一种新能源轻卡尾抽式智能换电站及工作方法与流程

1.本发明涉及换电站的技术领域，尤其涉及一种新能源轻卡尾抽式智能换电站及工作方法。


背景技术：

2.随着电动汽车产业发展，电动汽车电池容量成为了其发展瓶颈，为了能够持续为电动车提供持续电源，克服充电时间长的弊端，采用换电池的方法为电动汽车提供持续电力。
3.目前已有的新能源换电站主要用于乘用车及重卡相关车型的换电。为此，需要设计了一种新能源轻卡换电站，来满足特定新能源轻卡的换电需要。
4.进一步的，现有新能源车型的电池在车上安装方式适用的车型范围比较小，现有换电站无法满足电池在车上的其他的安装方式的换电功能，尤其是无法满足电池放置于车辆大梁中间尾部的抽取拆卸式的安装方式的换电功能。为此，需要设计了一种换电站，使其能够满足了电池放置于车辆大梁中间尾部的抽取拆卸式新能源轻卡电池的卸装、换电功能。


技术实现要素：

5.有鉴于此，本发明的目的在于提供一种新能源轻卡尾抽式智能换电站及工作方法。
6.为了实现上述目的，本发明采取的技术方案为：
7.一种新能源轻卡尾抽式智能换电站，其中，包括：
8.换电通道，所述换电通道内设有用于对车辆的前轮和后轮进行定位的前轮对中机构和后轮对中机构、用于举升、调平车辆的车辆举升机构；
9.电池舱，用于储存电池；
10.换电作业区，所述换电作业区内设有换电机构，所述换电机构于所述换电通道和所述电池舱之间移动，用于将车辆上的第一电池拆卸并运输至所述电池舱、或将所述电池舱内的第二电池运输兵安装至车辆；
11.其中，所述换电通道沿x向设置，所述换电作业区沿y向设置，车辆沿x方向进入所述换电通道且车辆的尾部朝向所述换电作业区。
12.上述的新能源轻卡尾抽式智能换电站，其中，还包括：
13.识别模块，用于识别车辆信息；
14.判断模块，与所述识别模块信号连接，根据所述识别模块提供的所述车辆信息判断车辆合法性、判断订单有效性，并于判断车辆合法且订单有效时发送可换电指令；
15.站控系统，接收所述可换电指令，控制所述换电机构实施换电。
16.上述的新能源轻卡尾抽式智能换电站，其中，所述换电机构包括：
17.y向导轨、设于所述y向导轨上的堆垛机装置以及与所述堆垛机连接的加解锁机
构；
18.所述堆垛机装置包括x向导轨、堆垛机支架和提升机构，所述堆垛机支架设于所述y向导轨上并可沿所述y向导轨滑动，所述堆垛机支架的内部两侧设有两所述提升机构以及设于两所述提升机构之间并与两所述提升机构连接的所述x向导轨，所述提升机构用于驱动所述x向导轨上下移动，所述x向导轨上可滑动地设有所述加解锁机构。
19.上述的新能源轻卡尾抽式智能换电站，其中，所述加解锁机构包括可滑动地设于所述x向导轨上的推送平台，以及设于所述推送平台上的第一驱动件，所述第一驱动件用于驱动所述推送平台沿所述x向导轨移动；
20.还包括设于所述推送平台上的定位销落销机构以及螺丝解锁机构，所述定位销落销机构用于电池上的定位销的落销，所述螺丝解锁机构用于所述电池上的螺丝的解锁。
21.上述的新能源轻卡尾抽式智能换电站，其中，所述前轮对中机构和所述后轮对中机构均包括：
22.连接板、第一支撑架和第二支撑架，所述连接板的沿y向的两端分别安装有所述第一支撑架和所述第二支撑架；
23.第一推板，所述第一支撑架的上端面滑动连接有所述第一推板；
24.第二推板，所述第二支撑架的上端面滑动连接有所述第二推板，所述第二推板至所述连接板的距离与所述第一推板至所述连接板的距离相同；
25.推板传动机构，所述连接板的两侧安装有所述推板传动机构，所述推板传动机构分别与所述第一推板和所述第二推板连接，且所述推板传动机构驱动所述第一推板和所述第二推板做相向地运动或相背地运动。
26.上述的新能源轻卡尾抽式智能换电站，其中，所述推板传动机构包括安装在所述第一支撑架一侧的第一组件和安装在所述第二支撑架一侧的第二组件、以及传动件；其中，所述第一组件和所述第二组件均为皮带轮或链轮，所述传动件为皮带或链条；
27.所述传动件套设于所述第一组件和所述第二组件的外圆；
28.所述传动件为闭合的环状结构，所述传动件包括第一部分和第二部分，所述传动件的第一部分的至少一部分恒位于上侧，所述传动件的第二部分的至少一部分恒位于下侧；
29.所述第一推板与所述传动件的第一部分的该至少一部分相连接，所述所述第二推板与所述传动件的第二部分的该至少一部分相连接。
30.上述的新能源轻卡尾抽式智能换电站，其中，所述前轮对中机构的第一支撑架和第二支撑架上均设有：
31.与所述第一支撑架或所述第二支撑架转动连接的第一斜轮和第二斜轮，所述第一斜轮和所述第二斜轮之间形成v型槽；
32.所述后轮对中机构的第一支撑架和第二支撑架上均设有：
33.与所述第一支撑架或所述第二支撑架转动连接的第三直轮，所述第三直轮水平设置。
34.上述的新能源轻卡尾抽式智能换电站，其中，还包括：充电舱，所述充电舱包括用于给电池充电的充电机。
35.上述的新能源轻卡尾抽式智能换电站，其中，还包括：控制机房和休息室，所述控
制机房位于所述换电通道和所述电池仓之间，所述控制机房内设有ups、主控柜和站控系统，所述休息室包括用于显示充电情况的显示屏。
36.一种新能源轻卡尾抽式智能换电站的工作方法，其特征在于，适用于上述任意一项所述的新能源轻卡尾抽式智能换电站，所述工作方法包括：
37.识别车辆信息，判断车辆合法性、判断订单有效性；
38.车辆驶入所述换电通道，车辆的尾部朝向所述换电作业区；
39.对车辆的前轮进行第一次定位，调整车辆的后轮进行第二次定位；
40.所述车辆举升机构举升车辆、调平车身，使车身提升第一距离；
41.所述换电机构移动至车辆的尾部、对车辆的尾部进行拍照定位，取下亏电电池，将亏电电池运输至所述电池舱、从电池舱中取出满电电池、将满电电池运输至车辆、将满电电池安装至车辆。
42.本发明由于采用了上述技术，使之与现有技术相比具有的积极效果是：
43.(1)本发明能实现动力电池位于车辆底盘大梁中间的新能源轻卡换电需求。
44.(2)本发明能够针对新能源轻卡进行车体定位，以便精确地确定电池位置。
附图说明
45.图1是本发明的新能源轻卡尾抽式智能换电站的示意图；
46.图2是本发明的新能源轻卡尾抽式智能换电站的换电机构的示意图；
47.图3是本发明的新能源轻卡尾抽式智能换电站的换电机构的示意图；
48.图4是本发明的新能源轻卡尾抽式智能换电站的前轮对中机构的示意图；
49.图5是本发明的新能源轻卡尾抽式智能换电站的前轮对中机构的局部放大图；
50.图6是本发明的新能源轻卡尾抽式智能换电站的前轮对中机构的局部放大图；
51.图7是本发明的新能源轻卡尾抽式智能换电站的前轮对中机构和后轮对中机构的示意图；
52.附图中：10、换电通道；20、前轮对中机构；30、后轮对中机构；40、电池仓；50、换电作业区；70、充电舱；80、控制机房；90、休息室；
53.1、堆垛机装置；11、x向导轨；12、y向导轨；13、堆垛机支架；14、提升机构；2、加解锁机构；21、推送平台；22、第一驱动件；23、定位销落销机构；24、螺丝解锁机构；
54.60、连接板；61、第一支撑架；62、第二支撑架；63、第一推板；64、第二推板；651、第一组件；652、第二组件；653、传动件；661、第一斜轮；662、第二斜轮；663、第三直轮。
具体实施方式
55.下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
56.在本发明的描述中，需要理解的是，“上”、“下”、“左”、“右”、“内”、“外”、“前”、“后”、“横向”、“竖向”等术语所指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明，而不是指示或暗示所指的装置或原件必须具有特定的方位，因此不能理解为对本发明的限制。
57.在本发明的描述中，x向指的是图1中的左右方向，y向指的是图1中的上下方向。
58.请参见图1至图7所示，示出一种较佳实施例的新能源轻卡尾抽式智能换电站，包括：换电通道10、电池舱40、和换电作业区50，换电通道10内设有用于对车辆的前轮和后轮进行定位的前轮对中机构20和后轮对中机构30、用于举升、调平车辆的车辆举升机构；电池舱40用于储存电池；换电作业区50内设有换电机构，换电机构于换电通道10和电池舱40之间移动，用于将车辆上的第一电池拆卸并运输至电池舱、或将电池舱内的第二电池运输兵安装至车辆。
59.其中，换电通道10沿x向设置，换电作业区50沿y向设置，车辆沿x方向进入换电通道10且车辆的尾部朝向换电作业区50。
60.进一步，作为一种较佳的实施例，还包括：识别模块，用于识别车辆信息。
61.进一步，作为一种较佳的实施例，还包括：判断模块，与识别模块信号连接，根据识别模块提供的车辆信息判断车辆合法性、判断订单有效性，并于判断车辆合法且订单有效时发送可换电指令。
62.进一步，作为一种较佳的实施例，还包括：站控系统，接收可换电指令，控制换电机构实施换电。
63.进一步，作为一种较佳的实施例，换电机构包括：y向导轨12、设于所述y向导轨12上的堆垛机装置1以及与所述堆垛机连接的加解锁机构2，堆垛机装置1包括x向导轨11、堆垛机支架13和提升机构14，堆垛机支架13设于y向导轨12上并可沿y向导轨12滑动，堆垛机支架13的内部两侧设有两提升机构14以及设于两提升机构14之间并与两提升机构14连接的x向导轨11，提升机构14用于驱动x向导轨11上下移动，x向导轨11上可滑动地设有加解锁机构2。本实施例中，参见图2至3所示，其中，堆垛机装置1可以沿y向导轨12移动，y向导轨12布置在换电通道10和电池舱40之间，用于实现对堆垛机装置1位置的控制，用于实现堆垛机装置1于换电通道10和电池舱40之间的移动。而设置的加解锁机构2能够实现对电池的解锁以及安装。
64.进一步，作为一种较佳的实施例，加解锁机构2包括可滑动地设于x向导轨11上的推送平台21，以及设于推送平台21上的第一驱动件22，第一驱动件22用于驱动推送平台21沿x向导轨11移动。
65.进一步，作为一种较佳的实施例，加解锁机构2还包括设于推送平台21上的定位销落销机构23以及螺丝解锁机构24，定位销落销机构23用于电池上的定位销的落销，螺丝解锁机构24用于电池上的螺丝的解锁。参见图2至图4所示，第一驱动件22用于驱动推送平台21带动其上的定位销落销机构23以及螺丝解锁机构24沿x向导轨11移动，其中，定位销落销机构23用于安装电池的定位销的落销、拔销，螺丝的解锁用于安装电池的螺丝的解锁、加锁。其中，定位销落销机构23也可以实现对定位销的自动安装，螺丝解锁机构24也可以实现对螺丝的自动安装。设置的定位销落销机构23以及螺丝解锁机构24均为现有结构，此处便不再过多叙述。
66.进一步，作为一种较佳的实施例，前轮对中机构20和后轮对中机构30均包括：连接板60、第一支撑架61和第二支撑架62，连接板60的沿y向的两端分别安装有第一支撑架61和第二支撑架62。
67.进一步，作为一种较佳的实施例，前轮对中机构20和后轮对中机构30均包括：第一
推板63，第一支撑架61的上端面滑动连接有第一推板63。
68.进一步，作为一种较佳的实施例，前轮对中机构20和后轮对中机构30均包括：第二推板64，第二支撑架62的上端面滑动连接有第二推板64，第二推板64至连接板60的距离与第一推板63至连接板60的距离相同。
69.进一步，作为一种较佳的实施例，推板传动机构，连接板的两侧安装有推板传动机构，推板传动机构分别与第一推板63和第二推板64连接，且推板传动机构驱动第一推板63和第二推板64做相向地运动或相背地运动。
70.进一步，作为一种较佳的实施例，推板传动机构包括安装在第一支撑架61一侧的第一组件651和安装在第二支撑架62一侧的第二组件652、以及传动件653；其中，第一组件651和第二组件652均为皮带轮或链轮，传动件653为皮带或链条。
71.进一步，作为一种较佳的实施例，传动件653套设于第一组件651和第二组件652的外圆。
72.进一步，作为一种较佳的实施例，传动件为653闭合的环状结构，传动件653包括第一部分和第二部分，传动件653的第一部分的至少一部分恒位于上侧，传动件653的第二部分的至少一部分恒位于下侧。
73.进一步，作为一种较佳的实施例，第一推板63与传动件653的第一部分的该至少一部分相连接，第二推板64与传动件653的第二部分的该至少一部分相连接。
74.换言之，第一推板63与例如皮带或链条的上部连接，第二推板64与例如皮带或链条的下部连接。当皮带或者链条滚动时，其上部和下部分别向相反的方向同步地运动，从而驱动第一推板63和第二推板64分别向相反的方向同步地运动，即实现相向地运动或相背地运动。
75.进一步，作为一种较佳的实施例，前轮对中机构的第一支撑架61和第二支撑架62上均设有：与第一支撑架61或第二支撑架62转动连接的第一斜轮661和第二斜轮662，第一斜轮661和第二斜轮662之间形成v型槽。
76.v型槽具有粗定位的功能，在一些特殊的情况下，由于轻卡的重心原因，其前轮未必会落入v型槽内，有可能处于悬空的状态，因此，在一种较佳的实施例中，前轮对中机构20和后轮对中机构30还包括传感器，用于检测前轮、后轮是否到位。
77.优选的，传感器为红外传感器或光电传感器，尤其是光电传感器。
78.进一步，作为一种较佳的实施例，后轮对中机构的第一支撑架61和第二支撑架62上均设有：与第一支撑架61或第二支撑架62转动连接的第三直轮663，第三直轮663水平设置。
79.以上所述仅为本发明较佳的实施例，并非因此限制本发明的实施方式及保护范围。
80.本发明在上述基础上还具有如下实施方式：
81.本发明的进一步实施例中，还包括：充电舱70，充电舱70包括用于给电池充电的充电机。
82.本发明的进一步实施例中，还包括：控制机房80和休息室90，控制机房80位于换电通道10和电池仓40之间，控制机房80内设有ups、主控柜和站控系统，休息室90包括用于显示充电情况的显示屏。
83.本发明的进一步实施例中，还提供了一种新能源轻卡尾抽式智能换电站的工作方法，包括：
84.识别车辆信息，判断车辆合法性、判断订单有效性；
85.车辆驶入换电通道10，车辆的尾部朝向换电作业区50；
86.对车辆的前轮进行第一次定位，调整车辆的后轮进行第二次定位；其中，第一次定位为粗定位，第二次定位为精确定位。
87.优选的，通过上述的v型槽进行粗定位，再通过前轮对中机构20和后轮对中机构30的第一推板63和第二推板64对称地推动车轮以实现精确定位。
88.优选的，前轮对中机构20和后轮对中机构30均具有传感器，分别用于检测前轮和后轮是否到位。
89.车辆举升机构举升车辆、调平车身，使车身提升第一距离；优选的，第一距离为100～200mm。
90.换电机构移动至车辆的尾部、对车辆的尾部进行拍照定位，取下亏电电池，将亏电电池运输至电池舱40、从电池舱40中取出满电电池、将满电电池运输至车辆、将满电电池安装至车辆。
91.上所述仅为本发明较佳的实施例，并非因此限制本发明的实施方式及保护范围，对于本领域技术人员而言，应当能够意识到凡运用本发明说明书及图示内容所作出的等同替换和显而易见的变化所得到的方案，均应当包含在本发明的保护范围内。