【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于电动汽车换电，特别涉及一种新能源汽车快速换电系统。
技术介绍
1、随着保护环境，节约能源需求日益增长，电动汽车已经成为汽车行业未来重要的发展方向。目前，电动汽车多采用在汽车底盘安装动力电池包来为整车提供动力。然而，由于动力电池容量的限制，整车充电所需时间较长，因此，电动汽车换电技术的发展引起了各方广泛关注。
2、随着新能源汽车的普及和市场份额不断增长，电池更换站（battery swappingstations）作为电动汽车充电设备的一种，旨在为电动汽车提供电池更换服务，以减少充电时间，提高用户的使用便捷性，已经成为解决电动汽车充电效率和续航里程的重要手段。其运作原理是在车辆进入更换站后，将电池模块从汽车中取出，然后用已经充好电的电池模块替换，以快速完成电池更换。
3、然而，电池更换站在提供快速电池更换服务方面仍然面临着技术挑战，其最突出的问题之一是更换速度慢。电池更换速度慢的问题影响了电动汽车用户体验，限制了电动汽车的应用领域。用户需要花费更多时间等待电池更换完成，这降低了电动汽车的吸引力。解决这一问题不仅可以提高用户满意度，还可以加速电动汽车的市场普及，减少尾气排放，有助于环境保护。本专利申请提出了一种创新性的技术解决方案，旨在改善电池更换站的性能，由于纯机械悬挂是最简单、可靠、牢固的悬挂连接方式，所以提高更换速度，从而提供更高效、更便捷的服务。
技术实现思路
1、针对现有技术存在的上述不足之处，本专利技术的目的在于提供一种新能源汽车快速换
2、为达到上述目的，本专利技术的技术方案如下：
3、新能源汽车快速换电系统，包括充电平台、设置在充电平台上的汽车定位装置、用于电池包储存并充电的充电仓以及更换汽车电池包的换电装置；
4、所述换电装置包括设置在汽车定位装置下方的输送架、设置在输送架下方举降电池包的剪叉式升降装置以及将电池包锁紧在汽车底盘上的锁紧结构；
5、在汽车底盘上设置有安装电池包的安装架，所述锁紧结构包括若干对设置在安装架上的上锁机构和设置在电池包上与上锁机构相互配合下锁机构；
6、所述上锁机构设置在安装架的上方，包括竖向设置在安装架上的支撑板、设置在支撑板上的蓄能机构以及伸缩机构；
7、所述电池包设置有外缘骨架，所述下锁机构包括竖向设置在外缘骨架上与伸缩机构配合的锁柱以及设置在外缘骨架上与蓄能机构配合的触动机构；
8、在安装架上设置有锁柱穿过的锁柱穿孔，在锁柱上设置有锁孔；所述伸缩机构为横向设置的按压式自锁结构，包括设置在一端与锁孔配合的锁紧杆以及设置在另一端与触动机构配合的滚轮，通过重复按压滚轮带动锁紧杆往复伸缩；
9、在支撑板上竖向开设有两条第一滑动槽和第二滑动槽，所述蓄能机构包括被顶随动齿条、储能动力齿条、齿轮、第一压缩弹簧和第二压缩弹簧；所述被顶随动齿条设置在第一滑动槽上并沿第一滑动槽上下滑动，所述储能动力齿条设置在第二滑动槽上并沿第二滑动槽上下滑动；所述被顶随动齿条和储能动力齿条的齿在伸缩机构一侧相对设置，所述齿轮设置在被顶随动齿条和储能动力齿条之间并分别与之啮合；所述第一压缩弹簧固定在第一滑动槽内的顶部，其下端与被顶随动齿条顶部连接；所述第二压缩弹簧固定在第二滑动槽内的顶部，其下端与储能动力齿条顶部连接；所述储能动力齿条下端侧面设置有与触动机构配合的阻挡块；
10、所述触动机构包括碰撞组件和缓冲结构；所述碰撞组件包括穿过并活动套设在外缘骨架上的碰撞杆、铰接在碰撞杆顶部与滚轮配合的单向碰撞头、铰接在单向碰撞头下方侧面与阻挡块配合的抵挡件、套设在碰撞杆上段的上压簧和套设在碰撞杆下段的下压簧；所述缓冲结构包括固定在外缘骨架上的缓冲缸和设置在缓冲缸内缓冲板；所述上压簧设置在单向碰撞头和外缘骨架之间，在外缘骨架和缓冲缸顶面之间的碰撞杆上固设置有支撑座，所述下压簧上端固定在外缘骨架的下表面，下压簧下端固定在支撑座上；所述碰撞杆下端穿过缓冲缸的顶部与缓冲板固定连接并带动缓冲板沿缓冲缸缸壁上下滑动，所述缓冲缸的顶部设置有缓冲气孔；碰撞组件在未受力状态下，所述缓冲板处于缓冲缸的中部；所述阻挡块下端与抵挡件相配合并呈倒圆角设置；
11、所述剪叉式升降装置与汽车定位装置上的汽车电池包正对，在剪叉式升降装置的顶部设置有若干与被顶随动齿条配合的顶杆；在输送架上设置有拖动电池包沿输送架滑动的托盘组件；所述托盘组件包括托盘；所述托盘中空设置，所述剪叉式升降装置穿过中空的托盘对电池包进行举降。
12、汽车底部电池包卸载过程为：汽车通过汽车定位装置定位，剪叉式升降装置与汽车底部电池包正对，剪叉式升降装置穿过托盘中部升起，其上的顶杆顶升被顶随动齿条，被顶随动齿条通过齿轮带动储能动力齿条向下运动，储能动力齿条下方的阻挡块与抵挡件相接触并使抵挡件受力扭动，随着储能动力齿条持续下移，碰撞杆下移并压缩上压簧以及拉开下压簧，单向碰撞头越过滚轮并向下运动，上压簧压缩和下压簧张开进行储能，当上压簧和下压簧储能产生的力大于抵挡件和阻挡块之间的抵挡力时，抵挡件沿阻挡块底部弧形向上运动，单向碰撞头随之向上运动，单向碰撞头推动滚轮水平移动，从而触发按压式自锁结构，锁紧杆随之收回并与锁柱分离，电池包落在剪叉式升降装置的顶部，剪叉式升降装置带动电池包下移并将电池包置于托盘上，后电池包通过输送架送入充电仓内充电。
13、电池包安装过程为：通过托盘沿输送架将充电仓内已充好电的电池包运送至汽车底部安装架的下方，剪叉式升降装置穿过中空的托盘将电池包举升，剪叉式升降装置上的顶杆顶升被顶随动齿条，被顶随动齿条通过齿轮带动储能动力齿条向下运动，储能动力齿条下方的阻挡块与抵挡件相接触并使抵挡件受力扭动，随着储能动力齿条持续下移，碰撞杆下移并压缩上压簧以及拉开下压簧，单向碰撞头向下运动，上压簧压缩和下压簧张开进行储能，当上压簧和下压簧储能产生的力大于抵挡件和阻挡块之间的抵挡力时，抵挡件沿阻挡块底部弧形向上运动，在触动机构缓冲结构的作用下，单向碰撞头随之向上运动，在单向碰撞头与滚轮接触前，电池包已经吻合在安装加上，且锁柱已穿过锁柱穿孔，锁孔与锁紧杆正对；当单向碰撞头推动滚轮水平移动，从而触发按压式自锁结构，锁紧杆随之深入至锁孔内并将电池包锁紧在安装架上，退下剪叉式升降装置，被顶随动齿条和储能动力齿条分别在第一压缩弹簧和第二压缩弹簧的作用下复位。
14、本专利技术通过上锁机构和下锁机构的设置，使电池包的锁紧以及拆卸过程不需要其他额外驱动，上锁机构和下锁机构配合过程，单向碰撞头与滚轮的相互作用与顶杆的运动过程形成了时间差，方便电池包的安装和拆卸。
15、优选的，所述剪叉式升降装置包括剪叉结构和设置在剪叉结构上方的定位结构，所述定位结构包括定位盘以及若干设置在定位盘上的第一定位柱，在电池包上设置有若干与第一定位柱配合的第一定位孔；在外缘骨架上设置有顶杆穿过的通孔，若干所述顶杆设置在定位盘上，所述顶杆与被顶随动齿条的底部相互配合。
16、本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.新能源汽车快速换电系统，其特征在于,包括充电平台（1）、设置在充电平台（1）上的汽车定位装置（2）、用于电池包（3）储存并充电的充电仓（4）以及更换汽车电池包（3）的换电装置；
2.如权利要求1所述的新能源汽车快速换电系统，其特征在于，所述剪叉式升降装置包括剪叉结构（28）和设置在剪叉结构（28）上方的定位结构，所述定位结构包括定位盘（32）以及若干设置在定位盘（32）上的第一定位柱（33），在电池包（3）上设置有若干与第一定位柱（33）配合的第一定位孔；在外缘骨架（7）上设置有顶杆（31）穿过的通孔（34），若干所述顶杆（31）设置在定位盘（32）上，所述顶杆（31）与被顶随动齿条（15）的底部相互配合。
3.如权利要求2所述的新能源汽车快速换电系统，其特征在于，所述定位盘（32）上设置有连接板（35），若干所述顶杆（31）分别设置在连接板（35）的端部；所述连接板（35）延伸至定位盘（32）外，所述托盘在在其中空的内部边沿设置有顶杆（31）以及连接板（35）端部上下穿过的凹槽（36）。
4.如权利要求2所述的新能源汽车快速换电系统，其特
5.如权利要求1所述的新能源汽车快速换电系统，其特征在于，所述输送架包括两条相互平行的导轨（38）、与导轨（38）平行设置的丝杆（39）以及驱动丝杆（39）转动的伺服电机（40）；所述托盘设置在两条导轨（38）上，所述托盘上设置有与丝杆（39）连接的连接件（41），通过丝杆（39）的转动从而驱动连接件（41）带动托盘沿导轨（38）滑动。
6.如权利要求5所述的新能源汽车快速换电系统，其特征在于，所述托盘为两个且均设置在导轨（38）上通过连接件（41）与丝杆（39）连接。
7.如权利要求1所述的新能源汽车快速换电系统，其特征在于，若干所述上锁机构均布在安装架（5）的周边，若干所述下锁机构均布在电池包（3）的周边并分别与若干上锁机构一一对应。
8.如权利要求1所述的新能源汽车快速换电系统，其特征在于，设置在被顶随动齿条（15）和储能动力齿条（16）之间的齿轮（17）为两个，在齿轮（17）轴端部设置有限定被顶随动齿条（15）和储能动力齿条（16）的第一限位板（42）；在被顶随动齿条（15）相对于齿轮（17）的另一侧以及储能动力齿条（16）相对于齿轮（17）的另一侧分别设置有限位柱，在限位柱的端部设置有限定被顶随动齿条（15）和储能动力齿条（16）的第二限位板（43）。
9.如权利要求1所述的新能源汽车快速换电系统，其特征在于，铰接在碰撞杆（19）顶部的单向碰撞头（20）倒向于滚轮（12）一侧；所述储能动力齿条（16）下端侧面设置的阻挡块（18）凸出设置，所述抵挡件（21）相对与阻挡块（18）配合的端部呈倒圆角设置并伸出碰撞杆（19）。
10.如权利要求1所述的新能源汽车快速换电系统，其特征在于，所述伸缩机构还包括按压杆（44）、固定在安装架（5）上表面的定位滑套（45）、设置在锁紧杆（11）上与定位滑套（45）配合的承插伸缩部（46）、套设在锁紧杆（11）上的压簧（47）以及设置在安装架（5）上导向锁紧杆（11）的导向孔板（48）；所述定位滑套（45）内表面沿其轴向设置有若干非完全导槽和完全导槽，所述非完全导槽和完全导槽通过若干隔断（51）依次间隔设置，所述非完全导槽沿定位滑套（45）径向的厚度小于完全导槽沿定位滑套（45）径向的厚度；所述滚轮（12）可转动的设置在按压杆（44）一端，按压杆（44）另一端呈套筒状且其端面按环形设置有锯齿状与承插伸缩部（46）配合的按压齿（52），在按压杆（44）的按压齿（52）一端外表面设置有若干导向块（53），若干导向块（53）呈环形布置在按压杆（44）的弧形侧面上，若干导向块（53）分别嵌合在若干非完全导向槽（50）内并在非完全导向槽（50）内滑动；所述承插伸缩部（46）设置在锁紧杆（11）的前段，包括设置在锁紧杆（11）侧面呈环形排列的与按压齿（52）配合的承接齿以及设置在承接齿外表面呈环状排列的若干定位条（54），若干所述定位条（54）沿锁紧杆（11）轴向设置，所述定位条（54）和隔断（51）以及完全导向槽（49）数量均相同，所述承接齿的齿面与按压齿（52）的齿尖相对；所述锁紧杆（11）前段具有伸出的头部，该头部套设在按压杆（44）内；所述隔断（51）或与非完全导向槽（50）在靠近承插伸缩部（46）一端均形成第一斜面，在定位条（54）靠近隔断（51）一端均具有可与第一斜面相互贴合的第二斜面，所述第一斜面与相邻隔断（51）之间形...
【技术特征摘要】
1.新能源汽车快速换电系统，其特征在于,包括充电平台（1）、设置在充电平台（1）上的汽车定位装置（2）、用于电池包（3）储存并充电的充电仓（4）以及更换汽车电池包（3）的换电装置；
2.如权利要求1所述的新能源汽车快速换电系统，其特征在于，所述剪叉式升降装置包括剪叉结构（28）和设置在剪叉结构（28）上方的定位结构，所述定位结构包括定位盘（32）以及若干设置在定位盘（32）上的第一定位柱（33），在电池包（3）上设置有若干与第一定位柱（33）配合的第一定位孔；在外缘骨架（7）上设置有顶杆（31）穿过的通孔（34），若干所述顶杆（31）设置在定位盘（32）上，所述顶杆（31）与被顶随动齿条（15）的底部相互配合。
3.如权利要求2所述的新能源汽车快速换电系统，其特征在于，所述定位盘（32）上设置有连接板（35），若干所述顶杆（31）分别设置在连接板（35）的端部；所述连接板（35）延伸至定位盘（32）外，所述托盘在在其中空的内部边沿设置有顶杆（31）以及连接板（35）端部上下穿过的凹槽（36）。
4.如权利要求2所述的新能源汽车快速换电系统，其特征在于，在托盘上竖向设置有若干第二定位柱（37），在电池包（3）上设置有若干与第二定位柱（37）配合的第二定位孔。
5.如权利要求1所述的新能源汽车快速换电系统，其特征在于，所述输送架包括两条相互平行的导轨（38）、与导轨（38）平行设置的丝杆（39）以及驱动丝杆（39）转动的伺服电机（40）；所述托盘设置在两条导轨（38）上，所述托盘上设置有与丝杆（39）连接的连接件（41），通过丝杆（39）的转动从而驱动连接件（41）带动托盘沿导轨（38）滑动。
6.如权利要求5所述的新能源汽车快速换电系统，其特征在于，所述托盘为两个且均设置在导轨（38）上通过连接件（41）与丝杆（39）连接。
7.如权利要求1所述的新能源汽车快速换电系统，其特征在于，若干所述上锁机构均布在安装架（5）的周边，若干所述下锁机构均布在电池包（3）的周边并分别与若干上锁机构一一对应。
8.如权利要求1所述的新能源汽车快速换电系统，其特征在于，设置在被顶随动齿条（15）和储能动力齿条（16）之间的齿轮（17）为两个，在齿轮（17）轴端部设置有限定被顶随动齿条（15）和储能动力齿条（16）的第一限位板（42）；在被顶随动齿条（15）相对于齿轮（17）的另一侧以及储能动力齿条（16）相对于齿轮（17）的另一侧分别设置有限位柱，在限位柱的端部设置有限定被顶随动齿条（15）和储能动力齿条（16）的第二限位板（43）。
9.如权利要求1所述的新能源汽车快速换电系统，其特征在于，铰接在碰撞杆（19）顶部的单向碰撞头（20）倒向于滚轮（12）一侧；所述储能动力齿条（16）下端侧面设置的阻挡块（18）凸出设置，所述抵挡件（21）相对与阻挡块（18）配合的端部呈倒圆角设置并伸出碰撞杆（19）。
10.如权利要求1所述的新能源汽车快速换电系统，其特征在于，所述伸缩机构还包括按压杆（44）、固定在安装架（5）上表面的定位滑套（45）、...
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