基于移動(dòng)式的電動(dòng)乘用車動(dòng)力電池更換的換電機(jī)器人系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及電動(dòng)乘用車領(lǐng)域，具體涉及一種基于移動(dòng)式的電動(dòng)乘用車動(dòng)力電池更換的換電機(jī)器人系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著全球能源的緊缺，環(huán)境污染問題日趨嚴(yán)重，在環(huán)保以及清潔能源概念的大趨勢(shì)下，由于電動(dòng)乘用車對(duì)環(huán)境影響相對(duì)傳統(tǒng)汽車較小，其發(fā)展前景十分廣闊。電動(dòng)乘用車是指以車載電源為動(dòng)力，用電機(jī)驅(qū)動(dòng)車輪行駛，符合道路交通、安全法規(guī)各項(xiàng)要求的車輛。其中動(dòng)力電池是電動(dòng)乘用車的核心，但對(duì)于動(dòng)力電池技術(shù)與充電技術(shù)造成的充電時(shí)間長(zhǎng)、能源補(bǔ)給點(diǎn)少、續(xù)航能力差，以及電池快充要減少使用壽命與影響電網(wǎng)運(yùn)營(yíng)安全等問題，一直是困擾于電動(dòng)乘用車商業(yè)發(fā)展的瓶頸所在。如何讓電動(dòng)乘用車電能供給與方便快捷的加油站一樣對(duì)標(biāo)，是電動(dòng)乘用車商業(yè)推廣的重要課題。
[0003]當(dāng)前出現(xiàn)了不需要對(duì)動(dòng)力電池進(jìn)行充電，而只對(duì)電動(dòng)乘用車進(jìn)行換裝充滿電力的動(dòng)力電池的加電站的運(yùn)營(yíng)方式，這樣減少了用戶等待動(dòng)力電池充電的時(shí)間，與傳統(tǒng)汽車加油時(shí)間基本相同，無需改變用戶使用汽車的習(xí)慣。
[0004]在這種模式下，如果用戶在使用電動(dòng)乘用車的過程中，由于車輛問題(如電池電量不足以供應(yīng)行駛到最近的加電站或車輛故障不能行駛)導(dǎo)致車輛不能行駛到加電站進(jìn)行動(dòng)力電池的更換或?qū)Σ荒軐?duì)車輛進(jìn)行維修，那么對(duì)用戶來說，使用電動(dòng)乘用車的用戶體驗(yàn)會(huì)大打折扣，給用戶帶來了不便，甚至導(dǎo)致電動(dòng)乘用車不能被廣泛的推廣。
[0005]新的用于電動(dòng)乘用車動(dòng)力電池更換的移動(dòng)式加電的技術(shù)方案中，由于移動(dòng)式的特性，導(dǎo)致取用動(dòng)力電池且與電動(dòng)乘用車進(jìn)行更換動(dòng)力電池的移動(dòng)結(jié)構(gòu)不能過大要適應(yīng)于移動(dòng)式特性的空間，而且要方便取用和移動(dòng)更換電動(dòng)乘用車的動(dòng)力電池，就成為了當(dāng)前需要解決的問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題在于提供一種基于移動(dòng)式的電動(dòng)乘用車動(dòng)力電池更換的換電機(jī)器人系統(tǒng)，以解決在新的用于電動(dòng)乘用車動(dòng)力電池更換的移動(dòng)式加電的技術(shù)方案中，由于移動(dòng)式的特性，導(dǎo)致取用動(dòng)力電池且與電動(dòng)乘用車進(jìn)行更換動(dòng)力電池的移動(dòng)結(jié)構(gòu)不能過大要適應(yīng)于移動(dòng)式特性的空間，而且要方便取用和移動(dòng)更換電動(dòng)乘用車的動(dòng)力電池的問題。
[0007]為了解決上述問題，本發(fā)明提供了一種基于移動(dòng)式的電動(dòng)乘用車動(dòng)力電池更換的換電機(jī)器人系統(tǒng)，包括:機(jī)器人移動(dòng)平臺(tái)、導(dǎo)軌與軌道驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)、舉升系統(tǒng)與定位裝置，其中，
[0008]機(jī)器人移動(dòng)平臺(tái)為一立體框架，設(shè)置在車廂內(nèi)，立體框架內(nèi)放置動(dòng)力電池，其中軌道驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)與舉升系統(tǒng)設(shè)置在機(jī)器人移動(dòng)平臺(tái)上；
[0009]軌道驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)用于推動(dòng)機(jī)器人移動(dòng)平臺(tái)在軌道上沿導(dǎo)軌方向做水平移動(dòng)；
[0010]舉升系統(tǒng)用于推動(dòng)機(jī)器人移動(dòng)平臺(tái)進(jìn)行垂直移動(dòng)；
[0011]定位裝置用于將機(jī)器人移動(dòng)平臺(tái)與電動(dòng)乘用車下部的動(dòng)力電池進(jìn)行定位。
[0012]與現(xiàn)有技術(shù)相比，應(yīng)用本發(fā)明，機(jī)器人移動(dòng)平臺(tái)通過天輪和地輪的驅(qū)動(dòng)結(jié)構(gòu)在天軌和地軌上的移動(dòng)，使得機(jī)器人移動(dòng)平臺(tái)可以在車廂內(nèi)外方便行走，方便取用和移動(dòng)更換動(dòng)力電池，可以使換電機(jī)器人系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)不會(huì)過大適應(yīng)于移動(dòng)式特性的空間，而且可以很方便取用和移動(dòng)更換電動(dòng)乘用車的動(dòng)力電池。
【附圖說明】
[0013]為了更清楚地說明本發(fā)明實(shí)施例的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例描述中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
[0014]圖1為本發(fā)明換電機(jī)器人系統(tǒng)的頂視圖；
[0015]圖2為本發(fā)明換電機(jī)器人系統(tǒng)的主視圖；
[0016]圖3為本發(fā)明換電機(jī)器人系統(tǒng)的行走機(jī)構(gòu)鎖止裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0017]圖4為應(yīng)用本發(fā)明的換電機(jī)器人系統(tǒng)的移動(dòng)式加電車進(jìn)行更換電動(dòng)乘用車動(dòng)力電池的工作狀態(tài)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0018]下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒景l(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。
[0019]在本發(fā)明中，用于換電的動(dòng)力電池為譜系電池，即其外觀尺寸為設(shè)定標(biāo)準(zhǔn)規(guī)格的尺寸(例如:所有動(dòng)力電池的寬度相同，其中由于所排列的電池包的數(shù)量不同而設(shè)置了幾個(gè)長(zhǎng)度的尺寸，由此產(chǎn)生了幾個(gè)不同規(guī)格的動(dòng)力電池，為不同級(jí)別的電動(dòng)乘用車提供動(dòng)力)，只有這樣才能適用于本發(fā)明的移動(dòng)式加電系統(tǒng)對(duì)動(dòng)力電池進(jìn)行快速更換的操作，其中動(dòng)力電池核心技術(shù)的升級(jí)(例如各種新的化學(xué)技術(shù)或者核聚變技術(shù)應(yīng)用于動(dòng)力電池)并不對(duì)本發(fā)明構(gòu)成影響，本發(fā)明的動(dòng)力電池只是設(shè)定了外部形狀尺寸的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)格。
[0020]在本發(fā)明中采用的電動(dòng)推桿是一種將電動(dòng)機(jī)的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)變?yōu)橥茥U的直線往復(fù)運(yùn)動(dòng)的電力驅(qū)動(dòng)裝置?？捎糜诟鞣N簡(jiǎn)單或復(fù)雜的工藝流程中做為執(zhí)行機(jī)械使用；電動(dòng)推桿由驅(qū)動(dòng)電機(jī)、減速齒輪、螺桿、螺母、導(dǎo)套、推桿、滑座、彈簧、外殼及渦輪、微動(dòng)控制開關(guān)等組成。電動(dòng)推桿是一種新型的電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)，電動(dòng)推桿主要由電機(jī)、推桿和控制裝置等機(jī)構(gòu)組成的一種新型直線執(zhí)行機(jī)構(gòu)，可以實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離控制、集中控制。電動(dòng)推桿在一定范圍行程內(nèi)作往返運(yùn)動(dòng)。采用電動(dòng)推桿執(zhí)行機(jī)構(gòu)，在改變控制開度時(shí)，需要供電，在達(dá)到所需開度時(shí)就可不再供電，因此從節(jié)能看，電動(dòng)推桿執(zhí)行機(jī)構(gòu)比氣動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)有明顯節(jié)能優(yōu)點(diǎn)，電動(dòng)推桿設(shè)計(jì)新穎精致、體積小、精度高、完全同步、自鎖性能好、衛(wèi)生，電機(jī)直接驅(qū)動(dòng)，不需要管道的氣源、油路，方便使用。
[0021]在本發(fā)明中采用的絲杠方式，電動(dòng)機(jī)經(jīng)齒輪減速后，帶動(dòng)一對(duì)絲杠螺母。把電機(jī)的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)變成直線運(yùn)動(dòng)，利用電動(dòng)機(jī)正反轉(zhuǎn)完成推桿動(dòng)作。如通過各種杠桿、搖桿或連桿等機(jī)構(gòu)可完成轉(zhuǎn)動(dòng)、搖動(dòng)等復(fù)雜動(dòng)作。通過改變杠桿力臂長(zhǎng)度，可以增大或減小行程。本發(fā)明中采用的蝸輪蝸桿傳動(dòng)形式:電機(jī)齒輪上的蝸桿帶動(dòng)蝸輪轉(zhuǎn)動(dòng)，使蝸輪內(nèi)的小絲杠作軸向移動(dòng)，由連接板帶動(dòng)限位桿相應(yīng)作軸向移動(dòng)，至所需行程時(shí)，通過調(diào)節(jié)限位塊壓下行程開關(guān)斷電，電動(dòng)機(jī)停止運(yùn)轉(zhuǎn)(正反控制相同)。本發(fā)明中采用的齒輪傳動(dòng)形式:電機(jī)通過減速齒輪后帶動(dòng)安裝于內(nèi)管的小絲杠，帶動(dòng)與之連接一起的做軸向運(yùn)行螺母，至所設(shè)定的行程時(shí)螺母觸角壓住限位開關(guān)斷開電源，電機(jī)停止運(yùn)動(dòng)(反向與之相同)。本發(fā)明中采用的鏈輪方式，即帶嵌齒式扣鏈齒的輪子，用以與節(jié)鏈環(huán)或纜索上節(jié)距準(zhǔn)確的塊體相嚙合，與(滾子)鏈嚙合以傳遞運(yùn)動(dòng)。
[0022]本發(fā)明的換電機(jī)器人系統(tǒng)設(shè)置在移動(dòng)式加電車的內(nèi)部，通過電池調(diào)度系統(tǒng)調(diào)度動(dòng)力電池貨架系統(tǒng)上的動(dòng)力電池，通過天輪和地輪的驅(qū)動(dòng)結(jié)構(gòu)在天軌和地軌上的移動(dòng)到電動(dòng)乘用車底部，將虧電電池卸下并通過移動(dòng)將虧電電池傳送到電池調(diào)度系統(tǒng)，并將接收的電池調(diào)度系統(tǒng)調(diào)度的動(dòng)力電池貨架系統(tǒng)上的滿電的動(dòng)力電池，通過天輪和地輪的驅(qū)動(dòng)結(jié)構(gòu)在天軌和地軌上的移動(dòng)到電動(dòng)乘用車底部，并將該滿電的動(dòng)力電池安裝到電動(dòng)乘用車的底部，完成更換動(dòng)力電池的流程。
[0023]如圖1和圖2所示，所述換電機(jī)器人系統(tǒng)104可以包括機(jī)器人移動(dòng)平臺(tái)1041、天輪1042及天輪驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)1043、地輪1044及地輪驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)1045、多個(gè)輥輪1046及輥輪驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)1047、行走機(jī)構(gòu)鎖止裝置1048、動(dòng)力電池鎖止裝置1049、剪刀叉舉升機(jī)10410及舉升機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)10411與定位裝置10412(圖中未示出)，其中機(jī)器人移動(dòng)平臺(tái)在天輪及天輪驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)和地輪及地輪驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的驅(qū)動(dòng)下沿導(dǎo)軌方向做水平運(yùn)動(dòng)，機(jī)器人移動(dòng)平臺(tái)通過剪刀叉舉升機(jī)及舉升機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)進(jìn)行垂直運(yùn)動(dòng)，導(dǎo)軌包括天軌TG和地軌DG，天軌TG為天輪行走的在尾板底部安裝的機(jī)器人移動(dòng)平臺(tái)的行走軌道，天軌TG即尾板上V型槽至尾板的一段距離的軌道，地軌DG為地輪行走的車廂內(nèi)地板預(yù)定位置安裝的機(jī)器人移動(dòng)平臺(tái)的軌道，地軌DG即尾板至電池調(diào)度系統(tǒng)的一段距離的軌道；天輪及天輪驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)包括設(shè)置在機(jī)器人移動(dòng)平臺(tái)兩側(cè)中部的4個(gè)傳動(dòng)中間輪10413、4個(gè)天輪、驅(qū)動(dòng)電機(jī)與鏈輪及鏈條，機(jī)器人移動(dòng)平臺(tái)行走機(jī)構(gòu)的驅(qū)動(dòng)形式為