本發(fā)明涉及電動汽車,具體為一種電動車輛的動力電池快速更換裝置。
背景技術(shù):
1、隨著電動汽車市場的快速發(fā)展,動力電池快速更換技術(shù)成為提升用戶體驗、緩解里程焦慮的關(guān)鍵解決方案。然而,當(dāng)前換電系統(tǒng)仍存在以下技術(shù)缺陷,嚴重制約了其大規(guī)模推廣與應(yīng)用:
2、1、基于智能駕駛的換電站接入依賴車輛自身電力儲備。當(dāng)車輛剩余電量低于臨界閾值時,車載控制系統(tǒng)與執(zhí)行機構(gòu)因供電不足無法完成自主定位與路徑跟蹤,導(dǎo)致智能化換電駛?cè)肓鞒讨袛?,顯著降低換電服務(wù)覆蓋范圍和應(yīng)急補能能力;
3、2、電池包安裝螺栓防污性能不足。車輛運行中飛濺的污染物在螺栓螺紋副間隙形成硬化沉積層,引發(fā)螺紋副咬合失效及預(yù)緊力衰減,且螺栓頭部接觸面因污染物滲透產(chǎn)生非均勻摩擦效應(yīng),致使標(biāo)準(zhǔn)拆卸工具出現(xiàn)打滑嚴重,從而影響換電操作的成功率和時效性。
4、為此提出一種電動車輛的動力電池快速更換裝置來解決上述問題。
技術(shù)實現(xiàn)思路
1、本發(fā)明的目的在于提供一種電動車輛的動力電池快速更換裝置,具備精準(zhǔn)定位、高效螺栓清潔及快速電池包拆裝的優(yōu)點,可以有效解決智能駕駛換電時車輛電量不足導(dǎo)致更換電池包時的定位失敗,以及電池包安裝螺栓因污染難以拆卸的問題。
2、為實現(xiàn)上述目的,本發(fā)明提供如下技術(shù)方案:一種電動車輛的動力電池快速更換裝置,包括更換平臺,所述更換平臺上安裝有輸送機構(gòu),所述輸送機構(gòu)用于輸送車輛移動至電池包更換處;
3、所述輸送機構(gòu)處的更換平臺上安裝有車輛定位機構(gòu),所述車輛定位機構(gòu)用于引導(dǎo)車輛定位至電池包更換處的正上方;
4、所述更換平臺上安裝有電池包拆裝組件,所述電池包拆裝組件用于對電池包安裝螺栓清理并對電池包進行拆裝和轉(zhuǎn)運。
5、優(yōu)選的,所述輸送機構(gòu)包括架體,架體內(nèi)等距安裝有輸送輥,相鄰的輸送輥通過鏈條傳動,架體一側(cè)設(shè)有驅(qū)動電機,驅(qū)動電機一端通過聯(lián)軸器與連接輸送輥的鏈條傳動安裝。
6、采用上述技術(shù)方案時,通過驅(qū)動電機帶動鏈條,使架體內(nèi)等距分布的輸送輥同步轉(zhuǎn)動的設(shè)計,實現(xiàn)了車輛在更換平臺上平穩(wěn)、高效的輸送;
7、輸送輥等距分布和鏈條傳動的方式,結(jié)構(gòu)簡單,各個部件易于檢查和更換,便于維護與檢修。
8、優(yōu)選的,所述車輛定位機構(gòu)包括與聯(lián)軸器上的傳動桿固定連接的蝸桿,蝸桿上方嚙合安裝有蝸輪,蝸輪通過連接架與更換平臺連接,蝸輪上方嚙合安裝有齒條,齒條一端穿過更換平臺并固定安裝有限位塊,限位塊用于推動車輪在輸送機構(gòu)上移動,齒條上設(shè)有限位架,限位架用于限制齒條的移動方向,限位架與更換平臺固定連接。
9、采用上述技術(shù)方案時,與聯(lián)軸器上傳動桿固定連接的蝸桿,與上方嚙合的蝸輪、連接架、齒條及限位塊相互配合的設(shè)計,實現(xiàn)了車輛定位機構(gòu)精準(zhǔn)推動車輪移動,讓車輛準(zhǔn)確停在電池包更換處的正上方;
10、同時,齒條上限位架與更換平臺固定連接,保證了齒條移動的穩(wěn)定性,進一步提升了定位的準(zhǔn)確性。
11、優(yōu)選的,所述電池包拆裝組件包括放置機構(gòu),放置機構(gòu)用于電池包的臨時放置,放置機構(gòu)內(nèi)設(shè)有拆清裝組件,拆清裝組件用于對電池包安裝螺栓進行污漬清理后的拆裝。
12、采用上述技術(shù)方案時,由底架、支撐柱、頂架組成的放置機構(gòu),與包含清拆單元和動力單元的拆清裝組件的組合設(shè)計,實現(xiàn)了電池包在拆裝過程中有專門的臨時放置區(qū)域,并且能對電池包安裝螺栓進行污漬清理與拆裝操作,各個步驟分工明確,提高了電池包更換過程的有序性。
13、優(yōu)選的,所述放置機構(gòu)包括底架,底架底部設(shè)有導(dǎo)向輪,導(dǎo)向輪下方設(shè)有導(dǎo)軌,導(dǎo)軌固定安裝在地面上,底架上通過四個支撐柱安裝有頂架。
14、采用上述技術(shù)方案時,底架底部的導(dǎo)向輪與地面固定安裝的導(dǎo)軌配合的設(shè)計,實現(xiàn)了放置機構(gòu)可沿導(dǎo)軌靈活移動,便于調(diào)整電池包拆裝組件的位置,從而更好地對接車輛電池包。
15、優(yōu)選的,所述放置機構(gòu)外側(cè)設(shè)有導(dǎo)向機構(gòu),導(dǎo)向機構(gòu)用于調(diào)整電池包拆裝組件的位置;
16、所述導(dǎo)向機構(gòu)包括第二伺服電機,第二伺服電機通過固定架與地面固定連接,第二伺服電機上傳動安裝有絲杠,絲杠上螺紋安裝有滑塊,滑塊與放置機構(gòu)固定連接,絲杠背離第二伺服電機的一端與更換平臺轉(zhuǎn)動連接。
17、采用上述技術(shù)方案時,第二伺服電機通過固定架與地面固定連接,驅(qū)動絲杠帶動滑塊及放置機構(gòu)移動的導(dǎo)向機構(gòu)設(shè)計,實現(xiàn)了電池包拆裝組件位置的精確調(diào)整,提升了電池包更換作業(yè)的準(zhǔn)確性和便捷性。
18、優(yōu)選的,所述拆清裝組件包括清拆單元和動力單元;
19、所述清拆單元包括馬達和通過馬達驅(qū)動的第一螺桿和第二螺桿,第一螺桿和第二螺桿螺紋方向相反;
20、所述第一螺桿頂部轉(zhuǎn)動安裝有氣罩,第二螺桿上轉(zhuǎn)動安裝有批頭,批頭外側(cè)設(shè)有皮帶輪,批頭下方的第二螺桿上還轉(zhuǎn)動安裝有連桿,連桿另一端與內(nèi)桿固定連接,連桿用于調(diào)節(jié)動力單元在豎直方向上的位移;
21、所述動力單元包括套管架,套管架上通過內(nèi)桿活動安裝有支撐架,支撐架上固定安裝有第一伺服電機;
22、所述第一伺服電機通過皮帶輪和皮帶驅(qū)動批頭轉(zhuǎn)動。
23、采用上述技術(shù)方案時,包含馬達、第一螺桿、第二螺桿、氣罩、批頭和連桿的清拆單元,與由套管架、內(nèi)桿、支撐架和第一伺服電機組成的動力單元協(xié)同工作的設(shè)計,馬達驅(qū)動第一螺桿和第二螺桿實現(xiàn)氣罩和批頭的升降,第一伺服電機通過皮帶輪和皮帶驅(qū)動批頭轉(zhuǎn)動,實現(xiàn)了對電池包安裝螺栓高效的清理和拆卸作業(yè),操作靈活且動力傳輸穩(wěn)定。
24、優(yōu)選的,所述電池包拆裝組件還包括增壓氣倉,增壓氣倉內(nèi)部通過彈性件安裝有活塞,增壓氣倉上開設(shè)有孔洞,孔洞內(nèi)設(shè)有與活塞連接的插裝座,增壓氣倉上通過電磁閥連通安裝有送氣管,送氣管與氣罩內(nèi)部連通安裝,用于控制電磁閥的按壓開關(guān)設(shè)于第一伺服電機下方的套管架上,增壓氣倉上還安裝有僅能進氣的單向閥。
25、采用上述技術(shù)方案時,由增壓氣倉、彈性件、活塞、插裝座、電磁閥和送氣管組成的裝置,與氣罩配合,以及按壓開關(guān)控制電磁閥的設(shè)計,實現(xiàn)了在螺栓拆卸前,通過增壓氣倉向氣罩內(nèi)輸送高壓氣體,對螺栓進行高效清潔,提高了螺栓清潔和拆卸的效率。
26、優(yōu)選的,所述更換平臺上安裝有推桿,推桿安裝在插裝座行進方向前端,更換平臺上開設(shè)有拆裝槽,拆裝槽用于到位的電池包拆裝組件對電池包安裝螺栓進行污漬清理后的拆裝和承托,更換平臺上開設(shè)有預(yù)留孔和預(yù)留槽,預(yù)留孔用于聯(lián)軸器上的傳動桿穿過,預(yù)留槽用于齒條穿過,更換平臺上安裝有防護罩,防護罩用于對車輛定位機構(gòu)進行遮擋防護。
27、采用上述技術(shù)方案時,更換平臺上的推桿、拆裝槽、預(yù)留孔、預(yù)留槽及防護罩的設(shè)計,實現(xiàn)了在電池包更換過程中,推桿為電池包拆裝組件提供準(zhǔn)確的行進引導(dǎo),拆裝槽對電池包安裝螺栓的拆裝提供作業(yè)空間,防護罩保護車輛定位機構(gòu)免受外界干擾,保障整個換電過程的順利進行。
28、與現(xiàn)有技術(shù)相比,本發(fā)明的有益效果如下:
29、通過輸送機構(gòu)與車輛定位機構(gòu)的協(xié)同運作,實現(xiàn)了車輛的精準(zhǔn)定位。當(dāng)輸送機構(gòu)啟動,便帶動車輛定位機構(gòu)同步工作,將車輛平穩(wěn)輸送至電池包更換處,在此過程中,車輛定位機構(gòu)發(fā)揮引導(dǎo)作用,確保車輛準(zhǔn)確停在電池包更換處正上方。這一設(shè)計有效解決了智能駕駛車輛因電量不足導(dǎo)致定位失敗的難題,極大提升了換電的穩(wěn)定性與可靠性。
30、電池包拆裝組件則在電池包更換流程中承擔(dān)關(guān)鍵職責(zé)。它不僅能對電池包安裝螺栓進行深度清潔,高效去除螺栓及其附件上的灰塵與雜質(zhì),避免因污染造成的螺栓拆卸難題,大幅提高換電成功率;還能在工作時作為電池包的臨時存放點,同時完成螺栓的拆裝工作,使電池包的拆卸、轉(zhuǎn)運及安裝流程一氣呵成,確保整個換電過程高效有序,極大提升了換電的時效性,為用戶帶來更便捷的換電體驗。