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TWM577814U - Automatic power exchange platform and power station for electric vehicles - Google Patents

Automatic power exchange platform and power station for electric vehicles Download PDF

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Publication number
TWM577814U
TWM577814U TW107215753U TW107215753U TWM577814U TW M577814 U TWM577814 U TW M577814U TW 107215753 U TW107215753 U TW 107215753U TW 107215753 U TW107215753 U TW 107215753U TW M577814 U TWM577814 U TW M577814U
Authority
TW
Taiwan
Prior art keywords
battery pack
battery
power exchange
exchange
electric vehicle
Prior art date
Application number
TW107215753U
Other languages
English (en)
Inventor
丁習坤
李楠
田小濤
馬永躍
Original Assignee
香港商蔚來汽車有限公司
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
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Publication date
Application filed by 香港商蔚來汽車有限公司 filed Critical 香港商蔚來汽車有限公司
Publication of TWM577814U publication Critical patent/TWM577814U/zh

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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60LPROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L53/00Methods of charging batteries, specially adapted for electric vehicles; Charging stations or on-board charging equipment therefor; Exchange of energy storage elements in electric vehicles
    • B60L53/80Exchanging energy storage elements, e.g. removable batteries
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60KARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
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    • B60K1/04Arrangement or mounting of electrical propulsion units of the electric storage means for propulsion
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60SSERVICING, CLEANING, REPAIRING, SUPPORTING, LIFTING, OR MANOEUVRING OF VEHICLES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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Abstract

本新型關於一種電動汽車的自動換電平台和換電站,包括換電機構、電池包傳送機構和支撐定位機構;換電機構用於執行換電操作,包括擰緊槍和電池傳輸部,擰緊槍具有低於電池傳輸部的第一位置以及高於電池傳輸部的第二位置;電池包傳送機構沿Y向設於換電機構的至少一端;支撐定位機構沿X向位於換電機構的兩端。自動換電站包括換電平台和沿Y向位於換電平台一側或兩側的電池包儲存裝置。在換電過程中無需舉升車輛,節省了車輛提升的大功率電機驅動,並控制了換電站的整體高度;無需複雜的舉升機構即可將電池包進行提升堆垛,換電流程簡單,電池包交換時間短,換電效率高,提升了用戶體驗。

Description

電動汽車的自動換電平台和換電站
本新型關於電動汽車的電池更換技術領域,尤其關於一種電動汽車的自動換電平台和換電站。
隨著電動汽車充換電設施的發展,越來越多的車主選擇採用自動換電站為電動汽車補充電能。申請人在本新型之前設計的自動換電站如圖1所示,圖1所示的自動換電站,中間區域為電動汽車提升換電區域,也為電池包的提升交換區,沿車寬方向兩端為電池包儲存區域;換電小車軌道貫穿整個充換電站,換電小車可以在電池包儲存裝置下方全程移動;換電小車同時也做為電池包交換小車,底部透過升降機構實現與電池包儲存裝置高度方向的對接,但是,圖1所示自動換電站至少存在以下缺點:(1)換電過程中,電動汽車需提升至預設換電高度,需要大功率的電機驅動,預設換電高度通常較高,不合適地下停車庫;(2)需要兩個換電小車配合進行換電,且換電小車在用作電池包交換小車時,需透過升降機構進行升降,電機驅動比較多,結構複雜,成本高; (3)換電小車的升降機構佔據底部空間大,提升堆垛電池包結構穩定性較差,電池包交換時間長、換電流程複雜,換電效率低,用戶體驗差。
本新型所要解決的技術問題在於,提供一種電動汽車的自動換電平台和換電站,所述自動換電站在換電過程中無需舉升車輛,節省了車輛提升的大功率電機驅動,並控制了換電站的整體高度;無需複雜的舉升機構即可將電池包進行提升堆垛,換電流程簡單,電池包交換時間短,換電效率高,提升了用戶體驗。
為了解決上述技術問題,本新型提供了一種電動汽車的自動換電平台,包括:換電機構,用於執行換電操作,所述換電機構包括擰緊槍和電池傳輸部,所述擰緊槍具有低於所述電池傳輸部的第一位置以及高於所述電池傳輸部的第二位置,所述擰緊槍、所述電池傳輸部中的一個可相對於另一個升降,以使得所述擰緊槍相對於所述電池傳輸部在所述第一位置、第二位置之間切換,所述電池傳輸部用於在Y向傳輸電池包,以與電池包傳送機構交換電池包,所述Y向為車寬方向;沿Y向設於換電機構至少一端的電池包傳送機構,用於接收所述換電機構運送的虧電電池包,並為所述換電機構提供滿電電池包;以及 沿X向位於換電機構兩端的支撐定位機構,用於支撐各個車輪,所述X向為車長方向。
進一步的,還包括提升機構,與所述電池包傳送機構連接,用於舉升所述電池包傳送機構,以與所述換電平台外部的電池包儲存裝置交換電池包。
進一步的,位於所述電池包傳送機構沿X向的兩端分別設有所述提升機構。
進一步的,所述電池包傳送機構沿Y向部分地伸入X向兩端的所述支撐定位機構之間;或者,所述電池包傳送機構沿X向與所述支撐定位機構錯開。
進一步的,所述電池傳輸部沿Y向延伸至所述電池包傳送機構,以與電池包傳送機構交換電池包。
進一步的,所述換電機構還包括擰緊槍托盤,用於固定所述擰緊槍。
進一步的,所述擰緊槍托盤沿X向的兩側分別設置所述電池傳輸部。
進一步的,所述換電平台還包括頂平機構,用於作用至車輛底盤,以調整所述車輛底盤與所述換電機構之間的平行度。
進一步的,所述頂平機構可相對於所述電池傳輸部升降,以到達高於或者低於所述電池傳輸部的位置。
進一步的,還包括沿X向延伸的導軌,所述換電機構設於所述導軌上並可沿所述導軌在X向移動。
根據本新型另一方面,提供了一種電動汽車的自動換電站,包括上述換電平台,還包括沿Y向位於所述換電平台一側或兩側的電池包儲存裝置。
進一步的,所述電池包傳送機構沿Y向延伸至所述電池包儲存裝置,以與所述電池包儲存裝置進行電池包交換。
進一步的,所述電池包儲存裝置具有沿高度方向排列的多層電池包儲存單元;所述換電機構和所述電池包傳送機構均具有與所述支撐定位機構基本平齊的位置,且在該位置時所述電池傳輸部和所述電池包傳送機構與其中一層的所述電池包儲存單元平齊。
進一步的,所述提升機構的升降範圍覆蓋各層所述電池包儲存單元,使得所述電池包傳送機構與各層的所述電池包儲存單元之間進行電池包交換。
本新型與現有技術相比具有明顯的優點和有益效果。借由上述技術方案,本新型一種電動汽車的自動換電平台和換電站可達到相當的技術進步性及實用性,並具有產業上的廣泛利用價值,其至少具有下列優點:(1)將換電機構集成在換電平台上,換電過程中無需舉升車輛,節省了車輛提升的大功率電機驅動,並控制了換電平台和換電站的整體高度,可適用於地下停車庫等高度較低的停車場所;(2)無需額外設置換電小車,以及複雜的升降機構,透過設置擰緊槍完成車輛換電,結構簡單,成本低; (3)電池包儲存裝置分層設置,可儲存多塊電池包,增加了電池包的儲存數量,且具有多個電池交換口,電池交換流程簡單;(4)透過舉升立柱舉升電池交換機構,運送和交換電池包,提升堆垛電池包結構穩定性高,電池包交換時間短、換電流程簡單,換電效率高,提升了用戶體驗。
上述說明僅是本新型技術方案的概述,為了能夠更清楚瞭解本新型的技術手段,而可依照說明書的內容予以實施,並且為了讓本新型的上述和其他目的、特徵和優點能夠更明顯易懂,以下特舉較佳實施例,並配合附圖,詳細說明如下。
1‧‧‧換電平台
2‧‧‧換電機構
3‧‧‧電池包傳送機構
4‧‧‧支撐定位機構
5‧‧‧電池包儲存裝置
6‧‧‧導軌
7‧‧‧頂平機構
8‧‧‧提升機構
11‧‧‧第一定位部
12‧‧‧第二定位部
13‧‧‧支撐部
14‧‧‧凹槽
15‧‧‧第一槽側壁
16‧‧‧第二槽側壁
17‧‧‧第一滾輪座
18‧‧‧前輪Y向定位單元
19‧‧‧後輪Y向定位單元
20‧‧‧第二滾輪座
21‧‧‧電池傳輸部
22‧‧‧擰緊槍
23‧‧‧直列滾輪座
24‧‧‧擰緊槍托盤
31‧‧‧輸送部
51‧‧‧電池包儲存單元
圖1為現有技術中一種電動汽車的自動換電站佈局示意圖;圖2為本新型一實施例提供的電動汽車的自動換電站示意圖;圖3為本新型一實施例提供的電動汽車的自動換電站主體框架示意圖;圖4為本新型一實施例提供的電動汽車的自動換電站電池交換過程示意圖。
為更進一步闡述本新型為達成預定新型目的所採取的技術手段及功效,以下結合附圖及較佳實施例,對依據本 新型提出的一種電動汽車的自動換電平台和換電站的具體實施方式及其功效,詳細說明如後。
如圖2-4所示,本新型實施例提供一種電動汽車的自動換電站及其換電平台1,換電平台1包括換電機構2、電池包傳送機構3和支撐定位機構4。從圖中看,X向為車長方向,Y向為車寬方向。圖2將車輛位置畫至高處,是為了清除看到換電平台1上的各部件,並非需要舉升車輛。
其中,換電機構2用於執行換電操作,包括擰緊槍22和電池傳輸部21,擰緊槍22具有低於電池傳輸部21的第一位置以及高於所述電池傳輸部21的第二位置,擰緊槍22、電池傳輸部21中的一個可相對於另一個升降,以使得擰緊槍22相對於所述電池傳輸部21在所述第一位置、第二位置之間切換。電池傳輸部21用於在Y向傳輸電池包,以與電池包傳送機構3交換電池包。電池包傳送機構3設於換電機構2沿Y向的至少一端,用於接收換電機構2運送的虧電電池包,並為換電機構2提供滿電電池包。支撐定位機構4沿X向位於換電機構2的兩端,用於支撐各個車輪。
本新型的自動換電站,還包括沿Y向位於所述換電平台1一側或兩側的電池包儲存裝置5。電池包傳送機構3沿Y向延伸至電池包儲存裝置5,以與電池包儲存裝置5進行電池包交換。
需要說明的是,本新型所述的電池包包括虧電電池包和滿電池包。虧電電池包指的是換電過程中從車輛上拆卸下來的電池包,並非限定從車輛上拆卸下來的電池包為完全虧 電狀態。同理,滿電電池包指的是換電過程中為車輛安裝的電池包,並非限定為車輛安裝的電池包為完全滿電狀態。
本新型的電動汽車泛指具有可更換電池包的車輛,並不僅限定為純電動汽車,也可以為混動汽車。
以下分別對所述換電平台1和自動換電站的主要組成部分進行詳細的描述。
(一)支撐定位機構
如圖3、圖4所示,作為一種示例,換電平台1包括第一定位部11、第二定位部12和支撐部13,其中,第一定位部11用於支撐車輛前輪,當車輛前輪駛入凹槽14時被確定為駛入車輛沿X向的停止位置。第一定位部11包括凹槽14,包括沿X向分佈的第一槽側壁15、第二槽側壁16,第一槽側壁15和第二槽側壁16形成V形夾角,每一槽側壁上分別設置有所述第一滾輪座17。第二定位部12對車輛進行Y向定位,包括前輪Y向定位單元18和後輪Y向定位單元19,分別設於與車輛前輪、後輪對應的位置,分別對車輛前輪和後輪進行Y向定位。作為一種示例(圖中未示出),前輪Y向定位單元18和後輪Y向定位單元19可包括推杆電機和設置在推杆電機沿Y向兩端的推杆,推杆電機驅動推杆移動,推杆推動前後輪移動。支撐部13包括第二滾輪座20,第一滾輪座17和第二滾輪座20均包括沿Y向排布的多個滾輪,能隨車輪沿Y向的移動而滾動。在車輪移動過程中,第一滾輪座17和第二滾輪座20均可以減小對應支撐車輪的摩擦力,方便車輪沿Y向的移動。車輛駛入換 電平台1進行換電,無需舉升車輛,換電平台高度可控制在400mm內。
(二)換電機構
如圖3所示,作為一種示例,換電機構2包括電池傳輸部21和擰緊槍22,還可包括擰緊槍托盤24,用於固定擰緊槍22,擰緊槍托盤24可升降,擰緊槍22隨擰緊槍托盤24的升降而實現升降。電池傳輸部21分別設於擰緊槍托盤24沿X向的兩側。
當需要用電池傳輸部21支撐和傳輸電池包時,擰緊槍22對應地處於低於電池傳輸部21的第一位置;當需要用擰緊槍22拆卸和安裝電池包時,擰緊槍22對應地處於高於電池傳輸部21的第二位置。電池傳輸部21沿Y向延伸至電池包傳送機構3,以與電池包傳送機構3交換電池包。
作為一種示例,電池包儲存裝置5具有沿高度方向排列的多層電池包儲存單元51;換電機構2和電池包傳送機構3均具有與支撐定位機構4基本平齊的位置,該位置可以允許車輛進出換電平台1,其中“基本平齊”的定義以不妨礙車輛進出換電平台1為准。並且,在該位置時,電池傳輸部21與電池包儲存裝置5其中一層(例如最底層)的電池包儲存單元51齊平。在一種示例中,電池包儲存裝置5最底層的電池包儲存單元51用於接收電池包傳送機構3運送的虧電電池包,並為電池包傳送機構3提供滿電電池包。
換電平台1還可包括頂平機構7,用於作用至車輛底盤,以調整車輛底盤與換電機構2之間的平行度。需要說明 的是,頂平機構7的作用是為了調整底盤的平行度,避免由於底盤傾斜而導致的換電困難。頂平後,車輛未被頂起,各個車輪依然支撐在對應的支撐定位機構4上。應當能理解的是,頂平機構7可相對於電池傳輸部21升降,以伸至車輛底盤進行頂平操作。
頂平機構7的設置的具體位置可根據換電車輛底盤的大小以及電池包的大小來確定。例如頂平機構7可以設置在換電機構2所處的範圍內,例如圖3-4所示位於換電機構2所處的範圍內,此時頂平機構7應當還可相對於電池傳輸部21升降,以伸至高出所述電池傳輸部21的位置(用於頂平操作)或縮至低於所述電池傳輸部21的位置(用於避免與電池包的傳送的干涉)。或者,也可以處於換電機構2所處的範圍外,此時不存在與電池包傳送的干涉問題,則不需要因此進行額外的升降動作。
以圖3、圖4所示的方式為例,在操作時,車輛駛入換電平台1,定位停車後,頂平機構7將車輛底盤頂起至與換電機構2的平面平行,以提高換電的準確度和效率。然後,擰緊槍22舉升至超過電池傳輸部21的高度,並舉升至換電位置,使擰緊槍22與車輛底部接觸,其中,啟動擰緊電機,擰緊槍22將虧電電池包拆下;換電機構2下降至換電平台1上,擰緊槍22下降至不高於電池傳輸部21的高度,頂平機構7下降至不高於電池傳輸部21的高度,以使得電池包由電池傳輸部21支撐。擰緊槍22下降至低於電池傳輸部21的高度後,擰緊槍22脫離電池包下降低於電池傳輸部21的高度,電池包與電池 傳輸部21相接觸。其中,擰緊槍22在第一位置、第二位置之間升降的方式可以透過整體升降擰緊槍托盤24或直接升降擰緊槍22等的方式來實現。需要說明的是,擰緊槍22可以具有多個,分佈在換電機構2上,與車輛電池包鎖緊螺釘的位置一一對應,每個擰緊槍22負責拆卸一個螺釘,提高換電效率。
電池傳輸部21包括多個直列滾輪座23,沿Y向間隔設置,直列滾輪座23包括多個滾輪,沿Y排布,能夠帶動電池包沿車寬方向移動,從而在換電平台1和電池包儲存裝置5之間運送電池包。可以理解的是,電池傳輸部21並不限於滾輪結構,以上所述僅為一種示例,電池傳輸部21也可以為其他結構,例如可以傳送帶結構,也可完成電池包的輸送。電池傳輸部21可具有沿車長方向間隔設置的兩個。
考慮到不同車型的電池包安裝位置可能不同,例如有些車輛電池包的位置位於車底前輪和後輪中間,虧電電池包拆下後,電池傳輸部21可直接從車底將虧電電池包運送至電池包儲存裝置5中,但是有些車輛電池包安裝位置可能位於車底靠近前輪位置或靠近後輪位置,虧電電池包拆下後,換電機構2需沿X向移動至車前輪和後輪之間的位置,才能將電池包從車底運送出來,否則,由於前輪和後輪的遮擋,將無法完成電池包的運送。因此,為了使自動換電平台和換電站適用於更多車型,可在換電平台1上設置沿X向延伸的導軌6,將換電機構2設於導軌6上,使換電機構2可透過導軌6沿X向移動,一方面便於拆裝電池包的定位,另一方面便於電池包從前後車輪之間的位置進出,從而使換電站可以適用於多種車型的換電。
在拆裝電池包的過程中,如果擰緊槍22的上升高度可以到達換電位置,則換電機構2在拆裝電池包時可以不升降,則電池傳輸部21不升降,如圖3、圖4所示示例。在另一些方式中,換電機構2作為一個整體,還可透過設置舉升部驅動其沿高度方向升降,以能夠執行換電操作,這種情況尤其適用於在擰緊槍22的升降高度有限的情況下,例如擰緊槍22的上升高度僅限於略高於電池傳輸部21。
(三)電池包傳送機構和電池包儲存裝置
自動換電站還包括提升機構8,與電池包傳送機構3連接,用於舉升電池包傳送機構3,以與換電平台1外部的電池包儲存裝置5交換電池包。如圖3和圖4所示示例,位於電池包傳送機構3沿X向的兩端分別設有提升機構8。提升機構8的升降範圍覆蓋各層所述電池包儲存單元51,使得電池傳輸部21與各層的電池包儲存單元51之間進行電池包交換。
需要說明的是,電池包儲存裝置5的數量可以是一個或者多個,以用來設置在換電平台1沿Y向的一側或兩側。且每一電池包儲存裝置5對應一個電池包傳送機構3。如圖2-4所示,作為一種示例,電池包儲存裝置5具有兩個且分別設置在換電平台1沿Y向的兩側,換電平台1和每一電池包儲存裝置5之間分別設有一個電池包傳送機構3,用於兩者之間的電池包交換。每一電池包傳送機構3沿X向的兩端分別設有提升機構8,用於驅動該電池包傳送機構3升降。
為了增加電池包的儲存數量,電池包儲存單元51可設置為不少於三層。每層電池包儲存單元51至少可儲存一個 電池包。如圖3,作為一種示例,電池包儲存裝置5包括三層電池包儲存單元51,每一層電池包儲存單元51可儲存一個電池包。但可以理解的是,電池包儲存裝置5的電池包儲存單元51的層數以及每層電池包儲存單元51所能容納的電池包的數量可根據具體使用者需求、空間需求等因素進行適應性調整。電池包儲存裝置5採用多層結構,既可以增加自動換電站電池包的儲存數量,也節約了自動換電站的佔地空間。
如圖3、圖4所示示例,換電過程中,換電平台1一端的最底層電池包儲存單元51為空閒狀態,用於接收電池包傳送機構3運送的虧電電池包,另一端的最底層電池包儲存單元51放置有滿電電池包,用於為電池包傳送機構3提供滿電電池包。需要說明的是,以最底層電池包儲存單元51作為換電過程中電池包交換視窗僅為一種示例,實際應用中可做適應性調整,例如以倒數第二層電池包儲存單元51作為換電過程中的電池包交換視窗,換電初始狀態,電池傳輸部21高度、電池包傳送機構3與倒數第二層電池包儲存單元51高度相同。
如圖3、圖4所示示例,電池包傳送機構3沿Y向部分地伸入X向兩端的支撐定位機構4之間,此時在車輛駛入換電平台1的過程中,電池包傳送機構3伸入X向兩端的支撐定位機構4之間的部分可用於為車輛駛入提供支撐,無需再額外設置車輛輔助支撐機構,使換電平台1結構緊湊,節約空間。在換電間隙或者閒置時間,如圖4所示,換電池包傳送機構3可透過升降達到與電池包儲存單元51對應的高度,與其進行電池包交換,例如將虧電電池包從最底層運送至上層空閒的電池包儲 存單元51,或者也可從放置有滿電電池包的電池包儲存單元51上獲取滿電電池包作為下一次換電過程備用。換電間隙指的是車輛換電完成後,駛出換電平台1,且無其他車輛駛入換電平台1的時間。在另一些示例中,電池包傳送機構3也可以沿X向與支撐定位機構4錯開。此時可在X向兩端的支撐定位機構4之間設置車輛輔助支撐機構,在車輛駛入換電平台1的過程中,為車輛提供支撐。由於電池包傳送機構3沿X向與支撐定位機構4錯開,在換電平台1上有車輛執行換電時,電池包傳送機構3的升降不會與車輛發生干涉時,因此,電池包傳送機構3不僅可以在換電間隙或空閒狀態時與電池包儲存單元51交換電池包,當換電平台1上有車輛執行換電,且暫不需要電池包傳送機構3傳送電池包時,也可升降電池包傳送機構3與電池包儲存單元51交換電池包,節約換電時間,提升換電效率。
需要說明的是,圖3、圖4僅作為一種示例,換電平台1兩端的電池包儲存裝置5的結構完全相同,實際應用中,並不限於此,兩個電池包儲存裝置5具體包括的電池包儲存單元51層數可根據具體需求進行設定。
為了減小電池包與電池包傳送機構3、電池包儲存單元51之間的摩擦力,便於在兩者之間傳送,可在電池包傳送機構3和電池包儲存單元51上設置可沿車寬方向對電池包進行輸送的輸送部31,輸送部31可以為傳送帶、直列滾輪座等。
(四)充電裝置和控制裝置
此外,自動換電站還包括充電裝置(圖中未示出),用於為虧電電池包充電。充電裝置可以單獨設置,也可設置在電池包儲存裝置5中。
自動換電站還包括控制裝置(圖中未示出),用於向換電平台1、換電機構2、提升機構8以及電池包儲存單元51發送指令,以協調和控制各部件的工作。控制裝置可透過有線、無線或遠端控制等方式對換電站各個部件進行控制。控制裝置還可單獨設置在換電站中或換電站的組成部件上,例如設置換電平台1中,控制裝置可以包括電氣控制櫃和配電櫃。
本新型實施例提供一種電動汽車自動換電站,換電過程中無需舉升車輛,節省了車輛提升的大功率電機驅動,並控制了換電平台和換電站的整體高度,可適用於地下停車庫等高度較低的停車場所;且無需額外設置換電小車,以及複雜的升降機構,透過設置擰緊槍完成車輛換電,結構簡單,成本低;此外,電池包儲存裝置分層設置,可儲存多塊電池包,增加了電池包的儲存數量,且具有多個電池交換口,電池交換流程簡單;透過舉升立柱舉升電池交換機構,運送和交換電池包,提升堆垛電池包結構穩定性高,電池包交換時間短、換電流程簡單,換電效率高,提升了用戶體驗。
基於上述自動換電站,以圖3、圖4所示自動換電站作為示例,當執行自動換電時,以最底層電池包儲存單元51作為電池交換口,當車輛駛入換電平台1之前,各部件可以處於如下位置:換電機構2在高度方向和X向均位於與電池交換 口齊平的位置;擰緊槍22和頂平機構7在高度方向均不高於電池傳輸部21。
具體換電流程包括以下步驟:步驟S1:車輛駛入換電平台1並進行車輛定位,包括X向、Y向的定位,使得車輛在水平面方向大致處於換電位置;步驟S2:換電機構2沿導軌6移動至車輛對應的換電位置(若沿X向,與車輛進行換電的位置和與電池交換機構進行電池交換的位置一致,則不進行此步驟);步驟S3:車輛頂平機構7將車輛底盤頂至水準;步驟S4:擰緊槍22上升至換電高度,使擰緊槍22與車輛底部相接觸,啟動擰緊槍,拆下虧電電池包;步驟S5:擰緊槍22、頂平機構7下降至低於電池傳輸部21的位置的高度,使得虧電電池包支撐在電池傳輸部21;步驟S6:換電機構2沿導軌6移動至電池包交換位置(若無需步驟S2,對應的也無需步驟S6);步驟S7:電池傳輸部21將虧電電池包運送至電池包傳送機構3,並從另一電池包傳送機構3獲取滿電電池包;重複步驟S2-S6對應的安裝電池包的步驟,將滿電電池包安裝到車輛上,完成換電操作。
在換電間隙或者閒置時間,電池包傳送機構3透過升降達到與電池包儲存單元51對應的高度,與其進行電池包交換。
本新型自動換電方法的所有過程均可透過控制裝置自動完成,無需人工換電,節省了人力,換電過程簡單,易操作,提高了換電效率,提升了用戶體驗。
以上所述,僅是本新型的較佳實施例而已,並非對本新型作任何形式上的限制,雖然本新型已以較佳實施例揭露如上,然而並非用以限定本新型,任何熟悉本專業的技術人員,在不脫離本新型技術方案範圍內,當可利用上述揭示的技術內容作出些許更動或修飾為等同變化的等效實施例,但凡是未脫離本新型技術方案的內容,依據本新型的技術實質對以上實施例所作的任何簡單修改、等同變化與修飾,均仍屬於本新型技術方案的範圍內。

Claims (14)

  1. 一種電動汽車的自動換電平台,包括:換電機構,用於執行換電操作,所述換電機構包括擰緊槍和電池傳輸部,所述擰緊槍具有低於所述電池傳輸部的第一位置以及高於所述電池傳輸部的第二位置,所述擰緊槍、所述電池傳輸部中的一個可相對於另一個升降,以使得所述擰緊槍相對於所述電池傳輸部在所述第一位置、第二位置之間切換,所述電池傳輸部用於在Y向傳輸電池包,以與電池包傳送機構交換電池包,所述Y向為車寬方向;沿Y向設於換電機構至少一端的電池包傳送機構,用於接收所述換電機構運送的虧電電池包,並為所述換電機構提供滿電電池包;以及沿X向位於換電機構兩端的支撐定位機構,用於支撐各個車輪,所述X向為車長方向。
  2. 根據請求項1所述的電動汽車的自動換電平台,其特徵在於:還包括提升機構,與所述電池包傳送機構連接,用於舉升所述電池包傳送機構,以與所述換電平台外部的電池包儲存裝置交換電池包。
  3. 根據請求項2所述的電動汽車的自動換電平台,其特徵在於:位於所述電池包傳送機構沿X向的兩端分別設有所述提升機構。
  4. 根據請求項1所述的電動汽車的自動換電平台,其特徵在於:所述電池包傳送機構沿Y向部分地伸入X向兩端的所述支撐定位機構之間;或者,所述電池包傳送機構沿X向與所述支撐定位機構錯開。
  5. 根據請求項1所述的電動汽車的自動換電平台,其特徵在於:所述電池傳輸部沿Y向延伸至所述電池包傳送機構,以與電池包傳送機構交換電池包。
  6. 根據請求項1所述的電動汽車的自動換電平台,其特徵在於:所述換電機構還包括擰緊槍托盤,用於固定所述擰緊槍。
  7. 根據請求項6所述的電動汽車的自動換電平台,其特徵在於:所述擰緊槍托盤沿X向的兩側分別設置所述電池傳輸部。
  8. 根據請求項1所述的電動汽車的自動換電平台,其特徵在於:所述換電平台還包括頂平機構,用於作用至車輛底盤,以調整所述車輛底盤與所述換電機構之間的平行度。
  9. 根據請求項8所述的電動汽車的自動換電平台,其特徵在於:所述頂平機構可相對於所述電池傳輸部升降,以到達高於或者低於所述電池傳輸部的位置。
  10. 根據請求項1所述的電動汽車的自動換電平台,其特徵在於:還包括沿X向延伸的導軌,所述換電機構設於所述導軌上並可沿所述導軌在X向移動。
  11. 一種電動汽車的自動換電站,包括:請求項1-10所述的換電平台:還包括沿Y向位於所述換電平台一側或兩側的電池包儲存裝置。
  12. 根據請求項10所述的電動汽車的自動換電站,其特徵在於:所述電池包傳送機構沿Y向延伸至所述電池包儲存裝置,以與所述電池包儲存裝置進行電池包交換。
  13. 根據請求項11所述的電動汽車的自動換電站,其特徵在於:所述電池包儲存裝置具有沿高度方向排列的多層電池包儲存單元;所述換電機構和所述電池包傳送機構均具有與所述支撐定位機構基本平齊的位置,且在該位置時所述電池傳輸部和所述電池包傳送機構與其中一層的所述電池包儲存單元平齊。
  14. 根據請求項13所述的電動汽車的自動換電站,其特徵在於:所述提升機構的升降範圍覆蓋各層所述電池包儲存單元,使得所述電池包傳送機構與各層的所述電池包儲存單元之間進行電池包交換。
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