一种电动汽车电池箱更换系统及方法技术方案

本发明专利技术提供一种电动汽车电池箱更换系统及方法，属于电动汽车技术领域，更换系统很好地解决了现有更换站占地面积大的问题。更换系统包括位于更换工位两侧对称布置的更换装置和可沿车辆进出方向移动的垂直导轨，更换工位上设置的车辆定位装置，封闭的充电箱，位于所述充电箱内部的电池架，充电机；充电箱位于更换工位的正上方或正下方；更换工位正上方对应设置支撑架，更换工位正下方对应设置地槽。本发明专利技术更换系统利用更换工位正上方或正下方的空间存放充电箱，使得更换系统节约50％以上占地面积，且更换方法采用立体抽取式的更换模式，电池在更换过程中无需旋转，也无需利用堆垛机进行二次传递，更换时间缩短。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于电动汽车
，具体涉及。
技术介绍
电动汽车以电力为主要能源，具有排放低、能量使用效率高等优点，是替代燃油汽车的主要选择。在全球能源和环境问题日益突出的形势下，发展电动汽车成为摆脱石油资源依赖、实现节能减排、缓解能源环境问题的重要途径。电动汽车的能量补充模式目前有三种交流充电、直流充电、电池更换。针对大型纯电动客车，电池更换模式更适合电动客车的发展。在电池更换方式下，汽车就如同手机一样，动力电池可以被换下，在换电站内将没电的电池换下，换上充好电的电池，完成蓄能。 随着我国电动汽车充换电站的建设，各种电动汽车电池更换设备也应运而生。目前所应用的更换设备主要分为自旋转一步式、全自动两步式方案。蓄电池的使用及快速更换技术成为电动汽车产业化发展的一项关键技术。目前纯电动汽车由于续驶里程等因素，所配备的电池组数量大、布置位置不统一，导致了电池箱不能够被方便快速的更换。目前电动汽车电池箱更换主要采取从车上卸下电池后在更换设备上旋转180度，再将亏电电池放入电池架，更换设备所需旋转空间较大，从而更换设备运行要占用较宽的更换空间，且旋转速度较难选定，旋转快，容易将电池甩出，旋转慢，降低效率，旋转占用空间较大。例如北京理工大学的王震坡等人申请的“电动车动力电池组快速更换系统”专利技术专利，申请号为CN200810009129. 3，该快速更换系统包括快卸机构和移送机构。快卸机构包括一个真空吸盘或电磁吸盘，其能够将电池箱从电动车车身中拉出或将其推到电动车车身中。所述移送机构采用三坐标平动加旋转的工作模式，从而能够将所述拆卸下来的电池箱移送到充电架中和/或将从充电架中取下来的电池箱插到电动车中，从而完成电动车动力电池组的机械快速装载和更换。该系统采用平动加旋转的工作模式。对电动汽车电池箱更换技术的其他研究还包括申请号为CN200910090807. 8专利技术名称为“一种电动汽车的动力电池的更换系统及更换方法”专利技术专利申请，解决了从车上拆卸亏电电池以及从电池架上取放电池的问题，更换系统包括举升设备、举升支点、更换设备、和电池存放平台，其中更换设备同时负责定位、换装、堆垛等多个功能，使得更换设备体积较大，更换效率较低。又如申请号为CN201010603039. 4专利技术名称为“一种电动汽车电池的自动快换系统及自动快换方法”的专利技术专利请，可以满足电动汽车电池箱的自动快速更换，系统包括设置在车体下部的电池仓、电池箱及升降台。该专利申请仅公布了电池快速更换的装置及方法，但并未涉及如何对亏电电池的充电，没有亏电电池充电和满电电池安装相配合的系统不能称之为完整的电池更换系统。2011年申请号为CN201110096497. 8的新申请公布了一种便携式电动汽车的电池更换系统及其更换方法，解决了无法更换轿车电池和驾驶途中急需换电难题，且不需在换电站就能直接更换电动汽车电池。该系统设有可折叠电动液压升降平台、电池箱升降平台小车、电池箱托盘和集成控制平台。该装置适合于长时间行驶车辆携带，但是现实应用中，驾驶员既要携带满电电池，有要携带电池更换装置，这对电动车辆的推广是极其不利的。
技术实现思路
本专利技术目的在于提供，更换系统利用更换工位正上方或正下方的空间存放充电箱，使得更换系统节约50%以上占地面积，很好地解决了现有更换站占地面积大的缺点；且更换方法采用立体抽取式的更换模式，电池在更换过程中无需旋转，也无需利用堆垛机进行二次传递，更换时间缩短。为实现上述专利技术目的，本专利技术采取的技术方案为一种电动汽车电池箱更换系统，所述更换系统包括位于更换工位两侧对称布置的 更换装置和垂直导轨，更换工位上设置的车辆定位装置，封闭的充电箱，位于所述充电箱内部的电池架，充电机；其改进之处在于所述充电箱位于更换工位的正上方或正下方；当所述充电箱位于更换工位正上方时，更换工位正上方设有用于放置所述充电箱的支撑架；当所述充电箱位于更换工位正下方时，更换工位正下方设有用于放置所述充电箱的地槽。本专利技术的另一优选技术方案为支撑架和地槽均为至少I层结构。本专利技术的又一优选技术方案为所述更换装置设于可沿车辆进出方向移动的垂直导轨上，更换装置可沿所述导轨上下移动。本专利技术的再一优选技术方案为所述充电箱采用封闭式箱体结构。本专利技术的又一优选技术方案为所述电池架开口方向与所述更换装置相对。本专利技术的再一优选技术方案为所述充电机位于所述充电箱内部电池架的上方，或所述充电机位于所述充电箱外部的充电机柜内，所述充电机柜设置于所述支撑架上或地槽内。本专利技术的另一优选技术方案为所述方法包括如下步骤I)车辆进入更换工位后定位；2)更换装置移动对准车辆电池位，更换装置采用抽取方式将车辆上亏电电池取下；3)更换装置移动对准电池架空位，将亏电电池放置于电池架空位；4)更换装置移动对准电池架电池位，更换装置采用抽取方式将电池架上满电电池取下；5)更换装置移动对准车辆空位，将满电电池放置于车辆空位；6)重复步骤2-5直至车辆的电池箱更换完毕。由于采用了上述技术方案，与现有技术相比，本专利技术的有益效果包括I)节约占地本专利技术充分利用车辆换电工位的正上方或地下空间位置存储电池，换电站占地面积小于现有换电模式的50%以上；2)更换效率提高电池更换无需旋转，可以有效的避免旋转占用空间较大和将电池甩出的情况；且电池更换无需经过中间环节，由更换设备直接完成电池架和车辆间电池更换，缩短了电池更换时间，更换速度大大加快；3)系统通用性能良好电池架的容纳电池的数量可大可小，大到上万块电池省级中转站，小到几十块电池城市中心站，都可相应配置；电池架整体封闭，电池温度容易控制，冬季充分利用充电机的热量，解决了电池库保温问题，更换系统可适用于各种环境；4)系统经济性能提高更换设备结构简单且更换技术成熟，建站速度快，系统自动化程度高，设备维护量较小，故障率低，更换稳定可靠，增强了更换系统的经济性。 附图说明下面结合附图对本专利技术进一步说明图I是更换系统地上形式整体示意图；图2是更换系统地上形式俯视图；图3是更换系统地上形式左视图；图4是更换系统地上形式主视图；图5是更换系统地下形式整体示意图；图6是更换系统地下形式主视图；附图标记I-更换装置，2-车辆定位装置，3-充电箱，4-电池架，5-充电机，6-支撑架，7-地槽，8-垂直导轨。具体实施例方式下面结合实例对本专利技术进行详细的说明。本专利技术提供了一种电动汽车电池箱的立体更换方法及系统。更换方法为立体抽取式更换模式，电池架4位于更换车辆的正上方或下方，更换装置I位于车辆两侧，当车辆进入更换工位后，更换装置I将电池从车上取下，放入电池架4内的空位，再将充满电的电池从电池架4取下，直接装入车内。由于此更换方式中，取下电池无需旋转，也无需对电池进行二次存放，故此更换方式是对现有更换方式的一种创新。如图I更换系统整体示意图和图2-4更换系统俯视图、侧视图及主视图所示，更换系统包括I)车辆停车定位系统；2)从车辆上装卸电池的更换装置I ;3)位于车辆正上方或下方存放和给电池箱3充电的电池架4及充电机5。该方法更换装置I基于现有成熟的堆垛机技术、动作简单可靠且灵活迅速、更换系统体积明显减小，电池箱更换过程中无需旋转，也不需要二次传递，直接由车上到电池架4上，更换距离及时间比起以往的电池更换方式大大缩短，本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电动汽车电池箱更换系统，所述更换系统包括位于更换工位两侧对称布置的更换装置(1)和垂直导轨(8)，更换工位上设置的车辆定位装置(2)，封闭的充电箱(3)，位于所述充电箱(3)内部的电池架(4)，充电机(5)；其特征在于：所述充电箱(3)位于更换工位的正上方或正下方；当所述充电箱(3)位于更换工位正上方时，更换工位正上方设有用于放置所述充电箱(3)的支撑架(6)；当所述充电箱(3)位于更换工位正下方时，更换工位正下方设有用于放置所述充电箱(3)的地槽(7)。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：王立涛，余英，李武峰，李连更，严辉，李翔，魏刚，
申请(专利权)人：北京国网普瑞特高压输电技术有限公司，国家电网公司，
类型：发明
国别省市：