本發(fā)明屬于電動(dòng)汽車(chē)更換電池領(lǐng)域，涉及一種底盤(pán)式電池解鎖移載裝置，用于底盤(pán)式電動(dòng)汽車(chē)電池的自動(dòng)解鎖、鎖止和移載。

背景技術(shù)：

環(huán)境污染和石油資源不足是目前汽車(chē)行業(yè)發(fā)展的瓶頸。在此背景下，新能源純電動(dòng)汽車(chē)應(yīng)運(yùn)而生。所謂純電動(dòng)汽車(chē)是指以車(chē)載電源為動(dòng)力，用電池驅(qū)動(dòng)車(chē)輪行駛，符合道路交通、安全法規(guī)各項(xiàng)要求的車(chē)輛。雖然純電動(dòng)汽車(chē)使用的是清潔能源，但由于目前電池技術(shù)的局限性，使得純電動(dòng)汽車(chē)的續(xù)航能力有限，因此，需要純電動(dòng)汽車(chē)及時(shí)地充電或換電池。

對(duì)于充電方式，主要有快速充電和充電樁兩種。快速充電技術(shù)可以在短時(shí)間內(nèi)充滿(mǎn)電池電量，但嚴(yán)重?fù)p害了電池的壽命；而對(duì)于充電樁技術(shù)，由于電動(dòng)汽車(chē)及電池標(biāo)準(zhǔn)不統(tǒng)一，需要設(shè)計(jì)專(zhuān)車(chē)充電樁，嚴(yán)重降低了充電樁的使用效率。

對(duì)于換電方式，即建立一個(gè)包括換電機(jī)器人、堆垛機(jī)、充電架、充電機(jī)等設(shè)備的換電站，將電動(dòng)汽車(chē)用完的電池通過(guò)換電機(jī)器人取出并放入充電架進(jìn)行充電，并將充滿(mǎn)電的電池放入電動(dòng)汽車(chē)內(nèi)，滿(mǎn)足電動(dòng)汽車(chē)的續(xù)航要求。

目前，電動(dòng)汽車(chē)為了使續(xù)航能力能達(dá)到300公里之上，通常電池的重量要大于300公斤，現(xiàn)有的換電技術(shù)大多難以滿(mǎn)足需求，尤其是在電池位于底盤(pán)部位的電動(dòng)汽車(chē)在進(jìn)行換電操作時(shí)，電池解鎖移載十分困難。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為了解決現(xiàn)有的換電技術(shù)電池解鎖移載困難的技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明提供一種底盤(pán)式電池解鎖移載裝置。

本發(fā)明的技術(shù)解決方案是：一種底盤(pán)式電池解鎖移載裝置，其特殊之處在于：包括軌道組件、升降組件和解鎖組件；所述升降組件包括位于底部的基座和位于頂部的升降平臺(tái)；所述基座安裝于軌道組件上，所述升降平臺(tái)上安裝解鎖組件。

上述軌道組件包括平移驅(qū)動(dòng)電機(jī)、兩個(gè)傳動(dòng)軸和兩個(gè)平行設(shè)置的軌道安裝板，每個(gè)軌道安裝板上各設(shè)置一根齒條；所述平移驅(qū)動(dòng)電機(jī)與一個(gè)單入雙出減速機(jī)的輸入端相連，單入雙出減速機(jī)的兩個(gè)輸出端分別與兩個(gè)傳動(dòng)軸的一端相連；所述傳動(dòng)軸的另一端固定有一個(gè)與軌道安裝板上的齒條相嚙合的齒輪；所述基座固定于平移驅(qū)動(dòng)電機(jī)上方。

上述升降組件還包括位于基座中部的升降驅(qū)動(dòng)電機(jī)和兩個(gè)位于基座兩端的升降連桿機(jī)構(gòu)；

所述升降驅(qū)動(dòng)電機(jī)與一個(gè)單入單出減速機(jī)的輸入端相連，單入單出減速機(jī)的輸出端與一個(gè)單入雙出減速機(jī)的輸入端相連，單入雙出減速機(jī)的兩個(gè)輸出端各連接一個(gè)水平設(shè)置的滾珠絲杠；

所述升降連桿機(jī)構(gòu)包括兩個(gè)交叉連接為剪刀形狀的一級(jí)主動(dòng)桿、一級(jí)從動(dòng)桿和兩個(gè)交叉連接為剪刀形狀的二級(jí)主動(dòng)桿、二級(jí)從動(dòng)桿；所述一級(jí)主動(dòng)桿的底端與滾珠絲杠上的絲杠螺母鉸接，一級(jí)主動(dòng)桿的頂端與二級(jí)主動(dòng)桿的底端鉸接；所述一級(jí)從動(dòng)桿的底端與所述基座鉸接，一級(jí)從動(dòng)桿的頂端與二級(jí)從動(dòng)桿的底端鉸接，二級(jí)從動(dòng)桿的頂端與所述升降平臺(tái)鉸接。

上述一級(jí)主動(dòng)桿的底端安裝有與基座頂面接觸的滾輪，所述二級(jí)主動(dòng)桿的頂端安裝有與升降平臺(tái)底面接觸的滾輪。

上述解鎖組件包括對(duì)稱(chēng)設(shè)置于所述升降平臺(tái)兩側(cè)的兩個(gè)解鎖機(jī)構(gòu)；

所述解鎖機(jī)構(gòu)包括解鎖升降電機(jī)、解鎖頭安裝板和兩個(gè)解鎖頭；所述解鎖升降電機(jī)的輸出端與一個(gè)單入單出減速機(jī)的輸入端相連，單入單出減速機(jī)的輸出端連接一個(gè)豎直設(shè)置的滾珠絲杠，所述滾珠絲杠固定于升降平臺(tái)上；所述解鎖頭安裝板的中部與滾珠絲杠上的絲杠螺母固定連接，兩個(gè)解鎖頭分別安裝于解鎖頭安裝板的兩端。

上述解鎖頭安裝板為V字型或者一字型。

上述解鎖頭通過(guò)連接套安裝于解鎖頭安裝板上，所述解鎖頭通過(guò)聯(lián)軸器與一個(gè)單入單出減速機(jī)的輸出端相連，單入單出減速機(jī)的輸入端與一個(gè)解鎖驅(qū)動(dòng)電機(jī)相連。

上述解鎖頭穿過(guò)一個(gè)軸承座后安裝于解鎖頭安裝板上，所述軸承座與解鎖頭安裝板之間安裝有與軸承座同軸設(shè)置的偏心套和調(diào)心套。

上述升降平臺(tái)上安裝有電池托盤(pán)；所述電池托盤(pán)的中部設(shè)置有定位孔，電池托盤(pán)的邊緣設(shè)置有錐形銷(xiāo)。

本發(fā)明的有益效果在于：本發(fā)明通過(guò)電池解鎖移載裝置，在底盤(pán)式電動(dòng)汽車(chē)進(jìn)行定位之后，可以自動(dòng)移載到換電腔，并自動(dòng)取放電池。傳統(tǒng)底盤(pán)式電動(dòng)汽車(chē)電池重量較輕，通過(guò)小型的AGV取出。對(duì)于大型、重型電池主要通過(guò)充電方式補(bǔ)充電量。本發(fā)明克服了只能充電不能換電的問(wèn)題，不僅保護(hù)了電池，也為新能源汽車(chē)換電方式的發(fā)展提供了參考依據(jù)。

附圖說(shuō)明

圖1為本發(fā)明底盤(pán)式電池解鎖移載裝置的較佳實(shí)施例結(jié)構(gòu)示意圖(移載工況)。

圖2為本發(fā)明底盤(pán)式電池解鎖移載裝置的較佳實(shí)施例結(jié)構(gòu)示意圖(取放電池工況)。

圖3為本發(fā)明軌道組件的較佳實(shí)施例結(jié)構(gòu)示意圖。

圖4為本發(fā)明升降組件的較佳實(shí)施例結(jié)構(gòu)示意圖。

圖5為本發(fā)明解鎖機(jī)構(gòu)的較佳實(shí)施例結(jié)構(gòu)示意圖。

圖6為本發(fā)明解鎖頭的較佳實(shí)施例結(jié)構(gòu)示意圖。

圖7為本發(fā)明電池托盤(pán)的較佳實(shí)施例結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式

參見(jiàn)圖1和圖2，本發(fā)明提供一種底盤(pán)式電池解鎖移載裝置，其較佳實(shí)施例的結(jié)構(gòu)包括軌道組件100、升降組件200和解鎖組件300。軌道組件100可以實(shí)現(xiàn)電池在水平方向的運(yùn)動(dòng)。升降組件200可以實(shí)現(xiàn)電池在豎直方向的運(yùn)動(dòng)。取電池時(shí)，可以升高到1765mm，便于從電動(dòng)汽車(chē)下方取出電池，也可以降低到755mm，節(jié)省空間，方便軌道組件輸送電池。解鎖組件300用于完成電池的解鎖。較佳的，升降組件200的頂部還可以設(shè)置電池托盤(pán)400，用于進(jìn)行電池的承載和定位。

參見(jiàn)圖3，本實(shí)施例中的軌道組件100由平移驅(qū)動(dòng)電機(jī)110、兩個(gè)傳動(dòng)軸130和兩個(gè)平行設(shè)置的軌道安裝板150構(gòu)成，每個(gè)軌道安裝板150上各設(shè)置一根齒條140；平移驅(qū)動(dòng)電機(jī)110與一個(gè)單入雙出減速機(jī)120的輸入端相連，單入雙出減速機(jī)120的兩個(gè)輸出端分別與兩個(gè)傳動(dòng)軸130的一端相連；傳動(dòng)軸130的另一端固定有一個(gè)與齒條140相嚙合的齒輪160。平移驅(qū)動(dòng)電機(jī)110通過(guò)單入雙出減速機(jī)120和兩個(gè)傳動(dòng)軸130帶動(dòng)兩端的齒輪160轉(zhuǎn)動(dòng)，從而實(shí)現(xiàn)升降組件200沿軌道方向進(jìn)行水平運(yùn)動(dòng)。

參見(jiàn)圖4，升降組件200包括位于底部的基座210和位于頂部的升降平臺(tái)280?；?10固定于平移驅(qū)動(dòng)電機(jī)110上方，可隨平移驅(qū)動(dòng)電機(jī)110沿軌道方向做水平移動(dòng)?；?10的中部安裝有升降驅(qū)動(dòng)電機(jī)220，基座210的兩端各安裝一個(gè)升降連桿機(jī)構(gòu)270。升降驅(qū)動(dòng)電機(jī)220與單入單出減速機(jī)230的輸入端相連，單入單出減速機(jī)230的輸出端與單入雙出減速機(jī)240的輸入端相連，單入雙出減速機(jī)240的兩個(gè)輸出端各連接一個(gè)水平設(shè)置的滾珠絲杠250。

升降連桿機(jī)構(gòu)270包括兩個(gè)交叉連接為剪刀形狀的一級(jí)主動(dòng)桿271、一級(jí)從動(dòng)桿272和兩個(gè)交叉連接為剪刀形狀的二級(jí)主動(dòng)桿273、二級(jí)從動(dòng)桿274。一級(jí)主動(dòng)桿271的底端與滾珠絲杠250上的絲杠螺母260鉸接，一級(jí)主動(dòng)桿271的頂端與二級(jí)主動(dòng)桿273的底端鉸接；一級(jí)從動(dòng)桿272的底端與基座210鉸接，一級(jí)從動(dòng)桿272的頂端與二級(jí)從動(dòng)桿274的底端鉸接，二級(jí)從動(dòng)桿274的頂端與升降平臺(tái)280鉸接。較佳的，一級(jí)主動(dòng)桿271的底端安裝有與基座210頂面接觸的滾輪，二級(jí)主動(dòng)桿273的頂端安裝有與升降平臺(tái)280底面接觸的滾輪，通過(guò)滾輪的安裝可以減少兩個(gè)主動(dòng)桿的運(yùn)動(dòng)阻力，同時(shí)也降低了主動(dòng)桿與從動(dòng)桿連接點(diǎn)的承重壓力。

升降組件200的工作原理為：升降電機(jī)220帶動(dòng)單入單出減速機(jī)230和單入雙出減速機(jī)240轉(zhuǎn)動(dòng)，進(jìn)而驅(qū)動(dòng)滾珠絲杠250轉(zhuǎn)動(dòng)。滾珠絲杠250的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)化為絲杠螺母260的平移運(yùn)動(dòng)，絲杠螺母260向外或者向內(nèi)滑動(dòng)，致使升降連桿機(jī)構(gòu)270做剪切運(yùn)動(dòng)，帶動(dòng)頂部的升降平臺(tái)280降低或者升高。

參見(jiàn)圖5，解鎖組件300包括對(duì)稱(chēng)設(shè)置于升降平臺(tái)280兩側(cè)的兩個(gè)解鎖機(jī)構(gòu)，每個(gè)解鎖機(jī)構(gòu)均由解鎖升降電機(jī)310、解鎖頭安裝板350和兩個(gè)解鎖頭360構(gòu)成。解鎖升降電機(jī)310的輸出端與一個(gè)單入單出減速機(jī)320的輸入端相連，單入單出減速機(jī)320的輸出端連接一個(gè)豎直設(shè)置的滾珠絲杠330，滾珠絲杠330固定于升降平臺(tái)280上。解鎖頭安裝板350的中部與滾珠絲杠330上的絲杠螺母340固定連接，兩個(gè)解鎖頭360分別安裝于解鎖頭安裝板350的兩端。較佳的，解鎖頭安裝板350可以設(shè)置為V字型平板或者一字型平板，當(dāng)解鎖頭安裝板350為V字型平板時(shí)，其轉(zhuǎn)折點(diǎn)處與絲杠螺母340固定連接。

解鎖機(jī)構(gòu)的工作原理為：解鎖升降電機(jī)310帶動(dòng)單入單出減速機(jī)320轉(zhuǎn)動(dòng)，進(jìn)而驅(qū)動(dòng)滾珠絲杠350轉(zhuǎn)動(dòng)，絲杠螺母340向上或者向下滑動(dòng)，致使解鎖頭安裝板350做升降運(yùn)動(dòng)，從而改變位于兩端的解鎖頭360的高度以適應(yīng)電池的位置，為解鎖頭的解鎖做準(zhǔn)備。

參見(jiàn)圖6，解鎖頭360通過(guò)連接套363安裝于解鎖頭安裝板350上，解鎖頭360通過(guò)聯(lián)軸器364與一個(gè)單入單出減速機(jī)362的輸出端相連，單入單出減速機(jī)362的輸入端與一個(gè)解鎖驅(qū)動(dòng)電機(jī)361相連。較佳的，解鎖頭360穿過(guò)一個(gè)軸承座367后安裝于解鎖頭安裝板350上，軸承座367與解鎖頭安裝板350之間安裝有與軸承座367同軸設(shè)置的偏心套366和調(diào)心套365。

解鎖頭360的工作原理為：解鎖驅(qū)動(dòng)電機(jī)361通過(guò)單入單出減速機(jī)362帶動(dòng)解鎖頭360旋轉(zhuǎn)，從而實(shí)現(xiàn)電池取放過(guò)程中的鎖止和解鎖功能。調(diào)心套365和偏心套366用于調(diào)節(jié)解鎖頭360的位置，使得解鎖頭360有一定的柔度，可以解決不同電池造成的解鎖頭和鎖孔不同心的問(wèn)題。

參見(jiàn)圖7，電池托盤(pán)400的中部設(shè)置有定位孔410，電池托盤(pán)的邊緣設(shè)置有錐形銷(xiāo)420。電池托盤(pán)400是電池組件的承重體，錐形銷(xiāo)420用于電池托盤(pán)400和電池組件之間的相互定位。而定位孔410則是用于升降機(jī)構(gòu)200和電池組件之間的相互定位。