新能源汽车电池包自动更换系统技术方案

本实用新型专利技术涉及一种新能源汽车电池包自动更换系统，包括车辆停放工位、电池搬运模块、第一机械臂、车辆位姿测量模块、托盘位姿测量模块和中央控制模块，通过车辆停放工位、电池搬运模块、第一机械臂、车辆位姿测量模块、托盘位姿测量模块、中央控制模块的配合，对于电池包实现自动拆装，无需人工拧动螺丝，能够快速更换电池包，中间不需要人员进行操作，实现无人操作下的电池包更换，在降低人工费用的同时实现标准化作业，提高可靠性。提高可靠性。提高可靠性。

【技术实现步骤摘要】
新能源汽车电池包自动更换系统


[0001]本技术涉及新能源汽车
，尤其涉及一种新能源汽车电池包自动更换系统。

技术介绍

[0002]新能源汽车作为节能环保的载具，深受大众喜爱，而新能源汽车的充电操作目前可分为插充和换电两种模式。插充式汽车的充电时间太长，其便捷性不能满足人们对于出行驾乘的要求；而采用换电模式可在十分钟内完成整个过程，其便捷性与常规能源车相比也毫不逊色。从这方面来看，换电模式的前景广阔。但是目前在新能源汽车的快换电时，对于螺栓拧紧效率及可靠性要求高，且电池包重量都在几百公斤，使用传统的手工操作困难重重，并且不一定能满足需要。如已公开的专利202011221634.1，就提供了一种新能源汽车电池包快换装置，虽然能够实现电池包快换，但是依旧需要人工进行螺栓拧紧松动的拆卸工作，其工作效率不高。因此，解决新能源汽车电池包快换工作效率不高的问题就显得尤为重要了。

技术实现思路

[0003]本技术的目是针对
技术介绍
中存在的新能源汽车电池包快换工作效率不高的问题，提出一种新能源汽车电池包自动更换系统。
[0004]本技术的技术方案：一种新能源汽车电池包自动更换系统，包括车辆停放工位、电池搬运模块、第一机械臂、车辆位姿测量模块、托盘位姿测量模块和中央控制模块；
[0005]所述车辆停放工位具有充足空间和平坦地面，用于停放待更换电池包的车辆；
[0006]所述电池搬运模块包括电池托盘、升降机构和移动装置；所述电池托盘设置在所述升降机构的顶部，用于放置电池包；所述升降机构设置在所述移动装置上，用于带动所述电池托盘升降；所述移动装置包括主架和轮子，用于带动所述升降机构和所述电池托盘在工作范围内移动，包括进入车辆底部；
[0007]所述第一机械臂的末端设置有螺栓拆装装置，用于配合电池搬运模块将旧电池包从车辆上拆卸下来以及将新电池包安装到车辆上；
[0008]所述车辆位姿测量模块包括至少两个车辆位置传感器，设置在所述车辆停放工位周围，用于测量车辆位姿信息并发送给所述中央控制模块，所述车辆位姿信息包括车辆的朝向、位置和底盘高度；
[0009]所述托盘位姿测量模块包括第一托盘位姿传感器、第二托盘位姿传感器和第三托盘位姿传感器，分别设置在所述电池托盘的三个角上，用于测量电池托盘位姿信息并发送给所述中央控制模块，所述电池托盘位姿信息包括电池托盘的朝向、位置和高度；
[0010]所述中央控制模块与所述车辆位姿测量模块电连接，用于接收所述车辆位姿信息；所述中央控制模块通过无线网络与所述托盘位姿测量模块连接，用于接收所述电池托盘位姿信息；所述中央控制模块通过无线网络分别与所述移动装置和所述升降机构连接，
用于根据所述车辆位姿信息和所述电池托盘位姿信息控制所述移动装置和所述升降机构的运动。
[0011]优选地：所述第一机械臂设置在所述车辆停放工位旁边；所述中央控制模块与所述第一机械臂电连接，用于根据所述车辆位姿信息和所述电池托盘位姿信息控制所述第一机械臂的运动。
[0012]优选地：所述第一机械臂设置在所述移动装置的主架侧面，具有伸缩功能，收缩时紧贴主架从而不妨碍所述电池搬运模块进入车辆底部，伸展时执行螺栓拆装任务；所述中央控制模块通过无线网络与所述第一机械臂连接，用于根据所述车辆位姿信息和所述电池托盘位姿信息控制所述第一机械臂的运动。
[0013]优选地：还包括电池存放模块，所述电池存放模块包括放置单元、检测单元和充电单元，所述放置单元用于放置电池，所述检测单元用于检测电池包是否缺电，所述充电单元用于对缺电的电池包进行充电；所述中央控制模块与所述电池存放模块电连接，用于确定放置单元的位置以及接收电池包状态信息。
[0014]优选地：所述第一机械臂设置在所述车辆停放工位旁边；所述中央控制模块与所述第一机械臂电连接，用于根据所述车辆位姿信息和所述电池托盘位姿信息控制所述第一机械臂的运动；
[0015]所述新能源汽车电池包自动更换系统还包括第二机械臂，所述第二机械臂设置在所述电池存放模块旁边，其末端设置有电池抓取装置，用于将旧电池包从所述电池托盘上取下并放置到所述电池存放模块中，以及将新电池包从所述电池存放模块中取出并放置到所述电池托盘上；所述中央控制模块与所述第二机械臂电连接，用于根据所述放置单元的位置信息和所述电池托盘位姿信息控制所述第二机械臂的运动。
[0016]优选地：所述第一机械臂设置在所述车辆停放工位和所述电池存放模块中间，与二者的距离适合开展作业；
[0017]所述第一机械臂的末端还设置有电池抓取装置，用于将旧电池包从所述电池托盘上取下并放置到所述电池存放模块中，以及将新电池包从所述电池存放模块中取出并放置到所述电池托盘上；
[0018]所述中央控制模块与所述第一机械臂电连接，用于根据所述车辆位姿信息、所述电池托盘位姿信息和所述放置单元的位置信息控制所述第一机械臂的运动。
[0019]优选地：所述第一机械臂设置在所述移动装置的主架侧面；
[0020]主架的另一侧设置有第二机械臂,其末端设置有电池抓取装置，用于将旧电池包从所述电池托盘上取下并放置到所述电池存放模块中，以及将新电池包从所述电池存放模块中取出并放置到所述电池托盘上；
[0021]所述第一机械臂和所述第二机械臂均具有伸缩功能，二者收缩时紧贴主架从而不妨碍所述电池搬运模块进入车辆底部，二者伸展时分别执行螺栓拆装任务和电池抓取任务。
[0022]优选地：所述电池托盘上设置有缓冲垫，避免电池包在放置过程中碰撞损坏。
[0023]优选地：还包括监控传感器和云平台，所述监控传感器的数量至少为两个，用于监控系统的运行状态并传送给所述云平台，所述云平台在系统出现故障或紧急情况时调度资源解决问题。
[0024]与现有技术相比，本技术具有如下有益的技术效果：通过车辆停放工位、电池搬运模块、第一机械臂、车辆位姿测量模块、托盘位姿测量模块、中央控制模块的配合，对于电池包实现自动拆装，无需人工拧动螺丝，能够快速更换电池包，中间不需要人员进行操作，实现无人操作下的电池包更换，在降低人工费用的同时实现标准化作业，提高可靠性。
附图说明
[0025]图1为本技术实施例一的系统示意图；
[0026]图2为图1的电池搬运模块结构示意图；
[0027]图3为图1的托盘位姿测量模块的结构示意图；
[0028]图4为本技术实施例二的系统示意图；
[0029]图5为本技术实施例三的系统示意图；
[0030]图6为本技术实施例四的系统示意图。
[0031]附图标记：1
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车辆停放工位，2
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电池搬运模块，201
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电池托盘，202
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升降机构，203
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移动装置，3
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第一机械臂，4
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车辆位姿测量模块，5
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托盘位本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种新能源汽车电池包自动更换系统，其特征在于，包括车辆停放工位(1)、电池搬运模块(2)、第一机械臂(3)、车辆位姿测量模块(4)、托盘位姿测量模块(5)和中央控制模块(6)；所述车辆停放工位(1)具有充足空间和平坦地面，用于停放待更换电池包的车辆；所述电池搬运模块(2)包括电池托盘(201)、升降机构(202)和移动装置(203)；所述电池托盘(201)设置在所述升降机构(202)的顶部，用于放置电池包；所述升降机构(202)设置在所述移动装置(203)上，用于带动所述电池托盘(201)升降；所述移动装置(203)包括主架和轮子，用于带动所述升降机构(202)和所述电池托盘(201)在工作范围内移动，包括进入车辆底部；所述第一机械臂(3)的末端设置有螺栓拆装装置，用于配合电池搬运模块(2)将旧电池包从车辆上拆卸下来以及将新电池包安装到车辆上；所述车辆位姿测量模块(4)包括至少两个车辆位置传感器，设置在所述车辆停放工位(1)周围，用于测量车辆位姿信息并发送给所述中央控制模块(6)，所述车辆位姿信息包括车辆的朝向、位置和底盘高度；所述托盘位姿测量模块(5)包括第一托盘位姿传感器(501)、第二托盘位姿传感器(502)和第三托盘位姿传感器(503)，分别设置在所述电池托盘(201)的三个角上，用于测量电池托盘位姿信息并发送给所述中央控制模块(6)，所述电池托盘位姿信息包括电池托盘的朝向、位置和高度；所述中央控制模块(6)与所述车辆位姿测量模块(4)电连接，用于接收所述车辆位姿信息；所述中央控制模块(6)通过无线网络与所述托盘位姿测量模块(5)连接，用于接收所述电池托盘位姿信息；所述中央控制模块(6)通过无线网络分别与所述移动装置(203)和所述升降机构(202)连接，用于根据所述车辆位姿信息和所述电池托盘位姿信息控制所述移动装置(203)和所述升降机构(202)的运动。2.如权利要求1所述的新能源汽车电池包自动更换系统，其特征在于，所述第一机械臂(3)设置在所述车辆停放工位(1)旁边；所述中央控制模块(6)与所述第一机械臂(3)电连接，用于根据所述车辆位姿信息和所述电池托盘位姿信息控制所述第一机械臂(3)的运动。3.如权利要求1所述的新能源汽车电池包自动更换系统，其特征在于，所述第一机械臂(3)设置在所述移动装置(203)的主架侧面，具有伸缩功能，收缩时紧贴主架从而不妨碍所述电池搬运模块(2)进入车辆底部，伸展时执行螺栓拆装任务；所述中央控制模块(6)通过无线网络与所述第一机械臂(3)连接，用于根据所述车辆位姿信息和所述电池托盘位姿信息控制所述第一机械臂(3)的运动。4.如权利要求1所述的新能源汽车电池包自动更换系统，其特征在于，还包括电池存放模块(7)，所述电池存放模块(7)包括放置单元、检测单元...

【专利技术属性】
技术研发人员：廖文龙，何弢，程磊，刘旺太，
申请(专利权)人：酷哇环境技术有限公司，
类型：新型
国别省市：