CN219601213U - 车载移动式换电站 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种车载移动式换电站，包括车架、控制柜、车载电源、电池座、电池包、定位检测装置、换电装置；控制柜、车载电源、电池座、定位检测装置固定在车架上；定位检测装置位于电池座的一侧；电池包可活动的设置在电池座上；换电装置包括升降框架、轨道、换电机器人；升降框架包括顶板、底架、升降油缸、开闭油缸、两个侧板和两个舱门；顶板和底架上下平行设置；两个侧板相互平行设置，顶部与顶板的两端分别固定连接；本实用新型的设计，可以随时随地为重卡进行电池更换，使重卡在任何地点都能方便地获取新的电池，无需专门前往固定的换电站。大大提高了运输的灵活性和效率，使重卡司机能够更加便捷地管理和维护电池。

Description

车载移动式换电站

技术领域

本实用新型涉及重卡换电站技术领域，具体为一种车载移动式换电站。

背景技术

目前，重卡使用电池作为能源供给的方式在物流和运输行业中得到广泛应用。与传统的燃油驱动相比，电动重卡具有零排放、低噪音和更高能源效率等优势。然而，重卡的电池续航里程有限，需要进行定期充电或电池更换。

在现有的重卡换电站***中，换电站通常被固定设置在特定地点，重卡只能到换电站进行电池更换。这种固定换电站的设置方式存在一些问题。首先，重卡司机需要提前计划行程，以确保在行驶过程中能够到达换电站进行电池更换。这给运输过程带来了不便，特别是对于长途运输和紧急情况下的运输任务。其次，司机可能需要额外的绕行或延误时间才能到达固定的换电站，这会影响运输的效率和准时性。此外，固定换电站的数量和位置有限，无法满足日益增长的电动重卡数量和广泛的运输需求。

实用新型内容

针对上述存在的技术不足，本实用新型的目的是提供一种车载移动式换电站，使重卡在任何地点都能方便地获取新的电池，无需专门前往固定的换电站，大大提高了运输的灵活性和效率。

为实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：

一种车载移动式换电站，包括车架、控制柜、车载电源、电池座、电池包、定位检测装置、换电装置；控制柜、车载电源、电池座、定位检测装置固定在车架上；定位检测装置位于电池座的一侧；所述电池包可活动的设置在电池座上；所述换电装置包括升降框架、轨道、换电机器人；所述升降框架包括顶板、底架、升降油缸、开闭油缸、两个侧板和两个舱门；顶板和底架上下平行设置；两个所述侧板相互平行设置，顶部与顶板的两端分别固定连接；两个所述舱门布置在顶板的两侧，舱门的顶部与顶板铰接连接；开闭油缸的一端与侧板铰接连接，另一端与舱门铰接连接；底架上垂直固定设置有导向柱；侧板可滑动的连接于导向柱上；所述升降油缸的一端与底架铰接连接，另一端与侧板铰接连接；所述轨道固定在顶板上；换电机器人可滑动的设置在轨道上；车载电源、定位检测装置、换电机器人分别与控制柜电连接。

优选地，所述定位检测装置包括伺服电机、底座、支架、直线导轨、两个激光测距仪；伺服电机、底座固定在所述底架上；直线导轨固定在底座上；伺服电机与直线导轨传动连接；支架的底部固定连接于直线导轨上；激光测距仪固定在支架的顶部；激光测距仪朝向所述舱门设置，且两个激光测距仪的设置方向相反。

优选地，所述导向柱上可转动的设置有滚轮；所述滚轮配置有多个，自上而下间隔设置在导向柱上；所述侧板的内侧面设置有容纳所述滚轮的滑槽；所述滚轮设置在滑槽内，且滚轮的一侧与侧板滚动接触。

优选地，所述导向柱上设置有定位单元；所述定位单元包括定位油缸、安全销、两个第一光电传感器；所述第一光电传感器、定位油缸固定在所述导向柱上，定位油缸的活塞杆朝向所述侧板设置；安全销的一端与定位油缸的活塞杆固定连接；挡板固定于安全销的一侧；导向柱上设置有容纳安全销穿过的第一定位孔；所述侧板上设置有两个与所述安全销适配的第二定位孔；两个所述第二定位孔上下间隔布置在侧板的内侧面上；所述第一光电传感器与控制柜电连接。

优选地，所述侧板上固定设置有朝向所述舱门设置的第二光电传感器；第二光电传感器与控制柜电连接。

优选地，所述侧板上铰接设置有门板和液压阻尼杆，液压阻尼杆的一端与门板铰接连接。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果如下：

本实用新型的设计，可以随时随地为重卡进行电池更换，使重卡在任何地点都能方便地获取新的电池，无需专门前往固定的换电站。大大提高了运输的灵活性和效率，使重卡司机能够更加便捷地管理和维护电池。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图；

图2为图1中A处的局部放大图；

图3为本实用新型中的定位检测装置的结构示意图。

其中：

1、升降油缸；2、顶板；3、换电机器人；4、舱门；5、开闭油缸；6、门板；7、侧板；8、车载电源；9、控制柜；10、电池座；11、定位检测装置；12、底架；13、车架；14、导向柱；15、挡板；16、第一光电传感器；17、定位油缸；18、滚轮；19、安全销；20、激光测距仪；21、直线导轨；22、底座；23、伺服电机；24、支架。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型作进一步说明。

如图1至图3所示，一种车载移动式换电站，包括车架13、控制柜9、车载电源8、电池座10、电池包、定位检测装置11、换电装置；控制柜9、车载电源8、电池座10、定位检测装置11固定在车架13上，车架13的前端配置车头；定位检测装置11位于电池座10的一侧，用于对待更换电池包的重卡的电池包进行巡检；电池包可活动的设置在电池座10上，电池包和电池座10均设置有多个，电池座10的数量大于电池包，用于放置从待换电重卡上拆卸下来的电池包；换电装置包括升降框架、轨道、换电机器人3，换电机器人3为现有设计，能够进行双侧换电作业；升降框架包括顶板2、底架12、升降油缸1、开闭油缸5、两个侧板7和两个舱门4；顶板2和底架12上下平行设置，底架12固定在车架13上；两个侧板7相互平行设置，顶部与顶板2的两端分别固定连接，其中一个侧板7位于顶板2靠近车头的一侧，另一个侧板7位于顶板2远离车头的一侧；车载电源8、控制柜9位于升降框架的外部的车架13上；两个舱门4布置在顶板2的两侧，舱门4的顶部与顶板2铰接连接，使舱门4能够以其与顶板2的铰接点为轴线上下转动来打开或者关闭舱门4；开闭油缸5的一端与侧板7铰接连接，另一端与舱门4铰接连接；底架12上垂直固定设置有导向柱14，导向柱14配置有四个，分别设置在底架12的四个角上；侧板7可滑动的连接于导向柱14上，能够沿着导向柱14上下滑动；升降油缸1的一端与底架12铰接连接，另一端与侧板7铰接连接，升降油缸1的活塞杆伸缩时能够带动侧板7沿着导向柱14上下滑动；轨道固定在顶板2上，轨道配置有两个，对称设置在顶板2的两侧；换电机器人3可滑动的设置在轨道上，用于将待换电的重卡上的电池包取下来放在车架13上空闲的电池座10上，然后将满电的电池包吊装到待换电的重卡上；在非换电状态下，换电机器人3位于空载的电池座10的上方区域，使侧板7在下降时不会造成换电机器人3和电池包的磕碰；车载电源8、定位检测装置11、换电机器人3分别与控制柜9电连接。

进一步的，定位检测装置11包括伺服电机23、底座22、支架24、直线导轨21、两个激光测距仪20；伺服电机23、底座22固定在底架12上，位于空置的电池座10和舱门4之间位置；直线导轨21固定在底座22上；伺服电机23与直线导轨21传动连接；支架24的底部固定连接于直线导轨21上，伺服电机23启动后能够通过直线导轨21带动支架24做往复运动；激光测距仪20固定在支架24的顶部；激光测距仪20朝向舱门4设置，且两个激光测距仪20的设置方向相反；激光测距仪20与控制柜9电连接；当待换电的重卡停在车架13的侧面时，通过激光测距仪20巡检来确定重卡上的电池包的位置，两个设置方向相反的激光测距仪20能够对停在车架13两侧的重卡进行电池包巡检，配合换电机器人3，实现双侧换电。

进一步的，导向柱14上可转动的设置有滚轮18；滚轮18配置有多个，自上而下间隔设置在导向柱14上；侧板7的内侧面设置有容纳滚轮18的滑槽；滚轮18设置在滑槽内，且滚轮18的一侧与侧板7滚动接触，四个导向柱14上均配置滚轮18，使侧板7在顺着导向柱14上下运动时，使侧板7的运动更平稳。

进一步的，导向柱14上设置有定位单元；定位单元包括定位油缸17、安全销19、两个第一光电传感器16；第一光电传感器16、定位油缸17固定在导向柱14上，定位油缸17的活塞杆朝向侧板7设置；两个第一光电传感器16水平间隔布置；安全销19的一端与定位油缸17的活塞杆固定连接；挡板15固定于安全销19的一侧，当定位油缸17的活塞杆带动安全销19运动至左右两个极限位置时，挡板15分别会遮挡两个第一光电传感器16，通过第一光电传感器16来监测安全销19是否处于缩回或者伸出的极限位置状态；导向柱14上设置有容纳安全销19穿过的第一定位孔；侧板7上设置有两个与安全销19适配的第二定位孔；两个第二定位孔上下间隔布置在侧板7的内侧面上；当侧板7在导向柱14上运动至上极限位置时，安全销19穿过第一定位孔并***到挡板15下部的第二定位孔内，将侧板7的位置固定住，防止升降油缸1漏液导致侧板7意外下滑的情况出现；第一光电传感器16与控制柜9电连接。

进一步的，侧板7上固定设置有朝向舱门4设置的第二光电传感器，用于监测舱门4是否处于关闭状态；第二光电传感器与控制柜9电连接。

进一步的，侧板7上铰接设置有门板6和液压阻尼杆，液压阻尼杆的一端与门板6铰接连接，门板6可打开，通过液压阻尼杆进行支撑。

其中，换电机器人是现有设计，记载于公开号为CN218877205U，名称为模块型双侧重卡换电站的中国实用新型专利中，其具体结构，包括沿轨道移动的X轴行走机构、Y轴伸缩机构、吊装机构；X轴行走机构包括行走支架、驱动轮、从动轮；驱动轮、从动轮分别可转动的设置在行走支架的两个端部；驱动轮、从动轮分别与吊装导轨滚动配合；Y轴伸缩机构包括支撑架、电机、齿轮、主伸缩机构、次伸缩机构、三级伸缩机构；支撑架的端部与行走支架垂直固定连接；

主伸缩机构包括主支架、齿条和主传动单元；主支架可滑动的设置在支撑架上；主支架在支撑架上的滑动方向垂直于X轴行走机构在吊装导轨上的滑动方向；电机固定在支撑架上；齿轮设置在电机的输出轴上；齿条固定在主支架上，齿轮与齿条啮合传动；主传动单元包括主传动链条及两个主滚轮；两个主滚轮分别可转动的设置在主支架的前、后端相对应位置；主传动链条套接在两个主滚轮上并由两个主滚轮张紧；支撑架上固定设置有主固定块Ⅰ；主固定块Ⅰ设置在两个主滚轮之间区域，且主固定块Ⅰ与主传动链条的上半段固定连接；主支架上固定设置有次固定块Ⅰ；

次伸缩机构包括次支架、次传动单元；次支架可滑动的设置在主支架上；次支架的滑动方向与主支架的滑动方向相同；次支架上固定设置有主固定块Ⅱ，主固定块Ⅱ设置在两个主滚轮之间区域，且主固定块Ⅱ与主传动链条的下半段固定连接；次传动单元包括次传动链条及两个次滚轮；两个次滚轮分别可转动的设置在次支架的前、后端相对应位置；次传动链条套接在两个次滚轮上并由两个次滚轮张紧；有次固定块Ⅰ设置在两个次滚轮之间区域，且有次固定块Ⅰ与次传动链条的上半段固定连接；

三级伸缩机构包括三级支架、Z轴升降机构；三级支架可滑动的设置在次支架上；三级支架的滑动方向与次支架的滑动方向相同；三级支架上固定设置有次固定块Ⅱ，次固定块Ⅱ设置在两个次滚轮之间区域，且次固定块Ⅱ与次传动链条的下半段固定连接；Z轴升降机构固定在三级支架上；吊装机构与Z轴升降机构活动连接；

Z轴升降机构包括四组独立拉伸机构；独立拉伸机构包括导向轮、连接件、拉力传感器、控制器、拉伸驱动器；拉力传感器、控制器、拉伸驱动器固定在三级支架上；导向轮可转动的设置在三级支架上；连接件的一端通过导向轮与吊装机构连接，另一端通过拉力传感器与拉伸驱动器连接；拉力传感器与控制器电性连接；

吊装机构包括底座、电池定位机构、锁紧单元；电池定位机构配置有多个，固定在底座的下端面上；锁紧单元配置有两个，对称设置在底座的上端面上；锁紧单元包括电缸Ⅱ、滑座、滑块、传动板、传动杆、套环、支撑杆和锁舌；电缸Ⅱ、滑座、固定在底座上；滑块可滑动的设置在滑座上；电缸Ⅱ的活塞杆与滑块传动连接；支撑杆的中部可转动的设置在底座上；锁舌固定于支撑杆的底端；套环与支撑杆的上端固定连接；传动板的一端与滑块铰接连接；传动杆的一端与套环固定连接，另一端与传动板铰接连接。

使用时，将车载移动式换电站开到目标位置，升降框架向上升起，舱门向上开启；待换电的重卡开到舱门的侧面位置，通过定位检测装置上的激光测距仪对重卡上的电池包的位置进行监测，换电机器人启动，将重卡上的电池包吊起来并放在空载的电池座上，然后将满电的电池包吊起来放在重卡上然后换电机器人复位，完成一轮换电作业。

Claims (6)

1.一种车载移动式换电站，其特征在于，包括车架(13)、控制柜(9)、车载电源(8)、电池座(10)、电池包、定位检测装置(11)、换电装置；控制柜(9)、车载电源(8)、电池座(10)、定位检测装置(11)固定在车架(13)上；定位检测装置(11)位于电池座(10)的一侧；所述电池包可活动的设置在电池座(10)上；所述换电装置包括升降框架、轨道、换电机器人(3)；所述升降框架包括顶板(2)、底架(12)、升降油缸(1)、开闭油缸(5)、两个侧板(7)和两个舱门(4)；顶板(2)和底架(12)上下平行设置；两个所述侧板(7)相互平行设置，顶部与顶板(2)的两端分别固定连接；两个所述舱门(4)布置在顶板(2)的两侧，舱门(4)的顶部与顶板(2)铰接连接；开闭油缸(5)的一端与侧板(7)铰接连接，另一端与舱门(4)铰接连接；底架(12)上垂直固定设置有导向柱(14)；侧板(7)可滑动的连接于导向柱(14)上；所述升降油缸(1)的一端与底架(12)铰接连接，另一端与侧板(7)铰接连接；所述轨道固定在顶板(2)上；换电机器人(3)可滑动的设置在轨道上；车载电源(8)、定位检测装置(11)、换电机器人(3)分别与控制柜(9)电连接。

2.如权利要求1所述的车载移动式换电站，其特征在于，所述定位检测装置(11)包括伺服电机(23)、底座(22)、支架(24)、直线导轨(21)、两个激光测距仪(20)；伺服电机(23)、底座(22)固定在所述底架(12)上；直线导轨(21)固定在底座(22)上；伺服电机(23)与直线导轨(21)传动连接；支架(24)的底部固定连接于直线导轨(21)上；激光测距仪(20)固定在支架(24)的顶部；激光测距仪(20)朝向所述舱门(4)设置，且两个激光测距仪(20)的设置方向相反。

3.如权利要求1所述的车载移动式换电站，其特征在于，所述导向柱(14)上可转动的设置有滚轮(18)；所述滚轮(18)配置有多个，自上而下间隔设置在导向柱(14)上；所述侧板(7)的内侧面设置有容纳所述滚轮(18)的滑槽；所述滚轮(18)设置在滑槽内，且滚轮(18)的一侧与侧板(7)滚动接触。

4.如权利要求3所述的车载移动式换电站，其特征在于，所述导向柱(14)上设置有定位单元；所述定位单元包括定位油缸(17)、安全销(19)、挡板(15)、两个第一光电传感器(16)；所述第一光电传感器(16)、定位油缸(17)固定在所述导向柱(14)上，定位油缸(17)的活塞杆朝向所述侧板(7)设置；安全销(19)的一端与定位油缸(17)的活塞杆固定连接；挡板(15)固定于安全销(19)的一侧；导向柱(14)上设置有容纳安全销(19)穿过的第一定位孔；所述侧板(7)上设置有两个与所述安全销(19)适配的第二定位孔；两个所述第二定位孔上下间隔布置在侧板(7)的内侧面上；所述第一光电传感器(16)与控制柜(9)电连接。

5.如权利要求1所述的车载移动式换电站，其特征在于，所述侧板(7)上固定设置有朝向所述舱门(4)设置的第二光电传感器；第二光电传感器与控制柜(9)电连接。

6.如权利要求1所述的车载移动式换电站，其特征在于，所述侧板(7)上铰接设置有门板(6)和液压阻尼杆，液压阻尼杆的一端与门板(6)铰接连接。