一种气动式换电插接装置的制作方法

本发明属于储能系统技术领域，具体涉及一种气动式换电插接装置。

背景技术：

为解决电动汽车充电速度较慢、复运行时间较长的问题，用换电模式代替充电模式，在换电站内对车用电池箱实现快速更换。在充电站内，换电装置将电动汽车上的电池箱取下充电，然后夹取一块已充满的电池箱装配到电动汽车上。电池箱与电动汽车之间、电池箱与充电底座之间通过换电插接口连接，电气插接口具备充放电和通讯的功能。

目前，换电插接口采用刚性连接，由于电池箱重量较大，如果无法精准控制电池箱下放位置，将会对插接口造成直接破环，无法继续使用。

技术实现要素：

为了解决上述问题，本发明的目的在于提供一种气动式换电插接装置，能够有效避免电池箱下放过程对插接口的破坏。

本发明是通过以下技术方案来实现：

本发明公开了一种气动式换电插接装置，包括换电插接头、托架、升降杆和气动升降装置；托架与电池箱车载底座或电池箱充电底座连接，托架上设有传感器组，传感器组与气动升降装置连接，托架上设有能够使换电插接头通过的开口；换电插接头通过升降杆与气动升降装置连接；换电插接头上设有若干功能性接口。

优选地，传感器组包括压力传感器、接触传感器和光敏传感器。

优选地，传感器组的数量为2，分别对称设置在托架两侧。

优选地，功能性接口包括通讯接口、接地线接口和充放电接口。

优选地，换电插接头外设有外壳。

进一步优选地，外壳边沿设有导向斜板。

进一步优选地，外壳上设有升降限位装置。

优选地，托架上设有红外测距装置，红外测距装置与气动升降装置连接。

优选地，升降杆与气动升降装置之间设有阻尼装置。

优选地，托架两侧对称设置有电池箱抬升机构。

与现有技术相比，本发明具有以下有益的技术效果：

本发明公开的一种气动式换电插接装置，采用气动式升降插接方式，在电池箱吊装放置在托架上之前保持下降状态，待电池箱放置平稳后，再利用气动升降装置升起，完成换电插接头与电池箱的对接。有效避免了由于电池箱重量较大、吊装装置控制精度较低、吊装水平误差较大造成的刚性插接过程插接口损坏问题。通过传感器组，能够对电池箱放置状态进行检测，并产生相关信号，精确的完成插接动作，自动化程度高，具有良好的应用前景。

进一步地，传感器组包括压力传感器、接触传感器和光敏传感器，能够采集多种参数实现精确地插接。

进一步地，传感器组的数量为2，分别对称设置在托架两侧，能够综合采集两侧的参数，提高控制的精度。

进一步地，换电插接头外设有外壳，能够保护换电插接头的结构，起到防水、防尘的作用。

更进一步地，外壳边沿设有导向斜板，能够提高插接精确度，降低插接冲击。

更进一步地，外壳上设有升降限位装置，防止升降杆上升过度损坏插接口。

进一步地，托架上设有红外测距装置，用于提高换电插接头的插接精度。

进一步地，升降杆与气动升降装置之间设有阻尼装置，能够减少换电插接头与电池箱对接时的冲击力。

进一步地，托架两侧对称设置有电池箱抬升机构，当气动升降装置失效时可手动对电池箱进行抬升。

附图说明

图1为本发明的气动式换电插接装置的整体结构俯视示意图；

图2为本发明的气动式换电插接装置的整体结构正视示意图。

图中：1-通讯接口、2-接地线接口、3-传感器组、4-换电插接头、5-托架、6-充放电接口、7-升降杆、8-气动升降装置。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做进一步详细描述，其内容是对本发明的解释而不是限定：

如图1，为本发明的气动式换电插接装置，包括换电插接头4、托架5、升降杆7和气动升降装置8；托架5与电池箱车载底座或电池箱充电底座连接，托架5上设有传感器组3，传感器组3与气动升降装置8连接，托架5上设有能够使换电插接头4通过的开口；换电插接头4通过升降杆7与气动升降装置8连接；换电插接头4上设有若干功能性接口。

如图2，在本发明的一个实施例中，功能性接口包括通讯接口1、接地线接口2和充放电接口6。

在本发明的一个实施例中，传感器组3包括压力传感器、接触传感器和光敏传感器，能够采集多种参数实现精确地插接。

在本发明的一个较优的实施例中，传感器组3的数量为2，分别对称设置在托架5两侧，能够综合采集两侧的参数，提高控制的精度。

在本发明的一个较优的实施例中，换电插接头4外设有外壳，外壳边沿设有导向斜板。外壳能够保护换电插接头4的结构，起到防水、防尘的作用；导向斜板能够对插接头与电池箱的插接起导向作用，提高插接精确度，降低插接冲击。

在本发明的一个较优的实施例中，外壳上设有升降限位装置，如限位块、限位条等结构，防止升降杆上升过度损坏插接口。

在本发明的一个较优的实施例中，托架5上设有红外测距装置，红外测距装置与气动升降装置8连接，能够提高换电插接头的插接精度。

在本发明的一个较优的实施例中，升降杆7与气动升降装置8之间设有阻尼装置，能够减少换电插接头与电池箱对接时的冲击力。

在本发明的一个较优的实施例中，托架5两侧对称设置有电池箱抬升机构，当气动升降装置8出现故障时可以将电池箱抬升离开换电插接头4。

一种具体实现方式是，在托架5两侧分别穿设一个螺孔，里面旋接有升降螺杆，不使用时升降螺杆不伸出螺孔；使用时旋转升降螺杆，使两个升降螺杆同时升起，将电池箱抬离换电插接头4，不会对换电插接头4造成损坏。

另一种具体实现方式是，采用齿条齿轮结构，在托架5两侧分别设置一个通孔，托架5下方设置手动齿轮装置，齿条上端连接一个顶板，不使用时顶板不伸出通孔；使用时旋转手动齿轮装置，使两个齿条带动顶板同时升起，将电池箱抬离换电插接头4，不会对换电插接头4造成损坏。

本发明的工作原理：

托架5与电池箱车载底座或电池箱充电底座连接，当电池箱完全平稳放置到托架5上后，传感器组3会检测到相应的信号，并将信号传递给气动升降装置8，气动升降装置8带动升降杆7，使换电插接头4缓慢升起。

由于换电插接头4外壳的导向斜板结构，换电插接头4可以进一步消除水平误差，精准的插入到电池箱对应插接口内。此时，通讯接口1、接地线接口2和充放电接口6完成连接，可以对电池包进行充放电操作。

以上所述，仅为本发明实施方式中的部分，本发明中虽然使用了部分术语，但并不排除使用其它术语的可能性。使用这些术语仅仅是为了方便的描述和解释本发明的本质，把它们解释成任何一种附加的限制都是与本发明精神相违背的。以上所述仅以实施例来进一步说明本发明的内容，以便于更容易理解，但不代表本发明的实施方式仅限于此，任何依本发明所做的技术延伸或再创造，均受本发明的保护。

技术特征：

1.一种气动式换电插接装置，其特征在于，包括换电插接头(4)、托架(5)、升降杆(7)和气动升降装置(8)；托架(5)与电池箱车载底座或电池箱充电底座连接，托架(5)上设有传感器组(3)，传感器组(3)与气动升降装置(8)连接，托架(5)上设有能够使换电插接头(4)通过的开口；换电插接头(4)通过升降杆(7)与气动升降装置(8)连接；换电插接头(4)上设有若干功能性接口。

2.根据权利要求1所述的气动式换电插接装置，其特征在于，传感器组(3)包括压力传感器、接触传感器和光敏传感器。

3.根据权利要求1所述的气动式换电插接装置，其特征在于，传感器组(3)的数量为2，分别对称设置在托架(5)两侧。

4.根据权利要求1所述的气动式换电插接装置，其特征在于，功能性接口包括通讯接口(1)、接地线接口(2)和充放电接口(6)。

5.根据权利要求1所述的气动式换电插接装置，其特征在于，换电插接头(4)外设有外壳。

6.根据权利要求5所述的气动式换电插接装置，其特征在于，外壳边沿设有导向斜板。

7.根据权利要求5所述的气动式换电插接装置，其特征在于，外壳上设有升降限位装置。

8.根据权利要求1所述的气动式换电插接装置，其特征在于，托架(5)上设有红外测距装置，红外测距装置与气动升降装置(8)连接。

9.根据权利要求1所述的气动式换电插接装置，其特征在于，升降杆(7)与气动升降装置(8)之间设有阻尼装置。

10.根据权利要求1所述的气动式换电插接装置，其特征在于，托架(5)两侧对称设置有电池箱抬升机构。

技术总结
本发明公开的一种气动式换电插接装置，属于储能系统技术领域。包括换电插接头、托架、升降杆和气动升降装置；托架与电池箱车载底座或电池箱充电底座连接，托架上设有传感器组，传感器组与气动升降装置连接，托架上设有能够使换电插接头通过的开口；换电插接头通过升降杆与气动升降装置连接；换电插接头上设有若干功能性接口。本发明有效避免了由于电池箱重量较大、吊装装置控制精度较低、吊装水平误差较大造成的刚性插接过程插接口损坏问题。通过传感器组，能够对电池箱放置状态进行检测，并产生相关信号，精确的完成插接动作，自动化程度高，具有良好的应用前景。

技术研发人员：李昊;姚帅;马满堂;刘大为;刘明义;张斌;朱连峻;裴杰;曹传钊;曹曦;朱勇;徐若晨
受保护的技术使用者：中国华能集团清洁能源技术研究院有限公司;华能集团技术创新中心有限公司
技术研发日：2021.05.25
技术公布日：2021.08.06