电池搬运设备及包含其的电池搬运系统的制作方法

1.本实用新型涉及换电领域，特别涉及一种电池搬运设备及包含其的电池搬运系统。


背景技术：

2.目前，中国专利号为cn104773139a的专利申请公开了一种堆垛装置及换电设备，通过设置堆垛行走机构、提升机构及货叉机构相配合可以对物体的取放操作，而且，提升机构包括与托盘组件转动连接且滚动设置于框架内的提升导向轮，在托盘组件升降过程中起到支撑和导向作用，可以提高升降的平稳性，同时，框架能够带动提升机构和托盘组件水平移动，使托盘组件能够沿x向和y向移动至多个位置的电池仓位处。
3.中国专利号为cn208181025u的专利申请公开了一种电池仓及新能源汽车换电站，通过升降平台相对电池架升降以取放电池，升降平台具有升降机，以实现驱动升降平台相对电池架升降的目的。
4.然而，上述现有技术中所公开的各种换电设备，都需要相对设备框架相对移动以实现取放电池的目的，为控制换电设备内的各驱动机构产生运动，会在设备框架上设置控制柜，并通过拖链等结构将电源线、信号线等引至相对框架进行升降的托盘组件上，然而，各类导线虽然有拖链进行保护，当在长期高频率移动的过程中，导线的耐久持续降低，导致大小故障频发。


技术实现要素：

5.本实用新型要解决的技术问题是为了克服现有技术中换电设备的导线因频繁移动而导致耐久降低、故障频发的缺陷，提供一种电池搬运设备及包含其的电池搬运系统。
6.本实用新型是通过下述技术方案来解决上述技术问题：
7.一种电池搬运设备，其用于在电池架的沿竖直方向设置的复数个电池仓位之间转运电池，所述电池架具有沿竖直方向设置的导向柱，所述电池搬运设备包括用于从所述电池仓位内取放电池包的电池取放机构，所述电池搬运设备还包括：
8.驱动机构，与所述电池取放机构相连接，用于向所述电池取放机构提供动力；
9.控制柜，所述控制柜用于容纳向所述驱动机构供电的电气元件以及控制所述驱动机构的控制模块，所述控制柜连接于所述电池取放机构，并位于所述电池取放机构的电池容纳空间的外侧。
10.该电池搬运设备，通过将控制柜和驱动电池取放机构升降的驱动器均设置在电池取放机构上，使电气元件和控制模块能够与电池取放机构随动，避免控制柜内的电气元件和控制模块连接至驱动机构的导线在升降过程中频繁弯折而降低耐久，提高电池搬运设备的运行可靠性。
11.较佳地，所述电池搬运设备还包括传动机构，所述传动机构连接于所述电池取放机构和所述导向柱之间，并用于带动所述电池取放机构相对所述导向柱升降移动；
12.所述驱动机构还与所述传动机构连接，用于向所述传动机构提供动力。
13.通过设置传动机构，通过传动机构连接电池取放机构和导向柱，以在驱动机构向电池取放机构提供动力进行升降时进行引导，使电池取放机构相对导向柱可靠移动。
14.较佳地，所述电池取放机构包括底板、位于所述底板两侧的两个侧板以及从顶部连接所述两个侧板的顶板，所述控制柜设置在所述底板、所述侧板或所述顶板上。
15.通过将控制柜固定在电池取放机构的外部壳体上，提高控制柜相对电池取放机构连接的稳固性，避免控制柜在电池取放机构升降过程中产生晃动。
16.较佳地，所述传动机构包括传动带、固定在所述侧板上的主动轮和过渡轮，所述传动带的两端分别固定于所述导向柱的顶端和底端，所述传动带穿过所述主动轮和过渡轮之间的间隙，并与所述主动轮相啮合；
17.所述驱动机构包括设置在任意的侧板的内侧面上或所述顶板上以驱动所述传动机构的所述主动轮带动所述电池取放机构升降移动的第一驱动电机，所述控制柜靠近所述第一驱动电机设置在对应的侧板的外侧面上或所述顶板上。
18.该结构设置，提供一种驱动机构向传动机构提供动力以带动电池取放机构升降移动的较佳实施结构，该结构简单可靠，且传动带的长度可随导向柱的高度变化而调整，拓展性较佳。
19.较佳地，所述电池搬运设备还包括连接框架，所述连接框架位于所述控制柜的下方，并沿水平方向连接至所述电池取放机构的旁侧表面，所述连接框架朝上设置的表面形成承载并连接所述控制柜的支撑平面。
20.该结构设置，通过在连接框架的旁侧设置连接框架以用于承接控制柜，实现可靠支撑控制柜的目的。
21.较佳地，所述连接框架的数量为多个，所述连接框架分别连接于所述电池取放机构的旁侧表面，所有所述连接框架朝上设置的表面共同形成所述支撑平面。
22.该结构设置，可提高支撑效果，避免控制柜在升降过程中产生晃动而发出异响。
23.较佳地，所述控制柜的壳体表面设有进风口和出风口，所述进风口和所述出风口分别位于所述壳体对向设置的两侧表面上，所述进风口设有风扇，所述控制模块还包括控制所述风扇的出风方向的控制单元。
24.该结构设置，可提升对控制柜内部的电气元件的散热效率，并且，可依据需求调节排风的方向，散热效果好，适应性高。
25.一种电池搬运系统，其包括如上所述的电池搬运设备。
26.该电池搬运系统，通过将电池搬运设备的控制柜和驱动电池取放机构升降的驱动器均设置在电池取放机构上，使电气元件和控制模块能够与电池取放机构随动，避免控制柜内的电气元件和控制模块连接至驱动机构的导线在升降过程中频繁弯折而降低耐久，提高电池搬运设备的运行可靠性。
27.较佳地，所述电池搬运系统还包括以预设间距设置的两列电池架，所述电池搬运设备位于所述两列电池架之间。
28.通过将电池搬运设备设置在两列电池架之间，提高单个电池搬运设备可取放的电池数量和效率。
29.较佳地，所述电池搬运系统沿垂直于两列所述电池架设置的方向分别具有第一侧
和第二侧，所述第一侧为设备维护侧，所述控制柜朝向所述第一侧设置。
30.在电池搬运设备的两侧均设置有电池架的情况下，提高对控制柜的可维护性，降低日常维护检修的难度。
31.较佳地，所述第二侧为散热冷却侧，所述电池架的充电机、冷却风道朝向所述第二侧设置。
32.通过将控制柜设置在远离充电机的一侧，避免其他设备产生热量提高控制柜的柜内温度，影响内部电气元件的正常工作，以进一步提高设备的可靠性。
33.较佳地，所述电池架还具有限位件，所述限位件分别设置于所述导向柱的顶端或低端，所述限位件用于限制所述电池取放机构相对所述导向柱升降移动的范围。
34.通过限制电池搬运设备的升降范围，可彻底避免电池搬运设备上包括控制柜在内的各类设备与电池搬运系统的其他结构发生碰撞，提高电池搬运系统的运行可靠性。
35.较佳地，所述两列电池架具有沿竖直方向设置的多个立柱，与所述电池搬运设备的四个端部一一对应的四个立柱被复用为所述导向柱。
36.通过电池架的立柱复用供电池取放机构升降的导向柱，使得电池搬运设备相对电池架的相对位置更加紧凑精确，电池搬运设备升降时与电池架各层的位置均能够通过立柱的位置来保证，简化了安装过程中调整平行度的工序，有效降低安装调试的难度。
37.较佳地，被复用的所述立柱具有与所述电池搬运设备相配合的导向面。
38.本方案中，立柱上具有与电池搬运设备相配合的导向面，从而对电池搬运设备的升降移动进行导向。通过立柱实现对电池搬运设备的导向，简化了整体结构，使得两者的连接更加紧凑，并且可提高导向强度、降低成本，安装过程节省人力物力，提升了整个系统的运行效率。
39.本实用新型的积极进步效果在于：
40.该电池搬运设备及包含其的电池搬运系统中，通过将电池搬运设备的控制柜和驱动电池取放机构升降的驱动器均设置在电池取放机构上，使电气元件和控制模块能够与电池取放机构随动，避免控制柜内的电气元件和控制模块连接至驱动机构的导线在升降过程中频繁弯折而降低耐久，提高电池搬运设备的运行可靠性。
附图说明
41.图1为本实用新型的实施例1的电池搬运系统的结构示意图。
42.图2为本实用新型的实施例1的电池架的结构示意图。
43.图3为本实用新型的实施例1的电池搬运设备的结构示意图(一)。
44.图4为本实用新型的实施例1的电池搬运设备的结构示意图(二)。
45.图5为本实用新型的实施例1的电池搬运系统的布局示意图。
46.图6为本实用新型的实施例2的电池搬运系统的结构示意图。
47.附图标记说明：
48.电池搬运系统100
49.第一侧101
50.第二侧102
51.电池搬运设备10
52.电池取放机构1
53.导向装置2
54.传动机构3
55.传动带31
56.主动轮32
57.过渡轮33
58.驱动机构4
59.轿厢5
60.控制柜6
61.柜门62
62.进风口63
63.出风口64
64.连接框架7
65.电池架20
66.立柱21
67.充电机22
68.冷却风道23
69.电池仓位30
70.导向柱40
具体实施方式
71.下面举个较佳实施例，并结合附图来更清楚完整地说明本实用新型。
72.实施例1
73.本实用新型提供一个电池搬运系统100，其包括电池搬运设备10、电池架20以及设置在电池架20上的多个电池仓位30。如图1所示，其为本实施例的电池搬运系统100的结构示意图，本实施例中，电池架20的数量为两列，两列电池架20之间以预设的间距间隔设置，电池搬运设备10设置在这两列电池架20之间。
74.如图2所示，每列电池架20均由框架结构构成，具体包括沿竖直方向设置的四根以上的立柱21，以分布在电池架20的四个角落处，多个电池仓位30沿高度方向均布在电池架20上，使得电池搬运设备10需要相对电池架20升降移动以从各电池仓位30上取放电池。
75.如图3所示，电池搬运设备10包括轿厢5、电池取放机构1、导向装置2、传动机构3、驱动机构4以及控制柜6，电池取放机构1、导向装置2、传动机构3、驱动机构4以及控制柜6均设置在轿厢5上，轿厢5作为电池搬运设备10中连接各部件的载体，电池取放机构1通过设置的伸缩机构等实现从所述电池仓位30内取放电池的目的，导向装置2对电池搬运设备10的升降进行导向。
76.参见图1，本实施例中，用于供导向装置2进行导向的导向柱40为电池架20的立柱21，具体是各个电池架20朝向电池搬运设备10一侧立柱21。导向装置2通过抵接在电池架20的导向柱40的至少一个侧面上，并且沿导向柱40相对升降移动，实现引导电池搬运设备10相对电池架20准确升降，以从各电池仓位30处取放电池的目的。
77.如图3所示，传动机构3连接在电池取放机构1和导向柱40之间，传动机构3用于带动电池取放机构1相对导向柱40进行升降移动，而驱动机构4与传动机构3相连，以向传动机构3提供动力，实现带动轿厢5及电池取放机构1相对电池架20升降的目的。而控制柜6则容纳向驱动机构4供电的电气元件以及控制驱动机构4的控制模块，控制柜6连接在轿厢5上，并位于电池取放机构1用于摆放电池的容纳空间的外侧。
78.该电池搬运设备10，通过将控制柜6和驱动电池取放机构1升降的驱动器均设置在电池取放机构1上，使电气元件和控制模块能够与电池取放机构1随动，避免控制柜6内的电气元件和控制模块连接至驱动机构4的导线在升降过程中频繁弯折而降低耐久，提高电池搬运设备10的运行可靠性。
79.同时，通过设置传动机构3，通过传动机构3连接电池取放机构1和导向柱40，以在驱动机构4向电池取放机构1提供动力进行升降时进行引导，使电池取放机构1相对导向柱40可靠移动。
80.如图3和图4所示，电池搬运设备10还包括连接框架7，连接框架7位于控制柜6的下方，并沿水平方向连接至轿厢5的侧面，并位于电池取放机构1的旁侧，连接框架7朝上设置的表面形成承载并连接控制柜6的支撑平面，通过在连接框架7的旁侧设置连接框架7以用于承接控制柜6，实现可靠支撑控制柜6的目的。
81.优选地，连接框架7的数量为多个，这些连接框架7分别连接于轿厢5，且所有的连接框架7朝上设置的表面共同形成上述的支撑平面，通过该结构设置，可提高支撑效果，避免控制柜6在升降过程中产生晃动而发出异响。
82.如图3所示，本实施例中，控制柜6的壳体表面设有进风口63和出风口64，进风口63和出风口64分别位于壳体对向设置的两侧表面上，进风口63处设有风扇(图中为示出)，位于控制柜6内的控制模块还包括用于控制该风扇的出风方向的控制单元。该结构设置，可提升对控制柜6内部的电气元件的散热效率，并且，可依据需求，通过控制模块调节控制柜6的排风的方向，散热效果好，适应性进一步提升。
83.另外，在控制柜6远离轿厢5的一侧(即外侧)还设置有翻转开启的柜门62，以便于用户维护该设备。同时，在控制柜6的侧表面具有供导线延伸至外部的圆孔状出口，以便于导线从控制柜6内引出。
84.具体的，本实施例中的导向装置2利用设置电池仓位30的电池架20的导向柱40侧面以对电池搬运设备10的升降进行导向的。这种结构在保证电池搬运设备10可靠升降的同时，有效简化了电池搬运设备10的结构复杂程度，实现提高设备运行可靠性的目的，并且能够降低制造成本。同时，通过导向装置2对电池搬运设备10相对电池架20上的导向柱40进行导向，也可保证电池搬运设备10相对电池仓位30的位置的一致性，便于电池取放机构1相对电池仓位30准确取放电池。
85.相比与现有技术中的电池搬运系统100额外设置相对电池架20独立的导向柱40对电池搬运设备10的导向装置2进行导向，本实施例中的电池搬运设备10利用电池架20的立柱21作为导向柱40，使得导向柱40相对电池架20的结构一致性好，同时还简化了电池搬运系统100的结构。
86.具体的，本实施例中，用于相对设置在电池架20上的导向柱40进行移动并导向的导向机构为滚轮，滚轮固定在轿厢5上，滚轮的滚动面抵接在导向柱40的侧面上，并相对导
向柱40沿竖直方向进行滚动，实现相对导向柱40的侧面滚动移动的目的。这种滚动移动的方式能够保证导向的平稳度，提高导向机构的导向效果，使电池搬运设备10平稳升降。同时，在导向柱40上还可以设置限位件，限位件分别在导向柱40的顶端和低端，以用于限制电池取放机构1相对导向柱40升降移动的范围，以彻底避免电池搬运设备10上包括控制柜6在内的各类设备与电池搬运系统100的其他结构发生碰撞，提高电池搬运系统100的运行可靠性。
87.如图3和图4所示，本实施例中，电池搬运设备10的传动机构3包括传动带31和主动轮32。其中，传动带31沿着竖直方向被固定在导向柱40的一个侧面上，传动带31的两端分别通过压紧块被固定早导向柱40的顶端和底端；主动轮32均设置在轿厢5上，主动轮32与驱动机构4的转动轴直接连接，使得主动轮32在驱动机构4的驱动下进行旋转。主动轮32套在传动带31上，并与传动带31相啮合，使得主动轮32的转动能够带动电池搬运设备10相对传动带31，也即相对导向柱40升降移动。
88.该结构设置提供一种使电池搬运设备10相对导向柱40可靠升降的较佳实施方案，其中，电池取放机构1相对传动带31移动，传动带31固定在导向柱40上，通过延伸传动带31在导向柱40上的设置距离，可简单提高电池取放机构1的升降行程。
89.其中，本实施例中，驱动机构4包括第一驱动电机，第一驱动电机设置在轿厢5的顶部，并位于电池取放机构1的上方，以避免驱动机构4的设置影响电池取放机构1取放电池。另外，本实施例中，第一驱动电机的数量为两个，均设置在轿厢5的顶部，位于电池取放机构1的上方，以分别驱动位于电池搬运设备10两侧的主动轮32进行转动，提高整体的升降扭矩。
90.在此基础上，传动机构3还包括有过渡轮33，如图5所示，本实施例中，导向轮的数量为两个，均设置在轿厢5上，传动带31依次绕过一个过渡轮33，之后绕过主动轮32，再绕过另一个过渡轮33和两个过渡轮33之间形成的间隙，这两个过渡轮33相对传动带31均可滚动，并将传动带31压在导向柱40的侧面以进行导向。这种结构设置，过渡轮33在传动机构3的主动轮32附近，使得过渡轮33同时具备定位传动带31和导向两种功能，可有效简化电池搬运设备10的结构，使得设备更加紧凑。
91.如图5所示，本实施例中，在电池搬运系统100沿垂直于两列电池架20设置的方向分别具有第一侧101和第二侧102。其中，第一侧101为设备维护侧，控制柜6朝向该第一侧101设置。而第二侧102为散热冷却侧，电池架20的充电机22、冷却风道23朝向第二侧102设置。其中，充电机22对应于各电池仓位30设置，充电机22用于向放置在电池仓位30内的电池进行供电，由于充电机22的热量较大，对应于充电机22的旁侧设置有冷却风道23，用于收集从充电机22排出的热风并整体向上排出，以降低电池架20的整体热量。
92.通过将控制柜6设置在远离充电机22的一侧，避免其他设备产生热量提高控制柜6的柜内温度，影响内部电气元件的正常工作，以进一步提高设备的可靠性。
93.实施例2
94.本实施例还提供一种电池搬运系统100，其结构与实施例1提供的电池搬运系统100大致相同，不同之处在于，如图6所示，本实施例中，电池架20供导向装置2进行导向的导向柱40有四根，分别是对应于电池搬运设备10的四个端部的四个电池架20的立柱21。这四根立柱21被复用作为供导向装置2进行导向的导向柱40，使得电池搬运设备10相对电池架
20的相对位置更加紧凑精确，电池搬运设备10升降时与电池架20各层的位置均能够通过立柱21的位置来保证，简化了安装过程中调整平行度的工序，有效降低安装调试的难度。
95.作为一种较佳地实施方式，被复用的立柱21具有与电池搬运设备10相配合的导向面。这种结构设置，使电池架20的立柱21实现对电池搬运设备10的导向，简化了整体结构，使得两者的连接更加紧凑，并且可提高导向强度、降低成本，安装过程节省人力物力，提升了整个系统的运行效率。
96.具体的，每一个导向柱40上均设置有传动机构3的传动带31，传动带31被设置在各导向柱40朝向电池搬运设备10的一侧，而导向装置2的滚轮组件设置在与设置传动带31的侧面相垂直的另一个侧面上，因此，对于电池搬运设备10而言，每一个电池架20均具有两个侧面与该电池搬运设备10进行升降驱动，同时，包括上述的两个侧面在内，每一个电池架20均具有四个侧面与该电池搬运设备10进行导向，这种结构设置，可进一步提高电池搬运设备10与电池架20之间的位置准确度，保证电池取放机构1准确地相对电池仓位30内取放电池。
97.虽然以上描述了本实用新型的具体实施方式，但是本领域的技术人员应当理解，这仅是举例说明，本实用新型的保护范围是由所附权利要求书限定的。本领域的技术人员在不背离本实用新型的原理和实质的前提下，可以对这些实施方式做出多种变更或修改，但这些变更和修改均落入本实用新型的保护范围。