集电池更换与循环充电于一体的电动汽车电池更换装置及其应用制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种集电池更换与循环充电于一体的电动汽车电池更换装置及其应用，包括环形电缆导轨、环形底座、充电平台及更换平台；环形电缆导轨布置在环形底座上方，充电平台放置在环形底座上并与环形电缆导轨滑动连接，充电平台可沿环形底座移动；更换平台位于环形底座一侧，更换平台包括垂直升降架、水平移动架和旋转吊台，水平移动架安装在垂直升降架顶部，水平移动架的底部连接旋转吊台。本发明专利技术集电池更换与电池循环充电于一体，从电动汽车上更换下来的电池可以立刻进入电池循环转盘中继续充电，使装置整体的协调性更强、效率更高，摆脱传统“机械臂+充电托盘”的机械式组合设计。

【技术实现步骤摘要】
集电池更换与循环充电于一体的电动汽车电池更换装置及其应用
本专利技术涉及一种集电池更换与循环充电于一体的电动汽车电池更换装置及其应用，属于电动汽车电池更换装置

技术介绍
电动汽车通过使用电能代替石油燃料的方式，促进汽车行业朝着绿色、环保、节能的方向发展。随着电动汽车行业的推广和发展，也逐渐出现了“充电慢”、“充电难”、“续航难”的问题。目前电动汽车多采用充电桩的充电方式，充电桩充电时间长，这会影响用户的使用、影响市场的购买力，严重影响电动汽车产业的发展。相比于传统的充电桩充电方式，采用更换电池的方式为电动汽车续航具有更大的优势。目前关于电动汽车电池更换站的研究，大多采用机械臂的方式为电动汽车更换电池，进而采用充电托盘箱为更换下来的电池充电。例如，中国专利文献CN105071461A公开了一种基于移动式的电动乘用车动力电池更换的电池充电系统，该电池充电系统一端与移动加电车的电源系统连接，另一端与动力电池货架上动力电池连接，对放置在动力电池货架上动力电池进行充电控制，电池充电系统包括电池充电接口调整装置和交流充电装置，电池充电接口调整装置与动力电池货架上动力电池连接，并在连接时可沿车辆前后方向和与地面垂直方向进行运动调整，以便完成电池充电接口调整装置与动力电池进行插接式连接。本专利技术解决了由于移动式的特性，需要对存放在货架上从电动乘用车卸下的亏电的动力电池进行充电的结构不能过大要适应于移动式特性的空间，而且要方便对多层货架上各动力电池进行充电控制的问题。又如，中国专利文献CN108556813A公开了一种汽车电池更换/充电系统及控制方法，其中，汽车电池更换/充电系统包括设置在停车场入口处、依次放置的第一传送平台、第二传送平台，第一传送平台附近设置有生命探测仪、身份识别装置，第一传送平台的前方设置电动式第一放行栏杆，第一传送平台与第二传送平台之间设置电动式第二放行栏杆；所述第二传送平台的一侧设置机器人安装装置，另一侧设置电池回收装置。本专利技术通过中央处理器与云服务器智能连接，及时地判断停车场是否有空位、电动汽车是否需要充电，从而给电动汽车及时安排车位，及时充电，使停车场智能化程度提高并保证了充电的时效性。然而，目前这种电动汽车电池更换站的设计方式适用性较差，电池更换和电池充电相互独立，缺乏统一化的设计理念，进而带来了以下问题：电池更换站占地面积大、电池更换效率低、充电托盘利用效率低、不必要的识别控制设备较多。
技术实现思路
针对现有技术的不足，本专利技术提供一种集电池更换与循环充电于一体的电动汽车电池更换装置，该电池更换装置集电池更换与循环充电功能于一体，具有电池更换效率高、设备占地面积小等优势。本专利技术还提供一种集电池更换与循环充电于一体的电动汽车电池更换装置的工作方法。本专利技术的技术方案如下：集电池更换与循环充电于一体的电动汽车电池更换装置，包括环形电缆导轨、环形底座、充电平台及更换平台；环形电缆导轨布置在环形底座上方，充电平台放置在环形底座上并与环形电缆导轨滑动连接，充电平台可沿环形底座移动；更换平台位于环形底座一侧，更换平台包括垂直升降架、水平移动架和旋转吊台，水平移动架安装在垂直升降架顶部，水平移动架的底部连接旋转吊台。优选的，所述环形电缆导轨和环形底座均为U型结构。优选的，所述环形电缆导轨包括并行的正极电缆导轨和负极电缆导轨，正极电缆导轨高于负极电缆导轨，更换平台紧邻负极电缆导轨。优选的，所述充电平台包括充电单元底壳、滚筒、长通电支柱、短通电支柱、滚轮连接器、滚轮、伸缩杆、正极充电板、负极充电板、传动皮带和充电单元电机；滚筒通过铰链连接在充电单元底壳上表面，多个滚筒之间通过传动皮带连接，其中的一个滚筒与充电单元电机传动连接，正极充电板和负极充电板分别设置在充电单元底壳的两端，正极充电板与伸缩杆连接，长通电支柱和短通电支柱的底端固定在充电单元底壳上表面，长通电支柱和短通电支柱的顶端分别与正极电缆导轨和负极电缆导轨滑动连接，长通电支柱和短通电支柱分别与正极充电板和负极充电板电连接，滚轮通过滚轮连接器安装在充电单元底壳下表面。优选的，所述长通电支柱和短通电支柱的顶端通过导电滑环分别与正极电缆导轨和负极电缆导轨滑动连接。优选的，所述滚轮连接器包括安装座、保持架和旋转轴，保持架与安装座之间通过旋转轴连接，安装座固定安装在充电单元底壳的下表面，滚轮与保持架转动连接。优选的，所述环形底座的边缘设置有轨道槽，滚轮沿轨道槽移动；充电平台之间前后连接，最前端充电平台的滚轮为电驱轮。优选的，所述垂直升降架包括中间支架和剪式液压升降架，中间支架固定安装在剪式液压升降架上。优选的，所述水平移动架包括外固定架、滑动钢管、丝杆、移动台和伺服电机；滑动钢管和丝杆位于外固定架内部并与外固定架连接，滑动钢管贯穿移动台与其滑动连接，丝杆贯穿移动台与其螺纹连接，伺服电机安装在外固定架上且伺服电机与丝杆传动连接。优选的，所述旋转吊台包括吊架、固定杆、旋转电机、主锥齿轮、副锥齿轮、旋转架、旋转器和提拉钩；旋转电机和吊架固定连接在移动台底部，左右两个吊架通过固定杆连接，固定杆的一端连接副锥齿轮，旋转电机的输出轴连接主锥齿轮，主锥齿轮与副锥齿轮啮合，旋转架与固定杆连接，旋转架的两侧各连接一个旋转器，旋转器连接提拉钩。优选的，所述环形底座与垂直升降架之间设置有换电平台，换电平台包括台架及设置在台架上的驱动辊和驱动电机，驱动辊之间通过链条连接，驱动电机与驱动辊传动连接。一种电动汽车用充电电池，包括电池单元、电池底座和电池连接盖，电池单元密封于电池底座内，电池连接盖与电池底座固定连接，电池连接盖上设置有与提拉钩相匹配的提拉凹槽，提拉钩进入提拉凹槽内，通过旋转提拉钩实现提拉钩与电池连接盖的连接。集电池更换与循环充电于一体的电动汽车电池更换装置的工作方法，包括以下步骤：(1)当一辆电动汽车驶入更换装置的U形凹槽后，准备进行换电，此时位于换电位充电平台上的伸缩杆动作，使正极充电板远离满电电池，然后满电电池在滚筒的转动下移动到换电平台上；(2)剪式液压升降架带动旋转架落下，使提拉钩进入满电电池连接盖上的提拉凹槽内，然后旋转提拉钩使提拉钩与满电电池暂时连接，接着剪式液压升降架带动满电电池升起；(3)伺服电机启动，使移动台带着满电电池水平移动到电动汽车上方，接着旋转电机启动使旋转架另一端的提拉钩转到最下方，然后剪式液压升降架落下，使提拉钩连接电动汽车上的亏电电池，接着剪式液压升降架升起，将亏电电池提起，然后旋转电机再次启动使满电电池转到最下方，剪式液压升降架再次落下，使满电电池安放到电动汽车上，旋转提拉钩使提拉钩脱离满电电池，最后剪式液压升降架升起，完成换电；(4)伺服电机再次启动，使移动台带着亏电电池水平移动到换电平台上，旋转电机启动使亏电电池转到最下方，然后剪式液压升降架落下，使亏电电池落在换电平台上，旋转提拉钩使提拉钩脱离亏电电池；(5)换电平台驱动亏电电池移动到换电位充电平台上，换本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.集电池更换与循环充电于一体的电动汽车电池更换装置，其特征在于，包括环形电缆导轨、环形底座、充电平台及更换平台；/n环形电缆导轨布置在环形底座上方，充电平台放置在环形底座上并与环形电缆导轨滑动连接，充电平台可沿环形底座移动；/n更换平台位于环形底座一侧，更换平台包括垂直升降架、水平移动架和旋转吊台，水平移动架安装在垂直升降架顶部，水平移动架的底部连接旋转吊台。/n

【技术特征摘要】
1.集电池更换与循环充电于一体的电动汽车电池更换装置，其特征在于，包括环形电缆导轨、环形底座、充电平台及更换平台；
环形电缆导轨布置在环形底座上方，充电平台放置在环形底座上并与环形电缆导轨滑动连接，充电平台可沿环形底座移动；
更换平台位于环形底座一侧，更换平台包括垂直升降架、水平移动架和旋转吊台，水平移动架安装在垂直升降架顶部，水平移动架的底部连接旋转吊台。


2.如权利要求1所述的电动汽车电池更换装置，其特征在于，所述环形电缆导轨和环形底座均为U型结构。


3.如权利要求1所述的电动汽车电池更换装置，其特征在于，所述环形电缆导轨包括并行的正极电缆导轨和负极电缆导轨，正极电缆导轨高于负极电缆导轨，更换平台紧邻负极电缆导轨。


4.如权利要求3所述的电动汽车电池更换装置，其特征在于，所述充电平台包括充电单元底壳、滚筒、长通电支柱、短通电支柱、滚轮连接器、滚轮、伸缩杆、正极充电板、负极充电板、传动皮带和充电单元电机；滚筒通过铰链连接在充电单元底壳上表面，多个滚筒之间通过传动皮带连接，其中的一个滚筒与充电单元电机传动连接，正极充电板和负极充电板分别设置在充电单元底壳的两端，正极充电板与伸缩杆连接，长通电支柱和短通电支柱的底端固定在充电单元底壳上表面，长通电支柱和短通电支柱的顶端分别与正极电缆导轨和负极电缆导轨滑动连接，长通电支柱和短通电支柱分别与正极充电板和负极充电板电连接，滚轮通过滚轮连接器安装在充电单元底壳下表面。


5.如权利要求4所述的电动汽车电池更换装置，其特征在于，所述滚轮连接器包括安装座、保持架和旋转轴，保持架与安装座之间通过旋转轴连接，安装座固定安装在充电单元底壳的下表面，滚轮与保持架转动连接。


6.如权利要求1所述的电动汽车电池更换装置，其特征在于，所述垂直升降架包括中间支架和剪式液压升降架，中间支架固定安装在剪式液压升降架上。


7.如权利要求1所述的电动汽车电池更换装置，其特征在于，所述水平移动架包括外固定架、滑动钢管、丝杆、移动台和伺服电机；滑动钢管和丝杆位于外固定架内部并与外固定架连接，滑动钢管贯穿移动台与其滑动连接，丝杆贯穿移动台与其螺纹连接，伺服电机安装在外固定架上且伺...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵宇，于珍，于俊甫，钟驭才，刘洁，马兆叶，朱俊达，
申请(专利权)人：山东大学，
类型：发明
国别省市：山东;37