CN114013332A - 一种换电站及其电池交换方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种换电站及其电池交换方法，换电站包括：底盘、桁架机构和换电机构。所述底盘沿长度方向设置多个电池底座。所述桁架机构连接于所述底盘，所述桁架机构包括纵向支撑梁，所述纵向支撑梁沿底盘的长度方向延伸。所述换电机构包括纵向移动架总成和连接于所述纵向移动架总成的多级伸缩架，所述多级伸缩架连接有吊具总成，所述纵向移动架总成可滑动地连接于所述纵向支撑梁，所述多级伸缩架能沿所述纵向移动架总成的宽度方向双向伸缩。本申请的换电站采用了悬空的桁架机构来支撑换电机构，解决了传统换电机构占用车辆底盘空间的问题。且该换电站的多级伸缩架可沿底盘的宽度方向双向伸缩，方便和换电站两侧的待换电车或送电车进行电池箱交换。

Description

一种换电站及其电池交换方法

技术领域

本发明涉及新能源换电设备技术领域，尤其涉及一种换电站及其电池交换方法。

背景技术

随着新能源汽车的发展，电动汽车对电能的需求越来越迫切，移动充换电成为发展的一个必然趋势。现有技术中，一般需要在移动式换电车的底盘上设置换电机构，换电机构能沿底盘的长度方向平移以在不同位置执行换电动作。然而，移动换电站的底盘宽度较窄，本来的空间就不大，还需要为换电机构预留行走需要的支撑面积，例如为了换电机构能够稳定运行，需要在底盘的两侧分别设置轨道，两个轨道占用了底盘大量的空间。示例性地，底盘宽度为2550mm，而电池箱宽度为2500mm，若在底盘上布置两个轨道，则无法在底盘布置装载电池箱的换电机构。可见如布置两个轨道则换电机构将无法纵向移动去吊电池箱，空间利用率大幅降低。

发明内容

为解决现有技术存在的问题，本发明提供一种换电站，采用了悬空的桁架机构来支撑换电机构，解决了传统换电机构占用车辆底盘空间的问题。

为实现上述发明目的，本申请提供如下技术方案：

本申请第一目的在于提供一种换电站，包括：

底盘，所述底盘沿长度方向设置多个电池底座；

桁架机构，所述桁架机构连接于所述底盘，所述桁架机构包括纵向支撑梁，所述纵向支撑梁沿底盘的长度方向延伸；

换电机构，所述换电机构包括纵向移动架总成和连接于所述纵向移动架总成的多级伸缩架，所述多级伸缩架连接有吊具总成，所述纵向移动架总成可滑动地连接于所述纵向支撑梁，所述多级伸缩架能沿所述纵向移动架总成的宽度方向双向伸缩。

可选的，所述纵向移动架总成和所述多级伸缩架中的各伸缩架中任意相邻的两者之间连接有双向伸缩装置。

可选的，所述双向伸缩装置包括：

油缸座，所述油缸座具有第一连接孔和第二连接孔；

连接杆，所述连接杆包括杆体、第一传动条和第二传动条，所述杆体可滑动地贯穿所述第二连接孔，所述杆体的两端分别设置有第一转向部件和第二转向部件，所述第一传动条绕过所述第一转向部件，且一端固定连接于所述油缸座，另一端设置锁扣，所述第二传动条绕过所述第二转向部件，且一端固定连接于所述油缸座，另一端也设置锁扣；

伸缩油缸，所述伸缩油缸贯穿所述第一连接孔设置，所述伸缩油缸的伸缩端和所述第一转向部件相连接；

其中，所述纵向移动架总成和所述多级伸缩架中的各伸缩架中任意相邻的两者中，一者连接所述油缸座，另一者连接所述锁扣。

可选的，所述双向伸缩装置包括：

油缸座；

双向油缸，所述双向油缸包括油缸缸筒和活动杆，所述油缸缸筒连接于所述油缸座，所述活动杆贯穿所述油缸缸筒设置的活动杆，所述活动杆能沿所述油缸缸筒双向平移，所述活动杆的两端分别连接有第三转向部件和第四转向部件；

第三传动条和第四传动条，所述第三传动条绕过所述第三转向部件，且一端固定连接于所述油缸座，另一端设置锁扣，所述第二传动条绕过所述第四转向部件，且一端固定连接于所述油缸座，另一端也设置锁扣；

其中，所述纵向移动架总成以及所述多级伸缩架中的各伸缩架中，任意相邻的两者中的一者连接所述油缸座，另一者连接所述锁扣。

可选的，所述双向伸缩装置包括第一双向伸缩装置、第二双向伸缩装置和第三双向伸缩装置，所述多级伸缩架包括依次设置的首级伸缩架、中级伸缩架和末级伸缩架，所述中级伸缩架可移动地连接于所述首级伸缩架，所述末级伸缩架可移动地连接于所述中级伸缩架，所述首级伸缩架和所述纵向移动架总成之间连接有第一双向伸缩装置，所述首级伸缩架和所述中级伸缩架之间连接有第二双向伸缩装置，所述中级伸缩架和所述末级伸缩架之间连接有第三双向伸缩装置。

可选的，所述桁架机构包括第一端部框架和第二端部框架，所述第一端部框架和所述第二端部框架分设在所述底盘沿长度方向的两端，所述纵向支撑梁包括间隔设置的两个纵向导轨梁，两个所述纵向导轨梁间隔设置，且所述纵向导轨梁的两端分别连接于所述第一端部框架和第二端部框架，所述纵向移动架总成分别可移动地连接于两个所述纵向导轨梁上。

可选的，两个所述纵向导轨梁上设置有纵向导轨槽，所述纵向移动架总成包括间隔设置的两个纵向移动导轨，两个所述纵向移动导轨上均设置驱动轮，两个所述纵向移动导轨分别通过驱动轮连接于相应的纵向导轨槽。

可选的，换电站还包括设置在所述纵向移动导轨上的从动轮，所述驱动轮和所述从动轮通过链条传动连接，所述驱动轮和所述从动轮分设于所述纵向移动导轨沿长度方向的两侧，所述纵向移动架总成上设置两个驱动装置，两个所述驱动装置分别和相应的驱动轮传动连接。

可选的，所述纵向移动架总成还包括两个下滑轨，两个所述下滑轨间隔设置，且两个所述下滑轨分别垂直连接两个所述纵向移动导轨，所述多级伸缩架可移动地连接于两个所述下滑轨上。

可选的，所述下滑轨具有第一导轨槽，所述首级伸缩架包括间隔设置的两个第一导轨梁，两个所述第一导轨梁上均设置有第一滚轮，两个第一导轨梁分别通过相应的第一滚轮连接于第一导轨槽内。

可选的，两个所述第一导轨梁之间连接有第一横梁，所述第一横梁包括低位置段和高位置段，所述低位置段上连接有扣座，所述第一双向伸缩装置的油缸座连接于所述纵向移动架总成，所述第一双向伸缩装置的锁扣连接于所述扣座。

可选的，所述第一导轨梁具有第二导轨槽，所述中级伸缩架包括间隔设置的两个第二导轨梁和连接两个所述第二导轨梁的第二横梁，所述第二导轨梁上连接有第二滚轮，两个第二导轨梁分别通过相应的第二滚轮连接于第二导轨槽内。

可选的，所述第二双向伸缩装置的油缸座连接于所述高位置段，所述第二双向伸缩装置的锁扣连接于所述中级伸缩架。

可选的，所述第二导轨梁具有第三导轨槽，所述末级伸缩架包括支架主体，所述支架主体两侧设置第三滚轮，所述支架主体通过两侧第三滚轮连接于所述第三导轨槽内，所述第三双向伸缩装置的油缸座连接于所述支架主体，所述第三双向伸缩装置的锁扣连接于所述中级伸缩架。

可选的，所述支架主体上设置有起吊机构，所述起吊机构包括吊具升降油缸、滑动架、吊绳和吊具滑轮；

所述滑动架可滑动地连接在所述支架主体，所述滑动架和所述吊具升降油缸相连接，所述滑动架上设置转向滚轮，所述吊绳分别绕经所述转向滚轮和所述吊具滑轮，所述吊绳一端固定，另一端和所述吊具总成相连接。

本申请第二目的在于提供上述换电站的电池交换方法，底盘沿长度方向设置有多个电池位，且至少两个电池位为空位，一所述空位为中转位，另一所述空位为存放位，换电机构的初始位置为所述中转位，电池交换方法包括如下步骤：

步骤S1、将待换电车和/或送电车停靠在换电站的侧部，使得待换电车和/或送电车的目标电池箱和所述中转位对齐；

步骤S2、换电机构沿底盘的宽度方向伸出抓取目标电池箱并存放至存放位；

步骤S3、换电机构抓取底盘的电池位上的电池箱，平移至所述中转位，沿底盘宽度方向伸出以装载在待换电车和/或送电车上；

步骤S4、换电站重新设定中转位和存放位，所述换电机构行进至所述中转位。

本申请第三目的在于提供上述换电站的另一种电池交换方法，底盘沿长度方向设置有多个电池位，且至少两个电池位为空位，一所述空位为中转位，另一所述空位为存放位，换电机构的初始位置为所述中转位，电池交换方法包括如下步骤：

步骤S100、将待换电车和送电车分别停靠在换电站的两侧，使得待换电车的亏电电池和中转位对其，使得送电车上满电电池和所述中转位对其；

步骤S200、换电机构沿底盘宽度方向朝待换电车一侧伸出，抓取亏电电池箱并存放至存放位；

步骤S300、换电机构复位至中转位，换电机构沿底盘宽度方向朝送电车一侧伸出，抓取满电电池箱，并向待换电车一侧伸出将满电电池箱装入所述待换电车；

步骤S400、换电站重新设定中转位和存放位。

通过采用上述技术方案，使得本申请具有如下有效果；

本申请的换电站采用了悬空的桁架机构来支撑换电机构，解决了传统换电机构占用车辆底盘空间的问题。且该换电站的多级伸缩架可沿底盘的宽度方向双向伸缩，方便和换电站两侧的待换电车进行电池箱交换。

附图说明

通过参考附图阅读下文的详细描述，本公开示例性实施方式的上述以及其他目的、特征和优点将变得易于理解。在附图中，以示例性而非限制性的方式示出了本公开的若干实施方式，并且相同或对应的标号表示相同或对应的部分，其中：

图1是本申请实施例提供的换电站的立体结构示意图；

图2是本申请实施例提供的换电站去除外罩的内部结构示意图；

图3是本申请实施例提供的换电站的桁架机构的结构示意图；

图4是本申请实施例提供的换电站的主移动架的结构示意图；

图5是本申请实施例提供的换电站的首级伸缩架的结构示意图；

图6是本申请实施例提供的换电站的中级伸缩架的结构示意图；

图7是本申请实施例提供的换电站的末级伸缩架的结构示意图；

图8是本申请实施例提供的换电站的末级伸缩架的局部仰视视角图；

图9是本申请实施例提供的换电站的吊具总成的结构示意图；

图10是本申请实施例提供的换电站的一种双向伸缩装置的结构示意图；

图11是图10中双向伸缩装置的原理示意图；

图12是本申请实施例提供的送电池与换电站进行电池箱交换的步骤图；

图13是本申请实施例提供的待换电车与换电站进行电池箱交换的步骤图；

图14是本申请实施例提供的待换电车、送电车与换电站进行电池箱交换的步骤图。

图中，1、换电机构；11、纵向移动架总成；111、纵向移动导轨；112、驱动轮；113、从动轮；114、链条；115、驱动装置；116、下滑轨；12、首级伸缩架；121、第一导轨梁； 122、第一滚轮；123、第一横梁；1231、低位置段；1232、高位置段；13、中级伸缩架； 131、第二导轨梁；132、第二横梁；133、第二滚轮；14、末级伸缩架；141、支架主体； 142、第三滚轮；143、升降油缸；144、滑动架；145、吊具滑轮；146、第一吊绳；147、第二吊绳；148、调平油缸；149、T型轨道；1410、导向套；15、吊具总成；151、吊具架；152、吊钩机构；1521、吊钩；1522、连杆；153、导向销；154、吊具导向板；16、双向伸缩装置；16a、第一双向伸缩装置；16b、第二双向伸缩装置；16c、第三双向伸缩装置；161、伸缩油缸；162、油缸座；163、连接杆；164、第一转向部件；165、第二转向部件；166、稳定推杆；167、第一传动条；168、第二传动条；169、锁扣；1610、第三转向部件；1611、第四转向部件；1612、双向油缸；17、扣座；2、桁架机构；21、纵向支撑梁；22、第一端部框架；23、第二端部框架；3、外罩；31、外罩右门；32、外罩左门；4、底盘；41、举升装置；5、牵引车头；6、电池箱。

具体实施方式

下面将结合本公开实施例中的附图，对本公开实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本公开一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本公开中的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本公开保护的范围。

下面结合附图来详细描述本公开的具体实施方式。

实施例一

参见图1至图11所示，本申请实施例提供一种换电站，包括：底盘4、桁架机构2和换电机构1。底盘4沿长度方向设置多个电池底座。所述桁架机构2连接于所述底盘4，所述桁架机构2包括纵向支撑梁21，所述纵向支撑梁21沿底盘4的长度方向延伸。所述换电机构1包括纵向移动架总成11和连接于所述纵向移动架总成11的多级伸缩架，所述多级伸缩架连接有吊具总成15，所述纵向移动架总成11可滑动地连接于所述纵向支撑梁 21，所述多级伸缩架能沿所述纵向移动架总成11的宽度方向双向伸缩，即桁架机构2的宽度方向。本申请的换电站采用了悬空的桁架机构2来支撑换电机构1，解决了传统换电机构1占用车辆底盘4空间的问题。且该换电站的多级伸缩架可沿底盘4的宽度方向双向伸缩，方便和换电站两侧的待换电车进行电池箱交换。

在一种可能的实施方案中，所述纵向移动架总成11和所述多级伸缩架中的各伸缩架中任意相邻的两者之间连接有双向伸缩装置16。通过设置双向伸缩装置16使得相邻的两个伸缩架之间可双向移动，方便向底盘4宽度方向两侧伸出或缩回。

本申请提供了两种双向伸缩装置16的结构，参见图10所示，为本申请第一种双向伸缩装置的结构，该双向伸缩装置16包括：油缸座162、连接杆163和伸缩油缸161。油缸座162具有第一连接孔和第二连接孔。所述连接杆163包括杆体、第一传动条167和第二传动条168，所述杆体可滑动地贯穿所述第二连接孔，所述杆体的两端分别设置有第一转向部件164和第二转向部件165，所述第一传动条167绕过所述第一转向部件164，且一端固定连接于所述油缸座162，另一端设置锁扣169，所述第二传动条168绕过所述第二转向部件，且一端固定连接于所述油缸座162，另一端设置锁扣169。所述伸缩油缸161 贯穿所述第一连接孔设置，所述伸缩油缸的伸缩端和所述第一转向部件164相连接。伸缩油缸伸缩运动能带动两个锁扣169进行双向伸缩的长距离移动，且当伸缩油缸以速度v伸缩时，能带动锁扣169以2v速度移动，显著地提高了作业效率。

其中，所述纵向移动架总成11和所述多级伸缩架中的各伸缩架中任意相邻的两者中，一者连接所述油缸座162，另一者连接所述锁扣。锁扣169可以调节传动条(可以为钢丝或绳索)的长度及张紧度。通过采用本申请实施例的上述技术方案，显著地提高了伸缩架的往复移动距离，可满足换电机构1的双向(左右)移动吊装需求。通过在换电机构1上设置多个该双向伸缩装置16，可实现换电机构1上多级伸缩架的长距离移动，且该双向伸缩装置16水平布置即可实现多级伸缩架沿换电车的底盘的宽度方向进行两侧移动。

优选的，双向伸缩装置16可以包括两个所述连接杆163，两个所述连接杆163分别设置在所述伸缩油缸161的两侧，所述伸缩油缸的伸缩端连接有稳定推杆166，所述稳定推杆166分别连接两个所述连接杆163的第一转向部件164。通过设置两个连接杆163提高了传动传输的稳定性。

可选的，所述第一转向部件164和所述第二转向部件165均包括连接在所述连接杆163 端部的滑轮。如此在连接杆163往复运动过程中，滑轮能够转动，减小了传动条的运动阻力。

参见图11所示，中部状态图为双向伸缩装置16的原始位置，顶部状态图为当伸缩油缸161向右伸出L长度，伸缩架向右移动2L的示意图。底部状态图为当伸缩油缸由中部状态图所示状态向左缩回L长度，伸缩架向左移动2L的示意图。

在实际装配过程中，相邻的两个伸缩架上，双向伸缩装置16的油缸座162连接于一伸缩架上，所述双向伸缩装置16的锁扣169连接于另一伸缩架。

双向伸缩装置16是伸缩油缸161推动转向部件(转向部件可以为滑轮)，通过传动条(可以为钢丝)及锁扣169带动下级伸缩架运动的机构，由于换电站的底盘宽度窄，横向伸缩架长度受限，采用多级伸缩架和双向伸缩装置16配合形成双倍移动长度功能，实现双向(左右)吊装功能。

参见图4和图5所述，为本申请实施例提供的第二种双向伸缩装置(参见第二双向伸缩装置16b)的结构示意图，相对于第一种双向伸缩装置，该第二种双向伸缩装置结构进行了简化。具体的，包括油缸座162、双向油缸1612、第三传动条和第四传动条。所述双向油缸包括油缸缸筒和活动杆，所述油缸缸筒连接于所述油缸座，所述活动杆贯穿所述油缸缸筒设置的活动杆，所述活动杆能沿所述油缸缸筒双向平移，所述活动杆的两端分别连接有第三转向部件1610和第四转向部件1611。所述第三传动条绕过所述第三转向部件，且一端固定连接于所述油缸座，另一端设置锁扣，所述第二传动条绕过所述第四转向部件，且一端固定连接于所述油缸座，另一端也设置锁扣。

其中，换电机构中可以全部设置第一种双向伸缩装置或第二种双向伸缩装置，也可以部分采用第一种双向伸缩装置，部分采用第二种双向伸缩装置。

所述双向伸缩装置包括第一双向伸缩装置16a、第二双向伸缩装置16b和第三双向伸缩装置16c，所述多级伸缩架包括依次设置的首级伸缩架12、中级伸缩架13和末级伸缩架14，所述中级伸缩架13可移动地连接于所述首级伸缩架12，所述末级伸缩架14可移动地连接于所述中级伸缩架13，所述纵向移动架总成11和所述首级伸缩架12之间可以设置第一双向伸缩装置，所述首级伸缩架12和所述中级伸缩架13之间连接有第二双向伸缩装置，所述中级伸缩架13和所述末级伸缩架14之间连接有第三双向伸缩装置。

可选的，所述桁架机构包括第一端部框架22和第二端部框架23，所述第一端部框架 22和所述第二端部框架23分设在所述底盘沿长度方向的两端，所述纵向支撑梁21包括间隔设置的两个纵向导轨梁，两个所述纵向导轨梁间隔设置，且所述纵向导轨梁的两端分别连接于所述第一端部框架22和第二端部框架23，所述纵向移动架总成11分别可移动地连接于两个所述纵向导轨梁上。通过设置两个纵向导轨梁，使得纵向移动架总成11可稳定地连接于桁架机构上，能沿所述纵向导轨梁平稳移动。

参见图3和图4所示，在一种可能的实施方案中，两个所述纵向导轨梁上设置有纵向导轨槽，所述纵向移动架总成11包括间隔设置的两个纵向移动导轨111，两个所述纵向移动导轨111上均设置驱动轮112，两个所述纵向移动导轨111分别通过驱动轮112连接于相应的纵向导轨槽。

其中，纵向移动导轨111上还设置有从动轮113，所述驱动轮112和所述从动轮113通过链条114传动连接，所述驱动轮112和所述从动轮113分设于所述纵向移动导轨111 沿长度方向的两侧，所述纵向移动架总成11上设置两个驱动装置115，两个所述驱动装置115分别和相应的驱动轮112传动连接。驱动装置115可以包括电机和齿轮，驱动轮上也可以连接有齿轮，驱动装置115的齿轮和驱动轮上的齿轮相啮合。

参见图4和图5所示，在一种可能的实施方案中，所述纵向移动架总成11还包括两个下滑轨116，两个所述下滑轨116间隔设置，且两个所述下滑轨116分别垂直连接两个所述纵向移动导轨111，所述多级伸缩架可移动地连接于两个所述下滑轨116上。

其中，所述下滑轨116可以具有第一导轨槽，所述首级伸缩架12包括间隔设置的两个第一导轨梁121，两个所述第一导轨梁121上均设置有第一滚轮122，两个第一导轨梁 121分别通过相应的第一滚轮122连接于第一导轨槽内。

可选的，两个所述第一导轨梁121之间连接有第一横梁123，所述第一横梁123包括低位置段1231和高位置段1232，所述低位置段1231上连接有扣座17，所述第一双向伸缩装置16a的油缸座连接于所述纵向移动架总成11，所述第一双向伸缩装置的锁扣连接于所述扣座17。通过将第一横梁123设置低位置段1231可以避让纵向移动架总成11和首级伸缩架12之间的第一双向伸缩装置，结构更加合理。

参见图5和图6所示，所述第一导轨梁121具有第二导轨槽，所述中级伸缩架13包括间隔设置的两个第二导轨梁131和连接两个所述第二导轨梁131的第二横梁132，所述第二导轨梁131上连接有第二滚轮133，两个第二导轨梁131分别通过相应的第二滚轮133 连接于第二导轨槽内。所述第二双向伸缩装置16b的油缸座连接于所述高位置段1232，所述第二双向伸缩装置的锁扣连接于所述中级伸缩架13上的扣座17上。

所述第二导轨梁131具有第三导轨槽，所述末级伸缩架14包括支架主体141，所述支架主体141两侧设置第三滚轮142，所述支架主体141通过两侧第三滚轮142连接于所述第三导轨槽内，所述第三双向伸缩装置16c的油缸座连接于所述支架主体141，所述第三双向伸缩装置的锁扣连接于所述中级伸缩架13。可见第三双向伸缩装置采用了第一种双向伸缩装置，第一双向伸缩装置和第二双向伸缩装置则采用了第二种双向伸缩装置。

参见图7所示，所述支架主体141上设置有起吊机构，所述起吊机构包括吊具升降油缸143、滑动架144、吊绳和吊具滑轮145，支架主体141对应吊具滑轮145的位置设置吊绳避让口。

所述滑动架144可滑动地连接在所述支架主体141，所述滑动架144和所述吊具升降油缸143相连接，所述滑动架144上设置转向滚轮，所述吊绳分别绕经所述转向滚轮和所述吊具滑轮145，并贯穿所述吊绳避让口，所述吊绳一端固定，另一端和所述吊具相连接。

具体的，所述吊具滑轮145包括第一吊具滑轮和第二吊具滑轮，所述起吊机构还包括设置在所述支架主体141上的吊绳固定座、吊绳滑动座和调平油缸148，所述吊绳滑动座可滑动地连接在所述支架主体141上，且所述吊绳滑动座连接于所述调平油缸148。

所述吊绳包括第一吊绳146和第二吊绳147，所述第一吊绳146分别绕经转向滚轮和第一吊具滑轮145，且一端连接于所述吊绳固定座，另一端连接于所述吊具15，所述第二吊绳147分别绕经另一转向滚轮和第二吊具滑轮145，且一端连接于所述吊绳滑动座，另一端连接于所述吊具15。

支架主体141上可以设置T型轨道149，滑动架144能沿着T型轨道149移动，在第一吊绳146和第二吊绳147作用下，可以向上提起吊具15，反之是放下吊具15。在吊具 15有倾斜时，调平油缸148推动吊绳滑动座的距离，达到调整第二吊绳147长度，从而达到调平吊具的效果。

可选的，参见图9所示，所述吊具总成15包括吊具架151和设置在所述吊具架151上的吊钩机构152。所述吊钩机构152包括吊钩1521、连杆1522和驱动机构，所述吊钩 1521可转动地连接于所述吊具架151，所述吊钩1521和所述连杆1522传动连接，驱动机构驱动连杆1522，带动吊钩旋转以抓取或释放电池箱。可选的，所述吊具架151上设置至少两个导向销153，参见图8所示，所述末级伸缩架14上设置有至少两个导向套1410。各所述导向销153能分别插接在相应的导向套1410内，以锁定所述吊具的位置。吊具在横向移动时，必须收起紧靠支架主体141，并通过吊具导向销153与导向套1410定位。吊具架151上设置有吊具导向板154，吊具架151与电池箱对中时，靠吊具导向板154来引导对中。

实施例二

如图1所示，换电站还包括外罩3、外罩3可以连接于底盘5上，外罩3包覆底盘5 上的各电池箱9和换电机构1。外罩3可以包括：外罩右门31和外罩左门32。底盘底部设置底盘举升装置41。底盘可以连接于牵引车头5，牵引车头5能带动底盘5行进至不同区域。移动换电站在停靠区域后，先将底盘举升装置41顶起车辆底盘调平，再将外罩右门31和外罩左门32打开成90°。打开的两门可起到遮阳避雨的作用，再者起到换电机构1左右伸出无碍的作用。换电机构1在桁架机构的支撑下，吊运电池箱进行纵向移动。

如此，换电站的换电步骤包括：

步骤A1、换电站停在合适区域，车辆底盘打好前后举升装置51，牵引车头5脱开；

步骤A2、打开外罩右门31和外罩左门32；

步骤A3、松开换电机构1的锚定装置，换电机构1移动到中转位，开启探测器。

实施例三

本申请同时还提供上述换电站的电池交换方法，底盘5沿长度方向设置有多个电池位，且至少两个电池位为空位，一所述空位为中转位，另一所述空位为存放位，换电机构1的初始位置为所述中转位，电池交换方法包括如下步骤：

步骤S1、将待换电车和/或送电车停靠在换电站的侧部，使得待换电车和/或送电车的目标电池箱和所述中转位对齐。

其中，待换电车和/或送电车可以停靠在换电站的任意一侧。

步骤S2、换电机构1沿底盘的宽度方向伸出抓取目标电池箱并存放至存放位。

该步骤中，多级伸缩架带动吊具沿底盘的宽度方向伸出，带动吊具至待换电车和/或送电车上待更换的电池箱上，电池箱上有和所述吊钩配合部位，吊具导向板在电池箱上相应结构的导向下，向下移动，从而使得吊钩行进至吊钩配合位。此时，驱动机构驱动吊钩1521转动，使得吊钩1521和所述吊钩配合部位卡接配合。然后多级伸缩架回缩，带动电池箱至底盘一侧，此时换电机构1沿底盘长度方向平移至存放位，将电池箱9放下。

步骤S3、换电机构1抓取底盘的电池位上的电池箱，平移至所述中转位，沿底盘宽度方向伸出以装载在待换电车和/或送电车上。

步骤S4、换电站重新设定中转位和存放位，所述换电机构1行进至所述中转位。

其中，中转位和存放位为相邻的两个空位。

当前待换电车和/或送电车还有需要更换的电池箱时，则步骤S4中，设定中转位为与待更换的电池箱对应的位置，而存放位为和中转位相邻的位置。

当前待换电车和/或送电车换电完毕后，驶离该换电站，另一需要换电的待换电车和/ 或送电车则继续行进至换电站的侧部，且使得其待更换电池和中转位相对齐。

以下根据附图提供具体例：

实例1：参见图12所示，换电站亏电电池箱箱需要与送电车上的满电电池箱进行交换。

如左图所示，换电站的换电机构1停在中转位2号位，送电车开到换电站左边(或右边)，在监控器和引导装置的提示下，送电车的1号位满电电池箱与中转位2号对齐；

如中图所示，换电机构1将送电车上的满电电池箱吊放在换电站的1号位；

如右图所示，换电机构1再将换电站的3号位亏电电池箱，吊放到送电车的1号位。

以此类推，可以将送电车上的满电电池箱全部交换到换电站上，换电站的亏电电池箱全部交换到送电车上。

实例2：待换电车上的亏电电池箱与换电站的有满电电池箱进行交换。

参见图13的左图所示，换电站的换电机构1停在中转位2号位，待换电车开到换电站右边(或左边)，在监控器和引导装置的提示下，待换电车的亏电电池箱与换电站的中转位2号对齐；

如中图所示，换电机构1将待换电车上的亏电电池箱吊放在换电站的1号位；

如图13的右图所示，换电机构1再将换电站的3号位满电电池箱，吊放到待换电车的电池箱位置。交换完成后，将换电机构1停在换电站的3号位，待定下台待换电车的电池箱的更换。

实施例四

本申请实施例四提供上述实施例中换电站的另一种电池交换方法。底盘沿长度方向设置有多个电池位，且至少两个电池位为空位，一所述空位为中转位，另一所述空位为存放位，换电机构1的初始位置为所述中转位，电池交换方法包括如下步骤：

步骤S100、将待换电车和送电车分别停靠在换电站的两侧，使得待换电车的亏电电池和中转位对其，使得送电车上满电电池和所述中转位对其；

步骤S200、换电机构1沿底盘宽度方向朝待换电车一侧伸出，抓取亏电电池箱并存放至存放位；

步骤S300、换电机构1复位至中转位，换电机构1沿底盘宽度方向朝送电车一侧伸出，抓取满电电池箱，并向待换电车一侧伸出将满电电池箱装入所述待换电车；

步骤S400、换电站重新设定中转位和存放位。

参见图14所示，以下提供具体实施例：

实例3：待换电车和送电车之间通过换电站的电池箱进行交换。

如图14的左图所示，换电站的换电机构1停在中转位2号位，待换电车开到换电站右边，送电车开到换电站左边，在监控器和引导装置的提示下，待换电车的亏电电池箱与换电站的中转位2号对齐，送电车的1号位满电电池箱与中转位2号对齐；

如图14的中图所示，换电机构1先将待换电车上的亏电电池箱吊放在换电站的1号位；

如图14的右图所示，换电机构1再将送电车的1号位满电箱，直接吊放到待换电车的电池箱位置。交换完成后，将换电机构1停在换电站的3号位，待定下台待换电车的电池箱的更换。

在本说明书的上述描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“固定”、“安装”、“相连”或“连接”等术语应该做广义的理解。例如，就术语“连接”来说，其可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，或者可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。因此，除非本说明书另有明确的限定，本领域技术人员可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

根据本说明书的上述描述，本领域技术人员还可以理解如下使用的术语，例如“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“轴向”、“径向”、“周向”、“中心”、“纵向”、“横向”、“顺时针”或“逆时针”等指示方位或位置关系的术语是基于本说明书的附图所示的方位或位置关系的，其仅是为了便于阐述本发明的方案和简化描述的目的，而不是明示或暗示所涉及的装置或元件必须要具有所述特定的方位、以特定的方位来构造和进行操作，因此上述的方位或位置关系术语不能被理解或解释为对本发明方案的限制。

另外，本说明书中所使用的术语“第一”或“第二”等用于指代编号或序数的术语仅用于描述目的，而不能理解为明示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”或“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本说明书的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个或更多个等，除非另有明确具体的限定。

虽然本说明书已经示出和描述了本发明的多个实施例，但对于本领域技术人员显而易见的是，这样的实施例只是以示例的方式提供的。本领域技术人员会在不偏离本发明思想和精神的情况下想到许多更改、改变和替代的方式。应当理解的是在实践本发明的过程中，可以采用对本文所描述的本发明实施例的各种替代方案。所附权利要求书旨在限定本发明的保护范围，并因此覆盖这些权利要求范围内的模块组成、等同或替代方案。

Claims (17)

1.一种换电站，其特征在于，包括：

底盘，所述底盘沿长度方向设置多个电池底座；

桁架机构，所述桁架机构连接于所述底盘，所述桁架机构包括纵向支撑梁，所述纵向支撑梁沿底盘的长度方向延伸；

换电机构，所述换电机构包括纵向移动架总成和连接于所述纵向移动架总成的多级伸缩架，所述多级伸缩架连接有吊具总成，所述纵向移动架总成可滑动地连接于所述纵向支撑梁，所述多级伸缩架能沿所述纵向移动架总成的宽度方向双向伸缩。

2.如权利要求1所述的换电站，其特征在于，所述纵向移动架总成和所述多级伸缩架中的各伸缩架中任意相邻的两者之间连接有双向伸缩装置。

3.如权利要求2所述的换电站，其特征在于，所述双向伸缩装置包括：

油缸座，所述油缸座具有第一连接孔和第二连接孔；

连接杆，所述连接杆包括杆体、第一传动条和第二传动条，所述杆体可滑动地贯穿所述第二连接孔，所述杆体的两端分别设置有第一转向部件和第二转向部件，所述第一传动条绕过所述第一转向部件，且一端固定连接于所述油缸座，另一端设置锁扣，所述第二传动条绕过所述第二转向部件，且一端固定连接于所述油缸座，另一端也设置锁扣；

伸缩油缸，所述伸缩油缸贯穿所述第一连接孔设置，所述伸缩油缸的伸缩端和所述第一转向部件相连接；

其中，所述纵向移动架总成和所述多级伸缩架中的各伸缩架中任意相邻的两者中，一者连接所述油缸座，另一者连接所述锁扣。

4.如权利要求2所述的换电站，其特征在于，所述双向伸缩装置包括：

油缸座；

双向油缸，所述双向油缸包括油缸缸筒和活动杆，所述油缸缸筒连接于所述油缸座，所述活动杆贯穿所述油缸缸筒设置的活动杆，所述活动杆能沿所述油缸缸筒双向平移，所述活动杆的两端分别连接有第三转向部件和第四转向部件；

第三传动条和第四传动条，所述第三传动条绕过所述第三转向部件，且一端固定连接于所述油缸座，另一端设置锁扣，所述第二传动条绕过所述第四转向部件，且一端固定连接于所述油缸座，另一端也设置锁扣；

其中，所述纵向移动架总成以及所述多级伸缩架中的各伸缩架中，任意相邻的两者中的一者连接所述油缸座，另一者连接所述锁扣。

5.如权利要求3或4所述的换电站，其特征在于，所述双向伸缩装置包括第一双向伸缩装置、第二双向伸缩装置和第三双向伸缩装置，所述多级伸缩架包括依次设置的首级伸缩架、中级伸缩架和末级伸缩架，所述中级伸缩架可移动地连接于所述首级伸缩架，所述末级伸缩架可移动地连接于所述中级伸缩架，所述首级伸缩架和所述纵向移动架总成之间连接有第一双向伸缩装置，所述首级伸缩架和所述中级伸缩架之间连接有第二双向伸缩装置，所述中级伸缩架和所述末级伸缩架之间连接有第三双向伸缩装置。

6.如权利要求5所述的换电站，其特征在于，所述桁架机构包括第一端部框架和第二端部框架，所述第一端部框架和所述第二端部框架分设在所述底盘沿长度方向的两端，所述纵向支撑梁包括间隔设置的两个纵向导轨梁，两个所述纵向导轨梁间隔设置，且所述纵向导轨梁的两端分别连接于所述第一端部框架和第二端部框架，所述纵向移动架总成分别可移动地连接于两个所述纵向导轨梁上。

7.如权利要求6所述的换电站，其特征在于，两个所述纵向导轨梁上设置有纵向导轨槽，所述纵向移动架总成包括间隔设置的两个纵向移动导轨，两个所述纵向移动导轨上均设置驱动轮，两个所述纵向移动导轨分别通过驱动轮连接于相应的纵向导轨槽。

8.如权利要求7所述的换电站，其特征在于，还包括设置在所述纵向移动导轨上的从动轮，所述驱动轮和所述从动轮通过链条传动连接，所述驱动轮和所述从动轮分设于所述纵向移动导轨沿长度方向的两侧，所述纵向移动架总成上设置两个驱动装置，两个所述驱动装置分别和相应的驱动轮传动连接。

9.如权利要求8所述的换电站，其特征在于，所述纵向移动架总成还包括两个下滑轨，两个所述下滑轨间隔设置，且两个所述下滑轨分别垂直连接两个所述纵向移动导轨，所述多级伸缩架可移动地连接于两个所述下滑轨上。

10.如权利要求9所述的换电站，其特征在于，所述下滑轨具有第一导轨槽，所述首级伸缩架包括间隔设置的两个第一导轨梁，两个所述第一导轨梁上均设置有第一滚轮，两个第一导轨梁分别通过相应的第一滚轮连接于第一导轨槽内。

11.如权利要求10所述的换电站，其特征在于，两个所述第一导轨梁之间连接有第一横梁，所述第一横梁包括低位置段和高位置段，所述低位置段上连接有扣座，所述第一双向伸缩装置的油缸座连接于所述纵向移动架总成，所述第一双向伸缩装置的锁扣连接于所述扣座。

12.如权利要求11所述的换电站，其特征在于，所述第一导轨梁具有第二导轨槽，所述中级伸缩架包括间隔设置的两个第二导轨梁和连接两个所述第二导轨梁的第二横梁，所述第二导轨梁上连接有第二滚轮，两个第二导轨梁分别通过相应的第二滚轮连接于第二导轨槽内。

13.如权利要求12所述的换电站，其特征在于，所述第二双向伸缩装置的油缸座连接于所述高位置段，所述第二双向伸缩装置的锁扣连接于所述中级伸缩架。

14.如权利要求13所述的换电站，其特征在于，所述第二导轨梁具有第三导轨槽，所述末级伸缩架包括支架主体，所述支架主体两侧设置第三滚轮，所述支架主体通过两侧第三滚轮连接于所述第三导轨槽内，所述第三双向伸缩装置的油缸座连接于所述支架主体，所述第三双向伸缩装置的锁扣连接于所述中级伸缩架。

15.如权利要求14所述的换电站，其特征在于，所述支架主体上设置有起吊机构，所述起吊机构包括吊具升降油缸、滑动架、吊绳和吊具滑轮；

所述滑动架可滑动地连接在所述支架主体，所述滑动架和所述吊具升降油缸相连接，所述滑动架上设置转向滚轮，所述吊绳分别绕经所述转向滚轮和所述吊具滑轮，所述吊绳一端固定，另一端和所述吊具总成相连接。

16.如权利要求1-15任一所述的换电站的电池交换方法，底盘沿长度方向设置有多个电池位，且至少两个电池位为空位，一所述空位为中转位，另一所述空位为存放位，换电机构的初始位置为所述中转位，其特征在于，电池交换方法包括如下步骤：

步骤S1、将待换电车和/或送电车停靠在换电站的侧部，使得待换电车和/或送电车的目标电池箱和所述中转位对齐；

步骤S2、换电机构沿底盘的宽度方向伸出抓取目标电池箱并存放至存放位；

步骤S3、换电机构抓取底盘的电池位上的电池箱，平移至所述中转位，沿底盘宽度方向伸出以装载在待换电车和/或送电车上；

步骤S4、换电站重新设定中转位和存放位，所述换电机构行进至所述中转位。

17.如权利要求1-15任一所述的换电站的电池交换方法，底盘沿长度方向设置有多个电池位，且至少两个电池位为空位，一所述空位为中转位，另一所述空位为存放位，换电机构的初始位置为所述中转位，其特征在于，电池交换方法包括如下步骤：

步骤S100、将待换电车和送电车分别停靠在换电站的两侧，使得待换电车的亏电电池和中转位对其，使得送电车上满电电池和所述中转位对其；

步骤S200、换电机构沿底盘宽度方向朝待换电车一侧伸出，抓取亏电电池箱并存放至存放位；

步骤S300、换电机构复位至中转位，换电机构沿底盘宽度方向朝送电车一侧伸出，抓取满电电池箱，并向待换电车一侧伸出将满电电池箱装入所述待换电车；

步骤S400、换电站重新设定中转位和存放位。

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