專利名稱：一種電動(dòng)汽車的移動(dòng)式自動(dòng)充換電站的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
一種電動(dòng)汽車的移動(dòng)式自動(dòng)充換電站技術(shù)領(lǐng)域[0001]本實(shí)用新型涉及電動(dòng)汽車領(lǐng)域，特別是涉及一種電動(dòng)汽車的移動(dòng)式自動(dòng)充換電站。
背景技術(shù)：
[0002]電動(dòng)汽車具有運(yùn)行經(jīng)濟(jì)、清潔環(huán)保等優(yōu)點(diǎn)，但由于受電池容量的限制，導(dǎo)致行駛里程較短，同時(shí)，由于電池充電時(shí)間長、電池成本高、維護(hù)難度大，從而限制了電動(dòng)汽車的推廣應(yīng)用。為了延長電動(dòng)汽車的續(xù)駛里程，可采用更換電池的方法，當(dāng)電池電量不足時(shí)，可到換電站迅速更換一個(gè)充滿電的電池，電池更換時(shí)間控制在3分鐘以內(nèi)，與燃油車加油時(shí)間相近，從而既延長了續(xù)駛里程，又節(jié)省了時(shí)間。同時(shí)，采用更換電池的方法，可實(shí)現(xiàn)電動(dòng)汽車的 “車-電分離”，用戶購買不帶電池的“裸車”，電池充電、維護(hù)由專業(yè)運(yùn)營商運(yùn)營，降低用戶購車成本，使用方便，利于電動(dòng)汽車的產(chǎn)業(yè)化發(fā)展和市場(chǎng)應(yīng)用。[0003]為了實(shí)現(xiàn)電動(dòng)汽車電池自動(dòng)更換，需要將電動(dòng)汽車的電池設(shè)計(jì)成可拆卸、互換的標(biāo)準(zhǔn)電池箱，并將其安裝在車體易于裝卸的位置；由于電動(dòng)汽車的電池體積和質(zhì)量較大，需要采用專用的換電裝置才能完成電池箱更換；需要設(shè)置電池箱存儲(chǔ)裝置，并及時(shí)對(duì)更換下來的電池箱進(jìn)行充電，用于下一次更換。[0004]現(xiàn)有技術(shù)采用建設(shè)固定式充/換電站方案，將電池儲(chǔ)存、充電、換電三方面工作集中在一個(gè)固定式充/換電站內(nèi)完成。建設(shè)固定式充/換電站涉及城市建設(shè)規(guī)劃、土地審批、 環(huán)境評(píng)價(jià)、道路、電力供應(yīng)等多方面影響因素，立項(xiàng)、審批程序復(fù)雜；建設(shè)固定式充/換電站需新建廠房、安裝設(shè)備，建設(shè)周期時(shí)間長(一般長達(dá)數(shù)月)；建設(shè)固定式充/換電站需要較大的占地面積，新建數(shù)千平方米的廠房，建設(shè)投資極大(多達(dá)數(shù)千萬元人民幣)、難以在城市干道上大量建設(shè)；同時(shí)，電動(dòng)汽車需要開到固定充/換電站更換電池，既浪費(fèi)能源，又縮短了電動(dòng)汽車有效續(xù)駛里程，并且極不方便。由于固定式充/換電站方案占地面積和投資大、布設(shè)不便，難以在城市普及，極大地影響了電動(dòng)汽車推廣應(yīng)用。因此，急需提出一種結(jié)構(gòu)緊湊、投資小、機(jī)動(dòng)靈活、自動(dòng)快捷、使用方便的電動(dòng)汽車電池的自動(dòng)更換方案。實(shí)用新型內(nèi)容[0005]本實(shí)用新型的主要目的在于針對(duì)換電式電動(dòng)汽車電池更換網(wǎng)絡(luò)不足，又難以在城市大量建設(shè)固定式充/換電站，已建成的固定式充/換電站使用效率不高的現(xiàn)狀，提供一種電動(dòng)汽車的移動(dòng)式自動(dòng)充換電站，以滿足電動(dòng)汽車電池箱的自動(dòng)快換要求。[0006]另外，特別強(qiáng)調(diào)本專利申請(qǐng)人的一件名稱為《用于電動(dòng)汽車的車載移動(dòng)式自動(dòng)充換電站及電池快換方法》的中國專利正在申請(qǐng)中(申請(qǐng)日為2011年05月30日，公開號(hào)為 102180200A，其
公開日為2011年9月14日)，該專利所公開的技術(shù)方案與本實(shí)用新型相比， 雖然可以解決的基本相同的技術(shù)問題，但技術(shù)方案有著本質(zhì)的不同。[0007]為了解決上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型電動(dòng)汽車的移動(dòng)式自動(dòng)充換電站予以實(shí)現(xiàn)的技術(shù)方案是包括牽引車頭和箱式半掛車，所述箱式半掛車內(nèi)設(shè)有電池儲(chǔ)存庫、多個(gè)電池箱、自動(dòng)換電裝置、自動(dòng)充電系統(tǒng)和自動(dòng)化控制系統(tǒng)；所述箱式半掛車是一無動(dòng)力箱式低平板拖車，其后部開門，并由牽引車頭牽引移動(dòng)；所述箱式半掛車底盤是一個(gè)雙層結(jié)構(gòu)，上層臺(tái)面設(shè)有車輛導(dǎo)向軌道，上層臺(tái)面和底板之間的空間用于電池的儲(chǔ)存。所述電池儲(chǔ)存庫是一平面機(jī)動(dòng)輥道庫，用于儲(chǔ)存和自動(dòng)運(yùn)輸電池箱，所述平面機(jī)動(dòng)輥道庫中的儲(chǔ)存機(jī)動(dòng)輥道分成兩列、多行布置，所述兩列儲(chǔ)存機(jī)動(dòng)輥道之間鋪設(shè)有兩根與Y軸平行的軌道；所述電池箱為一矩形可拆卸、標(biāo)準(zhǔn)互換電池箱，工作時(shí)安裝在電動(dòng)汽車車體下部的一與電池箱形狀吻合的矩形電池倉內(nèi)，所述電池倉的兩個(gè)側(cè)面上各設(shè)有兩個(gè)垂直安裝的U形吊環(huán)，所述電池箱的兩個(gè)側(cè)面上各設(shè)有兩個(gè)與上述U形吊環(huán)配合的彈簧式快開掛鉤組件和兩個(gè)控制該彈簧式快開掛鉤開閉動(dòng)作的連桿機(jī)構(gòu)，所述電池倉和電池箱通過所述U形吊環(huán)和彈簧式快開掛鉤連接；所述自動(dòng)換電裝置用于從電動(dòng)汽車車體內(nèi)的電池倉中自動(dòng)拆卸電池箱，并將其送入電池儲(chǔ)存庫，或從電池儲(chǔ)存庫取出電池箱，并將其自動(dòng)裝入電動(dòng)汽車車體內(nèi)的電池倉中；所述自動(dòng)充電系統(tǒng)包括充電機(jī)和自動(dòng)插電機(jī)構(gòu)，所述自動(dòng)插電機(jī)構(gòu)由自動(dòng)插電推桿和浮動(dòng)組合電氣插頭構(gòu)成，外接市政交流電源實(shí)現(xiàn)對(duì)電池箱的充電；所述儲(chǔ)存機(jī)動(dòng)輥道、自動(dòng)換電裝置和自動(dòng)充電系統(tǒng)均由所述自動(dòng)化控制系統(tǒng)控制。由此組成了 “電池儲(chǔ)存、充電、 自動(dòng)更換”三位一體的移動(dòng)式自動(dòng)充換電站，其結(jié)構(gòu)緊湊、機(jī)動(dòng)靈活，布設(shè)方便，建設(shè)投資小、周期短，滿足電動(dòng)汽車電池的自動(dòng)充換電使用要求。[0008]本實(shí)用新型電動(dòng)汽車的移動(dòng)式自動(dòng)充換電站，其中，所述自動(dòng)換電裝置包括換電升降臺(tái)、移行機(jī)、換電機(jī)動(dòng)輥道和多個(gè)解鎖/鎖緊推桿機(jī)構(gòu)；所述自動(dòng)換電裝置安裝在所述電池儲(chǔ)存庫的兩列儲(chǔ)存機(jī)動(dòng)輥道的中間；所述移行機(jī)可以沿所述電池儲(chǔ)存庫的兩根Y軸方向軌道移行并與儲(chǔ)存機(jī)動(dòng)輥道對(duì)接，通過所述移行機(jī)、換電機(jī)動(dòng)輥道和電池儲(chǔ)存庫中的機(jī)動(dòng)輥道配合自動(dòng)存取電池箱；所述換電升降臺(tái)在換電位置固定安裝，用于垂直方向運(yùn)送電池箱；所述移行機(jī)為一框架結(jié)構(gòu)，中間設(shè)有換電升降臺(tái)穿越的空間；所述換電機(jī)動(dòng)輥道擔(dān)置在移行機(jī)上；所述解鎖/鎖緊推桿機(jī)構(gòu)安裝在換電機(jī)動(dòng)輥道兩側(cè)的側(cè)板上。所述解鎖/鎖緊推桿機(jī)構(gòu)包括一個(gè)推桿和一個(gè)推頭，所述推頭頂部為圓弧形，兩個(gè)側(cè)面為導(dǎo)向槽；所述推頭被推桿驅(qū)動(dòng)垂直上升時(shí)推動(dòng)所述連桿機(jī)構(gòu)的T形擺塊，使T形擺塊繞其旋轉(zhuǎn)銷旋轉(zhuǎn)，拉動(dòng)連桿產(chǎn)生水平運(yùn)動(dòng)，進(jìn)而拉動(dòng)彈簧式快開掛鉤旋轉(zhuǎn)使其開啟或關(guān)閉，實(shí)現(xiàn)電池箱與電池倉U 形吊環(huán)的連接或脫離。[0009]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型電動(dòng)汽車電池的移動(dòng)式自動(dòng)換電站的有益效果是[0010](1)本實(shí)用新型將機(jī)動(dòng)輥道電池儲(chǔ)存庫、電池箱、自動(dòng)快換裝置、充電系統(tǒng)、自動(dòng)化控制系統(tǒng)等單元集成安裝在半掛車上，電池庫、換電裝置和半掛車有機(jī)結(jié)合，由此形成了 “電池儲(chǔ)存、充電、自動(dòng)更換”三位一體的移動(dòng)式自動(dòng)充換電站，其系統(tǒng)完善、結(jié)構(gòu)緊湊、機(jī)動(dòng)靈活，布設(shè)方便，建設(shè)投資小、周期短，滿足電動(dòng)汽車電池的自動(dòng)充換電使用要求。[0011](2)本實(shí)用新型的箱式半掛車底盤是一個(gè)雙層結(jié)構(gòu)，上層臺(tái)面設(shè)有車輛導(dǎo)向軌道， 上層臺(tái)面和底板之間的空間用于電池的儲(chǔ)存，采用一平面機(jī)動(dòng)輥道庫來儲(chǔ)存和自動(dòng)運(yùn)輸電池箱。[0012](3)本實(shí)用新型自動(dòng)換電裝置由升降臺(tái)、移行機(jī)、換電機(jī)動(dòng)輥道、解鎖/鎖緊推桿機(jī)構(gòu)組成，具有電池箱輸送、解鎖/鎖緊、自動(dòng)更換功能。[0013](4)本實(shí)用新型電池箱采用彈簧“快開掛鉤”與車體電池倉連接，借助解鎖/鎖緊推桿、連桿機(jī)構(gòu)和彈簧進(jìn)行解鎖和鎖緊，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、快捷可靠、通用性好，可以實(shí)現(xiàn)電池箱自動(dòng)快速裝卸。[0014]綜上，本實(shí)用新型與現(xiàn)有固定式充換電站技術(shù)的本質(zhì)區(qū)別是將電池箱儲(chǔ)、充電、 輸送、自動(dòng)快換等功能集成一體安裝在半掛車上，系統(tǒng)完善、結(jié)構(gòu)緊湊、機(jī)動(dòng)靈活，布設(shè)方便，不需要較大面積占地和新建廠房，投資小、周期短，利于電動(dòng)汽車市場(chǎng)推廣應(yīng)用。[0015]本實(shí)用新型還可以有一個(gè)簡(jiǎn)化方案，即取消充電系統(tǒng)變成一移動(dòng)式自動(dòng)換電站， 其與集中充電站結(jié)合組成網(wǎng)絡(luò)，實(shí)現(xiàn)電動(dòng)汽車電池的集中充電、統(tǒng)一配送、分布式更換。


[0016]圖1是本實(shí)用新型移動(dòng)式自動(dòng)充換電站總體結(jié)構(gòu)示意圖；[0017]圖2是本實(shí)用新型自動(dòng)換電裝置的結(jié)構(gòu)分解示意圖；[0018]圖3是本實(shí)用新型移動(dòng)式自動(dòng)充換電站中電池箱與電池倉的連接示意簡(jiǎn)圖；[0019]圖4是本實(shí)用新型移動(dòng)式自動(dòng)充換電站中電池箱的彈簧快開掛鉤結(jié)構(gòu)示意簡(jiǎn)圖；[0020]圖5-1是本實(shí)用新型中電池箱的彈簧快開掛鉤和電池倉U形吊環(huán)之間鎖緊狀態(tài)示意圖；[0021]圖5-2是本實(shí)用新型中電池箱的彈簧快開掛鉤和電池倉U形吊環(huán)之間解鎖狀態(tài)示意圖；[0022]圖6是本實(shí)用新型中電池箱儲(chǔ)機(jī)動(dòng)輥道、電池箱和自動(dòng)插電機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)分解示意圖；[0023]圖7是本實(shí)用新型中機(jī)動(dòng)輥道5、換電機(jī)動(dòng)輥道10、移行機(jī)11、換電升降臺(tái)12、解鎖/鎖緊推桿21和自動(dòng)插電推桿M的驅(qū)動(dòng)控制示意框圖。[0024]圖中[0025]1——箱式半掛車2——電池儲(chǔ)存庫3——電池箱[0026]4——電池箱托架5——存儲(chǔ)機(jī)動(dòng)輥道 6——自動(dòng)換電裝置[0027]7——一電動(dòng)汽車8——-電池倉9——-U形吊環(huán)[0028]1 Ο-一換電機(jī)動(dòng)輥道11—一移行機(jī)12——一換電升降臺(tái)[0029]ι 3—一彈簧式快開掛鉤組件14——掛鉤15——一銷軸[0030]16—一扭力彈簧17—一連桿機(jī)構(gòu)18———連桿[0031]19——τ形擺塊20—一解鎖/鎖緊推桿機(jī)構(gòu)21-——解鎖/鎖緊推桿[0032]22—一解鎖/鎖緊推頭23-——自動(dòng)插電機(jī)構(gòu)24-——自動(dòng)插電推tt25—一浮動(dòng)組合電氣插頭26—一充電機(jī)27一一控制柜[0034]28—一車輛導(dǎo)向軌道29—一上層臺(tái)面30-——組合電氣插座具體實(shí)施方式
[0035]下面結(jié)合具體實(shí)施方式
對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)地描述[0036]如圖1所示，本實(shí)用新型一種電動(dòng)汽車的移動(dòng)式自動(dòng)充換電站，包括箱式半掛車 1、電池箱3、電池箱托架4、自動(dòng)換電裝置6、電池倉8、解鎖/鎖緊推桿機(jī)構(gòu)20、充電機(jī)沈和控制柜27。所述箱式半掛車1上設(shè)有電池儲(chǔ)存庫2、多個(gè)電池箱3、自動(dòng)換電裝置6、自動(dòng)充電系統(tǒng)和自動(dòng)化控制系統(tǒng)；所述箱式半掛車1是一無動(dòng)力箱式低平板拖車，其后部開門，并由牽引車頭牽引移動(dòng)；所述箱式半掛車1底盤是一個(gè)雙層結(jié)構(gòu)，上層臺(tái)面四設(shè)有車輛導(dǎo)向軌道觀，上層臺(tái)面和底板之間的空間形成了所述電池儲(chǔ)存庫2。所述電池儲(chǔ)存庫2是一平面機(jī)動(dòng)輥道庫，所述電池儲(chǔ)存庫2中鋪設(shè)有呈兩列三行布置的儲(chǔ)存機(jī)動(dòng)輥道5，用于儲(chǔ)存和自動(dòng)運(yùn)輸電池箱，每個(gè)儲(chǔ)存機(jī)動(dòng)輥道5上均分別放置有一電池箱托架4，電池箱托架4上托著一電池箱3。[0037]如圖2、圖3所示，所述電池箱3為一矩形可拆卸、標(biāo)準(zhǔn)互換電池箱，工作時(shí)安裝在電動(dòng)汽車車體下部的一與電池箱形狀吻合的矩形電池倉8內(nèi)，所述電池倉8的兩個(gè)側(cè)面上前后各設(shè)有兩個(gè)垂直安裝的U形吊環(huán)9，所述電池箱3的前后兩個(gè)側(cè)面上各設(shè)有兩個(gè)彈簧式快開掛鉤組件13，每個(gè)彈簧式快開掛鉤組件13與一連桿機(jī)構(gòu)17連接，兩連桿機(jī)構(gòu)17控制彈簧式快開掛鉤組件13與所述U形吊環(huán)之間的位置關(guān)系，利用所述彈簧式快開掛鉤組件 13和所述U形吊環(huán)9實(shí)現(xiàn)所述電池箱3與所述電池倉8之間的連接和脫離。[0038]如圖2所示，所述自動(dòng)換電裝置6包括換電升降臺(tái)12和移行機(jī)11，在所述電池儲(chǔ)存庫2的底面的兩列儲(chǔ)存機(jī)動(dòng)輥道10之間鋪設(shè)有兩條與Y軸平行的軌道。所述換電升降臺(tái)12是一個(gè)叉式升降臺(tái)，在換電位置固定安裝，換電時(shí)可以自動(dòng)舉升電池箱3;所述移行機(jī) 11為一框架結(jié)構(gòu)，中間設(shè)有供換電升降臺(tái)12穿越的空間，所述移行機(jī)11上設(shè)有與所述兩條軌道配合的滾輪；所述移行機(jī)11上擔(dān)置有一換電機(jī)動(dòng)輥道10，所述換電機(jī)動(dòng)輥道10可以正反轉(zhuǎn)，所述換電機(jī)動(dòng)輥道10兩側(cè)安裝板外側(cè)各設(shè)有一解鎖/鎖緊推桿機(jī)構(gòu)20，所述解鎖/鎖緊推桿機(jī)構(gòu)20控制兩連桿機(jī)構(gòu)17的動(dòng)作；所述自動(dòng)換電裝置6集電池運(yùn)輸和更換兩項(xiàng)功能于一體，可實(shí)現(xiàn)從車體電池倉8自動(dòng)拆卸電池箱3或自動(dòng)裝入電池箱3，并可在X、 Y、Z三維方向運(yùn)送電池箱3，即通過換電機(jī)動(dòng)輥道10實(shí)現(xiàn)X方向左右運(yùn)送、通過移行機(jī)11 實(shí)現(xiàn)Y方向前后運(yùn)送、通過換電升降臺(tái)12實(shí)現(xiàn)Z方向上下運(yùn)送。[0039]如圖4所示，所述彈簧式快開掛鉤組件13由掛鉤14、銷軸15和扭力彈簧16組成， 所述掛鉤14的下部設(shè)有一銷軸15，所述銷軸15固定在所述電池箱3的側(cè)壁上，所述掛鉤 14和所述扭力彈簧16套在所述銷軸15上，所述扭力彈簧16的一端與所述銷軸15固定， 所述扭力彈簧16的另一端與所述掛鉤14固定，所述掛鉤14的頂部設(shè)有一突出拉環(huán)，所述掛鉤14的外輪廓和突出拉環(huán)的外輪廓形成一個(gè)S形弧面，該S形弧面用于所述掛鉤14與 U形吊環(huán)9接觸時(shí)的限位和導(dǎo)向。[0040]如圖5-1所示，所述解鎖/鎖緊推桿機(jī)構(gòu)20包括解鎖/鎖緊推桿21和解鎖/鎖緊推頭22，所述推頭頂部為圓弧形，兩個(gè)側(cè)面為垂直導(dǎo)向槽。兩套連桿機(jī)構(gòu)17為左右對(duì)稱布置，由連桿18和T形擺塊19組成，所述T形擺塊19上的一個(gè)叉戟通過一旋轉(zhuǎn)銷31固定在電池箱側(cè)壁上，所述連桿18的一端與所述T形擺塊19的另一叉戟的端部鉸接，所述連桿 18的另一端與所述掛鉤14上的拉環(huán)鉸接；兩個(gè)T形擺塊19之間的最大距離與所述解鎖/ 鎖緊推頭22的寬度基本一致，所述T型擺塊19可以在所述解鎖/鎖緊推頭22垂直向上力的作用下繞旋轉(zhuǎn)銷旋轉(zhuǎn)，從而拉動(dòng)連桿。所述T形擺快19的自然狀態(tài)為水平狀態(tài)，此時(shí)掛鉤14與電池倉的U形吊環(huán)9掛合，電池箱3和電池倉8處于鎖緊狀態(tài)；如圖5-2所示，解鎖時(shí)，驅(qū)動(dòng)解鎖/鎖緊推桿機(jī)構(gòu)20的解鎖/鎖緊推桿21垂直上升，解鎖/鎖緊推頭22頂開兩邊的T形擺快19，使其繞旋轉(zhuǎn)銷31旋轉(zhuǎn)，從而拉動(dòng)與其鉸接的連桿17，繼而連桿17拉動(dòng)與連桿17另一端鉸接的掛鉤14，使掛鉤14繞其銷軸15旋轉(zhuǎn)并與電池倉的U形吊環(huán)9脫離，此時(shí)，電池箱3和電池倉8處于解緊狀態(tài)。綜上，通過電池倉的U形吊環(huán)9、彈簧式快開掛鉤組件13、解鎖/鎖緊推桿機(jī)構(gòu)20和升降臺(tái)12的相互配合作用，實(shí)現(xiàn)將電池箱3裝入電池倉8并連接或使電池箱3脫離電池倉8。[0041]如圖1和圖6所示，本實(shí)用新型中的電池充電系統(tǒng)包括充電機(jī)沈和自動(dòng)插電機(jī)構(gòu) 23，外接市政交流電源即可實(shí)現(xiàn)對(duì)電池箱3的充電；所述充電機(jī)沈是與電池箱3匹配的直流充電機(jī)，與電池箱3采用CAN總線進(jìn)行管理通訊連接；所述自動(dòng)插電機(jī)構(gòu)23由自動(dòng)插電推桿M和浮動(dòng)組合電氣插頭25構(gòu)成，所述自動(dòng)插電機(jī)構(gòu)23安裝在電池儲(chǔ)存庫中與每個(gè)儲(chǔ)存機(jī)動(dòng)輥道上放置電池箱3的對(duì)應(yīng)的位置上，且位于電池箱3的正上方。所述浮動(dòng)組合電氣插頭25和充電機(jī)沈的動(dòng)力和通訊接口連接；當(dāng)電池箱3就位后自動(dòng)插電推桿M推動(dòng)浮動(dòng)組合電氣插頭25自動(dòng)下降，使浮動(dòng)組合電氣插頭25和電池箱3上的組合電氣插座30 自動(dòng)插接，連通電池箱3和充電機(jī)沈的通訊和動(dòng)力線路，使充電機(jī)沈向電池箱3通訊和充電；充電完成以后自動(dòng)斷電，自動(dòng)插電推桿M自動(dòng)上升，浮動(dòng)組合電氣插頭25自動(dòng)拔起。[0042]如圖7所示，本實(shí)用新型中的所述儲(chǔ)存機(jī)動(dòng)輥道5、自動(dòng)換電裝置6(包括換電升降臺(tái)12、移行機(jī)11、換電機(jī)動(dòng)輥道10、解鎖/鎖緊推桿21)和插電推桿M均由電氣和/或液壓、氣動(dòng)驅(qū)動(dòng)，并由控制柜27中的自動(dòng)化控制系統(tǒng)控制。[0043]利用上述電動(dòng)汽車的移動(dòng)式自動(dòng)換電站實(shí)現(xiàn)電池快速更換的方法包括快卸電池過程A和快裝電池過程B，其中[0044]快卸電池過程A如下[0045]A-1、將一需要更換電池箱的電動(dòng)汽車7通過坡道開(或被牽引)到低平板拖車1 上，并在自動(dòng)換電裝置6上方車輛導(dǎo)向軌道觀上定位；[0046]A-2、驅(qū)動(dòng)自動(dòng)換電裝置6的換電升降臺(tái)12上升，穿過移行機(jī)11，將擔(dān)置在移行機(jī) 11上的換電機(jī)動(dòng)輥道10及其上的一個(gè)電池箱托架4舉升，并使該電池箱托架4托住位于電動(dòng)汽車7車體下部電池倉8中的待更換的電池箱3 ；[0047]A-3、驅(qū)動(dòng)安裝在換電機(jī)動(dòng)輥道10上的解鎖/鎖緊推桿21上升，隨著解鎖/鎖緊推桿21的上升，其頂部的解鎖/鎖緊推頭22推動(dòng)固定在電池箱側(cè)面上的兩個(gè)左右對(duì)稱的 T形擺快19，使每個(gè)T形擺快19繞著各自的旋轉(zhuǎn)銷31旋轉(zhuǎn)，從而拉動(dòng)與T形擺快19連接的連桿18，繼而拉動(dòng)與該連桿18的另一端連接的掛鉤14繞其根部的銷軸15旋轉(zhuǎn)而打開， 使掛鉤14與電池倉U形吊環(huán)9脫離，實(shí)現(xiàn)解鎖，電池箱3與電動(dòng)汽車7車體下方內(nèi)的電池倉8脫離；[0048]A-4、驅(qū)動(dòng)換電升降臺(tái)12帶著其上的換電機(jī)動(dòng)輥道10、電池箱托架4及電池箱3 — 道下降，換電機(jī)動(dòng)輥道10和其上的電池箱3、電池箱托架4被擔(dān)置在移行機(jī)11上，換電升降臺(tái)12繼續(xù)下降到初始高度，然后，驅(qū)動(dòng)解鎖/鎖緊推桿21下降，彈簧快開掛鉤組件13中的掛鉤14依靠彈簧16的扭力回復(fù)到自然位置；[0049]A-5、驅(qū)動(dòng)自動(dòng)換電裝置6的換電機(jī)動(dòng)輥道10正轉(zhuǎn)或反轉(zhuǎn)，將電池箱3和電池箱托架4送入與自動(dòng)換電裝置6對(duì)齊的左或右側(cè)空位的電池儲(chǔ)存庫2中的存儲(chǔ)機(jī)動(dòng)輥道5上儲(chǔ)存；如果位于自動(dòng)換電裝置6左和右側(cè)的存儲(chǔ)機(jī)動(dòng)輥道5上均無空位，則驅(qū)動(dòng)自動(dòng)換電裝置 6的換電移行機(jī)11沿如圖1中所示的Y方向移動(dòng)到與左或右側(cè)有空位的儲(chǔ)存機(jī)動(dòng)輥道5對(duì)齊的位置后停止，然后驅(qū)動(dòng)自動(dòng)換電裝置6的換電機(jī)動(dòng)輥道10正轉(zhuǎn)或反轉(zhuǎn)，從而將需要儲(chǔ)存的電池箱3及電池箱托架4 一并送入到左或右空位的存儲(chǔ)機(jī)動(dòng)輥道5上儲(chǔ)存；至此，完成了一次電池的快卸?？煅b電池過程B如下B-I、驅(qū)動(dòng)自動(dòng)換電裝置6左或右側(cè)的存儲(chǔ)機(jī)動(dòng)輥道5將一個(gè)帶電池箱托架4的電池箱3輸送到該自動(dòng)換電裝置6上，如自動(dòng)換電裝置左和右側(cè)的存儲(chǔ)機(jī)動(dòng)輥道5上均無已充好電的電池箱3，驅(qū)動(dòng)自動(dòng)換電裝置6的移行機(jī)11沿Y方向移動(dòng)到有已充好電的電池箱 3的存儲(chǔ)機(jī)動(dòng)輥道5對(duì)齊的位置后停止，然后驅(qū)動(dòng)存儲(chǔ)機(jī)動(dòng)輥道5正轉(zhuǎn)或反轉(zhuǎn)，將一個(gè)帶有電池箱托架4的電池箱3輸送到自動(dòng)換電裝置6上，然后驅(qū)動(dòng)換電裝置6的移行機(jī)11回位移行到換電升降臺(tái)12的正上方并定位；B-2、驅(qū)動(dòng)換電升降臺(tái)12上升，穿過移行機(jī)11將其上擔(dān)置的換電機(jī)動(dòng)輥道10、電池箱3和電池箱托架4舉升，電池箱3側(cè)面的彈簧快開掛鉤組件13中掛鉤14的S形導(dǎo)向圓弧與電池倉U形吊環(huán)9的水平橫桿接觸，掛鉤14的S形導(dǎo)向弧面受垂直壓力作用產(chǎn)生側(cè)推力，使掛鉤繞其根部銷軸15旋轉(zhuǎn)而打開，換電升降臺(tái)12繼續(xù)將電池箱3舉升，掛鉤14越過 U形吊環(huán)9的水平橫桿，然后依靠彈簧16的扭力而復(fù)位，此時(shí)，掛鉤位于U形吊環(huán)水平橫桿的正上方；B-3、驅(qū)動(dòng)換電升降臺(tái)12垂直下降，掛鉤14掛住U形吊環(huán)9，使電池箱3和電動(dòng)汽車7車體下部的電池倉8形成連接；換電升降臺(tái)12帶著換電機(jī)動(dòng)輥道10和空的電池箱托架4繼續(xù)下降，換電機(jī)動(dòng)輥道10和空的電池箱托架4被擔(dān)置在移行機(jī)11上，然后，換電升降臺(tái)12下降到初始高度，即復(fù)位。至此，完成了一次電池的快裝。利用本實(shí)用新型實(shí)現(xiàn)電動(dòng)汽車電池箱自動(dòng)充電的過程為從電動(dòng)汽車7中換下來的電池箱3在電池儲(chǔ)存庫2的存儲(chǔ)機(jī)動(dòng)輥道5上就位后，驅(qū)動(dòng)自動(dòng)插電推桿M推動(dòng)浮動(dòng)組合電氣插頭25自動(dòng)下降，使該浮動(dòng)組合電氣插頭25和電池箱3上的組合電氣插座30插接， 然后開始充電；充電結(jié)束后，驅(qū)動(dòng)插電推桿M上升，拔出浮動(dòng)組合電氣插頭25，自動(dòng)充電完成。綜上所述，本實(shí)用新型的電動(dòng)汽車電池的移動(dòng)式自動(dòng)充換電站將電池儲(chǔ)存庫2、電池箱3、自動(dòng)換電裝置6、自動(dòng)充電系統(tǒng)、自動(dòng)化控制系統(tǒng)等單元集成地安裝在一臺(tái)半掛車上，組成“電池儲(chǔ)存、充電、自動(dòng)更換”三位一體的移動(dòng)式自動(dòng)充換電站，系統(tǒng)完善、結(jié)構(gòu)緊湊、機(jī)動(dòng)靈活，方便布設(shè)，不需要大面積占地和新建廠房，投資小、建設(shè)周期短。該方案的實(shí)施對(duì)推動(dòng)電動(dòng)汽車產(chǎn)業(yè)化、市場(chǎng)化應(yīng)用具有重要意義。當(dāng)然，將本實(shí)用新型的技術(shù)方案簡(jiǎn)化后可以形成一個(gè)實(shí)現(xiàn)電動(dòng)汽車電池的集中充電、統(tǒng)一配送、分布式更換的移動(dòng)換電站。即將取消其中由充電機(jī)沈和自動(dòng)插電機(jī)構(gòu)23 構(gòu)成的充電系統(tǒng)，將本簡(jiǎn)化型系統(tǒng)與集中充電站結(jié)合，組成網(wǎng)絡(luò)。盡管上面結(jié)合圖例對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行了描述，但是本實(shí)用新型并不局限于上述的具體實(shí)施方式
，上述的具體實(shí)施方式
僅僅是示意性的，而不是限制性的，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員在本實(shí)用新型的啟示下，在不脫離本實(shí)用新型宗旨的情況下，還可以做出很多變形，這些均屬于本實(shí)用新型的保護(hù)之內(nèi)。
權(quán)利要求1.一種電動(dòng)汽車的移動(dòng)式自動(dòng)充換電站，包括牽引車頭和箱式半掛車，其特征在于 所述箱式半掛車內(nèi)設(shè)有電池儲(chǔ)存庫、多個(gè)電池箱、自動(dòng)換電裝置、自動(dòng)充電系統(tǒng)和自動(dòng)化控制系統(tǒng)；所述箱式半掛車是一無動(dòng)力箱式低平板拖車，其后部開門，并由牽引車頭牽弓I移動(dòng)；所述電池儲(chǔ)存庫是一平面機(jī)動(dòng)輥道庫，用于儲(chǔ)存和自動(dòng)運(yùn)輸電池箱，所述平面機(jī)動(dòng)輥道庫中的儲(chǔ)存機(jī)動(dòng)輥道分成兩列、多行布置，所述兩列儲(chǔ)存機(jī)動(dòng)輥道之間鋪設(shè)有兩根與Y 軸平行的軌道；所述電池箱為一矩形可拆卸、標(biāo)準(zhǔn)互換電池箱，工作時(shí)安裝在電動(dòng)汽車車體下部的一與電池箱形狀吻合的矩形電池倉內(nèi)，所述電池倉的兩個(gè)側(cè)面上各設(shè)有兩個(gè)垂直安裝的U形吊環(huán)，所述電池箱的兩個(gè)側(cè)面上各設(shè)有兩個(gè)與上述U形吊環(huán)配合的彈簧式快開掛鉤組件和兩個(gè)控制該彈簧式快開掛鉤開閉動(dòng)作的連桿機(jī)構(gòu)，所述電池倉和電池箱通過所述U形吊環(huán)和彈簧式快開掛鉤連接；所述自動(dòng)換電裝置用于從電動(dòng)汽車車體內(nèi)的電池倉中自動(dòng)拆卸電池箱，并將其送入電池儲(chǔ)存庫，或從電池儲(chǔ)存庫取出電池箱，并將其自動(dòng)裝入電動(dòng)汽車車體內(nèi)的電池倉中；所述自動(dòng)充電系統(tǒng)包括充電機(jī)和自動(dòng)插電機(jī)構(gòu)，所述自動(dòng)插電機(jī)構(gòu)由自動(dòng)插電推桿和浮動(dòng)組合電氣插頭構(gòu)成，外接市政交流電源實(shí)現(xiàn)對(duì)電池箱的充電；所述儲(chǔ)存機(jī)動(dòng)輥道、自動(dòng)換電裝置和自動(dòng)充電系統(tǒng)均由所述自動(dòng)化控制系統(tǒng)控制。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電動(dòng)汽車的移動(dòng)式自動(dòng)充換電站，其特征在于所述箱式半掛車底盤是一個(gè)雙層結(jié)構(gòu)，上層臺(tái)面設(shè)有車輛導(dǎo)向軌道，上層臺(tái)面和底板之間的空間用于電池的儲(chǔ)存。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電動(dòng)汽車的移動(dòng)式自動(dòng)充換電站，其特征在于所述彈簧式快開掛鉤組件由掛鉤、銷軸和扭力彈簧組成，所述掛鉤的根部設(shè)有一銷軸，所述銷軸固定在所述電池箱的側(cè)壁上，所述掛鉤和所述扭力彈簧套在所述銷軸上，所述扭力彈簧的一端與所述銷軸固定，所述扭力彈簧的另一端與所述掛鉤固定，所述掛鉤的頂部設(shè)有一突出的拉環(huán)，所述掛鉤的外輪廓和突出拉環(huán)的外輪廓形成一個(gè)S形弧面，該S形弧面用于所述掛鉤與 U形吊環(huán)接觸時(shí)的限位和導(dǎo)向。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電動(dòng)汽車的移動(dòng)式自動(dòng)充換電站，其特征在于所述兩個(gè)連桿機(jī)構(gòu)為左右對(duì)稱布置，由連桿和T形擺塊組成，所述T形擺塊上的一個(gè)叉戟通過一旋轉(zhuǎn)銷固定在電池箱側(cè)壁上，所述連桿的一端與所述T形擺塊的另一叉戟的端部鉸接，所述連桿的另一端與所述掛鉤上的拉環(huán)鉸接。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電動(dòng)汽車的移動(dòng)式自動(dòng)充換電站，其特征在于所述自動(dòng)換電裝置包括換電升降臺(tái)、移行機(jī)、換電機(jī)動(dòng)輥道和多個(gè)解鎖/鎖緊推桿機(jī)構(gòu)；所述自動(dòng)換電裝置安裝在所述電池儲(chǔ)存庫的兩列儲(chǔ)存機(jī)動(dòng)輥道的中間；所述移行機(jī)可以沿所述電池儲(chǔ)存庫的兩根Y軸方向軌道移行并與儲(chǔ)存機(jī)動(dòng)輥道對(duì)接，通過所述移行機(jī)、換電機(jī)動(dòng)輥道和電池儲(chǔ)存庫中的機(jī)動(dòng)輥道配合自動(dòng)存取電池箱；所述換電升降臺(tái)在換電位置固定安裝，用于垂直方向運(yùn)送電池箱；所述移行機(jī)為一框架結(jié)構(gòu)，中間設(shè)有換電升降臺(tái)穿越的空間；所述換電機(jī)動(dòng)輥道擔(dān)置在移行機(jī)上；所述解鎖/鎖緊推桿機(jī)構(gòu)安裝在換電機(jī)動(dòng)輥道兩側(cè)的側(cè)板上。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的電動(dòng)汽車的移動(dòng)式自動(dòng)充換電站，其特征在于所述解鎖/鎖緊推桿機(jī)構(gòu)包括一個(gè)推桿和一個(gè)推頭，所述推頭頂部為圓弧形，兩個(gè)側(cè)面為垂直導(dǎo)向槽; 所述推頭被推桿驅(qū)動(dòng)垂直上升時(shí)推動(dòng)所述連桿機(jī)構(gòu)的T形擺塊，使T形擺塊繞其旋轉(zhuǎn)銷旋轉(zhuǎn)，拉動(dòng)連桿產(chǎn)生水平運(yùn)動(dòng)，進(jìn)而拉動(dòng)彈簧式快開掛鉤旋轉(zhuǎn)使其開啟或關(guān)閉，實(shí)現(xiàn)電池箱與電池倉U形吊環(huán)的連接或脫離。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電動(dòng)汽車的移動(dòng)式自動(dòng)充換電站，其特征在于所述儲(chǔ)存機(jī)動(dòng)輥道、換電機(jī)動(dòng)輥道、移行機(jī)、換電升降臺(tái)、解鎖/鎖緊推桿機(jī)構(gòu)和自動(dòng)插電機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)均由電氣和/或液壓、氣動(dòng)驅(qū)動(dòng)。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種電動(dòng)汽車的移動(dòng)式自動(dòng)充換電站，包括牽引車頭、半掛車及安裝在半掛車上的電池儲(chǔ)存庫、電池箱、自動(dòng)換電裝置、自動(dòng)充電和自動(dòng)化控制系統(tǒng)等單元。電池存儲(chǔ)庫為機(jī)動(dòng)輥道庫，可存放若干電池箱；電池箱為標(biāo)準(zhǔn)互換模塊，采用多個(gè)彈簧快開掛鉤與車體下部的電池倉連接；自動(dòng)換電裝置包括換電機(jī)動(dòng)輥道、移行機(jī)、升降臺(tái)和多個(gè)解鎖/鎖緊推桿機(jī)構(gòu)，通過升降臺(tái)、解鎖/鎖緊推桿機(jī)構(gòu)、快開掛鉤的相互配合使電池箱與車體電池倉鎖緊或解鎖，實(shí)現(xiàn)電池箱裝卸更換；充電機(jī)可以對(duì)電池箱進(jìn)行自動(dòng)充電。本實(shí)用新型系統(tǒng)完善、結(jié)構(gòu)緊湊、機(jī)動(dòng)靈活、建設(shè)投資小、周期短，既可獨(dú)立運(yùn)行，又可與集中充電站結(jié)合構(gòu)成換電網(wǎng)絡(luò)，滿足電動(dòng)汽車電池的自動(dòng)更換需求。
文檔編號(hào)B62D53/00GK202272088SQ20112035782
公開日2012年6月13日 申請(qǐng)日期2011年9月22日 優(yōu)先權(quán)日2011年9月22日
發(fā)明者曾勇, 柳崇禧 申請(qǐng)人:曾勇, 柳崇禧