一种换电装置及重卡换电站的制作方法

1.本实用新型涉及电池换电技术领域，尤其是涉及一种换电装置及重卡换电站。


背景技术：

2.随着电动汽车的不断普及，运输过程中需要较大动力供应的重型卡车(即重卡车辆)也迈向电动时代。目前，市面上的重卡换电站多采用行车顶吊式或单工位有轨制导车辆更换电池箱，换电过程复杂，换电效率较低。


技术实现要素：

3.本实用新型实施例的目的在于提供一种换电装置及重卡换电站，从而解决现有技术中重卡车辆换电效率低的问题。
4.为了实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：
5.本实用新型实施例提供一种换电装置，包括：
6.第一座体，所述第一座体上设置有框架；
7.伸缩结构，所述伸缩结构与所述框架连接；
8.用于抓取或释放电池箱的抓取结构，所述抓取结构与所述伸缩结构连接；
9.用于驱动所述抓取结构上升或下降的升降结构，所述升降结构与所述抓取结构连接；
10.用于容置电池箱的承载结构，所述承载结构设置在所述第一座体上。
11.可选地，所述的换电装置，其中，所述抓取结构包括：
12.浮动吊桥，所述浮动吊桥分别与所述伸缩结构和所述升降结构连接；
13.用于抓取或释放电池箱的吊具夹爪，所述吊具夹爪与所述浮动吊桥连接。
14.可选地，所述的换电装置，其中，所述承载结构包括：
15.用于在所述第一座体上移动的移动部，所述移动部上设置有第一电池箱底座和第二电池箱底座；所述伸缩结构设置于所述第一座体的第一位置的上方；
16.其中，在所述移动部在第一座体上移动至第一状态时，所述第一电池箱底座位于所述第一位置；在所述移动部移动至第二状态时，所述第二电池箱底座位于所述第一位置。
17.可选地，所述的换电装置，其中，所述承载结构为有轨制导车辆rgv。
18.可选地，所述的换电装置，其中，还包括：
19.用于获取换电车辆位置的传感器，所述传感器设置于所述第一座体上。
20.可选地，所述的换电装置，其中，还包括：
21.用于驱动所述第一座体进行旋转运动的旋转结构，所述旋转结构设置于所述第一座体的下方。
22.可选地，所述的换电装置，其中，还包括：
23.第二座体，所述旋转结构设置于所述第二座体的上方；
24.移动轨道，所述移动轨道相对设置在所述第二座体的两侧；
25.移动轮，所述移动轮与所述第二座体连接，所述移动轮用于驱动所述第二座体沿所述移动轨道移动。
26.本实用新型实施例还提供一种重卡换电站，包括如上任一项所述的换电装置，以及围绕所述换电装置设置的车辆停止区域和储电区域；
27.其中，所述储电区域包括多个充电底座；
28.所述车辆停止区域用于停放换电车辆。
29.可选地，所述的换电装置，其中，所述多个充电底座排布成扇环形状。
30.可选地，所述的换电装置，其中，所述车辆停止区域设置有供所述换电车辆定位停止的减速带。
31.本实用新型至少具有如下有益效果：
32.上述方案中，该换电装置通过抓取结构从储电区域抓取满电的电池箱放置在承载结构上，从换电车辆抓取待更换的电池箱放置在承载结构上，然后将满电的电池箱放置于换电车辆上，并将待更换的电池箱放置于储电区域进行充电，换电过程简单，换电动作流畅，提高换电效率。
附图说明
33.图1为本实用新型实施例的换电装置的结构示意图之一；
34.图2为本实用新型实施例的换电装置的结构示意图之二；
35.图3为本实用新型实施例的换电装置的结构示意图之三；
36.图4为本实用新型实施例的重卡换电站的结构示意图之一；
37.图5为本实用新型实施例的重卡换电站的结构示意图之二。
38.附图标记说明：
39.100-换电装置；101-第一座体；102-框架；103-伸缩结构；104-抓取结构；105-升降结构；106-承载结构；107-旋转结构；108-第二座体；109-移动轨道；110-移动轮；200-电池箱；201-换电电池箱；202-车载电池箱；301-减速带；400-储电区域；401-充电底座；500-换电车辆；501-车载换电底座；a-第一位置；b-第二位置。
具体实施方式
40.为使本实用新型要解决的技术问题、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图及具体实施例进行详细描述。在下面的描述中，提供诸如具体的配置和组件的特定细节仅仅是为了帮助全面理解本实用新型的实施例。因此，本领域技术人员应该清楚，可以对这里描述的实施例进行各种改变和修改而不脱离本实用新型的范围和精神。另外，为了清楚和简洁，省略了对已知功能和构造的描述。
41.应理解，说明书通篇中提到的“一个实施例”或“一实施例”意味着与实施例有关的特定特征、结构或特性包括在本实用新型的至少一个实施例中。因此，在整个说明书各处出现的“在一个实施例中”或“在一实施例中”未必一定指相同的实施例。此外，这些特定的特征、结构或特性可以任意适合的方式结合在一个或多个实施例中。
42.如图1至图3所示，本实用新型实施例提供一种换电装置，包括：
43.第一座体101，第一座体101上设置有框架102；
44.伸缩结构103，伸缩结构103与框架102连接；
45.用于抓取或释放电池箱200的抓取结构104，抓取结构104与伸缩结构103连接；
46.用于驱动抓取结构上升或下降的升降结构105，升降结构105与抓取结构104连接；
47.用于容置电池箱200的承载结构106，承载结构106设置在第一座体101上。
48.采用本实用新型实施例所述换电装置可以应用于重卡换电站，该换电装置100通过抓取结构104从储电区域400抓取满电的电池箱200放置在承载结构106上，从换电车辆500抓取待更换的电池箱200放置在承载结构106上，然后将满电的电池箱200放置于换电车辆500上，并将待更换的电池箱200放置于储电区域400进行充电，换电过程简单，换电动作流畅，提高换电效率。
49.其中一可选实施方式，本实用新型实施例所述换电装置100包括两个伸缩结构103，且每一伸缩结构103连接一个抓取结构104和一个升降结构105。这样其中一个伸缩结构103、其中一个抓取结构104和其中一个升降结构105用于抓取换电电池箱201，另一个伸缩结构203、另一个抓取结构204和另一个升降结构105用于抓取车载电池箱202，从而实现并行的换电动作，减少换电时间。
50.另一可选实施方式，本实用新型实施例所述升降结构105可以是卷扬机构，在抓取结构104通过伸缩结构103移动至电池箱200的上方时，驱动抓取结构104下降，从而抓取电池箱200，然后在抓取电池箱200后，驱动抓取结构104带动电池箱200上升。
51.可选地，所述的换电装置，其中，抓取结构104包括：
52.浮动吊桥，浮动吊桥分别与伸缩结构103和升降结构105连接；
53.用于抓取或释放电池箱200的吊具夹爪，吊具夹爪与浮动吊桥连接。
54.需要说明的是，该吊具夹爪包括打开状态和关闭状态，从而实现释放和抓取电池箱200。
55.可选地，所述的换电装置，其中，承载结构106包括：
56.用于在第一座体101上移动的移动部，移动部上设置有第一电池箱底座和第二电池箱底座；伸缩结构103设置于第一座体101的第一位置a的上方；
57.其中，在所述移动部在第一座体101上移动至第一状态时，第一电池箱底座位于所述第一位置a，第二电池箱底座位于第二位置b；在所述移动部移动至第二状态时，第二电池箱底座位于所述第一位置a。
58.需要说明的是，在抓取结构104从储电区域400的充电底座401抓取换电电池箱201的情况下，移动部在第一座体101上移动至第一状态，在此第一状态下，第一电池箱底座位于第一位置a，第二电池箱底座位于第二位置b，伸缩结构103位于第一电池箱底座的正上方，从而抓取结构104可将换电电池箱201释放在第一电池箱底座上。
59.在抓取结构104从换电车辆500的车载换电底座501抓取车载电池箱202的情况下，移动部在第一座体101上移动至第二状态，在此第二状态下，第二电池箱底座位于第一位置a，伸缩结构103位于第二电池箱底座的正上方，从而抓取结构104可将车载电池箱202释放在第二电池箱底座上。
60.进一步，移动部在第一座体101上再次移动至第一状态，第一电池箱底座载有换电电池箱201移动至第一位置a，在此第一状态下，抓取结构104从第一电池箱底座抓取换电电池箱201，并将换电电池箱201释放在车载换电底座501上，完成换电车辆500的电池箱200更
换。
61.更进一步，移动部在第一座体101上再次移动至第二状态，第二电池底座载有车载电池箱202移动至第一位置a，在此第二状态下，抓取结构104从第二电池箱底座抓取车载电池箱202，并将车载电池箱202释放在储电区域400的充电底座401上，充电底座401对从换电车辆500更换下来的车载电池箱202进行充电。
62.可选地，所述的换电装置，其中，承载结构106为有轨制导车辆rgv。
63.需要说明的是，承载结构106还可以为其他结构，具体不进行限制。
64.可选地，所述的换电装置，其中，还包括：
65.用于获取换电车辆位置的传感器，传感器设置于第一座体101上。
66.需要说明的是，该传感器可对换电车辆500的位置进行感知，确定换电车辆500的实时位置，实现对齐，从而降低换电复杂性。
67.可选地，所述的换电装置，其中，还包括：
68.用于驱动第一座体101进行旋转运动的旋转结构107，旋转结构107设置于第一座体101的下方。
69.需要说明的是，在换电装置100包括旋转结构107的情况下，旋转结构107可驱动第一座体101进行旋转运动，这样，该换电装置100可以应用在多个充电底座401排布为扇环形状的储电区域400，减小换电站的占地面积，且减少换电时间，提高换电效率，降低成本。
70.可选地，所述的换电装置，其中，还包括：
71.第二座体108，旋转结构107设置于第二座体108的上方；
72.移动轨道109，移动轨道109相对设置在第二座体108的两侧；
73.移动轮110，移动轮110与第二座体108连接，移动轮用于驱动第二座体108沿移动轨道109移动。
74.需要说明的是，为了确保抓取结构104与换电车辆500的车载电池箱202在第一方向上对齐，通过传感器获取换电车辆500的车载换电底座501的位置，并通过移动轮110和移动轨道109调整偏差，驱动第二座体108通过移动轮110沿移动轨道109移动，从而实现抓取结构104与换电车辆500的车载换电底座501对齐，方便抓取与释放车载电池箱202。
75.如图4和图5所示，本实用新型实施例还提供一种重卡换电站，包括如上任一项所述的换电装置100，以及围绕换电装置100设置的车辆停止区域和储电区域400；
76.其中，储电区域400包括多个充电底座401；
77.车辆停止区域用于停放换电车辆500。
78.需要说明的是，本实用新型实施例的重卡换电站采用如上所述的换电装置100，则上述的换电装置100的所有实施例均适用于该重卡换电站，且均能达到相同或相似的有益效果。
79.其中一可选实施方式，本实用新型实施例所述重卡换电站包括两个储电区域400和两个换电装置100，这样，该重卡换电站可以同时对两个换电车辆500进行电池箱200更换，减少换电等待时间，进一步提高换电效率。
80.可选地，所述的重卡换电站，其中，多个充电底座401排布成扇环形状。
81.需要说明的是，多个充电底座401排布成扇环形状，减少重卡换电站的占地面积，解决由于多个充电底座401并排布置，导致行程过长，换电效率低的问题，同时降低成本。
82.可选地，所述的重卡换电站，其中，车辆停止区域设置有供换电车辆500定位停止的减速带301。
83.需要说明的是，为了方便用户在车辆停止区域中的停车，可以采用机械定位方式，在车辆停止区域设置减速带301。或者，还可以在车辆停止区域设置传感器，在用户接收到传感器信号的情况下，控制换电车辆500停止，方便用户停车。
84.下面，具体说明应用于该重卡换电站的工作过程。
85.步骤一，从充电底座抓取换电电池箱，具体包括如下步骤：
86.在检测到换电车辆的情况下，控制旋转结构沿第一时针方向转动第一角度，控制伸缩结构处于伸展状态，控制承载结构的移动部在第一座体上移动至第一状态，控制升降结构下降第一高度；
87.控制抓取结构从充电底座抓取换电电池箱；
88.控制升降结构上升第一高度；
89.控制伸缩结构处于收缩状态；
90.控制抓取结构将换电电池箱释放在承载结构的第一电池箱底座上。
91.步骤二，从车载换电底座抓取车载电池箱，具体包括如下步骤：
92.控制旋转结构沿第二时针方向转动第一角度，控制伸缩结构处于伸展状态，控制承载结构的移动部在第一座体上移动至第二状态，控制升降结构下降第一高度；
93.控制抓取结构从车载换电底座抓取车载电池箱；
94.控制升降结构上升第一高度；
95.控制伸缩结构处于收缩状态；
96.控制抓取结构将车载电池箱释放在承载结构的第二电池箱底座上。
97.步骤三，将换电电池箱释放在车载换电底座上，具体包括如下步骤：
98.控制承载结构的移动部在第一座体上移动至第一状态，控制升降结构下降第一高度；
99.控制抓取结构从第一电池箱底座抓取换电电池箱；
100.控制升降结构上升第一高度；
101.控制伸缩结构处于伸展状态；
102.控制抓取结构将换电电池箱释放在车载换电底座上。
103.步骤四，将车载电池箱释放在充电底座上，具体包括如下步骤：
104.控制旋转结构沿第一时针方向转动第一角度，控制承载结构的移动部在第一座体上移动至第二状态，控制升降结构下降第一高度；
105.控制抓取结构从第二电池箱底座抓取车载电池箱；
106.控制升降结构上升第一高度；
107.控制伸缩结构处于伸展状态；
108.控制抓取结构将车载电池箱释放在充电底座上。
109.以上所述的是本实用新型的优选实施方式，应当指出对于本技术领域的普通人员来说，在不脱离本实用新型所述的原理前提下还可以作出若干改进和润饰，这些改进和润饰也在本实用新型的保护范围内。