[发明专利]电动汽车电池箱的快速换电站及其电池箱更换方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种电动汽车电池箱的快速换电站及其电池箱更换方法，属于电动汽车的配套技术领域。

背景技术

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》(中国发明专利申请公开号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》(中国实用新型专利授权公告号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。

发明内容

有鉴于此，本发明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，本发明的换电站的特点是：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。

为了达到上述发明目的，本发明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；