[发明专利]动力电池快换方法、设备、系统及布局

说明书

技术领域

本发明涉及一种电动汽车动力电池更换系统、装置及方法，该系统可以为绝大多数车型提供快速更换动力电池服务。

背景技术

随着全球经济的快速发展，世界能源危机和环保问题日益突出，汽车工业面临着严峻的挑战。一方面，石油资源短缺，汽车是油耗大户，且目前内燃机的热效率较低，燃料燃烧产生的热能大约只有３５％—４０％用于实际汽车行驶，节节攀升的汽车保有量加剧了这一矛盾；另一方面，汽车的大量使用加剧了环境污染。此外，汽车排放的大量ＣＯ２加剧了温室效应，汽车噪声是环境噪声污染的主要内容之一。

世界各国和各大汽车公司以及国内各大科研机构和高等院校纷纷致力于开发清洁节能汽车。其中纯电动汽车最具发展前景。但是纯电动汽车的续航能短的瓶颈严重制约着电动汽车的发展。

为了解决电动汽车的能源补充问题，现阶段有充电和换电两种方式，这两种方式各有优缺点，充电方式：投资小，不必统一电池尺寸。充电时间长，对电池损害大。电网负荷大：换电方式：投资大，统一电池尺寸，换电快速，合理利用电力资源。

目前一些电动车生产商和动力电池生产商逐步达成一致，将电池乘用车按照车型大小分为微型车，小型车，中型车和大型车4种类型。每一类型电动车使用同一规格电池。各种规格电池具有相同的接口，使得统一换电得到初步的基础。但是目前的换电设备只能为其中的某一个类型的进行换电服务。不能为这四类型的车型同时服务，进而制约了电动车的发展和普及。

发明内容

本发明要解决的问题在于提出一种基于以上条件的通用型电动乘车动力电池快速换电系统，可以通过一套通用型纯电动乘用车动力电池快速换电系统为不同型号的绝大部分的电动乘用车提供换电服务。

上诉通用型电动乘用车动力电池快速换电系统包括：硬件和软件两部分，硬件包含：通用停车平台，两部多功能机械手，两部动力电池存放平台，两部堆垛设备，适用于不同车型的动力电池，视频获取设备及其他辅助设备；软件部分包含：车型参数数据库，车型识别系统，图像数据处理系统，PLC控制系统及其他辅助系统。

通用型电动乘用车动力电池快速换电系统，包括：通用停车平台。

通用停车平台包括固定平台和前、后移动板。前、后移动板位于固定平台的中部，可以在固定平台上分别单独前后移动，以调整相对位置，分别承载各型待换电车辆的前轮和后轮。

通用停车平台还包括车辆通过保护板，车辆通过保护板位于前、后移动板的下方。在车辆驶上停车平台的时候闭合，保证车辆顺利安全通过。当车辆在前、后移动板上停稳后，车辆通过保护板左右分开到固定位置。更换电池完毕后，车辆通过保护板再次闭合，保证车辆顺利安全驶下停车平台。

两部多功能机械手，两部多功能机械手位于停车平台的下方，在同一条铺设在地面上的钢轨上做水平，左右，举升，选择及倾斜运动，多功能一在plc的控制下，准确运动到待换电车辆底盘下方，取走亏电动力电池，运回到对应侧的动力电池存放平台。与此同时，多功能机械手二从对应侧的动力电池存放平台取出满电动力电池，并且运送到待换电车辆底盘下方，并举升安装满电动力电池。

所诉多功能机械手均由伺服电机控制。

两部动力电池存放平台，两部堆垛设备，两部动力电池存放平台和两部堆垛设备分别左右对称布置，用于取出或放回动力电池。

视频获取设备，用于获取待换电车辆在所诉通用停车平台上随机停放位置的实时图像，供图像数据处理系统分析。

所诉图像数据处理系统，图像数据处理系统根据视频获取设备获取待换电车辆在所诉通用停车平台上随机停放位置的实时图像，结合该型待换电车辆在车型参数数据库中的参数，分析出待换电车辆的电池仓准确位置，并将相对坐标位置参数输入plc控制系统。

所诉车型参数数据库，为开放式SQL-SERVER数据库，车型参数数据库保存有各型纯电动乘用车的外形参数、轴距参数、电池仓在该车型的准确位置信息及该车型在停车平台上的理论位置。并且可以不断增加新的车型参数，扩大通用型电动乘用车动力电池快速换电系统的服务范围。

所诉PLC控制系统，用于控制堆垛机取出或送回的动作，及两部多功能机械手的水平、左右、旋转、举升和倾斜等动作。

所诉车型识别系统采用视频识别，在待换电车辆驶上所诉通用停车平台前对待换电车辆进行车型识别。

多功能机械手与动力电池的连接部分，属于通用技术部分，可以通过不同的技术手段来实现。无论何种方式方法，都不会对本发明产生本质的影响，所以在这里不对该部分阐述说明。

本发明的优点在于。