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CN115416623A - 一种换电中转机构及换电站 - Google Patents

一种换电中转机构及换电站 Download PDF

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CN115416623A
CN115416623A CN202211285476.5A CN202211285476A CN115416623A CN 115416623 A CN115416623 A CN 115416623A CN 202211285476 A CN202211285476 A CN 202211285476A CN 115416623 A CN115416623 A CN 115416623A
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vehicle
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battery box
telescopic
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CN202211285476.5A
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孙浪浪
李继明
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Blue Valley Smart Beijing Energy Technology Co Ltd
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Abstract

本发明提供了一种换电中转机构及换电站，涉及车辆换电技术领域，其中，换电中转机构包括：主框架；设置于主框架的底面的行走结构；安装于主框架上的移动小车，移动小车能够在主框架上沿第一方向由第一位置移动至第二位置；安装于主框架上的伸缩结构，伸缩结构上设置有抓取结构，其中通过伸缩结构沿第二方向的伸缩动作，能够带动抓取结构沿第二方向移动；控制器，与行走结构、移动小车和伸缩结构分别电连接，向行走结构、移动小车和伸缩结构分别输入控制信号，将车载电池箱转移至充电底座上，和/或，充电底座上的满载电池箱转移至待换电车辆上。本发明解决了现有技术中当仓位增加时，延长了换电时间，且换电站占地面积较大的问题。

Description

一种换电中转机构及换电站
技术领域
本发明涉及车辆换电技术领域，特别涉及一种换电中转机构及换电站。
背景技术
随着新能源汽车的不断普及，电动汽车换电环节是电动汽车行业需要解决的重要问题，利用专门的电池更换设备，实现自动换电，是电动汽车换电站的技术发展方向。目前，市场上换电站多为行车顶吊式或单工位RGV(Rail Guided Vehicle，有轨制导车辆)换电。充电仓位并排布置在行车的两侧，当仓位增加时，由于轨道限制，造成柜车、RGV小车行车行程加长，延长了换电时间，且换电站占地面积较大。
发明内容
本发明的目的在于提供一种换电中转机构及换电站，用于解决现有技术中充电仓位并排布置在行车的两侧，当仓位增加时，由于轨道限制，造成柜车、RGV小车行车行程加长，延长了换电时间，且换电站占地面积较大的问题。
为了解决上述技术问题，本发明实施例提供一种换电中转机构，其中，所述换电中转机构包括：
主框架；
设置于所述主框架的底面的行走结构；
安装于所述主框架上的移动小车，所述移动小车能够在所述主框架上沿第一方向由第一位置移动至第二位置；
安装于所述主框架上的伸缩结构，所述伸缩结构上设置有抓取结构，其中通过所述伸缩结构沿第二方向的伸缩动作，能够带动所述抓取结构沿所述第二方向移动；
控制器，与所述行走结构、所述移动小车和所述伸缩结构分别连接，用于向所述行走结构、所述移动小车和所述伸缩结构分别输入控制信号，将位于所述主框架的第一侧的车载电池箱转移至位于所述主框架的第二侧的充电底座上，和/或，将位于所述主框架的第二侧的充电底座上的满载电池箱转移至位于所述主框架的第一侧的待换电车辆上。
可选地，所述的换电中转机构，其中，所述第一方向和所述第二方向互相垂直。
可选地，所述的换电中转机构，其中，所述行走结构包括万向轮和与所述万向轮连接的驱动结构，所述驱动结构与所述控制器电连接。
可选地，所述的换电中转机构，其中，所述抓取结构包括浮动吊桥和设置于所述浮动吊桥上的抓取臂，所述浮动吊桥用于带动所述抓取臂上下移动。
可选地，所述的换电中转机构，其中，所述浮动吊桥与所述控制器电连接，所述浮动吊桥根据所述控制器输入的控制信号，带动所述抓取臂上下移动。
可选地，所述的换电中转机构，其中，还包括：
图像采集传感器，与所述控制器连接，所述控制器还用于根据所述图像采集传感器所采集的图像信息，确定所述待换电车辆和/或所述充电底座的位置，并向所述行走结构、所述移动小车和所述伸缩结构分别输入控制信号。
为了解决上述技术问题，本发明提供了一种换电站，其中，包括如上所述的换电中转机构。
可选地，所述的换电站，其中，所述的换电站还包括：
车辆停放区，位于所述主框架的所述第一侧，所述车辆停放区包括多个定位装置；
所述待换电车辆停放在所述车辆停放区内，所述车载电池箱设置于所述待换电车辆；
电池充电储存区，位于所述主框架的所述第二侧，设置多个充电底座；
每个所述充电底座上设置一个满载电池箱。
可选地，所述的换电站，其中，所述定位装置用于限制所述待换电车辆停放位置。
本发明的上述技术方案的有益效果如下：
上述方案中，换电中转机构中的控制器控制行走结构在车载电池箱的位置和满载电池箱的位置之间活动，控制器能够计算出合适路线，并且，换电中转机构的移动小车可以同时承载车载电池箱和满载电池箱，伸缩结构完成伸缩动作的同时，移动小车移动电池箱。解决了现有技术中充电仓位并排布置在行车的两侧，当仓位增加时，由于轨道限制，造成柜车、RGV小车行车行程加长，延长了换电时间，且换电站占地面积较大的问题。
附图说明
图1为本发明实施例所述的换电中转机构的示意图之一；
图2为本发明实施例所述的换电中转机构的示意图之二；
图3为本发明实施例所述的换电站的俯视图；
图4为本发明实施例所述的换电站的轴测图。
符号说明：
100-主框架；200-行走结构；210-万向轮；300-移动小车；400-伸缩结构；410-抓取结构；411-浮动吊桥；412-抓取臂；500-车辆停放区；510-待换电车辆；511-车载电池箱；520-定位装置；600-电池充电储存区；610-充电底座；611-满载电池箱。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，并不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明针对现有技术中充电仓位并排布置在行车的两侧，当仓位增加时，由于轨道限制，造成柜车、RGV小车行车行程加长，延长了换电时间，且换电站占地面积较大的问题，提供一种换电中转机构及换电站。
如图1和图4所示，本发明实施例提供一种换电中转机构，其中，所述换电中转机构包括：
主框架100；
设置于所述主框架100的底面的行走结构200；
安装于所述主框架100上的移动小车300，所述移动小车300能够在所述主框架100上沿第一方向由第一位置移动至第二位置；
安装于所述主框架100上的伸缩结构400，所述伸缩结构400上设置有抓取结构410，其中通过所述伸缩结构400沿第二方向的伸缩动作，能够带动所述抓取结构410沿所述第二方向移动；
控制器，与所述行走结构200、所述移动小车300和所述伸缩结构400分别连接，用于向所述行走结构200、所述移动小车300和所述伸缩结构400分别输入控制信号，将位于所述主框架100的第一侧的车载电池箱511转移至位于所述主框架100的第二侧的充电底座610上，和/或，将位于所述主框架100的第二侧的充电底座610上的满载电池箱611转移至位于所述主框架100的第一侧的待换电车辆510上。
该实施例中，所述换电中转机构中的所述控制器控制所述行走结构在所述车载电池箱511的位置和所述满载电池箱611的位置之间活动，所述控制器能够计算出合适路线，并且，所述换电中转机构的所述移动小车300可以同时承载所述车载电池箱511和所述满载电池箱611，所述伸缩结构400完成伸缩动作的同时，所述移动小车300移动电池箱。解决了现有技术中充电仓位并排布置在行车的两侧，当仓位增加时，由于轨道限制，造成柜车、RGV小车行车行程加长，延长了换电时间，且换电站占地面积较大的问题。
可选地，所述的换电中转机构，其中，所述第一方向和所述第二方向互相垂直。
该实施例中，所述换电中转机构中的所述伸缩结构400上的所述抓取结构410抓取所述满载电池箱611后，沿所述第二方向完成后缩动作后将所述满载电池箱611放置在处于所述第一位置的所述移动小车300上，所述移动小车300带动所述满载电池箱611沿所述第一方向移动到所述第二位置，所述伸缩结构400沿所述第二方向完成前伸动作抓取所述车载电池箱511，沿第二方向完成后缩动作后，放置在处于所述第二位置的所述移动小车300上。所述移动小车300沿所述第一方向从所述第二位置移动到所述第一位置，所述伸缩结构400抓取所述满载电池箱611沿所述第二方向完成前伸动作后放置所述满载电池箱611到所述待换电车辆510上，所述伸缩结构400沿所述第二方向完成后缩动作，同时，所述移动小车300沿所述第一方向从所述第一位置移动到所述第二位置，所述伸缩结构400抓取所述车载电池箱511沿所述第二方向完成前伸动作后放置所述车载电池箱511到所述充电底座610上。所述第一方向和所述第二方向互相垂直，所述伸缩结构400和所述移动小车300相互配合完成换电，缩短了换电的时间，提升了工作效率。
如图1和图2所示，可选地，所述的换电中转机构，其中，所述行走结构200包括万向轮210和与所述万向轮210连接的驱动结构，所述驱动结构与所述控制器电连接。
该实施例中，所述控制器控制所述行走结构200在所述车载电池箱511和所述满载电池箱611之间移动，所述行走结构200上设置有所述万向轮210，可以在水平面上任意方向移动，通过所述控制器规划出最佳路线，极大地缩短了换电的时间，提升了换电的效率。
需要说明的是，所述行走结构200不仅限于使用所述万向轮210的结构，其他具有万向或者类似可实现全向移动的底盘都归于本发明的保护范围。
可选地，所述的换电中转机构，其中，所述抓取结构410包括浮动吊桥411和设置于所述浮动吊桥411上的抓取臂412，所述浮动吊桥411用于带动所述抓取臂412上下移动。
可选地，所述的换电中转机构，其中，所述浮动吊桥411与所述控制器电连接，所述浮动吊桥411根据所述控制器输入的控制信号，带动所述抓取臂412上下移动。
该实施例中，由所述控制器输入控制信号，带动所述抓取臂412抓取所述车载电池箱511和/或所述满载电池箱611与所述浮动吊桥411共同上下移动，完成换电过程中移动电池箱的步骤，通过控制器精准计算抓取时间，合理安排，提升了工作效率。
需要说明的是，本发明实施例仅展示了一个所述换电中转机构设置一个所述伸缩结构400的情况，当然一个所述换电中转机构设置多个所述伸缩结构400的情况也属于本发明保护的范围。
如图1和图3所示，可选地，所述的换电中转机构，其中，还包括：
图像采集传感器，与所述控制器连接，所述控制器还用于根据所述图像采集传感器所采集的图像信息，确定所述待换电车辆510和/或所述充电底座610的位置，并向所述行走结构200、所述移动小车300和所述伸缩结构400分别输入控制信号。
该实施例中，所述图像采集传感器采集所述换电中转机构周围的图像信息，传输给所述控制器，所述控制器根据所述待换电车辆510和/或所述充电底座610的位置规划出行动路线，向所述行走结构200、所述移动小车300和所述伸缩结构400分别输入控制信号，节约了换电时间，提升了换电的效率。
如图3所示，本发明提供了一种换电站，其中，包括如上所述的换电中转机构。
可选地，所述的换电站，其中，所述的换电站还包括：
车辆停放区500，位于所述主框架100的所述第一侧，所述车辆停放区500包括多个定位装置520；
所述待换电车辆510停放在所述车辆停放区500内，所述车载电池箱511设置于所述待换电车辆510；
电池充电储存区600，位于所述主框架100的所述第二侧，设置多个充电底座610；
每个所述充电底座610上设置一个满载电池箱611。
该实施例中，所述车辆停放区500和所述电池充电储存区600分别设置在所述换电中转机构的两侧，所述换电中转机构在控制器的控制下，往返于所述车辆停放区500和所述电池充电储存区600之间，将所述车辆停放区500内停放的所述待换电车辆510上的车载电池箱511与所述电池充电储存区600内的充电底座610上的满载电池箱611交换，为所述待换电车辆510换上所述满载电池箱611，完成换电步骤。
需要说明的是，本发明实施例仅示出了分别设置一个所述车辆停放区500和一个所述电池充电储存区600的情况，当然设置多个所述车辆停放区500和多个所述电池充电储存区600的情况也属于本发明保护的范围。
可选地，所述的换电站，其中，所述定位装置520用于限制所述待换电车辆510停放位置。
该实施例中，所述定位装置520用于给车辆定位，提醒所述待换电车辆510的驾驶员停车位置，更加便利，也提升了换电效率。
需要说明的是，所述定位装置520既可以是减速带一类的机械定位装置，也可以是传感器一类的电子设备定位装置，所有能够起到定位限位作用的装置都在本发明实施例保护的范围。
在此需要说明的是，本发明实施例提供的上述装置，能够实现上述方法实施例所实现的所有方法步骤，且能够达到相同的技术效果，在此不再对本实施例中与方法实施例相同的部分及有益效果进行具体赘述。
显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (9)

1.一种换电中转机构，其特征在于，所述换电中转机构包括：
主框架(100)；
设置于所述主框架(100)的底面的行走结构(200)；
安装于所述主框架(100)上的移动小车(300)，所述移动小车(300)能够在所述主框架(100)上沿第一方向由第一位置移动至第二位置；
安装于所述主框架(100)上的伸缩结构(400)，所述伸缩结构(400)上设置有抓取结构(410)，其中通过所述伸缩结构(400)沿第二方向的伸缩动作，能够带动所述抓取结构(410)沿所述第二方向移动；
控制器，与所述行走结构(200)、所述移动小车(300)和所述伸缩结构(400)分别连接，用于向所述行走结构(200)、所述移动小车(300)和所述伸缩结构(400)分别输入控制信号，将位于所述主框架(100)的第一侧的车载电池箱(511)转移至位于所述主框架(100)的第二侧的充电底座(610)上，和/或，将位于所述主框架(100)的第二侧的充电底座(610)上的满载电池箱(611)转移至位于所述主框架(100)的第一侧的待换电车辆(510)上。
2.根据权利要求1所述的换电中转机构，其特征在于，所述第一方向和所述第二方向互相垂直。
3.根据权利要求1所述的换电中转机构，其特征在于，所述行走结构(200)包括万向轮(210)和与所述万向轮(210)连接的驱动结构，所述驱动结构与所述控制器电连接。
4.根据权利要求1所述的换电中转机构，其特征在于，所述抓取结构(410)包括浮动吊桥(411)和设置于所述浮动吊桥(411)上的抓取臂(412)，所述浮动吊桥(411)用于带动所述抓取臂(412)上下移动。
5.根据权利要求4所述的换电中转机构，其特征在于，所述浮动吊桥(411)与所述控制器电连接，所述浮动吊桥(411)根据所述控制器输入的控制信号，带动所述抓取臂(412)上下移动。
6.根据权利要求1所述的换电中转机构，其特征在于，还包括：
图像采集传感器，与所述控制器连接，所述控制器还用于根据所述图像采集传感器所采集的图像信息，确定所述待换电车辆(510)和/或所述充电底座(610)的位置，并向所述行走结构(200)、所述移动小车(300)和所述伸缩结构(400)分别输入控制信号。
7.一种换电站，其特征在于，包括权利要求1至6任一项所述的换电中转机构。
8.根据权利要求7所述的换电站，其特征在于，所述的换电站还包括：
车辆停放区(500)，位于所述主框架(100)的所述第一侧，所述车辆停放区(500)包括多个定位装置(520)；
所述待换电车辆(510)停放在所述车辆停放区(500)内，所述车载电池箱(511)设置于所述待换电车辆(510)；
电池充电储存区(600)，位于所述主框架(100)的所述第二侧，设置多个充电底座(610)；
每个所述充电底座(610)上设置一个满载电池箱(611)。
9.根据权利要求8所述的换电站，其特征在于，所述定位装置(520)用于限制所述待换电车辆(510)停放位置。
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