[发明专利]电动乘用车电池更换装置及换电系统

说明书

技术领域

本发明涉及能源技术利用领域，尤其涉及一种适用于电动乘用车的电池更换装置，以及换电系统。 

背景技术

作为新能源战略和智能电网的重要组成部分，以及国务院确定的战略性新兴产业之一，电动汽车将逐渐成为中国汽车工业和能源产业发展的重点。在电动汽车尤其是电动乘用车的商业化产业化过程中，如何对电动乘用车进行能量补给则是极为重要的影响因素，完善的能量补给系统将为电动乘用车的使用提供非常重要的支撑。 

电动乘用车中电池箱数较少，大部分为4组，但由于电动乘用车的空间有限，电池安装位置往往差异很大，而且安装空间狭小。而目前已建设的换电设施较为庞大，所使用的电池更换方式对于电动乘用车来说，电池的装卸非常困难，定位误差也较大，导致更换电池箱的时间较长。对于换电设施来说，由于电动乘用车的电池的周转周期较长，其充电机的利用率也比较低。 

发明内容

本发明的目的是提出一种适用于电动乘用车的电池更换装置及换电系统，能够使电池更换过程更加顺畅，提高电池的更换效率，节省人力物力。 

为实现上述目的，本发明提供了一种适用于电动乘用车的电池更换装置，包括： 

电池箱转盘组，包括排成一行的多个电池箱转盘，所述电池箱转盘可基于自身轴线旋转预设角度； 

充电架电池取放设备，设于所述电池箱转盘组与充电架之间，用于从所述充电架抓取充满电的电池箱，并将所述电池箱放置在所述电池箱转盘上，以及从所述电池箱转盘上抓取待充电的电池箱，并将所述电池箱放置在所述充电架上； 

电动乘用车电池取放设备，设于电动乘用车与所述电池箱转盘组之间，用于从所述电动乘用车的电池舱内取出待充电的电池箱，并将所述电池箱放置在所述电池箱转盘上，以及从所述电池箱转盘上取出充满电的电池箱，并将所述电池箱放入所述电动乘用车的电池舱内。 

进一步的，所述充电架电池取放设备包括滑轨、工业机器人、电池箱夹具、电池箱推拉机构和驱动系统； 

所述滑轨与所述充电架平行设置，所述工业机器人设于所述滑轨上，可沿所述滑轨滑动； 

所述电池箱夹具安设于所述工业机器人的机械手，可对电池箱执行夹持动作； 

所述电池箱推拉机构与所述电池箱夹具相连，可对电池箱执行推拉动作； 

所述驱动系统接收控制台指令对所述工业机器人、电池箱夹具和电池箱推拉机构进行驱动。 

进一步的，所述工业机器人包括底座、机械臂和机械手； 

所述底座设于所述滑轨上，所述机械臂安设在所述底座，根据接收的驱动系统的动作指令执行旋转和/或升降动作，并带动机械手，使其运动到设置的位置和角度。 

进一步的，所述充电架电池取放设备还包括用于发出控制台指令的控制台，所述控制台与所述驱动系统相连。 

进一步的，所述电动乘用车电池取放设备包括轮式可移动底座、助力机械手、电池箱夹具、电池箱推拉机构和驱动系统； 

所述轮式可移动底座可根据电动乘用车的停放位置对所述电动乘用车电池取放设备进行位置调整，所述助力机械手设于所述轮式可移动底座之上，所述电池箱夹具设于所述助力机械手的末端，可对电 池箱执行夹持动作； 

所述助力机械手根据接收的驱动系统的动作指令执行旋转和/或升降动作，并带动所述电池箱夹具，使其运动到设置的位置和角度； 

所述电池箱推拉机构与所述电池箱夹具相连，可对电池箱执行推拉动作； 

所述驱动系统接收控制台指令对所述助力机械手、电池箱夹具和电池箱推拉机构进行驱动。 

进一步的，所述电动乘用车电池取放设备还包括用于发出控制台指令的控制台，所述控制台与所述驱动系统相连。 

进一步的，在所述助力机械手上还设有锁止结构，用于限制所述助力机械手的升降或旋转动作。 

为实现上述目的，本发明提供了一种包括前述任一电池更换装置的换电系统，还包括： 

供电单元，用于为整个换电系统提供电源； 

充电单元，用于对电池箱进行充电，将充满电的电池排入换电序列； 

监控通讯单元，通过控制器局域网总线与所述供电单元、充电单元、电池更换装置相连，用于实时接收被监控对象的运行数据，实现运行数据的存储、处理、显示、查询及告警功能。 

进一步的，所述供电单元具体包括： 

交流进线柜，用于从外部接入两路交流电源，对所述两路交流电源进行切换； 

交流馈线柜，用于对所述交流进线柜的交流电源进行分配，并引入所述充电系统。 

进一步的，所述充电单元具体包括：