[发明专利]一种电动汽车电池箱更换系统及方法

说明书

技术领域

本发明属于电动汽车技术领域，具体涉及一种电动汽车电池箱更换系统及方法。

背景技术

电动汽车以电力为主要能源，具有排放低、能量使用效率高等优点，是替代燃油汽车的主要选择。在全球能源和环境问题日益突出的形势下，发展电动汽车成为摆脱石油资源依赖、实现节能减排、缓解能源环境问题的重要途径。

电动汽车的能量补充模式目前有三种：交流充电、直流充电、电池更换。针对大型纯电动客车，电池更换模式更适合电动客车的发展。在电池更换方式下，汽车就如同手机一样，动力电池可以被换下，在换电站内将没电的电池换下，换上充好电的电池，完成蓄能。

随着我国电动汽车充换电站的建设，各种电动汽车电池更换设备也应运而生。目前所应用的更换设备主要分为自旋转一步式、全自动两步式方案。

蓄电池的使用及快速更换技术成为电动汽车产业化发展的一项关键技术。目前纯电动汽车由于续驶里程等因素，所配备的电池组数量大、布置位置不统一，导致了电池箱不能够被方便快速的更换。

目前电动汽车电池箱更换主要采取从车上卸下电池后在更换设备上旋转180度，再将亏电电池放入电池架，更换设备所需旋转空间较大，从而更换设备运行要占用较宽的更换空间，且旋转速度较难选定，旋转快，容易将电池甩出，旋转慢，降低效率，旋转占用空间较大。例如北京理工大学的王震坡等人申请的“电动车动力电池组快速更换系统”发明专利，申请号为CN200810009129.3，该快速更换系统包括快卸机构和移送机构。快卸机构包括一个真空吸盘或电磁吸盘，其能够将电池箱从电动车车身中拉出或将其推到电动车车身中。所述移送机构采用三坐标平动加旋转的工作模式，从而能够将所述拆卸下来的电池箱移送到充电架中和/或将从充电架中取下来的电池箱插到电动车中，从而完成电动车动力电池组的机械快速装载和更换。该系统采用平动加旋转的工作模式。

对电动汽车电池箱更换技术的其他研究还包括：

申请号为CN200910090807.8发明名称为“一种电动汽车的动力电池的更换系统及更换方法”发明专利申请，解决了从车上拆卸亏电电池以及从电池架上取放电池的问题，更换系统包括举升设备、举升支点、更换设备、和电池存放平台，其中更换设备同时负责定位、换装、堆垛等多个功能，使得更换设备体积较大，更换效率较低。

又如申请号为CN201010603039.4发明名称为“一种电动汽车电池的自动快换系统及自动快换方法”的发明专利请，可以满足电动汽车电池箱的自动快速更换，系统包括设置在车体下部的电池仓、电池箱及升降台。该专利申请仅公布了电池快速更换的装置及方法，但并未涉及如何对亏电电池的充电，没有亏电电池充电和满电电池安装相配合的系统不能称之为完整的电池更换系统。

2011年申请号为CN201110096497.8的新申请公布了一种便携式电动汽车的电池更换系统及其更换方法，解决了无法更换轿车电池和驾驶途中急需换电难题，且不需在换电站就能直接更换电动汽车电池。该系统设有：可折叠电动液压升降平台、电池箱升降平台小车、电池箱托盘和集成控制平台。该装置适合于长时间行驶车辆携带，但是现实应用中，驾驶员既要携带满电电池，有要携带电池更换装置，这对电动车辆的推广是极其不利的。

发明内容

本发明目的在于提供一种电动汽车电池箱更换系统及方法，更换系统利用更换工位正上方或正下方的空间存放充电箱，使得更换系统节约50％以上占地面积，很好地解决了现有更换站占地面积大的缺点；且更换方法采用立体抽取式的更换模式，电池在更换过程中无需旋转，也无需利用堆垛机进行二次传递，更换时间缩短。

为实现上述发明目的，本发明采取的技术方案为：

一种电动汽车电池箱更换系统，所述更换系统包括位于更换工位两侧对称布置的更换装置和垂直导轨，更换工位上设置的车辆定位装置，封闭的充电箱，位于所述充电箱内部的电池架，充电机；其改进之处在于：所述充电箱位于更换工位的正上方或正下方；

当所述充电箱位于更换工位正上方时，更换工位正上方设有用于放置所述充电箱的支撑架；

当所述充电箱位于更换工位正下方时，更换工位正下方设有用于放置所述充电箱的地槽。

本发明的另一优选技术方案为：支撑架和地槽均为至少1层结构。

本发明的又一优选技术方案为：所述更换装置设于可沿车辆进出方向移动的垂直导轨上，更换装置可沿所述导轨上下移动。

本发明的再一优选技术方案为：所述充电箱采用封闭式箱体结构。

本发明的又一优选技术方案为：所述电池架开口方向与所述更换装置相对。