换电系统和换电方法技术方案

本发明专利技术涉及一种换电系统和换电方法。换电系统包括移动设备和举升设备，其中，移动设备与举升设备是彼此独立的设备，其中，举升设备布置在用于待换电的电动车辆的基准换电位置的两侧，举升设备具有至少两个举升机构，其中，移动设备能够移动到预备换电位置，在所述预备换电位置中，举升机构能够作用在移动设备上，使得移动设备沿着竖直方向在实际换电位置和预备换电位置之间移动，移动设备在实际换电位置中将电动车辆的待更换的电池包取下。本发明专利技术还涉及一种换电方法，该换电方法通过按照本发明专利技术的换电系统实施。明的换电系统实施。明的换电系统实施。

【技术实现步骤摘要】
换电系统和换电方法


[0001]本专利技术涉及一种分体式换电系统，其用于电动车辆、尤其是电动卡车的电池包更换，该换电系统包括移动设备和举升设备，其中，移动设备与举升设备是彼此独立的设备。本专利技术还涉及一种通过该分体式换电系统进行换电的方法。

技术介绍

[0002]电动卡车的电池包安装方式主要分为后背式和悬挂式。对于悬挂式的安装方式，电池包布置在车辆底盘内。针对悬挂式安装的电池包，电池包的更换通常通过换电设备（例如AGV小车）实现。
[0003]由现有技术已知一种吊装式换电站，其包括用于容纳电池包仓以及与电池包仓平行设置的换电机器人的箱体，两个换电机器人均具有自身的举升机架并且能够沿轨道运动，从车辆两侧进行电池包更换。该解决方案对基建的要求较高，且是悬臂结构，不利于精度和寿命。
[0004]由现有技术还已知一种具有换电设备的换电站，在进行换电时，空载的换电设备驶入电动车辆的下方，通过自身的举升设备举升电池包到达安装位置，在该解决方案中，由于移动设备具有举升设备，因此设计得较为厚重，从而在设计中对电动车辆底盘距离地面的高度作出了具体限制，因而缩小了这种换电站的应用范围，同时，该解决方案中的移动设备无法在水平面内进行调整，运行精度无法得到保证。

技术实现思路

[0005]本专利技术所要解决的技术问题在于，提供一种应用范围广泛的、构造简单的换电系统。此外，本专利技术涉及一种通过该换电系统进行换电的方法。
[0006]本专利技术在第一方面涉及一种用于电动卡车的换电系统，该换电系统包括移动设备和举升设备，其中，移动设备与举升设备是彼此独立的设备，其中，举升设备布置在用于待换电的电动车辆的基准换电位置的两侧，举升设备具有至少两个举升机构，其中，移动设备能够移动到预备换电位置，在所述预备换电位置中，举升机构能够作用在移动设备上，使得移动设备沿着竖直方向在实际换电位置和预备换电位置之间移动，移动设备在实际换电位置中将电动车辆的待更换的电池包取下，其中，移动设备包括支承台和驱动轮，支承台用于承载待更换的电池包，驱动轮能转动地安装在支承台中，并且支承台具有30
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300mm的高度。
[0007]按照本专利技术，通过移动设备和举升设备之间不具有固定连接的分体式换电系统实现了移动设备的轻薄化的设计，使得该移动设备能够用于为不同型号的电动车辆、尤其是具有双层电池包的电动车辆进行换电，尽可能地不受电池包底面离地高度的限制，从而提高换电系统的应用范围，同时也简化了用于换电系统的基础施工结构，省去了在基准换电位置处挖设用于容纳换电系统的沟槽，实现在换电位置中的平坦的地面。另一方面，由于移动设备本身不需要具备自身的举升机构，从而大大降低了能耗和复杂度，因此可以将移动设备设计为充电式的移动设备，从而在运行时无需外接电缆，提高了便捷性。
[0008]在本专利技术的一种优选的设计方案中规定，移动设备具有驱动器，尤其是仅具有驱动器而不具有转向机构，并且换电系统具有用于移动设备的轨道，使得移动设备沿着轨道移动到预备换电位置，其中，所述轨道布置在换电系统的平坦的地面上。通过设置轨道能够以简单的可复现的方式使移动设备可靠地到达预备换电位置中。
[0009]在本专利技术的另一种优选的设计方案中规定，移动设备具有驱动器和转向机构，移动设备能够自行移动到预备换电位置中。移动设备的转向机构能够实现移动设备的转向，从而以简单的方式实现移动设备沿着车辆横向和车辆纵向的位置适配，从而例如在电动车辆的停泊位置存在偏差时能够准确地使移动设备到达适配的预备换电位置中。
[0010]在本专利技术的另一种优选的设计方案中规定，支承台的高度在此是指支承台的上表面距离地面的高度。在一种设计方案中，移动设备可以具有200
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400mm的总高度。在一种设计方案中，驱动轮的高度可以为移动设备的总高度。由此可以将移动设备的总高度保持得很小。此外，通过将驱动轮安装在支承台中，使得移动设备能够设计得更加紧凑和轻薄，移动设备的较低的总高度使得移动设备能够适用于多种电动车辆，而无需将电动车辆抬高。此外，移动设备的较低的总高度尤其用于悬挂有双层电池包的电动卡车，因为这种电动卡车的电池包离地间隙相比传统的电动卡车偏低，并且现有的换电系统基本无法对其进行换电。
[0011]在本专利技术的另一种优选的设计方案中规定，举升机构设计为移动式的。通过这种设计一方面能够方便地改造现有的换电系统，即为其加装移动式的举升机构并且相应地应用安装本专利技术的移动设备，另一方面能够根据待换电的电动车辆的尺寸对举升机构的位置进行适配，从而进一步增大换电系统的应用范围。
[0012]在本专利技术的另一种优选的设计方案中规定，举升机构具有举升臂，举升机构能够通过举升臂作用在移动设备上，举升臂能够额外地围绕竖直方向的旋转轴线转动。由此能够以简单的方式满足在待换电的电动车辆的位置存在一定偏移量时的换电要求。换言之，在由于待换电的电动车辆的位置偏差而使得移动设备的预备换电位置与基准换电位置存在偏差时，通过举升臂的旋转使得举升臂与移动设备之间的作用位置得到适配，从而确保对移动设备的安全举升。在本专利技术的另一种优选的设计方案中规定，举升机构具有能够作用在支承台上的伸缩式的举升元件。在本专利技术的另一种优选的设计方案中规定，移动设备在支承台中具有解锁机构，该解锁机构能够在移动设备处于实际换电位置中时与电池包的锁定装置作用，使得锁定装置解锁，从而使电池包支承到支承台上，由此以简单的方式实现电池包的解锁。
[0013]在本专利技术的一种优选的设计方案中规定，在举升设备的至少一个举升机构上和/或在地面上设置有至少一个第一传感器，该第一传感器检测待换电的电动车辆的停泊位置与基准换电位置之间的偏差作为第一传感器信号。通过该第一传感器能够以简单的方式确定待换电的电动车辆的停泊位置与基准换电位置之间的偏差。
[0014]在本专利技术的另一种优选的设计方案中规定，移动设备具有至少一个第二传感器，第二传感器检测待更换的电池包的底面与移动设备之间的相对定位作为第二传感器信号。通过该第二传感器能够精确地获知移动设备与待更换的电池包之间的相对定位，以确定移动设备、例如移动设备的支承台与待换电池包底面的位置关系，提高换电系统运行的精确性。
[0015]在本专利技术的另一种优选的设计方案中规定，换电系统具有中央控制单元和中央数据处理单元，其中，由中央数据处理单元处理第一传感器信号和第二传感器信号并且产生相应的参考信号，接着将相应的参考信号与中央控制单元的控制指令共同地分别传输给举升设备以及移动设备。以此方式能够集中地处理各个传感器的检测数据并且产生相应的参考信号，由此降低系统的复杂性，从而降低成本。
[0016]在本专利技术的第二方面中涉及一种换电方法，该换电方法通过按照本专利技术的换电系统实施，该换电方法具有以下步骤：
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待换电的电动车辆驶入基准换电位置；
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移动设备移动至预备换电位置中；
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通过举升设备将移动设备抬升至实际换电位置中，换下待更换的电池包；
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于电动卡车的换电系统，其特征在于，所述换电系统包括移动设备和举升设备，其中，移动设备与举升设备是彼此独立的设备，其中，举升设备布置在用于待换电的电动车辆的基准换电位置的两侧，举升设备具有至少两个举升机构，其中，移动设备能够移动到预备换电位置，在所述预备换电位置中，举升机构能够作用在移动设备上，使得移动设备沿着竖直方向在实际换电位置和预备换电位置之间移动，移动设备在实际换电位置中将电动车辆的待更换的电池包取下，其中，移动设备包括支承台和驱动轮，支承台用于承载待更换的电池包，驱动轮能转动地安装在支承台中，并且支承台具有30
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300mm的高度。2.按照权利要求1所述的换电系统，其特征在于，移动设备具有驱动器，并且换电系统具有用于移动设备的轨道，使得移动设备沿着轨道移动到预备换电位置，其中，所述轨道布置在换电系统的平坦的地面上。3.按照权利要求1所述的换电系统，其特征在于，移动设备具有驱动器和转向机构，移动设备能够自行移动到预备换电位置中。4.按照权利要求1所述的换电系统，其特征在于，举升机构设计为移动式的。5.按照权利要求1所述的换电系统，其特征在于，举升机构具有举升臂，举升机构能够通过举升臂作用在移动设备上，举升臂能够额外地围绕竖直方向的旋转轴线转动，和/或举升机构具有能够作用在支承台上的伸缩式的举升元件。6.按照权利要求1所述的换电系统，其特征在于，所述换电系统具有传感器，所述传感器用于检测待换电的电动车辆的停泊位置与基准换电位置之间的偏差...

【专利技术属性】
技术研发人员：卢晓星，刘超，
申请(专利权)人：江苏速豹动力科技有限公司，
类型：发明
国别省市：