[发明专利]一种应急移动换电车及其换电方法

说明书

技术领域

本发明涉及是一种用于小型电动乘用车电池(底盘安装)自动更换的应急换电车，具体是实现小型电动乘用车在集中充换电站外完成能量的快速补及用应急移动换电车及其换电方法。

背景技术

近年来，高速发展的传统汽车业对世界环境和能源的影响越来越大，全力发展新能源汽车，逐渐替代传统汽油车已成为各国发展汽车产业的共识。作为能源消耗的大国，发展电动汽车是中国汽车工业应对能源环境和气候挑战、保持可持续发展的选择，也是中国培育战略性新兴产业的一种重要因素。

电动汽车具有清洁无污染、能源多样化、能量转换效率高、使用维修方便等特点。作为核心部件的动力电池，由于目前动力电池技术、制造、工艺水平存在差异，致使当前动力电池普遍存在比能量、比功率、能量密度都很低、续航里程短。加之，相关电池技术以及充电技术的落后，成为制约电动汽车产业发展的关键、为电动汽车的产业化带来了困难。

目前，电动汽车能量获取主要有充电和换电两种方式，由于换电方式具有能量补充快、电池寿命影响小、电网无需重新规划、易实现商业化等显著优点，大大提高电动汽车的续航里程，为电动汽车的推广、应用提供了可能，已获得电动汽车厂商、电池厂商和充电运营商等的多方认同。

中国国家知识产权局已公开的发明专利CN201020616399.3中，阐述了一种电动乘用车底盘电池快换系统，该系统适用于大型、集中、功能完备、建站地址固定(一般距市区较远)的中、大型集中充换电站。

中国国家知识产权局已公开的发明专利CN201010186786.2中，公开了一种利用移动换电车对电动汽车移动换电的系统，该系统所提出的移动换电车需要送电车(电池)跟随移动换电车到达车辆更换的地点，将电池运到更换现场，依靠电池包底部的滑轮(滑道)助力，人工抽拉、推动电池包实现动力电池更换。由于动力电池往往个头笨重、异形，人工更换操作困难，需要多人配合，更换时间较长；其换电辅助装置作业地点需要特殊地面，电动汽车底盘作业空间需要用千斤顶支撑；送电车、换电车配合作业，人力物力的经济性需要考量。

发明内容

本发明为了克服现有电动乘用车底盘更换模式的缺陷与不足，提出了一种一体化配送、更换的应急移动换电车及其换电方法，用以解决电动乘用车因故(电池无电、故障、紧急使用)不能到达专用集中充换电站更换动力电池的客观问题。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案为：

一种应急移动换电车，它包括换电车，在换电车驾驶室后部的车体处设有电池存放架，电池存放架后方与梯形高台邻接；在梯形高台上还设有牵引系统；与梯形高台的斜坡面相配合的还有折叠斜坡，梯形高台与折叠斜坡铰接，折叠斜坡的高度保证置于地面时与梯形高台斜坡面的下沿相衔接，电池存放架、梯形高台、折叠斜坡一字排列；换电机器人则设置在梯形高台和电池存放架的前方，并与电池存放架和梯形高台配合；牵引系统和换电机器人均与控制系统连接。

所述换电车为厢式货车，其厢体主要由活动侧门、固定侧门组成，活动侧门与固定侧门在厢体顶部通过铰链活动机构连接。活动侧门可以从厢体侧面打开，电动乘用车动力电池更换或电池存放架电池置换时便于作业观察。

所述换电车还设有车载终端，车载终端设有与电动乘用车、应急换电调度平台信息交互的无线网络通信接口，完成信息请求、任务命令的上传、下达，并与控制系统连接。

所述换电机器人包括天轨、地轨，在两者间是四自由度运动的换电机器人；地轨与换电车底盘刚性连接固定；天轨与梯形高台顶部固连；所述换电机器人包括安装在天轨与地轨之间的一对换电机器人立柱、安装在两换电机器人立柱间的换电机器人伸缩机构，电池托盘安装在换电机器人伸缩机构上；其中，

地轨作为X轴，其上设有齿条，在其中一个换电机器人立柱下部安装有X向电机，X向电机与X向减速器连接，X向减速器输出轴端安装齿轮，齿轮与齿条啮合，实现X轴轴向运动；

两换电机器人立柱作为Y轴，换电机器人两立柱后侧安装换电机器人立柱传动齿条，换电机器人伸缩机构由箱体支撑架、Z向运动体(其上安装有电池托盘)组成，箱体支撑架两外侧安装滑轨，换电机器人立柱安装轨道槽，在箱体支撑架外侧底部设有Y向电机，Y向电机与Y向减速器连接，Y向减速器的输出端设有齿轮，所述齿轮与换电机器人立柱传动齿条啮合，通过箱体支撑架两外侧滑轨在轨道槽导向作用下，实现伸缩机构Y轴轴向运动；