本发明专利技术涉及一种适用于电动乘用车的电池更换装置，包括：电池箱转盘组，包括排成一行的多个电池箱转盘，电池箱转盘可基于自身轴线旋转预设角度；充电架电池取放设备，设于电池箱转盘组与充电架之间；电动乘用车电池取放设备，设于电动乘用车与电池箱转盘组之间。本发明专利技术还涉及一种包括电池更换装置的换电系统。本发明专利技术电池更换装置利用两种电池取放装置配合转盘，使得电动乘用车的电池箱更换更为顺畅。整个电池更换过程顺畅，更换时间短，由于提高了电池更换的效率，因此可以在单位时间内完成更多次的电池更换，电池更换周期更短，从而使充电机能够更充分地进行充电，利用率更高。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及能源技术利用领域，尤其涉及一种适用于电动乘用车的电池更换装 置，以及换电系统。
技术介绍
作为新能源战略和智能电网的重要组成部分，以及国务院确定的战略性新兴产业 之一，电动汽车将逐渐成为中国汽车工业和能源产业发展的重点。在电动汽车尤其是电动 乘用车的商业化产业化过程中，如何对电动乘用车进行能量补给则是极为重要的影响因 素，完善的能量补给系统将为电动乘用车的使用提供非常重要的支撑。电动乘用车中电池箱数较少，大部分为4组，但由于电动乘用车的空间有限，电池 安装位置往往差异很大，而且安装空间狭小。而目前已建设的换电设施较为庞大，所使用的 电池更换方式对于电动乘用车来说，电池的装卸非常困难，定位误差也较大，导致更换电池 箱的时间较长。对于换电设施来说，由于电动乘用车的电池的周转周期较长，其充电机的利 用率也比较低。
技术实现思路
本专利技术的目的是提出一种适用于电动乘用车的电池更换装置及换电系统，能够使 电池更换过程更加顺畅，提高电池的更换效率，节省人力物力。为实现上述目的，本专利技术提供了一种适用于电动乘用车的电池更换装置，包括电池箱转盘组，包括排成一行的多个电池箱转盘，所述电池箱转盘可基于自身轴 线旋转预设角度；充电架电池取放设备，设于所述电池箱转盘组与充电架之间，用于从所述充电架 抓取充满电的电池箱，并将所述电池箱放置在所述电池箱转盘上，以及从所述电池箱转盘 上抓取待充电的电池箱，并将所述电池箱放置在所述充电架上；电动乘用车电池取放设备，设于电动乘用车与所述电池箱转盘组之间，用于从所 述电动乘用车的电池舱内取出待充电的电池箱，并将所述电池箱放置在所述电池箱转盘 上，以及从所述电池箱转盘上取出充满电的电池箱，并将所述电池箱放入所述电动乘用车 的电池舱内。进一步的，所述充电架电池取放设备包括滑轨、工业机器人、电池箱夹具、电池箱 推拉机构和驱动系统；所述滑轨与所述充电架平行设置，所述工业机器人设于所述滑轨上，可沿所述滑 轨滑动；所述电池箱夹具安设于所述工业机器人的机械手，可对电池箱执行夹持动作；所述电池箱推拉机构与所述电池箱夹具相连，可对电池箱执行推拉动作；所述驱动系统接收控制台指令对所述工业机器人、电池箱夹具和电池箱推拉机构 进行驱动。4进一步的，所述工业机器人包括底座、机械臂和机械手；所述底座设于所述滑轨上，所述机械臂安设在所述底座，根据接收的驱动系统的 动作指令执行旋转和/或升降动作，并带动机械手，使其运动到设置的位置和角度。进一步的，所述充电架电池取放设备还包括用于发出控制台指令的控制台，所述 控制台与所述驱动系统相连。进一步的，所述电动乘用车电池取放设备包括轮式可移动底座、助力机械手、电池 箱夹具、电池箱推拉机构和驱动系统；所述轮式可移动底座可根据电动乘用车的停放位置对所述电动乘用车电池取放 设备进行位置调整，所述助力机械手设于所述轮式可移动底座之上，所述电池箱夹具设于 所述助力机械手的末端，可对电池箱执行夹持动作；所述助力机械手根据接收的驱动系统的动作指令执行旋转和/或升降动作，并带 动所述电池箱夹具，使其运动到设置的位置和角度；所述电池箱推拉机构与所述电池箱夹具相连，可对电池箱执行推拉动作；所述驱动系统接收控制台指令对所述助力机械手、电池箱夹具和电池箱推拉机构 进行驱动。进一步的，所述电动乘用车电池取放设备还包括用于发出控制台指令的控制台， 所述控制台与所述驱动系统相连。进一步的，在所述助力机械手上还设有锁止结构，用于限制所述助力机械手的升 降或旋转动作。为实现上述目的，本专利技术提供了一种包括前述任一电池更换装置的换电系统，还 包括供电单元，用于为整个换电系统提供电源；充电单元，用于对电池箱进行充电，将充满电的电池排入换电序列；监控通讯单元，通过控制器局域网总线与所述供电单元、充电单元、电池更换装置 相连，用于实时接收被监控对象的运行数据，实现运行数据的存储、处理、显示、查询及告警 功能。进一步的，所述供电单元具体包括交流进线柜，用于从外部接入两路交流电源，对所述两路交流电源进行切换；交流馈线柜，用于对所述交流进线柜的交流电源进行分配，并引入所述充电系统。进一步的，所述充电单元具体包括充电架，用于放置多个电池箱；充电机柜，包括多台充电机，用于对所述充电架上的电池箱进行充电。进一步的，所述充电单元还包括烟雾报警单元，用于检测充电架中的电池箱因过充或短路引起的烟雾，并向所述 监控通讯单元上报报警信号。进一步的，所述充电单元还包括电池信息读取模块，用于读取电池箱中的电池管理系统记录的电池数据；充电停止模块，用于根据所述电池管理系统发出的电池故障信息停止充电机的充 电操作。5进一步的，所述充电单元还包括充电选择模块，用于在无法读取电池箱中的电池管理系统记录的电池数据时，选 择不进行充电或选用先恒流再恒压的充电方法。进一步的，所述充电单元还包括充电状态指示模块，用于显示充电架上各个电池箱的充电状态；故障告警模块，用于向所述监控通讯单元发送故障告警信息；电池信息上报模块，用于向所述监控通讯单元传送各个电池箱的电池管理系统发 送的电池数据。进一步的，所述监控通讯单元包括数据处理模块，用于实时接收被监控对象的运行数据，实现运行数据的存储、处 理、显示、查询及告警功能；远程控制模块，用于对换电序列和电动乘用车进行调度以及向电池更换装置及充 电单元进行远程控制；数据转发模块，用于向上层的调度中心转发运行数据。基于上述技术方案，本专利技术电池更换装置利用两种电池取放装置配合转盘，使得 电动乘用车的电池箱更换更为顺畅，而且电动乘用车电池取放设备充分考虑到了电动乘用 车的空间狭小、电池安放位置差异大等特点，利用助力机械手来顺利完成狭小空间内的电 池箱的取放。整个电池更换过程顺畅，更换时间短，由于提高了电池更换的效率，因此可以 在单位时间内完成更多次的电池更换，电池更换周期更短，从而使充电机能够更充分地进 行充电，利用率更高。附图说明此处所说明的附图用来提供对本专利技术的进一步理解，构成本申请的一部分，本发 明的示意性实施例及其说明用于解释本专利技术，并不构成对本专利技术的不当限定。在附图中图1为本专利技术换电系统的一实施例的结构示意图。图2为本专利技术换电系统实施例中的供电单元的结构示意图。图3为本专利技术换电系统实施例中的充电单元的结构示意图。图4为本专利技术换电系统实施例中的监控通讯单元的监控和通讯连线示意图。图5为本专利技术换电系统实施例的一种换电流程的流程示意图。图6为本专利技术换电系统的一种换电工位的平面布置示意图。图7为本专利技术电池更换装置实施例中的充电架电池取放设备的结构示意图。图8为本专利技术电池更换装置实施例中的电动乘用车电池取放设备的结构示意图。图9为本专利技术电池更换装置实施例的一种电池更换流程的流程示意图。图10为本专利技术电池更换装置实施例中电动乘用车电池取放设备取放电池箱的流程示 意图。具体实施例方式下面通过附图和实施例，对本专利技术的技术方案做进一步的详细描述。如图1所示，为本专利技术换电系统的一实施例的结构示意图。在本实施例中，换电系统包括供电单元1、充电单元2、电池更换装置3以及监控通讯单元4。其中，供电单元1负 责为整个换电系统提供电源。充电单元2负责对电动乘用车可使用的电池箱进行充电，将 充满电的电池箱排入换电序列。这里的换电序列是本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
一种适用于电动乘用车的电池更换装置，包括电池箱转盘组，包括排成一行的多个电池箱转盘，所述电池箱转盘可基于自身轴线旋转预设角度；充电架电池取放设备，设于所述电池箱转盘组与充电架之间，用于从所述充电架抓取充满电的电池箱，并将所述电池箱放置在所述电池箱转盘上，以及从所述电池箱转盘上抓取待充电的电池箱，并将所述电池箱放置在所述充电架上；电动乘用车电池取放设备，设于电动乘用车与所述电池箱转盘组之间，用于从所述电动乘用车的电池舱内取出待充电的电池箱，并将所述电池箱放置在所述电池箱转盘上，以及从所述电池箱转盘上取出充满电的电池箱，并将所述电池箱放入所述电动乘用车的电池舱内。2.根据权利要求1所述的电池更换装置，其中所述充电架电池取放设备包括滑轨、工 业机器人、电池箱夹具、电池箱推拉机构和驱动系统；所述滑轨与所述充电架平行设置，所述工业机器人设于所述滑轨上，可沿所述滑轨滑动；所述电池箱夹具安设于所述工业机器人的机械手，可对电池箱执行夹持动作；所述电池箱推拉机构与所述电池箱夹具相连，可对电池箱执行推拉动作；所述驱动系统接收控制台指令对所述工业机器人、电池箱夹具和电池箱推拉机构进行 驱动。3.根据权利要求2所述的电池更换装置，其中所述工业机器人包括底座、机械臂和机 械手；所述底座设于所述滑轨上，所述机械臂安设在所述底座，根据接收的驱动系统的动作 指令执行旋转和/或升降动作，并带动机械手，使其运动到设置的位置和角度。4.根据权利要求3所述的电池更换装置，其中所述充电架电池取放设备还包括用于发 出控制台指令的控制台，所述控制台与所述驱动系统相连。5.根据权利要求1所述的电池更换装置，其中所述电动乘用车电池取放设备包括轮式 可移动底座、助力机械手、电池箱夹具、电池箱推拉机构和驱动系统；所述轮式可移动底座可根据电动乘用车的停放位置对所述电动乘用车电池取放设备 进行位置调整，所述助力机械手设于所述轮式可移动底座之上，所述电池箱夹具设于所述 助力机械手的末端，可对电池箱执行夹持动作；所述助力机械手根据接收的驱动系统的动作指令执行旋转和/或升降动作，并带动所 述电池箱夹具，使其运动到设置的位置和角度；所述电池箱推拉机构与所述电池箱夹具相连，可对电池箱执行推拉动作；所述驱动系统接收控制台指令对所述助力机械手、电池箱夹具和电池箱推拉机构进行 驱动。6.根据权利要求5所述的电池更换装置，其中所述...
【专利技术属性】
技术研发人员：王相勤，胡江溢，贾俊国，张鹏飞，徐武峰，张东江，于文斌，董新生，连湛伟，郝战铎，
申请(专利权)人：国家电网公司，许继集团有限公司，
类型：发明
国别省市：11
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