一种电动汽车电池箱的快速换电站及其电池箱更换方法，该换电站至少包括下述装置：汽车定位平台，电池箱升降更换平台，堆垛机，电池箱存放架，电池箱的物流传输口，以及输送辊道，这些装置以堆垛机的纵向移动轴线呈对称设置，能够实现两套换电系统同时工作，提高空间利用率和换电效率。快速换电站还包括：装设在其房顶上的、由太阳能光伏发电电池板组成的供电系统，通过太阳能实现电能的自给自足，争取满足站内设备的供电或为站内电池箱充电。本发明专利技术还提供该换电站的电池箱更换方法。本发明专利技术换电站的布局合理，空间利用率高，设备工作可靠、简捷，换电流程快，既能够缩短换电时间，减少换电故障，还提高了对于不同车辆与不同电池箱的兼容性能。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种，属于电动汽车的配套
技术介绍
汽车为人类社会带来了很大便利，已经成为人类社会日常生活不可或缺的重要交通工具。在全球汽车工业迅猛发展的同时，也带来了两个极其严重的负面效应石油能源危机和环境污染加剧。目前社会中行驶的汽车绝大部分采用燃油作为动力，而石油资源是一种不可再生的能源，近百年来的石油开采、消耗和使用都呈现飞速发展的趋势。汽车工业的持续发展受到了能源、环境等因素的严峻考验与挑战。各国政府及相关企业都已经普遍认识到节能减排是未来汽车技术发展的主攻方向，发展电动汽车是解决能源危机和环境污染两大难题的最佳途径。所以采用新能源的汽车是未来发展的趋势，其中纯电动汽车因其具有绿色环保的优点，将会成为未来世界汽车领域的主导。电动汽车是以车载电源作为动力，用电机驱动车轮行驶，符合道路交通、安全法规的各项要求的机动车。现在，在城市出租车和个人家庭中使用电动汽车已经在欧美部分国家和日本的大城市获得相当普遍的认可与应用。然而，由于道路上的充电站的限制，纯电动汽车的续航里程受到很大制约，也是阻碍其发展的障碍。虽然现在已经研制成功快速充电技术，但其对电池有破坏作用，而且这种充电模式也不利于电池的定期检测、保养和维护， 还影响和缩短电池使用寿命。另一种快速充电的捷径是更换电池，这样既能实现快速补充能源，又能对更换下的旧电池进行检测、保养和维护，提高电池使用寿命。所以在城市内建设电动汽车电池箱的换电站是解决电池汽车续航能力的一个有效途径。目前，电动汽车更换电池箱方式主要是在汽车两侧水平方向换电，例如《电动车动力电池快速更换系统》(中国专利技术专利申请公开号CN101284524A)、《一种车载动力电池更换系统》(CN101214814A)和《电动汽车电池快速更换装置》(CN101564984A)介绍的情况。 由于续驶150公里以上的纯电动小轿车的电池箱重量将达到200公斤以上，为了配重合理， 其电池箱不是安装在车辆的前、尾两端，只能安装在车辆中间乘员座椅的底侧，例如《一种电动汽车》(中国技术专利授权公告号CN201195491Y)。也有文献介绍了这种结构汽车的换电方法，例如《电动汽车的电池自动更换系统以及自动更换电动汽车电池的方法》 (CN101870284A)和《一种电动汽车电池的快装快换系统及快装快换方法》(CN101559758A)， 但是，前者电池更换系统只能对电池进行粗定位，不能实现准确装卸。后者尽管具体设计了电动汽车上的安装板、电池包、车身地板及安装过程，但是没有提及如何实现举升装置跟电动汽车底部电池箱的准确定位。因此，现有国内技术只是对此类电池采用盲插更换，装卸电池箱的可靠性差。美国的Better place公司提出了电池箱快速换电的技术方案，并已得到应用。其系统主要设有车辆定位平台、换电设备、电池箱输送设备和电池箱储存库。换电设备的核心是采用能够在一条输送线上移动的双联输送车，用于输送满电电池箱和亏电电池箱，电池箱的卸载和安装都由一个固定可升降的举升设备来完成。虽然该技术方案的整个过程实现了自动化，但其的问题是输送线距离太长，场地占用的空间大，整个场站的投资成本高， 不利于推广和应用。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术的目的是针对电池箱安装于车辆底部的纯电动乘用车提供一种电动汽车电池箱的快速换电站及其更换方法，本专利技术的换电站的特点是整个换电站系统场站布局的空间利用率高，定位更换电池箱的设备工作可靠、简捷，换电流程快，电池箱物流交换通道效率高，既能够缩短换电时间，减少换电故障，还提高了对于不同车辆与不同电池箱的兼容性能。为了达到上述专利技术目的，本专利技术提供了一种电动汽车电池箱的快速换电站，其特征在于所述快速换电站至少包括下述装置汽车定位平台，电池箱升降更换平台，堆垛机，电池箱存放架，电池箱的物流传输口，以及输送辊道，各个装置以堆垛机的纵向移动轴线呈对称设置，以实现两套换电系统同时工作，提高空间利用率和换电效率；其中，汽车定位平台，位于电池箱升降更换平台上方，用于车辆停放及其纵向与横向的粗定位；设有位于中间的通孔、导引车轮前进方向的车轮导引槽和电磁地陷单元；电池箱升降更换平台，位于汽车定位平台中间通孔的正下方，用于电池箱的卸装和定位；组成部件包括无线遥控实现水平转动、纵向或横向移动的三自由度调节定位构件，藉由液压活塞或电机与丝杠驱动升降的双层剪叉机构，旋转定位平台，以及电液控制箱；其中旋转定位平台位于顶层，由两层钢板和分别位于其夹层中央与周边的推力球轴承和圆周定位滚珠、气动定位销组成，纵向或横向移动定位构件分别由纵向或横向移动的移动平台与其滚珠丝杠及驱动电机构成；堆垛机为巷道堆垛机，位于对称布置的换电站的纵轴线上，用于自动存取电池箱，实现快速、高效的电池箱存取、叠垛；组成部件包括运行机构，起升机构，装有存、取货机构的载货台、机架和电气控制装置，其中的存、取货机构能够进行横向双侧的存、取货操作；电池箱存放架，呈对称布置、半地下式结构的两排电池箱存放架分设在堆垛机的两侧，用于分别存放满电、亏电的电池箱；其布局合理，空间利用率高，同时对电池箱的保存具有一定的优势；电池箱的物流传输口，位于堆垛机轨道的一端，用于将运送来的满电电池箱经由该传输口的一侧辊道送到堆垛机取货机构，并由堆垛机放入电池箱存放架，或将从电池箱存放架取出的亏电电池箱经由该传输口的另一侧辊道送出，再由物流配送车送到电池箱充电站统一充电；输送辊道，为采用电机驱动的短辊道，用于承载、输送电池箱；共设有下述四种类型外侧辊道、内侧辊道、电池箱托架辊道和物流传输口辊道。为了达到上述专利技术目的，本专利技术还提供了一种采用本专利技术快速换电站更换电池的方法，其特征在于所述方法包括下列操作步骤(1)拿取满电电池箱电动汽车进站刷卡后，该快速换电站的控制系统就将该电动汽车车型及其电池箱信息传送到电池箱存放架的仓储控制装置，并给堆垛机发出拿取满电电池箱的指令，开始更换电池箱的准备操作堆垛机从电池箱存放架上拿取一个相应的满电电池箱送到内侧辊道；(2)暂存满电电池箱满电电池箱从内侧辊道经由电池箱升降更换平台上的电池箱托架辊道被送到外侧辊道后，暂存于该外侧辊道；(3)汽车粗定位电动汽车驶入汽车定位平台，利用车轮导引槽和电磁地陷单元进行粗定位；(4)电池箱定位电池箱升降更换平台的旋转定位平台上的两个激光孔，发出两束激光，照射到汽车的电池箱底面；再通过该旋转定位平台上的视频监控器，观察该两束激光是否对准电池箱底面的标志点，并用电机分别控制横向、纵向移动平台的位移和旋转定位平台的旋转，以使该两束激光对准标志点，并自动记录该三自由度驱动电机的运动位移量；(5)卸载亏电电池箱藉由控制按钮使液压活塞或电机丝杠驱动双层剪叉机构举升，让旋转定位平台与电池箱完全接触后解锁，使得亏电电池箱与汽车底盘脱离，释放和卸载亏电电池箱；(6)输送亏电电池箱电池箱升降更换平台的双层剪叉机构下降，将该亏电电池箱恢复到上述三维调整构件的初始位置，从而落下到该升降更换平台上的电池箱托架辊道上，然后输送到内侧辊道，由堆垛机取走，放入电池箱存放架进行充电；(7)输送满电电池箱暂存在外侧辊道上的满电电池箱被外侧辊道输送到升降更换平台的正上方；(8)装载满电电池箱电池箱升降更换平台恢复步骤(4)记录的横向、纵向本文档来自技高网...
【技术保护点】
１．一种电动汽车电池箱的快速换电站，其特征在于：所述快速换电站至少包括下述装置：汽车定位平台，电池箱升降更换平台，堆垛机，电池箱存放架，电池箱的物流传输口，以及输送辊道，各个装置以堆垛机的纵向移动轴线呈对称设置，以实现两套换电系统同时工作，提高空间利用率和换电效率；其中，汽车定位平台，位于电池箱升降更换平台上方，用于车辆停放及其纵向与横向的粗定位；设有：位于中间的通孔、导引车轮前进方向的车轮导引槽和电磁地陷单元；电池箱升降更换平台，位于汽车定位平台中间通孔的正下方，用于电池箱的卸装和定位；组成部件包括：无线遥控实现水平转动、纵向或横向移动的三自由度调节定位构件，藉由液压活塞或电机与丝杠驱动升降的双层剪叉机构，旋转定位平台，以及电液控制箱；其中旋转定位平台位于顶层，由两层钢板和分别位于其夹层中央与周边的推力球轴承和圆周定位滚珠、气动定位销组成，纵向或横向移动定位构件分别由纵向或横向移动的移动平台与其滚珠丝杠及驱动电机构成；堆垛机为巷道堆垛机，位于对称布置的换电站的纵轴线上，用于自动存取电池箱，实现快速、高效的电池箱存取、叠垛；组成部件包括：运行机构，起升机构，装有存、取货机构的载货台、机架和电气控制装置，其中的存、取货机构能够进行横向双侧的存、取货操作；电池箱存放架，呈对称布置、半地下式结构的两排电池箱存放架分设在堆垛机的两侧，用于分别存放满电、亏电的电池箱；其布局合理，空间利用率高，同时对电池箱的保存具有一定的优势；电池箱的物流传输口，位于堆垛机轨道的一端，用于将运送来的满电电池箱经由该传输口的一侧辊道送到堆垛机取货机构，并由堆垛机放入电池箱存放架，或将从电池箱存放架取出的亏电电池箱经由该传输口的另一侧辊道送出，再由物流配送车送到电池箱充电站统一充电；输送辊道，为采用电机驱动的短辊道，用于承载、输送电池箱；共设有下述四种类型：外侧辊道、内侧辊道、电池箱托架辊道和物流传输口辊道。...
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：魏世民，白国超，宋洪舟，
申请(专利权)人：北京邮电大学，
类型：发明
国别省市：11
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