CN109484369A - 电池存储装置、电池存储和交换系统 - Google Patents

电池存储装置、电池存储和交换系统 Download PDF

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Abstract

本申请涉及一种电池存储装置和电池存储和交换系统。所述电池存储装置包括：主体，所述主体具有容纳电池的顶部；接触电池的传送单元，所述传送单元设置在所述主体的顶部并且至少包括在所述顶部沿第一方向输送电池的第一传送部和沿第二方向输送电池的第二传送部，所述第一方向和所述第二方向之间具有夹角；在所述主体内与所述第一传送部和所述第二传送部关联的切换单元，所述切换单元选择性地控制所述第一传送部和所述第二传送部与电池接触，以使被选择的传送部输送电池。本申请具有简易储存电池和为电池充电以及手动换电和自动换电的作用。

Description

电池存储装置、电池存储和交换系统
技术领域
本申请属于换电服务领域，具体说涉及一种电池存储装置和一种电池存储和交换系统。
背景技术
电动汽车更换电池包时需要电池包的存储点可充电和可交换。考虑到空间的局限性和电池包的供应的灵活性，需要配套可手动操作的简易存储平台；同时考虑既可供应自动换电系统要求又可以供应手动换电系统要求。
自动化充电仓可以堆垛和排列众多电池包，自动化程度和集成度较高，主要含有供电系统、自动化传输系统、通风系统和水冷系统等，但是体积庞大、运行和维护成本高，比较适合大型的换电场所，对于小型化、低成本化的换电场所，空间和环境条件基本都不能满足自动化充电仓的要求，需要可替代其功能的小型（微型）电池包充电/存储平台。
发明内容
本申请涉及的一个方面是提供一种电池存储装置，其包括：
主体，所述主体具有容纳电池的顶部；
接触电池的传送单元，所述传送单元设置在所述主体的顶部并且至少包括在所述顶部沿第一方向输送电池的第一传送部和沿第二方向输送电池的第二传送部，所述第一方向和所述第二方向之间具有夹角；
在所述主体内与所述第一传送部和所述第二传送部关联的切换单元，所述切换单元选择性地控制所述第一传送部和所述第二传送部与电池接触，以使被选择的传送部输送电池。
在上述电池存储装置中，所述主体沿第一方向和/或第二方向的一个端部设有限位单元，用于对电池在所述传送单元上的移动位置进行限位。
在上述电池存储装置中，所述限位单元为高出所述第一传送部和所述第二传送部的止挡部，并且可拆卸地安装在所述主体上。
在上述电池存储装置中，所述电池存储装置还包括对接单元，所述对接单元设置在所述主体沿所述第一方向或第二方向的端部，所述电池存储装置通过所述对接单元定位外部电池运输器，使得电池从所述电池运输器转移到所述所述第一传送部和所述第二传送部中的至少一个传送部上。
在上述电池存储装置中，所述第一传送部和所述第二传送部分别包括多个滚轮排，每一个所述滚轮排包括多个沿所在传送部的传送方向排布的枢转滚轮，并且所述第一传送部的滚轮排具有与电池接触的第一表面，所述第二传送部的滚轮排具有与电池接触的第二表面，所述切换单元控制所述第一传送部、第二传送部中的至少一个升降，使得所述第一表面高于所述第二表面或者所述第二表面高于所述第一表面。
在上述电池存储装置中，所述第一传送部的滚轮排和所述第二传送部的滚轮排交叉地布置在所述主体的顶部。
在上述电池存储装置中，所述电池存储装置还包括设置在所述主体上的充电连接单元，所述充电连接单元将电池固定在所述主体上并对电池充电。
在上述电池存储装置中，所述电池存储装置还包括使所述主体移动的移动部，所述移动部是可锁止的。
本申请涉及的另一个方面是提供一种电池存储和交换系统，所述电池存储和交换系统包括至少两个上述任意一种所述的电池存储装置，所述电池存储装置沿所述第一方向或所述第二方向邻接布置。
在上述电池存储和交换系统中，任意一个所述电池存储装置通过沿所述第一方向上设置的对接单元与车辆形式的电池运输器接合。
在上述电池存储和交换系统中，其中一个所述电池存储装置在沿所述第二方向的一侧上设置轨道形式的电池运输器。
本申请涉及的电池存储装置，具有简易储存电池和为电池充电的作用，而且可以在两个方向上、如纵横向上输送电池。另外，电池存储装置结构紧凑、体积小，实现了小型化，并且降低成本和繁琐性。电池存储装置是可移动的，通用性强并减少了系统的占地空间。
本申请涉及的电池存储装置还具有模块化的特点，适用于小型场所和换电量较小的场地、以及可扩展的换电服务。
本申请涉及的电池存储和交换系统具有手动和自动换电电池包存储和交换功能，且实现双向的物料输送，快速交换物料，同时又节约占地面积。
通过以下参考附图的详细说明，本申请的其他方面和特征变得明显。但是应当知道，该附图仅仅为解释的目的设计，而不是作为本申请的范围的限定，这是因为其应当参考附加的权利要求。还应当知道，附图仅仅意图概念地说明此处描述的结构和流程，除非另外指出，不必要依比例绘制附图。
附图说明
结合附图参阅以下具体实施方式的详细说明，将更加充分地理解本申请，附图中同样的参考附图标记始终指代视图中同样的元件。其中：
图1为本申请涉及的电池存储装置从一个角度看过去的结构示意图；
图2是图1中的电池存储装置配置有对接单元时从另一个角度看过去的结构示意图；
图3是本申请涉及的电池存储和交换系统的示意图；
图4是本申请涉及的电池存储和交换系统的示意框图；
图5a至5d是本申请涉及的电池存储和交换系统手动换电过程的示意图；
图6a至6e是本申请涉及的电池存储和交换系统自动换电过程的示意图。
具体实施方式
为帮助本领域的技术人员能够确切地理解本申请要求保护的主题，下面结合附图详细描述本申请的具体实施方式。
图1为本申请涉及的电池存储装置的结构示意图。如图所示，电池存储装置1包括主体11、传送部12,13、切换单元14、充电连接单元15、限位单元16、对接单元17（图中未示出）和移动部18。主体11为框架结构，具有如图中箭头所示的第一方向x和第二方向y。在框架结构的顶部为可以容纳电池的空间。传送部12,13布置在该空间内。传送部用于将电池在电池存储装置和其他外部装置之间输送。传送部至少包括第一传送部12和第二传送部13。第一传送部12沿第一方向x输送电池，第二传送部13沿第二方向y输送电池。第一传送部12和第二传送部13分别由多个滚轮排构成，每个滚轮排都是由多个枢转滚轮排列而成，从而在滚轮排的表面上形成电池输送面，在这里可被认为分别是第一表面和第二表面。第一传送部12的滚轮排沿第一方向x延伸，因此电池在第一表面上沿第一方向x输送。第二传送部13的滚轮排沿第二方向y延伸，因此电池在第二表面上沿第二方向y输送电池。第一传送部12和第二传送部13的输送方向以基本垂直交叉的形式布置在电池存储装置的顶部。
切换单元14用于控制第一传送部12或第二传送部13输送电池。切换单元14设置在主体11内，并且与第一传送部12和第二传送部13通过机械、电气、通信等任何本领域技术人员想得到的方式关联。切换单元14可以通过控制第一传送部12和第二传送部13的高度来选择电池的输送方向。当切换单元14控制第一表面高出第二表面时，电池在第一传送部12上输送；当切换单元14控制第二表面高出第一表面时，电池在第二传送部13上输送。
电池从外部装置转移到电池存储装置上后，可以通过充电连接单元15进行充电。充电连接单元15为电池提供安全充电。充电连接单元15包括固定电池的连接部分和为电池充电的充电部分。连接部分如图所示为插销机构，结合图2，电池3上设有插销孔31，这样通过插销电池可以被固定在电池存储装置上。充电部分与电池的充电端口连接。
限位单元16有助于电池在电池存储装置上输送到位。限位单元设置在主体11的第一方向x和第二方向y的至少一个方向的一端上。当电池移动到了预定位置上时，限位单元16可以机械式的阻挡防止电池继续移动或感测出电池的位置以发出输送到位的信号。如图所示但非限制性的，限位单元16为从主体11的框架结构延伸出并且高出第一传送部12的第一表面和第二传送部13的第二表面的止挡部。该止挡部可以以图示的多根立柱的形式布置在主体11的一侧上。在图示实施例中，止挡部各布置在沿第一方向x和第二方向y的一端上，并且是可拆卸的，在必要的时候，可以将止挡部从主体11上拆卸下来。
对接单元17（图1中未示出，可参见图2）布置为相对于其中一侧的限位单元16，主体11通过对接单元17与外部装置进行对接。外部装置是运输电池的电池运输器，可以是往来于换电区域与电池存储装置之间的电池转运小车。对接单元17至少包括导向部171和连接部172，本领域技术人员能想得到的是，电池转运小车上设有对应的导向部（如支撑脚）和连接部。电池转运小车的导向部先进入对接单元的导向部171中，随后电池转运小车的连接部与对接单元的连接部172进行配合或连接。在完成对接后，电池就可以从电池转运小车转移到电池存储装置上。对接单元还可以与地面固定，其既可以如图2所示独立于主体也可以是主体结构上扩展出的部分。
电池存储装置的主体底部还设有轮子形式的移动部18。电池存储装置可以在需要时移动，也可以通过锁止被固定。
图2-图4为电池存储和交换系统的示意图。在该系统中，至少两个电池存储装置沿第一方向x或者沿图示的第二方向y并排相邻地布置。由图2可见，两个电池存储装置沿第二方向y并排布置，电池可以沿第一方向x在任意一个电池存储装置上移动，也可以沿第二方向y从其中一个电池存储装置移动到另一个电池存储装置。对接单元17沿第一方向x设置在电池存储装置的端部上，电池存储装置通过对接单元17与第一小车21形式的电池运输器接合，结合图3-4，这种多用于手动换电的情况，第一小车21往来于电池存储装置和手动换电区域5之间。当第一小车21来到电池存储装置面前并且定位后，可以沿第一方向x将电池转移到电池存储装置上，两个电池存储装置之间还可以沿第二方向y传送电池。电池运输器还可以是轨道22，轨道沿第二方向y从其中一个电池存储装置的底部向外延伸布置，这种多用于自动换电的情况，往返于自动换电区域6和电池存储装置之间的其他换电装置如图中所示的第二小车23行走在轨道22上。当第二小车23到达电池存储装置附近后，电池可以沿第二方向y转移到电池存储装置上。第一小车21可以沿第一方向x接收电池，在两个电池存储装置之间帮助待充电电池和已充电电池进行交换。
接下来分别介绍手动换电和自动换电的步骤。在手动换电情况下，参见图5a-d，本申请的电池存储装置A和B并排布置，其中电池存储装置B上有一块已充电的电池(电池以"X"表示)。第一小车21移动到电池存储装置A的面前，通过人力或其他助力将待充电的电池推到电池存储装置A上。然后第一小车21移动到电池存储装置B的面前，将已充电的电池从电池存储装置B推到第一小车21上。第一小车21离去。待充电的电池从电池存储装置A被推到电池存储装置B上进行充电，并等待下一次换电。
参见图6a-e，在自动换电情况下，同时需要轨道和自动换电小车。本申请的电池存储装置C和D并排布置，其中电池存储装置D上有一块已充电的电池。待充电的电池通过第二小车23移动到电池存储装置C的一侧，并从第二小车23上转移到电池存储装置C上。此时，第一小车21移动到电池存储装置C的面前，待充电的电池再从电池存储装置C移动到第一小车21上，第一小车21临时接收待充电的电池。随后，电池存储装置D将已充电的电池转移到电池存储装置C上并接着从电池存储装置C转移到第二小车23上以沿着轨道送去换电。第一小车21载着待充电的电池来到电池存储装置D的面前，并将待充电的电池转移到电池存储装置D上进行充电，等待下一次充电。
虽然已详细地示出并描述了本申请的具体实施例以说明本申请的原理，但应理解的是，本申请可以其它方式实施而不脱离这样的原理。

Claims (10)

1.一种电池存储装置，其特征是包括：
主体(11)，所述主体(11)具有容纳电池的顶部；
接触电池的传送单元(12,13)，所述传送单元设置在所述主体(11)的顶部并且至少包括在所述顶部沿第一方向(x)输送电池的第一传送部(12)和沿第二方向(y)输送电池的第二传送部(13)，所述第一方向(x)和所述第二方向(y)之间具有夹角；
在所述主体(11)内与所述第一传送部(12)和所述第二传送部(13)关联的切换单元(14)，所述切换单元(14)选择性地控制所述第一传送部(12)和所述第二传送部(13)与电池接触，以使被选择的传送部输送电池。
2.根据权利要求1所述的电池存储装置，其特征是：所述主体(11)沿第一方向(x)和/或第二方向(y)的一个端部设有限位单元(16)，用于对电池在所述传送单元上的移动位置进行限位。
3.根据权利要求2所述的电池存储装置，其特征是：所述限位单元(16)为高出所述第一传送部(12)和所述第二传送部(13)的止挡部，并且可拆卸地安装在所述主体(11)上。
4.根据权利要求1所述的电池存储装置，其特征是：所述电池存储装置还包括对接单元（17），所述对接单元设置在所述主体(11)沿所述第一方向(x)或第二方向(y)的端部，所述电池存储装置通过所述对接单元(17)定位外部电池运输器，使得电池从所述电池运输器转移到所述第一传送部(12)和所述第二传送部(13)中的至少一个传送部上。
5.根据权利要求1所述的电池存储装置，其特征是：所述第一传送部(12)和所述第二传送部(13)分别包括多个滚轮排，每一个所述滚轮排包括多个沿所在传送部的传送方向排布的枢转滚轮，并且所述第一传送部(12)的滚轮排具有与电池接触的第一表面，所述第二传送部(13)的滚轮排具有与电池接触的第二表面，所述切换单元(14)控制所述第一传送部(12)、第二传送部(13)中的至少一个升降，使得所述第一表面高于所述第二表面或者所述第二表面高于所述第一表面。
6.根据权利要求5所述的电池存储装置，其特征是：所述第一传送部(12)的滚轮排和所述第二传送部(13)的滚轮排交叉地布置在所述主体(11)的顶部。
7.根据权利要求1所述的电池存储装置，其特征是：所述电池存储装置还包括设置在所述主体(11)上的充电连接单元(15)，所述充电连接单元(15)将电池固定在所述主体(11)上并对电池充电。
8.根据权利要求1所述的电池存储装置，其特征是：所述电池存储装置还包括使所述主体(11)移动的移动部(18)，所述移动部(18)是可锁止的。
9.一种电池存储和交换系统，其特征是：所述电池存储和交换系统包括至少两个根据权利要求1-8中任一项所述的电池存储装置，所述电池存储装置沿所述第一方向(x)或所述第二方向(y)邻接布置。
10.根据权利要求9所述的电池存储和交换系统，其特征是：任意一个所述电池存储装置通过沿所述第一方向(x)上设置的对接单元(17)与车辆形式的电池运输器接合，或者其中一个所述电池存储装置在沿所述第二方向(y)的一侧上设置轨道形式的电池运输器。
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