CN115352350B - 一种换电站转运系统及其转运方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种换电站转运系统及其转运方法，换电站转运系统包括：运输车和换电站。运输车具有车架，换电站包括换电站本体和升降组件，所述升降组件连接于所述换电站本体，所述升降组件能伸长顶起所述换电站本体，使得所述车架能移动至所述换电站本体的底部，所述升降组件能回缩使得所述换电站本体支撑于所述车架上。本申请换电站转运系统中的换电站可升降设置，方便装载于运输车上，也方便从运输车上卸载，运输车可一次性将整个换电站运输至目标位置，不需要重新组装换电站，显著的提高了换电站转运效率，降低了换电站转运成本。

Description

一种换电站转运系统及其转运方法

技术领域

本发明涉及新能源技术领域，尤其涉及一种换电站转运系统及其转运方法。

背景技术

为响应全球节能减排号召，近年来，以燃油为动力源的机械设备逐渐被电动机械设备取代。市场上提供了为电动机械直接换电的换电站，以达到为电动机械进行快速能量补给的效果。

但是现有技术中，换电站通常固定设置，一旦建造完毕就不能够再移动位置。也有部分换电站可以通过车辆运输至不同的位置，这种换电站在运输时，需要将换电站拆分为多个模块分别进行运输，在各模块运输到位后，还需要进行重新组装，不利于提高建站效率。

发明内容

本发明提供一种换电站转运系统及其转运方法。

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转运系统，包括：

运输车，所述运输车具有车架；

换电站，所述换电站包括换电站本体和升降组件，所述升降组件连接于所述换电站本体，所述升降组件能伸长顶起所述换电站本体，使得所述车架能移动至所述换电站本体的底部，所述升降组件能回缩使得所述换电站本体支撑于所述车架上。

优选的，所述升降组件包括两侧部升降组件，两所述侧部升降组件分设于所述换电站本体沿宽度方向的两侧；

两所述侧部升降组件之间的距离大于所述车架的宽度；

在所述换电站本体支撑于所述车架上的状态下，两所述侧部升降组件分别位于所述车架沿宽度方向的两侧。

优选的，所述换电站本体具有平直的下表面，所述车架具有平直的上表面；

在所述换电站本体支撑于所述车架的状态下，所述上表面和所述下表面相贴合。

优选的，所述换电站本体的两长度边上均设置有多个第一固定部，每一长度边上的各所述第一固定部依次间隔设置；

所述车架的两长度边上均设置有多个第二固定部，每一长度边上的各所述第二固定部依次间隔设置；

各所述第一固定部分别和相应的第二固定部通过紧固件连接固定。

优选的，所述换电站本体具有箱壳、换电机器人和两个翼门；

所述箱壳沿宽度方向的两侧分别设置敞口；

两个所述翼门均连接于所述箱壳，两个所述翼门分别用于封闭或打开相应的敞口；

所述换电机器人设置于所述箱壳内，所述换电机器人具有伸缩臂，所述伸缩臂能沿所述箱壳的宽度方向运动，以伸出所述敞口或缩回所述箱壳。

优选的，所述翼门具有打开状态和闭合状态；

在所述打开状态下，所述翼门沿所述换电站的宽度方向向外延伸以在底部形成遮挡保护区。

本申请第二目的在于提供上述换电站转运系统的转运方法，包括将换电站本体装载于运输车的步骤，该步骤包括：

步骤S100、控制升降组件伸长顶起换电站本体；

步骤S200、驾驶运输车，使得运输车的车架行进至换电站本体的底部；

步骤S300、控制升降组件回缩，使得换电站本体支撑于车架上。

可选的，所述方法包括载换电站本体的步骤，该步骤包括：

步骤S400、控制升降组件伸长顶起换电站本体；

步骤S500、驾驶运输车，使得运输车的车架远离换电站本体。

可选的，在步骤300之后还包括将换电站本体和车架通过紧固件连接固定的步骤；

在步骤S400之前还包括解除换电站本体和车架之间的紧固件的步骤。

可选的，所述升降组件包括多个升降支腿，在步骤S500之后还包括步骤S600：分别控制各升降支腿的伸缩量以调平所述换电站本体

通过采用上述技术方案，使得本申请具有如下有益效果：

本申请换电站转运系统中的换电站可升降设置，方便装载于运输车上，也方便从运输车上卸载，运输车可一次性将整个换电站运输至目标位置，不需要重新组装换电站，显著的提高了换电站转运效率，降低了换电站转运成本。

下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步详细的描述。

附图说明

附图作为本申请的一部分，用来提供对本发明的进一步的理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，但不构成对本发明的不当限定。显然，下面描述中的附图仅仅是一些实施例，对于本领域普通技术人员来说，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他附图。在附图中：

图1为本申请实施例提供换电站转运系统中换电站装载于运输车的状态图；

图2为本申请实施例提供换电站转运系统中换电站和运输车处于分离状态的示意图；

图3为图2中A部放大图；

图4为图2中B部放大图；

图5为本申请实施例提供换电站转运系统中换电站的两个翼门处于打开状态的示意图。

附图中，各标号所代表的部件列表如下：

1、运输车；11、车头；12、车架；2、换电站；21、换电站本体；211、第一固定部；212、换电机器人；2121、伸缩臂；2122、电池箱抓取装置；213、翼门；2131、翼门主体；2132、连接板；214、箱壳；2141、顶部壳体；2141a、吊装配合部；2142、侧部壳体；215、电池箱固定座；216、电池箱；217、门体驱动机构；22、升降支腿；221、固定座；222、伸缩腿；23、加强板。

需要说明的是，这些附图和文字描述并不旨在以任何方式限制本发明的构思范围，而是通过参考特定实施例为本领域技术人员说明本发明的概念。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的组件或组件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；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。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

实施例一

参见图1至图5所示，本申请实施例一提供一种换电站转运系统，包括：运输车1和换电站2。运输车1具有车架12。换电站2包括换电站本体21和升降组件，所述升降组件连接于所述换电站本体21，所述升降组件能伸长顶起所述换电站本体21，使得所述车架12能移动至所述换电站本体21的底部，所述升降组件能回缩使得所述换电站本体21支撑于所述车架12上。本申请换电站转运系统中的换电站2可升降设置，方便装载于运输车1上，也方便从运输车1上卸载，运输车1可一次性将整个换电站2运输至目标位置，不需要重新组装换电站2，显著的提高了换电站2转运效率，降低了换电站2转运成本。

在一种可能的实施方案中，升降组件包括两侧部升降组件，两所述侧部升降组件分设于所述换电站本体21沿宽度方向的两侧。两所述侧部升降组件之间的距离大于所述车架12的宽度。在所述换电站本体21支撑于所述车架12上的状态下，两所述侧部升降组件分别位于所述车架12沿宽度方向的两侧。两个侧部升降组件不会和运输车1的车架12产生干涉。且当侧部升降组件和运输车1的长度边沿相接触或具有较小间距时，两个侧部升降组件分别限位于车架12的两侧，起到定位，防止换电站本体21歪斜的作用。

在升降组件顶起换电站本体21后，所述换电站本体21和两所述侧部升降组件围合形成供车架12进出的通道。工作人员可以驾驶运输车1使得车架12行进至通道内。然后两个侧部升降组件同步下降，使得换电站本体21能稳定够支撑于运输车1的车架上，为了避免在行车过程中，侧部升降组件和地面发生碰撞，侧部升降组件可以回缩量较大，在侧部升降组件回缩后，侧部升降组件的下沿距离车架12底部的车轮下沿具有较大的距离，不易和路面上凸起的障碍物发生碰撞干涉。

在一种可能的实施方案中，换电站本体21具有平直的下表面，所述车架12具有平直的上表面，在所述换电站本体21支撑于所述车架12的状态下，所述上表面和所述下表面相贴合。换电站本体21和车架12之间为面和面之间的贴合关系，装配结构稳定性好。

在一种可能的实施方案中，参见图2和图4所示，所述换电站本体21的两长度边上均设置有多个第一固定部211，每一长度边上的各所述第一固定部211依次间隔设置。所述车架12的两长度边上均设置有多个第二固定部(未图示)，每一长度边上的各所述第二固定部依次间隔设置。各所述第一固定部211分别和相应的第二固定部通过紧固件连接固定。

该实施方案中，换电站本体21和车架12之间通过多个紧固件连接装配，提高了装配结构稳定性，换电站本体21和车架12不易脱开。第一固定部211连接于换电站2，第一固定部211和换电站2之间形成封闭环形，第二固定部连接于车架12上，第二固定部和车架12围合形成封闭环形，两个封闭环形通过连接件连接。连接件可以为条带，套设于第一固定部211和第二固定部之间，第二固定部可以为固定于车架12上的棘轮锁紧器。

在一种可能的实施方案中，参见图2和图5所示，换电站本体21具有箱壳214、换电机器人212和两个翼门213，所述箱壳214沿宽度方向的两侧分别设置敞口。两个所述翼门213均连接于所述箱壳214，两个所述翼门213分别用于封闭或打开相应的敞口。

箱壳214内部形成容纳空间，换电站2内设置电池箱固定座，电池箱固定座上可安装电池箱，换电站2还具有外接电缆，外接电缆分别与各电池箱固定座电连接，外接电缆连接与外部电源给安装于电池箱固定座上的各电池箱进行充电。箱壳214连接在所述换电站本体21上，形成容纳所述电池箱的容纳腔，所述翼门213能打开所述容纳腔，以避让所述换电机器人212执行换电动作。其中，换电站本体21沿长度方向设置多个电池箱216，各所述电池箱依次排列。换电机器人212可以沿着换电站本体21长度方向移动，可抓取不同位置的电池箱，并装入需要换电的电动机械上，换电机器人212还能够沿换电站本体21的宽度方向伸出抓取待换电电动机械上的亏电电池，并放入换电站本体21上。所述换电机器人212包括大车和连接在所述大车上的伸缩臂2121，所述伸缩臂2121端部连接有电池箱抓取装置2122，电池箱抓取装置2122可升降设置，电池箱抓取装置2122能够抓取或下放电池箱。大车可活动地连接在所述换电站本体21，所述伸缩臂2121能伸出或缩回所述箱壳214，以和电池箱抓取装置2122配合取放电池箱。换电机器人212的具体结构，已在先前的专利中详细说明，本申请对其具体结构不再赘述。

电池箱固定座和电池箱电连接，换电站就有外接电缆，外接电缆电连接于各电池箱固定座，外接电缆可以连接外部电源，实现对各电池箱进行充电。换电站还具有控制设备用于控制对各电池箱供电，同时能够控制换电机器人212执行换电动作。

本发明换电站2通过设置箱壳214可以遮蔽电池箱、控制设备和换电机器人212等机构，防止在雨天作业时，各机构模块被雨雪浇淋，影响设备机械性能，本发明通过在箱壳214上设置翼门213，翼门213在伸展后，可以在更换电池的过程中，遮蔽保护电池箱，防止在雨天作业时，电池箱被雨雪浇淋，造成电池箱的烧坏和触电的危险，且翼门213打开后，利于箱壳214内部气流流动，降低温度。该移动充换电车的结构简单，效果好，普适性广。

在一种可能的实施方案中，所述箱壳214具有顶部壳体2141和侧部壳体2142。所述顶部壳体2141位于换电站本体21上方，所述侧部壳体2142连接所述顶部壳体2141。所述翼门213可活动地连接在所述顶部壳体2141或侧部壳体2142上，所述翼门213能展开至换电站本体21顶部，且向换电站本体21外侧延伸。该翼门213在伸展后，在下方形成电池保护区域，可以在更换电池的过程中，遮蔽保护电池箱，防止在雨天作业时，电池箱被雨雪浇淋，影响电池箱的机械性能，同时，打开翼门213可以利于箱壳214内部气流流动，降低温度。

在一种可能的实施方案中，所述侧部壳体2142包括第一侧部壳体和第二侧部壳体。所述第一侧部壳体和所述第二侧部壳体分设在换电站2沿长度方向的两侧，所述翼门213位于底盘沿宽度方向的两侧，以打开或封闭所述箱壳214沿宽度方向的两侧。

示例性地，在箱壳214沿换电站本体21宽度方向的两侧均设置翼门213，两个翼门213的设计，在两个翼门213均伸展后，就像鸟的两个翅膀展开，在野外环境多变有雨天气，可以防止更换电池箱或充电时被雨雪浇淋，影响电池箱或机械性能，同时打开两翼门213可以实现增加箱壳214和电池箱的气流流动，降低温度。换电机器人212的伸缩臂2121可以沿换电站本体21的宽度方向伸缩，且可以选择性地伸出或缩回换电站本体21沿宽度方向的任意一侧。

所述翼门213具有翼门主体2131和与所述翼门主体2131垂直连接的连接板2132，所述连接板2132背离所述翼门主体2131的一侧可转动地连接在所述顶部壳体2141或侧部壳体2142。在闭合状态下，所述连接板2132和所述顶部壳体2141大致位于同一平面内。如此，在翼门213闭合时，箱壳214整体呈规则的立方体结构。

在一种可能的实施方案中，所述侧部壳体2142包括侧部主壳体和设置在侧部主壳体两侧的外延伸壳体，在所述闭合状态下，所述外延伸壳体封闭所述翼门213的两侧。外延伸壳体的设计，使得在翼门213闭合时，箱壳214内部形成封闭的空间。

在一种可能的实施方案中，换电站2包括门体驱动机构217，所述门体驱动机构217和所述翼门213传动连接，以驱动所述翼门213打开或闭合。

具体的，所述翼门213具有翼门主体2131和与所述翼门主体2131垂直连接的连接板2132，门体驱动机构217可以为伸缩油缸。伸缩油缸的一端铰接于侧部壳体2142上，另一端铰接于翼门213，伸缩油缸伸缩运动，带动翼门213封闭或打开敞口。

在一种可能的实施方案中，换电机器人212具有行走机构，换电站本体21可以主动行走或被动行走。优选的，行走机构可以为设置在换电机器人212的大车底部的滚轮和与滚轮传动配合的驱动结构，驱动结构能够驱动滚轮旋转带动整个机器人沿换电站的长度方向移动。

本申请实施例中，运输车1可以为半挂车，具有车头11和连接于车体的车架12，车头11和车架12底部均设置有车轮。

在一种可能的实施方案中，所述侧部升降组件包括多个升降支腿22，各所述升降支腿22沿所述换电站本体21的长度方向依次间隔设置。

侧部升降组件具有多个升降支腿22，各升降支腿22相互独立运行，可分别独立调节长度，适于支撑于不同地面，可以调节换电站本体水平的作用。升降支腿22可以为机械、液压或电动的机构。例如，升降支腿22可以包括升降油缸，升降支腿22也可以手动调节升降，通过摇把驱动升降，升降支腿22的结构现有技术公开较多，本申请对此不作限定。

在一种可能的实施方案中，所述换电站本体21的两个长度边上均设置有加强板23，所述加强板23连接于所述升降支腿22。加强板23起到了加强整个换电站2的作用，同时还连接各升降支腿22，起到增强升降支腿22的作用，提高升降支腿22的结构强度。

在一种可能的实施方案中，升降支腿22具有固定座221和伸缩腿222，所述固定座221固定连接于所述换电站本体21，所述升降腿可升降地连接于所述固定座221，在沿着所述换电站本体21的长度方向上，相邻的两个升降支腿22的固定座221之间连接有一所述加强板23。

该实施方案中，通过加强板23分别连接各升降支腿22的固定座221，将同一侧的各固定座221连接为一体结构。

在一种可能的实施方案中，参见图2至图5所示，所述换电站本体21包括箱壳214，所述电池箱固定座215和换电机器人212均设置于所述箱壳214内,所述箱壳214上设有吊装配合部2141a，箱壳214可以通过集装箱吊运设备(如正面吊)吊起，进行搬运，方便了换电站本体21的第一次装配。其中，箱壳214上的集装箱吊装配合部2141a可以为设置于箱壳214上的吊孔，提供吊装设备吊点。例如，可以在箱壳214上四个角上均设置吊孔，方便吊运设备平稳吊装该箱壳214。

实施例二

本申请实施例二提供上述实施例一中换电站转运系统的转运方法。

第一步骤：将换电站2装载于运输车1；

第二步骤：驾驶运输车1行进至目标地；

第三步骤：卸载换电站2。

其中，第一步骤中进一步包括如下步骤：

步骤S100、控制升降组件伸长顶起换电站本体21；

该步骤中，根据车架12的高度控制升降组件的起升高度，升降组件顶起换电站本体21，使得换电站本体21的下沿高于车架12的上沿即可，。

步骤S200、驾驶运输车1，使得运输车1的车架12行进至换电站本体21的底部；

该步骤中，驾驶运输车1倒车，使得车架12进入换电站2底部的过程中，车架12不会和换电站本体21发生干涉。驾驶运输车1倒车使得车架12行进至所述换电站本体21和两所述侧部升降组件围合形成供车架12进出的通道内，且不与升降组件发生碰撞。

步骤S300、控制升降组件回缩，使得换电站本体21支撑于车架12上。

该步骤中，升降组件的伸缩腿222向固定座221一侧回缩，且回缩至底端远高于车架12上车轮的下沿，避免在行车过程中，伸缩腿222和路面发生干涉。

第三步骤中卸载换电站2的步骤包括：

步骤S400、控制升降组件伸长顶起换电站本体21，使得换电站本体21脱离车架12的上表面；

步骤S500、驾驶运输车1，使得运输车1的车架12远离换电站本体21。

可选的，在步骤300之后还包括将换电站本体21和车架12通过紧固件连接固定的步骤，确保换电站本体21和车架12连接结构稳定性好，在运输途中，换电站本体21和车架12之间不易脱开。

在步骤S400之前还包括解除换电站本体21和车架12之间的紧固件的步骤，便于在升降组件伸长顶起换电站本体21的过程中，换电站本体21能够和车架12顺利分离。

所述升降组件包括多个升降支腿22，在步骤S500之后还包括步骤S600：分别控制各升降支腿22的伸缩量以调平所述换电站本体21。

该换电站2能够方便为外部电动机械换电或充电。以下提供一种充换电方法，包括如下步骤：

步骤S10、开启所述翼门213；

步骤S20、换电机器人212执行换电动作，或者，所述电动机械电连接于换电站2的充电接口上，进行充电；

步骤S30、充电或换电结束后，所述翼门21323闭合。

本申请的换电站2在对内部电池箱充电或为外部电动机械上的电池箱进行充电的过程中，先打开翼门213，具有散热的作用，防止换电站2内部温度过热影响充电效率。

进一步的，在执行充电或换电作业之前，换电站2先控制翼门213打开，然后再驾驶换电车行进至换电站2翼门213打开的一侧。在闭合所述翼门213之前，控制待换电车驶离换电站2，如此防止了翼门213和电动机械相干涉。

以上所述仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明，任何熟悉本专利的技术人员在不脱离本发明技术方案范围内，当可利用上述提示的技术内容做出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明方案的范围内。

Claims (8)

1.一种换电站转运系统，其特征在于，包括：

运输车，所述运输车具有车架，所述车架的两长度边上均设置有多个第二固定部，每一长度边上的各所述第二固定部依次间隔设置，第二固定部和车架围合形成封闭环形；

换电站，所述换电站包括换电站本体和升降组件，所述升降组件连接于所述换电站本体，所述升降组件能伸长顶起所述换电站本体，使得所述车架能移动至所述换电站本体的底部，所述升降组件能回缩使得所述换电站本体支撑于所述车架上，所述换电站本体的两长度边上均设置有多个第一固定部，每一长度边上的各所述第一固定部依次间隔设置，第一固定部和换电站本体之间形成封闭环形，第一固定部和第二固定部之间通过条带连接，条带套设于第一固定部和第二固定部上；

其中，所述升降组件包括两侧部升降组件，两所述侧部升降组件分设于所述换电站本体沿宽度方向的两侧，所述侧部升降组件包括多个升降支腿，所述换电站本体的两个长度边上均设置有加强板，相邻的两个升降支腿的固定座之间连接有一所述加强板，加强板将换电站本体同一侧的各固定座连接为一体结构；

所述换电站本体具有平直的下表面，所述车架具有平直的上表面，在所述换电站本体支撑于所述车架的状态下，所述上表面和所述下表面相贴合。

2.根据权利要求1所述的换电站转运系统，其特征在于，两所述侧部升降组件之间的距离大于所述车架的宽度；

在所述换电站本体支撑于所述车架上的状态下，两所述侧部升降组件分别位于所述车架沿宽度方向的两侧。

3.根据权利要求1所述的换电站转运系统，其特征在于，所述换电站本体具有箱壳、换电机器人和两个翼门；

所述箱壳沿宽度方向的两侧分别设置敞口；

两个所述翼门均连接于所述箱壳，两个所述翼门分别用于封闭或打开相应的敞口；

所述换电机器人设置于所述箱壳内，所述换电机器人具有伸缩臂，所述伸缩臂能沿所述箱壳的宽度方向运动，以伸出所述敞口或缩回所述箱壳。

4.根据权利要求3所述的换电站转运系统，其特征在于，所述翼门具有打开状态和闭合状态；

在所述打开状态下，所述翼门沿所述换电站的宽度方向向外延伸以在底部形成遮挡保护区。

5.如权利要求1-4任一所述换电站转运系统的转运方法，其特征在于，包括将换电站本体装载于运输车的步骤，该步骤包括：

步骤S100、控制升降组件伸长顶起换电站本体；

步骤S200、驾驶运输车，使得运输车的车架行进至换电站本体的底部；

步骤S300、控制升降组件回缩，使得换电站本体支撑于车架上。

6.根据权利要求5所述的换电站转运系统的转运方法，其特征在于，包括卸载换电站本体的步骤，该步骤包括：

步骤S400、控制升降组件伸长顶起换电站本体；

步骤S500、驾驶运输车，使得运输车的车架远离换电站本体。

7.根据权利要求6所述的换电站转运系统的转运方法，其特征在于，在步骤300之后还包括将换电站本体和车架通过紧固件连接固定的步骤；

在步骤S400之前还包括解除换电站本体和车架之间的紧固件的步骤。

8.根据权利要求7所述的换电站转运系统的转运方法，其特征在于，所述升降组件包括多个升降支腿，在步骤S500之后还包括步骤S600：分别控制各升降支腿的伸缩量以调平所述换电站本体。