CN113665409A - 换电站 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种换电站，换电站包括换电室、换电设备及充电室，换电室内设有供电动汽车停靠并进行电池包更换的换电位置，充电室设置在换电室的上方，充电室内设有用于对电池包进行充放电的充电架，换电设备位于换电室、充电室的同一侧，用于在位于换电位置的电动汽车和充电架之间转运电池包，充电室内还设有对电池包进行冷却的温度控制单元。本发明通过将充电室设置在换电室的上方、换电设备设置在换电室、充电室的同一侧，充分地利用了空间，有效地降低了换电站的整体占地面积。通过温度控制单元对在充电室内进行充放电的电池包进行温度调节，使电池包维持在正常的工作温度，延长电池包的使用寿命。

Description

换电站

技术领域

本发明涉及电动汽车领域，特别涉及一种换电站。

背景技术

汽车尾气的排放仍然是环境污染问题的重要因素，为了治理汽车尾气，人们研制出了天然汽车、氢燃料汽车、太阳能汽车和电动汽车以替代燃油型汽车，而其中最具有应用前景的是电动汽车。

目前的电动汽车主要包括直充式和快换式两种。直充式目前主要使用在一些小型车，例如，出租车和家用轿车等。作为直充式的电动车，目前采用的是利用在地面建设的充电桩来堆车辆进行充电。可是充电桩不仅不便于管理，而且随着电动车日益普及，难以实现集中对电动车进行充电管理。

快换式需要通过借助于换电站才能实现电池快速更换。目前，换电站包括换电室和充电室，换电室和充电室分别设置在换电机器人的两侧，电动汽车停放在换电室内进行换电，换电机器人穿梭于换电室与充电室之间，通过换电机器人上的旋转机构使得换电室与电动汽车之间电池包的安装、拆卸来实现更换电池包操作。

但是，在换电站建设方面，换电站需要安装布置换电室和充电室，使得换电站整体布局方案单工位占地面积大，所产生的土地租用成本越高，对地形要求也更高。同时，换电机器人需要旋转动作来实现电池包的安装、拆卸的更换操作，造成换电站总体复杂度提高。

发明内容

本发明要解决的技术问题是为了克服现有技术中的换电站整体布局占地面积大上述缺陷，提供一种换电站。

本发明是通过下述技术方案来解决上述技术问题：

一种换电站，其特点在于，所述换电站包括换电室、换电设备及充电室，所述换电室内设有供电动汽车停靠并进行电池包更换的换电位置，所述充电室设置在所述换电室的上方，所述充电室内设有用于对所述电池包进行充放电的充电架，所述换电设备位于所述换电室、所述充电室的同一侧，用于在位于所述换电位置的电动汽车和所述充电架之间转运所述电池包，所述充电室内还设有对所述电池包进行冷却的温度控制单元。

在本方案中，通过采用以上结构，通过将充电室设置在换电室的上方、换电设备设置在换电室、充电室的同一侧，充分地利用了空间，有效地降低了换电站的整体占地面积。本方案的换电站布置合理、结构紧凑、换电效率高。

另外，通过温度控制单元对在充电室内进行充放电的电池包进行温度调节，使电池包维持在正常的工作温度，延长电池包的使用寿命。

较佳地，所述换电室包括一个或多个间隔的支架组件，所述支架组件的内部形成行车通道，所述换电位置设置在所述行车通道上，所述充电室设置在所述支架组件的顶端。

在本方案中，通过采用以上结构，支架组件具有支撑作用，能够将充电室设置在支架组件的顶端，同时，支架组件的内部空间形成行车通道，充分地利用了支架组件内部的空间，使得换电站的布置更加合理、结构更加紧凑。

较佳地，所述充电室为集装箱，所述充电架、所述温度控制单元均设置在所述集装箱内。

在本方案中，通过采用以上结构，通过将充电室设计为集装箱，可以实现充电室的快速安装，简化了换电站的组装，且便于换电站的维护和更换。设置在集装箱内部的温度控制单元能够更加迅速地调整集装箱内部的温度。

较佳地，所述充电室的侧面设有所述电池包的取放口，所述取放口用于供所述换电设备伸入进行取放所述电池包。

在本方案中，通过采用以上结构，通过在充电室的侧面设置电池包的取放口，使得换电设备能够更加直接地取放电池包，有利于提高取放电池包的效率。

较佳地，所述充电室包括中转仓，所述中转仓用于临时存放从所述电动汽车上取下来的旧的所述电池包或充满电的新的所述电池包。

在本方案中，通过设置中转仓，换电设备可以将取下来的旧电池直接放入中转仓内，无需寻找确定空的电池仓位，同时直接从中转仓中取出新电池进行安装。

较佳地，所述换电站还包括电池锁止机构，所述电池锁止机构设置在所述充电架上，所述电池锁止机构用于将所述电池包固定于所述充电架。

在本方案中，通过采用以上结构，利用电池锁止机构将电池包固定在充电架上，提高了电池包的稳固性，避免了电池包意外掉落。

较佳地，所述充电室还包括设备室，所述设备室内放置有通风柜和/或充电机柜，所述通风柜的通风管路延伸至所述充电室内，所述充电机柜的充电线延伸至所述充电架上。

在本方案中，通过采用以上结构，通过将设备室集成在充电室内，进一步提高了换电站的空间利用率，降低了换电站的占地面积。

较佳地，所述温度控制单元包括液冷系统，所述液冷系统的液冷管路延伸至所述充电架上。

在本方案中，通过采用以上结构，液冷系统提高了换电站内的热量交换的效率，提高了换电站的温度控制地稳定性。

较佳地，所述温度控制单元包括液冷机构，所述液冷机构设置在所述充电架上，所述液冷机构用于对在所述充电室内充放电的所述电池包进行温度调节。

在本方案中，通过采用以上结构，利用液冷机构对电池包进行温度调节，使得电池包的温度能够被有效地控制在适合的范围内，从而有利于提高电池包的充电速度，有利于提高电池包的使用寿命。

较佳地，所述温度控制单元还对所述充电室进行冷却，所述温度控制单元包括空冷系统，所述空冷系统的通风管道与所述充电室相连通。

在本方案中，通过采用以上结构，利用空冷系统有效地避免了充电室内出现死角，使得充电室内的温度更加均匀，避免出现局部温度过高或过低。

较佳地，所述换电站还包括行走平台，所述行走平台上设有供换电设备移动的沿换电室长度方向延伸的地轨。

在本方案中，通过采用以上结构，将换电设备设置在行走平台的地轨上，提高了换电设备运行过程中的稳定性，有利于提高换电站的可靠性。

较佳地，所述换电设备的下部设有与所述地轨配合的地轨滑动件，所述地轨滑动件为滑块或滑轮。

在本方案中，通过采用以上结构，利用滑块或滑轮沿地轨滑动，进一步提高了换电设备运行过程中的稳定性，有利于提高换电站的可靠性。

较佳地，所述充电室的上部设有连接机构，所述连接机构用于与所述换电设备的上部连接，所述换电设备能够通过所述连接机构进行滑动。

在本方案中，通过采用以上结构，利用连接机构提高换电设备的上部稳定性，避免了换电设备在运行中出现晃动，可以提高换电站的可靠性。

较佳地，所述连接机构包括用于所述换电设备滑动的天轨，所述天轨沿所述充电室的长度方向延伸。

在本方案中，通过采用以上结构，天轨在提高换电设备的上部稳定性的前提下，进一步降低了换电设备运行的阻力，提高了换电设备的灵活性。

较佳地，所述换电设备的上部设有与所述天轨配合的天轨滑动件，所述天轨滑动件为滑块或滑动滚珠。

在本方案中，通过采用以上结构，利用滑块或滑动滚珠，进一步降低了换电设备运行的阻力，提高了换电设备的灵活性，提高了换电设备的稳定性。

较佳地，所述换电设备包括解锁机构，所述解锁机构用于驱动所述电动汽车上的锁止机构，以锁止或解锁所述电池包。

在本方案中，通过采用以上结构，利用解锁机构能够快速地解开或锁止电池包，提高了换电站更换电池包的速度。

较佳地，所述换电设备还包括电池托盘，所述电池托盘用于承载并定位所述电池包。

在本方案中，通过采用以上结构，利用电池托盘承载并定位电池包，在提高电池包稳定性的前提下，提高了电池包取放的速度。

较佳地，所述换电设备还包括伸出机构，所述伸出机构用于驱动所述电池托盘伸缩。

在本方案中，通过采用以上结构，伸出机构驱动电池托盘伸缩，从而实现电池托盘的移动，进而实现电池托盘上的电池包的移动，提高了电池包更换的速度及可靠性。

在符合本领域常识的基础上，上述各优选条件，可任意组合，即得本发明各较佳实例。

本发明的积极进步效果在于：

本发明通过将充电室设置在换电室的上方、换电设备设置在换电室、充电室的同一侧，充分地利用了空间，有效地降低了换电站的整体占地面积。本发明的换电站布置合理、结构紧凑、换电效率高。通过温度控制单元对在充电室内进行充放电的电池包进行温度调节，使电池包维持在正常的工作温度，延长电池包的使用寿命。

附图说明

图1为本发明较佳实施例1的换电站的结构示意图。

图2为本发明较佳实施例1的换电站中充电室的结构示意图。

图3为图2中充电室的俯视的结构示意图。

图4为图2中充电室的剖视的结构示意图。

图5为图1中换电站的换电设备的结构示意图。

图6为图5中换电设备的解锁机构的结构示意图。

图7为图2中的电池包温控装置在充电室的安装位置示意图。

图8为图7中电池包温控装置与电池包的配合示意图。

图9为图7中电池包温控装置在充电室内的侧视图。

图10为图7中电池包温控装置的结构示意图。

图11为图10中A处的结构放大示意图。

图12为图7中的电池包温控装置的另一结构示意图。

图13为图7中的调温机构的结构示意图。

附图标记说明：

换电站900

换电室91

行车通道912

支架组件913

行走平台914

换电设备92

地轨921

地轨滑动件922

连接机构923

天轨924

天轨滑动件925

解锁机构926

解锁驱动机构927

解锁杆928

充电室93

充电架931

取放口932

中转仓933

设备室934

通风柜935

充电机柜936

温度控制单元94

液冷系统941

空冷系统942

电池包30

电动汽车31

充电架931

托架外框11

滚轮12

电连接插头13

托架底框14

托架开口B

电池包温控装置20

调温机构21

调温板211

连接管路212

驱动机构22

第一连杆221

第二连杆222

支点转轴223

顶杆224

顶杆头225

执行端226

浮动机构23

弹性单元231

导向件232

承载框24

第一承载件241

第二承载件242

导热胶垫25

具体实施方式

下面通过实施例的方式并结合附图来更清楚完整地说明本发明，但并不因此将本发明限制在实施例的范围之中。

如图1-图11所示，本实施例为一种换电站900，换电站900包括换电室91、换电设备92及充电室93，换电室91内设有供电动汽车31停靠并进行电池包30更换的换电位置，充电室93设置在换电室91的上方，充电室93内设有用于对电池包30进行充放电的充电架931，换电设备92位于换电室91、充电室93的同一侧，用于在位于换电位置的电动汽车31和充电架931之间转运电池包30，充电室93内还设有对电池包30进行冷却的温度控制单元94。本实施例通过将充电室93设置在换电室91的上方、换电设备92设置在换电室91、充电室93的同一侧，充分地利用了空间，有效地降低了换电站900的整体占地面积。本实施例的换电站900布置合理、结构紧凑、换电效率高。另外，通过温度控制单元94对在充电室93内进行充放电的电池包30进行温度调节，使电池包30维持在正常的工作温度，延长电池包30的使用寿命。

作为一种优选的实施方式，换电室91包括一个或多个间隔的支架组件913，支架组件913的内部形成行车通道912，换电位置设置在行车通道912上，充电室93设置在支架组件913的顶端。本实施例支架组件913具有支撑作用，能够将充电室93设置在支架组件913的顶端，同时，支架组件913的内部空间形成行车通道912，充分地利用了支架组件913内部的空间，使得换电站900的布置更加合理、结构更加紧凑。作为一种具体的实施方式，支架组件913可以为倒置的U形框，多个倒置U形框间隔设置，相邻的U形框之间也可以设置连接杆，U形框的下端插入行走平台914。充电室93设置在U形框的顶端。

为了简化换电站900的装配，充电室93为集装箱，充电架931、温度控制单元94均设置在集装箱内。本实施例通过将充电室93设计为集装箱，可以实现充电室93的快速安装，简化了换电站900的组装，且便于换电站900的维护和更换。设置在集装箱内部的温度控制单元94能够更加迅速地调整集装箱内部的温度。

作为一种优选的实施方式，充电室93的侧面设有电池包30的取放口932，取放口932用于供换电设备92伸入进行取放电池包30。本实施例通过在充电室93的侧面设置电池包30的取放口932，使得换电设备92能够更加直接地取放电池包30，有利于提高取放电池包30的效率。

为了提高换电站900的适用性，充电室93包括中转仓933，中转仓933用于临时存放从电动汽车31上取下来的旧的电池包30或充满电的新的电池包30。本实施例利用中转仓933有效地避免了从电动汽车31取下的电池包30的无处放置的问题，提高了换电站900的适用性。通过设置中转仓933，换电设备934可以将取下来的旧的电池包30直接放入中转仓933内，无需寻找确定空的电池包30的仓位，同时直接从中转仓933中取出新的电池包30进行安装。

作为一种较佳的实施方式，换电站900还包括电池锁止机构，电池锁止机构设置在充电架931上，电池锁止机构用于将电池包30固定于充电架931。本实施例利用电池锁止机构将电池包30固定在充电架931上，提高了电池包30的稳固性，避免了电池包30意外掉落。

为了进一步集成充电室93，充电室93还包括设备室934，设备室934内放置有通风柜935、充电机柜936中的一个或两个，通风柜935的通风管路延伸至充电室93内，充电机柜936的充电线延伸至充电架931上。本实施例通过将设备室934集成在充电室93内，进一步提高了换电站900的空间利用率，降低了换电站900的占地面积。

为了提高稳定性，换电站900还包括行走平台914，行走平台914上设有供换电设备92移动的沿换电室91长度方向延伸的地轨921。本实施例将换电设备92设置在行走平台914的地轨921上，提高了换电设备92运行过程中的稳定性，有利于提高换电站900的可靠性。具体的，换电设备92的下部设有与地轨921配合的地轨滑动件922，地轨滑动件922为滑块或滑轮。本实施例利用滑块或滑轮沿地轨921滑动，进一步提高了换电设备92运行过程中的稳定性，有利于提高换电站900的可靠性。

为了进一步提高稳定性，充电室93的上部设有连接机构923，连接机构923用于与换电设备92的上部连接，换电设备92能够通过连接机构923进行滑动。本实施例利用连接机构923提高换电设备92的上部稳定性，避免了换电设备92在运行中出现晃动，可以提高换电站900的可靠性。具体的，连接机构923包括用于换电设备92滑动的天轨924，天轨924沿充电室93的长度方向延伸。本实施例天轨924在提高换电设备92的上部稳定性的前提下，进一步降低了换电设备92运行的阻力，提高了换电设备92的灵活性。作为一种实施方式，换电设备92的上部设有与天轨924配合的天轨滑动件925，天轨滑动件925可以为滑块或滑动滚珠。本实施例利用滑块或滑动滚珠，进一步降低了换电设备92运行的阻力，提高了换电设备92的灵活性，提高了换电设备92的稳定性。

如图5及图6所示，为了便于锁止或解锁电池包30，换电设备92包括解锁机构，解锁机构用于驱动电动汽车31上的锁止机构，以锁止或解锁电池包30。本实施例利用解锁机构能够快速地解开或锁止电池包30，提高了换电站900更换电池包30的速度。作为一种具体的实施方式，解锁机构可以包括解锁驱动机构和解锁杆，解锁驱动机构驱动解锁杆旋转，以带动锁止机构转动，解锁杆用于带动电池包30安装位置上的锁止机构转动以解锁或锁止电池包30。

为了提高电池包30的稳定性，换电设备92还包括电池托盘，电池托盘用于承载并定位电池包30。本实施例利用电池托盘承载并定位电池包30，在提高电池包30稳定性的前提下，提高了电池包30取放的速度。

作为一种优选的实施方式，换电设备92还包括伸出机构，伸出机构用于驱动电池托盘伸缩。本实施例伸出机构驱动电池托盘伸缩，从而实现电池托盘的移动，进而实现电池托盘上的电池包30的移动，提高了电池包30更换的速度及可靠性。

作为一种优选的实施方式，温度控制单元94包括液冷系统941，液冷系统941的液冷管路延伸至充电架931上。本实施例液冷系统941提高了换电站900内的热量交换的效率，提高了换电站900的温度控制地稳定性。液冷系统941可以包括利用液冷管路顺次连通的冷源、动力部及换热部，液冷管路内有冷却介质，冷却介质在冷源处交换热量，从而实现冷却介质自身的温度的调节。在动力部的作用下，冷却介质在液冷管路内流动至换热部。冷却介质经换热部实现与待换热物体的热量交换，从而实现待换热物体的温度的调节。流经换热部后的冷却介质在动力部的作用下再次进入冷源，从而循环流动，实现待换热物体的温度的调节。具体的，电池包30的热量可以经换热部的液冷管路传递至冷却介质，从而实现电池包30的温度的调节。

为了避免出现死角，温度控制单元94还对充电室93进行冷却，温度控制单元94包括空冷系统942，空冷系统942的通风管道与充电室93相连通。本实施例利用空冷系统942有效地避免了充电室93内出现死角，使得充电室93内的温度更加均匀，避免出现局部温度过高或过低。空冷系统942可以包括利用通风管道顺次连通的进风口、空调及若干出风口。待调温的气体自进风口进入通风管道，随后到达空调处，空调对待调温的气体进行温度调节，调温后的气体经通风管道到达出风口，最后进入充电室93，从而对充电室93进行温度调节。空调具体可以对待调温的气体进行加热或冷却，从而实现待调温的气体的温度的调节。

作为一种具体的实施方式，温度控制单元94包括液冷机构，液冷机构设置在充电架931上，液冷机构用于对在充电室93内充放电的电池包30进行温度调节。本实施例利用液冷机构对电池包30进行温度调节，使得电池包30的温度能够被有效地控制在适合的范围内，从而有利于提高电池包30的充电速度，有利于提高电池包30的使用寿命。

作为一种具体的使用方式，电动汽车31驶入换电站900的换电通道912，并在换电位置停稳，换电设备92沿地轨921移动至换电位置处。换电设备92的伸出机构将电池托盘推动至电动汽车31的电池包30的下侧，解锁结构解开电池包30的锁止机构，电池包30移动至电池托盘上。伸出机构驱动载有电池包30的电池托盘缩回。换电设备92将电池包30移动至充电室93的中转仓933，并将电池包30放置在中转仓933的充电架931上。换电设备92再从充电室93中取出一块待更换的新的电池包30，并将该新的电池包30移动至电动汽车31的电池包30安装位置处，锁止机构将该新的电池包30锁止到电动汽车31上。然后，换电设备92再次移动至中转仓933，将中转仓933内的旧的电池包30移动至充电室93的充电架931上，锁止机构将电池包30锁止在充电架931上。充电室93内的充电设备开始对电池包30进行充电。至此，换电站完成对电动汽车31的电池包30的更换，电动汽车31可以驶出换电站900。另外，在电池包30充电的过程中，如果电池包30或充电室93的温度超出了预设范围，则温度控制单元94启动，对电池包30或充电室93进行温度调节，以使电池包30在适宜的温度范围内充电。

为了更好地控制电池包30的温度，如图7-图13所示，本实施例为充电室93的温度控制单元94的具体的液冷机构，也可以称为电池包温控装置20。该电池包温控装置20包括调温机构21，调温机构21设在充电室93内，该调温机构21用于对在充电室93内充放电的电池包30进行温度调节。通过调温机构21对在充电室93内进行充放电的电池包30进行温度调节，使电池包30维持在正常的工作温度，延长电池包30的使用寿命。

如图11所示，在本实施例中，充电室93内具有放置电池包30的充电架931，充电架931主要由托架外框11、滚轮12、电连接插头13组成，托架外框11水平设置，滚轮12设置在托架外框11内侧以方便电池包30在充电架931上移动，电连接插头13设置在托架外框11的后侧框架上，在电池包30完全进入充电架931上后，电连接插头13可以与电池包30上的充电插座连接，实现对电池包30充电。在托架外框11的内侧设有托架开口B，托架开口B与充电架931下方的容纳空间连通，容纳空间内设有电池包温控装置20，在电池包30进入充电架931并进入预定位置时，电池包温控装置20的调温机构21从托架开口B伸出对电池包30进行调温。根据图7所示，相当于调温机构21从下往上移动至与电池包30的下表面贴合，通过热传导的方式对电池包30进行调温。

在其它实施方式中，托架外框11也可竖直设置，电池包30从托架外框11的下方或上方垂直进入充电室93内，相应的电连接插头13设置在托架外框11的上侧或下侧的框架上。调温机构21通过与电池包30的外表面贴合，以调节电池包30的温度。通过将调温机构21与电池包30的表面进行贴合，可以快速的对电池包30进行调温。

在本实施例中，如图8所示，电池包30只有一面与调温机构21贴合。但是，在其它可选实施方式中，可以设置多个调温机构21分别与电池包30的多个表面贴合以实现对电池包30的调温，例如可以在充电室93内位于电池包30的两个侧面、三个侧面或者四个侧面外都设置调温机构21。具体设置方式根据实际设计进行选择，在此不再赘述。

调温机构21在充电室93内可在第一位置、第二位置之间移动；当调温机构21处于第一位置时，调温机构21与电池包30贴合，以实现对电池包30进行温度调节；当调温机构21处于第二位置时，调温机构21与电池包30分离，调温机构21不阻碍电池包30在充电室93内移动。

具体地，在本实施例中，在不需要对电池包30进行调温时，调温机构21在充电室93内的充电架931下方的容纳空间里，此时调温机构21处于第二位置处；需要对电池包30进行调温时，调温机构21的上表面会伸出容纳空间与电池包30的底面贴合，此时调温机构21处于第一位置处。通过对调温机构21的位置的切换，可以在电池包30需要调温时将调温机构21与电池包30贴合以实现对电池包30进行调温操作，在不需要对电池包30进行调温时，将调温机构21与电池包30分离，避免调温机构21影响电池包30进出充电室93。

如图7-10和图12所示，该电池包温控装置20还包括驱动机构22，该驱动机构22用于驱动调温机构21在第一位置和第二位置之间移动。通过驱动机构22控制调温机构21的移动，避免采用人力直接操作，提高工作效率。

在本实施例中，驱动机构22是通过电池包30的移动来驱使的，即电池包30在充电室93内水平移动时，电池包30可驱使驱动机构22带动调温机构21在第一位置和第二位置之间移动。通过电池包30自身的移动来驱动调温机构21的位置，无需设置多余的机构，结构简单、操作方便。当然，在其它实施方式中，电池包30也可以沿竖直方向进出充电室93。

调温机构21的移动方向垂直于电池包30的移动方向，即调温机构21会在垂直于电池包30侧面的方向上移动。具体地，电池包30在朝充电室93内移动时，调温机构21从电池包30的侧面靠近电池包30并与电池包30贴合，电池包30在朝充电室93外移动时，调温机构21与电池包30的侧面分离并远离电池包30。

具体在本实施例中，电池包30在充电室93内水平移动时，驱动机构22在电池包30的驱动下带动调温机构21在竖直方向上移动。

如图8-10和图12所示，该驱动机构22包括用于被电池包30移动而被接触到的接触端、用于驱动调温机构21在第一位置和第二位置之间移动的执行端226以及分别连接接触端和执行端226的联动件。将驱动机构22分成接触端、执行端226、联动件，其中接触端与电池包30接触并被电池包30驱动，执行端226与调温机构21连接并根据接触端与电池包30的接触的来驱动调温机构21，联动件用于根据接触端的移动使执行端226按照特定轨迹移动进而控制调温机构21的运动轨迹。

具体地，在本实施例中，接触端位于充电室93内的电池包30的移动路径上；电池包30自充电室93外向充电室93内移动时，电池包30接触并推动接触端进行移动，接触端的移动经联动件后促使执行端226带动调温机构21朝第一位置的方向移动；电池包30自充电室93内向充电室93外移动时，调温机构21在重力作用下朝第二位置的方向移动。

该驱动机构22通过电池包30直接驱动，在电池包30朝充电室93内移动时，电池包30会与驱动机构22的接触端接触并推动接触端，接触端通过联动件使执行端226向靠近电池包30的侧面的方向移动，也就是与执行端226连接的调温机构21朝靠近电池包30的侧面的方向移动，直至电池包30完全移动到充电室93的内部并与充电室93内的电连接插头13插接，调温机构21与电池包30的表面贴合(即第一位置)；在电池包30朝充电室93外移动时，电池包30对接触端的作用力会逐渐减小直至完全与接触端脱离，调温机构21会在重力的作用下与电池包30分离并回到初始位置(即第二位置)。

在本实施例中，如图8-10和图12所示，联动件包括呈预设角度连接的第一连杆221和第二连杆222，第一连杆221或者第二连杆222靠近第一连杆221和第二连杆222的连接处设有一支点转轴223；联动件绕支点转轴223转动时，第一连杆221和第二连杆222相远离的端部沿相反的方向移动。联动件由两个呈一定角度的连杆组成，可以降低支点转轴223的位置高度，进而降低调温机构21的放置空间的高度，节省充电室93的空间。其中，支点转轴223设在托架底框14上。如图8-10和图12示出了一种联动件的具体结构，在该结构中，第一连杆221和第二连杆222分别自两个连杆的连接处斜向上延伸，第一连杆221和第二连杆222之间形成的夹角是一个接近180度的钝角，例如可以将该夹角设置成170度、160度等。需要注意的是，在第一连杆221和第二连杆222的长度固定的情况下，该夹角的角度越大，通过该联动件驱动的调温机构21的移动距离越小，因此可以根据调温机构21所需移动的距离来设置该夹角的具体角度。

当然，在其它实施方式中。联动件也可以只是一个直杆状，为了使调温机构21可以伸出容纳空间并与电池包30底部贴合，将支点转轴223处的支点设置尽可能高即可。

如图12所示，在本实施例中，接触端包括顶杆224和顶杆头225，顶杆224的一端与第二连杆222远离第一连杆221的一端部呈预设角度连接，顶杆头225设置于顶杆224的另一端部；顶杆头225用于被向充电室93内移动的电池包30接触而进行斜向移动。执行端226位于第一连杆221远离第二连杆222的一端部。执行端设置于第一连杆221远离第二连杆222的一端部，可以最大化执行端的力矩，从而以较小的力来驱动调温机构21的移动。

由于在本实施例中电池包30是水平移动的，调温机构21位于电池包30的下方，电池包30推动顶杆头225时，顶杆头225会斜向下移动，与顶杆224的下端连接的第二连杆222的一端朝下方移动，执行端226则向上移动，带动调温机构21向上运动。

在其它实施方式中，如果调温机构21设在电池包30的上表面的上方，顶杆头225则会斜向上移动；或者电池包30在充电室93内是从竖直方向装入的，调温机构21是在电池包30的侧方向，顶杆头225也有可能会斜向上或斜向下移动，在此不再具体描述。

如图8和图12所示，在本实施例中，顶杆头225具有一滚轮，滚轮在被电池包30接触并推动时发生滚动。顶杆头225被电池包30接触后随着电池包30的移动斜向下移动，通过采用滚轮，可以减小顶杆头225移动过程中与电池包30之间的摩擦力。电池包30在推动滚轮时，滚轮会从电池包30的前侧面逐渐滚动至靠近电池包30的底面的位置，通过位置的调整，使滚轮滚到靠近电池包30的底面的位置时，电池包30的充电插座与电连接插头13完全插接，此时，调温机构21的上侧刚好与电池包30贴合，不会影响电池包30的移动。

在其它实施方式中，驱动机构22是电气控制方式的，例如为液压或气动伸缩机构，通过传感器的检测信号控制伸缩机构的伸缩，以使调温机构21与电池包30贴合或分离。

具体地，在充电室93内设置传感器，该传感器用于检测电池包30的具体位置，传感器的输出端电连接于驱动机构22；传感器输出的信号用于控制驱动机构22的移动。

传感器具体可以采用位置传感器，例如接触式传感器中的行程开关，当电池包移动到位(可以是电池包30与电连接插头13完成插接)后，电池包30通过接触挤压行程开关以使行程开关输出一信号以控制驱动机构22驱动调温机构21移动；又例如接近式传感器中的霍尔开关，在电池包30上安装一小磁钢，当电池包30移动到位(可以是电池包30与电连接插头13完成插接)后，电池包30上的小磁钢靠近霍尔开关使其产生霍尔现象输出一信号以控制驱动机构22驱动调温机构21移动。

在本实施例中，为了便于安装调温机构21和驱动机构22，在调温机构21和驱动机构22之间设置承载框24，承载框24的上端面用于承载调温机构21，承载框24的下端面用于连接驱动机构22。

如图9-12所示，在本实施例中，该电池包温控装置20还包括浮动机构23，浮动机构23连接于调温机构21和所述承载框24之间，浮动机构23用于缓冲调温机构21与电池包30的接触，并使调温机构21和电池包30贴合。

通过在调温机构21和所述承载框24之间设置浮动机构23，一方面可以避免电池包30与调温机构21接触时将电池包30顶起，使电池包30上的充电插座无法顺利与充电室93内的电连接插头13插接，或造成电连接插头13损坏，另一方面可以在调温机构21与电池包30接触时，使电池包30与调温机构21贴合更紧密，增强对电池包30的调温效果。

浮动机构23包括弹性单元231，弹性单元231的一端与调温机构21连接，弹性单元231的另一端与承载框24连接。弹性单元231通过其自身的伸缩调节浮动机构23与电池包30之间的贴合度。

具体地，如图10和图11所示，在本实施例中，承载框24由两个第一承载件241和一个第二承载件242组成，两个第一承载件241分别位于调温机构21的下端面的左右两侧，两个第一承载件241通过第二承载件242固定连接，第二承载件242的中部位置与驱动机构22的执行端226连接。两个第一承载件241的两端均分别安装有弹性单元231，在本实施例中，弹性单元231为弹簧，调温机构21的下端面的四个角分别设置有导向件232，该导向件232穿过第一承载件241并可在第一承载件241上自由移动，弹簧套在导向件232上并位于调温机构21与第一承载件241之间，导向件232的下端位于第一承载件241的下方通过螺母固定以防止导向件232与第一承载件241分离。

调温机构21向上移动并与电池包30底部抵接时，调温机构21会受到电池包30的阻力，驱动机构22的执行端226继续向上运动时，第一承载件241会沿着导向件232向上移动并压缩弹簧，这样就可以避免调温机构21将电池包30向上顶升，也就不会使电池包30上的充电插座无法与充电室93内的电连接插头13插接，或造成电连接插头13损坏。还可以调节调温机构21和电池包之间的贴合度，使电池包30与调温机构21贴合更紧密，增强对电池包30的调温效果。

如图13所示，在本实施例中，该调温机构21包括调温板211，调温板211内部具有腔体；腔体内设置有通道，通道用于导热介质的流通。通道通过连接管路212连通。调温机构21通过导热介质的流动实现对电池包30的温度调节，因此只要通过对导热介质的加热或降温便可方便实现对电池包30的温度控制。

在其它实施方式中，调温机构21包括安装板和调温件，调温件连接于安装板。调温件可以为电加热器和/或制冷器。

如图9和图12所示，该电池包温控装置20还包括导热胶垫25，导热胶垫25设置于调温机构21与电池包30接触的一侧。设置导热胶垫25不仅可以提高调温机构21的调温效果，还可以避免调温机构21的刚性表面与电池包30直接接触碰撞，减小对电池包30的损伤。

本实施例还公开了一种调温装置，其结构参见图8-11所示，该调温装置包括调温机构21、浮动机构23和承载框24，调温机构21承载于承载框24上，浮动机构23位于承载框24与调温机构21之间。该调温装置在对待调温的物体调温时，通过浮动机构23可以使调温机构21与该物体贴合更紧密，增强调温效果。本实施例的调温装置与上述实施例中的电池包温控装置20的结构相同，具体结构不再赘述。

该浮动机构23包括弹性单元231，弹性单元231的一端与调温机构21连接，弹性单元231的另一端与承载框24连接。利用弹性单元231的弹性力使调温机构21与要调温的物体紧密贴合。该浮动机构23的结构与上述实施例中的电池包温控装置20的浮动机构23结构基本相同，具体结构不在赘述。

调温机构21包括调温板211，调温板211内部具有腔体；腔体内设置有通道，通道用于导热介质的流通。或者调温机构21包括安装板和调温件，调温件连接于安装板。该调温机构21的结构与上述实施例中的电池包温控装置20的调温机构21结构基本相同，具体结构在此也不再赘述。

本实施例的调温装置还包括导热胶垫25，导热胶垫25设置于调温机构21远离浮动机构23的一侧。设置导热胶垫25不仅可以提高调温机构21的调温效果，还可以避免调温机构21的刚性表面与待调温物体直接接触碰撞，减小对待调温物体的损伤。

虽然以上描述了本发明的具体实施方式，但是本领域的技术人员应当理解，这仅是举例说明，本发明的保护范围是由所附权利要求书限定的。本领域的技术人员在不背离本发明的原理和实质的前提下，可以对这些实施方式做出多种变更或修改，但这些变更和修改均落入本发明的保护范围。

Claims (18)

1.一种换电站，其特征在于，所述换电站包括换电室、换电设备及充电室，所述换电室内设有供电动汽车停靠并进行电池包更换的换电位置，所述充电室设置在所述换电室的上方，所述充电室内设有用于对所述电池包进行充放电的充电架，所述换电设备位于所述换电室、所述充电室的同一侧，用于在位于所述换电位置的电动汽车和所述充电架之间转运所述电池包，所述充电室内还设有对所述电池包进行冷却的温度控制单元。

2.如权利要求1所述的换电站，其特征在于，所述换电室包括一个或多个间隔的支架组件，所述支架组件的内部形成行车通道，所述换电位置设置在所述行车通道上，所述充电室设置在所述支架组件的顶端。

3.如权利要求1所述的换电站，其特征在于，所述充电室为集装箱，所述充电架、所述温度控制单元均设置在所述集装箱内。

4.如权利要求1所述的换电站，其特征在于，所述充电室的侧面设有所述电池包的取放口，所述取放口用于供所述换电设备伸入进行取放所述电池包。

5.如权利要求1所述的换电站，其特征在于，所述充电室包括中转仓，所述中转仓用于临时存放从所述电动汽车上取下来的旧的所述电池包或充满电的新的所述电池包。

6.如权利要求1所述的换电站，其特征在于，所述换电站还包括电池锁止机构，所述电池锁止机构设置在所述充电架上，所述电池锁止机构用于将所述电池包固定于所述充电架。

7.如权利要求1所述的换电站，其特征在于，所述充电室还包括设备室，所述设备室内放置有通风柜和/或充电机柜，所述通风柜的通风管路延伸至所述充电室内，所述充电机柜的充电线延伸至所述充电架上。

8.如权利要求1所述的换电站，其特征在于，所述温度控制单元包括液冷系统，所述液冷系统的液冷管路延伸至所述充电架上。

9.如权利要求1所述的换电站，其特征在于，所述温度控制单元包括液冷机构，所述液冷机构设置在所述充电架上，所述液冷机构用于对在所述充电室内充放电的所述电池包进行温度调节。

10.如权利要求1所述的换电站，其特征在于，所述温度控制单元还对所述充电室进行冷却，所述温度控制单元包括空冷系统，所述空冷系统的通风管道与所述充电室相连通。

11.如权利要求1所述的换电站，其特征在于，所述换电站还包括换行走平台，所述行走平台上设有供所述换电设备移动的沿所述换电室长度方向延伸的地轨。

12.如权利要求11所述的换电站，其特征在于，所述换电设备的下部设有与所述地轨配合的地轨滑动件，所述地轨滑动件为滑块或滑轮。

13.如权利要求1所述的换电站，其特征在于，所述充电室的上部设有连接机构，所述连接机构用于与所述换电设备的上部连接，所述换电设备能够通过所述连接机构进行滑动。

14.如权利要求13所述的换电站，其特征在于，所述连接机构包括用于所述换电设备滑动的天轨，所述天轨沿所述充电室的长度方向延伸。

15.如权利要求14所述的换电站，其特征在于，所述换电设备的上部设有与所述天轨配合的天轨滑动件，所述天轨滑动件为滑块或滑动滚珠。

16.如权利要求1所述的换电站，其特征在于，所述换电设备包括解锁机构，所述解锁机构用于驱动所述电动汽车上的锁止机构，以锁止或解锁所述电池包。

17.如权利要求1所述的换电站，其特征在于，所述换电设备还包括电池托盘，所述电池托盘用于承载并定位所述电池包。

18.如权利要求17所述的换电站，其特征在于，所述换电设备还包括伸出机构，所述伸出机构用于驱动所述电池托盘伸缩。

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