车辆提升装置及车辆换电平台的制作方法

本申请涉及电动汽车的充换电技术领域，尤其涉及电动汽车的换电平台及提升装置。

背景技术：

随着传统化石能源消耗所带来的供应压力以及尾气污染，传统燃油汽车的发展进入了迟滞期。针对于此，出于对绿色能源前景的看好，节能环保的电动汽车在近几年呈现出井喷式发展。目前，在电动汽车开发过程中，由于受到当前电池技术的限制，电池容量不足及充电时间较长是现阶段不可回避的问题。为解决此类技术问题，一方面，加大了对电池技术自身的研发投入；另一方面，也加大了对电池周边技术的开发。例如，电池更换即为一种极速、方便、安全的办法。

具体而言，换电（也即电池更换）是指电动汽车通过换电设备将车辆上装载的亏电动力电池卸下，并将另一组满电动力电池装载至电动汽车的补能方式。该过程既可以在设定的专用换电站执行，也可以在具备对应空间的换电车的车厢内执行。无论在何种场景内执行，均应为其配备对应的换电平台及设置在换电平台上的三向调整机构，以用于对车辆进行纵向、横向及竖向的调整。尤其对于车辆的竖向调整而言，其既需要满足能够提供对车辆的巨大举升力；还需要确保举升状态下的稳定性，以便执行精确的换电操作；此外，还应考虑到空间的紧凑性，而需要尽可能减小驱动部件与举升部件的尺寸。

技术实现要素：

有鉴于此，本申请提供了一种车辆提升装置及车辆换电平台，从而有效解决了或者至少缓解了现有技术中存在的上述问题和其他方面的问题中的一个或多个

为实现本申请的目的，根据本申请的一个方面，提供一种车辆提升装置，其包括：立柱柱体，其内设置驱动部件；以及提升臂，其耦合至所述驱动部件；所述提升臂包括导向部与支承部；其中，所述导向部设置在所述立柱柱体内，并与所述驱动部件共同限定竖向运动轨迹面；所述支承部垂直于所述竖向运动轨迹面并朝向所述立柱柱体外侧延伸；在所述驱动部件的驱动下，所述提升臂沿竖向运动轨迹面发生往复运动。

可选地，还包括挡板，且所述导向部具有沿竖向开设的让位槽，所述挡板插设于所述让位槽中，并连接至所述立柱柱体的顶端与低端。

可选地，所述让位槽开设于所述导向部靠近所述提升臂的一侧。

可选地，所述驱动部件包括顺次耦合的动力源、水平传动机构以及竖向传动机构；其中，所述竖向传动机构用于与所述导向部共同限定竖向运动轨迹面，且所述水平传动机构用于调节从动力源传递至竖向传动机构的力矩。

可选地，所述水平传动机构包括链条传动机构。

可选地，所述链条传动机构包括链条中转柱、第一传动链条以及第二传动链条；其中，所述第一传动链条耦接所述动力源与所述链条中转柱，且所述第二传动链条耦所述链条中转柱与所述竖向传动机构。

可选地，所述竖向传动机构包括滚珠丝杠机构。

可选地，所述导向部包括导向滚轮和/或导向滑块。

可选地，所述立柱柱体的侧壁上设置散热孔。

可选地，所述立柱柱体具有相互垂直的第一柱体侧壁与第二柱体侧壁，以及位于所述第一柱体侧壁与第二柱体侧壁之间的倾斜侧壁；其中，所述倾斜侧壁平行于所述竖向运动轨迹面，且所述提升臂从所述倾斜侧壁延伸突出。

根据本申请的另一方面，还提供一种车辆换电平台，其包括：多个如前所述的车辆提升装置；以及平台基部；所述多个车辆提升装置分别设置于所述平台基部沿横向的两侧，以用于提升停靠在所述平台基部上的车辆。

可选地，各个所述车辆提升装置的提升臂分别朝向所述平台基部的中部设置。

可选地，所述立柱柱体具有与所述平台基部的纵向呈预设角度设置的倾斜侧壁；其中，所述倾斜侧壁平行于所述竖向运动轨迹面，且所述提升臂从所述倾斜侧壁延伸突出。

可选地，所述车辆提升装置的立柱柱体的高度低于车辆后视镜距离所述平台基部的高度。

可选地，位于所述沿横向的两侧的多个所述车辆提升装置之间的横向间距大于车辆主体的横向宽度，并小于车辆主体与侧视镜的宽度之和。

根据本申请的车辆提升装置及车辆换电平台，通过将提升臂的导向部设置成与驱动部件共同限定竖向运动轨迹面，并将提升臂的驱动部设置成垂直于该竖向运动轨迹面，使得提升臂在发生竖向运动的过程中保持垂直于竖向运动轨迹面，由此在满足举升车辆的支承力与支承点要求的基础上，尽可能地缩短提升臂臂长，从而降低所需提供的力矩，有效提高提升装置的使用效率。

附图说明

图1是本申请的车辆提升装置的一个实施例的分解示意图。

图2是本申请的车辆提升装置的一个实施例的部分组装示意图。

图3是本申请的车辆提升装置的一个实施例的俯视示意图。

图4是本申请的车辆提升装置的一个实施例的完成组装示意图。

图5是本申请的车辆换电平台的一个实施例的示意图。

图6是本申请的车辆换电平台的一个实施例的示意图，其中车辆停驻在该车辆换电平台上。

具体实施方式

首先，应当知道的是，为便于描述本申请的实施例中的部分结构的设置方向与位置关系，文中引入纵向x、横向y及竖向z来作为坐标系，该坐标系旨在简洁清晰地描述本申请的实施例，而非用于构造特定的方位限制。在此前提下，引入的x、y、z方向可应用停驻于换电平台上的车辆来进行定向，例如从车尾至车头的延伸方向为纵向x，从车左侧至车右侧的延伸方向为横向y，且由车底至车顶的延伸方向为竖向z。类似地，引入的x、y、z方向也可应用换电平台来进行定向，例如换电平台的长度延伸方向为纵向x，换电平台的宽度延伸方向为横向y，且换电平台的高度延伸方向为竖向z（其在图5中已标示出）。由于两个参照系具有几乎相同的定向关系，故实质上并未构成冲突，在不同的描述内容中引用前述定向方式仅处于便利的目的，同样并非构成专用的限定。

其次，对于在本文所提及的实施例中予以描述或隐含的任意单个技术特征，或者被显示或隐含在各附图中的任意单个技术特征，本申请仍然允许在这些技术特征(或其等同物)之间继续进行任意组合或者删减，从而获得可能未在本文中直接提及的本申请的更多其他实施例。另外，为了简化图面起见，相同或相类似的零部件和特征在同一附图中可能仅在一处或若干处进行标示。

根据本申请的构想，在此结合图1至图4描述一种车辆提升装置100的实施例。该车辆提升装置100包括立柱柱体110以及提升臂120。其中，立柱柱体110用于内置驱动部件并为提升臂120提供支承受力的基础。作为柱状设计，可以较为合理地应用平面空间与竖向空间来布置驱动部件，使其在满足提升行程的同时，一方面减少占用过多平面空间，另一方面也避免在竖向空间上与往来车辆的车身部件发生干涉或抵触问题。此外，提升臂120被耦合至驱动部件，从而能够在驱动部件的驱动下来稳定提升或降下车辆，以便换电操作设备能够在车辆底盘下方执行各种装卸电池的操作。具体而言，该提升臂120至少可包括导向部121与支承部122两部分。其中，提升臂120的导向部121可设置在立柱柱体110内，并与驱动部件共同来限定竖向运动轨迹面；而提升臂120的支承部122则垂直于竖向运动轨迹面并朝向立柱柱体110外侧延伸设置。最后，在驱动部件的驱动下，提升臂120沿竖向运动轨迹面发生往复运动。此时，由于提升臂120在发生竖向运动的过程中均垂直于竖向运动轨迹面，由此在满足举升车辆的相同支承力与支承点要求的基础上，尽可能地缩短了提升臂臂长，从而降低所需提供的力矩，有效提高提升装置的使用效率。

关于前述实施例中所提及的竖向运动轨迹面，其本质上为由导向部件在驱动部件的驱动下所发生的运动而构成的相应轨迹。通常而言，点的运动轨迹构成线，线的运动轨迹构成面，而面的运动轨迹构成体。在本申请上下文所述及的实施例中，旨在关注将导向部件抽象成对应的线后，其在驱动部件的驱动下进行运动而产生的轨迹面。举例而言，当参照图1至图4所示的实施例时，该导向部件所构成的线的第一端与第二端分别为图中位于左右两侧的滚轮，在该滚轮与相配合的导轨的限制下，整个提升臂仅能按照限定的轨迹面发生运动。此时，若提升臂的支承部122垂直于该轨迹面，则提升臂的臂长将被尽可能地缩短，从而降低所需提供的力矩。

如下将结合附图来具体介绍各个部分的具体组成示例、连接关系或其他可选的零件设置。

例如，立柱柱体110整体上大致呈封闭形式，由此避免外界灰尘杂物进入柱体内，而影响驱动部件的运转与可靠性。但考虑到提升臂120需要相对于驱动部件发生沿竖向z的往复运动，故仍需沿竖向z留出一定让位空间。此时，为免外界灰尘杂物经由此让位空间进入立柱柱体110，还可为该车辆提升装置100设置挡板130，且导向部121对应地具有沿竖向z开设的让位槽121a。在组装状态下，该挡板130插设于让位槽121a中，并连接至立柱柱体的顶端与低端。且更具体而言，该让位槽121a开设于导向部121靠近提升臂120的一侧。在此种布置下，提升装置的整个立柱柱体110的内部空间基本上由其侧壁与挡板130共同实现封闭，从而起到极好的防尘效果，且也具有更为美观的外表；同时，提升臂120的导向部121及其支承部122沿竖向z的运动也不会受到任何阻碍，不影响其升降功能的实现。

再如，驱动部件的结构设置也十分重要，其将直接影响该提升装置的举升力矩、效率及噪音等。作为一类示例，该驱动部件可包括顺次耦合的动力源、水平传动机构以及竖向传动机构。其中，该竖向传动机构用于与导向部121共同限定竖向运动轨迹面，且直接驱动提升臂120来执行升降动作；而水平传动机构则用于调节从动力源传递至竖向传动机构的力矩，并实现力的传递方式的转变，例如从旋转运动转换成升降运动等等。

更具体而言，水平传动机构可以包括链条传动机构。例如，在图示的实施例中，该链条传动机构包括链条中转柱113、第一传动链条112以及第二传动链条114；其中，第一传动链条112耦接动力源与链条中转柱113，且第二传动链条114耦链条中转柱113与竖向传动机构。，在其他为图示的实施例中，为匹配相应的驱动零件布局，也可以使用单排传动链条或多排传动链条，在此不再赘述。此外，在图示的实施例中，竖向传动机构可以包括滚珠丝杠机构115，且动力源可为电机111。

在此种布置下，一方面，该组合方式具有较高的力转换效率。例如，通过滚珠丝杠来承载一吨的重量可能仅需要链条传递不到一百公斤的力；另一方面，滚珠丝杠也具有较快的升降速度与较小的运转噪音；第三方面，考虑到部分力的传递与转换机构呈水平布置，故在保持提升臂120升降行程不变的前提下，整套驱动部件的竖向高度得以降低，这将避免与车身上的侧视镜发生干涉或抵触问题。

又如，该提升装置中的导向部121也具有多个选择。在图示的实施例中，导向部121包括导向滚轮116，其具有更小的摩擦力。在另一个未图示的实施例中，导向部121也可包括导向滑块。

可选地，在图示的实施例中，该立柱柱体110的外观上还可做如下设置。一方面，可在立柱柱体110的侧壁上设置散热孔117，以为内置的驱动部件提供良好的散热功能。另一方面，该立柱柱体110可具有相互垂直的第一柱体侧壁110a与第二柱体侧壁110b，以及位于第一柱体侧壁110a与第二柱体侧壁110b之间的倾斜侧壁110c；其中，倾斜侧壁110c平行于竖向运动轨迹面，且提升臂120从倾斜侧壁110c延伸突出。此种布置下的立柱柱体110具有与车辆换电平台200更为适配的结构，相互垂直的第一柱体侧壁110a与第二柱体侧壁110b便于其直接沿换电平台的纵向x与横向y布置于换电平台上，且其间的倾斜侧壁110c便于该提升臂120可以按期望的倾斜方式设置在换电平台中，从而在升降车辆时起到更好的效果。

继续参见图5及图6，在此还提供一个车辆换电平台200的实施例。该车辆换电平台200包括多个前述任意实施例或其组合中所述及的车辆提升装置100以及平台基部210。其中，该多个车辆提升装置100分别设置于平台基部210沿横向y的两侧，以用于提升停靠在平台基部210上的车辆。在此种布置下，由于提升臂120在发生竖向运动的过程中均垂直于竖向运动轨迹面，由此在满足举升车辆的相同支承力与支承点要求的基础上，尽可能地缩短了提升臂臂长，从而降低所需提供的力矩，有效提高提升装置的使用效率。

在此基础上，还可将各个车辆提升装置100的提升臂120设置成分别朝向平台基部210的中部设置，在满足举升车辆的相同支承力与支承点要求的前提下，此种设置一方面可以使提升装置的立柱柱体尽可能朝平台纵向x的两端布置，从而在相邻一侧的两个立柱柱体之间留住尽可能大的空间，以便于rgv携带更换电池进出。

当然，作为一种备选的方式，在能够确保为rgv携带更换电池提供足够让位空间的结构布局下，也可将车辆提升装置100的提升臂120设置成直接沿平台横向y向内侧延伸，此时将可在一定程度上缩短提升臂臂长，有助于减小力矩。

另一方面，为提高提升装置与换电平台的匹配度与兼容性，可将其立柱柱体110的第一柱体侧壁110a可设置成平行于平台基部210的纵向x，其第二柱体侧壁110b可设置成平行于平台基部210的横向y，且其倾斜侧壁110c将与平台基部210的纵向x呈预设角度设置，以便其指向换电车辆的电池装卸区域；其中，倾斜侧壁110c平行于竖向运动轨迹面，且提升臂120从倾斜侧壁110c延伸突出。由此可提高换电平台及其上的零部件的紧凑程度，充分利用结构空间。

基于前述车辆提升装置100的实施例或其任意组合中的结构设置，可使得该车辆提升装置100的立柱柱体110的高度低于车辆后视镜310距离平台基部210的高度，由此避免与车身上的侧视镜发生干涉或抵触问题，且同时依然保持提升臂120的升降行程不变。

类似地，由于该车辆提升装置100的立柱柱体110的高度降低，故可将其设置成使得位于沿横向y两侧的多个车辆提升装置100之间的横向间距大于车辆主体的横向宽度，并小于车辆主体与侧视镜的宽度之和，由此将进一步改善换电平台的整体结构紧凑程度，提高空间利用率。

以上例子主要说明了本申请的车辆提升装置及车辆换电平台的结构构造、组成、原理、特点和优点等。尽管只对其中一些本申请的实施方式进行了描述，但是本领域普通技术人员应当了解，本申请可以在不偏离其主旨与范围内以许多其他的形式实施。因此，所展示的例子与实施方式被视为示意性的而非限制性的，在不脱离如所附各权利要求所定义的本申请精神及范围的情况下，本申请可能涵盖各种的修改与替换。