一种矿用防爆电动车换电系统及方法技术方案

本发明专利技术属于防爆电动车技术领域，具体涉及一种矿用防爆电动车换电系统及方法。本发明专利技术包括对称安装在防爆电动车两侧的大梁上的两快换组件，快换组件包括相对安装在车大梁的一侧的两快换机构；本发明专利技术采用对称安装在车两侧大梁上的两快换组件，实现电池包从防爆电动车的两侧对电池包进行更换，车辆的两侧电池包可以同时更换，节约更换时间，且快换机构上设置有第一放松连杆和定位销，使电池包更换的位置更精确；快换连接器采用手轮转动的方式实现电池包与车的连接，操作方便、安全可靠。本发明专利技术的换电系统在不影响矿区的用车生产的前提下，解决了矿区辅助运输用防爆电动车换班后充电时间长，续航短的问题，显著提高车辆的使用效率和频率。

【技术实现步骤摘要】
一种矿用防爆电动车换电系统及方法
本专利技术属于防爆电动车
，具体涉及一种矿用防爆电动车换电系统及方法。
技术介绍
近年来，我国电动车行业发展迅猛，国家在大力支持新能源汽车发展的前提下，也加大了充换电基础设施的建设。煤矿行业目前现有的辅助运输装备还较为传统，其中80％是柴油动力车，柴油车普遍存在着安全隐患高、污染高、能耗高、效率低、寿命低、智能化水平低等“三高三低”问题，已推广应用部分井下防爆电动车。但由于煤矿井下防爆要求较高，目前防爆电动车整备质量较大，电池能量密度较低，续航能力已成为目前防爆电动车的短板。在矿区大力推广防爆新能源电动车的同时，解决防爆新能源电动车的续航问题已经迫在眉睫。民用换电站大部分为底盘换电，电车自带的电池包体积较小、重量较轻，不适用于矿用电动车的电池包快换。本专利技术在不影响矿区的用车生产的前提下，解决了矿区辅助运输用防爆电动车换班后充电时间长，续航短的问题，显著提高车辆的使用效率和频率。
技术实现思路
本专利技术的目的是克服现有技术中存在的防爆电动车充电时间长、续航短的缺陷，提供了一种显著提高防爆电动车的使用效率和频率、安全隐患较低的矿用防爆电动车换电系统及方法。本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是：一种矿用防爆电动车的换电系统，包括电池存储仓，用于存储电池包；电池充电机构，用于给储存在上述电池存储仓的电池包充电；换电码垛机系统，用于将使用过的电池包从电车上取出放置在所述电池存储仓内，并将新的电池包从电池存储仓取出安装在电车上；车轮补偿机构，用于将电车调整到适当位置；换电装置，用于快速更换电车上的电池包；所述换电装置包括对称安装在防爆电动车两侧的大梁上的两快换组件，所述快换组件包括相对安装在车大梁的一侧的两快换机构；所述快换机构包括固定安装在防爆电动车大梁上的快换壳体、安装在所述快换壳体内部的T型丝杠、与所述T型丝杠配合连接的第一丝杠滑块和第二丝杠滑块以及安装在所述快换壳体端部且与所述T型丝杠输入端同轴设置的第一棘轮上且与所述第一棘轮配合连接的第一放松连杆；所述第一丝杠滑块和所述第二丝杠滑块上均固定安装有锁舌上设置有与所述锁舌卡接的定位块和用于货叉定位的定位孔。进一步地，所述快换组件还包括安装在防爆电动车车大梁头部的快换连接器；所述快换连接器包括固定安装在所述防爆电动车大梁上的安装座、安装在所述安装座上的手轮、与所述手轮同轴设置的第二棘轮和齿轮以及与所述齿轮外啮合连接的顶升齿条；所述顶升齿条的输出端固定安装有车端对接头；所述安装座上安装有用于锁紧所述第二棘轮的第二防松连杆；所述电池包上安装有与所述车端对接头相对应的电池端对接头。进一步地，所述定位块包括固定在所述电池包下方的固定架和固定在所述固定架上与所述锁舌。进一步地，所述快换壳体的两端均设置有与所述斜楔型锁块上的圆孔相配合的定位销。进一步地，所述电池充电机构包括设置在所述电池存储仓内的充电柜，与所述充电柜电连接的充电接头，所述充电接头与安装于所述电池存储仓内的电池包电连接。进一步地，所述换电码垛机系统包括对称设置在地面上的地轨机构、对称设置在所述电池存储仓的天轨机构以及设置在所述地轨机构和所述天轨机构之间的换电机器人。一种矿用防爆电动车的换电方法，包括以下步骤：S1，防爆电动车由驾驶员驶入换电站，车轮处于换电站的车轮补偿机构上，调整停靠不正的车辆；S2，驾驶员正常停车，车轮补偿机构将车辆调整好位置后，由操作人员将防爆电动车电池包的快换防爆连接器与整车脱离，然后掰动防松连杆，解锁电池包与整车副车架的限位；S3，换电码垛机系统自动调整位置，叉臂插入电池包的货叉定位块内，控制电池包抬起高度和方向，将电池包从车架分离后移至换电仓并由操作员人工锁紧充电防爆连接器；S4，操作人员将充好电的电池包快换连接器与充电柜脱离后由换电码垛机系统自动移至车辆端，并将电池包放置到整车副车架上，操作员人工锁紧防爆连接器及电池包防松连杆；S5，重复前面操作，将车辆另外一侧的电池包换电。S6，车辆换电完成后驾驶员将车辆驶离换电站，可持续进行作业。更进一步地，上述步骤S6之后，操作员控制充电柜，将更换下来的电池包进行充电作为备用电池包。本专利技术的一种矿用防爆电动车换电系统及方法的有益效果是：1、本专利技术采用对称安装在车两侧大梁上的两快换组件，实现电池包从防爆电动车的两侧对电池包进行更换，车辆的两侧电池包可以同时更换，节约更换时间，且快换机构上设置有第一放松连杆和定位销，使电池包更换的位置更精确；快换连接器采用手轮转动的方式实现电池包与车的连接，操作方便、安全可靠。2、本专利技术的换电系统整体结构紧凑，操作方便，且设有车轮补偿机构，能够辅助待换电池包与车辆的准确定位，在不影响矿区的用车生产的前提下，解决了矿区辅助运输用防爆电动车换班后充电时间长，续航短的问题，显著提高车辆的使用效率和频率。附图说明下面结合附图和具体实施方式对本专利技术作进一步详细的说明。图1是本专利技术实施例的快换机构的立体图；图2是本专利技术实施例的快换机构的部分结构示意图；图3是本专利技术实施例的快换连接器的立体图；图4是本专利技术实施例的快换连接器的部分结构示意图；图5是本专利技术实施例的换电装置与防爆电车的安装图；图6是本专利技术实施例的电池包的定位块的结构示意图；图7是本专利技术实施例电池包与快换装置的安装结构示意图；图8是本专利技术实施例电池包与快换装置的拆卸结构示意图；图9是本专利技术实施例的换电系统整体结构示意图；图10是本专利技术实施例的换电仓的结构示意图；图11是本专利技术实施例换电方法的流程图。图中:1、防爆电动车，2、电池存储仓，21、充电仓，22、暂存仓，3、电池包，31、定位块，311、固定架，312、斜楔型锁块，32、定位孔，4、换电码垛机系统，41、地轨机构，42、天轨机构，43、换电机器人，5、车轮补偿机构，6、换电装置，61、快换机构，611、快换壳体，612、T型丝杠，613、第一丝杠滑块，614、第二丝杠滑块，616、第一棘轮，617、第一防松连杆，618、锁舌，619、定位销，62、快换连接器，621、安装座，622、手轮，623、第二棘轮，624、顶升齿条，625、车端对接头，626、第二防松连杆，627、连接器壳体，7、电池端对接头，8、电池充电机构。具体实施方式现在结合附图对本专利技术作进一步详细的说明。这些附图均为简化的示意图，仅以示意方式说明本专利技术的基本结构，因此其仅显示与本专利技术有关的构成。如图1-图11所示的本专利技术的一种矿用防爆电动车换电系统及方法的具体实施例，包括对称安装在防爆电动车1两侧的大梁上的两快换组件和安装在防爆电动车1大梁头部的快换连接器62；快换组件包括相对安装在车大梁的一侧的快换机构61；快换机构61包括固定安装在防爆电动车1大梁上的快换壳体611、安装在快换壳体611内部本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种矿用防爆电动车的换电系统，其特征在于：包括电池存储仓(2)，用于存储电池包(3)；/n电池充电机构(8)，用于给储存在上述电池存储仓(2)的电池包(3)充电；/n换电码垛机系统(4)，用于将使用过的电池包(3)从电车上取出放置在所述电池存储仓(2)内，并将新的电池包(3)从电池存储仓(2)取出安装在电车上；/n车轮补偿机构(5)，用于将电车调整到适当位置；/n换电装置(6)，用于快速更换电车上的电池包(3)；/n所述换电装置包括对称安装在防爆电动车(1)两侧的大梁上的两快换组件，所述快换组件包括相对安装在车大梁的一侧的两快换机构(61)；所述快换机构(61)包括固定安装在防爆电动车(1)大梁上的快换壳体(611)、安装在所述快换壳体(611)内部的T型丝杠(612)、与所述T型丝杠(612)配合连接的第一丝杠滑块(613)和第二丝杠滑块(614)以及安装在所述快换壳体(611)端部且与所述T型丝杠(612)输入端同轴设置的第一棘轮(616)、转动安装在所述快换壳体(611)上且与所述第一棘轮(616)配合连接的第一放松连杆(617)；所述第一丝杠滑块(613)和所述第二丝杠滑块(614)上均固定安装有锁舌(618)；所述电池包(3)上设置有与所述锁舌(618)卡接的定位块(31)和用于货叉定位的定位孔(32)。/n...

【技术特征摘要】
1.一种矿用防爆电动车的换电系统，其特征在于：包括电池存储仓(2)，用于存储电池包(3)；
电池充电机构(8)，用于给储存在上述电池存储仓(2)的电池包(3)充电；
换电码垛机系统(4)，用于将使用过的电池包(3)从电车上取出放置在所述电池存储仓(2)内，并将新的电池包(3)从电池存储仓(2)取出安装在电车上；
车轮补偿机构(5)，用于将电车调整到适当位置；
换电装置(6)，用于快速更换电车上的电池包(3)；
所述换电装置包括对称安装在防爆电动车(1)两侧的大梁上的两快换组件，所述快换组件包括相对安装在车大梁的一侧的两快换机构(61)；所述快换机构(61)包括固定安装在防爆电动车(1)大梁上的快换壳体(611)、安装在所述快换壳体(611)内部的T型丝杠(612)、与所述T型丝杠(612)配合连接的第一丝杠滑块(613)和第二丝杠滑块(614)以及安装在所述快换壳体(611)端部且与所述T型丝杠(612)输入端同轴设置的第一棘轮(616)、转动安装在所述快换壳体(611)上且与所述第一棘轮(616)配合连接的第一放松连杆(617)；所述第一丝杠滑块(613)和所述第二丝杠滑块(614)上均固定安装有锁舌(618)；所述电池包(3)上设置有与所述锁舌(618)卡接的定位块(31)和用于货叉定位的定位孔(32)。


2.根据权利要求1所述的一种矿用防爆电动车的换电系统，其特征在于：所述快换组件还包括安装在防爆电动车(1)车大梁头部的快换连接器(62)；所述快换连接器(62)包括固定安装在所述防爆电动车(1)大梁上的安装座(621)、安装在所述安装座(621)上的手轮(622)、与所述手轮(622)同轴设置的第二棘轮(623)和齿轮以及与所述齿轮外啮合连接的顶升齿条(624)；所述顶升齿条(624)的输出端固定安装有车端对接头(625)；所述安装座(621)上安装有用于锁紧所述第二棘轮(623)的第二防松连杆(626)；所述电池包(3)上安装有与所述车端对接头(625)相对应的电池端对接头(7)。


3.根据权利要求2所述的一种矿用防爆电动车的换电系统，其特征在于：所述定位块(31)包括固定在所述电池包...

【专利技术属性】
技术研发人员：陶鹏飞，方文杰，党宏文，张乐文，马雪峰，严忠波，桑涛，
申请(专利权)人：常州科研试制中心有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32