[发明专利]一种煤矿井下电动车辆电源快换装置及电源快换方法

说明书

本发明属于矿山电动车辆技术领域，本发明提供了一种煤矿井下电动车辆电源快换装置及电源快换方法，包括电池快换机构、整车移动定位模块、车身姿态传感器和控制器，快换底座和快换电池架能够拆卸地连接，快换底座的定位结构用于在快换底座和快换电池架连接时对快换电池架进行定位，快换底座的锁紧结构用于在快换底座和快换电池架连接时对快换电池架进行锁紧，整车移动定位模块用于检测煤矿井下电动车辆的位置，车身姿态传感器用于检测煤矿井下电动车辆所处的地面坡度。本发明具有操作灵活、结构简单等特点，只需通过井下简易吊装工具与叉装设备即可实现煤矿井下电动车辆电池的现场快速更换，满足煤矿电动防爆胶轮车的连续井下作业需求。

技术领域

本发明涉及矿山电动车辆技术领域，特别是涉及一种煤矿井下电动车辆电源快换装置及电源快换方法。

背景技术

煤矿井下防爆无轨胶轮车辆具有机动作业灵活、高运输效率的优点，在国内各大矿区广泛应用。随着电动汽车技术的发展与煤矿井下对节能减排要求的提高，以防爆蓄电池作为动力源的各类新型纯电动防爆无轨胶轮车辆应运而生，凭借其低噪音、零污染的特性，逐步开始取代传统的柴油机防爆无轨胶轮车。但受限于矿山安全规程要求与化学电池技术的发展，电动防爆无轨胶轮车使用电机、蓄电池等电气部件需进行防爆处理，防爆处理后的元部件自重提升较大，使得防爆蓄电池比能较低，导致车辆续航里程严重不足，因此车辆需频繁的升井充电，严重制约了电动防爆胶轮车的工作效率，无法完全满足井下连续作业需求；

因此，在目前化学电池技术短期无法突破的情况下，发展车辆电池快换技术具有一定的必要性，目前传统的地面电池快换站已经初具规模，但是地面所采用的电池快换机构较为复杂，需要建设专用电池快换站并配套专用大型精密自动化吊装设备，同时车身还需配备精密复杂的的电池锁止机构，这些要求在煤矿井下复杂恶劣条件下难以实现，且大多数煤矿井上与井下距离较远，升井换电池耗时较长，因此发展煤矿电动车辆电池井下快换技术具有一定的必要性。

发明内容

本发明的目的是提供一种煤矿井下电动车辆电源快换装置及电源快换方法，以解决上述现有技术存在的问题，只需通过井下简易吊装工具与叉装设备即可实现煤矿井下电动车辆电池的现场快速更换，满足煤矿电动防爆胶轮车的连续井下作业需求。

为实现上述目的，本发明提供了如下方案：

本发明提供了一种煤矿井下电动车辆电源快换装置，包括电池快换机构、整车移动定位模块、车身姿态传感器和控制器，所述电池快换机构包括快换底座和快换电池架，所述快换底座用于设置在煤矿井下电动车辆的车架上，所述快换电池架用于放置电池或电池组，所述快换底座和所述快换电池架能够拆卸地连接，所述快换底座包括定位结构和锁紧结构，所述定位结构用于在所述快换底座和所述快换电池架连接时对所述快换电池架进行定位，所述锁紧结构用于在所述快换底座和所述快换电池架连接时对所述快换电池架进行锁紧，所述整车移动定位模块用于设置在煤矿井下电动车辆的车体上，所述整车移动定位模块用于检测煤矿井下电动车辆的位置，所述车身姿态传感器用于设置在煤矿井下电动车辆的车架上，所述车身姿态传感器用于检测煤矿井下电动车辆所处的地面坡度，所述锁紧结构、所述整车移动定位模块和所述车身姿态传感器分别与所述控制器电连接。

优选地，所述快换底座包括底座骨架、车架固定座、车架固定板和缓冲垫，所述定位结构和所述锁紧结构均设置在所述底座骨架上，所述底座骨架的两侧分别设置有两个所述车架固定座，各所述车架固定座与一所述车架固定板连接，各所述车架固定板分别与车架连接，各所述车架固定座与所述底座骨架之间还设置有斜拉支撑梁，所述底座骨架上设置有若干缓冲垫。

优选地，所述定位结构包括锁止销轴和限位块，所述锁止销轴为若干个，所述锁止销轴用于伸入所述快换电池架中，所述限位块为至少两个，所述限位块位于所述锁紧结构的外侧，所述限位块用于限制所述快换电池架的位置，所述底座骨架上设置有底座距离传感器，所述底座距离传感器与控制器电连接，所述底座距离传感器用于检测所述快换电池架与所述底座骨架之间的距离。