电动汽车蓄电池自动更换站的制作方法

本实用新型属于电动汽车技术领域，具体涉及一种电动汽车蓄电池自动更换站。

背景技术：

目前，新能源汽车由于其环保节能的特点，正日益受市场青睐，新能源汽车包括纯电动汽车、增程式电动汽车、混合动力汽车、燃料电池电动汽车、氢发动机汽车、其他新能源汽车等。

如传统的以汽油或者柴油作为能源汽车需要加油站一样，新能源汽车特别是新能源电动汽车也需要相应的能源补充站，成规模的能源补充站对推进新能源汽车的普及具有重大意义，传统的加油站建设成本高，如何建设适合新能源电动汽车的低成本、高经济性的能源补充站是新能源电动汽车目前面临的重大问题，新能源电动汽车目前缺少相应的能源补充站点，严重制约了新能源电动汽车的发展；另外，新能源电动汽车还存在充电时间长、长途驾驶必须充电等问题。

技术实现要素：

本实用新型为了解决现有技术中的不足之处，提供一种可以对电动汽车内的蓄电池进行更换、能够对蓄电池进行充电的电动汽车蓄电池自动更换站。

为解决上述技术问题，本实用新型采用如下技术方案：电动汽车蓄电池自动更换站，所述的电动汽车的底部开设有安装腔，电动汽车的安装腔内设有两个接电触头，电动汽车上沿水平方向安装有四个电动缸，电动缸的推杆端部设有楔形卡块，楔形卡块伸入到安装腔内，电动汽车的安装腔底部滑动连接有底板，电动汽车的底部安装有推杆电机，推杆电机与底板连接，电动汽车的安装腔内设有蓄电池，蓄电池为长方体结构，蓄电池的四条竖向的棱边上均设有楔形锁止槽，蓄电池的底面上设有四个锥形限位孔，蓄电池的左侧面和右侧面上均设有两个充电接头；两个接电触头分别与其中两个充电接头接触，所述的四个楔形卡块插设在楔形锁止槽内；电动汽车后部设置有为推杆电机和四个电动缸供电的蓄电池更换备用电池；

所述的电动汽车蓄电池自动更换站包括电池更换平台和电控系统，电池更换平台的后侧设有导向斜板；电池更换平台的上表面沿前后方向开设有电池更换口，电池更换平台的电池更换口处滑动连接有防护盖，防护盖用于封盖电池更换口，电池更换平台内设有电池存放充电腔，电池存放充电腔内设有电动推杆，电动推杆的推杆部与防护盖连接；

电池存放充电腔内设有两排电池存放充电单元，两排电池存放充电单元左右对称设置，电池存放充电腔内还设有若干导轨，导轨设置在两排电池存放充电单元之间，导轨上设有电池更换车，电池更换车的底部设有若干滚轮，电池更换车通过滚轮可沿导轨移动，其中一个滚轮上内置有行走驱动电机，行走驱动电机与该滚轮传动连接；每排电池存放充电单元由若干组电池存放充电总成组成，其中部分电池存放充电总成上设有备用蓄电池，备用蓄电池与电动汽车内的蓄电池结构及尺寸相同；电池存放充电腔内设有用于给电池更换车供电的供电电池；

电控系统通过控制线路分别与电动推杆、行走驱动电机和电池存放充电总成连接。

电池更换平台的前侧开设有两个导向轮槽，两个导向轮槽对应于汽车的两个前轮位置，每个导向轮槽内安装有前轮导向调整组件，每组前轮导向调整组件包括两块弹性钢板，两块弹性钢板设置在导向轮槽的左右侧面，两块弹性钢板之间形成前轮停放区域。

右侧的电池存放充电单元的电池存放充电总成包括安装框和两块侧板，安装框沿水平方向设置，安装框为左侧敞口的u型结构，安装框的右侧设有充电板，充电板左侧面设有两个充电接口，安装框的右侧边框顶部设有两个第一电磁开关，安装框的左端之间转动连接有传送辊，传送辊沿前后方向设置，传送辊的圆周外表面设有橡胶层，安装框上设有传送电机，传送电机通过齿轮结构与传送辊传动连接；安装框的前侧边框和后侧边框上表面均沿左右方向开设有第一通槽，安装框的两个第一通槽内均转动连接有若干支撑滚轮，两块侧板分别固定设置在安装框的前侧边框的前侧和后侧边框的后侧，两块侧板的相对侧面上均沿左右方向开设有第二通槽，每条第二通槽内均转动连接有若干导向滚轮；

所述的备用蓄电池放置在安装框上，在备用蓄电池充电时，安装框上的两个第一电磁开关分别插设在备用蓄电池底面上两个锥形限位孔内，备用蓄电池的两个充电接头分别插设在充电板上两个充电接口内。

电池更换车包括活动框和车架，车架为长方体的框架结构，滚轮设置有四个并分别设置车架的底部四角处，车架上转动连接有四根螺杆，四根螺杆紧邻车架的四条侧棱设置，活动框设置在四根螺杆上，并且四根螺杆均与活动框为螺纹连接关系，每根螺杆的上端均固定有一个从齿轮，四个从齿轮之间啮合传动有同步齿形带，同步齿形带的内侧面均匀设有齿槽，车架上部设有第一升降电机，第一升降电机的主轴上设有主齿轮，主齿轮与同步齿形带内侧面的齿槽啮合传动；活动框上安装有用于接送蓄电池的升降平台；

升降平台包括升降板和升降架，升降架包括两根横杆和两组相同的叉形架，两组叉形架左右并排设置，左侧的叉形架包括两组叉形件，两组叉形件上下并排设置，每组叉形件由两根支杆组成，两根支杆的中部通过销轴铰接；两根横杆连接在两组叉形架之间且前后并排设置；位于上方的两根支杆的下端分别铰接在两根横杆的左端，位于下方的两根支杆的上端分别铰接在两根横杆左端；位于下方的两根支杆分别为第一支杆和第二支杆，活动框的左侧开设有长孔，活动框的长孔内设有活动短轴，活动短轴可在长孔内滑动，第一支杆的下端铰接在活动框的左侧，第二支杆的下端铰接在活动短轴上；

其中一根横杆上固定有安装座，另外一根横杆上固定有螺套，安装座与螺套之间设有驱动杆，驱动杆为螺杆结构，驱动杆的一端安装在安装座上，驱动杆与安装座为转动配合，驱动杆的另一端穿过螺套，驱动杆与螺套螺纹连接，安装座上还固定有第二升降电机，第二升降电机与驱动杆传动连接；

升降板设置在两组叉形架的上方，升降板内转动连接有两根转轴，升降板上开设有两个长槽，两个长槽前后并排设置，每个长槽均沿左右方向设置，两根转轴上设有两根传送带，两根传送带位于两个长槽内，升降板上安装有输送电机，输送电机的主轴与其中一根转轴传动连接，升降板上还开设有两条长孔，两条长孔平行于两个长槽，两条长孔内转动连接有传送滚轮，升降板上还设有行程开关和两个第二电磁开关；

电控系统通过控制线路分别与第一升降电机、第二升降电机、输送电机连接。

采用上述技术方案，本实用新型具有以下有益效果：本实用新型工作时电动汽车通过导向斜板缓慢行驶到电池更换平台上，直至电动汽车的两个前轮置于两个导向轮槽内，在弹性钢板的微调下，两个前轮停靠在前轮停放区域，此时电动汽车的安装腔位于电池更换口的正上方；电动汽车停放稳定后，操控电控系统，电控系统向电动推杆发出指令，电动推杆工作并拉动防护盖，从而打开电池更换平台上的电池更换口；接着司机启动推杆电机，推杆电机拉动底板，从而将电动汽车上的安装腔打开；启动升降平台，升降平台启动后将升降板上升至电动汽车内蓄电池的下方，启动四组电动缸，电动缸的推杆收回，从而带动楔形卡块从楔形锁止槽抽出，由于没有楔形卡块的支撑，蓄电池落在升降板上，；然后再次操控升降平台，将升降板落下；然后通过电控系统启动电池更换车的行走驱动电机，行走驱动电机驱动滚轮，从而电池更换车开始沿导轨行走，直至电池更换车行驶至电池存放充电总成处，该电池存放充电总成上没有备用蓄电池；接着启动传送电机和输送电机，输送电机启动后带动转轴转动，从而两个传送带开始工作，两个传送带将升降板上的蓄电池传送至安装框上，紧接着传送电机工作带动传送辊转动，在传送辊与传送带的共同作用下，升降板上的蓄电池被移送至安装框上；蓄电池被移送至安装框后，安装框上的两个第一电磁开关弹出，两个第一电磁开关分别插设在蓄电池底面上两个锥形限位孔内，此时蓄电池的两个充电接头分别插设在充电板上两个充电接口内，充电接口开始对蓄电池进行充电；接着通过电控系统再次启动电池更换车的行走驱动电机，使得电池更换车行驶至电池存放充电总成处，该电池存放充电总成上放置有备用蓄电池；接着启动传送电机和输送电机，传送电机工作带动传送辊转动，输送电机驱动两个传送带开始工作，在传送辊与传送带的共同作用下，安装框上的备用蓄电池被移送至升降板上，升降板上的两个第二电磁开关弹出，两个第二电磁开关弹出后插设在备用蓄电池底面上两个锥形限位孔内；然后电控系统操控电池更换车，使其沿导轨行驶至初始位置，初始位置即电池更换口处，然后启动升降平台，升降板上升将备用需电池抬升至电动汽车的安装腔内，两个接电触头分别与备用蓄电池的两个充电接头接触，启动四组电动缸，电动缸启动后将楔形卡块推入楔形锁止槽内，然后启动推杆电机，推杆电机将底板重新拉回至电动汽车的安装腔底部，底板将安装腔封盖，至此完成蓄电池的更换工作；

本实用新型的升降平台可以完成二次升降动作，第一升降电机启动，第一升降电机带动主齿轮转动，主齿轮带动同步齿形带传动，同步齿形带带动四个从齿轮转动，从而四个从齿轮带动四根螺杆转动，由于四根螺杆均与活动框为螺纹连接关系，所以四根螺杆同步转动势必会带动活动框移动，待活动框向上移动一定高度后，第二升降电机启动，第二升降电机带动驱动杆转动，驱动杆为螺杆结构，所以驱动杆会驱动横杆移动，最终两根横杆之间的距离缩小，在两组叉形件的作用下，升降板完成上升动作；

综上所述，本实用新型结构设计合理，通过电控系统驱动电机和电动缸完成机械动作，最终实现自动更换电动汽车的蓄电池工作，并且实用新型中电池存放充电单元可以对多组蓄电池进行充电，本实用新型结构简单，造价成本低，自动化程度高，操作简单，因此可以广泛的作为一种电动车充电的实用方案。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图；

图2是电动汽车蓄电池自动更换站的结构示意图；

图3是导向轮槽的位置示意图；

图4是蓄电池的结构示意图；

图5是电池更换平台的内部结构示意图；

图6是电池存放充电总成的结构示意图；

图7是电池更换车的立体示意图；

图8是升降板与车架的结构示意图；

图9是升降平台升起时的状态示意图；

图10是升降平台落下时的状态示意图。

具体实施方式

如图1-10所示，所述的电动汽车1的底部开设有安装腔，电动汽车1的安装腔内设有两个接电触头，电动汽车1上沿水平方向安装有四个电动缸2，电动缸2的推杆端部设有楔形卡块3，楔形卡块3伸入到安装腔内，电动汽车1的安装腔底部滑动连接有底板4，电动汽车1的底部安装有推杆电机，推杆电机与底板4连接，电动汽车1的安装腔内设有蓄电池6，蓄电池6为长方体结构，蓄电池6的四条竖向的棱边上均设有楔形锁止槽7，蓄电池6的底面上设有四个锥形限位孔8，蓄电池6的左侧面和右侧面上均设有两个充电接头9；两个接电触头分别与其中两个充电接头9接触，所述的四个楔形卡块3插设在楔形锁止槽7内；电动汽车1后部设置有为推杆电机和四个电动缸2供电的蓄电池更换备用电池100；

所述的电动汽车蓄电池自动更换站包括电池更换平台10和电控系统，电池更换平台10的后侧设有导向斜板11；电池更换平台10的上表面沿前后方向开设有电池更换口，电池更换平台10的电池更换口处滑动连接有防护盖12，防护盖12用于封盖电池更换口，电池更换平台10内设有电池存放充电腔，电池存放充电腔内设有电动推杆，电动推杆的推杆部与防护盖12连接；

电池存放充电腔内设有两排电池存放充电单元，两排电池存放充电单元左右对称设置，电池存放充电腔内还设有若干导轨14，导轨14设置在两排电池存放充电单元之间，导轨14上设有电池更换车15，电池更换车15的底部设有若干滚轮16，电池更换车15通过滚轮16可沿导轨14移动，其中一个滚轮16上内置有行走驱动电机，行走驱动电机与该滚轮16传动连接；每排电池存放充电单元由若干组电池存放充电总成18组成，其中部分电池存放充电总成18上设有备用蓄电池19，备用蓄电池19与电动汽车1内的蓄电池6结构及尺寸相同；电池存放充电腔内设有用于给电池更换车供电的供电电池；

电控系统通过控制线路分别与电动推杆、行走驱动电机和电池存放充电总成18连接；

电池更换平台10的前侧开设有两个导向轮槽20，两个导向轮槽20对应于汽车的两个前轮位置，每个导向轮槽20内安装有前轮导向调整组件，每组前轮导向调整组件包括两块弹性钢板21，两块弹性钢板21设置在导向轮槽20的左右侧面，两块弹性钢板21之间形成前轮停放区域；

右侧的电池存放充电单元的电池存放充电总成18包括安装框22和两块侧板23，安装框22沿水平方向设置，安装框22为左侧敞口的u型结构，安装框22的右侧设有充电板24，充电板24左侧面设有两个充电接口25，安装框22的右侧边框顶部设有两个第一电磁开关26，安装框22的左端之间转动连接有传送辊27，传送辊27沿前后方向设置，传送辊27的圆周外表面设有橡胶层，安装框22上设有传送电机28，传送电机28通过齿轮结构与传送辊27传动连接；安装框22的前侧边框和后侧边框上表面均沿左右方向开设有第一通槽，安装框22的两个第一通槽内均转动连接有若干支撑滚轮29，两块侧板23分别固定设置在安装框22的前侧边框的前侧和后侧边框的后侧，两块侧板23的相对侧面上均沿左右方向开设有第二通槽，每条第二通槽内均转动连接有若干导向滚轮30；

所述的备用蓄电池19放置在安装框22上，在备用蓄电池19充电时，安装框22上的两个第一电磁开关26分别插设在备用蓄电池19底面上两个锥形限位孔8内，备用蓄电池19的两个充电接头9分别插设在充电板24上两个充电接口25内；

电池更换车15包括活动框50和车架51，车架51为长方体的框架结构，滚轮16设置有四个并分别设置车架51的底部四角处，车架51上转动连接有四根螺杆52，四根螺杆52紧邻车架51的四条侧棱设置，活动框50设置在四根螺杆52上，并且四根螺杆52均与活动框50为螺纹连接关系，每根螺杆52的上端均固定有一个从齿轮53，四个从齿轮53之间啮合传动有同步齿形带54，同步齿形带54的内侧面均匀设有齿槽，车架51上部设有第一升降电机55，第一升降电机55的主轴上设有主齿轮56，主齿轮56与同步齿形带54内侧面的齿槽啮合传动；活动框50上安装有用于接送蓄电池6的升降平台；

升降平台包括升降板57和升降架，升降架包括两根横杆60和两组相同的叉形架58，两组叉形架58左右并排设置，左侧的叉形架58包括两组叉形件，两组叉形件上下并排设置，每组叉形件由两根支杆59组成，两根支杆59的中部通过销轴铰接；两根横杆60连接在两组叉形架58之间且前后并排设置；位于上方的两根支杆59的下端分别铰接在两根横杆60的左端，位于下方的两根支杆59的上端分别铰接在两根横杆60左端；位于下方的两根支杆59分别为第一支杆62和第二支杆63，活动框50的左侧开设有长孔101，活动框50的长孔101内设有活动短轴61，活动短轴61可在长孔101内滑动，第一支杆62的下端铰接在活动框50的左侧，第二支杆63的下端铰接在活动短轴61上；

其中一根横杆60上固定有安装座64，另外一根横杆60上固定有螺套65，安装座64与螺套65之间设有驱动杆66，驱动杆66为螺杆结构，驱动杆66的一端安装在安装座64上，驱动杆66与安装座64为转动配合，驱动杆66的另一端穿过螺套65，驱动杆66与螺套65螺纹连接，安装座64上还固定有第二升降电机67，第二升降电机67与驱动杆66传动连接；

升降板57设置在两组叉形架58的上方，升降板57内转动连接有两根转轴，升降板57上开设有两个长槽，两个长槽前后并排设置，每个长槽均沿左右方向设置，两根转轴上设有两根传送带68，两根传送带68位于两个长槽内，升降板57上安装有输送电机，输送电机的主轴与其中一根转轴传动连接，升降板57上还开设有两条长孔101，两条长孔101平行于两个长槽，两条长孔101内转动连接有传送滚轮69，升降板57上还设有行程开关和两个第二电磁开关70；

电控系统通过控制线路分别与第一升降电机55、第二升降电机67、输送电机连接；

采用电动汽车蓄电池自动更换站进行更换蓄电池的方法，包括以下步骤：

（1）、电动汽车1通过导向斜板11缓慢行驶到电池更换平台10上，直至电动汽车1的两个前轮置于两个导向轮槽20内，在弹性钢板21的微调下，两个前轮停靠在前轮停放区域，此时电动汽车1的安装腔正好位于电池更换口的正上方；

（2）、电动汽车1停放稳定后，操控电控系统，电控系统向电动推杆发出指令，电动推杆工作并拉动防护盖12，从而打开电池更换平台10上的电池更换口；

（3）、接着司机启动推杆电机，推杆电机拉动底板4，从而将电动汽车1上的安装腔打开；

（4）、启动升降平台，升降平台启动后将升降板57上升至电动汽车1内蓄电池6的下方，待升降板57上的行程开关碰触到电动汽车1底部，升降平台停止上升，接着启动四组电动缸2，电动缸2的推杆收回，从而带动楔形卡块3从楔形锁止槽7抽出，由于没有楔形卡块3的支撑，蓄电池6落在升降板57上，；然后再次操控升降平台，将升降板57落下；

（5）、然后通过电控系统启动电池更换车15的行走驱动电机，行走驱动电机驱动滚轮16，从而电池更换车15开始沿导轨14行走，直至电池更换车15行驶至电池存放充电总成18处，该电池存放充电总成18上没有备用蓄电池19；

（6）、接着启动传送电机28和输送电机，输送电机启动后带动转轴转动，从而两个传送带68开始工作，两个传送带68将升降板57上的蓄电池6传送至安装框22上，紧接着传送电机28工作带动传送辊27转动，在传送辊27与传送带68的共同作用下，升降板57上的蓄电池6被移送至安装框22上；

（7）、蓄电池6被移送至安装框22后，安装框22上的两个第一电磁开关26弹出，两个第一电磁开关26分别插设在蓄电池6底面上两个锥形限位孔8内，此时蓄电池6的两个充电接头9分别插设在充电板24上两个充电接口25内，充电接口25开始对蓄电池6进行充电；

（8）、接着通过电控系统再次启动电池更换车15的行走驱动电机，使得电池更换车15行驶至电池存放充电总成18处，该电池存放充电总成18上放置有备用蓄电池19；

（9）、接着启动传送电机28和输送电机，传送电机28工作带动传送辊27转动，输送电机驱动两个传送带68开始工作，在传送辊27与传送带68的共同作用下，安装框22上的备用蓄电池19被移送至升降板57上，升降板57上的两个第二电磁开关70弹出，两个第二电磁开关70弹出后插设在备用蓄电池19底面上两个锥形限位孔8内；

（10）、然后电控系统操控电池更换车15，使其沿导轨14行驶至初始位置，初始位置即电池更换口处，然后启动升降平台，升降板57上升将备用需电池抬升至电动汽车1的安装腔内，两个接电触头分别与备用蓄电池19的两个充电接头9接触，启动四组电动缸2，电动缸2启动后将楔形卡块3推入楔形锁止槽7内，然后启动推杆电机，推杆电机将底板4重新拉回至电动汽车1的安装腔底部，底板4将安装腔封盖，至此完成蓄电池6的更换工作。

所述步骤（4）中，升降平台启动后将升降板57上升至电动汽车1内蓄电池6的下方的具体步骤为：第一升降电机55启动，第一升降电机55带动主齿轮56转动，主齿轮56带动同步齿形带54传动，同步齿形带54带动四个从齿轮53转动，从而四个从齿轮53带动四根螺杆52转动，由于四根螺杆52均与活动框50为螺纹连接关系，所以四根螺杆52同步转动势必会带动活动框50移动，待活动框50向上移动一定高度后，第二升降电机67启动，第二升降电机67带动驱动杆66转动，驱动杆66为螺杆结构，所以驱动杆66会驱动横杆60移动，最终两根横杆60之间的距离缩小，在两组叉形件的作用下，升降板57完成上升动作。

本实施例并非对本实用新型的形状、材料、结构等作任何形式上的限制，凡是依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均属于本实用新型技术方案的保护范围。