电动汽车中置式电池箱快速卸、装方法技术

本发明专利技术涉及电动汽车中置式电池箱快速卸、装方法。该方法的关键是实施电池箱卸、装载的过程中对接好的轨道平面平稳性。该方法包括以下步骤：a.提取满载电池箱上专用工具，b.汽车定位操作，c.空轨粗调对接，d.空轨平面精调对接，e.卸载亏电电池箱，f.满载导轨与车辆电池箱导轨对接，g.满载电池箱推入车辆导轨。本方法简捷，轨道对接准确，换电快捷，安全。

【技术实现步骤摘要】
电动汽车中置式电池箱快速卸、装方法
本专利技术属于电动汽车配套
，涉及电动汽车更换电池箱的换电技术，具体是指电动汽车在换电工位快速卸、装电池箱的方法，特别是针对于纯电动汽车中具有中置式电池仓结构的场合。
技术介绍
当今社会，能源日益短缺、环境污染严重、全球气候变化潜在影响巨大，电力来源多元化、零排放的电动汽车成为未来汽车的发展方向。电动汽车受电池容量的限制，续航里程较低，限制了电动汽车的推广，因此提高电池容量就成了解决电动汽车续航里程较低的问题的必要技术手段，但随之带来了电池体积和重量加大、电池充电时间延长、电动汽车更换电池过程困难等问题，因此就出现了专用换充电装置。目前国家制定的有关政策规定电池更换时间应控制在3分钟以内，与燃油汽车加油时间相近。要满足国家有关政策规定采用更换电池箱的方法，就要面临沉重电池箱的拆卸、安装及搬运等问题。由于电池箱是由多个动力电池串联而成，其轻者数百公斤、重者数千公斤，非一般人力可以搬运，这就为电池箱的更换带来了很大的问题。要解决这个问题，一方面需要从电池安装结构入手，将电池箱设计成易拆卸的结构，使电池箱成为可随时更换的独立部件；同时另一方面，要解决车载电池箱从车体中取出后的快速搬运、充满电电池箱的快速补充、以及电池箱与车体的准确对接等问题。对于电动汽车，为了配重合理和重心平衡，其电池箱不是安装在车辆的前、尾两端，而是安装在车辆中间，为了便于更换时从车尾推拉电池箱，电池箱借助滑轨安装于车体内。由于每辆汽车的车体情况不同，电池箱的重量又大，导轨对接平面的不准确会造成电池箱受力点集中，引起形变，所以怎样解决电池箱周转平台与车体导轨的准确对接，以保证电池箱经周转平台完成装卸工作，并具备快速、安全、低耗的作业要求是目前的重点研发任务。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种电动汽车中置式电池箱的快速卸、装方法，其借助汽车限位平台、转运小车和周转架组合、激光对准及自动校正对位结构使周转架与汽车电池箱导轨快速对准、调整、对接，并且在同一工位实现了电池箱的快速拆卸和换装，其操作简单、易于对接、自动化程度高、换装速度快。本专利技术采用的技术方案是：电动汽车中置式电池箱快速卸、装方法，本方法基于电动汽车采用的中置式电池箱设计，换电站的结构中包括车辆限位平台、与车辆限位平台和电池箱充电柜相配套的转运小车，设置在转运小车上的电池箱周转架和与周转架配套的滑动排辊、周转架垂直调节举升杆系统，以及电池箱卸、装驱动装置和配套管理电路，关键在于：该换装方法包括以下步骤：a.提取满载电池箱：将待换电的电动汽车车型及其电池箱相关信息传送到配套管理电路作为控制参数，从充电柜的存放架上取出满载的电池箱放置在专用转运小车上的周转架上层、在该型号电池箱对应配套标志位存放；b.汽车定位操作：电动汽车倒入车辆限位平台上，借助平台上的锁定装置锁定汽车底盘的水平方位；c.下导轨平面粗调对接：借助轨道、转运小车、和垂直调节举升杆系统操控、以及设置在周转架前端的激光管发出的激光信号的导引，初步校对、实现车辆电池箱导轨和周转架下层电池箱导轨的初步对接；d.导轨平面精调对接：借助调节支撑杆的变换，从三杆定位支撑转换为单杆球面支撑、并借助周转架前端的自校导向杆与电动汽车上的导向锥形管实现周转架中的下轨与车辆电池箱导轨精准对接，锁定排辊，分别举升调节支撑杆和退出单杆球面支撑实现车辆电池箱导轨和周转架下层空导轨的准确对接并锁定；e.卸载亏电电池箱：连接挂钩或电磁铁，借助周转架上的电池箱驱动机构将待换电池箱拉入周转架下层；f.调整周转架上层导轨与车辆电池箱导轨对接：解除锁定状态、退出自校导向杆，借助激光管发出的激光信号调节支撑杆组平行下移位完成上导轨平面粗调对接，重复步骤d的操作实现周转架上层导轨与车辆电池箱导轨的准确对接并锁定；g.输送满载电池箱：设置连接挂钩或电磁铁，借助周转架上的电池箱驱动机构将满载电池箱推入车辆导轨；h.复位：解锁、各个驱动机构复位，转运小车将换回的电池箱运回充电柜的存放架。本专利技术的有益效果是：1、本专利技术的方案将电动汽车锁定在指定位置，采用与电动汽车电池箱匹配的转运车和周转架组合来输送满载和亏电电池箱，借助激光对准及自动校正对位结构实现与电动汽车电池箱对接时的相对位置快速调整、精确对准，以保证周转架上设置的电池箱储运导轨与电动汽车上的电池箱导轨在同一高度、同一平面上，便于电池箱可以顺利从电动汽车向周转架或从周转架向电动汽车移动；系统布局的空间利用率高，设备工作可靠、简捷，换电流程快，亏电和满电电池箱的交换效率高，能够缩短换电时间，减少换电故障，实现了电动汽车电池箱的快速更换。2、电池箱的卸载和安装都由一个驱动设备来完成，可以在同一工位实现电池箱的快速拆卸和更换，而且操作简单，自动化程度高，能够最大限度节省操作时间和人力。下面结合附图对本专利技术进行详细说明。附图说明图1是本专利技术的结构示意图；图2是周转架的结构示意图；图3是图2的左视结构示意图；图4是电池箱卸、装驱动装置的结构示意图；图5是转运小车的结构示意图；图6是图5的上视结构示意图；图7是限位平台及其锁定装置的结构示意图；图8是导向锥形管结构示意图；图9是激光坐标屏正面的结构示意图；图10是激光坐标屏背面的结构示意图；图11是可调球形支撑和升降定位驱动杆的结构示意图；图12是自校导向杆的结构示意图；图13是激光管的结构示意图；图14是转运小车周转架组合到达换电工位的结构示意图；附图中，1是转运小车，1-1代表轨道轮，1-2代表轨道，1-3代表排辊，1-4是活动托板，1-5是把手，2是周转架，2-1代表电池箱，2-2是满载电池箱储运层，2-3是亏电电池箱储运层，2-4代表导轨，2-5是驱动电机，2-6代表链条，2-7是安装杆，2-8是电磁铁，2-9代表自校导向杆，2-10代表插接端口，3-1是停车挡，3-2代表锁止栓，3-3代表翻转式可调锁具，3-4是导向锥形管，4-1是可调球形支撑，4-2代表升降定位驱动杆，图6中的虚线表示与可调球形支撑和升降定位驱动杆端头配套的设定区域。具体实施方式本方法基于电动汽车中置式电池箱快速换、装系统，该系统包括车辆限位平台，与车辆限位平台和电池箱充电柜配套的转运小车1，以及设在转运小车1上的周转架2、架中的电池箱2-1和配套的驱动结构，关键在于：1）限位平台上设置有电动车辆3底板的锁定装置，2）在换电工位上、电池箱转运的轨道处，设有储运导轨平面对接粗调装置，3）电池箱的周转架2前端设置储运导轨自校对接组合机构、并借助控制电路的提示、以及设置在电动汽车上的对接导引部件的配合形成储运导轨平面对接的精调装置，4）转运小车1上设置的轨道轮1-1和排辊1-3机构组成电池箱周转架2上的储运导轨平面调整机构。车辆限位平台上设置的锁定装置包括停车挡3-1、车轮导向线、和与设在车辆底盘上锁止栓3-2相配套的翻转式可调锁具3-3。停车挡3-1上设有与汽车车轮配套的止动坡面。翻转式可调锁具包括设置在车轮导向线内的安装支架、铰接在安装支架前后端的两个支撑柄和配套设置在支撑柄端头的锁钩、以及与两个支撑柄铰接端连接的伸缩气缸，两个支撑柄借助于伸缩气缸具有相对的翻转自由度。两个支撑柄一个铰接在伸缩气缸的活塞杆上，另一个铰接在缸筒上，缸筒是浮动的，当气缸动作时本文档来自技高网...

【技术保护点】
电动汽车中置式电池箱快速卸、装方法，本方法基于电动汽车采用的中置式电池箱设计，换电站的结构中包括车辆限位平台、与车辆限位平台和电池箱充电柜相配套的转运小车（1），设置在转运小车（1）上的电池箱周转架（2）和与周转架（2）配套的滑动排辊（1‑3）、周转架（2）垂直调节举升杆系统，以及电池箱卸、装驱动装置和配套管理电路，其特征在于：该换装方法包括以下步骤：a. 提取满载电池箱 ：将待换电的电动汽车（3）车型及其电池箱相关信息传送到配套管理电路作为控制参数，从充电柜的存放架上取出满载的电池箱（2‑1）放置在专用转运小车（1）上的周转架（2）上层、在该型号电池箱对应配套标志位存放；b. 汽车定位操作：电动汽车倒入车辆限位平台上，借助平台上的锁定装置锁定汽车底盘的水平方位； c. 下导轨平面粗调对接：借助轨道（1‑3）、转运小车（1）、和垂直调节举升杆系统操控、以及设置在周转架（2）前端的激光管发出的激光信号的导引，初步校对、实现车辆电池箱导轨和周转架（2）下层电池箱导轨（2‑4）的初步对接；d. 导轨平面精调对接：借助调节支撑杆的变换，从三杆定位支撑转换为单杆球面支撑、并借助周转架前端的自校导向杆（2‑9）与电动汽车上的导向锥形管（3‑4）实现周转架（2）中的下轨与车辆电池箱导轨精准对接，锁定排辊（1‑3），分别举升调节支撑杆和退出单杆球面支撑实现车辆电池箱导轨和周转架（2）下层空导轨（2‑4）的准确对接并锁定；e. 卸载亏电电池箱：连接挂钩或电磁铁（2‑8），借助周转架（2）上的电池箱驱动机构将待换电池箱拉入周转架（2）下层；f. 调整周转架上层导轨与车辆电池箱导轨对接：解除锁定状态、退出自校导向杆（2‑9），借助激光管发出的激光信号调节支撑杆组平行下移位完成上导轨平面粗调对接，重复步骤d的操作实现周转架上层导轨与车辆电池箱导轨的准确对接并锁定；g. 输送满载电池箱：设置连接挂钩或电磁铁，借助周转架（2）上的电池箱驱动机构将满载电池箱推入车辆导轨；h. 复位：解锁、各个驱动机构复位，转运小车（1）将换回的电池箱运回充电柜的存放架。...

【技术特征摘要】
1.电动汽车中置式电池箱快速卸、装方法，本方法基于电动汽车采用的中置式电池箱设计，换电站的结构中包括车辆限位平台、与车辆限位平台和电池箱充电柜相配套的转运小车（1），设置在转运小车（1）上的电池箱周转架（2）和与周转架（2）配套的排辊（1-3）、周转架（2）垂直调节举升杆系统，以及电池箱卸、装驱动装置和配套管理电路，其特征在于：该方法包括以下步骤：a.提取满载电池箱：将待换电的电动汽车（3）车型及其电池箱相关信息传送到配套管理电路作为控制参数，从充电柜的存放架上取出满载的电池箱（2-1）放置在专用转运小车（1）上的周转架（2）上层、在该电池箱对应配套标志位存放；b.汽车定位操作：电动汽车倒入车辆限位平台上，借助平台上的锁定装置锁定汽车底盘的水平方位；c.下导轨平面粗调对接：借助轨道（1-2）、转运小车（1）、和垂直调节举升杆系统操控、以及设置在周转架（2）前端的激光管发出的激光信号的导引，初步校对、实现车辆电池箱导轨和周转架（2）下层电池箱导轨（2-4）的初步对接；d.导轨平面精调对接：借助调节支撑杆的变换，从三杆定位支撑转换为单杆球面支撑、并借助周转架前端的自校导向杆（2-9）与电动汽车上的导向锥形管（3-4）实现周转架（2）中的下轨与车辆电池箱导轨精准对接，锁定排辊（1-3），分别举升调节支撑杆和退出单杆球面支撑实现车辆电池箱导轨和周转架（2）下层空导轨（2-4）的准确对接并锁定；e.卸载亏电电池箱：连接挂钩或电磁铁（2-8），借助周转架（2）上的电池箱驱动机构将待换电池箱拉入周转架（2）下层；f.调整周转架上层导轨与车辆电池箱导轨对接：...

【专利技术属性】
技术研发人员：王建排，王斌，刘志保，吴家振，
申请(专利权)人：王建排，
类型：发明
国别省市：河北;13