电池箱配送车用充电站的制作方法

1.本实用新型涉及一种对电动卡车进行移动换电的电池箱配送车，进行免卸车充电的专业充电站，属于新能源汽车技术领域。


背景技术：

2.电动卡车目前已被广泛应用在工矿、码头等场合，电动卡车与普通家用机动车不同，为了提高卡车的使用效率，一般都采用换电模式，对卡车快速更换电池包，使卡车能够再次投入使用。
3.针对一些特殊的电动卡车换电需求，产生了移动式换电设备，通过运输配送车辆(一般为平板卡车，或可开启的箱式货车)装载多块电池箱，运输到电动卡车集中使用场地，通过专门的换电机构，进行现场换电。相关的设施设备，可参见中国专利公开号为cn113997851a的一种电池配送车，中国专利公开号为cn114013332a的一种换电站及其电池交换方法，中国专利公开号为cn113895300a的一种移动式卡车换电装置，中国专利公开号为cn113829944a的一种移动双向换电站及其电池交换方法，中国专利公开号为cn113815477a的一种车载移动式换电站及其换电方法，中国专利公开号为cn113815476a的一种移动换电系统及其换电方法等公开文献资料。这类方案中，都用到了电池箱配送车，当配送车上的充满电的电池箱，都更换到电动卡车上，被置换为全都是待充电的电池箱时，就需要配送车开回充电基地，对电池箱进行充电；为了免去电池箱的装卸手续，优选的是将电池箱保留在配送车上，进行充电。
4.部分方案中，考虑到这样的充电场景，在配送车上设置了电控房；但由于电动卡车用电池箱的电池容量很大，想要对多块电池箱进行同时充电，所用电功率是极大的，如果仅采用连接主电缆的方式，将工业用电，直接供到电控房，再由电控房进行整流、变压后，对电池箱进行充电，电控房的发热量会极大，为避免发生事故，就需要将电控房建造的较大，从而占用配送车的有效载荷空间。
5.为此，有必要对电动卡车换电用电池箱配送车的充电系统进行研究，特别是设计一款专门的充电站，对电池箱配送车进行高效、安全的充电。


技术实现要素：

6.本实用新型的目的在于提供一种电池箱配送车用充电站，以期对电池箱配送车进行高效、安全的充电。
7.为达到上述实用新型目的，本实用新型提供了一种电池箱配送车用充电站，包括充电机组、充电支架、充电移动平台、及充电吊具；
8.所述充电机组固定在地面上，所述充电机组与电网相连；
9.所述充电机组的边上设有充电支架；所述充电支架内可停放电池箱配送车；
10.所述充电支架的顶部下方设有充电移动平台，所述充电移动平台为三轴正交移动平台；
11.所述充电移动平台底部的z轴升降平台的下方固定有充电吊具，所述充电吊具内设有若干充电插头，所述充电插头通过电缆与充电机组相连；
12.所述充电插头受所述充电移动平台的z轴升降平台驱动，从电池箱配送车的顶部插向受电箱顶部的受电接口。
13.作为本实用新型的进一步改进，所述充电机组内设有若干独立的充电模块，每个充电模块通过独立的电缆与每个所述充电插头相连接。
14.作为本实用新型的进一步改进，所述充电支架为龙门架；
15.龙门架的顶部下方设有充电移动平台；
16.龙门架及充电吊具的下方为电池箱配送车的车行通道。
17.作为本实用新型的进一步改进，所述充电移动平台包括x轴移动平台、y轴移动平台、及z轴升降平台；
18.所述x轴移动平台的导轨固定在所述龙门架的顶部横梁上；
19.所述x轴移动平台的平台上设有所述y轴移动平台；所述y轴移动平台的导轨固定在所述x轴移动平台的平台上；
20.所述y轴移动平台的平台下方设有所述z轴升降平台；
21.所述z轴升降平台包括z轴升降机构，所述z轴升降机构的底部设有升降台；
22.所述升降台的底部设有充电吊具。
23.进一步的，所述x轴移动平台包括，x轴导轨、x轴平台、x轴驱动机构；
24.x轴导轨设有2组，分别固定在充电架的顶部，形成平行的直线导轨；
25.所述x轴平台水平活动安装在所述x轴导轨内；
26.所述x轴导轨的一端设有x轴驱动机构；
27.所述x轴驱动机构为丝杠螺母直线驱动机构，包括驱动丝杠、驱动螺母；
28.所述驱动丝杠的一端与所述x轴平台相连；
29.所述驱动丝杠穿设在所述驱动螺母内，所述驱动螺母的底座固定在充电架上；
30.所述驱动丝杠、所述驱动螺母设有2套，分别位于充电架、及所述x轴平台的两侧；
31.2侧的所述驱动螺母连接在同一驱动元件上，进行同步动作；
32.所述x轴驱动机构包括x轴驱动马达、x轴驱动分配箱、驱动轴；
33.所述x轴驱动马达的马达座固定在充电架上，所述x轴驱动马达的输出端连接有所述x轴驱动分配箱；
34.所述x轴驱动分配箱内设有齿轮组，将所述x轴驱动马达的输入，转化为对称双轴输出；
35.所述x轴驱动分配箱的两端输出分别通过驱动轴与两侧的所述驱动螺母相连，对所述驱动螺母进行同步驱动。
36.进一步的，所述y轴移动平台包括，y轴导轨、y轴平台、y轴驱动机构；
37.y轴导轨设有2组，分别固定在x轴移动平台的平台内，形成平行的直线导轨；
38.所述y轴平台水平活动安装在所述y轴导轨内；
39.所述y轴平台上设有y轴驱动机构，驱动所述y轴平台沿所述y轴导轨进行水平运动；
40.所述y轴驱动机构为齿轮齿条驱动机构，包括齿条、齿轮、齿轮轴、y轴驱动分配器、
y轴驱动马达；
41.所述y轴驱动马达安装在所述y轴平台上；
42.所述y轴驱动马达的输出轴端设有y轴驱动分配器，所述y轴驱动分配器将所述y轴驱动马达的输出，分配成双轴输出，分别连接齿轮轴；
43.齿轮齿条驱动机构设有2套，分别位于所述y轴平台的两侧；
44.所述齿轮轴的末端设有齿轮；所述齿条与所述y轴导轨固定在一起，且与所述y轴导轨相平行；
45.所述齿轮与所述齿条相啮合；
46.所述y轴驱动马达旋转，带动2侧的齿轮轴旋转，进而带动所述齿轮旋转，啮合所述齿条，驱动所述y轴平台进行平移运动。
47.进一步的，所述z轴升降平台包括z轴升降机构、z轴驱动机构、z轴驱动马达；
48.所述z轴升降机构为剪叉机构，底部设有升降台；
49.所述升降台与所述y轴移动平台的平台之间设有z轴驱动机构；
50.所述z轴驱动机构为咬合链条式直线动作机构，为所述升降台提供升降动力，及下压力。
51.作为本实用新型的进一步改进，所述充电吊具内设有充电插头板；
52.所述充电插头板上设有若干相互独立的充电插头；
53.所述充电插头板设置在吊具框架内；
54.所述吊具框架内设有若干充电插头板升降驱动元件，所述充电插头板升降驱动元件的伸出驱动杆的底部与所述充电插头板相固定；
55.所述充电插头板升降驱动元件驱动所述充电插头板在所述吊具框架内升降运动；
56.所述充电插头板上设置的充电插头底部在所述充电插头板升降驱动元件驱动下，超出所述吊具框架的底部，或完全位于所述吊具框架内。
57.本实用新型的电池箱配送车用充电站，通过设置专门的充电机组，将电能变换装置安装在地面上，方便散热及集中管理；然后通过电缆连接到专门的充电吊具内的充电插头相连；充电吊具通过一套充电移动平台，安装在充电支架上。
58.当需要充电时，电池箱配送车驶入充电站，并停放到充电吊具下方；然后充电移动平台启动，将充电吊具精准的移动到受电箱的正上方，再将充电吊具降下，让充电插头都与受电箱上的受电接口相连，电路导通，此时启动充电机组，对电池箱进行充电。
59.本实用新型的电池箱配送车用充电站，可实现低强度，甚至无人化操作，可为对电池箱配送车进行高效、安全的充电。
附图说明
60.图1为本实用新型的电池箱配送车用充电站的使用状态整体示意图；
61.图2为本实用新型的电池箱配送车用充电站的使用状态侧视图；
62.图3为本实用新型的电池箱配送车用充电站的使用状态后视图；
63.图4为本实用新型的电池箱配送车用充电站的使用状态的局部放大示意图；
64.图5为本实用新型的充电移动平台的整体结构示意图；
65.图6为本实用新型的充电移动平台的整体侧视图；
66.图7为本实用新型的充电移动平台的整体俯视图；
67.图8为本实用新型的y轴移动平台的正面剖视图；
68.图9为本实用新型的y轴移动平台的局部放大示意图；
69.图10为本实用新型的充电吊具的整体结构示意图；
70.图11为本实用新型的充电吊具的侧视图。
具体实施方式
71.以下结合附图和具体实施例，对本实用新型做进一步说明。
72.如图1-图4所示，为本实用新型的电池箱配送车用充电站的使用状态示意图，电池箱配送车1的车身11上设有若干电池箱座12，电池箱座12上面摆放着待充电的电池箱13，最多每个电池箱座12上均设有1个待充电的电池箱13。电池箱座12与电池箱13之间通过接口相连；电池箱座12设有受电接口。
73.为便于插接、集中充电管理，在电池箱配送车1车身11上设有受电箱2，通过电缆与每个电池箱座12相连。
74.在电池箱配送车1车身11上，还可设有车载电池14，用于对电池箱配送车1本身进行供电，其也可以通过电缆与所述受电箱2相连接。
75.当电池箱13需要充电时，电池箱配送车1开入充电站，充电站设有固定的充电机组31，对输入的工业交流电进行变压、整流，然后输出；
76.充电站的充电机组31边设有充电支架32，电池箱配送车1可驶入进行充电；本实施例中，所述充电支架为龙门架32，从而下方形成车行通道，这样结构更加稳固。
77.所述充电支架32上设有充电插头板，通过电缆33与充电机组31的输出口相连；特别是，针对每个待充电的电池箱13(包括车载电池14)，充电机组31可提供一路独立的充电电路，并通过独立的电缆33与充电插头板上的充电插头相连；
78.当电池箱配送车1停放到位后，充电插头板受控与所述受电箱2的受电接口相连，充电机组31启动，对电池箱13进行充电。
79.所述充电插头板、及所述受电箱2的受电接口，可设置在所述充电支架32的左右两侧立面，进行连接；但为了提高连接可靠性，优选的，所述充电插头板、及所述受电箱2的受电接口，设置在所述充电支架32的顶部下方，即所述充电插头板通过充电移动平台4安装在所述充电支架32的顶部梁下方，而受电接口则安装在所述受电箱2的顶部；当电池箱配送车1大致停放到位后，系统识别出受电箱2的位置，然后所述充电插头板通过充电移动平台4移动到所述受电箱2的正上方，然后再驱动所述充电插头板向下运动，与受电接口相连。
80.如图5-图7所示，为本实用新型的充电移动平台4的示意图，其为三轴正交移动平台，即xyz轴移动平台；具体来说，包括x轴移动平台、y轴移动平台、及z轴升降平台；
81.其中，x轴移动平台包括，x轴导轨41、x轴平台42、x轴驱动机构；x轴导轨41设有2组，分别固定在所述充电支架32的顶部，形成平行的直线导轨；所述x轴平台42水平活动安装在所述x轴导轨41内；所述x轴导轨41的一端设有x轴驱动机构；所述x轴驱动机构为丝杠螺母直线驱动机构，包括驱动丝杠431、驱动螺母432；所述驱动丝杠431的一端与所述x轴平台42相连；所述驱动丝杠431穿设在所述驱动螺母432内，所述驱动螺母432的底座固定在所述充电支架32上；优选的，所述驱动丝杠431、所述驱动螺母432设有2套，分别位于所述充电
支架32、及所述x轴平台42的两侧；2侧的所述驱动螺母432连接在同一驱动元件上，进行同步动作；所述x轴驱动机构包括x轴驱动马达435、x轴驱动分配箱434、驱动轴433；所述x轴驱动马达435的马达座固定在所述充电支架32上，所述x轴驱动马达435的输出端连接有所述x轴驱动分配箱434，所述x轴驱动分配箱434内设有齿轮组，将所述x轴驱动马达435的输入，转化为对称双轴输出，所述x轴驱动分配箱434的两端输出通过驱动轴433与所述驱动螺母432相连，对所述驱动螺母432进行同步驱动。
82.y轴移动平台设置在所述x轴平台42上，y轴移动平台包括，y轴导轨44、y轴平台45、y轴驱动机构46；y轴导轨44设有2组，分别固定在所述x轴平台42内，形成平行的直线导轨；所述y轴平台45水平活动安装在所述y轴导轨44内；所述y轴平台45上设有y轴驱动机构46，驱动所述y轴平台45沿所述y轴导轨44进行水平运动。
83.如图8、图9所示，所述y轴平台45的两侧设有若干滑轮451，所述滑轮451安装在所述y轴导轨44内，进行导向运动。
84.所述y轴驱动机构46为齿轮齿条驱动机构，包括齿条461、齿轮462、齿轮轴463、y轴驱动分配器464、y轴驱动马达465；所述y轴驱动马达465安装在所述y轴平台45上；所述y轴驱动马达465的输出轴与齿轮轴463相连；优选的，所述y轴驱动马达465的输出轴端设有y轴驱动分配器464，所述y轴驱动分配器464与所述x轴驱动分配箱434相同，将所述y轴驱动马达465的输出，分配成双轴输出，分别连接齿轮轴463，故相应的所述齿轮齿条驱动机构设有2套，分别位于所述y轴平台45的两侧；所述齿轮轴463的末端设有齿轮462；所述齿条461与所述y轴导轨44固定在一起，且与所述y轴导轨44相平行；所述齿轮462与所述齿条461相啮合；通过所述y轴驱动马达465旋转，带动2侧的齿轮轴463旋转，进而带动所述齿轮462旋转，啮合所述齿条461，驱动所述y轴平台45进行平移运动。
85.z轴升降平台设置在所述y轴平台45的下方，z轴升降平台包括z轴升降机构47、z轴驱动机构48、z轴驱动马达49；所述z轴升降机构47为剪叉机构，底部设有升降台；所述升降台与所述y轴平台45之间还设有z轴驱动机构48，所述z轴驱动机构48为咬合链条式直线动作机构，为所述升降台提供升降动力，及下压力。
86.在所述充电移动平台4的底部，即所述升降台的下方，固定有充电吊具5，如图10所示，所述充电吊具5内设有充电插头板51；所述充电插头板51上设有若干相互独立的充电插头52，并与独立的充电电缆33相连；所述充电插头板51设置在吊具框架53内；所述吊具框架53内设有若干充电插头板升降驱动元件54，所述充电插头板升降驱动元件54为气缸，其活塞杆的底部与所述充电插头板51相固定。
87.所述充电插头板升降驱动元件54向下动作时，将所述充电插头板51向下推动，特别是将所述充电插头板51上的充电插头52超出所述吊具框架53的底部，方便与受电箱2上的受电接口相连，如图11所示。
88.所述充电插头板升降驱动元件54向上动作时，将所述充电插头板51向上推动，特别是将所述充电插头板51上的充电插头52收纳入所述吊具框架53内，对充电插头52进行防护，防止外力磕碰造成损坏。
89.当充电过程中发生意外，需要将充电插头52进行脱离是，也可以启动所述充电插头板升降驱动元件54，由于其为气缸，动作速度快，也能在1-2秒内，将所述充电插头板51拔起，使充电插头52脱离，停止充电。
90.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。