[实用新型]一种电动公交车电池快换系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种电池更换系统，尤其是一种电动公交车电池快换系统。 

背景技术

随着资源与环境双重压力的持续增大，为缓解石油资源短缺局面，降低汽车燃油对环境的污染，发展新能源汽车已成为未来汽车工业发展的方向。然而在实际应用中，由于受到当前电池能量密度的限制，电动汽车的续航里程一般在一百公里至两百公里之间，远不如传统汽车的续航里程。因此，能否快速为汽车提供能量补给，直接影响到电动汽车的推广应用。通常情况下，对电池慢速充电需要几个小时才能完成，快速充电则会对电池的寿命产生影响。 

就电动公交车而言，一方面它需要较大的电池容量，另一方面由于受单箱电池容量的限制，往往采用多电池箱组合来供给电能，由于电池数量的增多，带来了占用空间较大；增加车自重的问题，甚至使电动公交车的电池能达到上吨的重量。根据目前的电池容量现状，一组电池最多运行4小时就要更换，每次要更换六到八块，如用人工更换，至少要一到二小时，这对运营商来讲，是不容许的。 

目前，国内相关企业机构对电动公交车的电池更换系统有一定的研究，中国专利201020561469.X提出了一种利用换电机构旋转180°的方式，以解决电池插接件在载物台上与车体方向的一致性问题，但是，这种系统存在需要的自由度多，控制系统复杂，作业空间大，出现误差的环节较多的不足之处；中国专利200820078476.7“一种用于车载电池更换系统的定位装置”、中国专利200410090796.0“一种电动公交车系统”等，所描述的装置应用也存在着诸多问题，如：更换电池过程需要多次定位，更换动力电池时间较长；换电设备的可扩展性较差，不同车辆的电池箱不能应用同一种换电设备；相关换电设备的高度受限，不能满足大规模集中式换电站的需求；中国专利201110138576.0换电步骤繁琐，换电效率较低。 

现有技术之所以出现上述问题，主要是受到电池更换常规思路的限制，即现有的电池更换方式都是采用“转身”方式完成电池更换，它们普遍将电池放在机器人的后方，在更换时机器人通过“转身”动作完成电池的更换。由于前面所述的目前电池存在的状态，这种更换方式必然将导致整个换电系统的占地面积过大，整个执行机构的动作需要复杂的结构配合才能完成，因此故障率和维护成本很高，不利于电动汽车的推广。 

实用新型内容

本实用新型的目的就是为解决目前电动汽车电池更换系统在电池更换方式上囿于旋转式 更换方式，使得整个结构复杂，占地面积大等问题，提供了一种采用竖直方向进行电池更换的电动公交车电池快换系统，它将传统的置于换电机器人身后的电池改为了置于换电机器人上方，从而使得机器人不再需要转身动作即可从上方获得充好电的电池，然后通过换电机器人在机器人的同侧即可完成电池更换操作，不仅节省了电池占用的空间，还减少了换电机器人的转身机构，简化了设备结构，更进一步提高了设备的可靠性和更换效率。 

为实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案： 

一种电动公交车电池快换系统，它包括充电电池置于上部的充电货架单元，与充电货架单元同侧相配合的设有至少一个升降式换电机器人，同时升降式换电机器人沿充电货架单元长度方向运动；升降式换电机器人从电动公交车取下需更换的电池，举升到充电货架单元上部的存放电池处，将待需更换电池换下，将已充电电池取上后下降到电池更换位置完成电动公交车的电池更换。 

所述升降式换电机器人包括机器人本体和主控台，其中机器人本体包括机械部分和电气控制部分： 

所述机械部分包括分别在X、Y、Z三个直角坐标方向运动的水平移动单元、载物平台单元和承重单元，所述承重单元设置在水平移动单元上，所述载物平台单元设置在所述承重单元上； 

所述的电气控制部分包括：与主控计算机系统连接的数据采集装置、动力驱动机构，无线通信模块I；所述的动力驱动机构与机械部分中的水平移动单元、承重单元和载物平台单元中的传动装置连接； 

所述主控台通过其设有的无线通信模块II与无线通信模块I建立无线通讯，根据数据采集装置的信息控制动力驱动机构完成所需的动作。 

所述承重单元包括由上横梁、下横梁和两根立柱组成的门式结构，所述上横梁上设有两组横向导向轮，所述两组横向导向轮之间夹持有安装在充电货架单元上的天轨；所述天轨上安装有用于设备取电的滑触线槽和用于水平方向工位寻址的水平认址片；所述两根立柱上设有至少一组电机驱动的绞盘，所述绞盘上缠绕有钢丝绳，钢丝绳的下端连接于载物平台单元上；所述至少一根立柱上设有竖直方向寻址的纵向认址片。