[发明专利]一种电动汽车电池交换站的充电装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种车用蓄电池充电装置，具体涉及一种适用于电动汽车电池交换站的充电装置。

背景技术

随着经济的快速发展，全社会汽车的保有量迅速增加，不仅消耗了大量不可再生的石油资源，而且造成极为严重的空气污染，为此，用蓄电池驱动的电动汽车受到了广泛的青睐，但是，由于受到蓄电池技术的限制，现有电动汽车的行驶里程一般在一、二百公里之间，而电池一次充电时间需十几个小时，从而严重地限制了电动车的普及。为了缩短充电时间，有人开发了如铁电池一类的新型蓄电池以及相应的特殊充电装置，可在几十分钟内充好行驶一百公里的电量，但是，此类充电装置的成本极高，并不是个人用户能承担的起的，而且快速充电的方式对电池寿命亦有极大损害，而大量废弃的旧电池又对环境造成的巨大的影响。为此，有人推出了专门的电动汽车电池交换站，其工作方式类似现有的汽车加油站，电动汽车在储存有大量满电电池的电池交换站直接更换充好电的满电电池，即可继续行驶，而电池交换站则可将换下的亏电电池进行充电，以用于后续的更换。例如，一种在中国专利文献上公开的“电动车辆蓄电池更换工作站”，公开号为：CN 1212933A，包括更换台及蓄电池转换器，更换台可供电动车辆迸出并定位，并能将电动车辆之蓄电池快速拆卸或安装于电动车辆的车架上，蓄电池转换架能将蓄电池远离更换台，同时更换另一蓄电池，载往更换台，并协同更换台将蓄电池安装于电动车辆的车架上。蓄电池转换架由运送带连接检测区，用以将拆下之蓄电池进行检测保养或淘汰，检测区又由运送带连接仓储区，用以将可用之蓄电池充电储存。然而，现有的此类电池交换站中的充电装置只是对电池进行充电，而充好电的电池或是直接存放在传送带上，从而使电池占用极大的空间，或是采用类似货架的装置存放，由于其存放和充电装置相互分离，因而存在电池的取放与充电的不便，不便于实现电池交换站的全自动运转。

发明内容

本发明的目的在于解决现有技术的电池交换站充电装置所存在的占地面积大、以及自动化程度低的问题，提供一种结构紧凑、占地面积小、可实现全自动操作的电动汽车电池交换站的充电装置。

为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：一种电动汽车电池交换站的充电装置，包括底座、充电器，所述底座上设有竖直布置、由控制器控制电机驱动的摩天轮状轮架，所述轮架在圆周方向等分设置若干个框架结构的电池挂架，电池挂架的底面开通，电池挂架顶部设有与电池顶面的接线柱对应的插座以及用于固定电池的电磁控制挂钩，电池挂架的内侧面上设有电池导向定位构件，电池挂架外侧面上设有同轴、且轴线过电池挂架重心的二个悬挂轴，并在一或二侧悬挂轴上设置绝缘套，所述绝缘套外侧面则设有二或一条环形凹槽，环形凹槽内嵌设有导电环，所述导电环与插座电连接；相对应地，轮架上则设有支承悬挂轴的轴承座，同时设有弹性抵压导电环的碳刷，所述碳刷通过导线与充电器电连接。

本发明将电池的存放功能和充电功能集为一体，摩天轮状的轮架既可作为电池存放的架子，并可同时进行充电，因而可简化电池交换站的运转程序，便于实现全自动操作。电池的进出采用上下顶入方式，通过升降式运送小车将亏电电池送至轮架下方的工作位置，运送小车上升使电池进入电池挂架内，电池挂架的电池导向定位构件则对电池进行导向定位，使电池顶面的接线柱对准电池挂架上部的插座，当电池顶到位后，电磁控制挂钩将电池固定，使其悬挂在轮架上，并同时进行充电。由于现有的纯电动汽车主要是家用轿车，因此，电池的上下顶入取放形式使其更适合纯电动家用轿车。另外，轮架的运转只是简单的回转运动，和其它采用线性运动的结构相比，其结构更为简单，同时也便于实现自动化控制，当亏电电池进入电池挂架上后，轮架只需转动一个固定的角度即可将相邻的满电电池转动到工作位置，以便下次更换之用。由于电池挂架和轮架之间是转动连接，因此，当轮架转动时，电池挂架在其自身重力的作用下可自动保持水平状态，从而使其与轮架之间产生一个相对的转动，而电池挂架的悬挂轴上设置的导电环则可确保在轮架转动时对电池进行连续的充电。

作为优选，所述电池导向定位构件为设于电池挂架的侧面上用以抵压电池外侧面的滚轮，对应每个电池外侧面的滚轮至少为二个。采用滚轮导向定位，既可使电池在进入电池挂架时与电池导向定位构件为滚动摩擦，大大减小其摩擦阻力，避免因摩擦阻力过大而造成电池挂架的倾斜摆动，同时，滚轮的圆柱面自动形成一个导向的圆角，使电池可实现自动对中。