托举机构、电池包周转平台和换电站的制作方法

1.本实用新型涉及通用机械技术领域，具体而言，涉及一种托举机构、电池包周转平台和换电站。


背景技术：

2.传统的电池包周转平台上仅具有一层可移动的托举机构，导致电池包周转平台对电池包的转运效率较低，转运电池包的速度较慢，进而导致换电站的换电效率较低，存在改进空间。


技术实现要素：

3.本实用新型旨在至少在一定程度上解决现有技术中的上述技术问题之一。为此，本实用新型提出一种托举机构，该托举机构转运电池包的速度更快，以使得电池包周转平台转运电池包的速度更快，从而提高了电池包的转运效率，进而提高了换电站的换电效率。
4.本实用新型又提出了一种具有上述托举机构的电池包周转平台。
5.本实用新型还提出了一种具有上述电池包周转平台的换电站。
6.根据本实用新型的实施例的托举机构，包括：升降滑轨；馈电电池包支撑托举结构，所述馈电电池包支撑托举结构构造为主动移动件且能够在所述升降滑轨上沿竖向移动；换电电池包支撑托举结构，所述换电电池包支撑托举结构设置在所述馈电电池包支撑托举结构的下方且构造为被动移动件，所述换电电池包支撑托举结构能够在所述升降滑轨上沿竖向移动；其中，在所述馈电电池包支撑托举结构向上运动到指定位置时，所述换电电池包支撑托举结构开始随所述馈电电池包支撑托举结构同步运动。
7.根据本实用新型的实施例的托举机构，该托举机构转运电池包的速度更快，以使得电池包周转平台转运电池包的速度更快，从而提高了电池包的转运效率，进而提高了换电站的换电效率。
8.另外，根据实用新型实施例的托举机构，还可以具有如下附加技术特征：
9.根据本实用新型的一些实施例，所述馈电电池包支撑托举结构适于拉动所述换电电池包支撑托举结构同步运动。
10.根据本实用新型的一些实施例，所述托举机构还包括：连接结构，所述连接结构连接在所述换电电池包支撑托举结构与所述馈电电池包支撑托举结构之间，所述连接结构构造为在所述馈电电池包支撑托举结构未达到所述指定位置时允许所述馈电电池包支撑托举结构相对所述换电电池包支撑托举结构运动，而在所述馈电电池包支撑托举结构到达所述指定位置时使所述馈电电池包支撑托举结构能够通过所述连接结构拉动所述换电电池包支撑托举结构同步运动的形式。
11.根据本实用新型的一些实施例，所述连接结构包括：滑动连接杆，所述滑动连接杆的一端与所述馈电电池包支撑托举结构固定连接，所述滑动连接杆的另一端与所述换电电池包支撑托举结构限位连接。
12.根据本实用新型的一些实施例，所述换电电池包支撑托举结构上沿竖向开设有滑动孔，所述滑动连接杆与所述滑动孔可滑动的配合且所述滑动连接杆的另一端穿出到所述换电电池包支撑托举结构的远离所述馈电电池包支撑托举结构的一侧，所述滑动连接杆的另一端上设置有限位件。
13.根据本实用新型的一些实施例，所述滑动连接杆的另一端上具有外螺纹，所述限位件包括：限位螺母，所述限位螺母螺纹配合在所述滑动连接杆的另一端上。
14.根据本实用新型的一些实施例，所述馈电电池包支撑托举结构包括：两个第一支撑托板和连接在两个所述第一支撑托板之间的第一横向连接板，所述换电电池包支撑托举结构包括：两个第二支撑托板和连接在两个所述第二支撑托板之间的第二横向连接板，所述滑动孔开设在所述第二支撑托板和/或所述第二横向连接板上。
15.根据本实用新型的一些实施例，所述升降滑轨的下方具有换电电池包支撑托举结构止抵限位件，所述换电电池包支撑托举结构止抵限位件与所述滑动连接杆在竖向上错开设置。
16.根据本实用新型另一方面的电池包周转平台，包括上述的托举机构。
17.根据本实用新型再一方面的换电站，包括上述的电池包周转平台。
附图说明
18.图1是根据本实用新型实施例的托举机构的结构示意图；
19.图2是根据本实用新型实施例的电池包周转平台的结构示意图；
20.图3是根据本实用新型实施例的电池包周转平台的结构示意图；
21.图4是根据本实用新型实施例的电池包周转平台的托举机构位于最低位置的结构示意图；
22.图5是根据本实用新型实施例的电池包周转平台的托举机构位于最高位置的结构示意图；
23.图6是根据本实用新型实施例的电池包周转平台的托举机构位于中间位置的结构示意图；
24.图7是根据本实用新型实施例的电池包周转平台的换电转运方法的流程图。
25.附图标记：
26.电池包周转平台1000，托举机构100，升降滑轨1，支撑托举组件2，换电电池包支撑托举结构21，第二支撑托板211，第二横向连接板212，馈电电池包支撑托举结构22，第一支撑托板221，第一横向连接板222，连接结构23，滑动连接杆231，滑动孔232，换电电池包支撑托举结构止抵限位件233，平台框架200，驱动机构300，驱动结构301，传动组件302，位置检测组件400，上到位传感器401，下到位传感器402，上极限传感器403，下极限传感器404，电池包到位传感器500，换电小车2000，上电平台2001，码垛机3000。
具体实施方式
27.下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型
的限制。
28.在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。
29.此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。
30.在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接或可以互相通讯；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
31.在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
32.下面参考图1-图7描述根据本实用新型实施例的托举机构100。
33.根据本实用新型实施例的托举机构100可以包括：升降滑轨1、馈电电池包支撑托举结构22和换电电池包支撑托举结构21。
34.如图1-图6所示，本实用新型实施例的电池包周转平台1000适用于车辆换电站内部以在电动车辆更换电池包时为电池包提供转运缓存，从而避免换电小车2000与码垛机3000之间直接交互电池包，以提高了电池包的转运效率，进而提高了换电站的换电效率。
35.由于传统的电池包周转平台上仅具有一层可移动的托举机构，导致电池包周转平台对电池包的转运效率较低，转运电池包的速度较慢，进而导致换电站的换电效率较低。为此，本实用新型实施例设计了一种具有双层电池存储机构且均能够移动的电池包周转平台1000。因此，能够提高电池包的转运效率，进而提高了换电站的换电效率。
36.其中，托举机构100设置在平台框架200上，托举机构100适于托举电池包，以使电池包能够在平台框架200上移动和转运。进一步，托举机构100包括：升降滑轨1、支撑托举组件2，升降滑轨1设置在平台框架 200上，支撑托举组件2安装在升降滑轨1上并且能够在升降滑轨1上沿竖向移动，升降滑轨1能够对支撑托举组件2在竖向移动过程中起到导向的作用，并且可以使支撑托举组件2的竖向移动过程更稳定。
37.再进一步，支撑托举组件2包括：换电电池包支撑托举结构21和馈电电池包支撑托举结构22，其中，换电电池包支撑托举结构21适于支撑托举更换后的满电电池包，而馈电电池包支撑托举结构22适于支撑托举从电动车辆上拆卸下来的馈电电池包。
38.如图1-图6所示，换电电池包支撑托举结构21位于馈电电池包支撑托举结构22的下方，即馈电电池包支撑托举结构22设置在换电电池包支撑托举结构21的上方，并且，馈电电池包支撑托举结构22和换电电池包支撑托举结构21分别能够在升降滑轨1上沿竖向移动。也就是说，馈电电池包支撑托举结构22和换电电池包支撑托举结构21之间在升降滑轨1上没有固定关系。
39.也就是说，馈电电池包支撑托举结构22构造为主动移动件且能够在升降滑轨1上沿竖向移动，换电电池包支撑托举结构21设置在馈电电池包支撑托举结构22的下方且构造为被动移动件，换电电池包支撑托举结构21 也能够在升降滑轨1上沿竖向移动。换言之，馈电电池包支撑托举结构22 直接与驱动机构300连接，馈电电池包支撑托举结构22能够直接在驱动机构300的作用下在升降滑轨1上沿竖向移动，而换电电池包支撑托举结构 21则通过馈电电池包支撑托举结构22间接与驱动机构300连接，并且适于通过馈电电池包支撑托举结构22的拉动，以在升降滑轨1上沿竖向移动。
40.参照图1-图6，馈电电池包支撑托举结构22和换电电池包支撑托举结构21之间具有非同步运动状态和同步运动状态。在同步运动状态下，馈电电池包支撑托举结构22和换电电池包支撑托举结构21之间的竖向距离保持相对不变；而在非同步运动状态下，馈电电池包支撑托举结构22和换电电池包支撑托举结构21之间的竖向距离逐渐变小或逐渐变大。具体的，托举机构100还包括：连接结构23，连接结构23连接在换电电池包支撑托举结构21与馈电电池包支撑托举结构22之间。
41.其中，连接结构23构造为在馈电电池包支撑托举结构22未达到指定位置时允许馈电电池包支撑托举结构22相对换电电池包支撑托举结构21 运动，此时，馈电电池包支撑托举结构22和换电电池包支撑托举结构21 之间为非同步运动状态，而在馈电电池包支撑托举结构22到达指定位置时使馈电电池包支撑托举结构22能够通过连接结构23拉动换电电池包支撑托举结构21同步运动的形式，此时，馈电电池包支撑托举结构22和换电电池包支撑托举结构21之间为同步运动状态。其中，指定位置可以为，馈电电池包支撑托举结构22向上运动到连接结构23所能够允许的馈电电池包支撑托举结构22和换电电池包支撑托举结构21之间的最远距离。
42.进一步，由于馈电电池包支撑托举结构22能够相对换电电池包支撑托举结构21运动，也就是说，馈电电池包支撑托举结构22与换电电池包支撑托举结构21之间的空间可以压缩，使得支撑托举组件2位于最低位置时支撑托举组件2占用电池包周转平台1000的空间更小。由此，不仅便于电池包周转平台1000的设置，而且还能够降低换电小车2000的整体高度。
43.结合图4-图6所示实施例，支撑托举组件2具有最低位置、最高位置和中间位置，在支撑托举组件2从最低位置运动到最高位置的过程中，馈电电池包支撑托举结构22和换电电池包支撑托举结构21之间从非同步运动状态切换到同步运动状态。具体的，馈电电池包支撑托举结构22在非同步运动状态下向上运动到指定位置后切换到同步运动状态，换电电池包支撑托举结构21开始随馈电电池包支撑托举结构22同步运动。而在支撑托举组件2从中间位置运动到最低位置的过程中，且换电电池包支撑托举结构22到达最低位置后，馈电电池包支撑托举结构22和换电电池包支撑托举结构21之间从同步运动状态切换回非同步运动状态。具体的，在馈电电池包支撑托举结构22向下运动到指定位置时，换电电池包支撑
托举结构 21由随馈电电池包支撑托举结构22的同步运动状态切换回非同步运动状态。
44.如图4-图6所示，电池包在电池包周转平台1000上的转运过程为，在支撑托举组件2处于最低位置时，馈电电池包支撑托举结构22的竖向高度位于换电小车2000的上电平台2001处且能够向上运动以将上电平台2001 上的馈电电池包举起，并且支撑托举馈电电池包向上运动直至支撑托举组件2处于最高位置。在支撑托举组件2处于最高位置时，能够允许码垛机 3000将满电电池包放置在换电电池包支撑托举结构21上，并支撑托举馈电电池包和满电电池包共同向下运动。当支撑托举组件2向下运动直至处于中间位置时，换电电池包支撑托举结构21能够将满电电池包放置在上电平台2001上，同时能够允许码垛机3000将馈电电池包支撑托举结构22上的馈电电池包取走。由此，使得电池包的转运效率得到了提升，进而使得换电站的换电效率得到了提高。
45.根据本实用新型实施例的托举机构100，该托举机构转运电池包的速度更快，以使得电池包周转平台转运电池包的速度更快，从而提高了电池包的转运效率，进而提高了换电站的换电效率。
46.如图1-图3所示，连接结构23包括：滑动连接杆231，滑动连接杆231 的一端与馈电电池包支撑托举结构22固定连接，滑动连接杆231的另一端与换电电池包支撑托举结构21限位连接。也就是说，换电电池包支撑托举结构21能够在滑动连接杆231上竖向移动，从而使得馈电电池包支撑托举结构22与换电电池包支撑托举结构21之间的空间能够压缩，使得支撑托举组件2在位于最低位置时所占用电池包周转平台1000的空间更小。由此，不仅便于电池包周转平台1000的设置，而且还能够降低换电小车2000的整体高度。
47.进一步，换电电池包支撑托举结构21上沿竖向开设有滑动孔232，滑动连接杆231与滑动孔232可滑动的配合且滑动连接杆231的另一端穿出到换电电池包支撑托举结构21的远离馈电电池包支撑托举结构22的一侧。其中，滑动连接杆231与滑动孔232滑动配合，以使换电电池包支撑托举结构21能够稳定的上下滑动。而滑动连接杆231的另一端上设置有限位件，以避免换电电池包支撑托举结构21脱落，并且确保在馈电电池包支撑托举结构22向上运动到指定位置时，换电电池包支撑托举结构21能够在限位件与滑动连接杆231的限位作用下被馈电电池包支撑托举结构22拉动，并且开始随馈电电池包支撑托举结构22同步运动。
48.作为一种优选的实施例，滑动连接杆231的另一端上具有外螺纹，限位件包括：限位螺母，限位螺母螺纹配合在滑动连接杆231的另一端上。由此，可以通过滑动连接杆231上的外螺纹与限位螺母之间的配合，调整换电电池包支撑托举结构21与馈电电池包支撑托举结构22之间的最远距离，以确保转运过程的精确性。
49.如图1-图6所示，馈电电池包支撑托举结构22包括：两个第一支撑托板221和连接在两个第一支撑托板221之间的第一横向连接板222，换电电池包支撑托举结构21包括：两个第二支撑托板211和连接在两个第二支撑托板211之间的第二横向连接板212，其中，第一支撑托板221和第二支撑托板211都采用梯形结构布置，以使能够适应的电池包尺寸范围更大，从而使得换电站能够适用于更多种车型车辆的换电，进而使得换电站的适应性更强，以提高了换电站的通用性。
50.进一步，滑动孔232开设在第二支撑托板211和/或第二横向连接板212 上。也就是说，滑动孔232可以同时开设在第二支撑托板211和第二横向连接板212上，或者滑动孔232
可以只开设在第二支撑托板211上，当然滑动孔232还可以只开设在第二横向连接板212上。可根据实际的情况合理的设置。
51.根据本实用新型另一方面实施例的电池包周转平台1000，包括上述实施例中描述的用于电池包周转平台的托举机构100。该电池包周转平台 1000的电池包转运效率更高。
52.如图1-图5所示，电池包周转平台1000还包括：平台框架200和驱动机构300。其中，驱动机构300设置在平台框架200上且适于驱动托举机构100的至少一部分运动。具体的，驱动机构300适于驱动馈电电池包支撑托举结构22竖向运动，并且，在同步运动状态下，馈电电池包支撑托举结构22能够拉动换电电池包支撑托举结构21同步运动。
53.参照图2-图6，驱动机构300包括：驱动结构301和传动组件302，其中，驱动结构301包括：电机。驱动结构301适于为支撑托举组件2的升降提供动力，传动组件302适于将驱动结构301提供的动力转化为支撑托举组件2升降的动力。
54.进一步，驱动结构301设置在平台框架200上，传动组件302传动连接在驱动结构301与馈电电池包支撑托举结构22之间，也就是说，传动组件302分别连接在两侧的支撑托举组件2与驱动结构301之间，以确保两侧的支撑托举组件2在升降过程中始终位于同一高度，从而确保电池包抬升过程的稳定性。
55.如图3所示，位置检测组件400设置在平台框架200上且适于检测换电电池包支撑托举结构21和/或馈电电池包支撑托举结构22的位置，即位置检测组件400通过检测换电电池包支撑托举结构21和/或馈电电池包支撑托举结构22的位置，并且与驱动机构300通讯，以在换电电池包支撑托举结构21和/或馈电电池包支撑托举结构22到达指定位置后使驱动机构 300停止运行。由此，不仅能够确保换电电池包支撑托举结构21和/或馈电电池包支撑托举结构22在转运电池包的过程中停留的位置更准确，还能够避免电机空转，从而提高了装置的可靠性。
56.进一步，位置检测组件400包括：上到位传感器401和下到位传感器 402，上到位传感器401设置在下到位传感器402的上方，在馈电电池包支撑托举结构22触发上到位传感器401时，支撑托举组件2处于最高位置，在馈电电池包支撑托举结构22触发下到位传感器402时，支撑托举组件2 处于最低位置。也就是说，上到位传感器401和下到位传感器402适于通过检测馈电电池包支撑托举结构22的位置，以达到控制支撑托举组件2运动的目的，其中，上到位传感器401和下到位传感器402适于与驱动结构 301通讯，并在检测到馈电电池包支撑托举结构22触发上到位传感器401 或馈电电池包支撑托举结构22触发下到位传感器402时，控制驱动结构 301停止运行。
57.再进一步，位置检测组件400还包括：上极限传感器403和下极限传感器404，上极限传感器403设置在上到位传感器401的上方，下极限传感器404设置在下到位传感器402的下方，以为电池包周转平台1000提供控制冗余，从而确保电池包周转平台1000的稳定运行。
58.再进一步，位置检测组件400还包括：电池包到位传感器500。电池包到位传感器500用于检测电池包是否位于支撑托举组件2上，以确保换电过程的稳定进行。
59.如图1和图5所示，平台框架200的下端具有换电电池包支撑托举结构止抵限位件233，以用于机械限位换电电池包支撑托举结构21，避免其脱出升降滑轨1。其中，换电电池包支撑托举结构止抵限位件233与滑动连接杆231在竖向上错开设置，以避免换电电池包支撑托举结构止抵限位件233与滑动连接杆231之间产生干涉，从而提高了电池包周转平台
1000 的运行可靠性。
60.根据本实用新型再一方面实施例的换电站，包括上述实施例中描述的电池包周转平台1000。对于换电站的其它构造均已为现有技术且为本领域的技术人员所熟知，因此这里对于换电站的其它构造不做详细说明。
61.根据本实用新型再一方面的电池包周转平台1000的换电转运方法，参照图7，结合图4-图6所示实施例，电池包周转平台1000的换电转运方法包括：
62.s101，馈电电池包支撑托举结构22从最低位置将上电平台2001上的馈电电池包托起并向上运动。具体的，馈电电池包支撑托举结构22位于最低位置时，支撑托举组件2整体位于换电小车2000的上电平台2001以下，此时电池包周转平台1000检测到换电小车2000驶入电池包周转平台1000下方，并将信号传递到驱动结构301，驱动结构301通过传动组件302的传动连接带动馈电电池包支撑托举结构22在升降滑轨1上向上移动，并在向上移动过程中将上电平台2001上的馈电电池包举起，以带动馈电电池包一起向上移动，直至馈电电池包支撑托举结构22向上移动到指定位置。
63.s102，馈电电池包支撑托举结构22通过滑动连接杆231拉动换电电池包支撑托举结构21同步运动直至最高位置。具体的，馈电电池包支撑托举结构 22向上移动到指定位置时，馈电电池包支撑托举结构22与换电电池包支撑托举结构21之间达到最远距离，滑动连接杆231的另一端上设置的限位件与馈电电池包支撑托举结构22止抵配合，并拉动换电电池包支撑托举结构21，使其与馈电电池包支撑托举结构22同步运动，直至支撑托举组件2到达最高位置。
64.s103，码垛机3000将满电电池包放置在换电电池包支撑托举结构21上。具体的，支撑托举组件2到达最高位置时，上到位传感器401和上极限传感器403检测到支撑托举组件2到达最高位置，并将信号传递到驱动结构301，驱动结构301停止运行，在驱动电机停止运行后，码垛机3000适于将满电电池包放置在换电电池包支撑托举结构21上。
65.s104，支撑托举组件2向下运动至中间位置。具体的，当位于换电电池包支撑托举结构21上的电池包到位传感器500检测到满电电池包放置结束后，将信号传递到驱动结构301，驱动结构301通过传动组件302的传动连接带动馈电电池包支撑托举结构22在升降滑轨1上向下移动，直至位置检测组件400 检测到支撑托举组件2向下运动至中间位置，此时控制驱动结构301停止运行。
66.s105，换电电池包支撑托举结构21将满电电池包放置在上电平台2001 上，同时码垛机3000将馈电电池包支撑托举结构22上的馈电电池包取走。
67.s106，支撑托举组件2向下运动至最低位置。具体的，下到位传感器402 和下极限传感器404检测到支撑托举组件2到达最低位置，并将信号传递到驱动结构301，驱动结构301随即停止运行。
68.在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例进行接合和组合。
69.尽管上面已经示出和描述了本实用新型的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本实用新型的限制，本领域的普通技术人员在本实用新型的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。