CN112977150A - 电动汽车电池充换电站及更换电池方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种电动汽车电池充换电站，包括：车辆定位平台、电池移栽小车、电池存取搬运装置、电池充电仓和位于车辆定位平台与电池充电仓之间的小车横移轨道。电池移栽小车包括从上到下依次连接的电池解锁平台、浮动定位机构和小车行走顶升机构，所述电池充电仓横向两侧壁上设有竖直排列的多个充电仓位，电池存取搬运装置位于电池充电仓的横向中部。本发明还提供基于上述充换电站的更换电池方法，包括1、识别车辆信息；2、车辆定位；3、取出空电电池；4、存取电池；5、安装满电电池。本发明结构设计和布置紧凑、占地面积小，提高了电池与电池移栽小车、充电仓位的定位精度。

Description

电动汽车电池充换电站及更换电池方法

技术领域

本发明涉及电动汽车充电技术领域，具体地指一种电动汽车电池充换电站及更换电池方法。

背景技术

目前电动汽车的电池充电普遍采用快速充电桩进行充电，但是无论怎么缩短快速充电时间，仍然很难达到燃油车即充即走的要求，采用充电桩既耗时又过于占用土地。电池充换电站作为一种新型的电池充电解决方案，具有空间利用率高、耗时短的特点。现有的电池充换电站主要采用底盘换电方式，即将位于汽车底盘下方的动力电池从下方取出，移动至电池存储仓充电，然后从电池存储仓取出满电电池，移动至汽车底部并安装。

中国专利CN102795204B公开了一种电动汽车底盘充换电站，该充换电站包括汽车对中装置、电池升降更换装置、轨道式巷道堆垛机、电池存放架、电池搬运装置一电池充电装置。利用轨道式航道堆垛机的移动是电池搬运装置在电池升降更换装置、轨道式航道堆垛机及电池存放架之间行走，使得不需要输送线即可完成电池的运输。

但是，上述充换电站存在如下问题：1、电池定位精度不易控制。在充换电过程中，电池需要进行多次转运，存在着电池与汽车底盘的定位、电池与电池升降更换装置的定位、电池与电池搬运装置的定位以及电池与电池存放架的定位，如果电池的位置控制精度不够，会出现空电电池无法与电池存放架上的充电口对接、以及满电电池无法与汽车底盘对接，从而影响充换电效率。2、充换电仓结构不紧凑。电池存放架沿横向轨道平行设置，轨道式巷道堆垛机与电池存放架保持横向平行行走，这样导致轨道式巷道堆垛机所需的移动空间较大，结构不够紧凑。

发明内容

本发明的目的就是要克服上述现有技术存在的不足，提供一种结构紧凑、定位精度可控的电动汽车电池充换电站及更换电池方法。

为实现上述目的，本发明提供一种电动汽车电池充换电站，包括：

车辆定位平台，所述车辆定位平台包括固定平台和车辆顶升平台，所述固定平台的一端设有车辆信息识别装置，所述车辆顶升平台的上端分别设有车辆纵向定位机构和车辆横向对中机构；

电池充电仓，所述电池充电仓横向两侧壁上设有竖直排列的多个充电仓位，所述电池充电仓的横向中部设有用于电池顶升和横向平移的电池存取搬运装置；

小车横移轨道，所述小车横移轨道设置在固定平台下方与电池充电仓之间；

电池移栽小车，所述电池移栽小车包括从上到下依次连接的电池解锁平台、浮动定位机构和小车行走顶升机构，所述小车行走顶升机构与小车横移轨道滑动配合。

进一步地，所述浮动定位机构包括浮动平台，所述浮动平台上端面固定设有万向滚珠和横向滑轨，所述横向滑轨滑动配合有横向滑块，所述横向滑块固定在滑块连接座上，所述滑块连接座上还固定设有纵向滑块，所述电池解锁平台下端固定设有纵向滑轨，所述纵向滑块与所述纵向滑轨滑动配合。

进一步地，所述浮动平台上位于滑块连接座横向两侧设有横向滑块限位块，所述电池解锁平台下端位于滑块连接座纵向两侧设有纵向滑块限位块。

进一步地，所述滑块连接座上固定设有横向销轴，所述横向销轴上套设有横向复位弹簧，所述浮动平台上固定设有横向销轴导向座和横向到位报警器，所述横向销轴与横向销轴导向座孔轴滑移配合；所述滑块连接座上还固定设有纵向销轴，所述纵向销轴上套设有纵向复位弹簧，所述电池解锁平台下端固定设有纵向销轴导向座和纵向到位报警器，所述纵向销轴与纵向销轴导向座孔轴滑移配合。

进一步地，所述电池解锁平台包括电池承载平台、所述电池承载平台上在横向、纵向和竖直方向分别设有电池到位开关，所述电池承载平台上还设有电池解锁气缸和解锁机构固定座，所述电池解锁气缸水平设置，其活塞杆端部连接有齿条，解锁机构固定座通过解锁转轴与电池解锁机构转动配合，所述解锁转轴上固接有齿轮，所述齿轮与齿条啮合。

进一步地，所述小车行走顶升机构包括小车底座和固定于地面的小车驱动电机，所述驱动电机通过拖链与小车底座连接，所述小车底座上固定连接有行走滚轮，所述行走滚轮与小车横移轨道滚动配合，所述小车底座通过小车纵向调位机构滑动连接有第二剪式顶升机构，第二剪式顶升机构上端与浮动定位机构固定连接。

进一步地，所述固定平台包括纵向间隔排列的上下坡平台和水平平台，所述车辆顶升平台设置在水平平台的纵向两侧，所述车辆顶升平台下端连接有第一剪式顶升机构；所述车辆纵向定位机构包括设置在车辆顶升平台上端的车轮定位凹槽，与前轮限位的车轮定位凹槽内设有V型排列的前轮辊子组，与后轮限位的车轮定位凹槽内设有水平排列的后轮辊子组；所述车辆横向对中机构设置在车轮定位凹槽的横向两侧，其包括与车辆顶升平台固定的横向顶推气缸，所述横向顶推气缸的活塞杆固定连接有滚轮支撑架，所述滚轮支撑架上连接有顶推滚轮。

进一步地，靠车辆定位平台一侧的充电仓位的下端还设有用于停放电池移栽小车的中转仓位，单个所述充电仓位包括与仓体固定的电池支撑架和充电器固定架，所述电池支撑架上固定设有与电池限位配合的电池定位块，所述充电器固定架上固定连接有充电器机构。

进一步地，所述电池存取搬运装置包括堆垛机本体、横向伸缩货叉和电池起重机构，所述堆垛机本体上设有电池平移腔体，所述横向伸缩货叉与堆垛机本体横向平移时穿过电池平移腔体，所述电池起重机构包括固定于地面的起重电机和竖直滑轨，所述竖直滑轨上滑动配合有滑块，所述滑块固定在堆垛机本体上，所述起重电机与滑块之间连接有起重拖链。

本发明还提供一种基于上述所述的电动汽车电池充换电站的更换电池方法，包括如下步骤：

1)识别车辆信息，通过车辆信息识别装置识别车辆车牌和车型，根据车型确定所需电池型号并调节车辆纵向定位机构的位置；

2)车辆定位，先通过车辆纵向定位机构对车轮进行纵向定位，然后控制车辆横向对中机构对车轮进行横向对中夹紧；

3)取出空电电池，通过车辆顶升平台顶升车辆，然后驱动电池移栽小车横移至固定平台上的预定位置，控制小车行走顶升机构顶升浮动定位机构和电池解锁平台，使电池解锁平台与空电电池定位并解锁，然后带动空电电池下降至原始高度；

4)存取电池，驱动电池移栽小车横移至电池充电仓内预定位置，电池存取搬运装置将空电电池转运至电池充电仓内的对应充电仓位进行充电；电池存取搬运装置移动至满电电池所在充电仓位，然后取出满电电池并转运至电池移栽小车上。

5)安装满电电池，电池移栽小车再次横移至固定平台上的预定位置，控制小车行走顶升机构顶升浮动定位机构和电池解锁平台，使电池解锁平台与空电电池定位并完成锁止，车辆顶升平台将车辆下降至原始高度并解除车轮的限位。

本发明的有益效果如下：

1、提高了定位精度和更换电池的效率。电池移栽小车可以实现小车行走、电池顶升、纵向调位、浮动定位以及电池解锁等多种功能，这样提高了更换电池的效率，小车纵向调位机构与浮动定位机构联合起来可以提高电池解锁机构与电池的定位精度。

2、结构紧凑，占地面积小。

附图说明

图1为本发明充换电站的整体结构示意图。

图2为车辆未顶升时车辆定位平台的结构示意图。

图3为车辆顶升时车辆定位平台的结构示意图。

图4为车辆横向对中机构的主视图。

图5为电池移栽小车的轴侧图。

图6为电池移栽小车的主视图。

图7为浮动定位机构的轴测图。

图8为图7中的A处局部放大图。

图9为电池解锁平台的轴测图。

图10为旋转驱动机构和电池解锁机构的轴测图。

图11为电池存取装置的主视图。

图12为电池横移机构的轴测图。

图13为电池起重机构的结构示意图。

图14为充电仓位的结构示意图。

图中各部件标号如下：车辆定位平台100、固定平台110、车辆顶升平台111、第一剪式顶升机构112、上下坡平台113、水平平台114、车辆信息识别装置120、前轮辊子组132、后轮辊子组133、车辆横向对中机构140、横向顶推气缸141、顶推滚轮142、滚轮支撑架143、电池移栽小车200、小车行走顶升机构210、小车底座211、行走滚轮212、小车驱动电机213、拖链214、第二剪式顶升机构215、浮动定位机构220、浮动平台2201、万向滚珠2202、滚珠固定座2203、滑块连接座2204、横向滑块2205、横向滑轨2206、横向滑块限位块2207、横向销轴2208、横向复位弹簧2209、横向销轴导向座2210、横向到位报警器2211、纵向滑块2212、纵向滑轨2213、纵向滑块限位块2214、纵向销轴2215、纵向复位弹簧2216、纵向销轴导向座2217、纵向到位报警器2218、电池解锁平台230、电池承载平台231、电池到位开关232、电池解锁气缸233、齿条234、齿轮235、电池解锁机构236、解锁机构固定座237、解锁转轴238、小车纵向调位机构240、纵向调位气缸241、纵向调位滑块242、纵向调位滑轨243、电池存取搬运装置300、堆垛机本体310、电池平移腔体311、横向伸缩货叉320、电池起重机构330、滑块331、竖直滑轨332、起重电机333、起重拖链334、电池充电仓400、仓体410、充电仓位420、电池支撑架421、充电器固定架422、电池定位块423、充电器机构430、充电器本体431、充电器升降气缸432、充电器固定座433、中转仓位440、控制室450、小车横移轨道500。

具体实施方式

下面具体实施方式用于对本发明的权利要求技术方案作进一步的详细说明，便于本领域的技术人员更清楚地了解本权利要求书。本发明的保护范围不限于下面具体的实施例。本领域的技术人员做出的包含有本发明权利要求书技术方案而不同于下列具体实施方式的也是本发明的保护范围。

如图1～14所示，包括：

车辆定位平台100，所述车辆定位平台100包括固定平台110和车辆顶升平台111，所述固定平台110的一端设有车辆信息识别装置120，所述车辆顶升平台111的上端分别设有车辆纵向定位机构和车辆横向对中机构140；

电池充电仓400，所述电池充电仓400横向两侧壁上设有竖直排列的多个充电仓位420，所述电池充电仓400的横向中部设有用于电池顶升和横向平移的电池存取搬运装置300；

小车横移轨道500，所述小车横移轨道500设置在固定平台110下方与电池充电仓400之间；

电池移栽小车200，所述电池移栽小车200包括从上到下依次连接的电池解锁平台230、浮动定位机构220和小车行走顶升机构210，所述小车行走顶升机构210与小车横移轨道500滑动配合。

如图2～4所示，车辆定位平台100包括固定平台110和用于顶升车轮的车辆顶升平台111，固定平台110包括沿车辆纵向间隔排列的上坡平台113、水平平台114和下坡平台115，上坡平台113的一端设有车辆信息识别装置120，车辆顶升平台111设置在水平平台114的纵向两侧，车辆顶升平台111下端连接有剪式顶升机构112，车辆顶升平台111的上端分别设有车辆纵向定位机构和车辆横向对中机构140。在进行更换电池时通过车辆顶升平台将车辆顶升一定高度，这样可以降低固定平台的高度，进一地减小上下坡平台的长度，使得整个车辆定位平台空间布局更紧凑，占地面积更小。

本实施例中，车辆纵向定位机构包括设置在车辆顶升平台111上端的两个车轮定位凹槽，与前轮限位的车轮定位凹槽内设有V型排列的前轮辊子组132，与后轮限位的车轮定位凹槽内设有水平排列的后轮辊子组133。车辆横向对中机构140设置在车轮定位凹槽的横向两侧，其包括与车辆顶升平台111固定的横向顶推气缸141，横向顶推气缸141的活塞杆固定连接有滚轮支撑架143，滚轮支撑架143上连接有顶推滚轮142。

这样，当车辆驶入换电站时，前轮位于前轮辊子组上，后轮位于后轮辊子组上，由于前轮辊子组成V字型排列，因此前轮辊子组对前轮在纵向上进行限位，前轮纵向限位之后，控制横向顶推气缸带动顶推滚轮从横向两侧对中顶推前轮和后轮，前轮和后轮在横向调位过程中依靠前轮辊子组和后轮辊子组进行横向移动，顶推滚轮顶推到位后夹紧前轮和后轮，对车辆行程横向对中定位。

如图5～10所示，电池移栽小车，包括从上到下依次连接的电池解锁平台230、浮动定位机构220和小车行走顶升机构210；浮动定位机构220包括浮动平台2201，浮动平台2201上端设有横向滑移机构和纵向滑移机构，浮动平台2201通过横向滑移机构与电池解锁平台230横向滑移，浮动平台2201通过纵向滑移机构与电池解锁平台230纵向滑移，当电池解锁平台230与电池上的锁止装置存在一定定位误差时，电池解锁平台230可以在纵向和横向上自动平移使得与电池上的锁止装置完全对准；小车行走顶升机构210包括与小车横移轨道500滑动配合的小车行走机构，小车行走机构上通过小车纵向调位机构240连接有用于顶升浮动定位机构220的电池顶升机构。这样，电池移栽小车可以实现小车行走、电池顶升、小车纵向调位、小车与电池之间的浮动定位以及电池解锁等多种功能，这样提高了更换电池的效率，小车纵向调位机构与浮动定位机构联合起来可以提高电池解锁机构与电池的定位精度。

本实施例中，电池解锁平台230包括电池承载平台231、电池承载平台231上在横向、纵向和竖直方向分别设有电池到位开关232，电池承载平台231上还设有驱动电池解锁机构226旋转的旋转驱动机构。旋转驱动机构包括电池解锁气缸233和解锁机构固定座237，电池解锁气缸233水平设置，其活塞杆端部连接有齿条234，解锁机构固定座237通过解锁转轴238与电池解锁机构226转动配合，解锁转轴238上固接有齿轮235，齿轮235与齿条234啮合。这样，当小车横向移动到位之后，电池顶升机构顶升电池解锁平台上升，当到达预定位置时，电池触发电池到位开关，此时电池解锁气缸驱动齿条移动，带动齿轮旋转，从而驱动电池解锁机构旋转，实现电池解锁机构与电池上的锁止装置的解锁过程。

本实施例中，浮动平台2201与电池解锁平台230之间设有滑块连接座2204，横向滑移机构包括固定在滑块连接座2204上的横向滑块2205和固定在浮动平台2201上端的横向滑轨2206，横向滑轨2206与横向滑块2205滑动配合；纵向滑移机构包括固定在滑块连接座2204上的纵向滑块2212和固定在电池解锁平台230下端的纵向滑轨2213，纵向滑块2212与纵向滑轨2213滑动配合。这样，当电池解锁机构与电池上的锁止装置存在定位误差时，在电池顶升机构的顶升作用下，电池解锁机构与电池上的锁止装置抵接受到锁止装置的约束力，然后电池解锁平台整体相对浮动定位机构自动平移至完全定位位置，使电池解锁机构完全与电池上的锁止装置定位，大大提高了定位精度。

本实施例中，浮动平台2201上位于滑块连接座2204横向两侧设有横向滑块限位块2207，电池解锁平台230下端位于滑块连接座2204纵向两侧设有纵向滑块限位块2214。这样，电池解锁平台相对浮动定位机构的移动具有一定限制范围，防止电池解锁平台平移量过大而超出了电池解锁机构与电池上的锁止装置的最大允许定位误差。

本实施例中，滑块连接座2204上固定设有横向销轴2208，横向销轴2208上套设有横向复位弹簧2209，浮动平台2201上固定设有横向销轴导向座2210和横向到位报警器2211，横向销轴2208与横向销轴导向座2210孔轴滑移配合。滑块连接座2204上还固定设有纵向销轴2215，纵向销轴2215上套设有纵向复位弹簧2216，电池解锁平台230下端固定设有纵向销轴导向座2217和纵向到位报警器2218，纵向销轴2215与纵向销轴导向座2217孔轴滑移配合。这样，当电池解锁机构与电池上的锁止装置的定位误差达到最大允许误差时，横线销轴和纵向销轴会触发横向到位报警器和纵向到位报警器，通过警示来重新调节电池解锁机构的横向位置和纵向位置，当电池解锁机构与电池上的锁止装置脱开后，在横向复位弹簧和纵向复位弹簧的回复力作用下，电池解锁平台相对浮动定位机构回到原始位置，有利于下一次电池解锁机构与电池的定位。

本实施例中，浮动平台2201上端面固定连接有滚珠固定座2203，滚珠固定座2203上设有万向滚珠2202。这样，有利于电池解锁平台相对浮动平台进行任意方向的滑移，并且起到了支撑电池解锁平台的作用，提高稳定性。

本实施例中，小车行走机构包括小车底座211和固定于地面的小车驱动电机，小车驱动电机通过拖链214与小车底座211连接，小车底座211上固定连接有行走滚轮212，行走滚轮212与小车横移轨道500滚动配合。这样，电池移栽小车在小车驱动电机的作用下在小车横移轨道上横向移动，往返于电池充电仓与车辆定位平台之间。

本实施例中，电池顶升机构为第二剪式顶升机构215，第二剪式顶升机构215上端与浮动定位机构220固定连接；小车纵向调位机构240包括均固定在小车底座211上的纵向调位气缸241和纵向调位滑轨243，纵向调位气缸241的活塞杆端部与设置在第二剪式顶升机构215下端的纵向调位滑块242滑动配合。这样，当电池在车辆底盘上的装配位置因为车型的不同而发生改变时，由于小车横移轨道的位置无法改变，电池移栽小车在顶升电池解锁机构之前的位置需要作出适应性调节，其横向位置可以通过小车行走机构进行横向移动，而纵向位置可以通过小车纵向调位机构驱动第二剪式顶升机构、浮动定位机构以及电池解锁机构整体相对小车底座纵向移动，因此可以适用于不同车型的电池安装位置。

如图11～14所示，电池存取装置，包括电池充电仓400和电池存取搬运装置300，以电池充电仓的长度方向为横向，宽度方向为纵向，电池存取搬运装置300位于电池充电仓400的横向中部，电池充电仓400包括矩形封闭式的仓体410和控制室450，控制室450与仓体410横向排列并连接，仓体410横向两侧内壁上设有竖直排列的七个充电仓位420，其中靠控制室450一侧设有四个充电仓位420，远离控制室450一侧设有三个充电仓位420，这三个充电仓位的下端为中转仓位440，电池移栽小车在中转仓位与电池存取搬运装置300进行电池转运，电池存取搬运装置300包括用于电池顶升的电池起重机构330和电池横向平移的电池横移机构。这样整个装置结构布置紧凑，电池存取搬运装置无需整体进行横向平移，减少了整个装置的占地面积；在存放和取出电池的过程中，电池存取搬运装置只需进行顶升，通过电池横移机构进行横向平移完成存取动作，存取电池效率高。

本实施例中，电池横移机构包括堆垛机本体310和横向伸缩货叉320，堆垛机本体310上设有横向贯通的电池平移腔体311，横向伸缩货叉320与堆垛机本体310横向平移时穿过电池平移腔体311，从而将电池向堆垛机本体310的横向两侧平移，使电池可以位于充电仓位420的正上方。电池起重机构330包括固定于地面的起重电机333和竖直滑轨332，竖直滑轨332上滑动配合有滑块331，滑块331固定在堆垛机本体310上，起重电机333与滑块之间连接有起重拖链334。这样其中电机通过拖链带动滑块在竖直滑轨上升降，实现堆垛机本体以及电池的竖直升降。

本实施例中，单个充电仓位420包括与仓体410固定的电池支撑架421和充电器固定架422，电池支撑架421为框架结构，充电器固定架422位于电池支撑架421的上方，电池支撑架421上固定设有与电池限位配合的电池定位块423，电池定位块的上端面为斜面，电池定位块423的斜面均朝向电池支撑架421的内侧，充电器固定架422上固定连接有充电器机构430。这样当电池伸缩货叉将空电电池放置在电池支撑架的预定位置时，如果空电电池与预定位置存在偏差，则电池的底部边缘会落在电池定位块的斜面上，然后自动斜向下运动至预定位置，实现精确定位。

本实施例中，充电器机构430位于电池支撑架421的上方，充电器机构430包括与充电器固定架422固定的充电器固定座433，充电器固定座433上固定有充电器升降气缸432，充电器升降气缸432的活塞杆端部下端连接有充电器本体431。当空电电池与电池支撑架421精确定位之后，充电器升降气缸向下驱动充电器本体向下运动，从而与空电电池上端的充电口发生对接，并进行充电。

本发明的充换电站的工作过程如下：

1、识别车辆信息以及定位。车辆进行更换电池时，倒车进入换电站，首先通过车辆信息识别装置识别车辆尾部的车牌和车型，然后通过上坡平台倒着停放在水平平台上，车轮则位于车辆顶升平台上，待车辆纵向定位机构和车辆横向对中机构对车轮进行纵向定位和横向定位后，车辆顶升平台顶升车轮将车辆顶起，

2、取出空电电池。当车辆定位顶升完成后，电池移栽小车横向移动至车辆正下方的横向预定位置，根据该车型电池的装配位置调节第二剪式顶升机构、浮动定位机构以及电池解锁机构的纵向位置，第二剪式顶升机构顶升浮动定位机构以及电池解锁机构，电池解锁机构当到达预定位置时，空电电池触发电池到位开关，此时电池解锁气缸驱动齿条移动，带动齿轮旋转，从而驱动电池解锁机构旋转，实现电池解锁机构与空电电池上的锁止装置的解锁过程，空电电池解锁完成之后落在电池承载平台上，然后第二剪式顶升机构带动浮动定位机构以及电池解锁机构下降至原始高度，整个电池移栽小车在小车横移轨道上横向移动至电池充电仓。

3、存取电池。电池移栽小车移动至中转仓位，电池起重机构将伸缩货叉调节到与电池相同的高度，伸缩货叉向电池移栽小车一侧伸出至空电电池的下方并抬起，然后缩回至电池平移腔体中，控制室的控制器确定空电电池的充电仓位位置和满电电池的位置，电池起重机构带动空电电池升高至该充电仓位的预定高度，伸缩货叉将空电电池放置在电池支撑架上，然后充电器升降气缸向下驱动充电器本体向下运动，从而与空电电池上端的充电口发生对接，并进行充电；然后缩回伸缩货叉并调节高度至满电电池的预定高度，再通过伸缩货叉取出满电电池，并在中转仓位将满电电池转运至电池移栽小车上。

4、安装满电电池。电池移栽小车再次横移至固定平台上的预定位置，安装满电电池的过程与上述取出空电电池的过程一致，控制小车行走顶升机构顶升浮动定位机构和电池解锁平台，使满电电池与车辆上的安装位置定位并完成电池解锁机构与满电电池的解锁，更换完成后车辆顶升平台将车辆下降至原始高度，车辆从上下坡平台驶出换电站。

Claims (10)

1.一种电动汽车电池充换电站，其特征在于，包括：

车辆定位平台(100)，所述车辆定位平台(100)包括固定平台(110)和车辆顶升平台(111)，所述固定平台(110)的一端设有车辆信息识别装置(120)，所述车辆顶升平台(111)的上端分别设有车辆纵向定位机构和车辆横向对中机构(140)；

电池充电仓(400)，所述电池充电仓(400)横向两侧壁上设有竖直排列的多个充电仓位(420)，所述电池充电仓(400)的横向中部设有用于电池顶升和横向平移的电池存取搬运装置(300)；

小车横移轨道(500)，所述小车横移轨道(500)设置在固定平台(110)下方与电池充电仓(400)之间；

电池移栽小车(200)，所述电池移栽小车(200)包括从上到下依次连接的电池解锁平台(230)、浮动定位机构(220)和小车行走顶升机构(210)，所述小车行走顶升机构(210)与小车横移轨道(500)滑动配合。

2.根据权利要求1所述的电动汽车电池充换电站，其特征在于：所述浮动定位机构(220)包括浮动平台(2201)，所述浮动平台(2201)上端面固定设有万向滚珠(2202)和横向滑轨(2206)，所述横向滑轨(2206)滑动配合有横向滑块(2205)，所述横向滑块(2205)固定在滑块连接座(2204)上，所述滑块连接座(2204)上还固定设有纵向滑块(2212)，所述电池解锁平台(230)下端固定设有纵向滑轨(2213)，所述纵向滑块(2212)与所述纵向滑轨(2213)滑动配合。

3.根据权利要求2所述的电动汽车电池充换电站，其特征在于：所述浮动平台(2201)上位于滑块连接座(2204)横向两侧设有横向滑块限位块(2207)，所述电池解锁平台(230)下端位于滑块连接座(2204)纵向两侧设有纵向滑块限位块(2214)。

4.根据权利要求2所述的电动汽车电池充换电站，其特征在于：所述滑块连接座(2204)上固定设有横向销轴(2208)，所述横向销轴(2208)上套设有横向复位弹簧(2209)，所述浮动平台(2201)上固定设有横向销轴导向座(2210)和横向到位报警器(2211)，所述横向销轴(2208)与横向销轴导向座(2210)孔轴滑移配合；所述滑块连接座(2204)上还固定设有纵向销轴(2215)，所述纵向销轴(2215)上套设有纵向复位弹簧(2216)，所述电池解锁平台(230)下端固定设有纵向销轴导向座(2217)和纵向到位报警器(2218)，所述纵向销轴(2215)与纵向销轴导向座(2217)孔轴滑移配合。

5.根据权利要求1所述的电动汽车电池充换电站，其特征在于：所述电池解锁平台(230)包括电池承载平台(231)、所述电池承载平台(231)上在横向、纵向和竖直方向分别设有电池到位开关(232)，所述电池承载平台(231)上还设有电池解锁气缸(233)和解锁机构固定座(237)，所述电池解锁气缸(233)水平设置，其活塞杆端部连接有齿条(234)，解锁机构固定座(237)通过解锁转轴(238)与电池解锁机构(226)转动配合，所述解锁转轴(238)上固接有齿轮(235)，所述齿轮(235)与齿条(234)啮合。

6.根据权利要求1所述的电动汽车电池充换电站，其特征在于：所述小车行走顶升机构(210)包括小车底座(211)和固定于地面的小车驱动电机(213)，所述驱动电机(213)通过拖链(214)与小车底座(211)连接，所述小车底座(211)上固定连接有行走滚轮(212)，所述行走滚轮(212)与小车横移轨道(500)滚动配合，所述小车底座(211)通过小车纵向调位机构(240)滑动连接有第二剪式顶升机构(215)，第二剪式顶升机构(215)上端与浮动定位机构(220)固定连接。

7.根据权利要求1所述的电动汽车电池充换电站，其特征在于：所述固定平台(110)包括纵向间隔排列的上下坡平台(113)和水平平台(114)，所述车辆顶升平台(111)设置在水平平台的纵向两侧，所述车辆顶升平台(111)下端连接有第一剪式顶升机构(112)；所述车辆纵向定位机构包括设置在车辆顶升平台(111)上端的车轮定位凹槽，与前轮限位的车轮定位凹槽内设有V型排列的前轮辊子组(132)，与后轮限位的车轮定位凹槽内设有水平排列的后轮辊子组(133)；所述车辆横向对中机构(140)设置在车轮定位凹槽的横向两侧，其包括与车辆顶升平台(111)固定的横向顶推气缸(141)，所述横向顶推气缸(141)的活塞杆固定连接有滚轮支撑架(143)，所述滚轮支撑架(143)上连接有顶推滚轮(142)。

8.根据权利要求1所述的电动汽车电池充换电站，其特征在于：靠车辆定位平台(100)一侧的充电仓位(420)的下端还设有用于停放电池移栽小车(200)的中转仓位(440)，单个所述充电仓位(420)包括与仓体(410)固定的电池支撑架(421)和充电器固定架(422)，所述电池支撑架(421)上固定设有与电池限位配合的电池定位块(423)，所述充电器固定架(422)上固定连接有充电器机构(430)。

9.根据权利要求1所述的电动汽车电池充换电站，其特征在于：所述电池存取搬运装置(300)包括堆垛机本体(310)、横向伸缩货叉(320)和电池起重机构(330)，所述堆垛机本体(310)上设有电池平移腔体(311)，所述横向伸缩货叉(320)与堆垛机本体(310)横向平移时穿过电池平移腔体(311)，所述电池起重机构(330)包括固定于地面的起重电机(333)和竖直滑轨(332)，所述竖直滑轨(332)上滑动配合有滑块(331)，所述滑块(331)固定在堆垛机本体(310)上，所述起重电机(333)与滑块之间连接有起重拖链(334)。

10.一种基于权利要求1～9任意一项所述的电动汽车电池充换电站的更换电池方法，其特征在于，包括如下步骤：

1)识别车辆信息，通过车辆信息识别装置识别车辆车牌和车型，根据车型确定所需电池型号并调节车辆纵向定位机构的位置；

2)车辆定位，先通过车辆纵向定位机构对车轮进行纵向定位，然后控制车辆横向对中机构(140)对车轮进行横向对中夹紧；

3)取出空电电池，通过车辆顶升平台(111)顶升车辆，然后驱动电池移栽小车(200)横移至固定平台(100)上的预定位置，控制小车行走顶升机构(210)顶升浮动定位机构(220)和电池解锁平台(230)，使电池解锁平台(230)与空电电池定位并解锁，然后带动空电电池下降至原始高度；

4)存取电池，驱动电池移栽小车(200)横移至电池充电仓(400)内预定位置，电池存取搬运装置(300)将空电电池转运至电池充电仓(400)内的对应充电仓位(420)进行充电；电池存取搬运装置(300)移动至满电电池所在充电仓位(420)，然后取出满电电池并转运至电池移栽小车(200)上。

5)安装满电电池，电池移栽小车(200)再次横移至固定平台(100)上的预定位置，控制小车行走顶升机构(210)顶升浮动定位机构(220)和电池解锁平台(230)，使电池解锁平台(230)与空电电池定位并完成锁止，车辆顶升平台(111)将车辆下降至原始高度并解除车轮的限位。

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