CN115179908A - 换电车 - Google Patents

Abstract

本申请提供一种换电车，其包括：本体，包括车体和行走机构，行走机构设置于车体上，以实现换电车的移动，车体上设有安装部，安装部用于安装电池包；和换电装置，包括基体和两个执行机构，基体可转动地设置于车体上，两个执行机构均连接于基体，并与电池包可分离地接合，两个执行机构中的一个与安装部处的电池包接合时，另一个与待更换电池包的电动机械设备上的电池包接合，基体通过带动两个执行机构旋转，来调换安装部上和电动机械设备上的电池包的位置。基于此，可以方便地实现电池包的更换。

Description

换电车

技术领域

本申请涉及电池包更换技术领域，特别涉及一种换电车。

背景技术

为响应节能减排号召，越来越多的燃油机械设备被电动机械设备取代。电动机械设备以电池包为动力来源，且电池包通常被设置为可拆卸的，以便在电池包出现电量不足等故障时，对电池包进行更换，满足车辆的续航要求。

然而，如何快速实现电池包的更换，一直是个难题，尤其，在野外恶劣环境下，电池包的更换难度更大，影响电动机械设备的推广应用。

发明内容

本申请旨在提供一种换电车，以方便电池包的更换。

为了实现上述目的，本申请所提供的换电车，包括：

本体，包括车体和行走机构，行走机构设置于车体上，以实现换电车的移动，车体上设有安装部，安装部用于安装电池包；和

换电装置，包括基体和两个执行机构，基体可转动地设置于车体上，两个执行机构均连接于基体，并与电池包可分离地接合，两个执行机构中的一个与安装部处的电池包接合时，另一个与待更换电池包的电动机械设备上的电池包接合，基体通过带动两个执行机构旋转，来调换安装部上和电动机械设备上的电池包的位置。

在一些实施例中，执行机构通过托住、抓取或夹持电池包，来实现与电池包的可分离的接合。

在一些实施例中，执行机构包括托叉，电池包上对应设有插孔，托叉插入插孔中，以托住电池包。

在一些实施例中，执行机构包括两个托叉，两个托叉沿水平方向并排布置。

在一些实施例中，执行机构可升降地设置于基体上。

在一些实施例中，换电装置包括升降机构，升降机构设置于基体上，并与两个执行机构驱动连接，以驱动两个执行机构相对于基体升降。

在一些实施例中，两个执行机构为一体结构。

在一些实施例中，换电装置包括升降导向机构，升降导向机构设置于基体上，并在两个执行机构升降过程中进行导向。

在一些实施例中，换电装置包括旋转机构，旋转机构连接于车体上，并与基体驱动连接，以驱动基体相对于车体旋转。

在一些实施例中，旋转机构包括旋转动力机构和回转支承，旋转动力机构通过回转支承与基体驱动连接。

在一些实施例中，基体可移动地设置于车体上。

在一些实施例中，换电车包括导轨，导轨设置于车体上，基体可移动地设置于导轨上，以实现基体在车体上的可移动设置。

在一些实施例中，基体可前后移动地设置于车体上，安装部位于换电装置的前方。

在一些实施例中，换电车包括支腿，支腿设置于车体上，并可在展开状态和收拢状态之间切换，处于展开状态时，支腿与地面接触，以支撑整车。

在一些实施例中，安装部对电池包充电。

在行走机构和换电装置的作用下，换电车能够采用旋转调换方式，方便地实现电动机械设备上电池包的更换，效率较高。

通过以下参照附图对本申请的示例性实施例进行详细描述，本申请的其它特征及其优点将会变得清楚。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本申请实施例中换电车的立体图。

图2为本申请实施例中换电装置的第一立体图。

图3为本申请实施例中换电装置的第二立体图。

图4为本申请实施例中电池包的立体图。

图5示出本申请实施例中换电装置与新电池包接合的过程。

图6示出本申请实施例中换电装置使新电池包脱离安装部的过程。

图7示出本申请实施例中换电装置移动新电池包，并与旧电池包接合的过程。

图8示出本申请实施例中换电装置调换新旧电池包位置的过程。

图9示出本申请实施例中换电装置将新电池包放于电动机械设备上的过程。

图10示出本申请实施例中换电装置将旧电池包放于安装部上的过程。

图11示出本申请实施例中换电装置脱离旧电池包的过程。

附图标记说明：

10、换电车；

1、本体；11、车体；12、行走机构；13、履带机构；14、驾驶室；15、安装部；

2、换电装置；21、基体；22、执行机构；221、托叉；222、第一执行机构；223、第二执行机构；23、升降机构；231、升降驱动缸；24、升降导向机构；241、导向杆；25、旋转机构；251、旋转动力机构；252、减速器；253、回转支承；26、滚轮；27、托架；28、导轨；29、移动机构；291、移动驱动缸；

3、支腿；

20、电池包；201、箱体；202、插孔；203、新电池包；204、旧电池包；

30、电动机械设备。

具体实施方式

下面将接合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本申请及其应用或使用的任何限制。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有开展创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为说明书的一部分。

在本申请的描述中，需要理解的是，使用“第一”、“第二”等词语来限定零部件，仅仅是为了便于对相应零部件进行区别，如没有另行声明，上述词语并没有特殊含义，因此不能理解为对本申请保护范围的限制。

此外，下面所描述的本申请不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互接合。

电池包是一种电力供应总成，其通常包括箱体以及设置在箱体内的电池，且箱体内电池的数量通常为多个，使得电池包能够提供较多的电能。电池包安装于新能源车等电动机械设备上时，箱体内的电池释放电能，供电动机械设备使用。电池包通常体积较大，重量较重，难以人工搬运和转移。

电动机械设备通常分为充电式或换电式两种。其中，充电式电动机械设备，其电池包通常不可更换，而只能直接连接于充电桩等充电设备上进行充电，充电时间较长，且充电期间，电动机械设备无法移动，因此，推广受到制约。而换电式电动机械设备，其电池包通常为可更换的，需要时，可以将电池包从电动机械设备上拆下，并换上新的电池包，使得电动机械设备能够快速地重新投入使用，因此，应用前景广泛。

对于换电式电动机械设备而言，换电效率（即电池包的更换效率）的高低，影响显著。如何快速完成换电过程，提高换电效率，一直是制约换电式电动机械设备发展的重要问题。尤其，一些电动机械设备的工作环境为郊外矿山等野外环境，不仅环境复杂且恶劣，而且可能存在作业空间狭小等问题，因此，换电难度进一步增加。

所以，提高换电效率，尤其是提高野外环境下的换电效率，具有重要意义。

相关技术中，通常需要先将旧电池包从电动机械设备上拆下，搬运至其他位置，然后再将新电池包安装于电动机械设备上，步骤较多，操作较复杂，而且拆装新旧电池包，通常采用吊重方式，利用起吊设备将新旧电池包吊起，吊装步骤繁琐，吊起难度较大，对吊装对准性以及起吊设备稳定性均有较高要求，这些均影响换电效率，同时，吊重方式中，电池包容易意外掉落，造成安全事故，影响换电安全性。

针对上述情况，本申请提供一种换电车，以提高换电效率，尤其提高野外环境下的换电效率。

图1-图11示例性地示出了本申请换电车的结构和工作过程。

参见图1-图11，在本申请中，换电车10包括本体1和换电装置2。本体1包括车体11和行走机构12。行走机构12设置于车体11上，以实现换电车10的移动。车体11上设有安装部15，安装部15用于安装电池包20。换电装置2包括基体21和两个执行机构22。基体21可转动地设置于车体11上。两个执行机构22均连接于基体21，并与电池包20可分离地接合。两个执行机构22中的一个与安装部15处的电池包20接合时，另一个与待更换电池包20的电动机械设备30上的电池包20接合。基体21通过带动两个执行机构22旋转，来调换安装部15上和电动机械设备30上的电池包20的位置。

基于上述设置，换电车10可以方便地实现电动机械设备30上电池包20的更换。

工作时，参见图5-图11，先使换电车10行驶至电动机械设备30所在位置，然后使两个执行机构22分别与换电车10上和电动机械设备30上的电池包20接合，之后使基体21旋转，带动两个执行机构22旋转，将原本安装于电动机械设备30上的电池包20（可称为旧电池包204）旋转至换电车10上方，且原本安装于换电车10上的电池包20（可称为新电池包203）旋转至电动机械设备30上方，实现两个电池包20位置的调换，然后，使与新电池包203接合的那个执行机构22将新电池包203释放至电动机械设备30上，且与旧电池包204接合的那个执行机构22将旧电池包204释放至换电车10的安装部15上，如此，即可将电动机械设备30上的旧电池包204更换为新电池包203，实现对电动机械设备30上电池包20的更换。

由于换电车10自身能够携带新电池包203行驶，因此，在需要时，换电车10可以方便地到达电动机械设备30所在位置，对电池包20进行更换。

而且，由于换电装置2采用旋转调换方式来更换电池包20，只需一个旋转动作，即可同时改变新旧电池包的位置，而无需先将旧电池包204从电动机械设备30上拆下，之后才将新电池包203安装至电动机械设备30上，也就是说，旋转调换方式，能够将原本新旧电池包转运的两个步骤被合并为一个步骤，因此，可以有效提高电池包20的更换效率，使得在电动机械设备30上电池包20出现电量不足或机械故障等问题时，能够更加方便快速地实现电动机械设备30上电池包20的更换。同时，旋转调换的电池包更换方式，所需要的作业空间较小，可在狭窄空间完成电池包更换，更加灵活机动。

可见，在行走机构12和换电装置2的作用下，换电车10能够采用旋转调换方式，方便地实现电动机械设备30上电池包20的更换，效率较高，且灵活机动，这有利于电动机械设备30的进一步推广应用。

由于换电车10能够高效且灵活机动地完成电池包20的更换，因此，换电车10尤其适合对工作于野外环境的电动机械设备30（简称为野外电驱设备）进行换电，降低野外恶劣环境下的换电难度，方便野外电驱设备在无稳定外接电源的情况下持续工作，这对于野外电驱设备的推广应用具有重要意义。

其中，为了方便基体21带动执行机构22旋转，以实现旋转调换功能，参见图1-图3，在一些实施例中，换电装置2包括旋转机构25，旋转机构25连接于车体11上，并与基体21驱动连接，以驱动基体21相对于车体11旋转。

由于旋转机构25可以驱动基体21自动转动，无需人工旋转基体21，因此，更方便基体21的旋转，进而更方便旋转调换功能的实现。

作为旋转机构25的示例，参见图3，在一些实施例中，旋转机构25包括旋转动力机构251和回转支承253，旋转动力机构251通过回转支承253与基体21驱动连接。

回转支承253又叫转盘轴承，是一种能够实现被支承件（例如基体21）与支撑装置（例如车体11）之间相对转动，又能够同时承受较大的轴向力、径向力和倾覆力矩的轴承。回转支承253通常包括内圈、外圈和滚动体，外圈环设于内圈外部，滚动体设置在外圈和内圈之间，使得内圈和外圈可相对转动。

利用回转支承253来对基体21进行支承，并实现旋转动力机构251与基体21之间的驱动连接，有利于提高基体21的旋转稳定性，使得换电装置2能够更加平稳地实现新旧电池包位置的调换。

在本申请中，执行机构22与电池包20的接合方式可以多样。例如，在一些实施例中，执行机构22通过托住、抓取或夹持电池包20，来实现与电池包20的可分离的接合。

其中，作为执行机构22采用抓取方式与电池包20接合的示例，执行机构22包括机械手（未图示），机械手可开合地设置，并在闭合时，抓取电池包20，实现与电池包20的接合，且在张开时，释放电池包20，实现与电池包20的分离。

另外，作为执行机构22采用夹持方式与电池包20接合的示例，执行机构22包括两个夹臂（未图示），这两个夹臂可相互靠近或远离地设置，以通过在电池包20的相对两侧，相互靠近，来夹住电池包20，实现与电池包20的接合，并通过在电池包20的相对两侧，相互远离，来释放电池包20，实现与电池包20的分离。

此外，作为执行机构22采用托住方式与电池包20接合的示例，参见图1-图4，执行机构22包括托叉221，电池包20上对应设有插孔202，托叉221插入插孔202中，以托住电池包20。如此，在电池包更换过程中，只需使托叉221插入电池包20上的插孔202中，即可实现执行机构22与电池包20的接合，且只需使托叉221从插孔202中抽出，即可实现执行机构22与电池包20的分离，简单方便。并且，与抓取以及夹持等其他方式相比，基于托叉221的托住方式，更方便实现执行机构22与电池包20的稳固接合，不仅操作简单，而且电池包20不容易意外脱离掉落，稳定性较高。例如，一些相关技术中，采用吊重方式将电池包吊起换电，存在吊重对准性差、起吊设备稳定性不高、吊装步骤繁琐等问题，而利用托叉221托住电池包20，则可以有效避免这些问题，实现更加简单且平稳安全的电池包更换过程。

当执行机构22包括托叉221时，执行机构22中托叉221的数量可以为一个、两个或多个。作为示例，参见图1-图3，一些实施例中，执行机构22包括两个托叉221，这两个托叉221沿水平方向并排布置。基于此，执行机构22可以通过两个托叉221与电池包20的不同位置接合，因此，能够更平稳地托住电池包20，更可靠地防止电池包20倾斜或意外脱落，从而能够进一步提高电池包更换过程的顺利性和安全性。

无论执行机构22采用何种方式与电池包20接合，为了进一步提高执行机构22与电池包20的接合方便性，参见图1-图3以及图6-图10，执行机构22均可以可升降地设置于基体21上。这样，在换电过程中，可以通过使执行机构22相对于基体21进行升降，来在高度方向上靠近和远离电池包20，以便高效地完成执行机构22对电池包20的取放。

为了方便执行机构22升降，参见图1-图3，在一些实施例中，换电装置2包括升降机构23，升降机构23设置于基体21上，并与两个执行机构22驱动连接，以驱动两个执行机构22相对于基体21升降。

由于升降机构23可以驱动两个执行机构22自动升降，无需人工进行升降，因此，更方便两个执行机构22的升降，进而更方便换电功能的实现。

其中，两个执行机构22可以为一体结构，以方便利用同一套升降机构23同时驱动两个执行机构22升降，不仅结构较为简单，而且，两个执行机构22的升降同步性更好。

另外，参见图2和图3，在一些实施例中，换电装置2包括升降导向机构24，升降导向机构24设置于基体21上，并在两个执行机构22升降过程中进行导向。

在升降导向机构24的作用下，两个执行机构22可以更加准确且平稳地进行升降，因此，便于实现更加顺利且安全的电池更换过程。

在前述各实施例中，为了进一步方便电池包更换，两个执行机构22可以可水平移动或可水平伸缩地设置于基体21上，以便两个执行机构22通过水平移动或水平伸缩，来在水平方向上靠近或远离新旧电池包，进而实现与新旧电池包的接合；或者，参见图1-图11，基体21可以可移动地设置于车体11上，这样，基体21可以通过在车体11上移动，来带动执行机构22在水平方向上靠近新旧电池包，以方便执行机构22与新旧电池包接合，实现更加高效的换电过程，此时，执行机构22既可以相对于基体21在水平方向上不移动或伸缩，保持静止，或者，也可以可水平移动或可水平伸缩地设置于基体21上，以进一步方便电池包的更换。

其中，基体21在相对于车体11水平移动时，基体21的移动方向既可以沿着前后方向（即换电车10的行驶方向），也可以沿着左右方向（即垂直于上下方向与行驶方向的方向），具体可以根据换电过程中，换电车10与电动机械设备30的相对位置，尤其是新旧电池包的相对位置，进行设计。例如，参见图1，在一些实施例中，基体21可前后移动的设置于车体11上，且安装部15位于换电装置2的前方，这样，基体21朝前移动，即可带动执行机构22靠近安装部15处的电池包20，待基体21移动到位后，执行机构22再动作，即可与电池包20接合，简单方便。

当基体21可移动地设置于车体11上时，为了方便基体21移动，参见图1，一些实施例中，换电车10包括导轨28，导轨28设置于车体11上，基体21可移动地设置于导轨28上，以实现基体21在车体11上的可移动设置。导轨28可以引导基体21在车体11上沿所需的方向准确移动，以可靠地带动执行机构22靠近或远离电池包20。

在前述各实施例中，安装部15可以被构造为能够对电池包20充电。这样，换电车10自身即具有充电功能，从电动机械设备30上换下的旧电池包204无需被运至其他地方充电，而只需被放置于安装部15上，即可被充电，简单方便，同时，使得每次换至电动机械设备30上的新电池包203均是已经充满电的电池包20，从而可以为电动机械设备30提供充足的电量，充分满足电动机械设备30的续航要求。

另外，参见图1，在一些实施例中，换电车10包括支腿3，支腿3设置于车体11上，并可在展开状态和收拢状态之间切换，处于展开状态时，支腿3与地面接触，以支撑整车。基于所设置的支腿3，可以提高整车稳定性，防止整车倾翻，尤其，支腿3可以在电池更换过程中支地，提高换电过程中的整机稳定性。

接下来进一步介绍图1-图11所示的实施例。

如图1-图11所示，在该实施例中，换电车10包括本体1、换电装置2和支腿3。

本体1为换电装置2和支腿3提供安装基础，并实现整车行走功能。如图1所示，在该实施例中，本体1包括车体11、驾驶室14、履带机构13和安装部15。驾驶室14、履带机构13和安装部15均设置于车体11上。

具体地，驾驶室14设置于车体11的上表面，并位于车体11前部，以供驾驶员驾驶换电车10，并操控换电装置2和支腿3等机构动作。驾驶室14为整车的操控中心，能够满足整车行走以及下文即将提到的电池包更换过程中的旋转、升降和前后移动等操作的操控需求。

履带机构13用作行走机构12，其设置于车体11下方，用于与地面接触，并带动整车行走。此时，换电车10的底盘为履带式底盘。由于履带机构13的通过性和动力性较强，且行走速度较快，可以良好适应野外恶劣环境，因此，该实施例的换电车10尤其适用于野外换电，能够有效解决野外无稳定电源情况下的换电难题。当然，行走机构12并不局限于履带机构13，例如，作为变型，另一些实施例中可以采用车轮来作为行走机构12，使得换电车10的底盘为轮胎式底盘。

在该实施例中，履带机构13的动力，即，换电车10的行驶动力，来自于电能，即，换电车10包括专门用于为履带机构13供电的电池包，相应的电池包提供动力，驱动电机，并经液压传动系统或机械传动系统等输出动力，供履带机构13使用。此时，换电车10为电动换电车，但应当理解，作为变型，换电车10也可以为燃油换电车。

安装部15设置于车体11的上表面，并位于车体11的前后方向的中部，处于驾驶室14的后方，用于安装电池包20，并为电池包20充电。具体地，在该实施例中，安装部15上设有插销（图中未示出），相应地，电池包20上设有销孔（图中未示出），当电池包20被放于安装部15上，插销插入销孔中时，电池包20被固定于安装部15上，且安装部15能够为电池包20充电。而当需要取走电池包20时，使插销从销孔中拔出，则安装部15对电池包20的约束解除，电池包20可以在外力作用下，离开安装部15。更具体地，在该实施例中，插销为电动插销，能够实现在销孔中的自动插拔。

支腿3设置于车体11的后部，用于在换电过程中支地，以提高换电过程中的整机稳定性。

换电装置2设置于车体11的上表面，并位于安装部15的后方，用于完成新旧电池包的更换。在该实施例中，换电装置2具有移动、抬升和旋转功能，能够快速完成换电过程。

如图1-图3所示，在该实施例中，换电装置2包括基体21、两个执行机构22、升降机构23、升降导向机构24，旋转机构25、托架27和移动驱动缸291。同时，车体11上设有导轨28。

其中，由图1-图3可知，基体21整体为框架结构，其下部通过旋转机构25和托架27与车体11上的导轨28连接。导轨28设置于车体11上，并位于安装部15后方，沿着前后方向延伸。托架27的底部设有滚轮26，滚轮26与导轨28配合，实现托架27与导轨28的滑动配合，同时，托架27与设置于车体11上并用作移动机构29的移动驱动缸291驱动连接，以在移动驱动缸291的驱动下，沿着导轨28前后移动，从而带动基体21一起，沿着导轨28移动，实现基体21相对于车体11在前后方向上的移动，使得换电装置2能够靠近或远离新旧电池包。旋转机构25设置于托架27上，并包括旋转动力机构251和回转支承253。旋转动力机构251包括减速器252。减速器252通过回转支承253与基体21驱动连接，以实现旋转机构25与基体21的驱动连接，使得旋转机构25能够驱动基体21旋转，以便实现旋转调换功能。

两个执行机构22用于与新旧电池包接合，以实现对新旧电池包的取放。如图1-图3所示，在该实施例中，两个执行机构22均设置于基体21上，并随着基体21一起旋转和前后移动。两个执行机构22在高度方向上位于基体21的两端之间，并在前后方向上位于基体21的两侧。两个执行机构22在前后方向上彼此相对，并均包括两个沿左右方向间隔布置的托叉221。一个执行机构22的两个托叉221从前侧穿出至基体21外部，另一个执行机构22的两个托叉221则从后侧穿出至基体21外部，使得四个托叉221能够方便地插入电池包20中，托住电池包20。

图4进一步示出了电池包20的结构。如图4所示，在该实施例中，电池包20能够被重复拆装，其整体呈方形，且其箱体201的高度方向的中部设有与同一执行机构22的两个托叉221一一对应的两个插孔202。在执行机构22与电池包20接合时，执行机构22的两个托叉221分别插入两个插孔202中，使得执行机构22进行升降或旋转等动作时，能够带动电池包20一起升降或旋转。虽然插孔202的设置位置也可以不位于箱体201高度方向的中部，而是位于箱体201的上部或下部，但位于中部时，执行机构22能够更稳定地叉托电池包20。同时，电池包20上设有快插接口，以与电动机械设备30等用电设备上的快插接头连接，进行供电。

回到图2和图3，在该实施例中，一个执行机构22的两个托叉221与另一执行机构22的两个托叉221分别在左右方向上对齐，并连成一体，使得两个执行机构22成为一体结构，以便在升降机构23的驱动下同步升降。

升降机构23设置于基体21上，并与两个执行机构22驱动连接，以驱动两个执行机构22在基体21上升降，使得两个执行机构22能够在与新旧电池包接合后，带动新旧电池包升降，实现新旧电池包的拆装。如图2和图3所示，在该实施例中，升降机构23包括升降驱动缸231，升降驱动缸231竖向布置，且升降驱动缸231的缸筒固定于基体21上，且缸杆连接于两个执行机构22的托叉221上，使得升降驱动缸231伸缩时，能够驱动两个执行机构22上下移动，实现两个执行机构22的升降。并且，由图2和图3可知，在该实施例中，升降机构23包括两个升降驱动缸231，这两个升降驱动缸231分别连接于左右方向的两组托叉221的前后方向的中部，以分别驱动左右方向的两组托叉221进行升降。

两个执行机构22的升降，在升降导向机构24的引导下进行。如图2和图3所示，在该实施例中，升降导向机构24设置于基体21上，并包括四个导向杆241，这四个导向杆241均竖向布置，并分别与四个托叉221一一对应地连接，以在四个托叉221升降过程中，进行导向，引导四个托叉221平稳升降。

基于上述设置，换电装置2能够整体前后移动，同时，换电装置2的两个执行机构22能够相对于基体21上下移动，并随着基体21一起转动。

其中，换电装置2整体前后移动时，执行机构22能够靠近或远离安装部15处或电动机械设备30上的电池包20，使得执行机构22的两个托叉221能够插入电池包20中，实现执行机构22与电池包20的接合，以便后续执行机构22升降，带动电池包20升降，离开或落至安装部15或电动机械设备30，实现电池包20的拆装。

两个执行机构22相对于基体21上下移动时，能够带动与之接合的电池包20上下移动，以使电池包20脱离安装部15或电动机械设备30，或落至安装部15或电动机械设备30上。

两个执行机构22随着基体21一起转动时，能够带动与之接合的新旧电池包旋转，使得新旧电池包对调位置，以便后续执行机构22将新电池包203放于电动机械设备30上，并将旧电池包204放于安装部15上，实现新旧电池包的更换。

图5-图11进一步示出了该实施例换电车10的换电步骤。

首先，在电动机械设备30上的旧电池包204因为电量不足等原因等需要更换时，换电车10行驶至电动机械设备30所在位置，并停在电动机械设备30前方，与电动机械设备30找准位置并对正，使得驾驶室14远离电动机械设备30上的旧电池包204，而换电装置2靠近电动机械设备30上的旧电池包204，此时，新电池包203位于换电装置2前侧，并已经被安装部15充满电。

待上述准备工作完成之后，如图5所示，支腿3伸出并支地，换电装置2在移动机构29的驱动下，沿着导轨28向前移动，直至换电装置2向前伸出的两个托叉221插入新电池包203的两个插孔202中，使相应执行机构22（可称为第一执行机构222）托住新电池包203，实现第一执行机构222与新电池包203的接合。

待第一执行机构222与新电池包203接合牢固后，如图6所示，升降机构23驱动两个执行机构22上升，使得插入新电池包203中的两个托叉221缓慢抬升，将新电池包203抬离安装部15。当然，在抬升之前，安装部15的插销已经从新电池包203的销孔中拔出，使得托叉221抬升时，能顺利抬升新电池包203。

待新电池包203抬升到位后，如图7所示，换电装置2在移动机构29的驱动下，沿着导轨28缓缓向后移至整车尾部，带动新电池包203向后移动，之后，适当调整托叉221的高度，使换电装置2向后伸出的两个托叉221插入电动机械设备30上的待更换的旧电池包204中，使相应执行机构22（可称为第二执行机构223）托住旧电池包204，实现第二执行机构223与旧电池包204的接合。

待第二执行机构223与旧电池包204接合牢固后，第二执行机构223上升，将旧电池包204抬离电动机械设备30，将旧电池包204拆下，之后，如图8所示，基体21在旋转机构25的驱动下旋转，带动两个执行机构22旋转，对调新旧电池包的位置，使新电池包203转至电动机械设备30上方，且旧电池包204转至车体11上方。

待旋转到位后，如图9所示，适当调整执行机构22的高度，将新电池包203放置在电动机械设备30上并固定牢固，实现新电池包203在电动机械设备30上的安装，之后，换电装置2带着旧电池包204，缓慢向前移动，使第一执行机构222缓缓脱离新电池包203。

然后，如图10所示，换电装置2带着旧电池包204向前移动至安装部15所在位置，第二执行机构223带动旧电池包204下降，使旧电池包204平稳落至安装部15上，由安装部15对旧电池包204进行固定和充电。

待旧电池包204固定牢固后，如图11所示，换电装置2缓慢向后移动，使第二执行机构223缓缓脱离旧电池包204，直至换电装置2向后移动至初始位置，收起支腿3。

可见，该实施例的换电车10，能够有效解决野外换环境中电池包的更换和运输难题，快速完成野外换电过程。

基于换电装置2的移动、升降和旋转，换电车10将电池包的拆卸、安装、调换和转运等多个更换动作集成于一体，能够满足野外换电的作业要求，且自身即可独立完成换电过程，无需起吊设备对电池包进行吊装，不仅能够减少换电所需设备的数量，而且能够避免吊重对准性差、起吊设备稳定性不高以及吊装步骤繁琐等问题，可有效提高换电效率。

而且，换电装置2通过旋转来调换新旧电池包的位置，使得新旧电池包的转运只需一个旋转动作即可完成，可以将两个步骤合并为一个步骤，提高换电效率。同时，旋转调换所需的作业空间小，可满足狭窄空间的换电需求，灵活机动性较强。

以上所述仅为本申请的示例性实施例，并不用以限制本申请，凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (15)

1.一种换电车（10），其特征在于，包括：

本体（1），包括车体（11）和行走机构（12），所述行走机构（12）设置于所述车体（11）上，以实现所述换电车（10）的移动，所述车体（11）上设有安装部（15），所述安装部（15）用于安装电池包（20）；和

换电装置（2），包括基体（21）和两个执行机构（22），所述基体（21）可转动地设置于所述车体（11）上，所述两个执行机构（22）均连接于所述基体（21），并与电池包（20）可分离地接合，所述两个执行机构（22）中的一个与所述安装部（15）处的电池包（20）接合时，另一个与待更换电池包（20）的电动机械设备（30）上的电池包（20）接合，所述基体（21）通过带动所述两个执行机构（22）旋转，来调换所述安装部（15）上和所述电动机械设备（30）上的电池包（20）的位置。

2.根据权利要求1所述的换电车（10），其特征在于，所述执行机构（22）通过托住、抓取或夹持所述电池包（20），来实现与所述电池包（20）的可分离的接合。

3.根据权利要求2所述的换电车（10），其特征在于，所述执行机构（22）包括托叉（221），所述电池包（20）上对应设有插孔（202），所述托叉（221）插入所述插孔（202）中，以托住所述电池包（20）。

4.根据权利要求3所述的换电车（10），其特征在于，所述执行机构（22）包括两个托叉（221），所述两个托叉（221）沿水平方向并排布置。

5.根据权利要求1-4任一所述的换电车（10），其特征在于，所述执行机构（22）可升降地设置于所述基体（21）上。

6.根据权利要求5所述的换电车（10），其特征在于，所述换电装置（2）包括升降机构（23），所述升降机构（23）设置于所述基体（21）上，并与所述两个执行机构（22）驱动连接，以驱动所述两个执行机构（22）相对于所述基体（21）升降。

7.根据权利要求6所述的换电车（10），其特征在于，所述两个执行机构（22）为一体结构。

8.根据权利要求5所述的换电车（10），其特征在于，所述换电装置（2）包括升降导向机构（24），所述升降导向机构（24）设置于所述基体（21）上，并在所述两个执行机构（22）升降过程中进行导向。

9.根据权利要求1-4任一所述的换电车（10），其特征在于，所述换电装置（2）包括旋转机构（25），所述旋转机构（25）连接于所述车体（11）上，并与所述基体（21）驱动连接，以驱动所述基体（21）相对于所述车体（11）旋转。

10.根据权利要求9所述的换电车（10），其特征在于，所述旋转机构（25）包括旋转动力机构（251）和回转支承（253），所述旋转动力机构（251）通过所述回转支承（253）与所述基体（21）驱动连接。

11.根据权利要求1-4任一所述的换电车（10），其特征在于，所述基体（21）可移动地设置于所述车体（11）上。

12.根据权利要求11所述的换电车（10），其特征在于，所述换电车（10）包括导轨（28），所述导轨（28）设置于所述车体（11）上，所述基体（21）可移动地设置于所述导轨（28）上，以实现所述基体（21）在所述车体（11）上的可移动设置。

13.根据权利要求11所述的换电车（10），其特征在于，所述基体（21）可前后移动地设置于所述车体（11）上，所述安装部（15）位于所述换电装置（2）的前方。

14.根据权利要求1-4任一所述的换电车（10），其特征在于，所述换电车（10）包括支腿（3），所述支腿（3）设置于所述车体（11）上，并可在展开状态和收拢状态之间切换，处于所述展开状态时，所述支腿（3）与地面接触，以支撑整车。

15.根据权利要求1-4任一所述的换电车（10），其特征在于，所述安装部（15）对所述电池包（20）充电。

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