[发明专利]一种底盘式换电机器人及其换电方法

说明书

技术领域

本发明属于电动汽车更换电池领域，涉及一种底盘式换电机器人及其换电方法。

背景技术

环境污染和石油资源不足是目前汽车行业发展的瓶颈。在此背景下，新能源纯电动汽车应运而生。所谓纯电动汽车是指以车载电源为动力，用电池驱动车轮行驶，符合道路交通、安全法规各项要求的车辆。虽然纯电动汽车使用的是清洁能源，但由于目前电池技术的局限性，使得纯电动汽车的续航能力有限，因此，需要纯电动汽车及时地充电或换电池。

对于充电方式，主要有快速充电和充电桩两种。快速充电技术可以在短时间内充满电池电量，但严重损害了电池的寿命；而对于充电桩技术，由于电动汽车及电池标准不统一，需要设计专车充电桩，严重降低了充电桩的使用效率。

对于换电方式，即建立一个包括换电机器人、堆垛机、充电架、充电机等设备的换电站，将电动汽车用完的电池通过换电机器人取出并放入充电架进行充电，并将充满电的电池放入电动汽车内，满足电动汽车的续航要求。

目前，电动汽车为了使续航能力能达到300公里之上，通常电池的重量要大于300公斤，现有的换电技术大多难以满足需求，尤其是在电池位于底盘部位的电动汽车在进行换电操作时，电池更换十分困难。

发明内容

为了解决现有的换电技术中底盘电池更换困难的技术问题，本发明提供一种底盘式换电机器人及其换电方法。

本发明的技术解决方案是：一种底盘式换电机器人，其特殊之处在于：包括驻车台、控制柜和换电装置；所述控制柜分别与驻车台和换电装置相连；

所述驻车台包括相对设置的前轮基座和后轮基座，所述前轮基座的两端各通过一个过渡台与后轮基座的两端相连；前轮基座、后轮基座和两个过渡台共同围成一个换电腔；

所述换电装置位于换电腔下方的轨道上，所述轨道的延伸方向垂直于电动汽车的行进方向；

所述换电装置包括可在轨道上自由滑动的电池取放机构；所述电池取放机构包括位于底部的基座和位于顶部的电池升降平台，所述电池升降平台上安装有电池解锁组件。

上述电池取放机构还包括位于基座中部的电池升降电机和两个位于基座两端的电池升降机构；

所述电池升降电机与一个减速机的输入端相连，减速机的两个输出端各连接一个水平设置的滚珠丝杠；

所述电池升降机构包括两个交叉连接为剪刀形状的一级主动杆、一级从动杆和两个交叉连接为剪刀形状的二级主动杆、二级从动杆；所述一级主动杆的底端与滚珠丝杠上的丝杠螺母铰接，一级主动杆的顶端与二级主动杆的底端铰接；所述一级从动杆的底端与所述基座铰接，一级从动杆的顶端与二级从动杆的底端铰接，二级从动杆的顶端与所述电池升降平台铰接。

上述电池解锁组件包括对称设置于所述电池升降平台两侧的两个解锁机构；

所述解锁机构包括解锁升降电机、解锁头安装板和两个解锁头；所述解锁升降电机的输出端与一个减速机的输入端相连，减速机的输出端连接一个竖直设置的滚珠丝杠，所述滚珠丝杠固定于电池升降平台上；所述解锁头安装板的中部与滚珠丝杠上的丝杠螺母固定连接，两个解锁头分别安装于解锁头安装板的两端。

上述前轮基座和后轮基座上各设置有两个与过渡台相对应的导向槽；每个导向槽与过渡台的连接处均安装有一个滚轮组件，滚轮组件的滚动方向垂直于电动汽车的行进方向；

在前轮基座上，两个滚轮组件分别对应电动汽车的两个前轮；两个滚轮组件之间安装对中机构；两个滚轮组件的下方安装车身升降机构；

在后轮基座上，两个滚轮组件分别对应电动汽车的两个后轮；两个滚轮组件之间安装对中机构；

两个过渡台的外侧各安装一个车身升降机构。

上述对中机构包括对中电机、一入双出减速机和两个滚珠丝杠组件；所述对中电机与一入双出减速机的输入端相连，一入双出减速机的两个输出端分别通过一个联轴器与一个滚珠丝杠组件相连；滚珠丝杠组件包括安装在丝杠基座上的滚珠丝杠，滚珠丝杠上安装有一个丝杠滑块，丝杠滑块的滑动方向垂直于电动汽车的行进方向；丝杠滑块上安装有脚轮，丝杠滑块的顶部安装有推杆。