基于移動式的電動乘用車動力電池更換的軌道驅(qū)動系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型具體涉及一種基于移動式的電動乘用車動力電池更換的軌道驅(qū)動系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著全球能源的緊缺，環(huán)境污染問題日趨嚴(yán)重，在環(huán)保以及清潔能源概念的大趨勢下，由于電動乘用車對環(huán)境影響相對傳統(tǒng)汽車較小，其發(fā)展前景十分廣闊。電動乘用車是指以車載電源為動力，用電機(jī)驅(qū)動車輪行駛，符合道路交通、安全法規(guī)各項(xiàng)要求的車輛。其中動力電池是電動乘用車的核心，但對于動力電池技術(shù)與充電技術(shù)造成的充電時間長、能源補(bǔ)給點(diǎn)少、續(xù)航能力差，以及電池快充要減少使用壽命與影響電網(wǎng)運(yùn)營安全等問題，一直是困擾于電動乘用車商業(yè)發(fā)展的瓶頸所在。如何讓電動乘用車電能供給與方便快捷的加油站一樣對標(biāo)，是電動乘用車商業(yè)推廣的重要課題。
[0003]當(dāng)前出現(xiàn)了不需要對動力電池進(jìn)行充電，而只對電動乘用車進(jìn)行換裝充滿電力的動力電池的加電站的運(yùn)營方式，這樣減少了用戶等待動力電池充電的時間，與傳統(tǒng)汽車加油時間基本相同，無需改變用戶使用汽車的習(xí)慣。
[0004]在這種模式下，如果用戶在使用電動乘用車的過程中，由于車輛問題(如電池電量不足以供應(yīng)行駛到最近的加電站或車輛故障不能行駛)導(dǎo)致車輛不能行駛到加電站進(jìn)行動力電池的更換或?qū)Σ荒軐囕v進(jìn)行維修，那么對用戶來說，使用電動乘用車的用戶體驗(yàn)會大打折扣，給用戶帶來了不便，甚至導(dǎo)致電動乘用車不能被廣泛的推廣。
[0005]新的用于電動乘用車動力電池更換的移動式加電的技術(shù)方案中，由于移動式的特性，要求在移動加電車內(nèi)放置動力電池的行走裝置要方便取用和移動更換電動乘用車的動力電池，就成為了當(dāng)前需要解決的問題。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0006]本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問題在于提供一種基于移動式的電動乘用車動力電池更換的軌道驅(qū)動系統(tǒng)，以解決在新的用于電動乘用車動力電池更換的移動式加電的技術(shù)方案中，由于移動式的特性，需要在移動加電車內(nèi)放置動力電池的行走裝置要方便取用和移動更換電動乘用車的動力電池的問題。
[0007]為了解決上述問題，本實(shí)用新型提供了一種基于移動式的電動乘用車動力電池更換的軌道驅(qū)動系統(tǒng)，包括:軌道驅(qū)動系統(tǒng)設(shè)置在一立體框架上，軌道驅(qū)動系統(tǒng)包括地輪及地輪驅(qū)動系統(tǒng)和天輪及天輪驅(qū)動系統(tǒng)，地輪及地輪驅(qū)動系統(tǒng)設(shè)置在立體框架的下部，天輪及天輪驅(qū)動系統(tǒng)設(shè)置在立體框架的上部。
[0008]與現(xiàn)有技術(shù)相比，應(yīng)用本實(shí)用新型，通過天輪和地輪的驅(qū)動結(jié)構(gòu)在天軌和地軌上的移動，使得放置動力電池的立體框架可以在車廂內(nèi)外方便行走，方便取用和移動更換動力電池，提高了系統(tǒng)的適用性。
【附圖說明】
[0009]為了更清楚地說明本實(shí)用新型實(shí)施例的技術(shù)方案，下面將對實(shí)施例描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本實(shí)用新型的一些實(shí)施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
[0010]圖1為本實(shí)用新型換電機(jī)器人的頂視圖；
[0011]圖2為本實(shí)用新型的軌道驅(qū)動系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0012]圖3為本實(shí)用新型換電機(jī)器人的行走機(jī)構(gòu)鎖止裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0013]下面將結(jié)合本實(shí)用新型實(shí)施例中的附圖，對本實(shí)用新型實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本實(shí)用新型一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒緦?shí)用新型中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本實(shí)用新型保護(hù)的范圍。
[0014]在本實(shí)用新型中，用于換電的動力電池為譜系電池，即其外觀尺寸為設(shè)定標(biāo)準(zhǔn)規(guī)格的尺寸(例如:所有動力電池的寬度相同，其中由于所排列的電池包的數(shù)量不同而設(shè)置了幾個長度的尺寸，由此產(chǎn)生了幾個不同規(guī)格的動力電池，為不同級別的電動乘用車提供動力)，只有這樣才能適用于本實(shí)用新型的移動式加電系統(tǒng)對動力電池進(jìn)行快速更換的操作，其中動力電池核心技術(shù)的升級(例如各種新的化學(xué)技術(shù)或者核聚變技術(shù)應(yīng)用于動力電池)并不對本實(shí)用新型構(gòu)成影響，本實(shí)用新型的動力電池只是設(shè)定了外部形狀尺寸的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)格。
[0015]在本實(shí)用新型中采用的電動推桿是一種將電動機(jī)的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動轉(zhuǎn)變?yōu)橥茥U的直線往復(fù)運(yùn)動的電力驅(qū)動裝置?？捎糜诟鞣N簡單或復(fù)雜的工藝流程中做為執(zhí)行機(jī)械使用；電動推桿由驅(qū)動電機(jī)、減速齒輪、螺桿、螺母、導(dǎo)套、推桿、滑座、彈簧、外殼及渦輪、微動控制開關(guān)等組成。電動推桿是一種新型的電動執(zhí)行機(jī)構(gòu)，電動推桿主要由電機(jī)、推桿和控制裝置等機(jī)構(gòu)組成的一種新型直線執(zhí)行機(jī)構(gòu)，可以實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離控制、集中控制。電動推桿在一定范圍行程內(nèi)作往返運(yùn)動。采用電動推桿執(zhí)行機(jī)構(gòu)，在改變控制開度時，需要供電，在達(dá)到所需開度時就可不再供電，因此從節(jié)能看，電動推桿執(zhí)行機(jī)構(gòu)比氣動執(zhí)行機(jī)構(gòu)有明顯節(jié)能優(yōu)點(diǎn)，電動推桿設(shè)計(jì)新穎精致、體積小、精度高、完全同步、自鎖性能好、衛(wèi)生，電機(jī)直接驅(qū)動，不需要管道的氣源、油路，方便使用。
[0016]在本實(shí)用新型中采用的絲杠方式，電動機(jī)經(jīng)齒輪減速后，帶動一對絲杠螺母。把電機(jī)的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動變成直線運(yùn)動，利用電動機(jī)正反轉(zhuǎn)完成推桿動作。如通過各種杠桿、搖桿或連桿等機(jī)構(gòu)可完成轉(zhuǎn)動、搖動等復(fù)雜動作。通過改變杠桿力臂長度，可以增大或減小行程。本實(shí)用新型中采用的蝸輪蝸桿傳動形式:電機(jī)齒輪上的蝸桿帶動蝸輪轉(zhuǎn)動，使蝸輪內(nèi)的小絲杠作軸向移動，由連接板帶動限位桿相應(yīng)作軸向移動，至所需行程時，通過調(diào)節(jié)限位塊壓下行程開關(guān)斷電，電動機(jī)停止運(yùn)轉(zhuǎn)(正反控制相同)。本實(shí)用新型中采用的齒輪傳動形式:電機(jī)通過減速齒輪后帶動安裝于內(nèi)管的小絲杠，帶動與之連接一起的做軸向運(yùn)行螺母，至所設(shè)定的行程時螺母觸角壓住限位開關(guān)斷開電源，電機(jī)停止運(yùn)動(反向與之相同)。本實(shí)用新型中采用的鏈輪方式，即帶嵌齒式扣鏈齒的輪子，用以與節(jié)鏈環(huán)或纜索上節(jié)距準(zhǔn)確的塊體相嚙合，與(滾子)鏈嚙合以傳遞運(yùn)動。
[0017]本實(shí)用新型的換電機(jī)器人設(shè)置在移動式加電車的內(nèi)部，通過電池調(diào)度系統(tǒng)調(diào)度動力電池貨架系統(tǒng)上的動力電池，通過天輪和地輪的驅(qū)動結(jié)構(gòu)在天軌和地軌上的移動到電動乘用車底部，將虧電電池卸下并通過移動將虧電電池傳送到電池調(diào)度系統(tǒng)，并將接收的電池調(diào)度系統(tǒng)調(diào)度的動力電池貨架系統(tǒng)上的滿電的動力電池，通過天輪和地輪的驅(qū)動結(jié)構(gòu)在天軌和地軌上的移動到電動乘用車底部，并將該滿電的動力電池安裝到電動乘用車的底部，完成更換動力電池的流程。
[0018]如圖1和圖2所示，所述換電機(jī)器人104可以包括機(jī)器人移動平臺1041、天輪1042及天輪驅(qū)動系統(tǒng)1043、地輪1044及地輪驅(qū)動系統(tǒng)1045、多個輥輪1046及輥輪驅(qū)動系統(tǒng)1047、行走機(jī)構(gòu)鎖止裝置1048、動力電池鎖止裝置1049、剪刀叉舉升機(jī)10410及舉升機(jī)驅(qū)動系統(tǒng)10411與定位裝置10412(圖中未示出)，其中機(jī)器人移動平臺在天輪及天輪驅(qū)動系統(tǒng)和地輪及地輪驅(qū)動系統(tǒng)的驅(qū)動下沿導(dǎo)軌方向做水平運(yùn)動，機(jī)器人移動平臺通過剪刀叉舉升機(jī)及舉升機(jī)驅(qū)動系統(tǒng)進(jìn)行垂直運(yùn)動，導(dǎo)軌包括天軌TG和地軌DG，天軌TG為天輪行走的在尾板底部安裝的機(jī)器人移動平臺的行走軌道，天軌TG即尾板上V型槽至尾板的一段距離的軌道，地軌DG為地輪行走的車廂內(nèi)地板預(yù)定位置安裝的機(jī)器人移動平臺的軌道，地軌DG即尾板至電池調(diào)度系統(tǒng)的一段距離的軌道；天輪及天輪驅(qū)動系統(tǒng)包括設(shè)置在機(jī)器人移動平臺兩側(cè)中部的4個傳動中間輪10413、4個天輪、驅(qū)動電機(jī)與鏈輪及鏈條，其中驅(qū)動電機(jī)驅(qū)動鏈輪及鏈條，帶動4個傳動中間輪，使4個天輪在天軌上行走，機(jī)器人移動平臺行走機(jī)構(gòu)的驅(qū)動形式為4X4驅(qū)動，地輪及地輪驅(qū)動系統(tǒng)包括設(shè)置在機(jī)器人移動平臺兩側(cè)下部的4個地輪、驅(qū)動電機(jī)與鏈輪及鏈條，其中驅(qū)動電機(jī)驅(qū)動鏈輪及鏈條，使4個地輪在地軌上行走，機(jī)器人移動平臺行走機(jī)構(gòu)的驅(qū)動形式為4X4驅(qū)動；多個輥輪及輥輪驅(qū)動系統(tǒng)包括多個鋼管、驅(qū)動電機(jī)、鏈輪及鏈條，多個輥輪設(shè)置在機(jī)器人移動平臺上，用于將輥輪上的動力電池進(jìn)行相應(yīng)移動(輥輪驅(qū)動系統(tǒng)用于將所述機(jī)器人移動平臺的底部位于輥輪上的動力電池進(jìn)行相應(yīng)移動，所述輥輪驅(qū)動系統(tǒng)包括驅(qū)動電機(jī)、鏈輪及鏈條，所述輥輪驅(qū)動系統(tǒng)是通過電機(jī)驅(qū)動鏈輪轉(zhuǎn)動，兩兩鏈輪驅(qū)動相鄰的兩個輥輪，驅(qū)動一套鏈輪從而使輥輪進(jìn)行旋轉(zhuǎn)運(yùn)動，將位于輥輪上的動力電池進(jìn)行相應(yīng)移動；輥輪為鋼管，輥輪設(shè)置為逆時針旋轉(zhuǎn)或順時針旋轉(zhuǎn)；其中，通過輥輪的逆時針旋轉(zhuǎn)將所述換電機(jī)器人接收的動力電池移出機(jī)器人移動平臺的框架，或者通過輥輪的順時針旋轉(zhuǎn)將所述換電機(jī)器人需要接收的動力電池移入機(jī)器人移動平臺的框架)；行走機(jī)構(gòu)鎖止裝置包括推拉式電磁鐵推動推桿和U型桿漲開摩擦副；動力電池鎖止裝置包括多個電磁吸盤，通過電磁吸盤將動力電池固定在機(jī)器人移動平臺上；剪刀叉舉升機(jī)及舉升機(jī)驅(qū)動系統(tǒng)包括雙剪刀叉加一電動推桿驅(qū)動結(jié)構(gòu)；定位裝置可以包括光傳感器和機(jī)器人移動平臺上設(shè)置的定位銷(定位銷為彈性結(jié)構(gòu)，可以確保插入動力電池時的準(zhǔn)確定位，定位銷與動力電池的底部的定位銷孔相配合)。
[0019]換電機(jī)器人與電動乘用車的動力電池進(jìn)行精準(zhǔn)定位的工作流程，包括:所述換電機(jī)器人收到車內(nèi)預(yù)停位置到尾板上需要換電的電動乘用車動力電池中心距離的信息后，解鎖換電機(jī)器人行走機(jī)構(gòu)鎖止裝置，并啟動天輪及天輪驅(qū)動系統(tǒng)與地輪及地輪驅(qū)動系統(tǒng)，將機(jī)器人移動平臺移動到電動乘用車下部的動力電池中心位置附近后，通過光傳感器與動力電池進(jìn)行精確定位，并通過剪刀叉舉升機(jī)及舉升機(jī)驅(qū)動系統(tǒng)將機(jī)器人移動平臺上的定位銷插入動力電池底部銷孔，完成換電機(jī)器人與電動乘用車的動力電池的定位流程。
[0020]換電機(jī)器人由機(jī)器人移動平臺、天輪及其驅(qū)動系統(tǒng)、地輪及其驅(qū)動系統(tǒng)、輥輪及其驅(qū)動系統(tǒng)、行走機(jī)構(gòu)鎖止裝置、電池包鎖止機(jī)構(gòu)、剪刀叉舉升及其驅(qū)動系統(tǒng)、定位裝置等組成。
[0021]換電機(jī)器人的天軌和地軌分別是:在車廂內(nèi)地板預(yù)定位置上安裝軌道(尾板至電池調(diào)度系統(tǒng)一段距離)---地軌、在尾板底部安裝機(jī)器人行走軌道(V型槽至尾板一段距尚)---天軌;
[0022]軌道斷面:高90X寬50?60X料厚5，提高了軌道的強(qiáng)度；
[0023]機(jī)器人移動平臺的機(jī)架可以由鈑金15Mn、厚度5mm進(jìn)行折彎、裁剪、焊接而成，提高了機(jī)架的強(qiáng)度；
[0024]天輪及其驅(qū)動系統(tǒng)由機(jī)器人2側(cè)中部的4個傳動中間輪、4個天輪、驅(qū)動電機(jī)、鏈輪及鏈條組成，機(jī)器人行走機(jī)構(gòu)