[发明专利]便携式电动汽车的电池更换系统及其更换方法

权利要求书

1.一种便携式电动汽车的电池更换系统，其特征在于：所述系统是由可折叠电动液压升降平台、电池箱升降平台小车、电池箱托盘和集成控制平台所组成，其中，所述可折叠电动液压升降平台是一种轻便的控制和装置实体分离的设备，采用可折叠的水平剪叉机构和竖直剪叉机构，压缩该升降平台的存储和搬运空间、方便携带，而在操作时通过竖直剪叉机构将电动汽车举升起来，以使电池箱升降平台小车能够进入电动汽车下侧卸装、更换电池；所述电池箱升降平台小车是用于电池的运送和卸载、安装的遥控小车，车上承载有无线遥控实现横向移动、纵向移动和水平转动的三自由度调节定位电池箱，并藉由双层剪叉机构升降的承载电池箱的旋转平台；所述电池箱定位托盘位于该电池箱平台上方，借助其上的视频监控摄像器和激光定位器来精确定位电池箱位置；所述集成控制平台是该系统控制中心，用于遥控可折叠电动液压升降平台剪叉机构的开合和升降、电池箱升降平台小车的行驶和定位，以及通过远程视频遥控其双层剪叉机构的升降、横向和纵向移动平台的平移，以及电池箱托盘的水平旋转实现电池箱的精确定位。

2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于：所述可折叠电动液压升降平台设有下述部件：位于底部的两个下底板及其一端内侧的水平剪叉机构，位于顶侧的两个上顶板，竖直剪叉机构的一端通过销轴分别与下底板和上顶板的一端铰接固装，其另一端通过上、下滑块在两个上顶板下方和两个下底板上方的四个凹槽内滑动而实现升降滑动连接，其动力则藉由固装在两个剪叉机构支撑杆上的液压缸活塞或电机与丝杠的驱动。

3.根据权利要求1所述的系统，其特征在于：所述电池箱升降平台小车设有下述部件：底部平台下侧设有四个滚轮和支脚，底部平台上方顺序设有电器和液压控制箱，横向移动平台、滚珠丝杠及其横向驱动电机，纵向移动平台、滚珠丝杠及其纵向驱动电机，由液压缸活塞或电机与丝杠驱动的双层剪叉升降机构，由两层钢板组成、且其夹层中分别设有位于中央的推力球轴承和位于周边的圆周定位滚珠和气动定位销的水平旋转平台，该水平旋转平台的台面上设有电池托盘定位销，用于盛放电池箱时的精确定位。

4.根据权利要求1所述的系统，其特征在于：所述电池箱定位托盘的托盘上设有视频监控摄像器及其两侧的激光定位孔，用于监控电池的装卸定位。

5.根据权利要求1所述的系统，其特征在于：所述集成控制平台设有下述部件：立式平台及其后方的液压缸体与上侧的控制台，控制台上设有用于观测电动汽车电池箱位置的视频图像显示器和激光定位控制按钮，用于控制双层剪叉机构垂直升降操作的液压控制按钮、用于控制小车行驶的遥控小车按钮。

6.一种采用权利要求1所述的系统更换电池的方法，其特征在于：所述方法包括下列操作步骤：

(1)初始准备：从应急救援车上卸下该系统的各个装置后，将电池箱托盘安置在升降平台上；

(2)拆卸亏电电池箱：用可折叠电动液压升降平台举升电动汽车，再将电池箱升降平台小车驶到车身下方后，将电池箱定位托盘升起，拆卸亏电电池箱；

(3)安装新的电池箱；将充满电的电池箱置于升降平台小车上的电池箱托盘，再将升降平台小车驶到车身下方后，将电池箱定位托盘升起，安装新电池箱。

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于：所述步骤(2)进一步包括下列操作内容：

(21)可折叠电动液压升降平台展开平放在电动汽车车身下方后，操作集成控制平台上的电动与液压控制按钮，使可折叠电动液压升降平台支撑电动汽车到达设定高度；

(22)操作遥控电池箱升降平台小车的控制按钮，使其运动到电动汽车前后轮之间位置后，伸出其四个支脚并固定在地面上，使四个车轮悬空；

(23)打开激光定位器开关，在视频显示器上观测激光定位点位置，调节横向位移平台、纵向位移平台和旋转定位平台直至两个激光点与电池箱上的激光标志点重合；

(24)调节双层剪叉升降机构的液压控制按钮，以使电池升降平台小车上的水平旋转平台和电池箱托盘升起，跟电动汽车电池箱完全接触后解锁，释放和卸载亏电电池箱；

(25)将电池升降平台小车的四个支脚收起来，使得四个轮子着地后，遥控该其小车从电动汽车底下移出，将亏电电池箱取走。

8.根据权利要求6所述的方法，其特征在于：所述步骤(3)进一步包括下列操作内容：

(31)将充满电的电池箱放到电池升降平台小车上的托盘上，采用定位销保证电池箱和托盘的定位准确；

(32)操作遥控电池箱升降平台小车的控制按钮，使其运动到电动汽车前后轮之间位置后，伸出其四个支脚并固定在地面上，使四个车轮悬空；

(33)打开激光定位器开关，在视频显示器上观测激光定位点位置，调节横向位移平台、纵向位移平台和旋转定位平台直至两个激光点与电池箱上的激光标志点重合；

(34)调节双层剪叉升降机构的液压控制按钮，以使电池承载平台升起，将新电池箱装载到电动汽车后，锁紧电机锁，充满电的新电池箱安装完毕。

(35)将电池升降平台小车的四个支脚收起来，使得四个轮子着地后，遥控该其小车从电动汽车底下移出，重新放置到应急救援车上；再液压控制可折叠电动液压升降平台缓慢降下，使得电动汽车放置于地面后，折叠收起该电动液压升降平台和放回应急救援车上，完成全部更换电池过程。