一种共享汽车底盘电池更换机构制造技术

本发明专利技术属于共享汽车电池更换器械技术领域，尤其涉及一种共享汽车底盘电池更换机构，设置于换电平台的下方，包括换电机构、堆叠机构、垂直升降机构和控制中心；换电机构位于设置于换电平台上的换电口的正下方；换电机构包括换电滚筒、设置于换电滚筒的柱面上的至少四个换电装置、驱动换电滚筒转动的第一驱动间；四个换电装置均匀分布在换电滚筒的柱面上；堆叠机构位于换电机构的外围，并用于收纳待充电电池和储存满电电池。本发明专利技术采用滚筒式的换电机构，并在换电滚筒上设置至少四个换电装置，在换电时，能同时完成电池更换、电池放置和电池取拿三个动作，节约了换电时间，并且节省了中转平台的能耗。

A battery replacement mechanism for shared vehicle chassis

The present invention belongs to the technical field of shared vehicle battery replacement apparatus, in particular to a shared vehicle chassis battery replacement mechanism, which is set below the power exchange platform, including the switching mechanism, stack mechanism, vertical lifting mechanism and control center. The mechanism includes a power exchange roller, at least four switching devices set on the cylinder of the cylinder, and the first drive between the rotation of the power changing roller; the four switching devices are evenly distributed on the cylinder surface of the change roller; the stacking mechanism is located on the periphery of the converter and is used to collect the battery to be recharged and to store full battery. The invention adopts a drum type switching device, and at least four switching devices are set on the power exchange roller. When changing the electricity, the battery can be replaced, the battery is placed and the battery takes three actions, saving the electricity changing time and saving the energy consumption of the transfer platform.

【技术实现步骤摘要】
一种共享汽车底盘电池更换机构
本专利技术属于共享汽车电池更换器械
，尤其涉及一种共享汽车底盘电池更换机构。
技术介绍
电动汽车作为一种新型交通工具，具有“零排放”、能量来源广等优点，是缓解我国石油资源紧张、城市大气污染问题严重的重要手段，是推进交通发展模式转变，推进节能减排工作的有效载体。然而，电池技术以及充电技术的滞后成为束缚电动汽车产业发展的瓶颈，各国政府和企业下大力度完善电动汽车配套基础服务产业。目前，电动汽车能源补给主要有充电和换电两种模式。充电需要的充电时间较长，大电流充电对电池使用寿命影响较大，且容易对配电网产生谐波污染，该模式有较大的弊端。与此相比，换电操作简单，通过专业化工业机器人可实现电能快速、高效补充，同时可利用夜间进行电池的集中充电，实现了电力负荷的“调峰填谷”，提高了电力设备的综合利用效率，获得了电动汽车厂家、电池企业和充换电运营商的普遍认可。中国专利技术专利CN102717778B公开了一种电动乘用车底盘电池更换系统，包括快换机器人、换电平台、中转平台、后台监控系统、堆垛机和充电架，中转平台、堆垛机和充电架均设置于换电平台一侧；快换机器人设置于换电平台和中转平台之间，换电平台上能够通过电动乘用车，电动乘用车上设有与快换机器人所托电池箱相对应的锁止机构；后台监控系统通过工业以太网分别与快换机器人和堆垛机相连。同时本专利技术还公开了该系统的使用方法。其虽然具有换电平台机械定位机构简单，定位准确，且造价低廉；液压举升机构运用到快换机器人中，整个更换过程可靠稳定，同时有效缩减更换设备的尺寸，节省更换系统实际占地面积；中转平台作为快换机器人和堆垛机电池更换的交互纽带，进一步缩短了电池更换所耗费的时间。但是，其换电机器人需要将换电汽车的电池取出后，通过中转平台将电池运输到充电架，然后从充电架取出合适的电池给汽车换上，其放置待充电电池和取拿已充好的电池为两个独立的过程，需要花费较多时间，换电效率交底。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是，提供一种能在对汽车进行拆卸电池的同时就能将已充好的电池准备好，在将汽车的电池拆卸后在放置的同时，就能对汽车进行已充好电池的装载操作，极大节约共享汽车电池更换时间的一种共享汽车底盘电池更换机构。为解决上述技术问题，本专利技术的实施方式中提供了一种共享汽车底盘电池更换机构，设置于换电平台的下方，包括换电机构、位于换电机构的外围的用于电池储存和充电的堆叠机构、位于堆叠机构的下方的垂直升降机构；换电机构包括第一安装底座、位于第一安装底座的上方的支撑柱、位于支撑柱的上方的轴承、与轴承连接的换电滚筒、设置于换电滚筒内的换电装置、以及用于驱动换电滚筒转动的第一驱动件；换电滚筒的轴心上设有中心转轴，中心转轴通过轴承与支撑柱转动连接；换电装置包括设置于换电滚筒的柱面上，并朝向换电滚筒的轴心凹陷设置的第一凹槽、设置于第一凹槽内的第一气缸、与第一气缸的输出轴连接的，用于对共享汽车底盘电池进行更换的机械手；第一驱动件包括设置于中心转轴的一端的从动轮、安装于第一安装底座的上方的第一驱动电机、设置于第一驱动电机的输出轴上的主动轮以及将主动轮和从动轮连接的皮带。在本专利技术的一种可选实施方式中，换电滚筒的柱面上设置的第一凹槽至少设有四个，四个第一凹槽均匀分布于换电滚筒的柱面上，四个第一凹槽内均设有第一气缸和机械手。在本专利技术的另一可选实施方式中，堆叠机构包括第二安装底座、位于第二安装底座的上方的转盘、设置于转盘的上方的若干堆垛；转盘与第二安装底座转动连接；堆垛包括竖直设置的承重桩、设置于承重桩上的若干充电框、位于承重桩的下方的转动轴承、设置于承重桩的底部的从动齿轮以及设置于转盘上的第二驱动件；充电框用于收纳换下的待充电电池和储存满电电池，若干充电框沿承重桩的周向均匀分布设置，承重桩通过转动轴承与转盘转动连接，第二驱动件用于驱动承重桩转动，使得设置于承重桩上的充电框始终正对设置于换电滚筒的柱面上的换电装置。进一步的，第二驱动件包括设置于转盘上的第二驱动电机、设置于第二驱动电机的输出轴上的第一驱动齿轮；第一驱动齿轮与第一从动齿轮啮合，第一驱动齿轮的直径小于第一从动齿轮的直径。在本专利技术的一种可选实施方式中，第二安装底座的上表面设有第二凹槽，转盘的下表面设有若干滚轮，若干滚轮嵌设于第二凹槽内，并与第二凹槽滑动连接；第二安装底座上还设有第三驱动件，第三驱动件用于驱动转盘与第二安装底座发生相对转动，使得设置于转盘的上方的若干堆垛与换电机构的相对位置能够发生相对变化。进一步的，第三驱动件包括设置于第二安装底座上的第三驱动电机、设置于第三驱动电机的输出轴上的第二驱动齿轮以及设置于转盘的外侧的若干从动齿；第二驱动齿轮与从动齿啮合，第二驱动齿轮的直径小于转盘的直径。在本专利技术的一种可选实施方式中，第二安装底座的中部设有通孔，通孔的横截面积大于第一安装底座的横截面积。进一步的，第二安装底座陷设与地坑中；垂直升降机构包括驱动装置和顶升装置，驱动装置设置在地坑的底部，顶升装置位于驱动装置的上方，并用于对第二安装底座进行顶升；使得设置于承重桩上的充电框能相对于换电滚筒在竖直方向移动，充电框沿承重桩的竖直方向设置。更进一步的，还包括控制中心，控制中心包括变压器、设置于变压器上方的控制器以及设置于控制器的一侧的显示器和操作按钮，显示器能够显示充电框内各电池的充电情况。本专利技术采用上述技术方案后，取得了如下有益技术效果：在本专利技术中，将换电机构设置成滚筒式的换电机构，并且在换电滚筒上设置多个换电装置，换电机构能够实现同时对共享汽车底盘电池的更换、待充电电池的放置以及满电电池的取用三个动作，避免了通过中转平台将待充电电池转移，然后从充电堆垛取用满电电池造成的大量时间浪费，并且节省了在中转平台转移过程中的能源消耗；在本专利技术中，将堆垛设置在换电机构的外围，方便了充电机构对电池的取拿放置，并且提高了空间利用率，通过第二驱动件和第三驱动件，使得充电框和堆垛均能与换电机构发生相对转动，提高了换电平台下方所能容纳电池的数量，进一步提高了空间利用率；在本专利技术中，将堆叠机构陷设与地坑中，并且充电框沿承重桩竖直方向设置，通过垂直升降机构使得充电框能与换电机构在竖直方向上发生相对运动，更进一步提高了空间利用率。附图说明图1是本专利技术共享汽车底盘电池更换机构的整体结构示意图；图2是本专利技术共享汽车底盘电池更换机构的换电机构结构示意图；图3是本专利技术共享汽车底盘电池更换机构的部分结构示意图；图4是本专利技术图3的另一视角的结构示意图；图中：10-换电机构、11-第一安装底座、12-支撑柱、13-轴承、14-换电滚筒、15-换电装置、151-第一凹槽、152-第一气缸、153-机械手、16-驱动件、161-从动轮、162-第一驱动电机、163-主动轮、164-皮带、20-堆叠机构、21-第二安装底座、211-第二凹槽、212-通孔、22-转盘、221-滚轮、23-堆垛、231-承重桩、232-充电框、233-转动轴承、234-第一从动齿轮、235-第二驱动件、2351-第二驱动电机、2352-第一驱动齿轮、24-第三驱动件、241-第三驱动电机、242-第二驱动齿轮、243-从动齿、30-垂直升降机构、31-驱动装置、32-顶升装置、40-控制中心、41-变压器、本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种共享汽车底盘电池更换机构，设置于换电平台的下方，其特征在于，包括换电机构(10)、位于换电机构(10)的外围的用于电池储存和充电的堆叠机构(20)、位于堆叠机构(20)的下方的垂直升降机构(30)；换电机构(10)包括第一安装底座(11)、位于第一安装底座(11)的上方的支撑柱(12)、位于支撑柱(12)的上方的轴承(13)、与轴承(13)连接的换电滚筒(14)、设置于换电滚筒(14)内的换电装置(15)、以及用于驱动换电滚筒(14)转动的第一驱动件(16)；换电滚筒(14)的轴心上设有中心转轴，中心转轴通过轴承(13)与支撑柱(12)转动连接；换电装置(15)包括设置于换电滚筒(14)的柱面上，并朝向换电滚筒的轴心凹陷设置的第一凹槽(151)、设置于第一凹槽(151)内的第一气缸(152)、与第一气缸(152)的输出轴连接的，用于对共享汽车底盘电池进行更换的机械手(153)；第一驱动件(16)包括设置于中心转轴的一端的从动轮(161)、安装于第一安装底座(11)的上方的第一驱动电机(162)、设置于第一驱动电机(162)的输出轴上的主动轮(163)以及将主动轮(163)和从动轮(161)连接的皮带(164)。...

【技术特征摘要】
1.一种共享汽车底盘电池更换机构，设置于换电平台的下方，其特征在于，包括换电机构(10)、位于换电机构(10)的外围的用于电池储存和充电的堆叠机构(20)、位于堆叠机构(20)的下方的垂直升降机构(30)；换电机构(10)包括第一安装底座(11)、位于第一安装底座(11)的上方的支撑柱(12)、位于支撑柱(12)的上方的轴承(13)、与轴承(13)连接的换电滚筒(14)、设置于换电滚筒(14)内的换电装置(15)、以及用于驱动换电滚筒(14)转动的第一驱动件(16)；换电滚筒(14)的轴心上设有中心转轴，中心转轴通过轴承(13)与支撑柱(12)转动连接；换电装置(15)包括设置于换电滚筒(14)的柱面上，并朝向换电滚筒的轴心凹陷设置的第一凹槽(151)、设置于第一凹槽(151)内的第一气缸(152)、与第一气缸(152)的输出轴连接的，用于对共享汽车底盘电池进行更换的机械手(153)；第一驱动件(16)包括设置于中心转轴的一端的从动轮(161)、安装于第一安装底座(11)的上方的第一驱动电机(162)、设置于第一驱动电机(162)的输出轴上的主动轮(163)以及将主动轮(163)和从动轮(161)连接的皮带(164)。2.根据权利要求1所述的一种共享汽车底盘电池更换机构，其特征在于，换电滚筒(14)的柱面上设置的第一凹槽(151)至少设有四个，四个第一凹槽(151)均匀分布于换电滚筒(14)的柱面上，四个第一凹槽(151)内均设有第一气缸(152)和机械手(153)。3.根据权利要求1所述的一种共享汽车底盘电池更换机构，其特征在于，堆叠机构(20)包括第二安装底座(21)、位于第二安装底座(21)的上方的转盘(22)、设置于转盘(22)的上方的若干堆垛(23)；转盘(22)与第二安装底座(21)转动连接；堆垛(23)包括竖直设置的承重桩(231)、设置于承重桩(231)上的若干充电框(232)、位于承重桩(231)的下方的转动轴承(233)、设置于承重桩(231)的底部的从动齿轮(234)以及设置于转盘(22)上的第二驱动件(235)；充电框(232)用于收纳换下的待充电电池和储存满电电池，若干充电框(232)沿承重桩(231)的周向均匀分布设置，承重桩(231)通过转动轴承(233)与转盘(22)转动连接，第二驱动件(235)用于驱动承重桩(231)转动，使得设置于承重桩(231)上的充电框(232)始终正对设置...

【专利技术属性】
技术研发人员：郭翔，常相辉，胡世杰，陈晓宇，冯治杰，刘健翔，周宪政，陈柯名，
申请(专利权)人：西南交通大学，
类型：发明
国别省市：四川,51