一种电动重卡换电站的制作方法

    技术2025-01-22  73


    本发明涉及重卡换电站,具体为一种电动重卡换电站。


    背景技术:

    1、近年来,新能源汽车行业发展迅速,电动汽车迅速发展至重型货车卡车领域,重型卡车因其本身的重量大,载荷大,所需的电池包也比常规的电池包大,电动重卡的电池包往往安装在其驾驶室的后方,因本身的储电量大,常规充电需要很长时间才能充满,为了提高电动重卡的运输效率,往往采用换电站的模式对电动重卡的电池包进行更换。

    2、由于卡车本身的运输条件特殊性,往往长期在路面上行驶,长期的室外行驶对卡车外壳造成影响,加上各种因素会对电池包造成损坏,电池包的损坏可能导致其在充电时发生爆燃等危险情况,换电站本身没有对电池包进行检测的功能。


    技术实现思路

    1、本发明的目的在于提供一种电动重卡换电站,以解决上述背景技术中提出的问题。

    2、为了解决上述技术问题,本发明提供如下技术方案:一种电动重卡换电站包括外壳、横移轨道、搬运模组、桥架、滑移台、充电座、检测清理机构,外壳与横移轨道固定连接,搬运模组与横移轨道滑动连接,桥架与外壳固定连接,滑移台与桥架滑动连接,充电座与滑移台固定连接,检测清理机构与桥架固定连接,检测清理机构与搬运模组通过电信号连接。

    3、该换电站用于对重型电动卡车的电池包进行更换,将卡车开至指定工位,由搬运模组将卡车上的原电池包拆下,搬运模组沿横移轨道将原电池包搬运至检测清理机构的侧面,检测清理机构将原电池包收纳,检测原电池包外部有无明显损伤,外壳有无明显变形;当存在变形损伤时,为避免产生充电隐患,检测清理机构将原电池包运出外壳;当电池无损坏情况时,检测清理机构将原电池包归回原位,滑移台弹出,搬运模组将原电池包搬运至空闲滑移台上,由充电座对原电池包进行充电;搬运模组将提前充满电的新电池包搬运至卡车上进行替换。

    4、进一步的,检测清理机构包括箱体、侧壁机构、底盘机构、探伤清理机构,侧壁机构与箱体固定连接,底盘机构与箱体固定连接,底盘机构与侧壁机构传动连接,探伤清理机构与箱体固定连接,探伤清理机构与搬运模组通过电信号连接。

    5、搬运模组将原电池包搬运至检测清理机构的侧面,通过底盘机构输出转矩侧壁机构,控制靠近原电池包的一侧侧壁打开,底盘机构将原电池包运输进箱体内部,由探伤清理机构通过超声波反射检测原电池是否存在损伤;当原电池不存在损伤时,探伤清理机构切换至清理模式,通过超声波振动清理原电池表面污垢,完成后,底盘机构将原电池归位;当原电池存在损坏时,为了避免充电隐患,底盘机构将原电池运输至远离箱体,运输至外壳的外部。

    6、进一步的,侧壁机构包括下滑块、隔挡板、上滑块、上滑轨、第一铰接杆、闭锁扣板、下滑轨,下滑轨与箱体固定连接,下滑块与下滑轨滑动连接,下滑块上设有蜗孔座,蜗孔座与底盘机构传动连接,隔挡板与下滑块转动连接,隔挡板与上滑块转动连接,上滑块与上滑轨滑动连接,上滑轨与箱体固定连接,第一铰接杆与上滑块铰接,闭锁扣板与下滑块、上滑轨均固定连接。

    7、侧壁机构一侧在打开时,通过底盘机构输出转矩至蜗孔座,通过蜗孔座带动下滑块沿下滑轨滑动,底盘机构的输出转矩端有两组,可以分别控制前后侧壁的开合,位于同一侧的上滑块之间通过第一铰接杆连接,当一边输出转矩时,可以控制两扇隔挡板向两侧滑移。

    8、进一步的,底盘机构包括底壳、侧传机构、变向机构、推动气缸、传动架、第一蜗杆、第一蜗座、移动平台,底壳与箱体固定连接,侧传机构与底壳固定连接,侧传机构与蜗孔座传动连接,侧传机构与变向机构传动连接,推动气缸与底壳固定连接,推动气缸与变向机构传动连接,变向机构与传动架传动连接,传动架与第一蜗杆传动连接,第一蜗杆与第一蜗座通过螺纹连接,第一蜗座与移动平台固定连接。

    9、底盘机构中设有两组侧传机构,两侧侧传机构分别控制两组侧臂机构的开合,当一组侧传机构输出转矩时,一组侧壁机构打开,此时转矩同时输出至变向机构,通过变向机构与传动架、第一蜗杆、第一蜗座之间的传动关系,带动移动平台滑出,搬运模组将原电池包放在移动平台上,侧壁机构和移动平台复位;当原电池存在损坏时,推动气缸推动变向机构,变向机构传递另一侧侧传机构的转矩,另一侧侧壁机构打开,移动平台向反方向滑出,将原电池包运出检测清理装置。

    10、进一步的,侧传机构包括第一安装板、第一伺服电机、第二蜗杆、第一传动座、安装座、第一传动杆、第二传动座、第二传动杆,第一安装板与底壳固定连接,第一伺服电机与第一安装板固定连接,第一伺服电机与第二蜗杆传动连接,第二蜗杆与蜗孔座传动连接,第一传动座与第二蜗杆传动连接,第一传动座与第一传动杆通过皮带传动连接,第一传动杆与安装座转动连接,安装座与底壳固定连接,第一传动杆与第二传动座传动连接,第二传动座与第二传动杆通过皮带传动连接,第二传动杆与底壳转动连接,第二传动杆与变向机构通过皮带传动连接。

    11、第一伺服电机输出转矩至第二蜗杆,第二蜗杆通过与蜗孔座的螺纹连接,将转矩传递至侧壁机构,带动侧壁机构的开合;通过固定在第二蜗杆上的第一传动座皮带传动第一传动杆,通过第一传动杆、第二传动座、第二传动杆之间的传动连接,将转矩传递至变向机构。

    12、进一步的,变向机构包括第一齿柱、双头齿柱、外筒、压缩弹簧、固定板、限位板、限位卡扣、第二齿柱,第一齿柱与侧传机构通过皮带传动连接,第一齿柱与双头齿柱齿面啮合,双头齿柱与外筒滑动连接,外筒与传动架传动连接,压缩弹簧与外筒固定连接,固定板与外筒固定连接,压缩弹簧与固定板固定连接,限位板与双头齿柱固定连接,限位卡扣与外筒固定连接,第二齿柱与双头齿柱齿面啮合,第二齿柱与侧传机构传动连接。

    13、变向机构在控制移动平台的运动方向的转矩时,当原电池不存在损伤时,侧传机构传递转矩至第一齿柱,通过第一齿柱与双头齿柱的齿面啮合带动外筒转动,外筒传递转矩至传动架,带动移动平台;当原电池存在损坏时,推动气缸推动第一齿柱,通过第一齿柱推动双头齿柱,限位卡扣突破限位板,使第一齿柱不再接触双头齿柱,双头齿柱与第二齿柱齿面啮合,第二齿柱传递反向转矩至外筒,带动移动平台向反方向滑移。

    14、进一步的,探伤清理机构包括第二安装板、第二伺服电机、第三蜗杆、第二蜗座、弧径台、第三传动座、第三伺服电机、安装台、声波探伤机构,第二安装板与箱体固定连接,第二伺服电机与第二安装板固定连接,第三蜗杆与第二伺服电机传动连接,第二蜗座与第三蜗杆通过螺纹连接,第二蜗座与弧径台固定连接,弧径台上设有弧轨,安装台与弧轨滑动连接,第三传动座与弧轨转动连接,第三伺服电机与弧径台固定连接,第三伺服电机与第三传动座传动连接,安装台与第三传动座通过皮带传动连接,声波探伤机构与安装台固定连接,声波探伤机构与搬运模组通过电信号连接。

    15、探伤清理机构通过第二伺服电机输出转矩至第三蜗杆,通过第三蜗杆与第二蜗座的螺纹连接,带动弧径台沿着第三蜗杆做竖直方向的往复运动,第三伺服电机输出转矩至第三传动座,通过第三传动座与安装台之间的皮带传动,带动安装台沿弧轨做往复滑动,进而调整声波探伤机构面向原电池的角度方向和高度位置。

    16、进一步的,声波探伤机构包括声波振荡仪、第四伺服电机、齿轮机构、背筒、第一铰接座、第二铰接杆、弧块件、滑移杆、外环,声波振荡仪与安装台固定连接,第四伺服电机安装台固定连接,第四伺服电机与齿轮机构传动连接,齿轮机构与背筒传动连接,背筒与外环转动连接,背筒上设有斜槽,第一铰接座与斜槽滑动连接,第二铰接杆与第一铰接座铰接,第二铰接杆远离第一铰接座的一端与弧块件铰接,弧块件与滑移杆铰接,外环上设有滑移槽,滑移槽与滑移杆滑动连接,声波振荡仪搬运模组通过电信号连接。

    17、声波探伤机构初始处于探伤模式,声波振荡仪发出高频震动,震荡波沿着弧块件的弧面向外扩散至原电池包的整个外表面,接触到外表面的震荡波反射回来由声波振荡仪接收,当原电池包存在损坏时,损坏位置反射的震荡波速度角度会与正常状态产生差异,声波振荡仪接受的震荡波会不同;当原电池包完好时,声波振荡仪切换至清理模式,声波振荡仪发送电信号至第四伺服电机,第四伺服电机通过齿轮机构带动背筒转动,第一铰接座沿斜槽滑动,通过第一铰接座、第二铰接杆、弧块件之间的铰接关系,弧块件绕滑移杆转动,声波振荡仪发出的振荡波沿弧块件的弧面聚拢发出,高频聚拢的振荡波可以对原电池包表面进行清理,声波振荡仪发送电信号至搬运模组将清理完成的原电池包搬运至充电座。

    18、与现有技术相比,本发明所达到的有益效果是:本发明设计了检测清理装置,本装置可以对拆卸进换电站的原电池进行检测,检测原电池包外部有无明显损伤,外壳有无明显变形;当存在变形损伤时,为避免产生充电隐患,检测清理机构将原电池包运出外壳;当电池无损坏情况时,检测清理机构将原电池包归位,搬运模组将原电池包搬运至空闲充电座进行充电;本发明设计了变向机构,变向机构在控制移动平台的运动方向的转矩时,当原电池不存在损伤时,侧传机构传递转矩至第一齿柱,通过第一齿柱与双头齿柱的齿面啮合带动外筒转动,外筒传递转矩至传动架,带动移动平台;当原电池存在损坏时,推动气缸推动第一齿柱,通过第一齿柱推动双头齿柱,限位卡扣突破限位板,使第一齿柱不再接触双头齿柱,双头齿柱与第二齿柱齿面啮合,第二齿柱传递反向转矩至外筒,带动移动平台向反方向滑移,通过机械结构完成移动平台滑移方向的调整,机械结构稳定,联动侧壁的开合;本发明设计声波探伤机构,通过弧形件的角度调整,使声波探伤机构拥有两种工作模式,声波探伤机构初始处于探伤模式,声波振荡仪发出高频振动,震荡波沿着弧块件的弧面向外扩散至原电池包的整个外表面,接触到外表面的震荡波反射回来由声波振荡仪接收,当原电池包存在损坏时,损坏位置反射的震荡波速度角度会与正常状态产生差异,声波振荡仪接受的震荡波会不同;当原电池包完好时,声波振荡仪切换至清理模式,弧块件绕滑移杆转动,声波振荡仪发出的震荡波沿弧块件的弧面聚拢发出,高频聚拢的震荡波可以对原电池包表面进行清理;本发明具有高度自动化的同时,可以对拆卸下来的原电池包进行检测清理,减小了原电池包损坏带来的充电隐患,使换电站的安全性大幅提升。


    技术特征:

    1.一种电动重卡换电站,其特征在于:所述换电站包括外壳(1)、横移轨道(2)、搬运模组(3)、桥架(4)、滑移台(5)、充电座(6)、检测清理机构(7),所述外壳(1)与横移轨道(2)固定连接,所述搬运模组(3)与横移轨道(2)滑动连接,所述桥架(4)与外壳(1)固定连接,所述滑移台(5)与桥架(4)滑动连接,所述充电座(6)与滑移台(5)固定连接,所述检测清理机构(7)与桥架(4)固定连接,所述检测清理机构(7)与搬运模组(3)通过电信号连接;

    2.根据权利要求1所述的一种电动重卡换电站,其特征在于:所述侧壁机构(72)包括下滑块(721)、隔挡板(722)、上滑块(723)、上滑轨(724)、第一铰接杆(725)、闭锁扣板(726)、下滑轨(727),所述下滑轨(727)与箱体(71)固定连接,所述下滑块(721)与下滑轨(727)滑动连接,所述下滑块(721)上设有蜗孔座(7211),所述蜗孔座(7211)与底盘机构(73)传动连接,所述隔挡板(722)与下滑块(721)转动连接,所述隔挡板(722)与上滑块(723)转动连接,所述上滑块(723)与上滑轨(724)滑动连接,所述上滑轨(724)与箱体(71)固定连接,所述第一铰接杆(725)与上滑块(723)铰接,所述闭锁扣板(726)与下滑块(721)、上滑轨(724)均固定连接。

    3.根据权利要求2所述的一种电动重卡换电站,其特征在于:所述底盘机构(73)包括底壳(731)、侧传机构(732)、变向机构(733)、推动气缸(734)、传动架(735)、第一蜗杆(736)、第一蜗座(737)、移动平台(738),所述底壳(731)与箱体(71)固定连接,所述侧传机构(732)与底壳(731)固定连接,所述侧传机构(732)与蜗孔座(7211)传动连接,所述侧传机构(732)与变向机构(733)传动连接,所述推动气缸(734)与底壳(731)固定连接,所述推动气缸(734)与变向机构(733)传动连接,所述变向机构(733)与传动架(735)传动连接,所述传动架(735)与第一蜗杆(736)传动连接,所述第一蜗杆(736)与第一蜗座(737)通过螺纹连接,所述第一蜗座(737)与移动平台(738)固定连接。

    4.根据权利要求3所述的一种电动重卡换电站,其特征在于:所述侧传机构(732)包括第一安装板(7321)、第一伺服电机(7322)、第二蜗杆(7323)、第一传动座(7324)、安装座(7325)、第一传动杆(7326)、第二传动座(7327)、第二传动杆(7328),所述第一安装板(7321)与底壳(731)固定连接,所述第一伺服电机(7322)与第一安装板(7321)固定连接,所述第一伺服电机(7322)与第二蜗杆(7323)传动连接,所述第二蜗杆(7323)与蜗孔座(7211)传动连接,所述第一传动座(7324)与第二蜗杆(7323)传动连接,所述第一传动座(7324)与第一传动杆(7326)通过皮带传动连接,所述第一传动杆(7326)与安装座(7325)转动连接,所述安装座(7325)与底壳(731)固定连接,所述第一传动杆(7326)与第二传动座(7327)传动连接,所述第二传动座(7327)与第二传动杆(7328)通过皮带传动连接,所述第二传动杆(7328)与底壳(731)转动连接,所述第二传动杆(7328)与变向机构(733)通过皮带传动连接。

    5.根据权利要求3所述的一种电动重卡换电站,其特征在于:所述变向机构(733)包括第一齿柱(7331)、双头齿柱(7332)、外筒(7333)、压缩弹簧(7334)、固定板(7335)、限位板(7336)、限位卡扣(7337)、第二齿柱(7338),所述第一齿柱(7331)与侧传机构(732)通过皮带传动连接,所述第一齿柱(7331)与双头齿柱(7332)齿面啮合,所述双头齿柱(7332)与外筒(7333)滑动连接,所述外筒(7333)与传动架(735)传动连接,所述压缩弹簧(7334)与外筒(7333)固定连接,所述固定板(7335)与外筒(7333)固定连接,所述压缩弹簧(7334)与固定板(7335)固定连接,所述限位板(7336)与双头齿柱(7332)固定连接,所述限位卡扣(7337)与外筒(7333)固定连接,所述第二齿柱(7338)与双头齿柱(7332)齿面啮合,所述第二齿柱(7338)与侧传机构(732)传动连接。

    6.根据权利要求1所述的一种电动重卡换电站,其特征在于:所述声波探伤机构(749)包括声波振荡仪(7491)、第四伺服电机(7492)、齿轮机构(7493)、背筒(7494)、第一铰接座(7495)、第二铰接杆(7496)、弧块件(7497)、滑移杆(7498)、外环(7499),所述声波振荡仪(7491)与安装台(748)固定连接,所述第四伺服电机(7492)安装台(748)固定连接,所述第四伺服电机(7492)与齿轮机构(7493)传动连接,所述齿轮机构(7493)与背筒(7494)传动连接,所述背筒(7494)与外环(7499)转动连接,所述背筒(7494)上设有斜槽(74941),所述第一铰接座(7495)与斜槽(74941)滑动连接,所述第二铰接杆(7496)与第一铰接座(7495)铰接,所述第二铰接杆(7496)远离第一铰接座(7495)的一端与弧块件(7497)铰接,所述弧块件(7497)与滑移杆(7498)铰接,所述外环(7499)上设有滑移槽(74991),所述滑移槽(74991)与滑移杆(7498)滑动连接,所述声波振荡仪(7491)搬运模组(3)通过电信号连接。


    技术总结
    本发明公开了一种电动重卡换电站,换电站包括外壳、横移轨道、搬运模组、桥架、滑移台、充电座、检测清理机构,外壳与横移轨道固定连接,搬运模组与横移轨道滑动连接,桥架与外壳固定连接,滑移台与桥架滑动连接,充电座与滑移台固定连接,检测清理机构与桥架固定连接,检测清理机构与搬运模组通过电信号连接;本发明涉及重卡换电站技术领域,本发明具有高度自动化的同时,可以对拆卸下来的原电池包进行检测清理,减小了原电池包损坏带来的充电隐患,使换电站的安全性大幅提升。

    技术研发人员:许国荣,刘英山,冯君,陈雄健,王杰
    受保护的技术使用者:江苏智慧优视电子科技有限公司
    技术研发日:
    技术公布日:2024/10/24
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