一种电动汽车电池组自动更换系统及其电池传送方法技术方案

一种电动汽车电池组自动更换系统及其电池传送方法，该系统包括两条输送线、移位装置、换电设备和车辆定位平台，其中换电设备包括双联定位传送车和举升设备。两条分别用于传送满电电池和馈电电池的输送线平行安装，有两个固定在一起的电池存放座的双联定位传送车于两条输送线之间垂直于输送线输送方向在三个工位区域内移动，举升设备设于换电工位，双联定位传送车放置装载输送线输送的满电电池和举升设备卸下的亏电电池向亏电电池座一侧移动一个工位，满电电池位于换电工位上，由举升设备装载满电电池，同时从双联定位传送车的亏电电池座卸下亏电电池，这样就完成了电池的更换。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种电动汽车领域的电池更换系统，特别是涉及一种电动轿车电池自 动更换系统及其的布局方式和运行方法。
技术介绍
电动汽车通过储存在电池中的电能驱动汽车行驶，减少了车辆对化石能源的依 赖，是解决国家能源安全问题的一个重要手段。由于受到当前电池能量密度限制，电动汽 车的续驶里程通常为一百至两百公里，远不能与传统汽车通常超过五百公里的续驶里程相 比。因此，能否快速便捷地对电动汽车进行电能补充将成为影响电动汽车的使用和推广的 重要因素。在目前电池技术发展水平下，电池充电通常需要几个小时完成，无法像加油一样 在几分钟内将电池充电，因为如此大电流的对电池充电将对电池寿命产生不良影响。因此， 更换电池成为了目前唯一可行的电动汽车电能快速补充办法。一些发达国家已经重视并开始开辟这个领域，目前美国better place公司已提出 相关解决方案并付诸了实施。其方案为换电系统由车辆定位平台、举升设备和双联输送 车。通过双联输送车在一条输送线输送满电电池和亏电电池，首先双联输送车装载满电电 池，从输送线末端输送满电电池至换电设备，然后举升设备卸下亏电电池置于双联输送车 上，双联输送车搭载满电电池和被卸载的亏电电池移动一个工位，装载满电电池，待装载完 成之后再把亏电电池沿输送线输出，到达输送线末端后卸载亏电电池。该方案虽然是可行 的，最终可以完成电池的更换，但是由于其只有一条输送线，必须先装载满电电池到电动车 上，亏电电池等待满电电池装载完毕后才能开始传送，由于输送线距离有数个工位距离之 远，所以这一缺点使得电池更换时间更长。这一方案另一缺点是，当需要满足多辆电动汽车 同时换电时，必须使用多套电池更换系统，需增加相应数量的输送线，且考虑到空间布局的 需求，输送线的长度也需随数量的增加而延长，扩展性较差。本专利技术提出的通过使用两 条输送线和双联定位传送系统结合的方式克服了上述缺陷，因本专利技术可以在装载满电电池 的同时，输出被换下的亏电电池至输送线，这样就减少了电池更换节拍步骤，减少了等待时 间，从而大大缩减了电池更换时间；如需多辆电动汽车同时换电，只需在两条输送线之间增 加换电设备即可，扩展方便且占用空间小。
技术实现思路
本专利技术的主要目的在于，提供一种电动汽车电池组自动更换系统及其电池传送方 法，采用高速的双联定位传动系统和高效的输送线布局方式，减少电池输送流程，提高动作 流程的同步程度，将极大的缩短电池传送时间、提高电动汽车换电效率。该系统的拓扑结构 能够共用输送线，且便于换电站布局，有利于提高整个换电站的空间利用率和换电效率。专利技术的目的及解决其技术问题是采用以下技术方案来实现的。依据本专利技术提出的 ，该系统包括两条输送线、移位装置、换电设备和车辆定位平台，其中换电设备包括双联定位传送车和举升设备。两条输送线平 行安装，一条作为装载输送线用于输送满电电池，一条作为卸载输送线用于输送被卸载的 亏电电池。换电设备设在两条输送线之间，占用三个工位，三个工作工位依次为满电电池缓 存工位、换电工位和亏电电池缓存工位，双联定位传送车移动方向垂直于输送线输送方向， 且满电电池缓存工位与装载输送线对接，对接处设有移位装置，用于从装载输送线向双联 定位传送车的满电电池座装载满电电池；亏电电池缓存工位与卸载输送线对接，对接处设 有移位装置，从双联定位传送车的亏电电池座卸下亏电电池。本专利技术的目的及解决其技术问题还可采用以下技术措施进一步实现。前述的电动汽车电池组自动更换系统及其电池传送方法，其中所述的双联定位传 送车设有两个固定在一起的电池存放座，分别为满电电池座和亏电电池座，双联定位传送 车可移动一个工位的距离，水平方向共占用三个工位的空间，两工位固定在一起同步移动； 举升设备设在双联定位传送车下方，设在换电工位上，用于装载满电电池和卸载亏电电池； 车辆定位平台设于举升设备的正上方，用于定位电动汽车。本专利技术的目的及解决其技术问题还可采用以下技术措施进一步实现。前述的电动汽车电池组自动更换系统及其电池传送方法，其中所述的举升设备与 双联定位车之间有定位装置，可以使双联定位传送车相对举升设备准确定位停止。所述定 位装置可以通过定位传感器实现。定位传感器由感应装置和激发装置组成，感应装置安装 于双联定位传送车的满电电池座和亏电电池座的下表面，用于感应激发装置并停止双联定 位传送车；激发装置安装于举升设备上，用于激发感应装置，当感应装置与激发装置正对 时，感应装置感应激发信号。在双联定位传送车向一个工位移动时，感应装置与激发装置正 对，此时被认为是双联定位传送车处在正确位置，停止定位传送车。本专利技术的目的及解决其技术问题还可采用以下技术措施进一步实现。前述的电动汽车电池组自动更换系统及其电池传送方法，其中所述的双联定位传 送车的满电电池座和亏电电池座与电池箱之间设有导向定位装置，能够为电池箱在装入的 过程中提供导向，并将电池箱准确定位于电池箱座中。所述导向定位装置可以为导向斜面 和定位凹槽，也可以为导向定位销。本专利技术的目的及解决其技术问题还可采用以下技术措施进一步实现。前述的电动汽车电池组自动更换系统及其电池传送方法，其中所述的电池传送方 法为双联定位传送车处在初始状态，其满电电池座处在满电电池缓存工位上的位置，亏电 电池座处于举升设备正上方，装载输送线传输满电电池，通过移位装置把满电电池装入双 联定位传送车的满电电池座。电动汽车停入车辆定位平台完成定位后，举升设备上升，卸载 亏电电池后下降，把亏电电池放置于双联定位传送车上的亏电电池座。双联定位传送车向 亏电电池缓存工位方向移动一个工位，使亏电电池座处在亏电电池缓存工位上，此时，满电 电池座载有满电电池处于换电工位上；举升设备举起满电电池，装载满电电池至电动汽车， 同时把亏电电池从双联定位传送车传到卸载输送线并输出；举升设备下降至初始位置，双 联定位传送车向满电电池缓存工位方向移动一个工位，这样就完成了电池的更换，换完电 池的电动汽车驶出车辆定位平台。本专利技术的目的及解决其技术问题还可采用以下技术措施进一步实现。前述的电动汽车电池组自动更换系统及其电池传送方法，其中所述的换电设备和车辆定位平台可扩展安装多套，与两条输送线配合运行，每套换电设备的运行方法同上。本专利技术的目的及解决其技术问题还可采用以下技术措施进一步实现。前述的电动汽车电池组自动更换系统及其电池传送方法，其中所述的输送线末端 可使用电池货架和智能存取车配合使用，电池货架用于存放满电电池和亏电电池，智能存 取车用于从电池货架上提取满电电池放置于装载输送线，相应的从卸载输送线接收亏电电 池并传送放置于电池货架上。本专利技术提供的电动汽车自动更换系统及其电池传送方法可使电动汽车更换电池 环节消耗更少的时间，从而了单位换电站基础处设施投入和换电能力，将很大的减少基础 设施投入并提高消费者购买电动汽车的兴趣，从而将极大的推动我国电动汽车事业的发展。附图说明下面将参照附图更加详细地描述本专利技术的具体实施方案，附图中相同的附图标记 表示相同或相似的部件，其中 图Ia是双联定位传送车一状态示意图；图Ib是双联定位传送车另一状态示意2a是电池更换工作时的初始位置状态示意图；图2b是电池更换工作时的卸载状态示意图；图2c是电池更换工作时的卸载完成状态示意本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电动汽车电池组自动更换系统，该系统包括换电设备和车辆定位平台（９），其中换电设备包括：双联定位传送车（３）和举升设备（６），其中双联定位传送车（３）设有两个固定在一起的电池存放座，分别为满电电池座（４）和亏电电池座（５），每个存放座占用一个工位的空间；双联定位传送车（３）可移动一个工位的距离，水平方向共占用三个工位的空间，三个工位依次为满电电池缓存工位（１１）、换电工位（１２）和亏电电池缓存工位（１３）；举升设备（６）设在双联定位传送车（３）下方，设在换电工位（１２）上，用于装载满电电池（７）和卸载亏电电池（８）；车辆定位平台（９）设于举升设备（６）的正上方，用于定位电动汽车（１４）；所述系统的工作过程如下：双联定位传送车（３）处在初始状态，其满电电池座（４）处在满电电池缓存工位（１１）上的位置，亏电电池座（５）处于举升设备（６）正上方，双联定位传送车（３）的满电电池座（４）上放置有一块满电电池（７），而亏电电池座（５）为空；电动汽车（１４）停入车辆定位平台（９）完成定位后，举升设备（６）上升，卸载亏电电池（８）后下降，将亏电电池（８）放置于双联定位传送车（３）上的亏电电池座（５）；双联定位传送车（３）向亏电电池缓存工位（１３）方向移动一个工位，使亏电电池座（５）处于亏电电池缓存工位（１３），此时，满电电池座（４）载有满电电池（７）并处于换电工位（１２）上；举升设备（６）举起满电电池（７），装载满电电池（７）至电动汽车（１４）；在装载满电电池（７）的同时，从双联定位传送车（３）的亏电电池座（５）卸下亏电电池（８）；举升设备（６）下降至初始位置，双联定位传送车（３）向满电电池缓存工位（１１）方向移动一个工位，使双联定位传送车（３）的满电电池座（４）处于满电电池缓存工位（１１），向双联定位传送车（３）的满电电池座（４）装载满电电池（７）；这样就完成了电池的更换，换完电池的电动汽车（１４）驶出车辆定位平台（９）。所述一种电动汽车电池组自动更换系统的电池传送方法如下：双联定位传送车（３）处在初始状态，其满电电池座（４）处在满电电池缓存工位（１１）上的位置，亏电电池座（５）处于举升设备（６）正上方并为空，一块满电电池（７）放置在双联定位传送车（３）的满电电池座（４）上，卸载亏电电池（８）并放置于双联定位传送车（３）的亏电电池座（５）上，双联定位传送车（３）向亏电电池缓存工位（１３）方向移动一个工位，满电电池（７）和亏...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：李立国，田硕，华剑锋，
申请(专利权)人：李立国，田硕，华剑锋，
类型：发明
国别省市：11[中国|北京]