電動汽車中置電池箱快速卸、裝系統(tǒng)中的粗調(diào)對接機(jī)構(gòu)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型屬于電動汽車配套技術(shù)領(lǐng)域，涉及電動汽車更換電池箱的換電設(shè)備，具體是指用于車輛電池箱導(dǎo)軌和周轉(zhuǎn)平臺導(dǎo)軌對接的粗調(diào)機(jī)構(gòu)。
【背景技術(shù)】
[0002]當(dāng)今社會，能源日益短缺、環(huán)境污染嚴(yán)重、全球氣候變化潛在影響巨大，電力來源多元化、零排放的電動汽車成為未來汽車的發(fā)展方向。電動汽車受電池容量的限制，續(xù)航里程較低，限制了電動汽車的推廣，因此提高電池容量就成了解決電動汽車?yán)m(xù)航里程較低的問題的必要技術(shù)手段，但隨之帶來了電池體積和重量加大、電池充電時間延長、電動汽車更換電池過程困難等問題，因此就出現(xiàn)了專用換充電裝置。
[0003]目前國家制定的有關(guān)政策規(guī)定電池更換時間應(yīng)控制在3分鐘以內(nèi)，與燃油汽車加油時間相近。要滿足國家有關(guān)政策規(guī)定采用更換電池箱的方法，就要面臨沉重電池箱的拆卸、安裝及搬運(yùn)等問題。由于電池箱是由多個動力電池串聯(lián)而成，其輕者數(shù)百公斤、重者數(shù)千公斤，非一般人力可以搬運(yùn)，這就為電池箱的更換帶來了很大的問題。要解決這個問題，一方面需要從電池安裝結(jié)構(gòu)入手，將電池箱設(shè)計成易拆卸的結(jié)構(gòu)，使電池箱成為可隨時更換的獨(dú)立部件；同時另一方面，要解決車載電池箱從車體中取出后的快速搬運(yùn)、充滿電電池箱的快速補(bǔ)充、以及電池箱與車體的準(zhǔn)確對接等問題。
[0004]對于大、中型電動汽車，為了配重合理和重心平衡，其電池箱不是安裝在車輛的前、尾兩端，而是安裝在車輛中間，為了便于更換時從車尾推拉電池箱，電池箱借助滑軌安裝于車體內(nèi)。由于每輛汽車的車體情況不同，電池箱的重量又大，導(dǎo)軌對接平面的不準(zhǔn)確會造成電池箱受力點(diǎn)集中，引起形變，所以怎樣解決電池箱周轉(zhuǎn)平臺與車體導(dǎo)軌的準(zhǔn)確對接，以保證電池箱經(jīng)周轉(zhuǎn)平臺完成裝卸工作，并具備快速、安全、低耗的作業(yè)要求是目前的重點(diǎn)研發(fā)任務(wù)。而對接過程中怎樣保證兩導(dǎo)軌平面的快速、精確對準(zhǔn)是其中重要的一環(huán)。
【實用新型內(nèi)容】
[0005]本實用新型的目的是提供一種用于車輛電池箱導(dǎo)軌和周轉(zhuǎn)平臺導(dǎo)軌快速對接的粗調(diào)機(jī)構(gòu)，借助激光導(dǎo)引機(jī)構(gòu)的導(dǎo)引和轉(zhuǎn)運(yùn)小車及垂直調(diào)節(jié)舉升桿系統(tǒng)的調(diào)整實現(xiàn)快速對接，結(jié)構(gòu)簡單、易于操作。
[0006]本實用新型采用的技術(shù)方案是:電動汽車中置電池箱快速卸、裝系統(tǒng)中的粗調(diào)對接機(jī)構(gòu)，包括與換電站車輛限位平臺和電池箱充電柜配套的轉(zhuǎn)運(yùn)小車、設(shè)置在轉(zhuǎn)運(yùn)小車上并配套設(shè)置有電池箱移動導(dǎo)軌的電池箱周轉(zhuǎn)架以及電池箱卸、裝驅(qū)動裝置和配套管理電路，關(guān)鍵在于:換電工位與停車位在同一軸線上對應(yīng)設(shè)置，在換電工位上設(shè)置有與前述軸線垂直的軌道和周轉(zhuǎn)架垂直調(diào)節(jié)舉升桿系統(tǒng)，借助激光導(dǎo)引機(jī)構(gòu)的導(dǎo)引，周轉(zhuǎn)架具有豎直向升降和沿軌道水平移動的自由度。
[0007]采用上述技術(shù)方案產(chǎn)生的有益效果在于:本實用新型采用與電動汽車電池箱匹配的轉(zhuǎn)運(yùn)車和周轉(zhuǎn)架組合來輸送滿電和虧電電池箱，借助激光導(dǎo)引機(jī)構(gòu)的導(dǎo)引，轉(zhuǎn)運(yùn)小車及垂直調(diào)節(jié)舉升桿系統(tǒng)快速調(diào)整周轉(zhuǎn)架位置使周轉(zhuǎn)架上的電池箱移動導(dǎo)軌與電動汽車上的電池箱導(dǎo)軌基本在同一高度、同一平面上，以實現(xiàn)快速對接，便于進(jìn)一步精調(diào)。
【附圖說明】
[0008]圖1是本實用新型的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0009]圖2是周轉(zhuǎn)架的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0010]圖3是激光坐標(biāo)屏正面的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0011]圖4是激光坐標(biāo)屏背面的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0012]圖5是轉(zhuǎn)運(yùn)小車的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0013]圖6是圖5的上視結(jié)構(gòu)示意圖；
[0014]圖7是限位平臺車輛鎖定裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0015]圖8是垂直調(diào)節(jié)舉升桿系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0016]圖9是激光校準(zhǔn)信號發(fā)射器的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0017]附圖中，1是轉(zhuǎn)運(yùn)小車，1-1代表軌道輪，1-2代表軌道，1-3代表排輥，1_4是托板，2是周轉(zhuǎn)架，2-1代表電池箱，2-2是上層，2-3是下層，2-4代表導(dǎo)軌，2-10代表插接端口，3_1是停車擋，3-2代表鎖止栓，3-3代表翻轉(zhuǎn)式可調(diào)鎖具，4-2代表支撐桿，圖6中的虛線表示與垂直調(diào)節(jié)舉升桿端頭配套的設(shè)定區(qū)域。
【具體實施方式】
[0018]電動汽車中置電池箱快速卸、裝系統(tǒng)中的粗調(diào)對接機(jī)構(gòu)，包括與換電站車輛限位平臺和電池箱充電柜配套的轉(zhuǎn)運(yùn)小車1、設(shè)置在轉(zhuǎn)運(yùn)小車1上并配套設(shè)置有電池箱移動導(dǎo)軌2-4的電池箱周轉(zhuǎn)架2以及電池箱卸、裝驅(qū)動裝置和配套管理電路，關(guān)鍵在于:換電工位與停車位在同一軸線上對應(yīng)設(shè)置，在換電工位上設(shè)置有與前述軸線垂直的軌道1-2和周轉(zhuǎn)架2垂直調(diào)節(jié)舉升桿系統(tǒng)，借助激光導(dǎo)引機(jī)構(gòu)的導(dǎo)引，周轉(zhuǎn)架2具有豎直向升降和沿軌道水平移動的自由度。
[0019]激光導(dǎo)引機(jī)構(gòu)包括設(shè)置在周轉(zhuǎn)架2前端的激光校準(zhǔn)信號發(fā)射器，應(yīng)用時垂直定位在電動車車載導(dǎo)軌端頭的激光坐標(biāo)屏上，屏板上繪制有與激光信號對應(yīng)的三角形坐標(biāo)圖。激光校準(zhǔn)信號發(fā)射器在周轉(zhuǎn)架2上、下層2-2、2-3各設(shè)置三個，與激光屏板上的三角形頂點(diǎn)對應(yīng)，借助螺紋設(shè)置在周轉(zhuǎn)架2上的插接端口 2-10內(nèi)。
[0020]為了便于對接時固定車輛位置，車輛限位平臺上設(shè)置有車輛鎖定裝置，所述鎖定裝置包括停車擋3-1和車輪限位線、與設(shè)在車輛底盤上鎖止栓3-2相配套的翻轉(zhuǎn)式可調(diào)鎖具 3-3。
[0021]為了便于對接時調(diào)整周轉(zhuǎn)架的水平位置和高度，轉(zhuǎn)運(yùn)小車1的臺面具有升降可調(diào)的活動托板1-4結(jié)構(gòu)，活動托板1-4上設(shè)置排輥1-3 ;活動托板1-4的底面上設(shè)置有與垂直調(diào)節(jié)舉升桿的端頭配套的設(shè)定區(qū)域；轉(zhuǎn)運(yùn)小車1上配備與行走軌道輪1-1和分布在活動托板1-4上的排輥1-3組匹配的剎車機(jī)構(gòu)；周轉(zhuǎn)架2設(shè)置在排輥1-3組上，排輥1-3組可以輔助調(diào)節(jié)周轉(zhuǎn)架2的水平角度。垂直調(diào)節(jié)舉升桿系統(tǒng)包括至少三個可調(diào)升降支撐桿機(jī)構(gòu)、借助于萬向節(jié)端頭頂撐在活動托板1-4底面上的設(shè)定區(qū)域?？烧{(diào)升降支撐桿機(jī)構(gòu)的支撐桿驅(qū)動機(jī)構(gòu)為液壓式驅(qū)動機(jī)構(gòu)、或機(jī)械式直線驅(qū)動機(jī)構(gòu)，以上機(jī)構(gòu)配套控制電路以實現(xiàn)各個支撐桿的獨(dú)立或同步調(diào)節(jié)。垂直調(diào)節(jié)舉升桿位于換電工位，設(shè)置在地面以下，用于升降、調(diào)整周轉(zhuǎn)架與車輛對接，端頭設(shè)計成萬向節(jié)結(jié)構(gòu)可以適應(yīng)活動托板1-4與周轉(zhuǎn)架2的調(diào)整狀態(tài)，支撐、鎖定其位置。
[0022]具體實施時，周轉(zhuǎn)架2為上、中、下三層結(jié)構(gòu)，上、下層2-2、2_3分別存放滿載和虧電電池箱2-1，從電動汽車上卸載虧電電池箱2-1時，需要調(diào)整周轉(zhuǎn)架2下層的電池箱移動導(dǎo)軌2-4與電動汽車上的電池箱導(dǎo)軌對接。對接時，轉(zhuǎn)運(yùn)小車1帶動周轉(zhuǎn)架2沿軌道1-2移動至換電工位，調(diào)整轉(zhuǎn)運(yùn)小車1使激光校準(zhǔn)信號發(fā)射器發(fā)出的三束激光至少有一束落在激光坐標(biāo)屏上的三角形頂點(diǎn)的豎向坐標(biāo)線上、以確定軌道向位置、鎖定轉(zhuǎn)運(yùn)小車1行走軌道輪1-1，頂升三個支撐桿4-2、粗調(diào)使三角形兩個水平頂點(diǎn)基本對準(zhǔn)，完成粗調(diào)，實現(xiàn)車輛電池箱導(dǎo)軌和周轉(zhuǎn)架下層2-3電池箱導(dǎo)軌2-4的初步對接；換裝滿載電池箱時，同步調(diào)節(jié)可調(diào)升降支撐桿4-2下降周轉(zhuǎn)架2，使激光校準(zhǔn)信號發(fā)射器發(fā)出的激光束定位在車輛電池箱導(dǎo)軌端頭屏板上三角形中與之對應(yīng)的兩頂點(diǎn)上，完成周轉(zhuǎn)架上層2-2的電池箱移動導(dǎo)軌
2-4與電動汽車上的電池箱導(dǎo)軌初步對接。
【主權(quán)項】
1.電動汽車中置電池箱快速卸、裝系統(tǒng)中的粗調(diào)對接機(jī)構(gòu)，包括與換電站車輛限位平臺和電池箱充電柜配套的轉(zhuǎn)運(yùn)小車(1 )、設(shè)置在轉(zhuǎn)運(yùn)小車(1)上并配套設(shè)置有電池箱移動導(dǎo)軌(2-4)的電池箱周轉(zhuǎn)架(2)以及電池箱卸、裝驅(qū)動裝置和配套管理電路，其特征在于:換電工位與停車位在同一軸線上對應(yīng)設(shè)置，在換電工位上設(shè)置有與前述軸線垂直的軌道(1-2)和周轉(zhuǎn)架(2)垂直調(diào)節(jié)舉升桿系統(tǒng)，借助激光導(dǎo)引機(jī)構(gòu)的導(dǎo)引，周轉(zhuǎn)架(2)具有豎直向升降和沿軌道(1-2)水平移動的自由度。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電動汽車中置電池箱快速卸、裝系統(tǒng)中的粗調(diào)對接機(jī)構(gòu)，其特征在于:所述激光導(dǎo)引機(jī)構(gòu)包括設(shè)置在周轉(zhuǎn)架(2)前端的激光校準(zhǔn)信號發(fā)射器，應(yīng)用時垂直定位在電動車車載導(dǎo)軌端頭的激光坐標(biāo)屏上，屏板上繪制有與激光信號對應(yīng)的三角形坐標(biāo)圖。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電動汽車中置電池箱快速卸、裝系統(tǒng)中的粗調(diào)對接機(jī)構(gòu)，其特征在于:所述車輛限位平臺上設(shè)置有車輛鎖定裝置，所述鎖定裝置包括停車擋(3-1)和車輪限位線、與設(shè)在車輛底盤上鎖止栓(3-2)相配套的翻轉(zhuǎn)式可調(diào)鎖具(3-3)。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電動汽車中置電池箱快速卸、裝系統(tǒng)中的粗調(diào)對接機(jī)構(gòu)，其特征在于:轉(zhuǎn)運(yùn)小車(1)的臺面具有升降可調(diào)的活動托板(1-4)結(jié)構(gòu)，活動托板(1-4)上設(shè)置排輥(1-3);活動托板(1-4)的底面上設(shè)置有與垂直調(diào)節(jié)舉升桿的端頭配套的設(shè)定區(qū)域；轉(zhuǎn)運(yùn)小車(1)上配備與行走軌道輪(1-1)和分布在活動托板(1-4)上的排輥(1-3)組匹配的剎車機(jī)構(gòu)；周轉(zhuǎn)架(2)設(shè)置在排輥(1-3)組上。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的電動汽車中置電池箱快速卸、裝系統(tǒng)中的粗調(diào)對接機(jī)構(gòu)，其特征在于:所述垂直調(diào)節(jié)舉升桿系統(tǒng)包括至少三個可調(diào)升降支撐桿(4-2)機(jī)構(gòu)、借助于萬向節(jié)端頭頂撐在活動托板(1-4)底面上的設(shè)定區(qū)域。6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的電動汽車中置電池箱快速卸、裝系統(tǒng)中的粗調(diào)對接機(jī)構(gòu)，其特征在于:可調(diào)升降支撐桿機(jī)構(gòu)的支撐桿(4-2)驅(qū)動機(jī)構(gòu)為液壓式驅(qū)動機(jī)構(gòu)、或機(jī)械式直線驅(qū)動機(jī)構(gòu)，以上機(jī)構(gòu)配套控制電路以實現(xiàn)各個支撐桿的獨(dú)立或同步調(diào)節(jié)。
【專利摘要】本實用新型電動汽車中置電池箱快速卸、裝系統(tǒng)中的粗調(diào)對接機(jī)構(gòu)，屬于電動汽車配套技術(shù)領(lǐng)域，涉及電動汽車更換電池箱的換電設(shè)備，包括與換電站車輛限位平臺和電池箱充電柜配套的轉(zhuǎn)運(yùn)小車、設(shè)置在轉(zhuǎn)運(yùn)小車上并配套設(shè)置有電池箱移動導(dǎo)軌的電池箱周轉(zhuǎn)架以及電池箱卸、裝驅(qū)動裝置和配套管理電路，關(guān)鍵在于：換電工位與停車位在同一軸線上對應(yīng)設(shè)置，在換電工位上設(shè)置有與前述軸線垂直的軌道和周轉(zhuǎn)架垂直調(diào)節(jié)舉升桿系統(tǒng)，借助激光導(dǎo)引機(jī)構(gòu)的導(dǎo)引，周轉(zhuǎn)架具有豎直向升降和沿軌道水平移動的自由度。借助激光導(dǎo)引機(jī)構(gòu)的導(dǎo)引和轉(zhuǎn)運(yùn)小車及垂直調(diào)節(jié)舉升桿系統(tǒng)的調(diào)整實現(xiàn)快速對接，結(jié)構(gòu)簡單、易于操作。
【IPC分類】B60S5/06
【公開號】CN205010197
【申請?zhí)枴緾N201520765896
【發(fā)明人】王建排, 王斌, 劉志保, 吳家振
【申請人】河北中能格瑞電動汽車有限公司
【公開日】2016年2月3日
【申請日】2015年9月30日