【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及换电，具体涉及一种电池包快换装置、电动车辆、充电架及换电站。
技术介绍
1、近些年来，随着电动汽车技术的发展和完善，各类电动车辆向电动时代迈进，电动牵引车也是其中之一。牵引车(或称重卡)需要强大的动力，其装载的电池包的容量大，在同样的充电功率下充电时间长，换电技术能够解决其充电时间长的问题，提高牵引车的工作效率。
2、牵引车的电池包通过安装托盘可拆卸固定在车辆上，以便于在换电站中执行换电操作。在换电操作过程中，电池包在专用换电装置的作用下，取出亏电的电池包，然后装入有电的电池包。现有的换电装置多采用吊装方式，利用安装托盘的上方空间完成电池包的更换作业。在更换作业中，电池包被提升至距离地面较高的位置，其垂直移动的距离长，如果下降速度过快，由于电池包的重量大，产生的冲击力大，容易损伤安装支架，实际操作中，电池包的下降速度被限制在安全区间内，难以提高换电效率，换电操作的时间长，此外，电池包的提升高度高，存在坠落等安全隐患，而且，消耗的能源多，不利于整个换电过程的节能减排。因此，如何能够安全的、高效的、节能的更换牵引车的电池包，是亟需解决的现实问题。
技术实现思路
1、本专利技术解决现有技术存在的电池包垂直移动距离长，换电时间长，能耗高，存在电池包从高处坠落的安全隐患的技术问题，提供一种电池包快换装置、电动车辆、充电架及换电站，其中，电池包快换托装置电时间短、能耗低，提供安全的换电作业。
2、本专利技术提供以下技术方案：
3、一种电池包快换
4、所述下托架设置有承托部；
5、所述上托架通过所述升降机构活动连接于所述下托架，所述上托架朝向所述电池包的顶面设置有滚动机构或滑动机构，通过所述升降机构驱动所述上托架举升至使所述电池包脱离所述承托部并且与所述滚动机构或滑动机构相接触，以进行电池包转移操作；
6、所述锁止机构设置在所述下托架上，用于在所述承托部承载所述电池包后对所述电池包进行锁止。
7、在上述方案中，上托架和下托架通过升降装置连接，上托架的顶面设置有滚动机构或滑动机构，下托架设置有承托部，当举升装置举升所述上托架时，所述电池包脱离承托部，并承载于滚动机构或滑动机构上，从而能够通过滑动或滚动方式对电池包进行水平方向的移动；当举升装置下降上托架时，电池包脱离滚动机构或滑动机构，并承载于承托部上，从而能够通过锁止机构将电池包固定在下托架上。通过升降装置，使得上托架在下托架的上方沿竖直方向小幅度上升或下降，从而带动电池包进行小幅度的升降移动，电池包的垂直移动距离短，提供一种全新的换电过程中的电池包转运方案，无需使用吊装设备将电池包移动至距离地面较高的位置，既能降低换电作业的能耗，还能避免了电池包的掉落风险，提高电池换装作业的安全性；并且，当上托架承载电池包时，电池包沿滚动机构或滑动机构构成的低阻力移动平面上移动，能够进一步降低水平移动电池包时的能耗；同时，电池包快换装置还设置有锁止机构，锁止机构用于在电池包承载在下托架上之后锁止电池包，相应的，在进行解锁作业时，锁止机构在上托架上升之前完成解锁，通过锁止机构的延后锁止以配合上托架的下降动作，以及锁止机构的提前解锁配合上托架的上升动作，锁止和解锁动作方便、迅速，且不会影响电池包的升降，节省换电作业的时间。
8、在上述技术方案中，更优的，所述锁止机构通过平移机构可移动连接于所述下托架上，通过所述平移机构带动所述锁止机构在解锁位置和锁止位置之间移动；
9、所述平移机构通过同步组件连接于所述升降机构，以使所述锁止机构与所述上托架联动。
10、在上述方案中，在升降机构举升上托架之前，锁止机构在同步组件和平移机构的带动下向解锁位置移动，以解锁电池包；相应的，当升降机构下降上托架之后，锁止机构在同步组件和平移机构的带动下向锁止位置移动，以锁止电池包，通过设置平移机构和同步组件，实现锁止机构与升降机构之间进行联动，有效简化换电相关结构，能够提高换电效率，缩短换电时间。
11、在上述技术方案中，更优的，所述电池包快换装置还包括连接于所述平移机构的过渡机构，所述过渡机构用于与换电装置或转运装置上的驱动机构相连接，以传递动力来带动所述平移机构和所述升降机构动作。
12、在上述方案中，通过设置过渡机构接受外部装置的动力，以使升降机构获得上升或下降的动力，以及锁止机构获得向锁止位置或解锁位置移动的动力，电池包快换装置本身无需安装动力装置，例如电动驱动装置或气动驱动装置，能够减轻设备的重量，使得电池包快换装置的整体设计简单，易于生产制造，方便应用于换电车辆中。
13、在上述技术方案中，更优的，所述锁止机构包括沿所述电池包的转移方向设置于所述下托架两侧的多个锁止件，所述多个锁止件分别由设置于所述电池包底部的多个固定板的顶面压接对应的所述固定板以锁止所述电池包。
14、在上述方案中，通过在下托架上设置多个锁止件，当需要锁止电池包时，固定板从电池包底部所设置的多个固定部的上方同时压迫接触所述固定板，将电池包牢固地固定在承托部上，形成稳定的锁止状态，避免电池包在车辆的移动过程中掉落。
15、在上述技术方案中，更优的，所述平移机构包括可旋转固定于所述下托架上的第一丝杆、与所述第一丝杆螺纹配合连接的第一滑块、固定于所述第一滑块上并且两端分别连接对应的锁止件的移动板，所述过渡机构固定于所述第一丝杆的一端，用于带动所述第一丝杆旋转以使所述第一滑块移动从而通过所述移动板带动两端的所述锁止件在锁止位置和解锁位置之间移动。
16、在上述方案中，过渡机构传递外部装置的动力至第一丝杆，第一丝杆与第一滑块螺纹连接，当第一丝杆跟随过渡机构转动时，第一滑块可以沿第一丝杆的轴向来回移动，从而带动在连接板移动，连接板的移动可以为电池包的解锁和锁止，以及电池包的举升和下降提供所需的动力。具体的，当第一丝杆向第一方向转动时，首先带动锁止件向解锁方向平行移动，使得锁止件与电池包底部的固定板脱离，完成解锁，连接板继续移动从而带动升降机构向举升上托架的方向转动，上托架上升，将电池包承托在滑动机构或滚动机构上；当第一丝杆向与第一方向相反的第二方向转动时，也就是解锁锁止机构的方向和下降上托架的方向转动，第一丝杆通过第一滑块和连接板首先带动升降机构向下降上托架的方向转动，上托架下降，将滑动进入上托架上方的电池包下降至承托部上，第一滑块和连接板继续向锁止方式移动，锁止件平移并压接在固定板锁止电池包。通过上述结构设置，可以形成结构简单的联动结构，使得解锁与上升联动，下降与锁止联动，在换电作业中，无需独立的解锁或锁止作业，简化换电作业操作，提升换电效率。
17、在上述技术方案中，更优的，所述升降机构包括多个偏心轮；
18、所述偏心轮的第一端转动连接于所述下托架，所述偏心轮的第二端用于抵推所述上托架；
19、当所述偏心轮绕所述第一端转动时，所述偏心轮的第二端带动所述上托架举升或下降。...
【技术保护点】
1.一种电池包快换装置，其特征在于，包括上托架、下托架、升降机构和锁止机构；
2.根据权利要求1所述的电池包快换装置，其特征在于，所述锁止机构通过平移机构可移动连接于所述下托架上，通过所述平移机构带动所述锁止机构在解锁位置和锁止位置之间移动；
3.根据权利要求2所述的电池包快换装置，其特征在于，所述电池包快换装置还包括连接于所述平移机构的过渡机构，所述过渡机构用于与换电装置或转运装置上的驱动机构相连接，以传递动力来带动所述平移机构和所述升降机构动作。
4.根据权利要求3所述的电池包快换装置，其特征在于，所述锁止机构包括沿所述电池包的转移方向设置于所述下托架两侧的多个锁止件，所述多个锁止件分别由设置于所述电池包底部的多个固定板的顶面压接对应的所述固定板以锁止所述电池包。
5.根据权利要求4所述的电池包快换装置，其特征在于，所述平移机构包括可旋转固定于所述下托架上的第一丝杆、与所述第一丝杆螺纹配合连接的第一滑块、固定于所述第一滑块上并且两端分别连接对应的锁止件的移动板，所述过渡机构固定于所述第一丝杆的一端，用于带动所述第一丝杆旋转以使所
6.根据权利要求3所述的电池包快换装置，其特征在于，所述升降机构包括多个偏心轮；
7.根据权利要求6所述的电池包快换装置，其特征在于，所述偏心轮远离轴心的一端设置有滚轴，所述上托架对应所述滚轴的位置开设有凹槽，所述滚轴活动安装于所述凹槽内，并可沿所述凹槽内壁移动。
8.根据权利要求6所述的电池包快换装置，其特征在于，所述偏心轮设置于所述下托架上沿所述电池包转移方向的两侧，并且任何一侧的所述偏心轮数量不少于2个。
9.根据权利要求8所述的电池包快换装置，其特征在于，所述同步组件包括与所述偏心轮同轴旋转连接的多个齿轮、沿所述电池包转移方向与同侧的所述齿轮相啮合的同步带，所述移动板的端部分别固定连接于所述同步带以带动所述同步带移动，从而通过所述齿轮带动所述偏心轮旋转以实现所述上托架的升降移动。
10.根据权利要求4所述的电池包快换装置，其特征在于，所述锁止件被设置为在第一预设位置和第二预设位置之间移动，以实现解锁或锁止前后带动所述上托架上升或下降，其中，所述第一预设位置与所述锁止件的锁止位置相对应，并且所述上托架处于最低位置，所述电池包承载于所述承托部；
11.根据权利要求4所述的电池包快换装置，其特征在于，所述锁止件设置有第一锁止斜面，所述固定板设置有第二锁止斜面，所述第一锁止斜面与所述第二锁止斜面之间契合连接。
12.根据权利要求1所述的电池包快换装置，其特征在于，所述下托架设置有第一导向部，用于在所述上托盘带动所述电池包下降移动过程中与设置在所述电池包上的第二导向部实现沿X向和/或Y向进行导向。
13.根据权利要求11所述的电池包快换装置，其特征在于，所述第一导向部设置于所述下托架上靠近对应的所述锁止件的位置，并且避让所述锁止件的移动区域设置。
14.根据权利要求1所述的电池包快换装置，其特征在于，所述电池包快换装置还包括多个弹性支撑件，所述弹性支撑件连接于所述上托架和所述下托架之间，并且均设于所述下托架的四周位置上。
15.根据权利要求1所述的电池包快换装置，其特征在于，所述上托架还包括通孔，所述承托部贯穿设于所述通孔中，以使所述上托架可升降移动。
16.根据权利要求1所述的电池包安装托架，其特征在于，所述电池包安装托架还包括设置于所述电池包安装托架上的电连接部件，所述电连接部件可浮动设置，用于与所述电池包的电池端电连接器在竖直方向上实现电连接。
17.一种电动车辆，其特征在于，包括车身及至少一个如权利要求1-16中任意一项所述的电池包快换装置，所述电池包快换装置设置于所述车身上。
18.一种充电架，其特征在于，所述充电架包括至少一个如权利要求1-16中任意一项所述的电池包快换装置。
19.一种换电站，其特征在于，包括至少一个如权利要求18所述的充电架。
...【技术特征摘要】
1.一种电池包快换装置，其特征在于，包括上托架、下托架、升降机构和锁止机构；
2.根据权利要求1所述的电池包快换装置，其特征在于，所述锁止机构通过平移机构可移动连接于所述下托架上，通过所述平移机构带动所述锁止机构在解锁位置和锁止位置之间移动；
3.根据权利要求2所述的电池包快换装置，其特征在于，所述电池包快换装置还包括连接于所述平移机构的过渡机构，所述过渡机构用于与换电装置或转运装置上的驱动机构相连接，以传递动力来带动所述平移机构和所述升降机构动作。
4.根据权利要求3所述的电池包快换装置，其特征在于，所述锁止机构包括沿所述电池包的转移方向设置于所述下托架两侧的多个锁止件，所述多个锁止件分别由设置于所述电池包底部的多个固定板的顶面压接对应的所述固定板以锁止所述电池包。
5.根据权利要求4所述的电池包快换装置，其特征在于，所述平移机构包括可旋转固定于所述下托架上的第一丝杆、与所述第一丝杆螺纹配合连接的第一滑块、固定于所述第一滑块上并且两端分别连接对应的锁止件的移动板，所述过渡机构固定于所述第一丝杆的一端，用于带动所述第一丝杆旋转以使所述第一滑块移动从而通过所述移动板带动两端的所述锁止件在锁止位置和解锁位置之间移动。
6.根据权利要求3所述的电池包快换装置，其特征在于，所述升降机构包括多个偏心轮；
7.根据权利要求6所述的电池包快换装置，其特征在于，所述偏心轮远离轴心的一端设置有滚轴，所述上托架对应所述滚轴的位置开设有凹槽，所述滚轴活动安装于所述凹槽内，并可沿所述凹槽内壁移动。
8.根据权利要求6所述的电池包快换装置，其特征在于，所述偏心轮设置于所述下托架上沿所述电池包转移方向的两侧，并且任何一侧的所述偏心轮数量不少于2个。
9.根据权利要求8所述的电池包快换装置，其特征在于，所述同步组件包括与所述偏心轮同轴旋转连接的多个齿轮、沿所述电池包转移方向与同侧的所述齿轮相啮合的同步带，所述移动板的端部分别固定连接于所述同步带以带动所述同步带移动，从而通过所述...
【专利技术属性】
技术研发人员：张建平，王莉，仇丹梁，
申请(专利权)人：奥动新能源汽车科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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