[发明专利]快速分箱换电系统及其换电方法

权利要求书

1.一种快速分箱换电系统，其特征在于，包括：

车辆举升装置，用于举升换电车辆，

堆垛电池库，用于存储不同规格的电池并对所述电池进行充电；

换电机器人，与所述垛电池库是两个独立的设备，二者可以同步启动以减少设备之间的交互等待时间并快速地完成多块电池的分箱换电，所述换电机器人往返于所述堆垛电池库和所述车辆举升装置之间，用于将所述换电车辆上的欠电电池移送到所述堆垛电池库以及将所述堆垛电池库内的满电电池移送到所述换电车辆；

所述换电机器人包括移动底座和导航单元，举升调节机构设于所述移动底座上；所述导航单元设于所述移动底座上，用于设定所述换电车辆与所述堆垛电池库之间的行进路径并对所述移动底座进行导航，所述导航单元包括摄像头和接近传感器，所述摄像头可拍摄所述换电车辆的外形以判断所述换电车辆的位置，也可以得知所述换电车辆的型号以综合得到所述换电车辆的电池箱的电池的位置，以指导所述换电机器人移动至与所述电池箱的电池对接的位置，所述摄像头另一方面还可以用于探测换电车位内的障碍物，从而指导所述换电机器人在所述接近传感器的作用下避开障碍物；

举升调节机构，设于所述换电机器人上，用于根据不同电池数量自适应调节托盘的升降数量；

举升调节机构包括三组升降叉臂和托盘，三组所述托盘用于承载同一种类的电池，所述同一种类的电池为欠电电池或满电电池，多个所述升降叉臂之间平行设置，所述升降叉臂的一端连接在所述移动底座上，所述升降叉臂的另一端与所述托盘连接，用于驱动所述托盘上升或下降，可根据所述换电车辆的电池数量同时控制升降一个或者多个所述托盘，以完成所述换电车辆上的电池的更换；及

多个锁止装置，分别设于所述换电车辆上，用于同步锁止电池。

2.如权利要求1所述的快速分箱换电系统，其特征在于，所述堆垛电池库包括：

电池仓，用于存储至少一块电池；及

堆垛机，用于向所述电池仓同时取放至少一块电池。

3.如权利要求1所述的快速分箱换电系统，其特征在于，所述导航单元还包括激光感应器。

4.如权利要求1所述的快速分箱换电系统，其特征在于，所述车辆举升装置包括：

举升柱，设于所述堆垛电池库的一侧；

车辆识别机构，设于所述举升柱上，用于识别所述换电车辆的车型及位置；

举升调节机构，可滑动地设置于所述举升柱，用于根据不同停车位置的所述换电车辆调节举升位置。

5.如权利要求4所述的快速分箱换电系统，其特征在于，所述举升柱上开设有滑槽，所述举升柱中安装有升降驱动机构，所述举升调节机构可滑动地设置在所述滑槽内，且与所述升降驱动机构相连接，所述升降驱动机构可带动所述举升调节机构升降。

6.如权利要求5所述的快速分箱换电系统，其特征在于，所述举升调节机构包括：

调节底座，设于所述升降驱动机构中的动力端，所述升降驱动机构可带动所述调节底座上升或下降；

旋转组件，设于所述调节底座上；

伸缩组件，与所述旋转组件的动力端连接，用于根据不同停车位置的车辆进行自适应伸缩。

7.如权利要求6所述的快速分箱换电系统，其特征在于，所述旋转组件包括：

旋转电机，设于所述调节底座上；

转动轴，所述转动轴与所述旋转电机的输出端连接；

伸缩组件包括：

至少一伸缩臂，与所述转动轴连接。

8.一种快速分箱换电方法，应用于快速分箱换电系统，所述系统包括车辆举升装置、堆垛电池库、换电机器人、设于所述换电机器人上的举升调节机构及锁止装置，其特征在于，包括：

所述车辆举升装置举升换电车辆到达设定高度；

所述换电机器人与所述垛电池库是两个独立的设备，二者可以同步启动以减少设备之间的交互等待时间并快速地完成多块电池的分箱换电，所述换电机器人移动至所述换电车辆的下方，所述换电机器人包括移动底座和导航单元，所述举升调节机构设于所述移动底座上；所述导航单元设于所述移动底座上，用于设定所述换电车辆与所述堆垛电池库之间的行进路径并对所述移动底座进行导航，所述导航单元包括摄像头和接近传感器，所述摄像头可拍摄所述换电车辆的外形以判断所述换电车辆的位置，也可以得知所述换电车辆的型号以综合得到所述换电车辆的电池箱的位置，以指导所述换电机器人移动至与所述电池箱对接的位置，所述摄像头另一方面还可以用于探测换电车位内的障碍物，从而指导所述换电机器人在所述接近传感器的作用下避开障碍物；根据所述换电车辆的电池数量所述换电机器人上的所述举升调节机构自适应调节托盘的升降数量，以使所述托盘移取所述换电车辆中的欠电电池至所述堆垛电池库进行充电，所述举升调节机构包括三组升降叉臂和托盘，三组所述托盘用于承载同一种类的电池，多个所述升降叉臂之间平行设置，所述升降叉臂的一端连接在所述移动底座上，所述升降叉臂的另一端与所述托盘连接，用于驱动所述托盘上升或下降，可根据所述换电车辆的电池配置同时控制升降一个或者多个所述托盘，以完成所述换电车辆上的电池的更换；

所述换电机器人上的所述举升调节机构移取所述堆垛电池库内的满电电池至所述换电车辆的下方，并将所述满电电池装设于所述换电车辆；

所述锁止装置将所述满电电池锁止至所述换电车辆。