一种纯电动乘用车底盘换电系统的制作方法

1.本发明属于电动汽车领域，具体地涉及车辆满电电池自动提取、运送、供给，以及亏电电池接收、运送、入库的设备。


背景技术：

2.随着电动汽车的大量推广，以及电动汽车充电过程耗长；如何快速有效地为电动汽车提供电能补给成为车主迫切关注的问题。这样电池更换就倍受关注了。
3.而电池更换目前市场上基本上是一车一电，一电一站，造成了大量的资源浪废，严重影响了换电行业的发展。如果实现了一个换电站可对多款车型换电，这个困境也就迎刃而解了。
4.电池更换方案通常需要在专门的电动汽车换电站内进行。在换电过程中换电小车准确地将电动汽车上的亏电电池卸下，并将满电电池更换至电动汽车上。这个过程中，电池的提取、运送、供给及接收、运送、入库尤为重要。


技术实现要素：

5.本发明提供一种快速自动化取电、满电电池运送、亏电电池接收、亏电电池运送功能的纯电动乘用车底盘换电系统。
6.本发明的技术方案是：一种纯电动乘用车底盘换电系统，包括包括电池自动提取运送单元1、自动调接定位单元2、电动车车辆电池自动解锁、拆卸和安装、锁定的单元3、亏电电池及满电电池交换单元4、电池包存储及充电管理单元5；电池自动提取运送单元用于电池自动提取、运送；自动调接定位单元用于待换电池车辆的三维定位；电动车车辆电池自动解锁、拆卸和安装、锁定的单元还包括对于待换电车辆的电池的自动解锁、拆卸和安装、锁定；亏电电池及满电电池交换单元用于与电动车车辆电池自动解锁、拆卸和安装、锁定的单元、电池自动提取运送单元实现亏电电池与满电电池交换；电池包存储及充电管理单元用于电池充电和存放电池；自动调接定位单元，包括升降装置一、车辆通过平台；升降装置一包括四个升降螺杆，前后两组的升降螺杆之间各设置有升降平台；升降平台在升降装置一的带动下作上下移动；车辆通过平台设置于两组升降平台之间；通过直线轴承与升降平台活动联接，在升降平台上移动，调整两个车辆通过平台之间距离，以适应不同轮距车辆通过；车辆通过平台设有车辆横向调节定位装置和车辆纵向调节定位装置；车辆通过平台安装了调节辊轮组，调节滚轮组包括车辆侧调整支承辊轮和车辆前后调整装置在对车辆进行横向调节时，车辆轮胎在辊轮上移动；电池自动解锁、拆卸和安装、锁定单元，包括解锁装置、升降装置二和行走装置；
解锁装置包括解锁装置安装在升降装置的蜗轮传动的螺杆升降装置上；升降装置安装在行走装置上；行走装置带动整机前后移动实现电池移送与交换；升降装置带动解锁装置上下运动，实现电池接收与交换；解锁装置通过对车辆亏电电池解锁、拆卸，以及满电电池进行安装、锁定，实现车辆换电过程；电池自动提取运送单元，包括四柱式机架、行走装置、钢珠式四轴升降螺杆、机械手、顶部导向装置、升降传动装置、控制系统；其中，行走装置、钢珠式四轴升降螺杆、机械手、顶部导向装置、升降传动装置、控制系统全部安装在四柱式机架上，机械手安装在升降螺杆上；行走装置和顶部导向装置实现运送装置的行走功能；行走装置设置于四柱式机架的后下端；钢珠式四柱升螺杆和升降传动装置分别置于四柱式机架框架内下部和上部并实现机械手高度调节和定位；控制系统控制整机设定存储竖格电池位置停止，由伺服电机一刹车装置及蜗轮减速机自锁功能的双重作用下，实现整机精确定位。
7.进一步地，上述钢珠式四柱升螺杆由升降螺杆下支承轴承、升降螺杆一、升降螺母一、机械手、机械手传动装置、螺轮式升降传动装置、锥齿轮传动及动力分配装置和伺服电机二；其中四个升降螺杆分别经升降螺杆下支承轴承安装在底横梁上，两个机械手和机械手传动装置安装于的纵梁上；纵梁套装在四个升降螺杆上；钢珠式四轴升降螺杆在升降传动装置带动下旋转，通过调节伺服电机二的转向实现升降传动装置的上升和下降，上升或下降到设定高度时，升降传动装置停止；伺服电机一带动蜗轮减速机旋转，蜗轮减速机带动齿轮组旋转，齿轮组在齿条上转动时带动机架及整机沿齿条方向作直线运动，通过调节带伺服电机的正反转来实现整机正向及反向直线运动。
8.进一步地，上述 两组平行分布的机械手，在伺服电机二的带动下可向左及向右运动，在设定的位置停止，在伺服电机二的刹车功能作用下，实现精确定位，在提取电池的同时，确保电池落位准确，升降传动装置带动升降螺杆转动使机械手上升到离开电池存储仓电池托架时停止，同时机械手回到起始原点时停止，取电过程完成；伺服电机二带动蜗轮减速机旋转，蜗轮减速机带动齿轮组旋转，齿轮组在齿条上转动时带动机架及整机沿齿条方向作直线运动，通过调节带伺服电机二的正反转来实现整机正向及反向直线运动；控制系统控制整机在电池的设定中转平台位置时停止，两组平行分布的机械手，在伺服电机二的带动下向中转平台方向运动，在设定的位置停止，中转平台接收电池，满电电池运送过程完成；升降传动装置带动升降螺杆转动使机械手下降到设定位置时停止，并接收亏电电池，同时机械手回到起始原点时停止，亏电电池接收过程完成；伺服电机二带动蜗轮减速机旋转，蜗轮减速机带动齿轮组旋转，齿轮组在齿条上
转动时带动机架及整机沿齿条方向作直线运动，通过调节带伺服电机的正反转来实现整机正向及反向直线运动；控制系统控制整机在电池的设定电池存储仓空闲位置时停止，两组平行分布的机械手，在伺服电机的带动下向电池存储仓方向运动，在设定的位置停止，升降传动装轩带动升降螺杆转动使机械手下降到亏电电池完全放置在电池存储仓电池托架时停止，同时机械手回到起始原点时停止，亏电电池运送及入库过程完成。
9.进一步地，上述解锁装置包括解锁装置安装板、锁固装置拔杆、锁定销顶杆、定位锥销和锁固装置的拔杆驱动电缸；解锁装置在升降装置带动下，向上运动到一定高度时，锁定销顶杆顶动车辆上电池锁固架内的锁定销，解除锁定销对车辆上电池锁固架内的锁固滑条的锁定，锁固装置拔杆在锁固装置拔杆驱动电缸的作用下推动车辆上电池锁固架内的锁固滑条向解锁方向运动，解除车辆上电池锁固架内的锁固滑条对电池的锁固，此时，解锁装置在升降装置带动下，向下运动，带动电池离开车辆，电池解锁、拆卸过程完成；已装上满电电池的解锁装置，在升降装置带动下，向上运动到一定高度时，电池进入车辆上的电池锁固架内，同时锁定销顶杆顶动车辆上电池锁固架内的锁定销，解除锁定销对车辆上电池锁固架内的锁固滑条的锁定，锁固装置拔杆在锁固装置拔杆驱动电缸的作用下推动车辆上电池锁固架内的锁固滑条向锁固方向运动，车辆上电池锁固架内的锁固滑条对电池进行锁固，此时，解锁装置，在升降装置带动下，向下运动，离开车辆，电池安装、锁定过程完成。
10.进一步地，上述升降装置一包括蜗轮传动的螺杆升降装置、传动轴、联轴器、锥形齿轮传动装置、伺服电机四和升降装置安装板；升降装置一，采用伺服电机四驱动，通过三组锥形齿轮传动装置进行动力分配，实现一台伺服电机四同时带动四台螺杆升降装置，实现升降装置的同步；采用蜗轮传动带动螺杆升降，蜗轮传动与螺杆同时具备自锁功能，伺服电机四具有刹车功能。
11.进一步地，上述车辆通过平台横向调节装置包括：车辆过平台调节电缸、电缸后支承座、电缸前支承座、直线轴承二，电缸后支承座安装在升降平台上，电缸前支承座安装在车辆通过平台上，车辆通过平台通过直线轴承二与升降平台上的导轨活动联接，车辆过平台调节电缸活塞的直线运动，带动车辆通过平台相对升降平台作横向移动，调整两个车辆通过平台之间距离，以适应不同轮距车辆通过。
12.进一步地，上述车辆纵向调节定位装置按左右各两组安装在车辆通过平台上，可调节不同轴距车辆纵向位置，实现不同轴距车辆y轴调节和定位；其中每组分前后两个；车辆纵向调节定位装置包括：前推辊轮支板、前推辊轮、抬升摆臂、下支架、上支架、车辆前后定位电缸、面板、抬升电缸支架、抬升电缸、抬升摆臂连杆和车辆前后定位装置支架；车辆前后定位电缸经抬升摆臂、上支架、下支架）带动面板前后移动；抬升电缸经抬升电缸支架、抬升摆臂连杆带动面板上下移动。
13.进一步地，上述车辆通过平台安装了导向辊，用于引导车辆在车辆通过平台上按
在给定的行驶方向上行驶。
14.进一步地，上述亏电电池及满电电池交换单元包括轴承、下支承板、升降螺杆三、升降螺母三、中转托板、上支承板、蜗轮升降机、伺服电机六和换向器；下支承板、上支承板和上部的横梁构成电池自动转换单元的支撑部，其中四个升降螺杆三分别经轴承安装在上支承板和下支承板上，前后两个中转托板分别安装在前后两组升降螺杆三上；蜗轮升降机通过三组锥形齿轮传动装置进行动力分配，实现一台伺服电机四同时带动四台螺杆升降装置，实现升降装置的同步；采用蜗轮传动带动螺杆升降，蜗轮传动与螺杆同时具备自锁功能，伺服电机四具有刹车功能。
15.进一步地，纯电动乘用车底盘换电系统还包括消防及安全控制装置、充电控制装置和换电控制装置。
16.本发明的有益效果是：自动与车辆对正，解决换电过程车辆与电池自动对接的问题；自动解锁、拆卸，解决换电过程亏电电池自动拆卸的问题；自动安装、锁定，解决换电过程满电电池自动安装的问题；升降平台解决了不同底盘高度车辆换电的问题；车辆通过平台设有车辆横向调节定位装置和车辆纵向调节定位装主要是解决不同轮距、轴距车辆位置自动调节定位的问题；升降平台解决了不同底盘高度问题；机械手分别与伺服电机一、伺服电机二、伺服电机三和伺服电机四、升降传动装置、控制系统相配合，实现取电、满电电池运送、亏电电池接收、亏电电池运送功能。
附图说明
图1是本发明的一种纯电动乘用车底盘换电系统的结构示意图；图2是本发明基于电动汽车换电的电池自动提取运送装置的结构示意图；图3是发明基于电动汽车换电的电池自动提取运送装置的四柱式机架的结构示意图；图4是发明基于电动汽车换电的电池自动提取运送装置的钢珠式四柱升螺杆的结构示意图；图5是发明基于电动汽车换电的电池自动提取运送装置的行走装置的结构示意图；图6是本发明基于电动汽车换电的自动调接定位装置的结构示意图；图7是本发明基于电动汽车换电的自动调接定位装置的升降装置的结构示意图；图8是本发明基于电动汽车换电的自动调接定位装置的车辆通过平台横向调节装置的结构示意图；图9是本发明基于电动汽车换电的自动调接定位装置的车辆横向调节定位装置的结构示意图；图10是本发明基于电动汽车换电的自动调接定位装置的车辆通过平台的结构示意图；图11是本发明基于电动汽车换电的自动调接定位装置的调节辊轮组的结构示意图；图12是本发明基于电动汽车换电的自动调接定位装置的车辆纵向调节定位装置
一的结构示意图；图13是本发明基于电动汽车换电的自动调接定位装置的车辆纵向调节定位装置二的结构示意图；图14是本发明基于电动汽车换电的自动调接定位装置的的结构示意图；图15是本发明的电动车车辆电池自动解锁、拆卸和安装、锁定的装置的结构示意图；图16是本发明的的解锁装置一结构示意图;图17是本发明的的解锁装置二结构示意图；图18是本发明的的升降装置二结构示意图；图19是本发明的的行走装置结构示意图；图20是本发明的的解锁装置对应的电池锁定总成结构示意图；图21是本发明的的电池自动转换单元结构示意图；图22是本发明的的电池包存储及充电管理单元结构示意图；图23是本发明的的电池自动提取运送系统流程结构示意图；其中附图中：1-电池自动提取运送装置；2-自动调接定位装置；3-电动车车辆电池自动解锁、拆卸和安装、锁定的装置；4-电池包存储及充电管理单元；5-电池包存储及充电管理单元；6-消防及安全控制装置；7-充电控制装置；8-换电控制装置；11-四柱式机架；12-行走装置；13-钢珠式四柱升螺杆；14-机械手；15-顶部导轨；16-升降传动装置；17-控制系统；1101-底纵梁 ；1102-底横梁；1103-立柱；1104-顶纵梁；1105-升降机安装支座；1106-上导向装置；1201-升降螺杆下支承轴承；1202-升降螺母一；1203-升降螺杆一；1204-机械手；1205-机械手传动装置（含伺服电机三）；1206-螺轮式升降传动装置；1207-锥齿轮传动及动力分配装置；1208-伺服电机二；1301-齿条； 1302-齿轮；1303-行走装置安装板；1304-减速机；1305-伺服电机一;21-升降装置；22-升降平台；23-车辆横向调节定位装置；24-车辆通过平台；25-导向辊装置； 26-调节辊轮组；27-车辆纵向调节定位装置； 28-车辆横向通过平台调节装置；2101-服伺电机；2102-伞形齿轮箱；2103-轴联器；2104-传动轴；2105-上支承轴承；2106-升降螺杆；2107-蜗轮升降机；2201-升降联接板；2202-侧调整装置安装导轨；2203-车辆通过平台安装导轨；2204-升降螺母;2301-定位装置支架；2302-调整电缸；2303-伺服电缸；2304-直线轴承一；2305-侧顶板;2401-车辆通讨平台底板；2601-辊轮支架；2602-辊轮；2603-辊轮轴；2701-前推辊轮支板；2702-前推辊轮；2703-抬升摆臂；2704-下支架；2705-上支架；2706-车辆前后定位电缸；2707-面板；2708-抬升电缸支架；2709-抬升电缸；2710-抬升摆臂连杆；2711-车辆前后定位装置支架；2801-车辆过平台调节电缸；2802-电缸后支承座；2803-电缸前支承座；2804-直线
轴承二； 31-解锁装置；32-升降装置二；33-行走装置；3101-解锁装置安装板；3102-锁固装置拔杆；3103-锁定销顶杆；3104-定位锥销；3105-锁固装置拔杆驱动电缸；3201-蜗轮传动的螺杆升降装置；3202-传动轴；3203-联轴器；3204-齿形齿轮传动装置；3205-伺服电机四；3206-升降装置安装板；3301-行走轮；3302-齿条；3303-行走装置安装板； 3304-齿轮； 3305-减速机；3306-伺服电机五；3601-锁定销；3602-解锁滑条；3603-定位锥销支座；41-轴承；42-下支承板；43-升降螺杆三；44-升降螺母三；45-中转托板；46-上支承板；47-蜗轮长降机；48-伺服电机六；49-换向器；51-立柱；52-横向支梁；53-纵向支梁；54-电池托板；55-电池限位块；56-横向拉梁；57-横向拉梁联接件；58-充电插头总成。
具体实施方式
17.下面结合附图对本发明作进一步说明：现有技术的换电步骤有：1 车、站鉴权识别不同车辆，不同车型，不同企业的车辆寻找及匹配共享换电站。即进入共享换电站前，站端和车辆互相识别，交互握手的整个过程。
18.2 车辆定位换电车型进入换电站停泊在换电平台上后，车身位置与电池组位置有可能存在不同的偏差，通过换电站内的调整，即对准装置进行纠偏及校正，并且可适配一定轴距及轮距范围的车辆。
19.3 电池组解锁车辆初定位完成后，换电机器平台通过定位装置精确定位到待换电电池组位置，通过电机旋转的加解锁结构使待换点电池组与车辆z向分离，液冷和电快换接头脱开。
20.4 电池组转运 5 解锁完成后，亏电电池组通过搬运平台转运到电池仓进行充电，然后将满电电池组从电池仓转运到换电机器平台上，等待满电电池组安装并加锁。
21.5 电池组加锁满电电池组转到换电机器平台上之后，换电机器平台通过定位装置精确定位到待换电电池组位置，通过电机旋转的加解锁结构使待换电电池组与车辆z向连接，液冷、电快换接头完成对接。
22.6 车辆自检在电池组加锁完成后，车辆应对状态进行自检，确认各项状态正常，自检项目主要包括：连接装置确认、电气（液冷）接头连接确认、高压、低压确认、通讯状态确认；在自检完成后，应给出明确的确认结论信息提示给用户。并对下一步的运行操作给出提示。
23.7 订单结算在车辆成功完成自检后，系统后台可以根据订单不同的结算方式进行自动结算，结算结果可以呈现到用户车辆或者关联终端上。明示用户本次订单的相关情况。
24.参见图1，一种纯电动乘用车底盘换电系统 ，包括电池自动提取运送单元1、自动调接定位单元2、电动车车辆电池自动解锁、拆卸和安装、锁定的装置3、亏电电池及满电电池交换单元4、电池包存储及充电管理单元5、消防及安全控制装置6、充电控制装置7和换电
控制装置8。
25.其中基于电动汽车换电的电池自动提取运送单元1、电动车车辆电池自动解锁、拆卸和安装、锁定的装置3、亏电电池及满电电池交换单元4置于电池包存储及充电管理单元5的框架内。
26.电池包存储及充电管理单元5主要是充电和存放电池；即对待充电池进行充电，每个电池充电点同时也是一个电池存放点，可按用户需求配套电池存放位数。
27.电池自动提取运送单元1主要是用于车辆电池自动提取装置、电池提取、运送装置的升降装置和电池提取、运送装置的行走装置；也就是1取电池：采用货叉将电池仓内充满电的电池取出；2传送：采用货叉将充满电的池送入电池转换装置；3接收电池：采用货叉将车辆上取下的电池从电池转换装置上接收，并送入电池电池仓指定的仓位进行充电；将四螺杆升降装置应用到车辆换电设备上，采用一台伺服电机驱动，伞形齿轮将电机动力分配到各个传动点上，伺服电机可在设定的任意位置停止，可适应不同车型车辆的换电的需求；将齿轮齿条传动应用到车辆换电装置上，采用双齿条结构在电池包存储及充电管理单元5内轨道上行走，运行稳定，采用伺服电机驱动，可在设定的任意位置停止，可适应不同车型车辆的换电的需求。
28.电动车车辆电池自动解锁、拆卸和安装、锁定的装置3，主要是行走将车辆内待充电电池取下并将电池和电池自动提取运送单元1及亏电电池及满电电池交换单元4交换后，再行走将充满电的电池放置在电池拆卸和安装装置上，电池转换过程完成。
29.亏电电池及满电电池交换单元4主要是：1、接收电池：电池提取、运送装置的的货叉将电池送入电池自动转换装置的接收位置时，升降装置向上运动装充满电的电池提升到一定的高度，方便电池拆卸和安装装置进入。
30.2、转换电池：电池提取、运送装置取走电池拆卸和安装装置上的电池后，电池转换装置在升降装置带动下，向下运动，装充满电的电池放置在电池拆卸和安装装置上，电池转换过程完成。
31.3、电池转换装置的升降装置：将四螺杆升降装置应用到车辆换电设备上，采用一台伺服电机驱动，伞形齿轮将电机动力分配到各个传动点上，伺服电机可在设定的任意位置停止，可适应不同车型车辆的换电的需求。
32.也就是和电池自动提取运送单元1及电动车车辆电池自动解锁、拆卸和安装、锁定的装置3配合快速实现充满电的电池和亏电电池的交换。
33.消防及安全控制装置6、充电控制装置7和换电控制装置8置于依次置于电池包存储及充电管理单元5右边；自动调接定位单元2用于解决不同轮距、轴距车辆位置自动调节定位和不同底盘高度的车辆的定位。同时方便电动车车辆电池自动解锁、拆卸和安装、锁定的装置3对于亏电电池拆卸及满电电池安装装置从车辆上拆卸亏电电池和亏电电池拆卸及满电电池安装装置将满城电电池安装在车辆上。
34.消防及安全控制装置6可以有充电电池上设有温度传感器，进行报警。
35.参见图2，基于电动汽车换电的电池自动提取运送装置（单元），包括四柱式机架11、行走装置12、钢珠式四柱升螺杆13﹑机械手14、顶部导轨15、升降传动装置16和控制系统17。
36.其中，行走装置12、机械手14、顶部导向装置15、升降传动装置16、控制系统全部安装在四柱式机架11上，机械手14安装在钢珠式四柱升螺杆13上；行走装置12用于在电池包存储及充电管理单元5内的车轨上行走，顶部导轨15和电池包存储及充电管理单元5顶部车轨相配合；升降传动装置16置于钢珠式四柱升螺杆13的顶部；行走装置12设置于四柱式机架11的后下端，钢珠式四柱升螺杆13的置于四柱式机架11框架内。
[0037] 参见图3，四柱式机架由底纵梁1101 、底横梁1102、立柱1103、顶纵梁1104、升降机安装支座1105和上导向装置1106；其中两对底纵梁1101 和两对底横梁1102构成四柱式机架的底部，底纵梁1101 可在轨道上行走，四根立柱1103立于四个角部，两个顶纵梁1104构成顶部，上导向装置1106设在两个顶纵梁1104上；升降机安装支座1105由两个横板和一个纵板组成，置于四柱式机架11的上部。
[0038]
参见图4，钢珠式四柱升螺杆13由升降螺杆下支承轴承1201、升降螺杆1203、升降螺母一1202、机械手1204、机械手传动装置1205、其中四个升降螺杆1202分别经升降螺杆下支承轴承1201安装在底横梁1102上，两个机械手1204和机械手传动装置1205安装于的纵梁上；纵梁套装在四个升降螺杆1203上，钢珠式四柱升螺杆13上下运行平稳，升降螺杆1203自锁性能好，机械手1204在向左及向右提取电池时依靠螺杆的自锁功能，机械手不会向一边局部下沉，可靠性高。
[0039]
升降传动装置16置于钢珠式四柱升螺杆13的顶部；升降传动装置16包括螺轮式升降传动装置1206、锥齿轮传动及动力分配装置1207和伺服电机二1208；螺轮式升降传动装置1206安装在钢珠式四柱升螺杆13的升降螺杆一1203的顶部，一台伺服电机二1208驱动三台伞形齿轮箱1207（传动及动力分配装置），再由伞形齿轮箱1207将伺服电机二1208的动力分配给四台螺轮式升降传动装置1206，四台蜗轮升降机1207（蜗轮的升降装置）同步上下运动，伺服电机二1208在plc控制下，在设定的位置停止并定位，即实现高度调节和定位。
[0040]
参见图5，为行走装置的结构示意图，包括齿条1301、齿轮1302、行走装置安装板1303、减速机1304和伺服电机一1305；伺服电机一1305带动蜗轮减速机1304旋转，蜗轮减速机1304带动齿轮组旋转，齿轮组在齿条1301上转动时带动机架及整个车辆满电电池自动提取、运送、供给，以及亏电电池接收、运送、入库装置沿齿条方向作直线运动，通过调节带伺服电机一1305的正反转来实现整机正向及反向直线运动。
[0041]
控制系统17控制整机在电池的设定存储竖格电池位置停止，由伺服电机一1305刹车装置及蜗轮减速机自锁功能的双重作用下，实现整机精确定位。
[0042]
具体地，伺服电机一1305带动蜗轮减速机1304旋转，蜗轮减速机1304带动齿轮组
旋转，齿轮组在齿条1301上转动时带动机架及整机沿齿条方向作直线运动，通过调节带伺服电机一1305的正反转来实现整机正向及反向直线运动。
[0043]
控制系统17控制整机在电池的设定存储竖格电池位置停止，钢珠式四轴升降螺杆13在升降传动装置16带动下旋转，通过调节伺服电机二1208的转向实现升降传动装置的上升和下降，上升或下降到设定高度时，升降传动装置停止，在伺服电机二刹车装置及蜗轮减速机自锁功能的双重作用下，实现整机精确定位，两组平行分布的机械手，在伺服电机二的带动下可向左及向右运动，在设定的位置停止，在伺服电机二的刹车功能作用下，实现精确定位，在提取电池的同时，确保电池落位准确，升降传动装轩带动升降螺杆转动使机械手上升到离开电池存储仓电池托架时停止，同时机械手回到起始原点时停止，取电过程完成。
[0044]
伺服电机一带动蜗轮减速机旋转，蜗轮减速机带动齿轮组旋转，齿轮组在齿条上转动时带动机架及整机沿齿条方向作直线运动，通过调节带伺服电机一的正反转来实现整机正向及反向直线运动。控制系统控制整机在电池的设定中转平台位置时停止，两组平行分布的机械手，在伺服电机一的带动下向中转平台方向运动，在设定的位置停止，中转平台接收电池，满电电池运送过程完成。
[0045]
升降传动装轩带动升降螺杆转动使机械手下降到设定位置时停止，并接收亏电电池，同时机械手回到起始原点时停止，亏电电池接收过程完成。
[0046]
伺服电机一带动蜗轮减速机旋转，蜗轮减速机带动齿轮组旋转，齿轮组在齿条上转动时带动机架及整机沿齿条方向作直线运动，通过调节带伺服电机一的正反转来实现整机正向及反向直线运动。控制系统控制整机在电池的设定电池存储仓空闲位置时停止，两组平行分布的机械手，在伺服电机一的带动下向中转平台方向运动，在设定的位置停止，升降传动装轩带动升降螺杆转动使机械手下降到亏电电池完全放置在电池存储仓电池托架时停止，同时机械手回到起始原点时停止，亏电电池运送及入库过程完成。本发明属于电动汽车换电设备领域，具体提供一种车辆三维位置自动调节机械，可对车辆x、y、z三个方向进行调节定位，车辆调节灵活，定位精准，特别适用于电动汽车换电设备的车辆位置自动调节装置，同时一台换电设备可对多种车型进行精准定位和换电。本发明主要解决同一台换电设备对多种车型进行换电的问题。
[0047]
参见图6，本发明的适应不同底盘高度，不同轮距、轴距车辆位置自动调接机械包括设置于车辆举升调节装置上的升降装置21（z轴调节定位），设置于升降装置21上的升降平台22，设置于升降平台22上的车辆横向调节定位装置23（y轴调节定位），设置于升降平台22上的车辆通过平台24，设置于升降平台22上的车辆通过平台24和车辆横向调节定位装置23，设置于车辆通过平台24上的车辆纵向调节定位装置27（x轴调节定位）。
[0048]
其中，升降平台22在升降装置21的带动下作上下移动，并可精确定位，实现对车辆z轴的调节和定位；升降平台22上安装了车辆横向调节定位装置23，可在伺服电缸带动下，纵向移动，使横向调节装置对准车辆轮胎，通过对车辆四个轮胎的横向调节定位，实现对车辆y轴的调节和定位；车辆通过平台24安装在升降平台22上，在车辆通过平台24和升降平台22之间，车辆通过平台24、车辆横向调节定位装置23，可调节车辆通过平台24的轮距，可适应不同轮距的车辆的换电，车辆通过平台24安装了导向辊25，可引导车辆在车辆通过平台24上按在给
定的行驶方向上行驶，不会偏离方向；车辆通过平台24安装了调节辊轮组26，在对车辆进行横向调节时，车辆轮胎在辊轮上移动，不会因为车辆轮胎的磨擦阻力而影响调节精度；在车辆通过平台24安装了车辆纵向调节定位装置27，可调节不同轴距车辆纵向位置，实现不同轴距车辆x轴调节和定位。
[0049]
解决了不同底盘高度，不同轮距、轴距车辆位置自动调节定位的问题，大大提高了换电效率。
[0050]
参见图7，升降装置21，一台伺服电机2101驱动三台伞形齿轮2102（传动及动力分配装置），再由伞形齿轮箱2102将伺服电机2101的动力分配给四台蜗轮升降机，四台蜗轮升降机2107（蜗轮的升降装置）同步上下运动，带动升降平台同步上下运动，伺服电机在plc控制下，在设定的位置停止并定位，即实现车辆高度调节和定位。升降机2107采用四组蜗轮蜗杆传动以及螺杆装置升降，两种机构均具备自锁功能，配合电机的抱闸装置，机械有三重安全保障，安全性高，高度方向定位精准。
[0051]
其中螺杆装置由上支承轴承2105和升降螺杆2106构成。
[0052]
轴联器2103和传动轴2104分别及连接伞形齿轮箱2102。
[0053]
参见图8，前后两个车辆通过平台调节装置22上主要用于支撑自动调接定位装置；包括升降联接板2201、侧调整装置安装导轨2202、车辆通过平台安装导轨2203和升降螺母二2204；升降螺母二2204用于带动升降联接板801上升。升降螺母二2204安装在升降平台22上，升降螺杆2206转动，带动升降螺母二2204上下运动，升降螺母二2204带动升降平台2上下运动。
[0054]
参见图9，车辆横向调节定位装置23包括用于横向调节的定位装置支架2301、用于横向调节定位装置前后位置的调整电缸2302、用于横向调节定位的伺服电缸2303和用于横向调节定位装置的直线轴承一2304；侧顶板2305安装在调整电缸2302上；定位装置支架2301通过直线轴承2304与升降平台32上的侧调整装置安装导轨3202活动联接，伺服电缸2303活塞的直线运动，带动横向调节定位装置23相对升降平台22作纵向移动，调整横向调节定位装置23的位置，使侧顶板2305正对轮胎；两组对称分布的调整电缸2302推动侧顶板2305作横向运动分别对车辆前后两侧轮胎横向推动，从而实现对车辆的横向定位；两组对称分布的伺服电缸2303的运动方向相反并且分别由独立的伺服电机驱动，独立控制，伺服电缸2303推动定位装置支架2301沿纵向运动，调整车辆横向调节定位装置23的位置，使侧顶板2305对应车辆轮胎位置；对不同轴距的车辆进行横向调整定位；即y轴调节定位。
[0055]
参见图10，车辆通过平台24包括车辆通讨平台底板2401、车辆侧调整支承辊轮25；调节辊轮组26和车辆前后调整装置27；由两组对称分布的车辆前后定位电缸2706分别对车辆通过平台横向推动，调节两侧车辆通过平台24之间的距离，从而使车辆通过平台24能适应不同轮距车辆顺利通过。
[0056]
车辆通过平台24通过安装导向辊25，能引导车辆轮胎的运行轨迹，控制车辆轮胎的运行范围。
[0057]
车辆通过平台24安装了调节滚轮组26，包括车辆侧调整支承辊轮2402和车辆前后
调整装置2403；该调节辊轮组26，能使车辆横向调节定位装置23工作时，轮胎在辊轮上滚动，而不是轮胎在平面上滑动，可使车辆横向调节非常省力。
[0058]
车辆通过平台24装配了车辆纵向调节定位装置27，该车辆纵向调节定位装置，有车辆纵向调节定位升降装置，车辆纵向推动装置。
[0059]
参见图11，调节辊轮组26包括辊轮支架2601、辊轮2602和辊轮轴2603在对车辆进行横向调节时，车辆轮胎在辊轮上移动。
[0060]
参见图12、图13，四个车辆纵向调节定位装置27按前左右两组安装在车辆通过平台24上，可调节不同轴距车辆纵向位置，实现不同轴距车辆x轴调节和定位。
[0061]
车辆纵向调节定位装置27包括：前推辊轮支板2701、前推辊轮2702、抬升摆臂2703、下支架2704、上支架2705、车辆前后定位电缸2706、面板2707、抬升电缸支架2708、抬升电缸2709、抬升摆臂连杆2710和车辆前后定位装置支架2711；车辆前后定位电缸2706经抬升摆臂2703、上支架2705、下支架2704带动面板2707前后移动；抬升电缸2709经抬升电缸支架2708、抬升摆臂连杆2710带动面板2707上下移动。
[0062]
参见图14，车辆通过平台横向调节装置28包括：车辆过平台调节电缸2801、电缸后支承座2802、电缸前支承座2803、直线轴承二2804，电缸后支承座2802安装在升降平台22，电缸前支承座8203安装在车辆通过平台24上，车辆通过平台24通过直线轴承2804与升降平台22上的导轨2203活动联接，车辆过平台调节电缸2801活塞的直线运动，带动车辆通过平台24相对升降平台22作横向移动，调整两个车辆通过平台24之间距离，以适应不同轮距车辆通过。
[0063]
参见图15，一种电动车车辆电池自动解锁、拆卸和安装、锁定的装置，包括解锁装置31、升降装置二32和行走装置33。
[0064]
其中，解锁装置31安装在升降装置二32的蜗轮传动的螺杆升降装置3201的螺杆法兰上、升降装置二32通过支承角钢安装在行走装置33的行走装置安装板3303上。
[0065]
行走装置带动整机前后移动实现电池移送与交换。
[0066]
升降装置二32带动解锁装置上下运动，实现电池接收与交换。
[0067]
解锁装置通过对车辆亏电电池解锁、拆卸，以及满电电池进行安装、锁定，实现车辆换电过程。
[0068]
参见图16、和图17，解锁装置包括解锁装置安装板3101、锁固装置拔杆3102、锁定销顶杆3103、定位锥销3104和锁固装置的拔杆驱动电缸3105等。
[0069]
解锁装置31在升降装置二32带动下，向上运动到一定高度时，定位锥销3104对应定位锥销支座3603；锁定销顶杆103顶动车辆上电池锁固架内的锁定销3601，解除锁定销3601对车辆上电池锁固架内的锁固滑条3602的锁定，锁固装置拔杆3102在锁固装置拔杆驱动电缸3105的作用下推动车辆上电池锁固架内的锁固滑条3602向解锁方向运动，解除车辆上电池锁固架内的锁固滑条3602对电池的锁固，此时，解锁装置31在升降装置二32带动下，向下运动，带动电池离开车辆，电池解锁、拆卸过程完成。
[0070]
参见图20，已装上满电电池的解锁装置31，在升降装置二32带动下，向上运动到一定高度时，电池进入车辆上的电池锁固架内，同时锁定销顶杆3103顶动车辆上电池锁固架
内的锁定销3601，解除锁定销3601对车辆上电池锁固架内的锁固滑条3602的锁定，锁固装置拔杆3102在锁固装置拔杆驱动电缸3105的作用下推动车辆上电池锁固架内的锁固滑条3602向锁固方向运动，车辆上电池锁固架内的锁固滑条3602对电池进行锁固，此时，解锁装置，在升降装置带动下，向下运动，离开车辆，电池安装、锁定过程完成。
[0071]
参见图18，升降装置二32，由蜗轮传动的螺杆升降装置3201、传动轴3202、联轴器3203、锥形齿轮传动装置3204、伺服电机四3205、升降装置安装板3206等部分。
[0072]
升降装置二32，采用伺服电机四3205驱动，可实现多点精准定位；通过三锥形齿轮传动装置3204进行动力分配，实现一台电机同时带动四台升降装置二32，更能实现升降装置的同步，控制也方便；采用蜗轮传动带动螺杆升降，因为蜗轮传与螺杆同时具备自锁功能，伺服电机四又有刹车功能，高度定位非常可靠。
[0073]
参见图19，行走装置由行走轮3301、齿条3302、齿轮3304、行走装置安装板3303、减速机3305、带刹车的伺服电机五3306组成。伺服电机五3306带动蜗轮减速机3305旋转，蜗轮减速机3305带动齿轮组旋转，齿轮组在齿条上转动时带动整机在车辆与中转平台之间作直线运动，通过调节带伺服电机五3306的正反转来实现整机正向及反向直线运动。控制系统控制整机在电池的设定位置停止，由伺服电机刹车装置及蜗轮减速机自锁功能的双重作用下，实现整机精确定位。参见附图21，电池自动转换单元4，电池自动转换单元包括：轴承41、下支承板42、升降螺杆三43、升降螺母三44、中转托板45、上支承板46、蜗轮升降机47、伺服电机六48和换向器49。
[0074]
下支承板42、上支承板46和上部的横梁构成电池自动转换单元的支撑部，其中四个升降螺杆三43分别经轴承41安装在上支承板46和下支承板42上，前后两个中转托板45分别安装在前后两组升降螺杆三43上；本附图蜗轮升降机47的工作原理和附图7的四台蜗轮升降机2207（蜗轮的升降装置）的工作原理及功能一样。
[0075]
具体地，电池自动转换单元的工作步骤，接收电池：电池提取、运送装置的的货叉将电池送入电池自动转换装置的接收位置时，四螺杆升降装置由升降螺杆三43和升降螺母三44构成，四螺杆升降装置向上运动装充满电的电池提升到一定的高度，方便电池拆卸和安装装置进入。
[0076]
转换电池：电池提取、运送装置取走电池拆卸和安装装置上的电池后，电池转换装置在升降螺母44带动下，向下运动，装充满电的电池放置在电池拆卸和安装装置上，电池转换过程完成。
[0077]
电池转换装置的升降装置：将四螺杆升降装置应用到车辆换电设备上，采用一台伺服电机六48驱动，伞形齿轮将电机动力分配到各个传动点上，伺服电机六48可在设定的任意位置停止，可适应不同车型车辆的换电的需求。
[0078]
参见附图22，电池包存储及充电管理单元5，主要由立柱51、横向支梁52、纵向支梁53、电池托板54、电池限位块55、横向拉梁56、横向拉梁联接件57和充电插头总成58等组成。
[0079]
立柱、横向支梁、纵向支梁、电池托板、电池限位块、横向拉梁、横向拉梁联接件、充电插头总成均为标准化通用结构的模块化设计；电池存储数量，安装方式可根据实际要求随意组合；存储装置纵向支梁与立柱之间为卡扣式结构，方便每组结构之间的快速联接，立柱与横向支梁之间、立柱与电池托板之间、电池托板与电池限位块之间、横向拉梁与横向拉
梁联接件之间为螺栓联接，并用定位销锁定，在确保安装精度、速度、强度的基础上，实现模块化。
[0080]
存储装置为多层结构，实现最小的占地面积，电池存储量最大化。
[0081]
每个电池存储位置配套一组充电插头总成，电池充电与存储之间无需转换，最大限度提高电池存储仓的运行效率。
[0082]
主要实现如下功能：1、充电：对待充电池进行充电；2、存放电池：每个电池充电点就是一个电池存放点，可按用户需求配套电池存放位数。
[0083]
本发明的由于实现了自动化，使满电电池自动提取、运送、供给，以及亏电电池接收、运送、入库的工作变得非常的轻松，由于机械手能左右滑动，以及可以在不同的位置、高度随意定位，电池存储、充电装置能有效容量得到大幅度提高，换电速度也得到大幅度提升；大大提高了换电效率。
[0084]
具体地，一种纯电动乘用车底盘自动化换电方法，包括如下步骤：s1：自动调接定位单元将待换电池车辆的三维定位步骤；三维定位步骤包括：a1升降平台在升降装置一的带动下作上下移动对车辆高度z轴调节定位步骤；a2车辆通过平台设有车辆横向调节定位装置和车辆纵向调节x轴定位步骤；a3车辆侧调整支承辊轮和车辆前后调整装置在对车辆进行横向调节时，车辆轮胎在辊轮上移动调节y轴定位步骤。
[0085]
s2：电池自动提取运送单元将满电电池自动提取、运送步骤；满电电池自动提取、运送步骤包括：b1伺服电机一带动蜗轮减速机旋转，带动齿轮组旋转，齿轮组在齿条上转动时带动机架及整机沿齿条方向作直线运动，通过调节带伺服电机的正反转来实现整机正向及反向直线运动步骤；b2控制系统控制电池自动提取运送单元在电池的设定存储竖格电池位置停止，钢珠式四轴升降螺杆在升降传动装置带动下旋转，通过调节伺服电机二的转向实现升降装置的上升和下降，上升或下降到设定高度时，升降装置停止，在伺服电机二刹车装置及蜗轮减速机自锁功能的双重作用下，实现整机精确定位步骤，b3两组平行分布的机械手，在伺服电机三的带动下向左或向右运动，在设定的位置停止，在伺服电机三的刹车功能作用下，实现精确定位，在提取电池的同时，确保电池落位准确，升降传动装置带动升降螺杆转动使机械手上升到离开电池存储仓电池托架时停止，同时机械手回到起始原点时停止，取电过程完成步骤。
[0086]
同时电动车车辆电池自动解锁、拆卸和安装、锁定的单元将待换电车辆的亏电电池的自动解锁、拆卸步骤；所述自动解锁、拆卸步骤包括：c1解锁步骤：解锁装置升降装置带动下，向上运动到一定高度时，所述锁定销顶杆顶动车辆上电池锁固架内的锁定销，解除锁定销对车辆上电池锁固架内的锁固滑条的锁定步骤，c2拆卸步骤：锁固装置拔杆在所述锁固装置拔杆驱动电缸的作用下推动车辆上电
池锁固架内的锁固滑条向解锁方向运动，解除车辆上电池锁固架内的锁固滑条对电池的锁固，此时，解锁装置在升降装置带动下，向下运动，带动电池离开车辆，电池拆卸完成步骤。
[0087]
s3：亏电电池及满电电池交换单元与电动车车辆电池自动解锁、拆卸和安装、锁定的单元、电池自动提取运送单元同时实现亏电电池与满电电池交换步骤；亏电电池与满电电池交换步骤包括：d1控制系统控制整机在电池自动提取运送单元从电池仓上提取电池并运送到亏电电池与满电电池交换单元位置时停止，两组平行分布的机械手，在伺服电机三的带动下向亏电电池与满电电池交换单元电池自动提取运送单元方向运动，在设定的位置停止，d2亏电电池与满电电池交换单元在升降装置带动下在向上运动电池自动提取运送单元接收电池，到设定高度位置时停止，所述满电电池接收运送过程完成步骤。
[0088]
亏电电池自动交换步骤包括：e1控制系统控制电池自动解锁、拆卸和安装、锁定的单元从车辆拆卸的亏电电池并运送到亏电电池与满电电池交换单元位置时停止，e2升降传动装置一带动升降螺杆一转动使所述机械手上升到设定位置时停止，即略高于电动车车辆电池自动解锁、拆卸和安装、锁定的装置上的亏电电池高度时停止；e3机械手在伺服电机三的带动下回到电池自动提取运送单元中间位置时停止，亏电电池接收过程完成步骤。
[0089]
满电电池自动交换步骤包括：f1亏电电池与满电电池交换单元在升降装置带动下在向下运动将满电电池定位放置在电池自动解锁、拆卸和安装、锁定的单元位置上，所述满电电池交换过程完成步骤；f2并继续下降到设定高度位置，即等待接收电池高度位置时停止步骤。
[0090]
s4：所述电池自动提取运送单元将所述亏电电池自动运送及入库步骤；同时所述电动车车辆电池自动解锁、拆卸和安装、锁定的单元待换电车辆的所述满电电池的自动安装、锁定步骤；所述亏电电池自动运送及入库步骤包括：g1运送步骤:伺服电机二带动蜗轮减速机旋转，蜗轮减速机带动齿轮组旋转，齿轮组在齿条上转动时带动机架及整机沿齿条方向作直线运动，通过调节带伺服电机的正反转来实现整机正向及反向直线运动步骤；g2入库步骤：控制系统控制整机在电池的设定电池存储仓空闲位置时停止，两组平行分布的机械手，在伺服电机的带动下向电池存储仓方向运动，在设定的位置停止，升降传动装置带动升降螺杆转动使机械手下降到亏电电池完全放置在电池存储仓电池托架时停止，同时机械手回到起始原点时停止，亏电电池入库过程完成步骤。
[0091]
满电电池的自动安装、锁定步骤：包括h1解固步骤：已装上的所述满电电池的解锁装置，在升降装置带动下，向上运动到一定高度时，所述满电电池进入车辆上的电池锁固架内，同时锁定销顶杆顶动车辆上电池锁固架内的锁定销，解除锁定销对车辆上电池锁固架内的锁固滑条的锁定步骤，h2锁固装置拔杆在锁固装置拔杆驱动电缸的作用下推动车辆上电池锁固架内的锁固滑条向锁固方向运动，车辆上电池锁固架内的锁固滑条对所述满电电池进行锁固，此时，解锁装置在升降装置带动下，向下运动，离开车辆，电池安装、锁定过程完成步骤。
上述的步骤采用plc智能控制，自动化程度高。

技术特征：
1.一种纯电动乘用车底盘换电系统，其特征在于，包括电池自动提取运送单元、自动调接定位单元、电动车车辆电池自动解锁、拆卸和安装、锁定的单元、亏电电池及满电电池交换单元、电池包存储及充电管理单元；所述电池自动提取运送单元用于电池自动提取、运送；所述自动调接定位单元用于待换电池车辆的三维定位；所述电动车车辆电池自动解锁、拆卸和安装、锁定的单元还包括对于待换电车辆的电池的自动解锁、拆卸和安装、锁定；所述亏电电池及满电电池交换单元用于与所述电动车车辆电池自动解锁、拆卸和安装、锁定的单元、电池自动提取运送单元实现亏电电池与满电电池交换；所述电池包存储及充电管理单元用于电池充电和存放电池；所述自动调接定位单元，包括升降装置一、车辆通过平台；所述升降装置一包括四个升降螺杆，前后两组的升降螺杆之间各设置有升降平台；所述升降平台在升降装置一的带动下作上下移动；所述车辆通过平台设置于两组升降平台之间；通过直线轴承与所述升降平台活动联接，在所述升降平台上移动，调整两个车辆通过平台之间距离，以适应不同轮距车辆通过；所述车辆通过平台设有车辆横向调节定位装置和车辆纵向调节定位装置；所述 车辆通过平台安装了调节辊轮组，所述调节滚轮组包括车辆侧调整支承辊轮和车辆前后调整装置在对车辆进行横向调节时，车辆轮胎在辊轮上移动；所述电池自动解锁、拆卸和安装、锁定单元，包括解锁装置、升降装置二和行走装置；所述解锁装置包括解锁装置安装在升降装置的蜗轮传动的螺杆升降装置上；所述升降装置安装在行走装置上；所述行走装置带动整机前后移动实现电池移送与交换；所述升降装置带动解锁装置上下运动，实现电池接收与交换；所述解锁装置通过对车辆亏电电池解锁、拆卸，以及满电电池进行安装、锁定，实现车辆换电过程；所述电池自动提取运送单元，包括四柱式机架、行走装置、钢珠式四轴升降螺杆、机械手、顶部导向装置、升降传动装置、控制系统；其中，所述行走装置、钢珠式四轴升降螺杆、机械手、顶部导向装置、升降传动装置、控制系统全部安装在四柱式机架上，所述机械手安装在升降螺杆上；行走装置和顶部导向装置实现所述运送装置的行走功能；所述行走装置设置于四柱式机架的后下端；所述钢珠式四柱升螺杆和升降传动装置分别置于四柱式机架框架内下部和上部并实现所述机械手高度调节和定位；所述控制系统控制整机设定存储竖格电池位置停止，由伺服电机一刹车装置及蜗轮减速机自锁功能的双重作用下，实现整机精确定位。2.如权利要求1所述的纯电动乘用车底盘换电系统，其特征在于，所述钢珠式四柱升螺杆由升降螺杆下支承轴承、升降螺杆、升降螺母、机械手、机械手传动装置、螺轮式升降传动装置、锥齿轮传动及动力分配装置和伺服电机二；
其中四个升降螺杆分别经升降螺杆下支承轴承安装在底横梁上，两个机械手和机械手传动装置安装于的纵梁上；纵梁套装在四个升降螺杆上；所述钢珠式四轴升降螺杆在升降传动装置带动下旋转，通过调节伺服电机二的转向实现升降传动装置的上升和下降，上升或下降到设定高度时，升降传动装置停止；所述伺服电机一带动蜗轮减速机旋转，蜗轮减速机带动齿轮组旋转，齿轮组在齿条上转动时带动机架及整机沿齿条方向作直线运动，通过调节带伺服电机的正反转来实现整机正向及反向直线运动。3.如权利要求1所述的纯电动乘用车底盘换电系统，其特征在于，所述 两组平行分布的机械手，在所述伺服电机二的带动下可向左及向右运动，在设定的位置停止，在伺服电机二的刹车功能作用下，实现精确定位，在提取电池的同时，确保电池落位准确，升降传动装置带动升降螺杆转动使机械手上升到离开电池存储仓电池托架时停止，同时机械手回到起始原点时停止，取电过程完成；所述伺服电机二带动蜗轮减速机旋转，所述蜗轮减速机带动齿轮组旋转，所述齿轮组在齿条上转动时带动机架及整机沿齿条方向作直线运动，通过调节带伺服电机二的正反转来实现整机正向及反向直线运动；控制系统控制整机在电池的设定中转平台位置时停止，两组平行分布的机械手，在伺服电机二的带动下向中转平台方向运动，在设定的位置停止，中转平台接收电池，满电电池运送过程完成；所述升降传动装置带动升降螺杆转动使机械手下降到设定位置时停止，并接收亏电电池，同时机械手回到起始原点时停止，亏电电池接收过程完成；所述伺服电机二带动蜗轮减速机旋转，蜗轮减速机带动齿轮组旋转，齿轮组在齿条上转动时带动机架及整机沿齿条方向作直线运动，通过调节带伺服电机的正反转来实现整机正向及反向直线运动；控制系统控制整机在电池的设定电池存储仓空闲位置时停止，两组平行分布的机械手，在伺服电机的带动下向电池存储仓方向运动，在设定的位置停止，升降传动装轩带动升降螺杆转动使机械手下降到亏电电池完全放置在电池存储仓电池托架时停止，同时机械手回到起始原点时停止，亏电电池运送及入库过程完成。4.如权利要求1所述的纯电动乘用车底盘换电系统，其特征在于，所述解锁装置包括解锁装置安装板、锁固装置拔杆、锁定销顶杆、定位锥销和锁固装置的拔杆驱动电缸；所述解锁装置在所述升降装置带动下，向上运动到一定高度时，所述锁定销顶杆顶动车辆上电池锁固架内的锁定销，解除锁定销对车辆上电池锁固架内的锁固滑条的锁定，所述锁固装置拔杆在所述锁固装置拔杆驱动电缸的作用下推动车辆上电池锁固架内的锁固滑条向解锁方向运动，解除车辆上电池锁固架内的锁固滑条对电池的锁固，此时，解锁装置在升降装置带动下，向下运动，带动电池离开车辆，电池解锁、拆卸过程完成；已装上满电电池的解锁装置，在升降装置带动下，向上运动到一定高度时，电池进入车辆上的电池锁固架内，同时所述锁定销顶杆顶动车辆上电池锁固架内的锁定销，解除锁定销对车辆上电池锁固架内的锁固滑条的锁定，锁固装置拔杆在锁固装置拔杆驱动电缸的作用下推动车辆上电池锁固架内的锁固滑条向锁固方向运动，车辆上电池锁固架内的锁固滑条对电池进行锁固，此时，解锁装置，在升降装置带动下，向下运动，离开车辆，电池安装、锁
定过程完成。5.如权利要求1所述的纯电动乘用车底盘换电系统，其特征在于，所述升降装置一包括蜗轮传动的螺杆升降装置、传动轴、联轴器、锥形齿轮传动装置、伺服电机四和升降装置安装板；所述升降装置一，采用伺服电机四驱动，通过三组锥形齿轮传动装置进行动力分配，实现一台伺服电机四同时带动四台螺杆升降装置，实现升降装置的同步；采用蜗轮传动带动螺杆升降，所述蜗轮传动与螺杆同时具备自锁功能，所述伺服电机四具有刹车功能。6.如权利要求1所述的纯电动乘用车底盘换电系统，其特征在于， 所述车辆通过平台横向调节装置包括：车辆过平台调节电缸、电缸后支承座、电缸前支承座、直线轴承二，所述电缸后支承座安装在所述升降平台上，所述电缸前支承座安装在所述车辆通过平台上，所述车辆通过平台通过所述直线轴承二与所述升降平台上的导轨活动联接，所述车辆过平台调节电缸活塞的直线运动，带动所述车辆通过平台相对所述升降平台作横向移动，调整两个所述车辆通过平台之间距离，以适应不同轮距车辆通过。7.如权利要求1所述的纯电动乘用车底盘换电系统，其特征在于，所述车辆纵向调节定位装置按左右各两组安装在车辆通过平台上，可调节不同轴距车辆纵向位置，实现不同轴距车辆y轴调节和定位；其中每组分前后两个；所述车辆纵向调节定位装置包括：前推辊轮支板、前推辊轮、抬升摆臂、下支架、上支架、车辆前后定位电缸、面板、抬升电缸支架、抬升电缸、抬升摆臂连杆和车辆前后定位装置支架；所述车辆前后定位电缸经抬升摆臂、上支架、下支架带动面板前后移动；所述抬升电缸经抬升电缸支架、抬升摆臂连杆带动面板上下移动。8.如权利要求1所述的纯电动乘用车底盘换电系统，其特征在于，所述车辆通过平台安装了导向辊，用于引导车辆在车辆通过平台上按在给定的行驶方向上行驶。9.如权利要求1所述的纯电动乘用车底盘换电系统，其特征在于，所述亏电电池及满电电池交换单元包括轴承、下支承板、升降螺杆三、升降螺母三、中转托板、上支承板、蜗轮升降机、伺服电机六和换向器；所述下支承板、上支承板和上部的横梁构成电池自动转换单元的支撑部，其中四个升降螺杆三分别经轴承安装在所述上支承板和下支承板上，前后两个中转托板分别安装在前后两组升降螺杆三上；所述蜗轮升降机通过三组锥形齿轮传动装置进行动力分配，实现一台伺服电机四同时带动四台螺杆升降装置，实现升降装置的同步；采用蜗轮传动带动螺杆升降，所述蜗轮传动与螺杆同时具备自锁功能，所述伺服电机四具有刹车功能。10.如权利要求1所述的纯电动乘用车底盘换电系统，其特征在于，所述纯电动乘用车底盘换电系统还包括消防及安全控制装置、充电控制装置和换电控制装置。

技术总结
本发明提供了一种纯电动乘用车底盘换电系统，电池自动提取运送单元用于电池自动提取、运送；自动调接定位单元用于待换电池车辆的三维定位；电动车车辆电池自动解锁、拆卸和安装、锁定的单元还包括对于待换电车辆的电池的自动解锁、拆卸和安装、锁定；亏电电池及满电电池交换单元用于与所述电动车车辆电池自动解锁、拆卸和安装、锁定的单元、电池自动提取运送单元实现亏电电池与满电电池交换；电池包存储及充电管理单元用于电池充电和存放电池。本发明纯电动车实现了自动化取电、满电电池运送、亏电电池接收、亏电电池运送功能。亏电电池运送功能。亏电电池运送功能。


技术研发人员：陈广大 谢志广
受保护的技术使用者：智搭车（东莞）智能科技有限公司
技术研发日：2021.12.12
技术公布日：2022/3/8