技术领域

[0001] 本发明属于电动汽车电池更换站应用技术领域 ， 具体说是一种电动汽车换电柜 背景技术

[0002] 目前， 随着新能源汽车特别是纯电动汽车在全球的迅 速推广普及， 电动汽车充 电速度慢， 续航里程较短， 便利性不足的问题日益突出， 成为制约电动汽车日 常使用体验和电动汽行业进一步发展的最大瓶 颈。 因为， 汽车电池本身电化学 特性和电网节点功率制约， 充电速度不可能在短期内得到大的提升， 能与燃油 车的加油速度相当。 而更换汽车电池可以达到快速恢复电动汽车动 力的需求， 更符合传统汽车用户的使用习惯， 是目前提高用户体验的最佳选择。 但是， 当 前市场上的电动汽车， 由于缺乏统一标准， 各个厂家的电池、 电气、 机械接口 ， 电池管理系统接口均不相同， 成为建立汽车电池更换系统的最大障碍。

[0003] 本申请人设计一种电动汽车用电池、 电池仓及电动汽车， 电池设计为统一的标 准化结构。 配套的电池仓的腔体内设置电池进出驱动机构 ， 电池仓一端为电池 出入口， 电池可以快捷方便地出入电池仓， 便于实现电池的快速更换。 电动汽 车底盘上设置电池仓， 电动汽车到达电动汽车换电柜时， 电动汽车上的电池仓 可以自动推出其中的缺电电池， 也可自动导入电动汽车换电柜送出的满电电池 ， 便于与电动汽车换电柜的满电电池进行快速更 换。 因此， 亟待设计开发一种 配套的电动汽车换电柜， 可以自动接收电动汽车电池仓自动推出的缺电 电池， 并送到电动汽车换电柜的充电位充电， 再并将满电的电池自动送到电动汽车的 电池仓上， 实现全自动快速更换电池。

发明概述

技术问题

问题的解决方案

技术解决方案 [0004] 本发明为解决现有技术存在的上述问题， 提供一种电动汽车换电柜可以自动接 收电动汽车电池仓自动推出的缺电电池， 并送到换电柜的充电位充电， 再并将 满电的电池自动送到电动汽车的电池仓上， 实现全自动快速更换电池。

[0005] 本发明的目的是通过以下技术方案实现的：

[0006] 一种电动汽车换电柜， 包括柜体、 多个用于电池充电的充电位、 充电电路及控 制系统， 其特征在于， 所述柜体内的所述充电位上下设置成多层结构 ， 每个所 述充电位内设置一电池充电插座和电池移动装 置， 所述柜体正面设置电池出入 口， 在所述柜体内设置换电转换台， 所述控制系统控制所述换电转换台自动接 收送达的缺电电池， 并送到空闲的所述充电位充电， 接收从所述充电位输送出 的满电电池， 并输送到电动汽车换电柜外。

[0007] 对上述技术方案的改进： 所述控制系统中包括识别电池 ID的识别读取装置， 所 述控制系统包括与电动汽车进行无线通讯的无 线通讯模块。

[0008] 对上述技术方案的进一步改进： 所述控制系统包括中心服务器及与中心服务器 通过网络连接的网络模块。

[0009] 对上述技术方案的进一步改进： 所述换电转换台包括换电转换台框架、 底座、 电池托盘及电池托盘驱动机构， 所述底座上设置所述电池托盘驱动机构及电池 托盘， 所述电池托盘上设置电池输送装置， 所述底座与所述换电转换台框架活 动连接， 所述换电转换台框架上设置底座升降驱动装置 ， 所述控制系统控制所 述底座升降驱动装置驱动所述边框升降， 由所述控制系统控制电池托盘驱动机 构驱动所述电池托盘转动、 纵向移动及横向移动， 所述控制系统控制所述电池 托盘的电池输送装置自动接收和输送电池。

[0010] 对上述技术方案的进一步改进： 所述电池托盘驱动机构包括所述底座上设置的 纵向移动导轨， 有一横向移动机构安装板的底面上设有纵向移 动滑块， 所述纵 向移动滑块设置在所述纵向移动导轨上， 所述底座上设置由第一电机、 第一减 速机及第一丝杠组成的纵向驱动装置， 所述纵向驱动装置驱动横向移动机构安 装板纵向移动导轨移动； 所述横向移动机构安装板上设置横向移动导轨 、 由第 二电机、 第二减速机及第二丝杠组成的横向驱动装置， 有一转动支撑的底面上 设置横向移动滑块， 所述横向移动滑块设置在横向移动导轨上， 由横向驱动装 置驱动转动支撑横向移动， 所述转动支撑上设置转动台， 所述转动台上设置电 池托盘， 所述转动支撑上设置旋转驱动电机， 由旋转驱动电机驱动所述转动台 及电池托盘转动。

[0011] 对上述技术方案的进一步改进： 所述换电转换台框架为方形框架， 方形框架内 竖直设置 4根滑杆， 所述底座具有方形边框， 所述方形边框 4个角上各设置一上 下移动滑块， 4个所述上下移动滑块活分别套在 4根所述滑杆上； 所述底座升降 驱动装置包括升降电机、 转轮、 索带、 底座托盘及配重块， 所述升降电机通过 一电机安装板固定在所述换电转换台框架上端 ， 所述升降电机的转轴上设置所 述转轮， 所述的索带绕在所述转轮上， 所述的索带的一端连接所述配重块， 所 述的索带的另一端连接所述底座托盘， 所述底座托盘与所述底座连接。

[0012] 对上述技术方案的进一步改进： 所述电池托盘上的电池输送装置包括辊筒、 电 机、 电机控制器及同步传动带， 由所述控制系统通过电机控制器控制电机通过 同步传动带驱动辊筒正向或反向转动， 推动电池移出或导入电池托盘； 所述充 电位设置的电池移动装置包括辊筒、 电机、 电机控制器及同步传动带， 由所述 控制系统通过电机控制器控制电机通过同步传 动带驱动辊筒正向或反向转动， 推动电池移出或导入充电位； 所述充电位设置电池锁定机构， 所述控制系统控 制所述电池锁定机构的开闭； 所述充电位内至少放置一节电池， 所述电池包括 壳体、 壳体中的电池芯及电路， 所述壳体一端设置连接器插头， 所述壳体另一 端设置连接器插座，所述电池的连接器插头与 连接器插座通过所述壳体内的电路 连接， 所述连接器插头插入所述充电位内电池充电插 座。

[0013] 对上述技术方案的进一步改进： 所述控制系统中包括信息显示模块， 所述柜体 正面上部设置显示屏， 所述信息显示模块与所述显示屏连接。

发明的有益效果

有益效果

[0014] 1、 本发明的电动汽车换电柜， 可以自动接收电动汽车电池仓自动推出的缺电 电池， 并自动送到换电柜的充电位充电， 再将满电的电池自动送到电动汽车的 电池仓上， 实现全自动快速更换电池。

[0015] 2、 本发明的结构合理， 控制方便， 运行可靠， 与电动汽车具有电池驱动机构 的电池仓配合， 便于实现无人工更换电动汽车的电池。

[0016] 3、 本发明的控制系统中包括识别电池 ID的识别读取装置， 控制系统包括与电 动汽车进行无线通讯的无线通讯模块， 可以实现无网络条件下进行近距离通讯

[0017] 4、 本发明的控制系统包括中心服务器及与中心服 务器通过网络连接的网络模 块， 可以实现通过网络进行通讯和远程控制。

[0018] 5、 本发明的控制系统中包括信息显示模块， 在柜体正面上部设置显示屏， 信 息显示模块与显示屏连接。 便于发布广告和指导换电信息等。

对附图的简要说明

附图说明

[0019] 图 1是本发明一种电动汽车换电柜用的换电转换� �展示正面的立体图；

[0020] 图 2是本发明一种电动汽车换电柜用的换电转换� �的主视图；

[0021] 图 3是本发明一种电动汽车换电柜用的换电转换� �展示背面的立体图；

[0022] 图 4是本发明中的电池托盘及其驱动机构的俯视� �；

[0023] 图 5是本发明中的电池托盘及其驱动机构的立体� �；

[0024] 图 6是本发明中的电池托盘及其驱动机构展示后� �的立体图；

[0025] 图 7是本发明一种电动汽车换电柜的立体图；

[0026] 图 8是本发明一种电动汽车换电柜的使用状态示� �图。

发明实施例

本发明的实施方式

[0027] 以下结合附图对本发明作进一步详细描述：

[0028] 参见图 1-图 8， 本发明一种电动汽车换电柜的实施例， 包括柜体、 多个用于电 池充电的充电位 25.1充电电路及控制系统， 柜体内的充电位 25.1上下设置成多层 结构， 每个充电位 25.1内设置一电池充电插座和电池移动装置， 柜体正面设置电 池出入口。 在柜体内设置换电转换台， 所述控制系统控制换电转换台自动接收 送达的缺电电池， 并送到空闲的所述充电位 25.1充电， 接收从充电位 25.1输送出 的满电电池， 并输送到电动汽车换电柜 25外。

[0029] 进一步地， 上述控制系统中包括识别电池 ID的识别读取装置， 控制系统包括与 电动汽车进行无线通讯的无线通讯模块。

[0030] 上述控制系统包括中心服务器及与中心服务器 通过网络连接的网络模块。

[0031] 具体而言： 上述换电转换台包括换电转换台框架 4、 底座 9、 电池托盘 1、 电池 托盘驱动机构及控制系统。 在底座 9上设置电池托盘驱动机构及电池托盘 1， 在 电池托盘 1上设置电池输送装置， 将底座 9与所述换电转换台框架 4活动连接。 换 电转换台框架 4上设置底座升降驱动装置， 控制系统控制底座升降驱动装置驱动 底座 9升降。 由控制系统控制电池托盘驱动机构驱动电池托 盘 1转动、 纵向移动 及横向移动； 控制系统控制电池托盘 1的电池输送装置自动接收送达电动汽车换 电柜 25的缺电的电池 26， 并送到电动汽车换电柜 25空闲的充电位 25.1充电， 接收 从充电位 25.1输送出的满电电池， 并输送到电动汽车换电柜 25外。

[0032] 上述电池托盘驱动机构包括底座 9上设置的两条纵向移动导轨 23， 有一横向移 动机构安装板 15的底面上设有两块纵向移动滑块 24， 两块纵向移动滑块 24分别 设置在两条纵向移动导轨 23上。 在底座 9上设置由第一电机 22、 第一减速机及第 一丝杠组成的纵向驱动装置， 所述纵向驱动装置驱动横向移动机构安装板 15纵 向移动导轨移动。 上述横向移动机构安装板 15上设置横向移动导轨 18、 由第二 电机 21、 第二减速机及第二丝杠 16组成的横向驱动装置， 第二丝杠 16由轴承座 1 7固定在横向移动机构安装板 15上。 有一转动支撑 12的底面上设置横向移动滑块 20, 所述横向移动滑块 20设置在横向移动导轨 18上， 由横向驱动装置驱动转动 支撑 12横向移动， 所述转动支撑 12上设置转动台， 所述转动台上设置电池托盘 1 ， 在转动支撑 12上设置旋转驱动电机 19 , 由旋转驱动电机 19驱动所述转动台及 电池托盘 1转动。

[0033] 上述电池托盘 1上的电池输送装置包括辊筒 2、 电机、 电机控制器及同步传动带 ， 由所述控制系统通过电机控制器控制电机通过 同步传动带驱动辊筒 2正向或反 向转动， 推动电池 26移出或导入电池托盘 1。 电池托盘 1包括底面和三个侧面， 一端为电池出入口， 靠近电池出入口的两个侧面内面设置不锈钢贴 片 1.1， 可以 减小电池进出时的阻力。 电池出入口端的两个侧面向外侧弯折， 便于电池进入

[0034] 上述充电位 25.1内设置的电池移动装置包括辊筒、 电机、 电机控制器及同步传 动带， 由控制系统通过电机控制器控制电机通过同步 传动带驱动辊筒正向或反 向转动， 推动电池 26移出或导入充电位 25.1。 在充电位 25.1设置电池锁定机构 25. 2, 控制系统控制电池锁定机构 25.2的开闭。 充电位 25.2内至少放置一节电池， 电池 26包括壳体、 壳体中的电池芯及电路， 壳体一端设置连接器插头， 壳体另 一端设置连接器插座，电池 26的连接器插头与连接器插座通过壳体内的电� ��连接 , 电池 26的连接器插头插入充电位 25.1内电池充电插座。

[0035] 具体而言： 上述换电转换台框架 4为方形框架， 在方形框架内竖直设置 4根滑杆 7 , 所述底座 9具有方形边框， 所述方形边框 4个角上各设置一上下移动滑块 8 , 4 个所述上下移动滑块 8活分别套在 4根滑杆 7上。

[0036] 进一步地， 上述底座升降驱动装置包括升降电机 13、 转轮 10、 索带 3、 底座托 盘 14及配重块 11， 所述升降电机 13通过一电机安装板 5固定在换电转换台框架 4 上端， 升降电机 13的转轴上设置所述转轮 10, 将索带 3绕在转轮 10上， 索带 3的 一端连接配重块 11， 索带 3的另一端连接底座托盘 14， 底座托盘 14与底座 9连接 。 在所述换电转换台框架 4上端设置夹紧机构 6 , 将索带 3穿过夹紧机构 6 , 夹紧 机构 6由控制系统控制夹紧或松开索带 3。 夹紧机构 6用于抱死带索 3 , 控制上下 运动的启停。

[0037] 参见图 7， 为本发明的一种电动汽车换电柜 25中的使用状态， 换电转换台设置 中间位置， 两侧为多层结构的充电位 25.1。

[0038] 参见图 8， 电动汽车的具有电池驱动装置的电池仓 27到达电动汽车换电柜 25电 池出入口的状态， 由电池托盘 1与电池仓 27对接， 实现电池 26的更换。

[0039] 本发明的控制系统中包括信息显示模块， 在柜体正面上部设置显示屏， 信息显 示模块与所述显示屏连接， 便于发布广告和指导换电信息等。

[0040] 当然， 上述说明并非是对本发明的限制， 本发明也并不限于上述举例， 本技术 领域的普通技术人员， 在本发明的实质范围内所作出的变化、 改型、 添加或替 换， 也属于本发明的保护范围。

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