电动汽车的换电站平台以及换电系统的制作方法

1.本发明涉及一种换电站平台，尤其是一种用于电动汽车的换电站平台，本发明还涉及具有上述换电站平台的换电系统。


背景技术：

2.目前电动汽车的电池充电普遍采用快速充电桩进行充电，但是无论怎么缩短快速充电时间，仍然很难达到燃油车即充即走的要求，采用充电桩既耗时又过于占用土地。电池换电站作为一种新型的电池充电解决方案，具有空间利用率高、耗时短的特点。现有的电池充换电站主要采用底盘换电方式，即将位于汽车底盘下方的动力电池从下方取出，移动至电池存储仓充电，然后从电池存储仓取出满电电池，移动至汽车底部并安装。现有的电动汽车的换电站，整体结构复杂，建造成本高，并且换电过程时间长。


技术实现要素：

3.本发明的目的是提供一种电动汽车的换电站平台，整体结构简单，建造成本低，并且换电过程时间更短。
4.本发明的另一个目的是提供一种电动汽车的换电系统，换电站平台整体结构简单，建造成本低，并且换电过程时间更短。
5.本发明提供了一种电动汽车的换电站平台，包括两个侧平台、一个电池包充电架以及两个rgv机器人。两个侧平台位于一个第一平面，并且沿一个平行于第一平面的第一方向间隔布置。电池包充电架设置于侧平台，电池包充电架包括一个电池充电平台，电池充电平台用于放置电池包并为电池包充电，电池充电平台还能够沿第一方向输送电池包。各rgv机器人能够设置于两个侧平台之间的一对轨道，轨道沿一个平行于第一平面且垂直于第一方向的第二方向延伸，并且在一个垂直于第一平面的第三方向上低于两个侧平台，各rgv机器人具有一个平行于第一平面的移动平台，移动平台能够沿第三方向运动，移动平台在运动至一个支撑位置时能够与两个侧平台对接，并且与两个侧平台组成一个停放区域，移动平台还能够与电池包充电架对接并在电池包充电架和电动汽车之间输送电池包。
6.本发明提供的电动汽车的换电站平台，配置两个rgv机器人，各rgv机器人为能够独立运行的机构，便于运输和安装。在使用时，rgv机器人不但可以代替防护盖构成电动汽车过道，还能够实现电池包堆垛机功能、电池传送功能和换电功能以缩短换电时间。本发明提供的换电站平台，整体结构简单，建造成本低，并且换电过程时间更短。
7.在电动汽车的换电站平台的再一种示意性实施方式中，各rgv机器人还包括一个底座、数个轨道轮、一个轨道轮驱动装置以及一个升降驱动装置。轨道轮可转动地设置于底座并能在一对轨道上滚动。轨道轮驱动装置设置于底座并能够驱动轨道轮相对于底座转动。升降驱动装置设置于底座，升降驱动装置连接移动平台并能够驱动移动平台沿第三方向运动。此结构简单，成本低且便于装配。
8.在电动汽车的换电站平台的又一种示意性实施方式中，电池充电平台包括数个轴
线平行于第二方向的第一输送滚筒，数个第一输送滚筒沿第一方向排列并用于输送电池包。各移动平台包括数个轴线平行于第二方向的第二输送滚筒，数个第二输送滚筒沿第一方向排列并用于输送电池包。此结构简单，且制造成本低。
9.在电动汽车的换电站平台的另一种示意性实施方式中，各rgv机器人还包括一个解锁插销，解锁插销沿第三方向可运动地设置于移动平台并能伸入电池包或电动汽车以解锁电池包。借此实现在拆卸电池包时将电池包从底盘解锁。
10.在电动汽车的换电站平台的另一种示意性实施方式中，换电站平台还包括两对定位组件，各定位组件包括一个第一支架以及数对定位滚筒。一对定位组件的两个第一支架嵌设于一个侧平台上的停放区域内，另一对定位组件的两个第一支架嵌设于另一个侧平台的停放区域内，各对定位组件的两个第一支架沿第一方向间隔排列，两对定位组件的第一支架沿第二方向对齐。各定位滚筒绕垂直于第一方向的轴线可转动的设置于第一支架，数对定位滚筒沿第一方向排布，各对定位滚筒的两个定位滚筒沿第二方向排布，各对定位滚筒中的一个定位滚筒在第二方向上靠近另一个定位滚筒的一端在第三方向上逐渐降低。借此以机械结构实现电动汽车的定位，降低生产成本。
11.在电动汽车的换电站平台的另一种示意性实施方式中，换电站平台还包括两对摆正组件，各摆正组件包括一个第二支架以及一组摆正滚筒。一对摆正组件的两个第二支架设置于一个侧平台的停放区域内，另一对摆正组件的两个第二支架设置于另一个侧平台的停放区域内，各对摆正组件的两个第二支架沿第二方向设置于各对定位组件的两个第一支架的两侧。各摆正滚筒绕平行于第一方向的轴线可转动的设置于第二支架，一组摆正滚筒沿第三方向位于第一支架的一侧，并且在第三方向逐渐远离第一支架的摆正滚筒的轴线在第二方向上逐渐远离第一支架。借此以机械结构实现电动汽车轮胎摆正，降低生产成本。
12.在电动汽车的换电站平台的另一种示意性实施方式中，各电池包充电架包括数个电池充电平台，数个电池充电平台沿第三方向叠放。
13.在电动汽车的换电站平台的另一种示意性实施方式中，换电站平台还包括一对导向杆，一对导向杆设置于一个侧平台的停放区域内，一对导向杆沿第二方向排列，并且各导向杆沿第二方向靠近另一个导向杆的一端逐渐靠近轨道。驾驶者可以参照一对导向杆将电动汽车停入停放区域，同时导向杆可以限制轮胎防止汽车偏离过大。
14.本发明还提供了一种电动汽车的换电系统，包括数个电池包快换架、数个电池包以及一个上述的换电站平台。电池包快换架能够设置于电动汽车的底盘。电池包能够设置于电池包快换架。移动平台能够与电池包充电架对接并在电池包充电架和电池包快换架之间输送电池包。
15.在电动汽车的换电系统的另一种示意性实施方式中，电池包具有数个锥形定位销，移动平台位于支撑位置时数个锥形定位销沿第三方向向上伸出，电池包快换架上形成有数个锥形定位孔，电动汽车位于停放区域时数个锥形定位孔沿第三方向与数个锥形定位销相对。或者，电池包快换架具有数个锥形定位销，电动汽车位于停放区域时数个锥形定位销沿第三方向向下伸出，电池包上形成有数个锥形定位孔，移动平台位于支撑位置时数个锥形定位孔沿第三方向与数个锥形定位销相对。此结构简单，制造成本低，并且能够缩短换电时间。
16.在电动汽车的换电系统的另一种示意性实施方式中，电池包快换架上还包括一对
能够沿第二方向相对伸出的锁舌，电池包上形成与一对锁舌对应的锁孔，在锥形定位销完全插入锥形定位孔后一对锁舌能够插入一对锁孔沿第三方向固定电池包，解锁插销能够伸入电池包以驱动锁舌退出锁孔。或者，电池包上还包括一对能够沿第二方向反向伸出的锁舌，电池包快换架上形成与一对锁舌对应的锁孔，在锥形定位销完全插入锥形定位孔后一对锁舌能够插入一对锁孔沿第三方向固定电池包，解锁插销能够伸入电池包快换架以驱动锁舌退出锁孔。此结构简单，制造成本低，并且能够缩短换电时间。
附图说明
17.以下附图仅对本发明做示意性说明和解释，并不限定本发明的范围。
18.图1是电动汽车的换电站平台的一种示意性实施方式的俯视结构示意图。
19.图2是电动汽车的换电站平台的另一视角的结构示意图。
20.图3是电动汽车的换电站平台的局部剖视示意图。
21.图4是电动汽车的换电站平台的另一局部剖视示意图。
22.标号说明10
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轨道20
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侧平台21
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导向杆30
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电池包充电架31
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电池充电平台311
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第一输送滚筒40
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rgv机器人41
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移动平台411
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第二输送滚筒42
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底座43
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轨道轮44
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升降驱动装置45
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解锁插销50
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定位组件51
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第一支架52
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定位滚筒60
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摆正组件61
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第二支架62
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摆正滚筒70
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电池包快换架71
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锥形定位孔72
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锁舌80
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电池包81
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锥形定位销82
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锁孔
90
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电动汽车x
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第二方向y
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第一方向z
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第三方向p
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停放区域。
具体实施方式
23.为了对发明的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图说明本发明的具体实施方式，在各图中相同的标号表示结构相同或结构相似但功能相同的部件。
24.在本文中，“示意性”表示“充当实例、例子或说明”，不应将在本文中被描述为“示意性”的任何图示、实施方式解释为一种更优选的或更具优点的技术方案。
25.图1是电动汽车的换电站平台的一种示意性实施方式的俯视结构示意图。图2是电动汽车的换电站平台的另一视角的结构示意图。参照图1和图2，电动汽车的换电站平台包括两个侧平台20、数个电池包充电架30以及两个rgv机器人40。
26.两个侧平台20位于位于一个第一平面，并且沿一个平行于第一平面的第一方向y间隔布置。电池包充电架30设置于侧平台20，各电池包充电架30包括数个电池充电平台31，数个电池充电平台31沿第三方向z叠放。电池充电平台31用于放置电池包80并为电池包80充电，电池充电平台31还能够沿第一方向y输送电池包80。在示意性实施方式中，参照图1，电池充电平台31包括数个轴线平行于第二方向x的第一输送滚筒311，数个第一输送滚筒311沿第一方向y排列并用于输送电池包80。
27.各rgv机器人40能够设置于两个侧平台20之间的一对轨道10，轨道10沿一个平行于第一平面且垂直于第一方向y的第二方向x延伸，并且在一个垂直于第一平面的第三方向z上低于两个侧平台20，在示意性实施方式中，轨道10设置于预先建造的地坑中，两个侧平台20则位于地坑两侧的地面。各rgv机器人40具有一个平行于第一平面的移动平台41，移动平台41能够沿第三方向z运动。移动平台41在运动至一个支撑位置时能够与两个侧平台20对接，并且与两个侧平台20组成一个停放区域p，移动平台41还能够与电池包充电架30对接并在电池包充电架30和电动汽车90之间输送电池包80。
28.在示意性实施方式中，参照图2，各rgv机器人40还包括一个底座42、数个轨道轮43、一个轨道轮驱动装置以及一个升降驱动装置44。轨道轮43可转动地设置于底座42并能在一对轨道10上滚动。轨道轮驱动装置为电机，其设置于底座42并能够驱动轨道轮43相对于底座42转动。升降驱动装置44为折叠伸缩架，其设置于底座42，升降驱动装置44连接移动平台41并能够驱动移动平台41沿第三方向z运动。参照图1，各移动平台41包括数个轴线平行于第二方向x的第二输送滚筒411，数个第二输送滚筒411沿第一方向y排列并用于输送电池包80。rgv机器人40的结构简单，成本低，并且rgv机器人40能够独立实现各种功能，便于整体运输和装配。
29.本发明提供的电动汽车的换电站平台，配置两个rgv机器人，各rgv机器人为能够独立运行的机构，便于运输和安装。在使用时，rgv机器人不但可以代替防护盖构成电动汽车90过道，还能够实现电池包80堆垛机功能、电池传送功能和换电功能以缩短换电时间。本发明提供的换电站平台，整体结构简单，建造成本低，并且换电过程时间更短。
30.在示意性实施方式中，参照图1，换电站平台还包括一对导向杆21，一对导向杆21设置于一个侧平台20的停放区域p内，一对导向杆21沿第二方向x排列，并且各导向杆21沿第二方向x靠近另一个导向杆21的一端逐渐靠近轨道10。驾驶者可以参照一对导向杆21将电动汽车90停入停放区域，同时导向杆21可以限制轮胎防止汽车偏离过大。
31.图3是电动汽车的换电站平台的局部剖视示意图。参照图1和图3，在示意性实施方式中，换电站平台还包括两对定位组件50，各定位组件50包括一个第一支架51以及数对定位滚筒52。一对定位组件50的两个第一支架51嵌设于一个侧平台20上的停放区域p内，另一对定位组件50的两个第一支架51嵌设于另一个侧平台20的停放区域p内，各对定位组件50的两个第一支架51沿第一方向y间隔排列，两对定位组件50的第一支架51沿第二方向x对齐。定位滚筒52绕垂直于第一方向y的轴线可转动的设置于第一支架51。数对定位滚筒52沿第一方向y排布，各对定位滚筒52的两个定位滚筒52沿第二方向x排布。各对定位滚筒52中的一个定位滚筒52在第二方向x上靠近另一个定位滚筒52的一端在第三方向z上逐渐降低。电动汽车90的轮胎在停放于数对定位滚筒52后，呈现v形的定位滚筒52会在第二方向x对轮胎产生导向作用，方便驾驶员在停放电动汽车90时定位，同时在电动汽车90的轮胎沿第一方向y摆正时，滚动的定位滚筒52能够减小轮胎与地面的摩擦，借此以机械结构实现电动汽车90的定位，降低生产成本。
32.图4是电动汽车的换电站平台的另一局部剖视示意图。参照图1和图4，在示意性实施方式中，换电站平台还包括两对摆正组件60，各摆正组件60包括一个第二支架61以及一组摆正滚筒62。一对摆正组件60的两个第二支架61设置于一个侧平台20的停放区域p内，另一对摆正组件60的两个第二支架61设置于另一个侧平台20的停放区域p内，各对摆正组件60的两个第二支架61沿第二方向x设置于各对定位组件50的两个第一支架51的两侧。各摆正滚筒62绕平行于第一方向y的轴线可转动的设置于第二支架61，一组摆正滚筒62沿第三方向z位于第一支架51的一侧，并且在第三方向z逐渐远离第一支架51的摆正滚筒62的轴线在第二方向x上逐渐远离第一支架51。电动汽车90的轮胎在触碰一组定位滚筒52时，会在重力作用下滑向最低处的摆正滚筒62，借此以机械结构实现电动汽车90轮胎摆正，降低生产成本。
33.在示意性实施方式中，参照图4，各rgv机器人40还包括一个解锁插销45，解锁插销45沿第三方向z可运动地设置于移动平台41并能伸入电池包80或电动汽车90以解锁电池包80。借此实现在拆卸电池包80时将电池包80从底盘解锁。
34.本发明还提供了一种电动汽车的换电系统，参照图1至图4，换电系统包括数个电池包快换架70、数个电池包80以及一个上述的换电站平台。电池包快换架70能够设置于电动汽车90的底盘。电池包80能够设置于电池包快换架70。移动平台41能够与电池包充电架30对接并在电池包充电架30和电池包快换架70之间输送电池包80。
35.在示意性实施方式中，参照图4，电池包80具有数个锥形定位销81，移动平台41位于支撑位置时数个锥形定位销81沿第三方向z向上伸出，电池包快换架70上形成有数个锥形定位孔71，电动汽车90位于停放区域p时数个锥形定位孔71沿第三方向z与数个锥形定位销81相对。借此移动平台41在升起过程中可通过锥形定位销81和锥形定位孔71将电池包80定位于电池包快换架70。此结构简单，制造成本低，并且能够缩短换电时间。然而并不限于此，在其他示意性实施方式中，也可以是电池包快换架70具有数个锥形定位销81，电动汽车
90位于停放区域p时数个锥形定位销81沿第三方向z向下伸出，电池包80上形成有数个锥形定位孔71，移动平台41位于支撑位置时数个锥形定位孔71沿第三方向z与数个锥形定位销81相对。
36.在示意性实施方式中，参照图4，电池包快换架70上还包括一对能够沿第二方向x相对伸出的锁舌72，电池包80上形成与一对锁舌72对应的锁孔82，在锥形定位销81完全插入锥形定位孔71后一对锁舌72能够插入一对锁孔82沿第三方向z固定电池包80，解锁插销45能够伸入电池包80以驱动锁舌72退出锁孔82。借此移动平台41升起即可将电池包80固定于电池包快换架70，并且通过解锁插销45伸出即可解锁电池包80。此结构简单，制造成本低，并且能够缩短换电时间。然而并不限于此，在其他示意性实施方式中，也可以是电池包80上还包括一对能够沿第二方向x反向伸出的锁舌72，电池包快换架70上形成与一对锁舌72对应的锁孔82，在锥形定位销81完全插入锥形定位孔71后一对锁舌72能够插入一对锁孔82沿第三方向z固定电池包80，解锁插销45能够伸入电池包快换架70以驱动锁舌72退出锁孔82。
37.应当理解，虽然本说明书是按照各个实施例描述的，但并非每个实施例仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。
38.上文所列出的一系列的详细说明仅仅是针对本发明的可行性实施例的具体说明，它们并非用以限制本发明的保护范围，凡未脱离本发明技艺精神所作的等效实施方案或变更，如特征的组合、分割或重复，均应包含在本发明的保护范围之内。