本發(fā)明涉及新能源汽車換電，尤其涉及一種雙定位循環(huán)連續(xù)式新能源汽車翻轉(zhuǎn)換電池裝置及方法。

背景技術(shù)：

1、新能源汽車換電是一種補(bǔ)能方式，需要將行駛到換電站內(nèi)的指定位置完成換電工序。但由于不同車輛在行駛中自身平衡角度由于多種因素改變，使車輛底盤傾斜角度變化，使得目前換電站的精準(zhǔn)度下降；與此同時(shí)由于新能源汽車的高速發(fā)展，投入使用的新能源車輛種類繁多，其電池包大小、電池包位置均無法統(tǒng)一，但目前市場上已有的電動(dòng)汽車換電站僅支持更換一種固定的電池包類型或固定的新能源車型，無法同時(shí)適配不同車型，不同大小電池包及不同電池包位置。

2、目前較為常見的換電流程為，固定車型或固定電池型號(hào)的新能源汽車進(jìn)入換電站，通過換電裝置將舊電池卸下并移出，再由換電裝置選擇滿電電池更換。這個(gè)換電流程只針對于特定車型與電池尺寸，適配性較差，且卸下電池包并移動(dòng)到相應(yīng)位置，再選擇新電池包安裝，路徑繁瑣，極大地限制了換電效率。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提供了一種雙定位循環(huán)連續(xù)式新能源汽車翻轉(zhuǎn)換電池裝置及方法，解決了現(xiàn)有技術(shù)拆卸不同規(guī)格的電池路徑繁瑣，而降低換電效率的缺點(diǎn)，達(dá)到了換電操作簡便、換電效率高且具備較強(qiáng)普適性，對于各類車輛、電池型號(hào)均可快速換電的目的。

2、為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供了如下技術(shù)方案：一種雙定位循環(huán)連續(xù)式新能源汽車翻轉(zhuǎn)換電池裝置，包括設(shè)置在換電平臺(tái)一端兩側(cè)的車輪定點(diǎn)槽，以及開設(shè)在換電平臺(tái)中部的開合換電孔，所述換電平臺(tái)的底部設(shè)置有用于精確定位新能源汽車電池并更換的換電機(jī)構(gòu)；

3、所述換電機(jī)構(gòu)包括設(shè)置在換電平臺(tái)底部用于翻轉(zhuǎn)并更換電池的翻轉(zhuǎn)換電組件，以及設(shè)置于翻轉(zhuǎn)換電組件底部用于輸送走拆下的舊電池并運(yùn)送滿電電池的雙履帶傳送器，所述雙履帶傳送器的兩側(cè)分別設(shè)置有用于升降電池至指定位置的舉升堆垛組件；

4、所述翻轉(zhuǎn)換電組件包括設(shè)置在換電平臺(tái)底部的支撐架體，所述支撐架體的頂部兩端分別固定安裝有第一方向移動(dòng)滑軌，兩個(gè)第一方向移動(dòng)滑軌之間滑動(dòng)設(shè)置有第二方向移動(dòng)滑軌，所述第二方向移動(dòng)滑軌上滑動(dòng)設(shè)置有中央集合體，中央集合體上安裝有舉升部件，舉升部件的頂部固定安裝有電池緩存位，且第一方向移動(dòng)滑軌采用直線滑軌控制第二方向移動(dòng)滑軌和中央集合體移動(dòng)，且第二方向移動(dòng)滑軌與中央集合體采用軸承連接，實(shí)現(xiàn)左右移動(dòng)及翻轉(zhuǎn)。

5、進(jìn)一步地，所述中央集合體內(nèi)部設(shè)有中心控制模塊，中心控制模塊電性連接有傳感器接收裝置，且中心控制模塊與舉升部件電性連接，實(shí)現(xiàn)控制翻轉(zhuǎn)換電組件的移動(dòng)；

6、所述舉升部件采用剪式舉升結(jié)構(gòu)，且舉升部件的上下兩端分別與電池緩存位和中央集合體固定連接。

7、進(jìn)一步地，所述電池緩存位包括可伸縮固定模塊、精定位傳感部件，電池匹配模塊，所述精定位傳感部件嵌入在電池緩存位中央，所述電池緩存位還包括第一緩存位和第二緩存位。

8、進(jìn)一步地，所述電池匹配模塊包括縱向遷移滑軌和橫向伸縮桿，橫向伸縮桿與電池緩存位嵌套連接，所述可伸縮固定模塊嵌套在縱向遷移滑軌兩端，實(shí)現(xiàn)進(jìn)行縱向移動(dòng)，限制區(qū)域大小變化。

9、進(jìn)一步地，所述雙履帶傳送器包括上層履帶部件和下層履帶部件，其轉(zhuǎn)動(dòng)方向相反；

10、所述舉升堆垛組件包括左側(cè)堆垛部件和右側(cè)堆垛部件，且左側(cè)堆垛部件和右側(cè)堆垛部件分別設(shè)置在雙履帶傳送器的兩側(cè)。

11、進(jìn)一步地，所述可伸縮固定模塊包括伸縮定位部和阻尼穩(wěn)定部，伸縮定位部內(nèi)外層之間依靠螺紋旋鈕契合，控制上下伸縮，與阻尼穩(wěn)定部下部與頂端固定。

12、進(jìn)一步地，所述精定位傳感部件包括雙軸傳感器、防護(hù)管套、橡膠減震塊，防護(hù)套管包裹在精定位傳感部件外部，精定位傳感部件底部四周設(shè)置橡膠減震塊。

13、一種雙定位循環(huán)連續(xù)式新能源汽車翻轉(zhuǎn)換電池方法，包括以下步驟：

14、s1、待換電車輛進(jìn)入換電平臺(tái)，通過車輪定點(diǎn)槽進(jìn)行初步定位，使得車身底盤位于開合換電孔上方，車輛停穩(wěn)后根據(jù)車輪定點(diǎn)槽槽底的壓力傳感器控制開合換電孔開合；

15、s2、通過可伸縮固定模塊進(jìn)行車輛電池包的一次定位，通過第一方向移動(dòng)滑軌、第二方向移動(dòng)滑軌進(jìn)行翻轉(zhuǎn)換電組件的平面移動(dòng)，使翻轉(zhuǎn)換電組件位于電池包下方，接著通過移動(dòng)縱向遷移滑軌和橫向伸縮桿，使可伸縮固定模塊46精準(zhǔn)匹配電池包的四角位置；

16、s3、然后精定位傳感部件獲取車輛底盤傾斜角，中央集合體轉(zhuǎn)動(dòng)，使第一緩存位吻合傾角，進(jìn)行車輛底盤的二次精定位；第二緩存位向下獲取存放在上層履帶部件上的滿電電池包，舉升部件工作，帶動(dòng)第一緩存位移動(dòng)到電池底部，可伸縮固定模塊與電池底部定位槽連接；

17、s4、伸縮定位部轉(zhuǎn)動(dòng)下移，阻尼穩(wěn)定部彎曲變形，固定換下的電池，同時(shí)舉升部件帶動(dòng)第一緩存位及換下的電池包下降，固定在中央集合體中；

18、s5、中央集合體進(jìn)行180°翻轉(zhuǎn)，將第二緩存位及所帶滿電電池置于換電位，舉升部件工作，安裝滿電電池，伸縮定位部轉(zhuǎn)動(dòng)上移，阻尼穩(wěn)定部恢復(fù)原狀，同時(shí)第一緩存位和舉升部件將換下的舊電池放在上層履帶部件上；

19、s6、上層履帶部件逆時(shí)針方向轉(zhuǎn)動(dòng)，將舊電池移動(dòng)至左側(cè)堆垛部件，進(jìn)行后續(xù)充電，下層履帶部件順時(shí)針方向轉(zhuǎn)動(dòng)，將滿電電池傳送至右側(cè)堆垛部件，舉升部件上移，將滿電電池傳送至上層履帶部件，準(zhǔn)備下次換電，換電站不使用時(shí)，開合換電孔關(guān)閉。

20、借由上述技術(shù)方案，本發(fā)明提供了一種雙定位循環(huán)連續(xù)式新能源汽車翻轉(zhuǎn)換電池裝置及方法，至少具備以下有益效果：

21、1、本發(fā)明中在換電過程中通過雙向移動(dòng)滑軌實(shí)現(xiàn)對電池包的一次細(xì)定位，通過傳感裝置對車輛底盤傾斜角度進(jìn)行二次精定位，實(shí)現(xiàn)換電裝置“主動(dòng)尋找”電池，充分考慮到不同車輛電池位置、底盤傾斜度的不同，提高了定位精準(zhǔn)度，節(jié)約定位時(shí)間，克服了傳統(tǒng)換電方法操作復(fù)雜，普適性較低的問題；

22、2、本發(fā)明中設(shè)置的翻轉(zhuǎn)換電組件，與目前換電裝置相比，減少換電裝置移動(dòng)路程，通過上下電池翻轉(zhuǎn)，實(shí)現(xiàn)時(shí)取時(shí)換，克服傳統(tǒng)方法換電路徑繁瑣的問題，有效的節(jié)省換電時(shí)間，大大提高換電效率；

23、3、本發(fā)明中設(shè)置地下雙履帶循環(huán)裝置，能夠快速將換下的舊電池移走，同時(shí)運(yùn)送滿電電池，減少了電池運(yùn)送時(shí)間，能夠滿足車輛連續(xù)換電，同一換電站同一時(shí)間對換電車輛連續(xù)換電的需求，避免換電高峰時(shí)的站內(nèi)出現(xiàn)排隊(duì)、擁擠情況；

24、4、本發(fā)明中的換電方法通過系統(tǒng)整體結(jié)合、二次定位實(shí)現(xiàn)快速換電，對駕駛?cè)说牟僮骶珳?zhǔn)度要求較低，提高駕駛?cè)说膿Q電舒適度，在司機(jī)停車不到位的情況下，完成對換電目標(biāo)車輛的粗定位、精定位，在駕乘人員不下車的情況下省時(shí)高效的完成電池定位工作；

25、5、本發(fā)明中的上下電池升降緩存位能夠?qū)崿F(xiàn)對不同大小、不同安裝位置電池包的定位與固定，滿足不同車型、不同電池型號(hào)的換電需求；

26、6、本發(fā)明設(shè)置為地下式電動(dòng)汽車換電場站，其換電場站與地面停車位類似，占地面積小、使用效率高，可連續(xù)設(shè)置，節(jié)約地面空間。

技術(shù)特征：

1.一種雙定位循環(huán)連續(xù)式新能源汽車翻轉(zhuǎn)換電池裝置，包括設(shè)置在換電平臺(tái)(1)一端兩側(cè)的車輪定點(diǎn)槽(2)，以及開設(shè)在換電平臺(tái)(1)中部的開合換電孔(3)，其特征在于：所述換電平臺(tái)(1)的底部設(shè)置有用于精確定位新能源汽車電池并更換的換電機(jī)構(gòu)；

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種雙定位循環(huán)連續(xù)式新能源汽車翻轉(zhuǎn)換電池裝置，其特征在于：所述中央集合體(43)內(nèi)部設(shè)有中心控制模塊，中心控制模塊電性連接有傳感器接收裝置，且中心控制模塊與舉升部件(44)電性連接，實(shí)現(xiàn)控制翻轉(zhuǎn)換電組件(4)的移動(dòng)；

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種雙定位循環(huán)連續(xù)式新能源汽車翻轉(zhuǎn)換電池裝置，其特征在于：所述電池緩存位(45)包括可伸縮固定模塊(46)、精定位傳感部件(47)和電池匹配模塊(48)，所述精定位傳感部件(47)嵌入在電池緩存位(45)中央，所述電池緩存位(45)還包括第一緩存位(451)和第二緩存位(452)。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種雙定位循環(huán)連續(xù)式新能源汽車翻轉(zhuǎn)換電池裝置，其特征在于：所述電池匹配模塊(48)包括縱向遷移滑軌(481)和橫向伸縮桿(482)，橫向伸縮桿(482)與電池緩存位(45)嵌套連接，所述可伸縮固定模塊(46)嵌套在縱向遷移滑軌(481)兩端，實(shí)現(xiàn)進(jìn)行縱向移動(dòng)，限制區(qū)域大小變化。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種雙定位循環(huán)連續(xù)式新能源汽車翻轉(zhuǎn)換電池裝置，其特征在于：所述雙履帶傳送器(5)包括上層履帶部件(51)和下層履帶部件(52)，其轉(zhuǎn)動(dòng)方向相反；

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種雙定位循環(huán)連續(xù)式新能源汽車翻轉(zhuǎn)換電池裝置，其特征在于：所述可伸縮固定模塊(46)包括伸縮定位部(461)和阻尼穩(wěn)定部(462)，伸縮定位部(461)內(nèi)外層之間依靠螺紋旋鈕契合，控制上下伸縮，與阻尼穩(wěn)定部(462)下部與頂端固定。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種雙定位循環(huán)連續(xù)式新能源汽車翻轉(zhuǎn)換電池裝置，其特征在于：所述精定位傳感部件(47)包括雙軸傳感器、防護(hù)管套(471)、橡膠減震塊(472)，防護(hù)套管(471)包裹在精定位傳感部件(47)外部，精定位傳感部件(47)底部四周設(shè)置橡膠減震塊(472)。

8.一種基于權(quán)利要求1-7任一項(xiàng)所述的雙定位循環(huán)連續(xù)式新能源汽車翻轉(zhuǎn)換電池方法，其特征在于，包括以下步驟：

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明涉及新能源汽車換電技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種雙定位循環(huán)連續(xù)式新能源汽車翻轉(zhuǎn)換電池裝置及方法，包括設(shè)置在換電平臺(tái)一端兩側(cè)的車輪定點(diǎn)槽，以及開設(shè)在換電平臺(tái)中部的開合換電孔，換電平臺(tái)的底部設(shè)置有用于精確定位新能源汽車電池并更換的換電機(jī)構(gòu)，換電機(jī)構(gòu)包括設(shè)置在換電平臺(tái)底部用于翻轉(zhuǎn)并更換電池的翻轉(zhuǎn)換電組件。本發(fā)明在換電過程中通過雙向移動(dòng)滑軌實(shí)現(xiàn)對電池包的一次細(xì)定位，通過傳感裝置對車輛底盤傾斜角度進(jìn)行二次精準(zhǔn)定位，實(shí)現(xiàn)換電裝置主動(dòng)尋找電池，充分考慮到不同車輛電池位置、底盤傾斜度的不同，提高了定位精準(zhǔn)度，節(jié)約定位時(shí)間，克服了傳統(tǒng)換電方法操作復(fù)雜，普適性較低的問題，大大提高換電效率。

技術(shù)研發(fā)人員：劉凱,王璟晗,石琴,陳宇寧,張紅波,張益翔,張玄成
受保護(hù)的技術(shù)使用者：合肥工業(yè)大學(xué)
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/5/15