一种换电码头牵引车、电池交换系统及其换电方法

技术领域

本申请涉及新能源车技术领域，尤其涉及一种换电码头牵引车、电池交换系统及其换电方法。

背景技术

现有技术中的可更换电池的电动机械，一般在底盘上直接设置电池座，以安装电池框，这种电动机械的电池框安装位置较高，并不适合换电码头牵引车，码头牵引对后视野要求较高，若采用现有技术中的电池框安装结构，则因为电池框安装位置高，遮蔽了码头牵引车后部视野，不符合港口牵引车的使用习惯，且不利于安全。另外，若直接将电池框安装在牵引车的车架顶部，则占用了整车较大的空间，降低了码头牵引车的空间利用率。

发明内容

本申请的目的在于提供一种换电码头牵引车、电池交换系统及其换电方法，对码头牵引车后视野有很好的提升，更适合港口牵引车的使用习惯。

为了实现上述技术目的，本申请提供以下技术方案：

本申请第一目的在于提供一种换电码头牵引车，包括：

车体，所述车体具有车头和连接所述车头的车架；

底托，所述底托和所述车架相连接，所述底托位于所述车架的底部，所述底托两侧伸出所述车架；

电池框，所述电池框内设置多个电池块，所述电池框支撑在所述底托上。

可选的，所述车架包括间隔设置的两个支撑梁；

所述底托包括上支撑框架和设置在所述上支撑框架上的两个连接梁，两个所述连接梁分别和相应的支撑梁相连接。

可选的，所述连接梁的两侧设置有垂直梁，所述垂直梁向背离所述支撑梁的方向延伸，所述垂直梁和所述上支撑框架相连接。

可选的，所述底托还包括下支撑框架，所述下支撑框架两侧通过斜梁连接所述上支撑框架。

可选的，所述下支撑框架和所述上支撑框架之间连接有纵向连接梁，所述纵向连接梁和所述垂直梁位于同一直线轨迹内。

可选的，所述电池框包括主框体和连接在主框体两侧的侧部框体，两个所述侧部框体分别支撑在所述底托的两侧。

可选的，所述主框体和所述侧部框体内均设置有电池块。

可选的，两个所述侧部框体之间通过连接横梁连接，所述支撑梁上连接有垫梁，所述连接横梁支撑在所述垫梁上。

可选的，换电码头牵引车还包括锁止机构，所述锁止机构设置在所述支撑梁或垫梁上，所述锁止机构用于锁止或解锁所述电池框。

可选的，所述锁止机构包括设置在所述垫梁上的凸块，所述凸块上设置伸缩孔和可滑动地设置在所述伸缩孔上的伸缩部件，所述伸缩部件能伸出所述伸缩孔以锁止所述电池框。

可选的，所述凸块具有倾斜引导面。

本申请第二目的在于提供一种电池交换系统，包括换电站和上述的换电码头牵引车，所述换电站包括换电室和换电机构，所述换电机构包括可活动地设置在所述换电室内电池抓取装置。

本申请第三目的在于提供电池交换系统的电池换电方法，包括：

步骤S1、换电码头牵引车行进至换电室内；

步骤S2、换电机构驱动电池抓取装置取走电码头牵引车的电池框；

步骤S3、换电机构驱动电池抓取装置将换电站内的新电池框装载在电码头牵引车上。

可选的，所述步骤S2包括如下步骤：

步骤S21、所述换电机构接收到电码头牵引车发送的电池框解锁成功信号；

步骤S22、换电机构驱动电池抓取装置下降并抓取电池框；

步骤S23、所述电池抓取装置带动所述电池框升起；

步骤S24、换电机构驱动电池抓取装置带动电池框平移至中转位，并释放电池框。

可选的，所述步骤S3包括如下步骤：

步骤S31、所述换电机构驱动电池抓取装置抓取换电站内的新电池框；

步骤S32、换电机构驱动电池抓取装置移动至换电码头牵引车的顶部；

步骤S33、换电机构驱动电池抓取装置下降，将新的电池框装入换电码头牵引车；

步骤S34、锁止机构锁定所述新的电池框。

本申请提供的技术方案可以达到以下有益效果：

本申请中，通过在车架底部设置了底托，降低了电池框的安装高度，更好的利用了整车的空间，使得整车布局更加紧凑，对码头牵引车后视野有很好的提升，更适合港口牵引车的使用习惯。

应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性的，并不能限制本申请。

附图说明

图1为本申请实施例提供的换电码头牵引车的局部立体图；

图2为本申请实施例提供的换电码头牵引车的电池框的结构示意图；

图3为图1中去掉主框体的结构示意图；

图4是图3中去掉侧部框体的结构示意图。

附图标记：2、车架；21、支撑梁；22、纵向垫梁；23、横向垫梁；3、底托；31、上支撑框架；32、连接梁；33、垂直梁；34、下支撑框架；35、斜梁；36、纵向连接梁；4、电池框；41、电池块；42、主框体；43、侧部框体；44、连接横梁；5、锁止机构；51、倾斜引导面。

此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本申请的实施例，并与说明书一起用于解释本申请的原理。

具体实施方案

在本申请实施例中使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的，而非旨在限制本申请。在本申请实施例和所附权利要求书中所使用的单数形式的“一种”、“所述”和“该”也旨在包括多数形式，除非上下文清楚地表示其他含义。

应当理解，本文中使用的术语“和/或”仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和/或B，可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B这三种情况。另外，本文中字符“/”，一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。

需要注意的是，本申请实施例所描述的“上”、“下”、“左”、“右”等方位词是以附图所示的角度来进行描述的，不应理解为对本申请实施例的限定。此外，在上下文中，还需要理解的是，当提到一个元件连接在另一个元件“上”或者“下”时，其不仅能够直接连接在另一个元件“上”或者“下”，也可以通过中间元件间接连接在另一个元件“上”或者“下”。

实施例一

参见图1至图4所示，本申请实施例提供一种换电码头牵引车，包括：车体、底托3和电池框4。所述车体具有车头和连接所述车头的车架2。所述底托3和所述车架2相连接，所述底托3位于所述车架2的底部，所述底托3两侧伸出所述车架2。所述电池框4内设置多个电池块41，所述电池框4支撑在所述底托3上。本申请实施例中，通过在车架2底部设置了底托3，降低了电池框4的安装高度，更好的利用了整车的空间，使得整车布局更加紧凑，对码头牵引车后视野有很好的提升，更适合港口牵引车的使用习惯。另外，通过底托的设置，提高了对电池框4的支撑效果，提高了电池框4的稳定性和耐久性，电池框4不易变形。

本申请的底托3为一体结构，整个底托和车架2连接固定，这种一体的结构设计，结构稳定性好，底托3整体结构强度大，不易损坏且耐久性好。

参见图4所示，在一种可能的实施方案中，所述车架2包括间隔设置的两个支撑梁21。所述底托3包括上支撑框架31和设置在所述上支撑框架31上的两个连接梁32，两个所述连接梁32分别和相应的支撑梁21相连接。通过设置连接梁32，方便了和支撑梁21连接固定，且连接梁32的设置，进一步降低了底托3的位置，使得电池框安装位置更低，扩大了码头牵引车的后视野。

其中，参见图4所示，所述连接梁32的两侧设置有垂直梁33，所述垂直梁33向背离所述支撑梁21的方向延伸，所述垂直梁33和所述上支撑框架31相连接。垂直梁33的设计将连接梁32和上支撑框架31分开，方便了连接梁32和支撑梁21连接，另外，垂直梁33的设计，降低了上支撑框架31的位置，使得电池框安装位置更低，扩大了码头牵引车的后视野。

在一种可能的实施方案中，所述底托3还包括下支撑框架34，下支撑框架34位于上支撑框架31的正下方，下支撑框架34长度小于上支撑框架31，所述下支撑框架34两侧通过斜梁35连接所述上支撑框架31。通过下支撑框架34的设计增强了整体底托3的结构强度，提高了底托3的负重能力，底托3不易变形，耐久性好。

在一种可能的实施方案中，所述下支撑框架34和所述上支撑框架31之间连接有纵向连接梁36，所述纵向连接梁36和所述垂直梁33位于同一直线轨迹内，如此纵向连接梁36提供给的上支撑框架31有效的支撑，缓解了上支撑框架31变形。

所述电池框4包括主框体42和连接在主框体42两侧的侧部框体43，两个所述侧部框体43分别支撑在所述底托3的两侧。两个侧部框体43之间形成避让车架2的避让空间。其中，所述主框体42和所述侧部框体43内均设置有电池块41，主框体42的设计，增加了电池框4的总容积，利于装载更多的电池块41，达到充分利用空间的效果。

可选的，两个所述侧部框体之间通过连接横梁44连接，所述支撑梁21上连接有垫梁，所述连接横梁44支撑在所述垫梁上。具体的，参见图3和图4所示，所述垫梁包括两个和所述支撑梁21平行的纵向垫梁22和两个与支撑梁21垂直的横向垫梁23，两个所述纵向垫梁22分别连接在两个支撑梁21上，两个所述横向垫梁23间隔设置，且两端分别连接在两个纵向垫梁22上。在两侧部框体支撑在底托3两侧时，则连接横梁44支撑在两个所述横向垫梁23上。通过垫梁的设计，防止了电池框4直接和支撑梁21接触，对支撑梁21造成磨损。

在一种可能的实施方案中，换电码头牵引车还包括锁止机构5，所述锁止机构5设置在所述支撑梁21或垫梁上，所述锁止机构5用于锁止或解锁所述电池框4。通过锁止机构5锁定电池框4防止码头牵引车行进过程中，电池框4晃动。优选的，该锁止机构5设置在纵向连梁22上。

所述锁止机构5包括设置在所述垫梁上的凸块，所述凸块上设置伸缩孔和可滑动地设置在所述伸缩孔上的伸缩部件，所述伸缩部件能伸出所述伸缩孔以锁止所述电池框4。

所述凸块具有倾斜引导面51。在将电池框4装入底托3上时，电池框4在引导面的引导向滑入车架2上对应的安装位。

实施例二

本申请第二目的在于提供一种电池交换系统，包括换电站和上述的换电码头牵引车，所述换电站包括换电室和换电机构，所述换电机构包括可活动地设置在所述换电室内电池抓取装置。所述换电室具有进出口，所述换电机构包括导轨和连接在所述的电池抓取装置，电池抓取装置包括框体和夹具，所述框体上设置提升装置，所述提升装置通过吊绳和夹具连接，电池抓取装置能沿导轨平移，提升装置能通过吊绳带动夹具升起或降落，实现提升电池框或释放电池框。其中换电站内还设置有大量的电池框，抓具能抓取电池框并放置在换电站的中转位上，抓具还能将换电站内的满电电池框抓取并装载在码头牵引车上，换电站能为各电池框进行充电。

实施例三

本申请实施三提供上述实施例二中的电池交换系统的电池换电方法，包括：

步骤S1、换电码头牵引车行进至换电室内；

步骤S2、换电机构驱动电池抓取装置取走电码头牵引车的电池框4；

步骤S3、换电机构驱动电池抓取装置将换电站内的新电池框4装载在电码头牵引车上。

可选的，所述步骤S2包括如下步骤：

步骤S21、所述换电机构接收到电码头牵引车发送的电池框4解锁成功信号；

该步骤中，可以是换电机构先向码头牵引车发送电池框解锁指令，码头牵引车接收到该指令后，控制解锁机构解锁电池框4，并在解锁成功后，将电池框4解锁成功信号发送至换电机构。

步骤S22、换电机构驱动电池抓取装置下降并抓取电池框4；

该步骤中，电池抓取装置的提升装置释放吊绳，使得抓具下降抓取换电码头牵引车上的亏电的电池框。

步骤S23、所述电池抓取装置带动所述电池框升起；

该步骤中，在抓具抓取到亏电的电池框后，提升装置通过吊绳提升电池框，使得电池框和码头牵引车相分离。

步骤S24、换电机构驱动电池抓取装置带动电池框平移至中转位，并释放电池框4。

所述步骤S3包括如下步骤：

步骤S31、所述换电机构驱动电池抓取装置抓取换电站内的新电池框4；

该步骤中，电池抓取装置沿导轨平移至换电站内满电电池框顶部，电池抓取装置的提升装置释放吊绳，使得抓具下降抓取满电电池框4。

步骤S32、换电机构驱动电池抓取装置移动至换电码头牵引车的顶部；

在该步骤中，电池抓取装置沿导轨平移至换电码头牵引车的顶部。

步骤S33、换电机构驱动电池抓取装置下降，将新的电池框4装入换电码头牵引车；

在该步骤中，电池抓取装置的提升装置释放吊绳，使得抓具下降释放满电电池框4。

步骤S34、锁止机构5锁定所述新的电池框4。

本申请中，通过在车架2底部设置了底托3，降低了电池框4的安装高度，更好的利用了整车的空间，使得整车布局更加紧凑，对码头牵引车后视野有很好的提升，更适合港口牵引车的使用习惯。

应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性的，并不能限制本申请。

以上仅为本申请的较佳实施例而已，并不用以限制本申请，凡在本申请的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请保护的范围之内。