行走基架1采用中空结构，行走基架1套在升降架8的外侧，行走基架1的内部设有四条竖直导轨601，而升降架8的外侧对应设置四组导向轮602，导向轮602能够在竖直导轨601内竖直滚动，从而保证升降架8的升降运动为竖直方向。

在本实用新型的其中一个实施例中，该换电装置还包括配重机构，配重机构包括配重块701、第二钢丝绳702和第三滑轮703，第三滑轮703设于行走基架1的顶部，第二钢丝绳702的一端与配重块701连接，第二钢丝绳702的另一端绕过第三滑轮703与升降架8连接。在本实施例中，第二钢丝绳702一端连接配重块701，另一端经过第三滑轮703与升降架8连接。具体地，为减轻提升机构的负载，利用第二钢丝绳702将配重块701与升降架8连接起来，第三滑轮703为定滑轮，改变第二钢丝绳702的牵引方向，升降架8上升时，配重块701相应下降，利用配重机构使得提升机构使用较小的力就可以实现升降架8的升降运动。

进一步地，配重机构还包括配重支架704，配重支架704固定于行走基架1上，配重块701设于配重支架704上，该配重支架704包括底板和侧板，主要用于避免配重块在升降过程中发生侧向偏移。

在本实用新型的其中一个实施例中，该换电装置还包括检测机构901，检测机构901设于抓手9的伸出端，用于检测电池10位置。具体地，检测机构901可以是光电传感器或距离传感器等，用于寻找和定位电池10抓取位置，定位后，行走机构驱动行走基架1向电池10方向移动，当抓手9伸入电池10的相应位置并锁定后，提升机构向上提起升降架8和抓手9，带动电池10一同提升，然后通过行走机构驱动行走基架1转移电池10，完成对电池10的搬运。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (10)

1.一种换电装置，其特征在于，包括：

行走基架；

行走机构，所述行走机构设于所述行走基架的底部，用于驱动所述行走基架移动；

升降架，所述升降架设于所述行走基架的顶部；

提升机构，所述提升机构连接于所述行走机构与所述升降架之间，用于驱动所述升降架进行升降运动；

抓手，所述抓手固定于所述升降架上。

2.根据权利要求1所述的换电装置，其特征在于，所述行走机构包括第一驱动单元、齿轮和齿条，所述第一驱动单元与所述齿轮驱动连接，所述齿轮与所述齿条啮合，所述齿条固定于支撑面。

3.根据权利要求2所述的换电装置，其特征在于，还包括导轨，所述导轨固定于支撑面且与所述齿条平行设置，所述行走基架的底部设有滑块，所述滑块滑动设置于所述导轨上，所述行走机构驱动所述行走基架沿所述导轨的长度方向移动。

4.根据权利要求3所述的换电装置，其特征在于，所述导轨为两条且平行设置于所述支撑面上，所述行走基架的底部对应设置两组滑块。

5.根据权利要求1所述的换电装置，其特征在于，所述提升机构包括第二驱动单元、卷筒、第一钢丝绳和滑轮组，所述第二驱动单元与所述卷筒驱动连接，所述第一钢丝绳的一端绕设于所述卷筒，所述第一钢丝绳的另一端绕过所述滑轮组并带动所述升降架进行升降运动。

6.根据权利要求5所述的换电装置，其特征在于，所述滑轮组包括设于所述行走基架一侧面的第一滑轮以及设于所述升降架底部的第二滑轮，所述第一钢丝绳由所述行走基架的一侧依次绕过所述第一滑轮和第二滑轮并固定于所述行走基架的另一侧。

7.根据权利要求1所述的换电装置，其特征在于，所述行走基架的内侧设有竖直导轨，所述升降架的外侧设有导向轮，所述导向轮滚动设置于所述竖直导轨内。

8.根据权利要求1所述的换电装置，其特征在于，还包括配重机构，所述配重机构包括配重块、第二钢丝绳和第三滑轮，所述第三滑轮设于所述行走基架的顶部，所述第二钢丝绳的一端与所述配重块连接，所述第二钢丝绳的另一端绕过所述第三滑轮与所述升降架连接。

9.根据权利要求8所述的换电装置，其特征在于，所述配重机构还包括配重支架，所述配重支架固定于所述行走基架上，所述配重块设于所述配重支架上。

10.根据权利要求1-9中任意一项所述的换电装置，其特征在于，还包括检测机构，所述检测机构设于所述抓手的伸出端，用于检测电池位置。

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