[發明專利]電池換電設備

有效

• 申請號: 201210177540.8
• 申請日: 2012-05-31
• 公開（公告）號: CN102673536A
• 公開（公告）日: 2012-09-19
• 發明（設計）人: 畢重國
• 申請（專利權）人: 億源動力（北京）科技有限公司
• 主分類號: B60S5/06
• 分類號: B60S5/06
• 代理公司: 北京市柳沈律師事務所 11105
• 代理人: 吳俊

技術領域

本發明涉及為電動汽車提供動力電池快速更換的電池換電設備及其電池充填單元，以及將乏電電池更換為已充電電池的電池裝填方法。

背景技術

電動汽車采用動力電池作為能量來源，為了連續行駛，要求定期補充電能。電能的補充可以分為整車充電和電池快速更換兩種。動力電池的快速更換方式是指車輛在進入充電站后，通過快速更換設備將車輛的動力電池取下并即刻更換另一組動力電池。目前，國內較為成功的大規模應用的充換電站，例如有北京84路（北土城）充換電站、上海世博會充換電站、廣州801線路充換電站。然而這些充換電站，仍存在自動化程度不高，更換效率有限的問題。特別是對動力電池本身很重而且需要頻繁更換的大型電動公交車而言，非常需要一種高效且便捷的電池換電設備，以提高車輛使用效率。

發明內容

本發明目的之一為提供一種電池換電設備，該裝置能夠同時換電、整體換電、并且可靠安全，從而簡便、快速地更換動電池力。

本發明之另一目的為提供一種用于將乏電電池更換為已充電電池的電池裝填單元，以便于簡便、快速地更換動電池力。

本發明之另一目的為一種用于將乏電電池更換為已充電電池的電池裝填方法，以便于簡便、快速地更換動電池力。

為此，本發明提供一種用于將乏電電池更換為已充電電池的電池裝填單元，其包括：方形的框架本體，僅橫向兩側對外開口，兩個開口分別面對提供乏電電池的汽車電池艙和提供已經充好電的電池的電池架；布置于框架本體內且能夠各自容納單個動力電池的兩個電池輸送箱，每個電池輸送箱僅在橫向一側上具有與框架本體的任一側開口對齊的開口；以及控制裝置，所述控制裝置控制使得：在更換充電電池的過程中，兩個電池輸送箱分別執行向內部裝入電池到向外部送出電池的動作，其中，兩個電池輸送箱中的任一者的開口一側先面對內部裝有乏電電池的汽車電池艙，以從汽車電池艙裝入需要充電的乏電電池，然后通過升降、旋轉、伸出運動，使得該開口一側再面對電池架并將乏電電池放入電池架；并且，兩個電池輸送箱中的另一者的開口一側先面對電池架，以從電池架裝入已經充好電的電池，然后通過升降、旋轉、伸出運動，使得該開口一側再面對汽車電池艙并將已經充好電的電池放入汽車電池艙，所述兩個電池輸送箱從裝入電池到送出電池的過程是同時開始，同時完成的。

優選地，所述兩個電池輸送箱的每一次升降、旋轉、伸出運動都是對應地同時開始，同時進行，同時完成的。

優選地，所述兩個電池輸送箱在框架本體內布置成具有各自獨立的升降空間以及水平旋轉和伸出空間。

優選地，在更換電池的過程中，兩個電池輸送箱在開口與電池架或汽車電池艙對齊后，通過旋轉180度以及升降運動兩者，使得兩個電池輸送箱的開口更換成與汽車電池艙或電池架對齊，最后通過伸出動作將電池放入汽車電池艙或電池架。

優選地，電池裝填單元包括：位于各個電池輸送箱下方并支撐各個電池輸送箱的旋轉升降底盤；與各個旋轉升降底盤連接以升降各個電池輸送箱的兩個升降組件；與各個旋轉升降底盤連接以旋轉各個電池輸送箱的兩個旋轉組件；以及，能夠伸縮以使各個電池輸送箱中容納的電池向框架本體的開口一側送出的兩個伸出組件。

優選地，各升降組件包括：位于框架本體垂向側壁上的主動鏈輪、和布置于旋轉升降底盤上的從動鏈輪。

優選地，各旋轉組件包括：減速電機、與減速電機的輸出軸相連的主動小齒輪、以及從動大齒輪，所述從動大齒輪與主動小齒輪嚙合并被驅動，從而帶動電池輸送箱整體原地旋轉180度。

優選地，各伸出組件包括：固定在框架本體上的固定機架、伸縮嵌套于固定機架上的多級貨叉、機械手和吸頭，所述機械手和吸頭均布置于末級貨叉上方且位于電池的伸出方向上的后側，使得電池被機械手和吸頭保持于末級貨叉上且能夠通過多級貨叉的伸縮而伸出或收回。

本發明還提供一種用于將乏電電池更換為已充電電池的電池裝填方法，其包括如下步驟：

在更換充電電池的過程中，

兩個電池輸送箱中的任一者的開口一側先面對內部裝有乏電電池的汽車電池艙，以從汽車電池艙裝入需要充電的乏電電池，然后通過升降、旋轉、伸出運動，使得該開口一側再面對電池架并將乏電電池放入電池架；并且

兩個電池輸送箱中的另一者的開口一側先面對電池架，以從電池架裝入已經充好電的電池，然后通過升降、旋轉、伸出運動，使得該開口一側再面對汽車電池艙并將已經充好電的電池放入汽車電池艙，

所述兩個電池輸送箱從裝入電池到放入電池的過程是同時開始，同時完成的。