基于移動(dòng)式的電動(dòng)乘用車動(dòng)力電池更換的電池充電系統(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)力電池更換的電池充電系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著全球能源的緊缺，環(huán)境污染問(wèn)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(wèn)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(wú)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(guò)程中，由于車輛問(wèn)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(lái)說(shuō)，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(lái)了不便，甚至導(dǎo)致電動(dòng)乘用車不能被廣泛的推廣。
[0005]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，需要對(duì)存放在貨架上從電動(dòng)乘用車卸下的虧電的動(dòng)力電池進(jìn)行充電的結(jié)構(gòu)不能過(guò)大要適應(yīng)于移動(dòng)式特性的空間，而且要方便對(duì)多層貨架上各動(dòng)力電池進(jìn)行充電控制，就成為了當(dāng)前需要解決的問(wèn)題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題在于提供一種基于移動(dòng)式的電動(dòng)乘用車動(dòng)力電池更換的電池充電系統(tǒng)，以解決由于移動(dòng)式的特性，需要對(duì)存放在貨架上從電動(dòng)乘用車卸下的虧電的動(dòng)力電池進(jìn)行充電的結(jié)構(gòu)不能過(guò)大要適應(yīng)于移動(dòng)式特性的空間，而且要方便對(duì)多層貨架上各動(dòng)力電池進(jìn)行充電控制的問(wèn)題。
[0007]為了解決上述問(wèn)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)力電池更換的電池充電系統(tǒng)，
[0008]所述電池充電系統(tǒng)一端與移動(dòng)加電車的電源系統(tǒng)連接，另一端與動(dòng)力電池貨架上動(dòng)力電池相連接，用于對(duì)放置在動(dòng)力電池貨架上動(dòng)力電池進(jìn)行充電的控制，其中，電池充電系統(tǒng)包括電池充電接口調(diào)整裝置和交流充電裝置，
[0009]電池充電接口調(diào)整裝置用于與動(dòng)力電池貨架上動(dòng)力電池連接，并在連接時(shí)可沿車輛前后方向和與地面垂直方向進(jìn)行運(yùn)動(dòng)調(diào)整，以便完成電池充電接口調(diào)整裝置與動(dòng)力電池進(jìn)行插接式連接，其中車輛前后方向即指X向，地面垂直方向即指Z向；交流充電裝置用于控制電池充電接口調(diào)整裝置與動(dòng)力電池連接后的充電控制。
[0010]與現(xiàn)有技術(shù)相比，應(yīng)用本發(fā)明，通過(guò)電池充電系統(tǒng)一端與移動(dòng)加電車的電源系統(tǒng)連接，另一端與動(dòng)力電池貨架上動(dòng)力電池相連接，其中電池充電接口調(diào)整裝置在連接時(shí)可沿車輛前后方向和與地面垂直方向進(jìn)行運(yùn)動(dòng)調(diào)整，以便完成電池充電接口調(diào)整裝置與動(dòng)力電池進(jìn)行插接式連接，方便對(duì)多層貨架上各動(dòng)力電池進(jìn)行充電控制，而且結(jié)構(gòu)小適用于移動(dòng)式特性的空間，方便了對(duì)從電動(dòng)乘用車卸下的虧電的動(dòng)力電池進(jìn)行充電。
【附圖說(shuō)明】
[0011]為了更清楚地說(shuō)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(jiàn)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(lái)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。
[0012]圖1為本發(fā)明電池充電系統(tǒng)103的立體示意圖；
[0013]圖2為本發(fā)明電池充電系統(tǒng)103的各角度示意圖；
[0014]圖3為應(yīng)用本發(fā)明的電池充電系統(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】
[0015]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(méi)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。
[0016]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。
[0017]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。可用于各種簡(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(kāi)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(kāi)度時(shí)，需要供電，在達(dá)到所需開(kāi)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。
[0018]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(guò)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(guò)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(guò)調(diào)節(jié)限位塊壓下行程開(kāi)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(guò)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(kāi)關(guān)斷開(kāi)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)。
[0019]本發(fā)明的電池充電系統(tǒng)設(shè)置在移動(dòng)式加電車的內(nèi)部，用于對(duì)放置在動(dòng)力電池貨架系統(tǒng)上動(dòng)力電池進(jìn)行充電的控制。
[0020]圖1是電池充電系統(tǒng)103的立體示意圖。如圖2所示，所述電池充電系統(tǒng)103可以包括電池充電接口調(diào)整裝置1031和交流充電裝置(圖1中未示出)，電池充電接口調(diào)整裝置103包括各帶有2個(gè)導(dǎo)向柱1033及2個(gè)線軸承1034的2個(gè)電動(dòng)推桿(即X向電動(dòng)推桿1031和Z向電動(dòng)推桿1032)、框架結(jié)構(gòu)1035、電源接插口 1036和連接板1037，使電源接插口 1036沿車輛前后方向和與地面垂直方向進(jìn)行運(yùn)動(dòng)調(diào)整；交流充電裝置還用于對(duì)動(dòng)力電池進(jìn)行監(jiān)測(cè)、報(bào)警和斷電。
[0021]電池充電接口調(diào)整裝置的結(jié)構(gòu)如圖1所示:由2個(gè)電動(dòng)推桿各帶有2個(gè)導(dǎo)向柱和2個(gè)線軸承(各共4個(gè))、框架結(jié)構(gòu)、電源接插口、連接板(電動(dòng)推桿的電機(jī)與被驅(qū)動(dòng)件相連)等組成。電池充電接口調(diào)整裝置具有雙向調(diào)整功能:X向(車輛前后方向)和Z向(車輛高低方向)各調(diào)整距離約50mm ；
[0022]交流充電裝置的充電機(jī)的電壓為交流式220V，功率為7.5kw。
[0023]如圖3所示，應(yīng)用本發(fā)明的電池充電系統(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，其中示出了需要進(jìn)行更換動(dòng)力電池的電動(dòng)乘用車駛上尾板的平臺(tái)的狀態(tài)。
[0024]移動(dòng)加電車接收到控制中心調(diào)度指令后，行駛到需要進(jìn)行換電的電動(dòng)乘用車所在位置，其中，移動(dòng)加電車采用新能源的動(dòng)力電池作為動(dòng)力；
[0025]移動(dòng)加電車的廂體尾部外側(cè)的電動(dòng)推桿展開(kāi)尾板并將尾板放平，同時(shí)自動(dòng)伸縮坡板打開(kāi)到預(yù)設(shè)位置；
[0026]所述電動(dòng)乘用車通過(guò)自動(dòng)伸縮坡板駛上尾板的平臺(tái)，且尾板對(duì)平臺(tái)上承載的電動(dòng)乘用車完成定位的操作后，舉升機(jī)舉升尾板上承載的電動(dòng)乘用車達(dá)到預(yù)設(shè)位置，并完成對(duì)電動(dòng)乘用車底盤(pán)的調(diào)平操作；
[0027]換電機(jī)器人將電動(dòng)乘用車的底盤(pán)卸下的虧電電池移送到電池調(diào)度系統(tǒng)上后