底盘式的换电设备的制作方法 专利技术说明

车辆装置的制造及其改造技术1.本发明设计涉及一种底盘式的换电设备。背景技术：2.随着新能源车辆的发展与普及，电池包快换技术也随之发展迅速。在现有技术中，由于乘用车的电池一般放置在车辆底部，因而对乘用车进行换电是依靠换电小车载着电池驶入车辆底部实现的。然而，针对大型车辆而言，例如重型卡车，车体以及载货重量很大，导致大型车辆对电池包的容量需求较高，必须足够大容量的电能才能够支持大型车辆行驶百来公里。因此，现有技术中，新能源系列的大型车辆都是通过顶吊的方式将较大的电池集装箱固定在车辆的大梁上，电池集装箱紧邻驾驶室设置，这导致在行使过程中以及顶吊换电过程中，给驾驶员和车辆本身带来较大的安全隐患；而且，若电池发生故障等，则会直接对驾驶员造成人身损害。另外，顶吊方式对换电站的场地要求很高，需要换电站具有足够大的面积执行吊装设备转运电池以及储存电池等，导致建站成本很高。3.因此，针对大型车辆，急需一种更安全可靠、易于普及的换电模式，例如从车辆底部对重型卡车进行换电。然而，目前乘用车所用的换电小车结构难以适配重型卡车进行换电，因此需要设计人员研发适配于重型卡车的较大体积、较重重量的电池的换电设备。技术实现要素：4.本发明要解决的技术问题是为了克服现有技术中重型卡车换电的安全性不足的缺陷，提供一种底盘式的换电设备。5.本发明是通过下述技术方案来解决上述技术问题：6.一种底盘式的换电设备，用于对换电车辆进行换电，所述换电设备包括：沿第一方向依次可拆卸连接的第一模块、第二模块和第三模块；所述第一模块和所述第三模块内设有行走驱动机构和行走机构，所述行走驱动机构用于向所述行走机构提供动力，所述行走机构用于带动所述换电设备沿所述第一方向运行；所述第二模块内设有换电装置和举升机构，所述换电装置设置在所述举升机构上，所述举升机构用于带动所述换电装置升降；所述第一模块或所述第三模块中的至少一个模块内设有举升驱动机构，所述举升驱动机构用于驱动所述举升机构升降。7.在本方案中，提供了一种底盘式的换电设备，可以从重型卡车的底部进入对车辆进行换电以提高换电的安全性。该换电设备，通过依次分为独立的第一模块、第二模块和第三模块，可以更好的实现各个模块的独立加工及零部件安装调试，并且在对应的模块上对应的安装换电设备中相对独立的各个功能机构的安装，便于工作人员可以组装与集成，缩短生产周期，同时便捷了工作人员的拆卸和修配，增强了换电设备应用的灵活性和广泛性，使得换电设备的适用性更强。同时，在第一模块和第三模块分别设置行走机构和行走驱动机构，有利于提高换电设备的承载能力；以及采用举升机构带动换电装置在高度方向上升降，实现换电装置满足不同高度的汽车底盘上电池的位置，提高换电设备在进行电池更换时与电池贴合的紧密性，避免了换电设备和电池之间存在间隙导致换电失败等问题，进而也提高了换电效率。8.较佳地，所述行走驱动机构设置于所述第一模块和所述第三模块沿所述第一方向延伸的一侧侧壁上，所述行走机构包括：行走同步轴，所述行走同步轴分别贯穿所述第一模块和所述第三模块沿所述第一方向延伸的两相对的侧壁；行走传动组件，分别连接所述行走驱动机构和所述行走同步轴使得所述行走驱动机构通过所述行走传动组件向所述行走同步轴提供动力；行走轮，所述行走轮设置在所述行走同步轴的两端，并位于所述侧壁的外侧且远离所述第二模块。9.在本方案中，通过设置行走同步轴和行走传动组件，保证了行走机构带动换电设备运行移动的稳定性，行走驱动机构通过向行走同步轴和行走传动组件提供动力，在节省空间资源的同时实现换电设备的稳定运行。行走轮保证行走机构运行的同步性，提高换电设备运行的可靠性和平稳性。同时，在行走驱动机构和行走同步轴之间设置行走传动组件，保证了行走驱动机构和行走同步轴运行的同步性，并且将行走轮设置在行走同步轴的两端上，便可通过调控行走驱动机构的轴的运行更改行走轮的运行速比，保证了换电设备运行的一致性。10.较佳地，所述换电设备还包括举升同步轴，所述举升驱动机构设置于所述第一模块或所述第三模块沿所述第一方向延伸的一侧侧壁上，所述举升同步轴分别贯穿所述第一模块或所述第三模块沿所述第一方向延伸的两相对的侧壁，所述举升同步轴伸出所述侧壁的两端分别与所述侧壁外侧且靠近所述第二模块的举升传动机构连接，所述举升同步轴还与所述举升驱动机构相连以被所述举升驱动机构所驱动。11.在本方案中，在换电设备中设置举升同步轴，并采用举升同步轴实现举升驱动机构对举升机构的驱动连接，保证了举升机构移动的稳定性。同时，可以通过举升同步轴与不同的举升机构连接，实现了不同的举升机构的同步运行，保证了换电装置升降的一致性，进而保证了换电装置升降的平稳性。12.较佳地，所述举升传动机构沿所述第一方向自所述第一模块向所述第二模块延伸，并与所述第二模块内的所述举升机构配合使得所述举升驱动机构通过所述举升同步轴和所述举升传动机构向所述举升机构提供动力。13.在本方案中，通过设置举升传动机构实现举升驱动机构的驱动力输出，保证了举升机构移动的稳定性。举升驱动机构通过向举升同步轴和举升传动机构提供动力，在节省空间资源的同时实现换电设备的稳定运行。14.较佳地，所述第一模块或所述第三模块上设有制动电阻，所述制动电阻沿水平方向至少设置于所述第一模块或所述第三模块沿所述第一方向延伸的一侧的外侧壁上，且与所述行走驱动机构的电机或所述举升驱动机构的电机电连接。15.在本方案中，通过设置制动电阻在换电设备上，分别与举升驱动机构和行走驱动机构的电机进行连接，以快速消耗电机制动时产生机械能通过制动电阻以电能的形式消耗掉，以提高电机的安全性。同时，将制动电阻安装在第三模块或第一模块的外侧表面上，便于该制动电阻在制动过程中散热，相比将制动电阻设置在模块内部，避免了制动电阻散热而烧损模块内的电缆线等，提高了散热效率，同时保证了换电设备的安全性。16.较佳地，当所述举升驱动机构设置在所述第一模块时，所述制动电阻设置在所述第三模块的外侧壁上。17.在本方案中，通过将制动电阻和举升驱动机构分别设置在不同的模块上，以合理利用各模块的空间，使得各模块结构更为紧凑。18.较佳地，当所述举升驱动机构设置在所述第一模块时，所述举升驱动机构和所述行走驱动机构分别设置于所述第一模块沿所述第一方向延伸的两相对的侧壁上。19.在本方案中，将举升驱动机构和行走驱动机构分别设置在第一模块沿第一方向延伸的两个相对的侧壁上，避免干扰第一模块内其他部件的正常运行，且节省了第一模块内的空间资源。20.较佳地，所述第一模块还包括第一挡块，所述第一挡块沿高度方向分别设置于所述第一模块沿所述第一方向延伸的两个外侧壁上，且位于所述行走轮和所述举升传动机构之间以保护所述举升传动机构；和/或，所述第三模块还包括第二挡块，所述第二挡块沿高度方向设置于所述第三模块沿所述第一方向延伸的两个外侧壁上，且位于所述行走轮和所述制动电阻之间以保护所述制动电阻。21.在本方案中，通过设置第一挡块和/或第二挡块，避免行走轮发生意外时，脱离换电设备，而干扰到举升传动机构和/或制动电阻的正常运行。22.较佳地，所述第一挡块的下端不低于所述行走轮的下端点且不高于所述第一模块的下边沿，以为所述第一模块在被装配前或被装配时提供支撑；和/或，所述第二挡块的下端不低于所述行走轮的下端点且不高于所述第三模块的下边沿，以为所述第三模块在被装配前或被装配时提供支撑。23.在本方案中，通过设置第一挡块和/或第二挡块，在第一模块和/或第三模块与第二模块装配之前或之时对第一模块和/或第三模块起到临时支撑作用，避免第一模块和第三模块的底面与地面接触而磨损。24.较佳地，所述换电装置包括电池更换模块和支撑框架，所述电池更换模块设置于所述支撑框架上，所述支撑框架与设置在所述第二模块沿所述第一方向延伸的两相对的内侧壁上的所述举升机构相连。25.在本方案中，支撑框架为电池更换模块提供了放置平台，并且支撑框架与举升机构连接，能够带动电池更换模块竖直升降，通过将电池更换模块设置在支撑框架的中间区域，使得电池更换模块在更换电池过程中的受力更加稳定。同时，设置支撑框架承载电池更换模块，以便于结构较为复杂的电池更换模块的集成安装。26.较佳地，所述举升机构具有延伸至所述第二模块沿所述第一方向延伸的两相对的侧壁外的转轴，所述转轴与举升传动机构相连，所述举升传动机构位于所述第二模块外侧且由所述举升驱动机构提供动力从而带动所述举升机构可绕所述转轴运动。27.在本方案中，将举升机构通过设置转轴实现举升机构的升降运行，可以实现换电装置升降到不同的高度上，满足不同高度的汽车底盘，增强使用的普遍性。28.较佳地，所述电池更换模块包括基座以及设置于所述基座上的定位机构和解锁机构，所述基座可相对所述支撑框架沿与所述第一方向相垂直的第二方向水平移动可带动所述定位机构移动以便于与车辆和/或电池定位从而所述解锁机构可执行操作以将电池锁定在车辆上和将电池从车辆上解锁。29.在本方案中，通过设置定位机构和解锁机构，保证电池在更换的过程中，实现电池和汽车底盘的精准定位，避免因定位有误差导致的电池安装失败。30.较佳地，所述基座包括在水平方向上错位布置的第一层板和第二层板，所述第一层板和所述第二层板各自通过移动机构固定于所述支撑框架上从而可分别相对所述支撑框架沿所述第二方向移动，所述第一层板上设置至少两个第一定位柱以与车辆上的电池进行定位，所述第二层板上设置有至少两个第二定位柱以与车辆进行定位。31.在本方案中，通过使得第一层板和第二层板在水平方向上错位布置，使得第一层板和第二层板之间的高度落差能够进一步降低，甚至不存在高度落差，从而实现降低整个电池更换模块高度的目的，使得换电设备的高度进一步被压缩，以满足重卡换电的最低高度需求。同时，分别在第一层板和第二层板上设有定位柱分别与车辆和电池进行对应的定位，使得换电装置可以精确定位到电池，从而可以有效进行电池拆卸和安装。32.较佳地，所述第一定位柱和所述第二定位柱沿第二方向的间距不小于电池长度的一半。33.在本方案中，采用这种结构形式，可以提高电池和车辆定位的精准度和连接的可靠性，避免第一定位柱和第二定位柱相聚的距离过近而导致失去定位和连接的功能。34.较佳地，所述第二层板沿所述第二方向具有伸出部，且所述第二定位柱设置于所述第二层板延伸部的边缘。35.在本方案中，采用这种结构形式，进一步的增强了电池和车辆底盘连接的精准度，提高电池更换的过程中，电池和车辆底部的吻合度，保障了电池连接在车辆上的紧固性，同时仅将第二层板设置延伸部，使得整个换电设备其他区域的尺寸无需增加，以节约成本。36.较佳地，所述基座还包括电池托盘，所述电池托盘设置于所述第一层板的上方，并且与所述第一层板浮动连接，所述第一层板通过所述电池托盘承载所述电池，所述电池托盘上设有供所述解锁机构和/或所述第一定位柱伸出的避让孔。37.在本方案中，该结构设置，使得换电设备在换电过程中，增加电池托盘与电池的接触面积，以避免应力集中的情况，同时也能够减少或避免换电设备与电池之间的硬碰撞导致的换电设备的结构受损。38.较佳地，所述电池托盘包括至少两块托盘单元，各所述托盘单元之间分体设置，各所述托盘单元分别与所述第一层板浮动连接。39.在本方案中，该结构设置，实现电池托盘与电池之间的多点独立接触，以提高电池托盘对电池的承载稳定性，避免电池托盘在较大的外力冲击下产生整体晃动，进而保证换电设备带着电池行进过程中，电池的稳定性。40.较佳地，所述托盘单元为两个，且两个间隔设置的所述托盘单元分别沿所述第二方向位于所述第二模块的两侧，两个所述托盘单元外侧形成有可供电池转运装置的伸出机构伸入的伸出机构容纳区。41.在本方案中，通过相对间隔设置的托盘单元，在不降低承重能力的情况下，减少电池托盘整体面积，有利于降低成本，且在托盘单元之间提供了其他设备的安装空间，使得换电设备整体更为紧凑，同时在托盘单元外侧提供了合理的可操作空间，使得外部的码垛机能够通过将其双伸出机构伸入两个托盘单元之间的区域，实现码垛机相对换电设备的电池取放操作。42.较佳地，所述第二模块包括行走导向机构，所述行走导向机构设置在所述第二模块的底部，所述行走导向机构位于所述举升传动机构内侧且与所述行走机构的行走轮在沿第一方向上错位设置。43.在本方案中，在换电设备移动的过程中，需要保证换电设备的第一方向准确，所以在盒体结构的底部设有行走导向机构，所以当换电设备在地面上移动时，只需保证行走导向机构和换电设备下方的轨道相配合，使得行走导向机构能在规定好路线的轨道上运行。将行走导向机构与行走轮在第一方向上错位设置，使与行走导向机构相配合的轨道不会影响行走轮的正常运行。44.较佳地，所述行走导向机构包括：槽轮，所述槽轮可配合地面轨道使得所述换电设备可沿所述轨道行走；弹性件，所述弹性件沿竖直方向可压缩，所述槽轮可滚动地设置于所述弹性件的下端，所述弹性件的上端连接于所述第二模块。45.在本方案中，将行走导向机构的滚动机构设置为槽轮，提高相对导轨的滚动定位性能，同时，通过弹性件实现槽轮相对第二模块的连接，确保槽轮与轨道一直保持有效接触，即使在轨道略有不平整之时，也能保证可以平稳的导向。46.较佳地，所述第二模块包括定位识别机构，所述第二模块在沿所述第一方向的一侧设有安装支架，所述安装支架自所述第二模块的侧壁向外延伸，且与所述举升传动机构不干涉，所述定位识别机构安装于所述安装支架上。47.在本方案中，换电设备在换电的过程中，需要保证换电设备相对于车辆及电池的精确定位，所以在换电设备上设有定位识别机构，当换电设备移动到汽车底盘的底部时，可以通过定位识别机构传达的图像信息，来判断当前车辆位置，从而使得换电设备上的电池更换模块进一步调整至最佳位置，以保证换电设备在装卸过程中的准确性。48.较佳地，所述第一模块和/或所述第三模块分别设有防撞机构，所述防撞机构位于所述第一模块沿所述第一方向远离所述第二模块的侧壁上和/或所述第三模块沿所述第一方向远离所述第二模块的侧壁上。49.在本方案中，将防撞机构设置在盒体结构沿换电设备第一方向的两端，用于保护换电设备避免附近的物体碰撞，在换电设备移动的过程中，其前后可能会存在其他物体，并且换电设备运行时速度较快，所以不免碰触到其他物体时而损坏，所以在换电设备的第一方向上的表面上设有防撞机构，保证了换电设备移动时能完好无损。50.本发明的积极进步效果在于：该换电设备通过依次分为独立的第一模块、第二模块和第三模块，可以更好的实现各个模块的独立加工及零部件安装调试，并且在对应的模块上对应的安装换电设备中相对独立的各个功能机构的安装，便于工作人员可以组装与集成，缩短生产周期，同时便捷了工作人员的拆卸和修配，增强了换电设备应用的灵活性和广泛性，使得换电设备的适用性更强。同时，采用举升机构带动换电装置在高度方向上升降，实现换电装置满足不同高度的汽车底盘上电池的位置，可以从重型卡车的底部进入对车辆进行换电，通过举升机构带动换电装置可升降至适合拆装电池的位置对车辆上的电池进行拆装，以提高换电的安全性，也保证了换电时的平稳性，避免了换电设备和电池之间存在间隙导致换电失败等问题，进而也提高了换电效率。附图说明51.图1为本发明较佳实施方式的换电设备的整体结构示意图。52.图2为本发明较佳实施方式的换电设备另一视角的整体结构示意图。53.图3为图2a处局部放大图。54.图4为换电设备中第一模块的结构示意图。55.图5为换电设备中第二模块的结构示意图。56.图6为第二模块盒体机构和举升机构的结构示意图。57.图7为图6b处局部放大图。58.图8为换电设备中支撑框架的结构示意图59.图9为换电设备中第一层板和电池托盘的结构示意图。60.图10为换电设备中第一层板的结构示意图。61.图11为换电设备中第二层板的结构示意图。62.图12为换电设备中第三模块的结构示意图。63.图13为换电设备中行走导向机构的结构示意图。64.图14为本发明较佳实施方式的换电设备的仰视图。65.图15为图14c处局部放大图。66.附图标记说明：67.换电设备10068.第一模块20069.行走驱动机构2170.行走机构2271.行走同步轴22172.行走传动组件22273.行走第一齿轮222174.行走第二齿轮222275.行走轮22376.举升驱动机构2377.举升同步轴2478.举升传动组件2579.举升第一齿轮25180.举升第二齿轮25281.第二模块30082.换电装置3183.电池更换模块31184.第一层板311185.第一定位柱3111186.第二层板311287.第二定位柱3112188.电池托盘311389.避让孔3113190.托盘单元3113291.支撑框架31292.移动机构31393.滑轨31494.滑块31595.螺旋弹簧31696.举升机构3297.升降臂32198.转轴32299.行走导向机构33100.槽轮331101.弹性件332102.定位识别机构34103.第三模块400104.第一挡块41105.制动电阻42106.防撞机构43107.举升传动机构500108.第一协同机构51109.第二协同机构52110.举升齿轮53111.链条54112.第一方向x113.第二方向y具体实施方式114.下面通过实施例的方式进一步说明本发明，但并不因此将本发明限制在的实施例范围之中。115.如图1-15所示，本发明提供一种换电设备100，该换电设备100用于对电动车辆进行换电，尤其是针对重型卡车，以将电动车辆底部的电池拆下，或者将电池安装在电动车辆底部。如图1所示，换电设备100包括沿第一方向x(即换电设备100的行进方向)依次设有第一模块200、第二模块300和第三模块400，这三个模块之间通过定位销和螺钉实现连接。116.如图2-4所示，第一模块200和第三模块400内均设有行走驱动机构21和行走机构22，在每一个模块内，行走驱动机构21和行走机构22连接，行走驱动机构21用于向行走机构22提供动力，使得行走机构22带动换电设备100沿第一方向x运行往复移动。117.第二模块300上内设置有换电装置31和举升机构32，其中，换电装置31用于为电动车辆进行电池更换，并将换电装置31设置在举升机构32上，举升机构32设置在第二模块300上，举升机构32带动换电装置31升降，完成换电装置31的换电任务。118.第一模块200或第三模块400中的至少一个模块内设置有举升驱动机构23，举升驱动机构23和举升机构32连接，举升驱动机构23用于向举升机构32提供动力，实现举升机机构带动换电装置31在高度方向上移动，使得换电设备100可以配合车辆底盘的高度以便更换电池。119.在本方案中，提供了一种底盘式的换电设备，可以从重型卡车的底部进入对车辆进行换电以提高换电的安全性。该换电设备100通过依次分为独立的第一模块200、第二模块300和第三模块400，可以更好的实现各个模块的独立加工及零部件安装调试，并且在对应的模块上对应的安装换电设备100中相对独立的各个功能机构的安装，便于工作人员在不同的场地同时对各模块进行组装、调试与集成，缩短生产周期，同时便捷了工作人员的拆卸和修配，增强了换电设备100应用的灵活性和广泛性，使得换电设备100的适用性更强。120.同时，在第一模块200和第三模块400分别设置行走机构22和行走驱动机构21，有利于提高换电设备100的承载能力；以及采用举升机构32带动换电装置31在高度方向上升降，实现换电装置31满足不同高度的汽车底盘上电池的位置，提高换电设备100在进行电池更换时与电池贴合的紧密性，避免了换电设备100和电池之间存在间隙导致换电失败等问题，进而也提高了换电效率。121.在本实施例中，各个模块为上部敞开、四周及底部封闭的盒体结构(如图6所示，其为第二模块300的盒体结构)。各模块均采用这种结构形式，使得结构简单，便于容纳其他多个部件，节省空间结构。其中，盒体结构由板状件组合而成，板状零件的体积更小，便于加工成型，可以使用较小、更普遍性的机床加工，降低加工的零件尺寸，降低加工难度和成本，使得更大尺寸的换电设备100的生产制造成为可能。在另一些实施例中，各个模块也可以设置为上下均为敞开、四周封闭的盒体结构。122.在将需要的各个部件安装进各个模块内之后，通过定位销对接定位连接第一模块200、第二模块300和第三模块400。采用定位销将各模块对接定位，在增强各模块连接的同时，保证了各模块连接的精度，所以在组装各个模块时，只需要采用定位销实现定位连接，方便工作人员的操作，也便于各个模块在重复拆卸过程中保持位置精准。123.如图2-4所示，在本实施方式中，将行走驱动机构21设置在第一模块200和第三模块400内，并且沿着第一方向x延伸的一侧侧壁上。124.其中，行走机构22包括行走同步轴221、行走传动组件222和行走轮223，在第一模块200和第三模块400中均设有两个行走轮223。行走驱动机构21和行走同步轴221通过行走传动组件222连接，保证了行走机构22带动换电设备100运行移动的稳定性，行走驱动机构21通过向行走同步轴221和行走传动组件222提供动力，在节省空间资源的同时实现换电设备100的稳定运行。两个行走轮223设置在行走同步轴221的两端，并位于对应模块的侧壁的外侧表面，且相对远离于第二模块300，行走轮223保证行走机构22运行的同步性，提高换电设备100运行的可靠性和平稳性。同时，在行走驱动机构21和行走同步轴221之间设置行走传动组件222，保证了行走驱动机构21和行走同步轴221运行的同步性，并且将两个行走轮223设置在行走同步轴221的两端上，便可通过调控行走驱动机构21的输出轴的转速以更改行走轮223的运行速比，保证了两侧的行走轮223运行的一致性。125.具体地，行走传动组件222包括行走第一齿轮2221和行走第二齿轮2222，行走第一齿轮2221设置在行走驱动机构21的轴上，行走第二齿轮2222设置在行走同步轴221上，并将行走第一齿轮2221和行走第二齿轮2222相啮合。采取这种结构形式，通过齿轮啮合传动的精密性，保证行走同步轴221和行走驱动组件的轴运行的同步性，便可通过调控行走驱动机构21的轴的运行更改行走机构22的运行速比，进一步地，齿轮的啮合也保证了行走机构22运行的平稳性。126.具体地，本实施例中，行走轮223为包胶轮，包胶轮可以增大与地面之间的摩擦力，也增大了包胶轮对于地面的抓紧力，同时确保行走轮223可以始终与地面保持接触，提高换电设备100运行的可靠性。当然，在其他实施例中，行走轮223的结构形式可以按需选择并设置。127.如图2-4所示，换电设备100包括举升同步轴24和举升传动机构500，举升同步轴24分别贯穿第一模块200或第三模块400沿第一方向x延伸的两相对的侧壁，且伸出侧壁的两端分别与侧壁外侧且靠近第二模块300的举升传动机构500连接。在本实施方式中，举升驱动机构23、举升同步轴24设置在第一模块200内。在换电设备100中设置举升同步轴24，并采用举升同步轴24实现举升驱动机构23对举升机构32的驱动连接，保证了举升机构32移动的稳定性。同时，举升传动机构500的一端和举升同步轴24连接，另一端和举升机构32连接，并设置在换电设备100侧壁外侧且沿第一方向x自第一模块200向第二模块300延伸块，这样通过设置举升传动机构500实现举升驱动机构23的驱动力输出，保证了举升机构32移动的稳定性。举升驱动机构23通过向举升同步轴24和举升传动机构500提供动力，在节省空间资源的同时实现换电设备100的稳定运行。128.具体地，换电设备100还包括举升传动组件25，举升驱动电机的轴和举升传动组件25的一端连接，举升传动组件25的另一端和举升同步轴24连接。在举升驱动机构23和举升同步轴24之间设置举升传动组件25，保证了举升驱动机构23和举升同步轴24运行的同步性。129.进一步地，举升传动组件25包括举升第一齿轮251和举升第二齿轮252，举升第一齿轮251设置在举升驱动机构23的轴上，举升第二齿轮252设置在举升同步轴24上，并将举升第一齿轮251和举升第二齿轮252相啮合。采取这种结构形式，通过齿轮啮合传动的精密性，保证举升同步轴24和举升驱动机构23的轴运行的同步性，便可通过调控举升驱动机构23的轴的运行更改举升机构32的运行速比，进一步地，齿轮的啮合也保证了举升机构32运行的平稳性。130.如图2-5所示，举升传动机构500包括第一协同机构51，第一协同机构51的一端和举升同步轴24连接，第一协同机构51的另一端和举升机构32连接，第一协同机构51用于将举升同步轴24提供的动力带动举升机构32升降，实现了举升机构32运行的平稳性，增长举升驱动机构23传递给举升机构32的路径，降低了带动举升机构32升降的力矩，增强了举升驱动机构23和举升机构32的使用寿命。131.如图6-7所示，举升机构32包括升降臂321和转轴322，升降臂321的一端套设在转轴322上，升降臂321的另一端和换电装置31连接，转轴322自第二模块300内延伸到第二模块300沿第一方向x延伸的两相对的侧壁外，第一协同机构51带动举升机构32跟随转轴322运动，以实现了举升机构32的升降运行，从而使得换电装置31可升降至适合拆装电池的位置对车辆上的电池进行拆装。进一步，还可以进一步实现换电装置31升降到不同的高度上，满足不同高度的汽车底盘，增强使用的普遍性。132.具体地，第一协同机构51包括两个协同齿轮和链条54，链条54包覆在两个协同齿轮的外表面上，用于带动两个协同齿轮的同步转动，其中一个协同齿轮和举升同步轴24同轴设置连接，另一个协同齿轮和转轴322同轴设置连接，保证了第一协同机构51与举升机构32和举升驱动机构23运行的一致性，采用两个协同齿轮分别与举升机构32和举升同步轴24连接，进而保证了各个机构之间传动的同步性。133.举升机构32的数量为多个，多个举升机构32设置在第二模块300的盒体结构内部。多个举升机构32同步进行升降，保证了换电装置31升降的平稳性。同时，将举升机构32设置在第二模块300的盒体结构内部，结构紧凑，在节省空间资源的同时，增大了举升机构32与换电装置31的连接面，进一步加强了换电装置31升降的平稳性和可靠性。134.如图2-5所示，举升传动机构500包括第二协同机构52，第二协同机构52设置在第二模块300沿换电设备100移动方向的盒体结构的侧表面上，第二协同机构52用于带动多个举升机构32的同步升降，实现了多个举升机构32运行的一致性，进而保证了换电装置31升降的平稳性。将第二协同机构52设置在第二模块300的盒体结构的外表面上，将第二协同机构52与举升机构32分隔开设置，保证了第二协同机构52不干扰举升机构32的运行，保证各机构的同步运行，各司其职。135.具体地，第二协同机构52也包括两个协同齿轮和链条54，链条54包覆在两个协同齿轮的外表面上，用于带动两个协同齿轮的同步转动，两个协同齿轮均和转轴322同轴设置连接，而其中一个转轴322是与第一协同机构51相配合的。从而使得第二协同机构52与第一协同机构51同步运作，保证了各举升机构32的一致性、同步性，使得换电装置31在被举升过程中更为平稳。136.如图2所示，第一模块200或第三模块400上设有制动电阻42，制动电阻42沿水平方向至少设置于第一模块200或第三模块400沿第一方向x延伸的一侧的外侧壁上，且与行走驱动机构21的电机或举升驱动机构23的电机电连接。设置制动电阻42的目的在于：以快速消耗电机制动时产生机械能通过制动电阻以电能的形式消耗掉，以提高电机的安全性。同时，将制动电阻42安装在第三模块400或第一模块200的外侧表面上，便于该制动电阻42在制动过程中散热，相比将制动电阻42设置在模块内部，避免了制动电阻42散热而烧损模块内的电缆线等，提高了散热效率，同时保证了换电设备100的安全性。137.在本实施方式中，将举升驱动机构23设置在第一模块200内，将制动电阻42设置在第三模块400的外侧壁上。通过将制动电阻42和举升驱动机构23分别设置在不同的模块上，以合理利用各模块的空间，使得各模块结构更为紧凑。138.在本实施方式中，将举升驱动机构23设置在第一模块200内，举升驱动机构23和行走驱动机构21分别设置于第一模块200沿第一方向x延伸的两相对的侧壁上，这样避免干扰第一模块200内其他部件的正常运行，且节省了第一模块200内的空间资源。139.如图2所示，在第一模块200上还设置有第一挡块41，第一挡块41沿高度方向分别设置于第一模块200沿第一方向x延伸的两个外侧壁上，且位于行走轮223和举升传动机构500之间以保护举升传动机构500；和/或，第三模块400还包括第二挡块(图中未示出)，第二挡块沿高度方向设置于第三模块400沿第一方向x延伸的两个外侧壁上，且位于行走轮223和制动电阻42之间以保护制动电阻42。通过设置第一挡块41和/或第二挡块，避免行走轮223发生意外时，脱离换电设备100，而干扰到举升传动机构500和/或制动电阻42的正常运行。140.具体地，第一挡块41的下端不低于行走轮223的下端点且不高于第一模块200的下边沿，以为第一模块200在被装配前或被装配时提供支撑；和/或，第二挡块的下端不低于行走轮223的下端点且不高于第三模块400的下边沿，以为第三模块400在被装配前或被装配时提供支撑。这样在第一模块200和/或第三模块400与第二模块300装配之前或之时对第一模块200和/或第三模块400起到临时支撑作用，避免第一模块200和第三模块400的底面与地面接触而磨损。141.如图5-11所示，换电装置31包括电池更换模块311和支撑框架312，整个电池更换模块311均被设置在支撑框架312上，支撑框架312与设置在第二模块300沿第一方向x的左右两相对的内侧壁上的举升机构32相连(各举升机构32在第二模块300内的设置位置如图6所示)。在本方案中，支撑框架312为电池更换模块311提供了放置平台，并且支撑框架312与举升机构32连接，能够带动电池更换模块311竖直升降，通过将电池更换模块311设置在支撑框架312的中间区域，使得电池更换模块311在更换电池过程中的受力更加稳定。同时，设置支撑框架312承载电池更换模块311，以便于结构较为复杂的电池更换模块311的集成安装。142.其中，设置于支撑框架312上方的电池更换模块311具体可包括基座以及设置在基座上的定位机构和解锁机构，其中，定位机构的作用于在于相对电池或者电动车辆进行定位，通过与电动车辆进行定位，保证换电过程中车辆相对换电设备100的位置准确性，而通过与电池进行定位，保证换电过程中，电池被有效移动，以实现相对电动车辆的解锁和锁定。而解锁机构用于在换电过程中实现被拆卸电池相对电动车辆的解锁，使得换电设备100能够顺利从车辆上取下电池，同时，解锁机构用于在换电过程中实现被安装电池相对电动车辆的锁定，使得在电动车辆正常运行中，保证电池相对电动车辆不会脱离。143.基座可相对支撑框架312沿与第一方向x相垂直的第二方向y(即与换电设备100行进方向相垂直的方向)水平移动，并带动定位机构移动，使得定位机构能够在举升过程中与车辆和电池准确定位，从而使解锁机构执行操作以将电池锁定在车辆上或将电池从车辆上解锁。通过设置定位机构和解锁机构，保证电池在更换的过程中，实现电池和汽车底盘的精准定位，避免因定位有误差导致的电池安装失败。144.基座还包括在水平方向上错位布置的第一层板3111和第二层板3112，第一层板3111和第二层板3112分别各自通过移动机构313固定在支撑框架312上，从而可分别相对支撑框架312沿第二方向y进行移动。145.其中，各自的移动机构313在支撑框架312上的安装位置如图8所示，本实施例中，移动机构313为由电机驱动的丝杠螺母移动机构313，第一层板3111通过位于外侧的两组移动机构313实现第二方向y的移动，第二层板3112通过位于内侧的两组移动机构313实现第二方向y的移动。此外，为保证移动的稳定性，在支撑框架312上还设有两组滑轨314，滑轨314上的滑块315分别与第一层板3111和第二层板3112连接，实现对第一层板3111和第二层板3112的定位与导向。146.在第一层板3111上设置至少两个第一定位柱31111以与车辆上的电池进行定位，在第二层板3112上设置有至少两个第二定位柱31121以与车辆进行定位。因此，在本实施例中，定位机构包括第一定位柱31111和第二定位柱31121，用于分别与电池和车辆进行定位。147.通过使得第一层板3111和第二层板3112在水平方向上错位布置，使得第一层板3111和第二层板3112之间的高度落差能够进一步降低，甚至不存在高度落差，从而实现降低整个电池更换模块311高度的目的，使得换电设备100的高度进一步被压缩，以满足重卡换电的最低高度需求。同时，分别在第一层板3111和第二层板3112上设有定位柱分别与车辆和电池进行对应的定位，使得换电装置31可以精确定位到电池，从而可以有效进行电池拆卸和安装。148.本实施例中，三个第一定位柱31111中位于两侧的两个第一定位柱31111还兼具带动电池内的联动机构进行解锁的功能。因此，第一定位柱31111也作为解锁机构使用。当然，在其他实施例中，也可以在第一层板3111或第二层板3112上设置独立的解锁机构，以对电池进行解锁动作。149.具体地，第一定位柱31111和第二定位柱31121沿第二方向y的间距不小于电池长度的一半。这样可以提高电池和车辆定位的精准度和连接的可靠性，避免第一定位柱31111和第二定位柱31121相聚的距离过近而导致失去定位和连接的功能。150.具体地，第二层板3112沿第二方向y具有伸出部，且第二定位柱31121设置于第二层板3112延伸部的边缘。进一步的增强了电池和车辆底盘连接的精准度，提高电池更换的过程中，电池和车辆底部的吻合度，保障了电池连接在车辆上的紧固性，同时仅将第二层板3112设置延伸部，使得整个换电设备其他区域的尺寸无需增加，以节约成本。151.同时，基座还包括电池托盘3113，电池托盘3113设置在第一层板3111的上方，并且与第一层板3111浮动连接，第一层板3111通过电池托盘3113承载电池，并在电池托盘3113上设有供解锁机构和/或第一定位柱31111伸出的避让孔31131，可以使得电池托盘3113相对第一层板3111在高度方向具备一定的弹性自由度，使得换电设备100在换电过程中，增加电池托盘3113与电池的接触面积，以避免应力集中的情况，同时也能够减少或避免换电设备与电池之间的硬碰撞导致的换电设备的结构受损。152.在本实施例中，电池托盘3113包括两块托盘单元31132，这两块托盘单元31132之间分体间隔设置，相对独立，托盘单元31132分别与第一层板3111浮动连接。实现电池托盘3113与电池之间的多点独立接触，以提高电池托盘3113对电池的承载稳定性，避免电池托盘3113在较大的外力冲击下产生整体晃动，进而保证换电设备100带着电池行进过程中，电池的稳定性。在本实施例中，托盘单元31132为两个，且两个托盘单元31132托盘单元31132分别沿第二方向x位于第二模块300的两侧，两个托盘单元31132托盘单元31132外侧形成有可供电池转运装置的伸出机构伸入的伸出机构容纳区。通过相对间隔设置的托盘单元31132，在不降低承重能力的情况下，减少电池托盘3113整体面积，有利于降低成本，且在托盘单元31132之间提供了其他设备的安装空间，使得换电设备整体更为紧凑，同时在托盘单元31132提供了合理的可操作空间，使得外部的码垛机能够通过将其双伸出机构伸入两个托盘单元31132托盘单元31132之间的区域，实现码垛机相对换电设备100的电池取放操作。在其他实施例中，托盘单元31132托盘单元31132可以超过两个，例如为四个。153.本实施例中，如图10所示，托盘单元31132托盘单元31132相对第一层板3111的浮动连接是通过安装于第一层板3111的多个螺旋弹簧实现的，这些螺旋弹簧316定位安装在第一层板3111的上表面处，通过使螺旋弹簧316的上端与电池托盘3113的对应托盘单元31132接触，实现对托盘单元31132和电池的浮动承载。另外，本实施例中，托盘单元31132下方设置有限位杆，通过限位杆于各个螺旋弹簧316内，使得托盘单元31132与螺旋弹簧316可拆卸式连接，从而便于安装维护。在其他实施例中，也可以将螺旋弹簧316与托盘单元31132进行固定，确保托盘单元31132在任何情况下不会相对第一层板3111脱离，但是，如此的结构设置不利于单独更换托盘单元31132，可维护性较差。154.如图13-15所示，第二模块300包括行走导向机构33，行走导向机构33设置在第二模块300的底部，行走导向机构33位于举升传动机构500内侧且与行走轮223在沿第一方向x上错位设置。在本方案中，在换电设备100移动的过程中，需要保证换电设备100的第一方向x准确，所以在盒体结构的底部设有行走导向机构33，所以当换电设备100在地面上移动时，只需保证行走导向机构33和换电设备100下方的轨道相配合，使得行走导向机构33能在规定好路线的轨道上运行。将行走导向机构33与行走轮223在第一方向x上错位设置，使与行走导向机构33相配合的轨道不会影响行走轮223的正常运行。155.具体地，行走导向机构33包括槽轮331和弹性件332。槽轮331可配合地面轨道使得换电设备100可沿轨道行走。弹性件332沿竖直方向可压缩，槽轮331可滚动地设置于弹性件332的下端，且弹性件332的上端连接于第二模块300。将行走导向机构33的滚动机构设置为槽轮331，提高相对导轨的滚动定位性能，同时，通过弹性件332实现槽轮331相对第二模块300的连接，确保槽轮331与轨道一直保持有效接触，即使在轨道略有不平整之时，也能保证可以平稳的导向。在本实施例中，弹性件332采用的是压簧。156.如图1所示，第二模块300包括定位识别机构34，第二模块300在沿第一方向x的一侧设有安装支架，安装支架自第二模块300的侧壁向外延伸，且与第二模块300外侧的举升传动机构500不干涉，定位识别机构34安装于安装支架上。保证了换电设备100安装在汽车底盘上的精准性，在换电设备100上设有定位识别机构34，当换电设备100移动到汽车底盘的底部时，可以通过定位识别机构34传达的图像信息，来判断当前车辆位置，从而使得换电设备上的电池更换模块进一步调整至最佳位置，以保证换电设备100在装卸过程中的准确性。在本实施例中，定位识别机构34为视觉相机。157.如图1-2所示，第一模块200和/或第三模块400分别设有防撞机构43，防撞机构43位于第一模块200沿第一方向x远离第二模块300的侧壁上和/或第三模块400沿第一方向x远离第二模块300的侧壁上。设置防撞机构43的目的在于用于保护换电设备100避免附近的物体碰撞，在换电设备100移动的过程中，其前后可能会存在其他物体，并且换电设备100运行时速度较快，所以不免碰触到其他物体时而损坏，所以在换电设备100的第一方向x上的表面上设有防撞机构43，保证了换电设备100移动时能完好无损。158.具体地，防撞机构43为硅胶材质，这样增大了换电设备100移动时与其他物体碰撞的接触面积，减小了换电设备100的受力大小，进而避免了换电设备100的损坏。159.虽然以上描述了本发明的具体实施方式，但是本领域的技术人员应当理解，这仅是举例说明，本发明的保护范围是由所附权利要求书限定的。本领域的技术人员在不背离本发明的原理和实质的前提下，可以对这些实施方式做出多种变更或修改，但这些变更和修改均落入本发明的保护范围。









图片声明：本站部分配图来自人工智能系统AI生成,觅知网授权图片,PxHere摄影无版权图库。本站只作为美观性配图使用,无任何非法侵犯第三方意图,一切解释权归图片著作权方,本站不承担任何责任。如有恶意碰瓷者,必当奉陪到底严惩不贷!




内容声明：本文中引用的各种信息及资料（包括但不限于文字、数据、图表及超链接等）均来源于该信息及资料的相关主体（包括但不限于公司、媒体、协会等机构）的官方网站或公开发表的信息。部分内容参考包括:(百度百科,百度知道,头条百科,中国民法典,刑法,牛津词典,新华词典,汉语词典,国家院校,科普平台)等数据,内容仅供参考使用,不准确地方联系删除处理！本站为非盈利性质站点,发布内容不收取任何费用也不接任何广告!




免责声明：我们致力于保护作者版权，注重分享，被刊用文章因无法核实真实出处，未能及时与作者取得联系，或有版权异议的，请联系管理员，我们会立即处理，本文部分文字与图片资源来自于网络，部分文章是来自自研大数据AI进行生成,内容摘自(百度百科,百度知道,头条百科,中国民法典,刑法,牛津词典,新华词典,汉语词典,国家院校,科普平台)等数据,内容仅供学习参考,不准确地方联系删除处理!的,若有来源标注错误或侵犯了您的合法权益，请立即通知我们，情况属实，我们会第一时间予以删除，并同时向您表示歉意,谢谢!