電動(dòng)車輛的電池更換設(shè)備的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及電動(dòng)車輛領(lǐng)域，更具體地說，涉及一種電動(dòng)車輛的電池更換設(shè)備。
【背景技術(shù)】
[0002]電動(dòng)車輛由于對(duì)環(huán)境污染小，越來越收到重視。尤其在運(yùn)輸量大、車輛使用頻率高的集裝箱碼頭應(yīng)用中，更加希望使用電動(dòng)車輛來取代傳統(tǒng)的柴油或者汽油車輛。
[0003]目前電動(dòng)車輛遇到的主要問題在于電池，由于電池的續(xù)航能力有限，因此需要不斷地更換電池或者對(duì)電池進(jìn)行充電?，F(xiàn)有的電動(dòng)車輛的充電方式中，主要有整車充電和電池更換兩種方式。整車充電主要應(yīng)用于小型車輛，比如家用車。而大型車輛，比如電動(dòng)公交車、電動(dòng)運(yùn)輸車等等，由于電池容量大，充電時(shí)間長，通常采用的是電池更換的方式。
[0004]專利號(hào)為200410090796，題為“一種電動(dòng)公交系統(tǒng)”的專利申請揭示了一種電動(dòng)公交系統(tǒng)，包括裝備有卡式電池組和車載控制系統(tǒng)的電動(dòng)公交車，設(shè)置于固定地點(diǎn)給電池組充電的充電站以及卡式電池組裝卸裝置，當(dāng)所述電動(dòng)公交車需要更換卡式電池組時(shí)，所述裝卸裝置取下所述電動(dòng)公交車上的卡式電池組，并將已充好電的電池組安裝到電動(dòng)公交車上，所述充電站與所述裝卸裝置分別裝備有控制系統(tǒng)，所述裝卸裝置控制系統(tǒng)、所述車載控制系統(tǒng)與所述充電站控制系統(tǒng)可相互間通訊。該電動(dòng)公交系統(tǒng)根據(jù)大巴的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，鋰電池的塊狀較小，一次換電同時(shí)換4塊鋰電池。
[0005]公開號(hào)為TO2010/142688，題為“SYSTEMFOR REPLACING A BATTERY OF A GROUNDTRANSPORTAT1N VEHICLE, PARTICULARLY OF AN UNMANNED HEAVY-DUTY TRANSPORTAT1NVEHICLE FOR ISO CONTAINERS”(用于更換地面運(yùn)輸車輛，尤其是用于標(biāo)準(zhǔn)集裝箱的自動(dòng)重載運(yùn)輸車輛的電池的系統(tǒng))的專利申請揭示了一種用于全自動(dòng)碼頭的電動(dòng)集裝箱AGV的充/換電系統(tǒng)，主要包括充電架和能移動(dòng)的更換裝置。該系統(tǒng)根據(jù)電動(dòng)集裝箱AGV的特點(diǎn)，采用整塊電池，電池的塊狀較大，容量較大，比較適合載重AGV使用。在更換時(shí)，一次性更換整個(gè)電池。按照W02010/142688所揭示的充/換電系統(tǒng)，在對(duì)AGV進(jìn)行電池更換時(shí)，AGV行駛到更換工位，由更換裝置首先從AGV上卸下待充電的電池，然后更換裝置攜帶待充電的電池抵達(dá)充電架，在充電架上找到空的充電位將待充電的電池放入充電。然后更換裝置再在充電架上尋找充滿電的電池，找到并取下后，攜帶已充電的電池抵達(dá)更換工位再將其裝到AGV上。這種工作方式存在一個(gè)顯著的缺陷，在更換裝置尋找空位、將待充電的電池放入充電架、尋找已充電的電池、將已充電的電池?cái)y帶到更換工位的過程中，AGV必須在原地等待。這就使得AGV每次更換電池的等待時(shí)間較長，有效工作時(shí)間降低，對(duì)于碼頭的整體工作效率造成不利影響。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明旨在提出一種更高效的電池更換設(shè)備。
[0007]根據(jù)本發(fā)明的一實(shí)施例，提出一種電動(dòng)車輛的電池更換設(shè)備，包括存儲(chǔ)及充電裝置和更換裝置。存儲(chǔ)及充電裝置存儲(chǔ)數(shù)個(gè)電池并為電池充電。更換裝置具有至少兩個(gè)電池工位，每一個(gè)電池工位能容納一塊電池，其中更換裝置上在其中一個(gè)電池工位上具有一塊已充電的電池，更換裝置在存儲(chǔ)及充電裝置和更換工位之間移動(dòng)。更換裝置在更換工位等待，更換裝置上的其中一個(gè)電池工位上具有一塊已充電的電池，其中一個(gè)電池工位空閑。電動(dòng)車輛抵達(dá)更換工位，更換裝置取下電動(dòng)車輛上待充電的電池放置在空閑的電池工位上，并將已充電的電池裝入電動(dòng)車輛中。更換裝置從更換工位移動(dòng)到存儲(chǔ)及充電裝置，更換裝置將待充電的電池放置到存儲(chǔ)及充電裝置中充電，更換裝置從存儲(chǔ)及充電裝置中取出一塊已充電的電池并放置在其中一個(gè)電池工位上。更換裝置攜帶待充電的電池從存儲(chǔ)及充電裝置移動(dòng)到更換工位。
[0008]在一個(gè)實(shí)施例中，更換裝置上具有上下布置的至少兩個(gè)電池工位，更換裝置包括升降機(jī)構(gòu)。
[0009]在一個(gè)實(shí)施例中，更換裝置具有水平布置的至少兩個(gè)電池工位，更換裝置包括平移機(jī)構(gòu)。
[0010]在一個(gè)實(shí)施例中，更換裝置具有水平布置的至少兩個(gè)電池工位，更換裝置包括旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)。
[0011 ] 在一個(gè)實(shí)施例中，更換裝置沿軌道移動(dòng)，軌道布置在存儲(chǔ)及充電裝置和更換工位之間。
[0012]在一個(gè)實(shí)施例中，存儲(chǔ)及充電裝置是多層充電架。
[0013]在一個(gè)實(shí)施例中，更換裝置具有起升機(jī)構(gòu)，起升機(jī)構(gòu)的起升高度覆蓋多層充電架的高度。
[0014]本發(fā)明的電動(dòng)車輛的電池更換設(shè)備上具有至少兩個(gè)電池工位，在其中一個(gè)工位上具有一塊已充電的電池。在電動(dòng)車輛需要更換電池時(shí)，該電池更換設(shè)備能夠利用已充電的電池先完成對(duì)電動(dòng)車輛的電池更換，電動(dòng)車輛完成電池更換后即可離開。然后電池更換設(shè)備將待充電電池轉(zhuǎn)移到存儲(chǔ)及充電裝置中進(jìn)行充電，并重新尋找一塊完成充電的電池裝載在電池更換設(shè)備上備用。這樣，電動(dòng)車輛的停留等待時(shí)間大為縮短，從而能夠有效提高電動(dòng)車輛的工作效率以及碼頭整體的工作效率。
【附圖說明】
[0015]本發(fā)明上述的以及其他的特征、性質(zhì)和優(yōu)勢將通過下面結(jié)合附圖和實(shí)施例的描述而變的更加明顯，在附圖中相同的附圖標(biāo)記始終表示相同的特征，其中:
[0016]圖1揭示了根據(jù)本發(fā)明的電動(dòng)車輛的電池更換設(shè)備的一實(shí)施例的結(jié)構(gòu)圖，圖1是側(cè)面視圖。
[0017]圖2揭示了根據(jù)本發(fā)明的電動(dòng)車輛的電池更換設(shè)備的一實(shí)施例的結(jié)構(gòu)圖，圖2是正面視圖。
[0018]圖3揭示了根據(jù)本發(fā)明的電動(dòng)車輛的電池更換設(shè)備的一實(shí)施例的結(jié)構(gòu)圖，圖3是俯視圖。
[0019]圖4揭示了根據(jù)本發(fā)明的電動(dòng)車輛的電池更換設(shè)備中更換裝置的第一實(shí)施例的結(jié)構(gòu)圖。
[0020]圖5揭示了根據(jù)本發(fā)明的電動(dòng)車輛的電池更換設(shè)備中更換裝置的第二實(shí)施例的結(jié)構(gòu)圖。
【具體實(shí)施方式】
[0021]研宄W02010/142688所揭示的系統(tǒng)，其工作效率較低的原因是其電池更換裝置僅具有一個(gè)電池工位，每次只能裝載一塊電池，因此只能先卸下待充電的電池，等待充電的電池放到充電架上后，電池工位空出，再裝上已充電的電池，在此期間，AGV由于沒有電池，只能在原地等待。
[0022]本發(fā)明的電動(dòng)車輛的電池更換設(shè)備中的更換裝置具有至少兩個(gè)電池工位，并且更換裝置上保持載有一塊已充電的電池，也確保至少有一個(gè)電池工位是空閑的。如此，當(dāng)對(duì)電動(dòng)車輛進(jìn)行電池更換時(shí)，現(xiàn)將電動(dòng)車輛上的待充電的電池卸下到空閑的電池工位上，然后立即將已充電的電池裝到電動(dòng)車輛上，完成電池更換。電動(dòng)車輛完成電池更換后直接駛離，繼續(xù)工作。而更換裝置利用無電動(dòng)車輛來更換電池的這段時(shí)間完成待充電的電池的充電、尋找并裝載已充電的電池的工作，等待下一次的電池更換。如此，電動(dòng)車輛更換電池的時(shí)間大大縮短，不需要等待更換裝置完成上述的工作，可以提高電動(dòng)車輛的有效工作時(shí)間，提升碼頭的整體工作效率。
[0023]圖1?圖3揭示了根據(jù)本發(fā)明的電動(dòng)車輛的電池更換設(shè)備的一實(shí)施例的結(jié)構(gòu)圖，圖1是側(cè)面視圖、圖2是正面視圖、圖3是俯視圖。如圖所示，該電動(dòng)車輛的電池更換設(shè)備包括:存儲(chǔ)及充電裝置102和更換裝置104。存儲(chǔ)及充電裝置102存儲(chǔ)數(shù)個(gè)電池并為電池充電。在一個(gè)實(shí)施例中，存儲(chǔ)及充電裝置102是多層充電架，多層充電架102上以陣列形式布置有數(shù)個(gè)電池充電位，每一個(gè)電池充電位能夠容納一塊電池并對(duì)該電池進(jìn)行充電。更換裝置104具有至少兩個(gè)電池工位，每一個(gè)電池工位能容納一塊電池，其中更換裝置104上在其中一個(gè)電池工位上具有一塊已充電的電池，并且在更換裝置104上還保持一個(gè)空閑的電池工位。在圖示的實(shí)施例中，更換裝置104上具有兩個(gè)電池工位，其中一個(gè)電池工位容納已充電的電池，另一個(gè)電池工位容納待充電的電池。更換裝置104在存儲(chǔ)及充電裝置102和更換工位之間移動(dòng)。在圖示的實(shí)施例中，更換裝置104沿軌道106移動(dòng)，軌道106布置在存儲(chǔ)及充電裝置102和更換工位之間。軌道106平行于多層充電架102的長度方向，軌道106布置在多層充電架102的前方。為了能夠抵達(dá)多層充電架上的各個(gè)層，更換裝置104具有起升機(jī)構(gòu)108，起升機(jī)構(gòu)108的起升高度覆蓋多層充電架的高度。
[0024]參考圖1?圖3所示，該電動(dòng)車輛的電池更換設(shè)備的工作方式如下:
[0025]更換裝置104在更換工位等待，更換裝置104上的其中一個(gè)電池工位上具有一塊已充電的電池，其中一個(gè)電池工位空閑。電動(dòng)車輛101抵達(dá)更換工位，更換裝置104取下電動(dòng)車輛上待充電的電池放置在空閑