一種基于移動式動力電池更換的電池調(diào)度系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及電動乘用車領(lǐng)域，具體涉及一種基于移動式動力電池更換的電池調(diào)度系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著全球能源的緊缺，環(huán)境污染問題日趨嚴重，在環(huán)保以及清潔能源概念的大趨勢下，由于電動乘用車對環(huán)境影響相對傳統(tǒng)汽車較小，其發(fā)展前景十分廣闊。電動乘用車是指以車載電源為動力，用電機驅(qū)動車輪行駛，符合道路交通、安全法規(guī)各項要求的車輛。其中動力電池是電動乘用車的核心，但對于動力電池技術(shù)與充電技術(shù)造成的充電時間長、能源補給點少、續(xù)航能力差，以及電池快充要減少使用壽命與影響電網(wǎng)運營安全等問題，一直是困擾于電動乘用車商業(yè)發(fā)展的瓶頸所在。如何讓電動乘用車電能供給與方便快捷的加油站一樣對標，是電動乘用車商業(yè)推廣的重要課題。
[0003]當前出現(xiàn)了不需要對動力電池進行充電，而只對電動乘用車進行換裝充滿電力的動力電池的加電站的運營方式，這樣減少了用戶等待動力電池充電的時間，與傳統(tǒng)汽車加油時間基本相同，無需改變用戶使用汽車的習慣。
[0004]在這種模式下，如果用戶在使用電動乘用車的過程中，由于車輛問題(如電池電量不足以供應行駛到最近的加電站或車輛故障不能行駛)導致車輛不能行駛到加電站進行動力電池的更換或?qū)Σ荒軐囕v進行維修，那么對用戶來說，使用電動乘用車的用戶體驗會大打折扣，給用戶帶來了不便，甚至導致電動乘用車不能被廣泛的推廣。
[0005]在新的用于電動乘用車動力電池更換的移動式加電的技術(shù)方案中，由于移動式的特性，導致取用動力電池的調(diào)度結(jié)構(gòu)不能過大要適應于移動式特性的空間，而且要方便取用動力電池，就成為了當前需要解決的問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題在于提供一種基于移動式動力電池更換的電池調(diào)度系統(tǒng)，以解決在新的用于電動乘用車動力電池更換的移動式加電的技術(shù)方案中，由于移動式的特性，導致取用動力電池的調(diào)度結(jié)構(gòu)不能過大要適應于移動式特性的空間，而且要方便取用動力電池的問題。
[0007]為了解決上述問題，本發(fā)明提供了一種基于移動式動力電池更換的電池調(diào)度系統(tǒng)，包括:托舉平臺、移動平臺和控制單元，其中，
[0008]托舉平臺包括多根導向柱和與導向柱平行設置的絲杠構(gòu)成的框架結(jié)構(gòu)，控制單元控制托舉平臺沿導向柱做垂直運動；
[0009]移動平臺包括一呈平面形狀的框架，控制單元控制移動平臺在托舉平臺的框架結(jié)構(gòu)內(nèi)，沿導軌向車體左右兩側(cè)方向運動，并控制將需要移動的動力電池移出或移入框架的平面。
[0010]與現(xiàn)有技術(shù)相比，應用本發(fā)明，通過托舉平臺和移動平臺的框架結(jié)構(gòu)，使得移動平臺可在托舉平臺的框架結(jié)構(gòu)內(nèi)，沿導軌向車體左右兩側(cè)方向運動，將需要移動的動力電池移出或移入框架的平面，同時托舉平臺可沿導向柱做垂直運動，方便將動力電池放入動力電池貨架系統(tǒng)中不同高度層的電池存放位，可以使電池調(diào)度系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)適應于移動式特性的空間，而且可以很方便取用所需要的動力電池。
【附圖說明】
[0011]為了更清楚地說明本發(fā)明實施例的技術(shù)方案，下面將對實施例描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
[0012]圖1為本發(fā)明的電池調(diào)度系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0013]圖2為本發(fā)明電池調(diào)度系統(tǒng)的工作狀態(tài)示意圖；
[0014]圖3為應用本發(fā)明的電池調(diào)度系統(tǒng)的移動式加電車進行更換電動乘用車動力電池的工作狀態(tài)示意圖。
【具體實施方式】
[0015]下面將結(jié)合本發(fā)明實施例中的附圖，對本發(fā)明實施例中的技術(shù)方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發(fā)明一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本發(fā)明中的實施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發(fā)明保護的范圍。
[0016]在本發(fā)明中，用于換電的動力電池為譜系電池，即其外觀尺寸為設定標準規(guī)格的尺寸(例如:所有動力電池的寬度相同，其中由于所排列的電池包的數(shù)量不同而設置了幾個長度的尺寸，由此產(chǎn)生了幾個不同規(guī)格的動力電池，為不同級別的電動乘用車提供動力)，只有這樣才能適用于本發(fā)明的移動式加電系統(tǒng)對動力電池進行快速更換的操作，其中動力電池核心技術(shù)的升級(例如各種新的化學技術(shù)或者核聚變技術(shù)應用于動力電池)并不對本發(fā)明構(gòu)成影響，本發(fā)明的動力電池只是設定了外部形狀尺寸的標準規(guī)格。
[0017]在本發(fā)明中采用的電動推桿是一種將電動機的旋轉(zhuǎn)運動轉(zhuǎn)變?yōu)橥茥U的直線往復運動的電力驅(qū)動裝置?？捎糜诟鞣N簡單或復雜的工藝流程中做為執(zhí)行機械使用；電動推桿由驅(qū)動電機、減速齒輪、螺桿、螺母、導套、推桿、滑座、彈簧、外殼及渦輪、微動控制開關(guān)等組成。電動推桿是一種新型的電動執(zhí)行機構(gòu)，電動推桿主要由電機、推桿和控制裝置等機構(gòu)組成的一種新型直線執(zhí)行機構(gòu)，可以實現(xiàn)遠距離控制、集中控制。電動推桿在一定范圍行程內(nèi)作往返運動。采用電動推桿執(zhí)行機構(gòu)，在改變控制開度時，需要供電，在達到所需開度時就可不再供電，因此從節(jié)能看，電動推桿執(zhí)行機構(gòu)比氣動執(zhí)行機構(gòu)有明顯節(jié)能優(yōu)點，電動推桿設計新穎精致、體積小、精度高、完全同步、自鎖性能好、衛(wèi)生，電機直接驅(qū)動，不需要管道的氣源、油路，方便使用。
[0018]在本發(fā)明中采用的絲杠方式，電動機經(jīng)齒輪減速后，帶動一對絲杠螺母。把電機的旋轉(zhuǎn)運動變成直線運動，利用電動機正反轉(zhuǎn)完成推桿動作。如通過各種杠桿、搖桿或連桿等機構(gòu)可完成轉(zhuǎn)動、搖動等復雜動作。通過改變杠桿力臂長度，可以增大或減小行程。本發(fā)明中采用的蝸輪蝸桿傳動形式:電機齒輪上的蝸桿帶動蝸輪轉(zhuǎn)動，使蝸輪內(nèi)的小絲杠作軸向移動，由連接板帶動限位桿相應作軸向移動，至所需行程時，通過調(diào)節(jié)限位塊壓下行程開關(guān)斷電，電動機停止運轉(zhuǎn)(正反控制相同)。本發(fā)明中采用的齒輪傳動形式:電機通過減速齒輪后帶動安裝于內(nèi)管的小絲杠，帶動與之連接一起的做軸向運行螺母，至所設定的行程時螺母觸角壓住限位開關(guān)斷開電源，電機停止運動(反向與之相同)。本發(fā)明中采用的鏈輪方式，即帶嵌齒式扣鏈齒的輪子，用以與節(jié)鏈環(huán)或纜索上節(jié)距準確的塊體相嚙合，與(滾子)鏈嚙合以傳遞運動。
[0019]本發(fā)明的電池調(diào)度系統(tǒng)設置在移動式加電車的內(nèi)部，用于調(diào)度動力電池貨架系統(tǒng)上的動力電池，且將從電動乘用車卸下的虧電電池傳送到動力電池貨架系統(tǒng)的。
[0020]如圖1所示，所述電池調(diào)度系統(tǒng)102可以包括托舉平臺1021和移動平臺1022，托舉平臺1021包括多根導向柱10211和與導向柱平行設置的絲杠10212構(gòu)成的框架結(jié)構(gòu)，通過絲杠10212的驅(qū)動使托舉平臺1021沿導向柱10211做垂直運動，其中絲杠10212是通過電機驅(qū)動一對齒輪副進行運動；移動平臺1022包括一框架10221和設置在該框架平面的多個輥輪10222，移動平臺1022在托舉平臺1021的框架結(jié)構(gòu)內(nèi)，沿導軌1023向車體左右兩側(cè)方向運動，移動平臺1022是通過電機驅(qū)動齒輪齒條或絲杠運動副進行運動，其中相鄰的兩個輥輪通10222過兩兩鏈輪驅(qū)動，鏈輪轉(zhuǎn)動是通過電機驅(qū)動，驅(qū)動一套鏈輪從而使輥輪進行旋轉(zhuǎn)運動，將棍輪上的動力電池進行相應移動。
[0021]電池調(diào)度系統(tǒng)的工作流程，包括:先接收換電機器人送來的虧電電池，送到動力電池貨架系統(tǒng)的預定位置后，再接收動力電池貨架系統(tǒng)傳送的滿電電池；其中托舉平臺移動到指定高度且移動平臺運動到車體左右中間的待換電池位置，準備接收換電機器人送來的虧電電池；換電機器人將虧電電池與電池調(diào)度系統(tǒng)對接后，換電機器人和移動平臺的輥輪運轉(zhuǎn)，將虧電電池傳送到移動平臺上；托舉平臺和移動平臺運轉(zhuǎn)，將該虧電電池移動到動力電池貨架系統(tǒng)的預留空電池的對接位置；啟動動力電池貨架系統(tǒng)和電池調(diào)度系統(tǒng)的輥輪，將虧電電池傳送到動力電池貨架系統(tǒng)的預留位置；啟動托舉平臺和移動平臺，移動到指定滿電電池的動力電池貨架系統(tǒng)對接位置；啟動動力電池貨架系統(tǒng)和電池調(diào)度系統(tǒng)的輥輪，將滿電電池傳送到移動平臺；驅(qū)動托舉平臺及移動平臺，將滿電電池傳送到換電機器人對接位置；啟動準備好對接的換電機器人和電池調(diào)度系統(tǒng)的輥輪，將滿電電池從移動平臺傳送到換電機器人平臺上。
[0022]圖1中電池調(diào)度系統(tǒng)102包括托舉平臺1021、4根導向柱10211、1或2根絲杠10212、移動平臺1022和6個線軸承1024 ；電池調(diào)度系統(tǒng)6個柱體的每根兩側(cè)各有一立柱，保障立柱導向的作用，導向柱可以由無縫鋼管制成；
[0023]如圖2所示的電池調(diào)度系統(tǒng)102工作狀態(tài)示意圖，托舉平臺可在絲杠的驅(qū)動下，沿導向柱做垂直運動；絲杠運動是通過電機驅(qū)動一對齒輪副實現(xiàn)的；
[0024]移動平臺可在托舉平臺的框架內(nèi)，沿導軌做水平(車體左右)運動，它主要由輥輪機構(gòu)和框架構(gòu)成，輥輪機構(gòu)由相鄰的兩個輥輪通過兩兩鏈輪驅(qū)動，而鏈輪轉(zhuǎn)動是通過電機驅(qū)動實現(xiàn)；移動平臺的運動是通過電機驅(qū)動齒輪齒條或絲杠運動副實現(xiàn)。
[0025]其中，如圖2所示的電池調(diào)度系統(tǒng)102工作狀態(tài)示意圖，電池調(diào)度系統(tǒng)收到指令后，移動到待換電池的工裝位置，待換電池鎖緊機構(gòu)解鎖，動力電池貨架系統(tǒng)和移動平臺的輥輪開始驅(qū)動，動力電池D移動便從動力電池貨架系統(tǒng)的框架上移動到電池調(diào)度系統(tǒng)的移動平臺上；
[0026]電池調(diào)度系統(tǒng)載入待換電池后便移動到與換電機器人