1.本发明涉及充换电站技术领域,具体为一种智能化商用车充换电站。
背景技术:2.与传统汽车相比,电动汽车在行驶过程中可实现零排放,且噪音低,行驶成本远低于传统汽车,电动汽车主要以电为动力来源,因此电动汽车上装在蓄电池,为了加快电动汽车蓄电池的更换效率,提升人们出行方便。
3.现有的商用车充换电站在对汽车进行更换电池时,首先由于车充换电站涉及的模块多,因此占地面积大,其次由于需要人为辅助取出新的电池,因此大大的降低了电池安装效率,为此,本发明提出一种智能化商用车充换电站用于解决上述问题。
技术实现要素:4.本发明的目的在于提供一种智能化商用车充换电站,以解决上述背景技术中提出的问题。
5.为实现上述目的,本发明提供如下技术方案:一种智能化商用车充换电站,包括动力电池系统箱体,动力电池系统箱体上方设置架空箱体,架空箱体上方设置具有精确位移功能的机器人控制箱体,机器人控制箱体一端设置监控箱体,监控箱体与动力电池系统箱体之间设置门框,监控箱体一侧设置攀爬梯,门框上设置车辆测距器,门框内设置车子,监控箱体上设置人机交换控制器。
6.机器人控制箱体包括箱体三,箱体三两侧设置装饰外墙,箱体三一端设置波浪板,波浪板一侧设置动力柜,箱体三顶部设置顶棚,箱体三内设置搬运装置。
7.优选的,搬运装置包括导轨,导轨设置两组,导轨滑动连接端梁机构,端梁机构下方设置两组升降卷扬机,端梁机构一侧设置机器人控制器,机器人控制器上设置远程控制器,升降卷扬机连接吊具装置,吊具装置下端设置永磁吊具,吊具装置上设置称重控制器。
8.优选的,端梁机构包括横梁,横梁设置两组,两组横梁之间设置两组纵梁,横梁两端对称设置两组电机,一组横梁转动连接两组滑轮一,滑轮一位于支撑板上,支撑板连接支撑架,支撑架上对称设置两组驱动机构二,驱动机构二一端设置两组齿轮,齿轮一侧连接滑轮二。
9.优选的,横梁包括横梁主体,横梁主体两端对称设置两组矩形槽,矩形槽内设置限位轮,限位轮中部连接轴一,限位轮转动连接导轨,轴一一端连接电机,轴一另一端设置轴承一,轴承一嵌入横梁主体,齿轮与滑轮一中部均连接轴二,轴二一端设置轴承二,一组轴承二嵌入支撑架,另一组轴承二嵌入支撑板。
10.优选的,动力电池系统箱体包括箱体一,箱体一内设置高压充电模块,高压充电模块一侧设置动力控制柜,动力控制柜一侧设置热管理模块,箱体一内设置两组电池箱模块。
11.优选的,箱体一包括框架一,框架一一端设置集装箱门,框架一另一端设置伸缩梯出入口,框架一下端两侧对称设置六组安装座,框架一上端两侧对称设置六组固定板,安装
座上设置地脚螺栓。
12.优选的,架空箱体包括箱体二,箱体二两侧对称设置两组装饰板,箱体二上设置若干组连接板,连接板通过螺栓与固定板固定连接,箱体二一端设置箱体连接承载台。
13.优选的,监控箱体包括箱体四,箱体四内设置一层腔体,一层腔体内设置电脑桌,电脑桌一侧设置椅子,椅子一侧设置卫生间,一层腔体上方设置二层腔体,二层腔体内设置平台。
14.优选的,车辆测距器包括延伸杆,延伸杆一端通过螺栓固定在门框上,延伸杆上导向槽,延伸杆上套设滑套,滑套连接两组导柱,导柱滑动连接两组推板,导柱上套设弹簧,推板一侧设置橡胶块,滑套一侧内置矩形孔,推板一侧连接承接板,承接板一端设置测距探测头。
15.优选的,滑套滑动连接延伸杆,橡胶块插接矩形孔,导柱滑动连接直立轴承,直立轴承嵌入推板。
16.与现有技术相比,本发明的有益效果是:
17.1.动力电池系统箱体、架空箱体、机器人控制箱体、监控箱体均实现模块化设计,将换电站设计成个模块化箱体,每个模块赋予独立的功能,工厂预制,极大的缩短现场安装调试时间,动力电池系统箱体即可作为换电站的功能模块,也可作为独立的电源模块,用作电站、储能、移动应急电源等场景实用,电池箱模块错层设计,极大的利用了空间优势、同样的面积做纵深设计可存放更多的电池箱;
18.2.机器人控制器集成了防摇摆控制系统,通过加减速智能算法,可实现运行过程全程无摇摆;永磁吊具设有倾斜角度传感器,实时监测,可检测风力或其它外力导致的治具角度偏移,数据反馈给换点机器人系统,系统设计有反作用力静态保持功能,及时风力或外力作用下角度发生变化时也能实时纠正,始终保持吊具处理平稳状态;
19.3.电机通过轴一使限位轮沿着导轨转动,从而整组端梁机构向着车子方向横向移动,当永磁吊具位于车子的电池上方时,电机通过传动齿轮使两组齿轮转动,齿轮的转动使滑轮二沿着纵梁纵向移动,直至永磁吊具位于车子的电池正上方,通过升降卷扬机将永磁吊具放下,然后永磁吊具吸附车子的电池,将车子的电池放入监控箱体内的平台上,端梁机构回到架空箱体内,机器人控制箱体集成了机器人控制器、吊具装置、防摇摆控制系统等多项功能,能自动优化路径,智能判断电池包存储状态,精确轨迹定位,实现对车子电池精确的安装与拆卸。
附图说明
20.图1为本发明结构正面示意图;
21.图2为本发明结构动力电池系统箱体示意图;
22.图3为本发明结构动力电池系统箱体侧面透视图;
23.图4为本发明结构架空箱体示意图;
24.图5为本发明结构机器人控制箱体装配图;
25.图6为本发明结构搬运装置示意图;
26.图7为本发明结构端梁机构与升降卷扬机组合图;
27.图8为本发明结构横梁示意图;
28.图9为本发明结构监控箱体示意图;
29.图10为本发明结构俯视透视图;
30.图11为本发明结构车辆测距器示意图;
31.图12为本发明结构车辆测距器局部装配示意图。
32.图中:1、动力电池系统箱体;2、架空箱体;3、机器人控制箱体;4、监控箱体;5、门框;6、攀爬梯;7、车辆测距器;8、人机交换控制器;9、车子;101、箱体一;102、高压充电模块;103、动力控制柜;104、热管理模块;105、电池箱模块;1011、框架一;1012、集装箱门;1013、伸缩梯出入口;1014、安装座;1015、地脚螺栓;1016、固定板;201、箱体二;202、装饰板;203、连接板;204、箱体连接承载台;301、搬运装置;302、装饰外墙;303、动力柜;304、波浪板;305、箱体三;306、顶棚;3011、导轨;3012、端梁机构;3013、升降卷扬机;3014、机器人控制器;3015、远程控制器;3016、吊具装置;3017、永磁吊具;3018、称重控制器;30、横梁;31、纵梁;32、电机;33、滑轮一;34、支撑板;35、支撑架;36、驱动机构二;37、齿轮;38、滑轮二;11、横梁主体;12、矩形槽;13、限位轮;14、轴一;401、箱体四;402、一层腔体;403、平台;404、二层腔体;405、电脑桌;406、椅子;407、卫生间;701、延伸杆;702、导向槽;703、滑套;704、导柱;705、弹簧;706、推板;707、矩形孔;708、橡胶块;709、承接板;710、测距探测头。
具体实施方式
33.下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
34.请参阅图1至图12,本发明提供一种技术方案:一种智能化商用车充换电站,包括动力电池系统箱体1,动力电池系统箱体1上方设置架空箱体2,架空箱体2上方设置具有精确位移功能的机器人控制箱体3,机器人控制箱体3一端设置监控箱体4,监控箱体4与动力电池系统箱体1之间设置门框5,监控箱体4一侧设置攀爬梯6,门框5上设置车辆测距器7,门框5内设置车子9,监控箱体4上设置人机交换控制器8,动力电池系统箱体1包括箱体一101,箱体一101内设置高压充电模块102,高压充电模块102一侧设置动力控制柜103,动力控制柜103一侧设置热管理模块104,箱体一101内设置两组电池箱模块105,箱体一101包括框架一1011,框架一1011一端设置集装箱门1012,框架一1011另一端设置伸缩梯出入口1013,框架一1011下端两侧对称设置六组安装座1014,框架一1011上端两侧对称设置六组固定板1016,安装座1014上设置地脚螺栓1015,架空箱体2包括箱体二201,箱体二201两侧对称设置两组装饰板202,箱体二201上设置若干组连接板203,连接板203通过螺栓与固定板1016固定连接,箱体二201一端设置箱体连接承载台204,其中动力电池系统箱体1、架空箱体2、机器人控制箱体3、监控箱体4均实现模块化设计,将换电站设计成4个模块化箱体,每个模块赋予独立的功能,工厂预制,极大的缩短现场安装调试时间,动力电池系统箱体1即可作为换电站的功能模块,也可作为独立的电源模块,用作电站、储能、移动应急电源等场景实用,电池箱模块105错层设计,极大的利用了空间优势、同样的面积做纵深设计可存放更多的电池箱,架空箱体2架空层,起到承载机器人控制箱体3,连接动力电池系统箱体1与机器人控制箱体3箱的作用;
35.机器人控制箱体3包括箱体三305,箱体三305两侧设置装饰外墙302,箱体三305一端设置波浪板304,波浪板304一侧设置动力柜303,箱体三305顶部设置顶棚306,箱体三305内设置搬运装置301,搬运装置301包括导轨3011,导轨3011设置两组,导轨3011滑动连接端梁机构3012,端梁机构3012下方设置两组升降卷扬机3013,端梁机构3012一侧设置机器人控制器3014,机器人控制器3014上设置远程控制器3015,升降卷扬机3013连接吊具装置3016,吊具装置3016下端设置永磁吊具3017,吊具装置3016上设置称重控制器3018,端梁机构3012包括横梁30,横梁30设置两组,两组横梁30之间设置两组纵梁31,横梁30两端对称设置两组电机32,一组横梁30转动连接两组滑轮一33,滑轮一33位于支撑板34上,支撑板34连接支撑架35,支撑架35上对称设置两组驱动机构二36,驱动机构二36一端设置两组齿轮37,齿轮37一侧连接滑轮二38,横梁30包括横梁主体11,横梁主体11两端对称设置两组矩形槽12,矩形槽12内设置限位轮13,限位轮13中部连接轴一14,限位轮13转动连接导轨3011,轴一14一端连接电机32,轴一14另一端设置轴承一,轴承一嵌入横梁主体11,齿轮37与滑轮一33中部均连接轴二,轴二一端设置轴承二,一组轴承二嵌入支撑架35,另一组轴承二嵌入支撑板34,其中机器人控制器3014集成了防摇摆控制系统,通过加减速智能算法,可实现运行过程全程无摇摆;永磁吊具3017设有倾斜角度传感器,实时监测,可检测风力或其它外力导致的治具角度偏移,数据反馈给换点机器人系统,系统设计有反作用力静态保持功能,及时风力或外力作用下角度发生变化时也能实时纠正,始终保持吊具处理平稳状态,驱动机构二36由私服电机和传动齿轮组成,传动齿轮同时啮合两组齿轮37,因此当需要更换车子9的电池时,电机32通过轴一14使限位轮13沿着导轨3011转动,从而整组端梁机构3012向着车子9方向横向移动,当永磁吊具3017位于车子9的电池上方时,电机通过传动齿轮使两组齿轮37转动,齿轮37的转动使滑轮二38沿着纵梁31纵向移动,直至永磁吊具3017位于车子9的电池正上方,通过升降卷扬机3013将永磁吊具3017放下,然后永磁吊具3017吸附车子9的电池,将车子9的电池放入监控箱体4内的平台403上,端梁机构3012回到架空箱体2内,通过永磁吊具3017将新的电池箱模块105上的电池吊起,将电池放在车子9上,机器人控制箱体3集成了机器人控制器3014、吊具装置3016、防摇摆控制系统等多项功能,能自动优化路径,智能判断电池包存储状态,精确轨迹定位,实现对车子9电池精确的安装与拆卸;
36.监控箱体4包括箱体四401,箱体四401内设置一层腔体402,一层腔体402内设置电脑桌405,电脑桌405一侧设置椅子406,椅子406一侧设置卫生间407,一层腔体402上方设置二层腔体404,二层腔体404内设置平台403,其中平台403设计为电池箱系统扩展平台,当车子9进入换电站时,换电机械人将旧的电池箱搬运至此平台403,此设计方案不暂用原本动力电池系统箱体1电池箱存放空间,可极大的利用动力电池系统箱体1的充电库位,空间利用最大化,充电效能最大化;
37.车辆测距器7包括延伸杆701,延伸杆701一端通过螺栓固定在门框5上,延伸杆701上导向槽702,延伸杆701上套设滑套703,滑套703连接两组导柱704,导柱704滑动连接两组推板706,导柱704上套设弹簧705,推板706一侧设置橡胶块708,滑套703一侧内置矩形孔707,推板706一侧连接承接板709,承接板709一端设置测距探测头710,滑套703滑动连接延伸杆701,橡胶块708插接矩形孔707,导柱704滑动连接直立轴承,直立轴承嵌入推板706,其中当需要调整测距探测头710的位置时,拉动承接板709,承接板709拉动推板706沿着导柱704向下移动,并且推板706压缩弹簧705,使橡胶块708沿着脱离矩形孔707移动,并且脱离
与延伸杆701接触,然后推动承接板709,使滑套703沿着延伸杆701移动,位置确定后,松开承接板709,在弹簧705的反弹力作用下,使橡胶块708挤压延伸杆701,使滑套703无法移动,从而使测距探测头710的位置得到固定,因此通过车辆测距器7的设定,便于工作人员对测距探测头710位置的调试。
38.工作原理:使用过程中,当需要更换车子9的电池时,电机32通过轴一14使限位轮13沿着导轨3011转动,从而整组端梁机构3012向着车子9方向横向移动,当永磁吊具3017位于车子9的电池上方时,电机通过传动齿轮使两组齿轮37转动,齿轮37的转动使滑轮二38沿着纵梁31纵向移动,直至永磁吊具3017位于车子9的电池正上方,通过升降卷扬机3013将永磁吊具3017放下,然后永磁吊具3017吸附车子9的电池,将车子9的电池放入监控箱体4内的平台403上,端梁机构3012回到架空箱体2内,通过永磁吊具3017将新的电池箱模块105上的电池吊起,将电池放在车子9上,当需要调整测距探测头710的位置时,拉动承接板709,承接板709拉动推板706沿着导柱704向下移动,并且推板706压缩弹簧705,使橡胶块708沿着脱离矩形孔707移动,并且脱离与延伸杆701接触,然后推动承接板709,使滑套703沿着延伸杆701移动,位置确定后,松开承接板709,在弹簧705的反弹力作用下,使橡胶块708挤压延伸杆701,使滑套703无法移动。
39.尽管已经示出和描述了本发明的实施例,对于本领域的普通技术人员而言,可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型,本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。
技术特征:1.一种智能化商用车充换电站,包括动力电池系统箱体(1),所述动力电池系统箱体(1)上方设置架空箱体(2),其特征在于:所述架空箱体(2)上方设置具有精确位移功能的机器人控制箱体(3),所述机器人控制箱体(3)一端设置监控箱体(4),所述监控箱体(4)与动力电池系统箱体(1)之间设置门框(5),监控箱体(4)一侧设置攀爬梯(6),所述门框(5)上设置车辆测距器(7),门框(5)内设置车子(9),所述监控箱体(4)上设置人机交换控制器(8)。所述机器人控制箱体(3)包括箱体三(305),所述箱体三(305)两侧设置装饰外墙(302),箱体三(305)一端设置波浪板(304),所述波浪板(304)一侧设置动力柜(303),所述箱体三(305)顶部设置顶棚(306),箱体三(305)内设置搬运装置(301)。2.根据权利要求1所述的一种智能化商用车充换电站,其特征在于:所述搬运装置(301)包括导轨(3011),所述导轨(3011)设置两组,导轨(3011)滑动连接端梁机构(3012),所述端梁机构(3012)下方设置两组升降卷扬机(3013),端梁机构(3012)一侧设置机器人控制器(3014),所述机器人控制器(3014)上设置远程控制器(3015),所述升降卷扬机(3013)连接吊具装置(3016),所述吊具装置(3016)下端设置永磁吊具(3017),吊具装置(3016)上设置称重控制器(3018)。3.根据权利要求2所述的一种智能化商用车充换电站,其特征在于:所述端梁机构(3012)包括横梁(30),所述横梁(30)设置两组,两组所述横梁(30)之间设置两组纵梁(31),所述横梁(30)两端对称设置两组电机(32),一组所述横梁(30)转动连接两组滑轮一(33),所述滑轮一(33)位于支撑板(34)上,所述支撑板(34)连接支撑架(35),所述支撑架(35)上对称设置两组驱动机构二(36),所述驱动机构二(36)一端设置两组齿轮(37),所述齿轮(37)一侧连接滑轮二(38)。4.根据权利要求3所述的一种智能化商用车充换电站,其特征在于:所述横梁(30)包括横梁主体(11),所述横梁主体(11)两端对称设置两组矩形槽(12),所述矩形槽(12)内设置限位轮(13),所述限位轮(13)中部连接轴一(14),限位轮(13)转动连接导轨(3011),所述轴一(14)一端连接电机(32),轴一(14)另一端设置轴承一,轴承一嵌入横梁主体(11),所述齿轮(37)与滑轮一(33)中部均连接轴二,所述轴二一端设置轴承二,一组轴承二嵌入支撑架(35),另一组轴承二嵌入支撑板(34)。5.根据权利要求1所述的一种智能化商用车充换电站,其特征在于:所述动力电池系统箱体(1)包括箱体一(101),所述箱体一(101)内设置高压充电模块(102),所述高压充电模块(102)一侧设置动力控制柜(103),所述动力控制柜(103)一侧设置热管理模块(104),所述箱体一(101)内设置两组电池箱模块(105)。6.根据权利要求5所述的一种智能化商用车充换电站,其特征在于:所述箱体一(101)包括框架一(1011),所述框架一(1011)一端设置集装箱门(1012),框架一(1011)另一端设置伸缩梯出入口(1013),所述框架一(1011)下端两侧对称设置六组安装座(1014),框架一(1011)上端两侧对称设置六组固定板(1016),所述安装座(1014)上设置地脚螺栓(1015)。7.根据权利要求1所述的一种智能化商用车充换电站,其特征在于:所述架空箱体(2)包括箱体二(201),所述箱体二(201)两侧对称设置两组装饰板(202),箱体二(201)上设置若干组连接板(203),所述连接板(203)通过螺栓与固定板(1016)固定连接,所述箱体二(201)一端设置箱体连接承载台(204)。8.根据权利要求1所述的一种智能化商用车充换电站,其特征在于:所述监控箱体(4)
包括箱体四(401),所述箱体四(401)内设置一层腔体(402),所述一层腔体(402)内设置电脑桌(405),所述电脑桌(405)一侧设置椅子(406),所述椅子(406)一侧设置卫生间(407),所述一层腔体(402)上方设置二层腔体(404),所述二层腔体(404)内设置平台(403)。9.根据权利要求1所述的一种智能化商用车充换电站,其特征在于:所述车辆测距器(7)包括延伸杆(701),所述延伸杆(701)一端通过螺栓固定在门框(5)上,延伸杆(701)上导向槽(702),延伸杆(701)上套设滑套(703),所述滑套(703)连接两组导柱(704),所述导柱(704)滑动连接两组推板(706),导柱(704)上套设弹簧(705),所述推板(706)一侧设置橡胶块(708),所述滑套(703)一侧内置矩形孔(707),所述推板(706)一侧连接承接板(709),所述承接板(709)一端设置测距探测头(710)。10.根据权利要求9所述的一种智能化商用车充换电站,其特征在于:所述滑套(703)滑动连接延伸杆(701),所述橡胶块(708)插接矩形孔(707),所述导柱(704)滑动连接直立轴承,直立轴承嵌入推板(706)。
技术总结本发明涉及充换电站技术领域,具体为一种智能化商用车充换电站,包括动力电池系统箱体,动力电池系统箱体上方设置架空箱体,架空箱体上方设置具有精确位移功能的机器人控制箱体,机器人控制箱体一端设置监控箱体,监控箱体与动力电池系统箱体之间设置门框,监控箱体一侧设置攀爬梯,门框上设置车辆测距器,门框内设置车子,监控箱体上设置人机交换控制器,动力电池系统箱体、架空箱体、机器人控制箱体、监控箱体均实现模块化设计,将换电站设计成个模块化箱体,每个模块赋予独立的功能,工厂预制,极大的缩短现场安装调试时间,动力电池系统箱体即可作为换电站的功能模块,也可作为独立的电源模块。为独立的电源模块。为独立的电源模块。
技术研发人员:罗震 曹勇 张苏娟 李亚洲 蒋亚
受保护的技术使用者:康普斯顿(江苏)技术有限公司
技术研发日:2022.03.21
技术公布日:2022/7/5