CN104842962A - 换电设备 - Google Patents

Abstract

一种换电设备，包括：堆垛装置、电池过渡架、升降装置及换电装置。堆垛装置包括框架、堆垛行走机构、提升机构及货叉机构。堆垛行走机构设置于框架，提升机构设置于框架，货叉机构设置于提升机构。货叉机构的运动方向指向电池过渡架。升降装置包括行车平台、电池运送通道、升降机构及升降平台。换电装置包括行走支撑架、换电行走机构、举升机构、电池举升平台及电池更换机构。换电行走机构沿电池运送通道可行走，举升机构安装在行走支撑架，电池举升平台安装于举升机构，电池更换机构设置于电池举升平台。上述换电设备通过设置相配合的堆垛装置、电池过渡架、升降装置和换电装置，整体结构较简单紧凑，且极大地提高了换电效率。

Description

换电设备

技术领域

本发明涉及电动车换电技术领域，特别是涉及一种换电设备。

背景技术

电动汽车作为新能源汽车的代表，由于其具有燃料清洁、经济性能佳的优点，因此，其受到越来越多的关注。但是，由于其同时也具有电池容量有限和充电时间较久的缺陷，从而限制了电动汽车的发展。而换电技术解决了动力电池快速补充的问题，给电动汽车的发展带来了曙光。

针对上述问题，电动汽车电池交换站随之而生，其工作类似现有的汽车加油站，电动汽车在储存有大量满电池的电池交换站直接更换充好电的满电池，即可继续行驶，而电池交换站则可将换下的亏电电池进行充电，用于后续的更换。

然而，现有的电动汽车电池交换站内的换电设备依然存在电池更换效率低下、结构复杂、占用空间大和电池存储量少的问题等。

例如，中国国家知识产权局已公开的发明专利CN201010186786.2.A中，公开了一种移动换电车对电动汽车更换的系统，该系统所提出的移动换电车需要送电车(电池)跟随移动换电车到达车辆更换的地点，将电池运到更换现场，依靠电池包底部的滑轮(滑道)助力，人工抽拉、推动电池实现动力电池更换。由于动力电池体积大、笨重，人工更换操作困难，需要多人配合，更换时间较长；其换电辅助作业地点需要特殊地面，如基坑；送电车、换电车配合作业，自动化程度低。

又如，中国国家知识产权局已公开的发明专利CN201110164354.6.A中，包括一个电池交换平台、电池储存和充电装置以及控制装置，其电池采用上下更换方式，并通过一个摩天轮状轮架对电池储存和充电以及在轨道上移动并自动升降的第一运送小跑车和第二运送小跑车。然而，此电池更换系统采用摩天轮状轮架对电池存储和充电，占用空间大、电池存储量少、结构复杂、换电效率不快以及集成度低。

然而，上述专利公开的换电设备依然存在换电效率低下和整体结构较复杂的缺陷。

发明内容

基于此，有必要提供一种换电效率高和整体结构较简单紧凑的换电设备。

一种换电设备，包括：

堆垛装置，所述堆垛装置包括：框架、堆垛行走机构、提升机构及货叉机构，所述堆垛行走机构设置于所述框架，所述提升机构设置于所述框架，所述货叉机构设置于所述提升机构；

用于存放电池的电池过渡架，所述货叉机构的运动方向指向所述电池过渡架；

升降装置，所述升降装置包括：底座、行车平台、电池运送通道、升降机构及升降平台，所述行车平台安装于所述底座，所述电池运送通道的一端部分伸入设置于所述行车平台，所述电池运送通道的另一端与所述电池过渡架连接，所述升降机构安装在所述行车平台的两侧，所述升降平台安装于所述升降机构；及

换电装置，所述换电装置包括：行走支撑架、换电行走机构、举升机构、电池举升平台及电池更换机构，所述换电行走机构安装在所述行走支撑架，所述换电行走机构用于沿所述电池运送通道行走，所述举升机构安装在所述行走支撑架，所述电池举升平台安装于所述举升机构，所述电池更换机构设置于所述电池举升平台。

在其中一个实施例中，所述堆垛装置还包括天轨导向机构，所述天轨导向机构设置于所述框架远离所述堆垛行走机构的一端。

在其中一个实施例中，所述电池过渡架包括：支架和充电台，所述充电台设置于所述支架，货叉机构的运动方向指向所述充电台。

在其中一个实施例中，所述升降装置还包括爬坡架，所述爬坡架设置于所述升降平台远离所述行车平台的一侧。

在其中一个实施例中，所述爬坡架设置有楔面，所述楔面与所述升降平台之间形成90度～180度的夹角。

在其中一个实施例中，所述升降装置还包括前后对中机构，所述前后对中机构设置于所述升降平台。

在其中一个实施例中，所述升降装置还包括左右对中机构，所述左右对中机构均设置于所述升降平台。

在其中一个实施例中，所述换电装置还包括换电导向轮，所述换电导向轮安装在所述行走支撑架，且沿所述电池运送通道滚动设置。

在其中一个实施例中，所述举升机构包括：驱动电机、举升链轮及举升刚性链，所述驱动电机安装在所述行走支撑架，所述举升链轮与所述驱动电机传动连接，所述举升刚性链与所述举升链轮啮合，且所述举升刚性链的一端与所述电池举升平台相固定。

在其中一个实施例中，所述电池更换机构包括：旋转电机及旋钮，所述旋转电机安装在所述电池举升平台，所述旋钮与所述旋转电机连接，且所述旋钮至少部分露置于所述电池举升平台外。

上述换电设备通过设置相配合的堆垛装置、电池过渡架、升降装置和换电装置，整体结构较简单紧凑，且极大地提高了换电效率。

附图说明

图1为本发明一实施方式的换电设备的结构示意图；

图2为图1所示的堆垛装置的局部结构示意图；

图3为图1所示的堆垛装置的另一视角的局部结构示意图；

图4为图1所示的堆垛装置的另一视角的局部结构示意图；

图5为图1所示的堆垛装置的另一视角的局部结构示意图；

图6为图1所示的堆垛装置的另一视角的局部结构示意图；

图7为图6在A处的放大图；

图8为图1所示的升降装置的结构示意图；

图9为图8所示的升降装置的另一状态的局部结构示意图；

图10为图9所示的升降装置的另一视角的结构示意图；

图11为图10所示的升降刚性链的结构示意图；

图12为图9在B处的放大图；

图13为图1所示的换电装置的结构示意图；

图14为图13所示的换电装置的另一视角局部结构示意图；

图15为图13所示的换电装置的另一视角局部结构示意图。

具体实施方式

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明。但是本发明能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似改进，因此本发明不受下面公开的具体实施的限制。

请参阅图1，其为本发明一实施方式的换电设备10的结构示意图。

换电设备10包括：堆垛装置100、电池过渡架200、升降装置300和换电装置400。堆垛装置100、电池过渡架200及升降装置300依次排列设置。电池过渡架200用于存放满电电池和对亏电电池进行充电。

堆垛装置100用于将亏电电池运送至电池过渡架200进行充电，并将充好电的满电电池取出再运送至换电装置400。升降装置300用于对待换电池的电动汽车进行升降操作，以便换电装置400可以行走至待换电池的电动汽车的底部进行换电操作。换电装置400用于将待换电池的电动汽车内的亏电电池取下，并将该亏电电池运送至堆垛装置100，此外，还用于将充好电的满电电池从堆垛装置100上取出，并将该满电电池运送至待换电池的电动汽车底部以进行换电操作。

请一并参阅图2至图4，堆垛装置100包括：框架110、堆垛行走机构120、天轨导向机构130、提升机构140及货叉机构150。请参阅图3，堆垛行走机构120及天轨导向机构130分别设置于框架110两端，提升机构140设置于框架110。请参阅图4，货叉机构150设置于提升机构140，提升机构140用于带动货叉机构150进行升降。

为了增强框架110的受力平衡性和整体结构稳定性，例如，请参阅图2，框架110包括两个立柱111、上横梁112及下横梁113。上横梁112及下横梁113分别连接两个立柱111的两端后围成空心的矩形体结构；又如，立柱111采用“H”字形钢焊接成形，如此，可以增强框架110的受力平衡性和整体结构稳定性。

请参阅图2，堆垛行走机构120包括：行走箱121、行走电机122及行走轮123，请一并参阅图1，堆垛行走机构120还包括行走导轨124。请参阅图2，行走箱121设置于框架110，行走电机122与行走箱121连接，行走轮123设置于行走箱121。请一并参阅图1，行走轮123滚动设置于行走导轨124。当控制堆垛行走机构120的行走轮123沿行走导轨124行走时，即可带动堆垛装置100运动，便于将堆垛装置100运送至预设工位以对电池进行堆垛操作，从而使得整个堆垛装置100的应用场合所受的局限性大大降低。

请参阅图3，天轨导向机构130包括：天轨导向轮131及天轨(图未示)。天轨导向轮131转动设置于框架110，且天轨导向轮131滚动设置于所述天轨，即天轨导向轮131用于沿所述天轨滚动，以起到导向作用，所述天轨与行走导轨124平行设置。通过设置天轨导向机构130可以在堆垛装置100行走的过程中提供导向和支撑作用，如此，一方面可以提高堆垛装置100行走时的稳定性，另一方面还可以避免堆垛装置100因受力不均发生倾翻的问题，安全性能较可靠。

请参阅图3及图5，提升机构140包括：提升电机141、提升传动轴142、提升传动链轮143、提升张紧链轮144、提升链条145、托盘组件146及提升导向轮147。

请参阅图5，提升电机141安装在框架110，提升传动轴142与提升电机414连接，提升传动链轮143套置于提升传动轴142。控制提升电机141转动可以带动提升传动轴142转动，进而带动提升传动链轮143转动。

请一并参阅图3及图5，提升张紧链轮144设置于框架110，提升链条145传动套置于提升传动链轮143及提升张紧链轮144。提升张紧链轮144用于给提升链条145提供张紧力，以确保提升链条145在循环行程中保持一定的张紧力。具体的，提升张紧链轮144及提升传动链轮143分别位于立柱111的两端，如此，可以极大地增加提升链条145的单线行程的长度。

请参阅图3，托盘组件146与提升链条145固定，即托盘组件146与循环行程中的其中一单线行程的提升链条145固定。通过控制提升电机141转动的方向，即可控制提升链条145的行程方向，进而控制托盘组件146实现升降操作。可以理解，当提升链条145的单线行程的长度较大时，托盘组件146的可升降距离也较大，如此，就可以取出位于所述电池过渡架上位于较高的位置处的电池，即也可以提高所述电池过渡架上堆放电池的数量。此外，通过上述传动方式来带动托盘组件146进行升降操作，相对于传统的堆垛装置，结构更简单紧凑，升降更平稳，安全性能也更可靠。

请参阅图6，提升导向轮147与托盘组件146转动连接，提升导向轮147滚动设置于框架110。通过设置提升导向轮147可以在托盘组件146的升降过程中起到支撑和导向作用，如此，可以提高升降的平稳性。具体的，提升导向轮147沿着框架110的立柱111滚动设置，提升导向轮147至少设置两个，两个提升导向轮147分别位于立柱111的两侧。即每一立柱111的两侧至少设置两个提升导向轮147，如此，可以进一步提高升降的平稳性。

请参阅图4及图7，货叉机构150包括：货叉电机151、货叉传动轴152、货叉齿轮153、货叉齿条154及货叉板155。

请参阅图4，货叉电机151安装在托盘组件146，货叉传动轴152与货叉电机151连接。控制货叉电机151可以带动货叉传动轴152转动。

请参阅图7，货叉齿轮153与货叉传动轴152传动连接，货叉传动轴152转动时，可以带动货叉齿轮153转动。货叉齿条154与货叉齿轮153啮合，货叉板155与货叉齿条154相固定。货叉齿轮153转动时，可以带动与货叉齿轮153啮合的货叉齿条154沿着货叉齿轮153向前或前后运动，进而带动与货叉齿条154相固定的货叉板155向靠近或远离托盘组件146的方向运动，即货叉板155发生缩回或伸出的动作。

为了更平稳且更便捷地取放电池，例如，请参阅图4，货叉板155设置两块，两块货叉板155之间设置有间隔；又如，请一并参阅图3，货叉板155的延伸方向与提升链条145的延伸方向垂直，如此，可以更平稳且更便捷地取放电池。

上述堆垛装置100的工作原理如下：

首先，控制堆垛行走机构120带动堆垛装置100运动至预设工位，例如，将堆垛装置100运送至电池过渡架200远离堆垛装置300的一侧。

然后，当换电装置400将从待换电池电动汽车内取下的亏电电池运送至将堆垛装置100时，控制货叉机构150的货叉板155伸出，并取下换电装置400上的亏电电池。接着，控制承载有亏电电池的货叉板155缩回，以避免货叉板155在上升或下降过程中被电池过渡架200卡住。接着，再控制提升机构140将承载有亏电电池的货叉板155提升至电池过渡架200上预设的充电台，此时，亏电电池面向该预设充电台。接着，再控制货叉机构150的货叉板155伸出，并将亏电电池运送至预设的充电台进行充电。上述亏电电池充电后，再控制货叉机构150的货叉板155缩回，此时，货叉板155回复到初始状态。

最后，控制提升机构140将空载的货叉板155提升或下降至电池过渡架200上放置有满电电池的充电台，此时，货叉板155面向该放置有满电电池的充电台。接着，控制货叉板155伸出，并取下满电电池。接着，再控制提升机构140将承载有满电电池的货叉板155运送至换电装置400，换电装置400取下满电电池后，对待换电池电动汽车进行换电操作。

上述堆垛装置100通过设置堆垛行走机构120、提升机构140及货叉机构150相配合可以对物体的取放操作，结构较紧凑。此外，相对于传统的传动结构，提升机构140升降较平稳，安全性能也较可靠。

请参阅图1，电池过渡架200包括：支架210和充电台220，充电台220设置于支架210。充电台220设置多个，多个充电台220呈矩形阵列分布于支架210上，且上下两个相邻充电台200之间设置有间隔，如此，可以便于货叉板155伸入上下两个相邻充电台200之间的间隔内，以实现满电电池和亏电电池的取放。

为了更便捷地对电池进行取放操作，例如，请一并参与图1及图4，货叉板155的运动方向指向充电台220；又如，货叉板155与充电台220平行设置，如此，可以更便捷地对电池进行取放操作。

请参阅图8及图9，升降装置300包括：底座310、行车平台320、电池运送通道330、升降机构340、升降平台350、前后对中机构360、左右对中机构370及爬坡架380。行车平台320用于支撑行走过程中的待换电池的电动汽车，其安装在底座310上。如图8所示，电池运送通道330的一端部分伸入行车平台320设置，例如，电池运送通道330的一端部分与行车平台320平齐设置。请一并参阅图1，电池运送通道330的另一端与电池过渡架200的支架210连接。升降机构340安装在行车平台320的两侧，升降平台350安装于升降机构340。前后对中机构360及左右对中机构370均设置于升降平台350。爬坡架380设置于升降平台350远离行车平台320的一侧。

请参阅图8，电池运送通道330包括：运送平台331及导向轨332，导向轨332设置于运送平台331外侧。请一并参阅图1，运送平台331的一端与电池过渡架200的支架210连接，运送平台331的另一端的部分伸入设置于行车平台320。如此，换电装置400沿着运送平台331就可以往返于行车平台320及电池过渡架200之间，以实现亏电电池和满电电池的取放。此外，通过设置导向轨332还可以对换电装置400的行走提供导向作用，以使换电装置400更平稳且更精准地行走于电池运送通道330，更有利于换电装置400对满电电池和满电电池精确取放。例如，运送平台331伸入设置于行车平台320的部分与行车平台320平齐，如此，可以使换电装置400在沿着运送平台331行走的过程中，更顺利地通过行车平台320。

请参阅图9至图11，升降机构340包括：升降电机341、传动组件342、升降链轮343、升降刚性链344及升降剪叉345。

请参阅图9，升降电机341安装在底座310，以给升降机构340提供动力。例如，升降电机341的转动方向调节为反转或正转可以实现升降平台350的升降，关于详细的升降平台350的升降原理将在下面进行介绍。

请参阅图10及图11，传动组件342与升降电机341传动连接。升降链轮343与传动组件342连接，升降电机341通过传动组件342以带动升降链轮343转动。升降刚性链344与升降链轮343啮合，且升降刚性链344的一端与升降平台350相固定。当待换电池的电动车通过行车平台320的过渡行走后，并使待换电池的电动车的前后轮都停放在升降平台350上时，此处的过渡行走指待换电池的电动车的前后轮依次通过行车平台320。例如，升降平台350设置两个，两个升降平台350分别对应待换电池的电动车的前后轮，此时，控制升降电机341通过传动组件342带动升降链轮343转动，以带动升降刚性链344沿升降链轮343运动，由于升降刚性链344设置为刚性链，因此升降刚性链344会从水平状态转变为垂直状态，且垂直状态中的升降刚性链344只会往一侧倾斜，例如，升降刚性链344至少设置两条，且两条升降刚性链344相对设置，以确保升降刚性链344维持稳定地垂直状态，从而顶起升降平台350上停放的待换电池的电动车，进而实现了升降平台350和待换电池的电动车的升降操作。例如，请一并参阅图1，当升降平台350带动待换电池的电动车上升后，换电装置200行走至待换电池的电动车下方，以对待换电池的电动车进行亏电电池和满电电池的取放操作。

上述升降机构340通过控制升降刚性链344在水平状态和垂直状态中进行转变即可实现用于停放待换电池的电动车的升降平台350进行升降，且还能平稳地支撑升降平台350，从而实现了占地空间较小和免基坑配套的效果。

为了使得升降刚性链344只会往远离所述定位销轴344b的方向倾斜，例如，请参阅图11，升降刚性链344包括若干依次连接的链片344a，每一链片344a的中部位置设置一定位销轴344b。当三个链片344a连接时，位于中部位置的链片344a的定位销轴344b会顶住与所述定位销轴344b抵持地两个相邻的两个链片344a，如此，可以使得升降刚性链344只会往远离所述定位销轴344b的方向倾斜，从而控制其倾斜方向。

为了进一步提高升降平台350在升降的过程中的平稳性，例如，请参阅图10，升降剪叉345分别与升降平台350及底座310连接，当升降平台350在升降的过程中，升降剪叉345也会对应地进行张合动作，如此，通过设置升降剪叉345可以进一步提高升降平台350在升降的过程中的平稳性。

请参阅图12，前后对中机构360包括：具有一开口361a的凹形固定条361及多个顶辊362。凹形固定条361倾斜设置于升降平台350侧边且开口361a朝内，多个顶辊362转动设置于凹形固定条361内，且顶辊362至少部分露置于开口361a外。当待换电池的电动汽车的车轮与顶辊362抵持时，顶辊362可以限制待换电池的电动汽车的车轮，以对待换电池的电动汽车进行前后对中定位操作。例如，升降平台350的两个侧边分别设置两个前后对中机构360，如此，两个前后对中机构360可以更精确地对待换电池的电动汽车进行前后对中定位操作。

请参阅图10，左右对中机构370包括：对中电机371、对中张紧链轮372、对中链条373、位移安装件374及导正辊375。对中电机371及对中张紧链轮372间隔设置于升降平台350，对中链条373传动套置于对中电机371的转动轴及对中张紧链轮372。位移安装件374与对中链条373相固定。请一并参阅图9，位移安装件374的运动方向与升降平台350平行，导正辊375转动设置于位移安装件374。当待换电池的电动汽车的车轮行经左右对中机构370时，控制对中电机371带动对中链条373运动，以带动安装于位移安装件374的导正辊375伸出，通过导正辊375对车轮地矫正，可以实现待换电池的电动汽车的左右对中定位操作。例如，设置两个左右对中机构370，两个左右对中机构370分别对应待换电池的电动汽车的前后轮。

请参阅图8，爬坡架380设置于升降平台350远离行车平台320的一侧。爬坡架380设置有楔面381，楔面381与升降平台350之间形成90度～180度的夹角，如此，更有利于待换电池的电动汽车爬上爬坡架380，从而可以更顺利地行驶至升降平台350。

上述升降装置300通过设置行车平台320、升降机构340和升降平台350可以对待换电池的电动汽车进行升降操作，结构较紧凑，且占地空间较小。此外，相对于传统的升降装置，还可以实现免基坑配套。

请参阅图13，换电装置400包括：行走支撑架410、换电行走机构420、换电导向轮430、举升机构440、电池举升平台450及电池更换机构460。换电行走机构420安装在行走支撑架410。请一并参阅图8，换电行走机构420沿运送平台331可行走，换电导向轮430安装在行走支撑架410，且换电导向轮430沿导向轨332滚动设置。举升机构440安装在行走支撑架410，用于承载电池的电池举升平台450安装在举升机构440。电池更换机构460设置于电池举升平台450。

请参阅图14，换电行走机构420包括：换电行走电机421、换电行走传动组件422、换电行走轮423。换电行走电机421安装在行走支撑架410，换电行走传动组件422与换电行走电机421传动连接，换电行走轮423与换电行走传动组件422传动连接，控制换电行走电机421通过换电行走传动组件422可带动换电行走轮423转动。请一并参阅图8，换电行走轮423沿运送平台331行走，换电导向轮430沿导向轨332滚动设置。当需要从待换电池的电动汽车内取下亏电电池，以及将满电电池装入待换电池的电动汽车时，换电行走机构420的换电行走轮423会沿运送平台331行走至被提升后的电动汽车的底部以进行电池的取放操作，且在换电行走机构420的行走过程中，换电导向轮430可起到导向作用，以使换电行走轮423更平稳且更精准地行走于运送平台331，更有利于换电装置400对亏电电池和满电电池精确取放。

为了进一步提升换电行走轮423行走过程的平稳性，例如，请参阅图14，换电导向轮430设置四个，四个换电导向轮430安装在行走支撑架410的四个端角，如此，可以进一步提升换电行走轮423行走过程的平稳性。

请参阅图15，举升机构440包括：驱动电机441、举升链轮(图未示)、举升刚性链442及举升剪叉443。

驱动电机441安装在行走支撑架410，所述举升链轮与驱动电机441传动连接，例如，所述举升链轮通过传动轴444与驱动电机441连接，所述举升链轮套置于传动轴444外。举升刚性链442与所述举升链轮啮合，且举升刚性链442的一端与电池举升平台450相固定，控制驱动电机441转动可以带动举升刚性链442运动，从而可以带动电池举升平台450实现升降操作，进而可以带动放置在电池举升平台450上电池实现升降操作。举升剪叉443分别与行走支撑架410及电池举升平台450连接，通过设置举升剪叉443可以使电池举升平台450的升降更加平稳，且还可以起到支撑作用。

为了进一步提高电池举升平台450的升降的平稳性，例如，请参阅图13，举升剪叉443设置四个，四个举升剪叉443分布于电池举升平台450的四个端角；又如，行走支撑架410开设有滑槽，举升剪叉443的一端滑动设置于滑槽411，如此，可以进一步提高电池举升平台450的升降的平稳性。

请参阅图13，电池更换机构460包括：旋转电机461及旋钮462，旋转电机461安装在电池举升平台450，旋钮462与旋转电机461连接，且旋钮462至少部分露置于电池举升平台450外。当需要对电池进行解锁和锁至操作时，控制旋转电机461带动旋钮462以不同方向进行转动即可完成对电池的解锁和锁至操作，换电效率高。

为了使电池更换机构460更精确地与电动汽车进行对接操作，例如，请参阅图13，电池更换机构460还包括导向柱463，导向柱463设置于电池举升平台；又如，电池举升平台450开设有导向孔451，如此，通过导向柱463和/或导向孔451的导向作用，可以使电池更换机构460更精确地与电动汽车进行对接操作。

为了使电池举升平台450更好地与电池表面贴合，从而使电池可以更平稳地放置在电池举升平台450上，例如，请参阅图15，电池举升平台450远离举升刚性链442一侧面设置平面结构，如此，可以使电池举升平台450更好地与电池表面贴合，从而使电池可以更平稳地放置在电池举升平台450上。

上述换电装置400的工作原理如下：

首先，需要对待换电池的电动汽车的亏电电池进行解锁充电操作，其具体步骤如下：

控制换电行走机构420的换电行走轮423沿着运送平台331行走至待换电池的电动汽车的底部，之后控制举升机构440带动电池举升平台450上升，直到电池更换机构460与待换电池的电动汽车对接，然后，控制更换机构460对待换电池的电动汽车的电池仓进行解锁并取下亏电电池，最后，控制换电装置400行走至堆垛装置100，并控制堆垛装置100将亏电电池运送至电池过渡架200上进行充电操作。此时，完成亏电电池的解锁充电操作。

最后，需要对待换电池的电动汽车进行满电电池的装入锁止操作，其具体步骤如下：

控制堆垛装置100将满电电池从电池过渡架200上取下，并放置到换电装置400上，之后，控制换电行走机构420的换电行走轮423沿着运送平台331再次行走至待换电池的电动汽车的底部，之后控制举升机构440带动电池举升平台450上升，并将满电电池装入待换电池的电动汽车内，然后，控制更换机构460对待换电池的电动汽车的电池仓进行满电电池的锁止操作。此时，完成满电电池的装入锁止操作。

上述换电装置400通过设置相配合的换电行走机构420、举升机构440、电池举升平台450及电池更换机构460，结构简单紧凑，且换电效率较高。

请参阅图1，上述换电设备10的工作原理如下：

首先，待换电池的电动汽车行驶至升降装置300上，之后，控制升降装置300将待换电池的电动汽车升起至预设高度。然后，控制换电装置400行走至待换电池的电动汽车的底部，解锁并取下亏电电池。之后，再控制换电装置400将亏电电池运送至堆垛装置100，堆垛装置100再将亏电电池放置于电池过渡架200上进行充电。然后，再控制堆垛装置100将已充电完毕的满电电池取下并放置在换电装置400上。之后，控制换电装置400重新回到待换电池的电动汽车的底部，装入并锁止满电电池。最后，控制换电装置400回到预设位置，并控制升降装置300下降至初始位置，待换电池的电动汽车驶离升降装置300。此时，完成整个换电操作，换电效率较高。

上述换电设备10通过设置相配合的堆垛装置100、电池过渡架200、升降装置300和换电装置400，整体结构较简单紧凑，且极大地提高了换电效率。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种换电设备，其特征在于，包括：

堆垛装置，所述堆垛装置包括：框架、堆垛行走机构、提升机构及货叉机构，所述堆垛行走机构设置于所述框架，所述提升机构设置于所述框架，所述货叉机构设置于所述提升机构；

用于存放电池的电池过渡架，所述货叉机构的运动方向指向所述电池过渡架；

升降装置，所述升降装置包括：底座、行车平台、电池运送通道、升降机构及升降平台，所述行车平台安装于所述底座，所述电池运送通道的一端部分伸入设置于所述行车平台，所述电池运送通道的另一端与所述电池过渡架连接，所述升降机构安装在所述行车平台的两侧，所述升降平台安装于所述升降机构；及

换电装置，所述换电装置包括：行走支撑架、换电行走机构、举升机构、电池举升平台及电池更换机构，所述换电行走机构安装在所述行走支撑架，所述换电行走机构用于沿所述电池运送通道行走，所述举升机构安装在所述行走支撑架，所述电池举升平台安装于所述举升机构，所述电池更换机构设置于所述电池举升平台。

2.根据权利要求1所述的换电设备，其特征在于，所述堆垛装置还包括天轨导向机构，所述天轨导向机构设置于所述框架远离所述堆垛行走机构的一端。

3.根据权利要求1所述的换电设备，其特征在于，所述电池过渡架包括：支架和充电台，所述充电台设置于所述支架，货叉机构的运动方向指向所述充电台。

4.根据权利要求1所述的换电设备，其特征在于，所述升降装置还包括爬坡架，所述爬坡架设置于所述升降平台远离所述行车平台的一侧。

5.根据权利要求4所述的换电设备，其特征在于，所述爬坡架设置有楔面，所述楔面与所述升降平台之间形成90度～180度的夹角。

6.根据权利要求1所述的换电设备，其特征在于，所述升降装置还包括前后对中机构，所述前后对中机构设置于所述升降平台。

7.根据权利要求1所述的换电设备，其特征在于，所述升降装置还包括左右对中机构，所述左右对中机构均设置于所述升降平台。

8.根据权利要求1所述的换电设备，其特征在于，所述换电装置还包括换电导向轮，所述换电导向轮安装在所述行走支撑架，且沿所述电池运送通道滚动设置。

9.根据权利要求1所述的换电设备，其特征在于，所述举升机构包括：驱动电机、举升链轮及举升刚性链，所述驱动电机安装在所述行走支撑架，所述举升链轮与所述驱动电机传动连接，所述举升刚性链与所述举升链轮啮合，且所述举升刚性链的一端与所述电池举升平台相固定。

10.根据权利要求1所述的换电设备，其特征在于，所述电池更换机构包括：旋转电机及旋钮，所述旋转电机安装在所述电池举升平台，所述旋钮与所述旋转电机连接，且所述旋钮至少部分露置于所述电池举升平台外。