一种电动汽车的移动式自动充换电站制造技术

本实用新型专利技术公开了一种电动汽车的移动式自动充换电站，包括牵引车头、半挂车及安装在半挂车上的电池储存库、电池箱、自动换电装置、自动充电和自动化控制系统等单元。电池存储库为机动辊道库，可存放若干电池箱；电池箱为标准互换模块，采用多个弹簧快开挂钩与车体下部的电池仓连接；自动换电装置包括换电机动辊道、移行机、升降台和多个解锁/锁紧推杆机构，通过升降台、解锁/锁紧推杆机构、快开挂钩的相互配合使电池箱与车体电池仓锁紧或解锁，实现电池箱装卸更换；充电机可以对电池箱进行自动充电。本实用新型专利技术系统完善、结构紧凑、机动灵活、建设投资小、周期短，既可独立运行，又可与集中充电站结合构成换电网络，满足电动汽车电池的自动更换需求。（*该技术在2021年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

一种电动汽车的移动式自动充换电站
本技术涉及电动汽车领域，特别是涉及一种电动汽车的移动式自动充换电站。
技术介绍
电动汽车具有运行经济、清洁环保等优点，但由于受电池容量的限制，导致行驶里程较短，同时，由于电池充电时间长、电池成本高、维护难度大，从而限制了电动汽车的推广应用。为了延长电动汽车的续驶里程，可采用更换电池的方法，当电池电量不足时，可到换电站迅速更换一个充满电的电池，电池更换时间控制在3分钟以内，与燃油车加油时间相近，从而既延长了续驶里程，又节省了时间。同时，采用更换电池的方法，可实现电动汽车的 “车-电分离”，用户购买不带电池的“裸车”，电池充电、维护由专业运营商运营，降低用户购车成本，使用方便，利于电动汽车的产业化发展和市场应用。为了实现电动汽车电池自动更换，需要将电动汽车的电池设计成可拆卸、互换的标准电池箱，并将其安装在车体易于装卸的位置；由于电动汽车的电池体积和质量较大，需要采用专用的换电装置才能完成电池箱更换；需要设置电池箱存储装置，并及时对更换下来的电池箱进行充电，用于下一次更换。现有技术采用建设固定式充/换电站方案，将电池储存、充电、换电三方面工作集中在一个固定式充/换电站内完成。建设固定式充/换电站涉及城市建设规划、土地审批、 环境评价、道路、电力供应等多方面影响因素，立项、审批程序复杂；建设固定式充/换电站需新建厂房、安装设备，建设周期时间长(一般长达数月)；建设固定式充/换电站需要较大的占地面积，新建数千平方米的厂房，建设投资极大(多达数千万元人民币)、难以在城市干道上大量建设；同时，电动汽车需要开到固定充/换电站更换电池，既浪费能源，又缩短了电动汽车有效续驶里程，并且极不方便。由于固定式充/换电站方案占地面积和投资大、布设不便，难以在城市普及，极大地影响了电动汽车推广应用。因此，急需提出一种结构紧凑、投资小、机动灵活、自动快捷、使用方便的电动汽车电池的自动更换方案。
技术实现思路
本技术的主要目的在于针对换电式电动汽车电池更换网络不足，又难以在城市大量建设固定式充/换电站，已建成的固定式充/换电站使用效率不高的现状，提供一种电动汽车的移动式自动充换电站，以满足电动汽车电池箱的自动快换要求。另外，特别强调本专利申请人的一件名称为《用于电动汽车的车载移动式自动充换电站及电池快换方法》的中国专利正在申请中(申请日为2011年05月30日，公开号为 102180200A，其公开日为2011年9月14日)，该专利所公开的技术方案与本技术相比， 虽然可以解决的基本相同的技术问题，但技术方案有着本质的不同。为了解决上述技术问题，本技术电动汽车的移动式自动充换电站予以实现的技术方案是包括牵引车头和箱式半挂车，所述箱式半挂车内设有电池储存库、多个电池箱、自动换电装置、自动充电系统和自动化控制系统；所述箱式半挂车是一无动力箱式低平板拖车，其后部开门，并由牵引车头牵引移动；所述箱式半挂车底盘是一个双层结构，上层台面设有车辆导向轨道，上层台面和底板之间的空间用于电池的储存。所述电池储存库是一平面机动辊道库，用于储存和自动运输电池箱，所述平面机动辊道库中的储存机动辊道分成两列、多行布置，所述两列储存机动辊道之间铺设有两根与Y轴平行的轨道；所述电池箱为一矩形可拆卸、标准互换电池箱，工作时安装在电动汽车车体下部的一与电池箱形状吻合的矩形电池仓内，所述电池仓的两个侧面上各设有两个垂直安装的U形吊环，所述电池箱的两个侧面上各设有两个与上述U形吊环配合的弹簧式快开挂钩组件和两个控制该弹簧式快开挂钩开闭动作的连杆机构，所述电池仓和电池箱通过所述U形吊环和弹簧式快开挂钩连接；所述自动换电装置用于从电动汽车车体内的电池仓中自动拆卸电池箱，并将其送入电池储存库，或从电池储存库取出电池箱，并将其自动装入电动汽车车体内的电池仓中；所述自动充电系统包括充电机和自动插电机构，所述自动插电机构由自动插电推杆和浮动组合电气插头构成，外接市政交流电源实现对电池箱的充电；所述储存机动辊道、自动换电装置和自动充电系统均由所述自动化控制系统控制。由此组成了 “电池储存、充电、 自动更换”三位一体的移动式自动充换电站，其结构紧凑、机动灵活，布设方便，建设投资小、周期短，满足电动汽车电池的自动充换电使用要求。本技术电动汽车的移动式自动充换电站，其中，所述自动换电装置包括换电升降台、移行机、换电机动辊道和多个解锁/锁紧推杆机构；所述自动换电装置安装在所述电池储存库的两列储存机动辊道的中间；所述移行机可以沿所述电池储存库的两根Y轴方向轨道移行并与储存机动辊道对接，通过所述移行机、换电机动辊道和电池储存库中的机动辊道配合自动存取电池箱；所述换电升降台在换电位置固定安装，用于垂直方向运送电池箱；所述移行机为一框架结构，中间设有换电升降台穿越的空间；所述换电机动辊道担置在移行机上；所述解锁/锁紧推杆机构安装在换电机动辊道两侧的侧板上。所述解锁/锁紧推杆机构包括一个推杆和一个推头，所述推头顶部为圆弧形，两个侧面为导向槽；所述推头被推杆驱动垂直上升时推动所述连杆机构的T形摆块，使T形摆块绕其旋转销旋转，拉动连杆产生水平运动，进而拉动弹簧式快开挂钩旋转使其开启或关闭，实现电池箱与电池仓U 形吊环的连接或脱离。与现有技术相比，本技术电动汽车电池的移动式自动换电站的有益效果是(1)本技术将机动辊道电池储存库、电池箱、自动快换装置、充电系统、自动化控制系统等单元集成安装在半挂车上，电池库、换电装置和半挂车有机结合，由此形成了 “电池储存、充电、自动更换”三位一体的移动式自动充换电站，其系统完善、结构紧凑、机动灵活，布设方便，建设投资小、周期短，满足电动汽车电池的自动充换电使用要求。(2)本技术的箱式半挂车底盘是一个双层结构，上层台面设有车辆导向轨道， 上层台面和底板之间的空间用于电池的储存，采用一平面机动辊道库来储存和自动运输电池箱。(3)本技术自动换电装置由升降台、移行机、换电机动辊道、解锁/锁紧推杆机构组成，具有电池箱输送、解锁/锁紧、自动更换功能。(4)本技术电池箱采用弹簧“快开挂钩”与车体电池仓连接，借助解锁/锁紧推杆、连杆机构和弹簧进行解锁和锁紧，结构简单、快捷可靠、通用性好，可以实现电池箱自动快速装卸。综上，本技术与现有固定式充换电站技术的本质区别是将电池箱储、充电、 输送、自动快换等功能集成一体安装在半挂车上，系统完善、结构紧凑、机动灵活，布设方便，不需要较大面积占地和新建厂房，投资小、周期短，利于电动汽车市场推广应用。本技术还可以有一个简化方案，即取消充电系统变成一移动式自动换电站， 其与集中充电站结合组成网络，实现电动汽车电池的集中充电、统一配送、分布式更换。附图说明图1是本技术移动式自动充换电站总体结构示意图；图2是本技术自动换电装置的结构分解示意图；图3是本技术移动式自动充换电站中电池箱与电池仓的连接示意简图；图4是本技术移动式自动充换电站中电池箱的弹簧快开挂钩结构示意简图；图5-1是本技术中电池箱的弹簧快开挂钩和电池仓U形吊环之间锁紧状态示意图；图5-2是本技术中电池箱的弹簧快开挂钩和电池仓U形吊环之间解锁状态示意图；图6是本技术中电池箱储本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：柳崇禧，曾勇，
申请(专利权)人：柳崇禧，曾勇，
类型：实用新型
国别省市：