一种智能车辆自动换电站的制作方法

本实用新型涉及车辆自动换电技术领域，具体是一种智能车辆自动换电站。

背景技术：

现有的换电站主要在地面以上建设，除必要的换电过程停车位以外，换电过程中参与作业的机械、电子电气设备也都设置在换电车位旁边的地上空间，占据了很多宝贵的城市空间资源，当换电站不工作时，对于整个城市的运作而言，这些设施占据的空间就是一种资源浪费，城市资源利用率不高。

如201810593160.x公开的换电站包括：换电平台；所述换电平台左侧中部的第一电池仓；所述换电平台右侧中部的第二电池仓；以及所述第一电池仓前侧的第一功能模块、所述第一电池仓后侧的第二功能模块、所述第二电池仓前侧的第三功能模块以及所述第二电池仓后侧的第四功能模块；其中，控制柜，冷却柜，充电柜和休息区布置在所述第一功能模块，第二功能模块，第三功能模块和第四功能模块中。又如201711352515.8公开的充换电站包括电池充储模块和换电平台模块，其中，电池充储模块设置成能够与换电平台模块完成电池的对接；其中，换电平台模块设置成能够与电池充储模块交换电池，以及能够为车辆更换电池。上述（充）换电站均在地面以上建设，城市空间利用率较低，且自动化程度不高。

技术实现要素：

本实用新型所要解决的技术问题是：针对现有技术的不足，提供一种智能车辆自动换电站，该换电站地上部分设施简单，结构平坦，可提高城市空间资源利用效率，且当交通较为拥堵时，可临时将其换电作业停车板作为普通地面停车位供社会车辆使用，从而适当缓解城市交通拥堵问题。

本实用新型解决上述技术问题所采用的技术方案为：一种智能车辆自动换电站，包括安装在地面的地上部分和安装在地面以下的地下部分，所述的地上部分包括换电作业停车板，所述的地下部分包括底座、移动工作站、中空的电池平台和两个无线充电台，所述的移动工作站可移动地安装在所述的底座上，所述的电池平台可升降地安装在所述的移动工作站上，所述的换电作业停车板上安装有车轮限位机构，所述的换电作业停车板上开设有窗口，所述的窗口处安装有伸缩门，所述的电池平台位于所述的窗口的正下方，所述的两个无线充电台分别位于所述的移动工作站的两侧，所述的电池平台上直立安装有电池推杆，所述的电池推杆可移动地安装在所述的电池平台的顶端，所述的电池平台内安装有可升降的工作台板，所述的工作台板上安装有若干个直立的自动拆卸螺丝刀，每个所述的自动拆卸螺丝刀的底部由一个第一电机驱动，若干个所述的自动拆卸螺丝刀与智能车辆底盘下方的电池封装螺纹孔一一对应，每个所述的无线充电台上直立安装有电池推板，每块所述的电池推板可移动地安装在一个所述的无线充电台的顶端，若干个所述的自动拆卸螺丝刀与智能车辆底盘下方的电池封装螺纹孔一一对应，每个所述的无线充电台的顶端安装有无线充电板。

本实用新型智能车辆自动换电站安装后，换电作业停车板作为地上部分，安装在地面，其余底座、移动工作站、电池平台、无线充电板等部分作为地下部分，安装在地面以下。本实用新型智能车辆自动换电站地上部分设施简单，结构平坦，可提高城市空间资源利用效率，且当交通较为拥堵时，可临时将其换电作业停车板作为普通地面停车位供社会车辆使用，从而适当缓解城市交通拥堵问题。

本实用新型智能车辆自动换电站安装后，在一个无线充电台上预置有满电电池。智能车辆需要更换电池时，智能车辆在换电作业停车板上停稳以后，车轮限位机构对车轮进行限位，防止车轮滑动移位。此后伸缩门打开，移动工作站在底座上移动至伸缩门下方，再使电池平台升起至智能车辆底盘下，然后将电池平台内的工作台板升起适当高度，使工作台板上的自动拆卸螺丝刀与智能车辆底盘下方的电池封装螺纹孔实现配合，之后若干个第一电机工作，使若干个自动拆卸螺丝刀同时同向转动，将欠电电池从智能车辆底盘中拆卸下来。拆卸完成以后，使电池平台下降，若干个自动拆卸螺丝刀同时伸缩回电池平台内，欠电电池因自重下落至电池平台的顶面。然后电池平台继续下降至其顶面与两个无线充电台的顶面齐平，移动工作站在底座上移动至没有满电电池一侧的无线充电台，此时电池平台上的电池推杆推动欠电电池，将欠电电池卸载至无线充电台上，开始为欠电电池充电。卸载完欠电电池后，移动工作站在底座上向另一方向平移至预置有满电电池一侧的无线充电台，此时该侧无线充电台上的电池推板移动，将满电电池推动到电池平台上，完成电池平台的电池装载。然后移动工作站在底座上移动至伸缩门下方，使电池平台升起至智能车辆底盘下，然后将电池平台内的工作台板升起适当高度，通过若干个自动拆卸螺丝刀托举满电电池升起，将满电电池送入智能车辆底盘的电池盒中，之后若干个第一电机工作，使若干个自动拆卸螺丝刀同时同向转动，将满电电池装进智能车辆的电池盒中。安装完成以后，若干个自动拆卸螺丝刀同时伸缩回电池平台内，电池平台下降，伸缩门关闭，限位机构解除对车轮的限位。限位解除以后，智能车辆即可驶出换电作业停车板，从而完成整个自动换电过程。待该自动换电站上的欠电电池充满电以后，重复上述工序，可以给新的智能车辆进行自动换电。

在实际应用中，用户可以通过手机app或车载系统，在线预约附近空闲可用的自动换电站，并通过自动驾驶系统将该自动换电站设为目的地，智能车辆可自动行驶到该自动换电站，再通过自动泊车系统停靠在自动换电站的换电作业停车板上，从而实现智能车辆换电的在线预约、导航、自动驾驶等一键式作业，大大简化操作流程，提高用户满意度，且对于驾驶经验不足、换电过程使用流程不熟悉以及疲劳驾驶的用户而言，可有效消除一定的使用安全隐患。

作为优选，所述的车轮限位机构包括四个限位单元，每个所述的限位单元包括限位台和两块限位板，四个所述的限位台与智能车辆的四个车轮一一对应，所述的换电作业停车板采用中空设计，每个所述的限位台可升降地安装在所述的换电作业停车板上，每个所述的限位台的底部连接有一个由电机驱动的第一升降架，每个所述的第一升降架的底部与所述的换电作业停车板连接，每个所述的限位台内安装有两个转动方向相反的第二电机，每块所述的限位板的一端与一个所述的第二电机的输出端连接，每个所述的限位台的顶端开设有两个凹槽，每个所述的凹槽与一块所述的限位板相适配，智能车辆停靠前，每个限位台下沉式沉入换电作业停车板内，每块限位板下沉式沉入一个凹槽内，智能车辆在换电作业停车板上停靠到位后，其四个车轮分别置于四个限位单元上方，四个限位单元中的八个第二电机同时工作，带动八块限位板分别从八个凹槽中转动升起，通过每个限位单元中的两块限位板限位一个车轮，此后四个限位台内的第一升降架同时升起，将智能车辆托举抬升，即可开始智能车辆的电池更换操作。上述车轮限位机构结构简单，可实现对智能车辆的有效限位和抬升，确保智能车辆顺利换电。

进一步地，每块所述的限位板转动升起后，其朝向被限位的车轮的表面为斜面或弧面。智能车辆在换电作业停车板上停稳以后，其每个车轮由一个限位单元中的两块限位板限位，该两块限位板的相向的表面采用斜面或弧面设计，对车轮定位可靠。

作为优选，所述的底座上安装有第一滑轨，所述的第一滑轨上安装有由第三电机驱动的第一驱动轮，所述的第一驱动轮安装在所述的移动工作站的底部，所述的两个无线充电台分别设置在所述的第一滑轨的两侧。

作为优选，所述的移动工作站的顶端安装有由电机驱动的第二升降架，所述的电池平台安装在所述的第二升降架的顶端。

作为优选，所述的电池平台内安装有第二滑轨，所述的第二滑轨上安装有由轮毂电机驱动的第二驱动轮，所述的电池推杆的底端与所述的第二驱动轮相连。

作为优选，所述的工作台板的底部连接有一个由电机驱动的第三升降架，每个所述的第三升降架的底部与所述的电池平台连接。

作为优选，每个所述的无线充电台采用中空设计，每个所述的无线充电台的顶端开设有导向槽，每块所述的无线充电板位于一个所述的导向槽内，每个所述的无线充电台内安装有多组驱动单元，每组所述的驱动单元包括第四电机和第三驱动轮，每个所述的第三驱动轮安装在一个所述的第四电机的输出端，多个所述的第三驱动轮成排设置，多个所述的第三驱动轮上绕设有传送带，每块所述的电池推板的主体位于所述的导向槽之上，每块所述的电池推板的底端固定有前后两根连接杆，所述的两根连接杆固定在所述的传送带上，所述的两根连接杆分别位于所述的导向槽内，所述的导向槽对所述的两根连接杆的移动起导向作用。通过皮带传动实现电池推板对满电电池的推动，传动平稳、可靠。

与现有技术相比，本实用新型的优点在于：本实用新型公开的智能车辆自动换电站安装后，换电作业停车板作为地上部分，安装在地面，其余底座、移动工作站、电池平台、无线充电板等部分作为地下部分，安装在地面以下。本实用新型智能车辆自动换电站地上部分设施简单，结构平坦，可提高城市空间资源利用效率，且当交通较为拥堵时，可临时将其换电作业停车板作为普通地面停车位供社会车辆使用，从而适当缓解城市交通拥堵问题。

附图说明

图1为实施例中换电站的工作状态图；

图2为实施例中换电站的正视图；

图3为图2中a处的结构剖切示意图；

图4为图2中b处的结构剖切示意图；

图5为图2中c处的结构剖切示意图；

图6为移除换电作业停车板后的换电站的外观图；

图7为图6中d处的结构剖切示意图。

具体实施方式

以下结合附图实施例对本实用新型作进一步详细描述。

实施例1的智能车辆自动换电站，如图所示，包括安装在地面的地上部分和安装在地面以下的地下部分，地上部分包括换电作业停车板1.1，地下部分包括底座2.1、移动工作站2.3、中空的电池平台2.5和两个无线充电台2.6，移动工作站2.3可移动地安装在底座2.1上，电池平台2.5可升降地安装在移动工作站2.3上，换电作业停车板1.1上安装有车轮限位机构，换电作业停车板1.1上开设有窗口，窗口处安装有伸缩门1.4，电池平台2.5位于窗口的正下方，两个无线充电台2.6分别位于移动工作站2.3的两侧，电池平台2.5上直立安装有电池推杆2.11，电池推杆2.11可移动地安装在电池平台2.5的顶端，电池平台2.5内安装有可升降的工作台板2.5.4，工作台板2.5.4上安装有若干个直立的自动拆卸螺丝刀2.12，每个自动拆卸螺丝刀2.12的底部由一个第一电机2.5.3驱动，若干个自动拆卸螺丝刀2.12与智能车辆3底盘下方的电池封装螺纹孔一一对应，每个无线充电台2.6上直立安装有电池推板2.9，每块电池推板2.9可移动地安装在一个无线充电台2.6的顶端，若干个自动拆卸螺丝刀2.12与智能车辆3底盘下方的电池封装螺纹孔一一对应，每个无线充电台2.6的顶端安装有无线充电板2.7。

实施例1中，底座2.1上安装有第一滑轨2.2，第一滑轨2.2上安装有由第三电机2.3.1驱动的第一驱动轮2.3.2，第一驱动轮2.3.2安装在移动工作站2.3的底部，两个无线充电台2.6分别设置在第一滑轨2.2的两侧。电池平台2.5内安装有第二滑轨2.14，第二滑轨2.14上安装有由轮毂电机（图中未示出）驱动的第二驱动轮2.5.1，电池推杆2.11的底端与第二驱动轮2.5.1相连。

实施例1中，移动工作站2.3的顶端安装有由电机驱动的第二升降架2.4，电池平台2.5安装在第二升降架2.4的顶端。工作台板2.5.4的底部连接有一个由电机驱动的第三升降架2.5.5，每个第三升降架2.5.5的底部与电池平台2.5连接。

实施例1中，每个无线充电台2.6采用中空设计，每个无线充电台2.6的顶端开设有导向槽2.8，每块无线充电板2.7位于一个导向槽2.8内，每个无线充电台2.6内安装有多组驱动单元，每组驱动单元包括第四电机2.6.3和第三驱动轮2.6.1，每个第三驱动轮2.6.1安装在一个第四电机2.6.3的输出端，多个第三驱动轮2.6.1成排设置，多个第三驱动轮2.6.1上绕设有传送带2.6.2，每块电池推板2.9的主体位于导向槽2.8之上，每块电池推板2.9的底端固定有前后两根连接杆，两根连接杆固定在传送带2.6.2上，两根连接杆分别位于导向槽2.8内，导向槽2.8对两根连接杆的移动起导向作用。

实施例2的智能车辆3自动换电站，与实施例1的区别在于，实施例2中，车轮限位机构包括四个限位单元，每个限位单元包括限位台1.3和两块限位板1.2，四个限位台1.3与智能车辆3的四个车轮一一对应，换电作业停车板1.1采用中空设计，每个限位台1.3可升降地安装在换电作业停车板1.1上，每个限位台1.3的底部连接有一个由电机驱动的第一升降架1.1.1，每个第一升降架1.1.1的底部与换电作业停车板1.1连接，每个限位台1.3内安装有两个转动方向相反的第二电机1.3.2，每块限位板1.2的一端与一个第二电机1.3.2的输出端连接，每个限位台1.3的顶端开设有两个凹槽1.3.1，每个凹槽1.3.1与一块限位板1.2相适配，智能车辆3停靠前，每个限位台1.3下沉式沉入换电作业停车板1.1内，每块限位板1.2下沉式沉入一个凹槽1.3.1内，智能车辆3在换电作业停车板1.1上停靠到位后，其四个车轮分别置于四个限位单元上方，四个限位单元中的八个第二电机1.3.2同时工作，带动八块限位板1.2分别从八个凹槽1.3.1中转动升起，通过每个限位单元中的两块限位板1.2限位一个车轮，每块限位板1.2转动升起后，其朝向被限位的车轮的表面为斜面或弧面，此后四个限位台1.3内的第一升降架1.1.1同时升起，将智能车辆3托举抬升，即可开始智能车辆3的电池更换操作。

以上实施例中，由电机驱动的第一升降架1.1.1、由电机驱动的第二升降架2.4以及由电机驱动的第三升降架2.5.5均采用现有技术。

上述智能车辆自动换电站安装后，在一个无线充电台2.6上预置有满电电池2.10。智能车辆3需要更换电池时，智能车辆3在换电作业停车板1.1上停稳以后，车轮限位机构对车轮进行限位，防止车轮滑动移位。此后伸缩门1.4打开，移动工作站2.3在底座2.1上移动至伸缩门1.4下方，再使电池平台2.5升起至智能车辆3底盘下，然后将电池平台2.5内的工作台板2.5.4升起适当高度，使工作台板2.5.4上的自动拆卸螺丝刀2.12与智能车辆3底盘下方的电池封装螺纹孔实现配合，之后若干个第一电机2.5.3工作，使若干个自动拆卸螺丝刀2.12同时同向转动，将欠电电池2.13从智能车辆3底盘中拆卸下来。拆卸完成以后，使电池平台2.5下降，若干个自动拆卸螺丝刀2.12同时伸缩回电池平台2.5内，欠电电池2.13因自重下落至电池平台2.5的顶面。然后电池平台2.5继续下降至其顶面与两个无线充电台2.6的顶面齐平，移动工作站2.3在底座2.1上移动至没有满电电池2.10一侧的无线充电台2.6，此时电池平台2.5上的电池推杆2.11推动欠电电池2.13，将欠电电池2.13卸载至无线充电台2.6上，开始为欠电电池2.13充电。卸载完欠电电池2.13后，移动工作站2.3在底座2.1上向另一方向平移至预置有满电电池2.10一侧的无线充电台2.6，此时该侧无线充电台2.6上的电池推板2.9移动，将满电电池2.10推动到电池平台2.5上，完成电池平台2.5的电池装载。然后移动工作站2.3在底座2.1上移动至伸缩门1.4下方，使电池平台2.5升起至智能车辆3底盘下，然后将电池平台2.5内的工作台板2.5.4升起适当高度，通过若干个自动拆卸螺丝刀2.12托举满电电池2.10升起，将满电电池2.10送入智能车辆3底盘的电池盒中，之后若干个第一电机2.5.3工作，使若干个自动拆卸螺丝刀2.12同时同向转动，将满电电池2.10装进智能车辆3的电池盒中。安装完成以后，若干个自动拆卸螺丝刀2.12同时伸缩回电池平台2.5内，电池平台2.5下降，伸缩门1.4关闭，限位机构解除对车轮的限位。限位解除以后，智能车辆3即可驶出换电作业停车板1.1，从而完成整个自动换电过程。待该自动换电站上的欠电电池2.13充满电以后，重复上述工序，可以给新的智能车辆3进行自动换电。