CN115489384A - 电池更换装置 - Google Patents

Abstract

本申请涉及电池更换装置，包括固定安装壳、移动机构、存放机构、提升机构和取放机构；其中，通过移动机构驱使存放机构在第一方向上进行移动，以使存放机构位于提升位处，此时取放机构中的取放组件和翻转组件取出并翻转电池，使得取出的电池朝向固定安装壳内部，并将电池放入经提升机构提升之后的存放机构内；控制移动机构驱使存放机构在第一方向上进行移动，将装有新电池的存放机构移动至提升位处，利用取放组件取出存放机构中的新电池，通过翻转组件翻转取放组件，使得取放组件上的电池朝向车辆电池仓中，将新电池放入车辆电池仓中。通过该装置来实现车辆电池的更换，整个更换过程简单，提高换电效率，使用更加方便。

Description

电池更换装置

技术领域

本申请属于电动汽车的充换电技术领域，具体涉及一种电池更换装置。

背景技术

针对传统化石能源的供应和污染问题，车主和各大厂商开始关注新能源汽车，节能环保的电动汽车在近几年呈现出井喷式发展，目前，电动汽车受电池限制，现有的电动汽车电池的续航里程普遍在200-500KM的范围内，其中电池充电时间较长的问题尤为突出，而为了解决这个问题，现主流的电能补给方案之一是电池更换方案。

但目前更换车辆电池步骤较为复杂，且费时费力。

发明内容

本申请的目的在于提供一种电池更换装置，其能够简化更换车辆电池的步骤，并且更换电池更为迅速、更加方便。

本申请提供了一种电池更换装置，用于车辆换电，所述电池更换装置包括：

固定安装壳，所述固定安装壳为在第一方向上设有开口的空心结构，且在第二方向上设有通槽，所述固定安装壳内还设有提升位，所述提升位与所述通槽相对应；

移动机构，所述移动机构设于所述固定安装壳内；

存放机构，设有用于存放电池的安置位，所述存放机构设于所述移动机构上，所述存放机构能够在所述移动机构的带动下沿所述第一方向上向靠近或远离所述提升位进行移动；

提升机构，设于所述固定安装壳上，当所述存放机构移动至所述提升位时，所述存放机构能够在所述提升机构的作用下沿所述第二方向上向靠近或远离所述通槽的位置进行移动；

取放机构，设于所述通槽的外壁上，所述取放机构包括取放组件和翻转组件，所述取放组件与所述翻转组件连接，并与所述通槽相对应，所述取放组件能够在所述翻转组件进行直线运动时进行旋转运动；

其中，所述取放机构能够在所述存放机构被所述提升机构提升之后，拿取所述安置位上的电池或向所述安置位卸下电池。

在本申请的一种示例性实施例中，所述翻转组件包括升降件、固定件和翻转部件，所述升降件设于通槽的外壁上，并通过所述固定件与所述翻转部件连接，所述翻转部件能够在所述固定件的带动下在所述第二方向上进行移动，所述取放组件能够在所述翻转部件的带动下进行旋转运动。

在本申请的一种示例性实施例中，所述翻转部件包括固定架、转轴和齿轮，在所述第三方向上，所述齿轮设于所述取放组件的两侧，并通过所述转轴与所述取放组件相连；

所述转轴在所述第三方向上延伸并贯穿所述固定件，所述转轴通过所述固定件与所述升降件相连，所述齿轮与所述取放组件之间设有所述固定件；

所述固定架一侧的内壁上设有沿所述第二方向上延伸设置的齿条，所述齿轮能够在所述固定件移动时沿所述齿条进行移动，以带动所述转轴进行转动，所述取放组件能够在所述转轴转动时以所述转轴的轴线为轴心进行翻转。

在本申请的一种示例性实施例中，所述取放组件包括取放板和吸附件，所述吸附件设于所述取放板上，且所述取放板与所述通槽相对应；和/或

所述第一方向、所述第二方向和所述第三方向两两相交。

在本申请的一种示例性实施例中，在所述第三方向上，在所述第三方向上，所述固定安装壳两侧的外壁上设有所述提升机构；

所述提升机构包括提升驱动件、传动部件和提升部件，所述传动部件在所述提升驱动件的带动下，驱动所述提升部件在所述第二方向上进行直线运动。

在本申请的一种示例性实施例中，所述传动部件包括在所述第二方向上间隔设置的第一传动件和第二传动件，所述第一传动件的一端通过第一连接件与所述第二传动件相连，所述第一传动件的另一端通过第二连接件与所述提升驱动件连接，所述第一连接件能够在所述提升驱动件的转动下进行转动；

所述固定安装壳上设有沿第二方向延伸设置的开槽，所述提升部件的至少部分穿过所述开槽，位于所述固定安装壳内部的所述提升部件与所述存放机构靠近所述固定安装壳的底壁一侧抵接，位于所述固定安装壳外部的所述提升部件与所述第一连接件连接，且所述提升部件能够在所述第一连接件转动时沿所述第二方向上进行移动。

在本申请的一种示例性实施例中，所述提升部件包括活动架和固定块，所述活动架的一部分穿过所述开槽并与所述第一连接件啮合，所述活动架另一部分设于所述固定安装壳内，并与所述固定块固定连接，所述固定块远离所述活动架的一侧与所述存放机构远离所述通槽的一侧抵接。

在本申请的一种示例性实施例中，所述存放机构包括存放箱和存放部件，所述存放箱远离所述固定安装壳底壁的一侧为开口，且在所述第三方向上，所述存放箱的两侧设有供所述固定块滑动的活动槽，两侧所述活动槽相互连通；

所述存放部件设于所述存放箱内，所述存放部件上设有所述安置位，且所述存放部件靠近所述移动机构的一侧与所述固定块抵接，所述存放部件能够在所述固定块移动时沿所述第二方向进行移动。

在本申请的一种示例性实施例中，所述存放部件包括安装座、顶板和弹性件，所述顶板设有所述安置位，所述安装座与所述顶板之间设有所述弹性件，且所述安装座远离所述顶板的一侧与所述固定块抵接。

在本申请的一种示例性实施例中，所述移动机构包括移动驱动件、转动部件和传送部件，一侧所述固定安装壳的外壁上设有所述移动驱动件，所述移动驱动件通过第三连接件与所述转动部件相连，所述传送部件能够在所述转动部件的带动下进行转动，以带动所述存放机构向靠近或远离所述提升位进行移动。

在本申请的一种示例性实施例中，所述转动部件包括转动轴和皮带轮，所述转动轴在所述第三方向上延伸设置，并穿过所述固定安装壳与所述第三连接件连接，所述皮带轮能够在所述转动轴转动时进行转动；

所述传送部件包括滑轮和导轨，所述导轨设于所述固定安装壳的内壁上，并沿所述第一方向延伸设置，所述导轨位于相邻所述皮带轮之间，所述滑轮设于所述存放机构靠近所述固定安装壳底壁的一侧，所述滑轮与所述皮带轮连接，所述滑轮能够在所述皮带轮进行转动时在所述导轨内进行移动。

本申请方案具有以下有益效果：

本申请方案包括电池更换装置，其包括固定安装壳、移动机构、存放机构、提升机构和取放机构；其中，通过移动机构驱使存放机构在第一方向上进行移动，以使存放机构位于与通槽相对应的提升位，此时取放机构中的取放组件取出车辆电池仓中的电池，并利用翻转组件控制取放组件进行翻转，使得取放组件上的电池朝向固定安装壳内部，以将电池放入经提升机构提升的存放机构内；再控制移动机构驱使存放机构在第一方向上进行移动，以将装有新电池的存放机构移动至提升位处，再次利用取放组件取出存放机构中的新电池，通过翻转组件控制取放组件进行翻转，使得取放组件中的电池朝向车辆电池仓中，将新电池放入车辆电池仓中。这样，通过上述装置来实现车辆电池的更换，整个电池更换过程简单，提高换电效率，使用更加方便。

本申请的其他特性和优点将通过下面的详细描述变得显然，或部分地通过本申请的实践而习得。

应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本申请。

附图说明

此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本申请的实施例，并与说明书一起用于解释本申请的原理。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的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1示出了本申请实施例提供的一种电池更换装置的结构示意图；

图2示出了本申请实施例提供的取放机构的结构示意图；

图3示出了本申请实施例提供的提升机构设于固定壳的结构示意图；

图4示出了本申请实施例提供的提升机构的结构示意图；

图5示出了本申请实施例提供的存放机构的结构示意图；

图6示出了本申请实施例提供的存放机构与移动机构连接的结构示意图。

附图标记说明：

1、固定安装壳；101、固定壳；1011、通槽；102、定位壳；2、移动机构；201、移动驱动件；202、转动部件；2021、转动轴；2022、皮带轮；2031、导轨；204、定位座；3、存放机构；301、存放箱；302、活动槽；303、安装座；304、弹性件；305、顶板；4、提升机构；401、提升驱动件；402、第一传动件；403、第二传动件；404、第一连接件；405、第二连接件；406、活动架；407、固定块；5、取放机构；501、升降件；5021、固定座；5022、环形阻尼框架；5031、固定架；5032、转轴；5033、齿轮；5034、齿条；5041、取放板；5042、吸附件；6、激光定位仪；7、底板；8、万向轮。

具体实施方式

现在将参考附图更全面地描述示例实施方式。然而，示例实施方式能够以多种形式实施，且不应被理解为限于在此阐述的范例；相反，提供这些实施方式使得本申请将更加全面和完整，并将示例实施方式的构思全面地传达给本领域的技术人员。

在本申请中，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指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”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本申请的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本申请中，除非另有明确的规定和限定，术语“装配”、“连接”等术语应做广义理解，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，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

此外，所描述的特征、结构或特性可以以任何合适的方式结合在一个或更多实施例中。在下面的描述中，提供许多具体细节从而给出对本申请的实施例的充分理解。然而，本领域技术人员将意识到，可以实践本申请的技术方案而没有特定细节中的一个或更多，或者可以采用其它的方法、组元、装置、步骤等。在其它情况下，不详细示出或描述公知方法、装置、实现或者操作以避免模糊本申请的各方面。

电动汽车电池分两大类，蓄电池和燃料电池，蓄电池适用于纯电动汽车，包括铅酸蓄电池、镍氢电池、钠硫电池、二次锂电池、空气电池、三元锂电池，在仅装备蓄电池的纯电动汽车中，蓄电池的作用是汽车驱动系统的唯一动力源。当电动汽车电池使用出现故障，或储电量不足进行更换时，维修人员需要将电动汽车顶起，对底盘的汽车电池进行更换。

但由于电池本身具有一定重量，工作人员在搬运蓄电池过程中，将大量做功，耗费人力，并且工作效率较低。

基于此，本实施例提供了一种电池更换装置，以解决电动汽车电池更换安装不便，工作效率低的技术问题。

参见图1所示，该电池更换装置包括固定安装壳1、移动机构2、存放机构3、提升机构4和取放机构5。

其中，该固定安装壳1为在第一方向X上设有开口的空心结构，并且在第二方向Y上设有用于电池穿过的通槽1011，其固定安装壳1还设有提升位(图中未标示出)，该提升位与通槽1011相对应。

示例地，参见图1所示，该固定安装壳1包括固定壳101和定位壳102，在第一方向X上，该定位壳102位于固定壳101的两侧，也即定位壳102位于固定壳101开口的两侧；并在第二方向Y上，固定壳101的顶壁的位置设有该通槽1011，且固定壳101内与通槽1011相对应的位置即为提升位。

需要说明的是，该固定安装壳1可根据不同电池的形状来进行设计，例如方形结构；其中，固定壳101上通槽1011的开口面积应大于该电池的横截面积，以避免电池与固定壳101发生碰撞，且有利于电池的拿取和存放。

此外，该定位壳102的纵截面面积小于或等于该固定壳101的纵截面面积，并且该定位壳102可通过焊接、卡接或螺钉等固定方式与固定壳101固定连接。

可以理解的是，该固定壳101和定位壳102均为空心结构。当然，基于不同的换电车辆，该通槽1011也可开设于左侧、右侧、底侧、前侧或后侧，其具体可根据不同的车辆进行更换通槽1011的位置。

进一步地，参见图1和图2所示，该取放机构5设于该固定壳101的外侧壁上，并与通槽1011相对应；此外，该取放机构5包括取放组件(图中未标示出)和翻转组件(图中未标示出)，该取放组件与翻转组件相互连接，翻转组件能够在该第二方向Y上进行直线运动，并且在翻转组件进行直线运动时带动该取放组件进行翻转；也就是说，将翻转组件的直线运动转变为取放组件的旋转运动。

一种可选的实施例，参见图1和图2所示，该取放机构5设于该固定壳101开设有通槽1011一侧的外壁上。并且，翻转组件包括升降件501、固定件(图中未标示出)和翻转部件(图中未标示出)，该升降件501固定安装于固定壳101设有通槽1011的外壁上，并通过固定件与翻转部件固定连接。

示例地，参见图2所示，固定件固定安装于升降件501远离固定壳101的一侧，固定件与翻转部件固定连接，在第三方向Z上，取放组件的两侧设有该翻转部件，在翻转部件与取放组件固定相连。这样，可以在升降件501进行上升或下降时带动该固定件在第二方向Y上进行上下移动，并在固定件进行上下移动时带动翻转部件在第二方向Y上进行直线运动，以使得取放组件能够在翻转部件进行上下移动时进行翻转。

需要说明的是，该升降件501可采用活塞式单作用气缸或活塞式双作用气缸。

此外，参见图2所示，为了方便取放组件取放电池，该取放组件包括取放板5041和多个吸附件5042，其取放板5041可采用方形板状结构，当然，该取放板5041也可根据电池的具体形状进行设计。进一步地，多个吸附件5042采用真空吸盘结构，并通过螺钉、铆钉等可拆卸方式与取放板5041连接，以便于更换或拆卸真空吸盘，并在取放板5041远离吸附件5042的一侧设有控制该吸附件5042吸附力的驱动件。

并且，参见图1和图2所示，为了便于升降件501提升取放板5041，在固定壳101上设有四个升降件501，以能更加平稳地支撑取放板5041和电池；当然，该固定壳101也可以采用六个或者八个升降件501等等，升降件501的数量不作具体限定。

其中，为了驱动该取放板5041进行翻转，其翻转部件包括固定架5031、转轴5032、齿轮5033和齿条5034。

示例地，参见图2所示，为了提高固定件与翻转部件的固定稳定性，该固定件包括固定座5021和环形阻尼框架5022，其固定座5021与升降件501一一对应，也即固定座5021与升降件501的个数相同，并且固定座5021卡接于该升降件501远离固定壳101的一侧，且各个固定座5021均与环形阻尼框架5022进行连接，使其能够各个固定座5021的上升和下降更加稳定，固定座5021可以与环形阻尼框架5022通过螺钉、铆钉或焊接等方式连接。

参见图2所示，固定座5021卡接在环形阻尼框架5022的四个拐角处，并且该环形阻尼框架5022的四个拐角处设有上述升降件501，以使升降件501能更好地带动固定座5021和环形阻尼框架5022在第二方向Y上进行移动。此外，在第三方向Z上，转轴5032可通过卡接或焊接等方式固定在取放板5041的两侧，且两侧的转轴5032分别沿第三方向Z延伸设置，两侧转轴5032在沿相反方向延伸时，分别穿过该环形阻尼框架5022并与齿轮5033卡接在一起。固定架5031固定设于该固定壳101的外壁上，并且在固定架5031一侧的内壁上设有在第二方向Y上延伸的齿条5034，该齿条5034可与齿轮5033相互啮合，齿轮5033在齿条5034上进行移动时能够驱动该转轴5032进行转动。

可以理解的是，当升降件501向上或向下运动时，将带动其顶部的固定座5021和环形阻尼框架5022向上或向下移动，并由于翻转部件中的转轴5032与环形阻尼框架5022固定连接，因此将带动转轴5032向上或向下移动，进而带动转轴5032两侧的齿轮5033在齿条5034上进行转动，以此带动转轴5032进行转动，进而带动取放板5041以转轴5032的轴线为轴心进行旋转，进而改变电池的朝向。

需要说明的是，转轴5032可以为长条型圆柱状结构，这样，采用圆柱状结构更加有利于取放板5041进行转动。且其转轴5032的长度也可以大于取放板5041的长度，并且在取放板5041上设有供转轴5032穿过的通孔，也就是说，该转轴5032也可是贯穿该取放板5041进行设计。

可以理解的是，采用分段式转轴5032结构，有利于整体的组装和拆卸，也有利于调节两端的转动效果。采用整段式转轴5032结构，有利于两端的转动平稳性。

值得一提的是，转轴5032在第二方向Y上进行移动时，该环形阻尼框架5022能够避免转轴5032在转动过程中不会发生偏移。

此外，位于取放板5041两侧的固定架5031上的齿条5034应该位于同一侧，以保证两侧的齿轮5033朝相同方向进行转动，进而能够保证取放板5041进行翻转。而且，该齿轮5033的直径应小于该固定架5031的在第一方向X上宽度，以保证齿轮5033能够在齿条5034上进行滑动。

该固定架5031在第二方向Y上的齿条5034覆盖范围可等于该固定架5031侧壁的高度，也可小于固定架5031侧壁的高度。

可选地，参见图2所示，该固定架5031上的齿条5034覆盖小于固定架5031侧壁的高度；该固定架5031包括移动部和滚动部，移动部在第三方向Z上的宽度小于滚动部在第三方向Z上的宽度，且移动部位于该滚动部远离固定壳101的一侧。并且，该齿条5034设于该滚动部上，移动部上未设有该齿条5034，这样，可以节省齿条5034的设计位置，节省生产成本。

此外，该齿条5034可通过螺钉或焊接等方式固定在固定架5031的侧壁上。

其中，参见图2所示，为了保证齿轮5033的下降位置，在齿轮5033远离取放板5041的一侧设有第一定位挡块(图中未标示出)，在固定壳101的外壁设有第二定位挡块(图中未标示出)，并沿第二方向Y向上延伸设置，其与第一定位挡块相对应，且处于同一垂直线上，当齿轮5033下降至对应位置时，第一定位挡块与第二定位挡块相接触，此时齿轮5033不在向下移动。相应的，在齿轮5033沿着第二方向Y向上进行滑动时，该第一定位挡块可与移动部的顶部框架发生抵接，以限制齿轮5033向上的移动范围。

值得一提的是，为了更好地限制齿轮5033的移动范围，可采用两块或多块第一定位挡块和第二定位挡块。

需要说明的是，该翻转部件也可采用其它结构，只要可以利用直线运动转变为旋转运动即可，例如，曲柄滑块结构、链条结构、皮带结构等等。

可以理解的是，当对车辆的电池进行拆卸时，通过移动机构2可以控制空的存放机构3移动至提升位处停下，并通过提升机构4提升该存放机构3；与此同时，控制升降件501沿第二方向Y上向上进行移动，在固定件的带动下转轴5032沿第二方向Y向上进行移动，齿轮5033与齿条5034的下端部接触，齿轮5033在齿条5034上进行转动，以带动转轴5032进行顺时针或逆时针进行转动，进而将带有吸附件5042的取放板5041向上翻转，使吸附件5042朝向远离通槽1011的一侧，再利用取放板5041上的吸附件5042将车辆电池仓中的电池吸附取下，使电池放置在取放板5041上。然后，控制升降件501沿第二方向Y上向下移动，齿轮5033与齿条5034的上端部接触，带动齿轮5033在齿条5034上向下转动，以带动取放板5041逆时针或顺时针进行翻转，进而使得电池朝向通槽1011的一侧，并将电池放在存放机构3的安置位上，实现电池的拆卸。

相应的，当对车辆的电池进行安装时，通过移动机构2控制带有新电池的存放机构3移动至提升位处停下，提升机构4控制存放机构3中带有新电池的安置位向上移动；同时，控制取放板5041上的吸附件5042吸附存放机构3安置位上的电池，并控制升降件501沿着第二方向Y向上进行移动，以带动齿轮5033在齿条5034上进行转动，进而带动转轴5032和取放板5041翻转，使带有电池一侧的取放板5041对应车辆电池仓，将电池安装在车辆电池仓中，以完成电池的安装。

需要说明的是，为了避免电池在翻转过程中与固定壳101发生碰撞，该固定件的底面与固定壳101顶面的距离大于吸附件5042所吸附电池的两侧距离。这样，以保证固定件底面与固定壳101顶面的距离足够取放板5041进行旋转。

此外，第一方向X、第二方向Y和第三方向Z两两相交且垂直，第一方向X为移动机构2的移动方向，第二方向Y为垂直方向。

更进一步地，参见图3和图4所示，为了保证取放板5041上的电池能平稳放置在存放机构3的安置位上以及能轻松地拿取存放机构3安置位上的电池，其提升机构4可用于提升存放机构3在固定壳101内的高度，进而可以提升电池再固定壳101内的高度。

一种可选地实施例，该提升机构4位于该存放机构3的底部，当存放机构3受移动机构2的控制下，移动至通槽1011所对应的位置处时，提升机构4向上推动存放机构3，以达到提升电池的高度。其提升机构4可采用气缸来实现，为了使得向上推动存放机构3更加平稳，该提升机构4可在存放机构3的相对两侧设置。

另一种可选地实施例，参见图3所示，在第三方向Z上，固定壳101的两侧的外壁上设有提升机构4。参见图4所示，其中，一侧提升机构4包括提升驱动件401、传动部件(图中未标示出)和提升部件(图中未标示出)，传动部件包括在第二方向Y上间隔设置的第一传动件402和第二传动件403，其第一传动件402和第二传动件403均与固定壳101的侧壁连接，并且第一传动件402靠近固定壳101的一端通过第一连接件404与第二传动件403连接，第一传动件402远离固定壳101的一端通过第二连接件405与提升驱动件401连接。这样，第一传动件402可在提升驱动件401的驱动作用下进行转动，进而可带动该第二传动件403进行转动。此外，提升部件的一部分设于固定壳101的外侧，并与第一连接件404连接，另一部分设于该固定壳101的内侧，并与存放机构3远离通槽1011的一侧抵接。这样，提升部件可在第一连接件404进行转动时，在第二方向Y上进行滑动，以抬升存放机构3。

需要说明的是，该提升机构4也可设于该固定壳101的内侧。当然，提升机构4设于固定壳101的外侧，有利于更换和维修提升机构4。

此外，提升驱动件401可采用电机、同步带轮等驱动机构组合构成，其余能达到相应驱动效果的联动结构皆可使用。第一连接件404和第二连接件405均可采用链条结构，第一传动件402和第二传动件403可采用链轮结构，其与第一连接件404和第二连接件405相互啮合。

可以理解的是，在第一传动件402的转动过程中，将带动第一连接件404环绕第一传动件402和第二传动件403进行转动。

为了更好地提升存放机构3，在第三方向Z上，固定壳101的侧壁上开设有开槽(图中未标示出)，并且该开槽沿第二方向Y上延伸设置，以供提升部件的部分穿过并沿开槽进行滑动。其中，提升部件包括活动架406和固定块407，活动架406的一部分穿过开槽并与第一连接件404相互啮合，在第一连接件404进行转动时，将带动活动架406沿着第二方向Y在开槽内向上或向下进行滑动。此外，该活动架406的另一部分位于固定壳101内，并与固定块407固定连接，活动架406沿着第二方向Y在开槽内向上或向下进行滑动时，带动固定块407向上向下运动，并由于固定块407与存放机构3的底部抵接，因此，将带动该存放机构3向上或向下进行运动。

需要说明的是，控制活动架406向下运动时，该提升驱动件401可不工作，而利用电池自身的重量来使活动架406向下运动；当电池放置于存放机构3上时，在电池的重力作用下，存放机构3向固定块407施加一个向下的压力，以带动活动架406在开槽内向下运动。

值得一提的是，该第一连接件404可采用皮带，活动架406卡接在皮带上，在皮带转动过程中带动活动架406向上或向下运动。当然，该第一连接件404和活动架406也可采用其它结构，第一连接件404能够带动活动架406移动即可。

此外，该固定块407可以采用一块、两块或多块结构，例如，该固定块407采用两块结构，在第一方向X上，两块固定块407间隔设置于活动架406上，以更加平稳地提升存放机构3。

可以理解的是，位于固定壳101两侧的提升机构4可采用相同的结构设置，以保证平稳地提升存放机构3。

此外，该提升机构4也可采用气缸等结构，能够推动存放机构3在第二方向Y上进行移动即可。

更进一步地，存放机构3可以采用平面板状结构，电池放置在板状存放机构上；存放机构3也可采用箱体结构，将电池存放于箱体内。

示例地，参见图5所示，该存放机构3包括有存放箱301和存放部件(图中未标示出)，存放部件位于该存放箱301内，并设有用于承载电池的安置位；其中，存放箱301远离移动机构2的一侧为开口，以使吸附件5042可以放入存放箱301或从存放箱301中取出电池；并且，该电池更换装置可包括一个、两个或多个存放机构3，当存在多个存放机构3时，相邻存放机构3的存放箱301之间固定连接，也可以是分布设置。

可选地，参见图6所示，该电池更换装置包括两个存放机构3，其存放箱301之间通过连接块固定连接，存放机构3与连接块可通过螺钉或焊接等方式固定在一起，也可以与连接块一体成型。其中，存放箱301的顶部以及第一方向X上的侧部均为开口，以使操作人员可放置或拿取存放箱301中的电池。其中，一个存放机构3用于放置车辆充电仓中卸下的电池，另一个存放机构3用于放置新的电池。这样，拆卸和更换电池间隔时间更短，操作步骤更加简化，节省了更换电池的时间。

其中，参见图5和图6所示，在第三方向Z上，存放箱301上设有供固定块407滑动的活动槽302，该活动槽302的数量与固定块407的数量相同；并且，固定块407与存放部件靠近移动机构2的一侧抵接，并可在活动槽302中进行滑动，以使得固定块407在活动槽302中进行移动时，能带动存放部件在存放箱301中进行移动，进而可实现电池的提升或下降。

需要说明的是，该活动槽302靠近移动机构2的一侧为开口；也可以是存放箱301两侧的活动槽302相互连通，也即，存放箱301的底部设有活动槽302。这样，在活动槽302的底部设置开口，有利于固定块407脱离活动槽302，以对下个存放箱301中的存放部件进行提升。

此外，参见图5所示，该存放部件可包括安装座303、顶板305和弹性件304，顶板305上设有该安置位，其用于存放电池，而且在顶板305与安装座303之间设有该弹性件304，可有效地减缓电池所施加的冲击力，并能降低电池受到挤压损坏的可能性；该弹性件304可采用如弹簧等结构。安装座303远离顶板305的一侧与固定块407抵接，固定块407在活动槽302中进行滑动时，带动安装座303和顶板305在存放箱301内进行移动，以实现接收或提升电池。

更进一步地，参见图3所示，该移动机构2的至少部分设于固定安装壳1内，保证固定安装壳1内的运送空间，使得电池的运送更加方便。

需要说明的是，该移动驱动件201也可设于定位壳102的内部。

其中，该移动机构2包括移动驱动件201、转动部件202和传送部件，其在一侧定位壳102上设有移动驱动件201，其移动驱动件201通过螺栓或螺钉等结构固定在定位壳102的侧壁上；该移动驱动件201通过第三连接件与转动部件202连接，移动驱动件201可带动转动部件202进行转动，传送部件与转动部件202相连，当转动部件202在转动过程中，将带动传送部件在第一方向X上进行移动，并且该传送部件与存放机构3远离通槽1011的一侧相连。

示例地，参见图3和图6所示，移动驱动件201可采用电机、同步带轮等驱动结构组合构成，其余能达到相应驱动效果的联动结构皆可以使用；第三连接件可采用皮带结构，其中，该转动部件202包括转动轴2021和皮带轮2022，转动轴2021穿过该定位壳102以与第三连接件连接，移动驱动件201驱动转动轴2021进行转动，以带动皮带轮2022跟随转动轴2021进行转动。其中，皮带轮2022可位于该转动轴2021的两侧，也可位于转动轴2021的中间位置。

参见图6所示，当皮带轮2022位于该转动轴2021的两侧时，为了保证固定块407可脱离存放箱301中的活动槽302，因此，该传送部件包括滑轮和导轨2031，导轨2031位于定位壳102和固定壳101的底壁上，并沿第一方向X延伸设置，滑轮设于存放箱301远离通槽1011的一侧，其滑轮与皮带轮2022连接，在皮带轮2022转动过程中带动滑轮在导轨2031上进行滑动，以可驱使存放箱301在第一方向X上进行滑动。并且，采用滑轮和导轨2031的方式有利于存放机构3的运输，且更加顺滑，省时省力。

需要说明的是，该导轨2031的长度可以大于或等于该固定安装壳1的长度。导轨2031的长度大于该固定安装壳1的长度时，有利于向安置位放置或取下电池。

此外，滑轮设于存放箱301的底部时，使得存放箱301距皮带轮2022的距离高于固定块407的高度，以使固定块407能完全脱离活动槽302，以保证固定块407能对下个存放机构3进行操作，整个操作过程更加简单，省时省力。

值得一提的是，导轨2031可采用两条，也可采用多条；并且该滑轮的数量与导轨2031的数量相同；也可为导轨2031的双倍数，一条导轨2031上设有多个滑轮，且每条导轨2031上的滑轮数量相同，以保证对存放机构3的运输。

参见图3和图6所示，为了限制转动轴2021的位移，该移动机构2还包括定位座204，其固定设于定位壳102的内底壁，转动轴2021与定位座204转动连接，

可以理解的是，只有当存放机构3位于该提升位处时，提升机构4和取放机构5才会运作。且向存放机构3放入新电池或取出旧电池时，可通过移动机构2控制存放机构3移动至定位壳102位置处，而且，该存放箱301朝向外侧的一侧为开口，以方便向安置位上放置新电池或取出旧电池。

此外，参见图1所示，该电池更换装置还包括激光定位仪6，其安装在环形阻尼框架5022上；可选地，该激光定位仪6设置在环形阻尼框架5022的对角上，以方便该电池更换装置对电池初始安装位置的确定。

参见图1所示，更进一步地，该电池更换装置还包括底板7和万向轮8，其固定安装壳1安装于该底板7上；可选地，该固定壳101通过螺栓或螺钉等可拆卸方式与底板7连接，该定位壳102距底板7具有间隙，以保证移动机构2的稳定性。

参见图1所示，通过将该固定安装壳1、移动机构2、存放机构3、提升机构4和取放机构5集成在底板7上，并在底板7上增设万向轮8，其可有利于操作人员运送该电池更换装置，省时省力。

本申请的工作原理为：利用万向轮8机构推动底板7移动至顶起的汽车底盘下方，由激光定位仪6进行位置定位，随后控制移动机构2驱使未放置电池的存放机构3移动至提升位处，并控制升降件501启动，将固定座5021和环形阻尼框架5022顶起，使取放板5041上的吸附件5042与电池底面接触，此时卸下电池固定结构，驱动件控制吸附件5042启动，将电池吸附；

随后升降件501下降，固定座5021和环形阻尼框架5022在下降过程中，齿轮5033接触到齿条5034，带有电池的取放板5041发生翻转，电池面向固定壳101的内部，提升机构4启动，提升驱动件401驱动第一传动件402、第二传动件403和第一连接件404运动，使活动架406与固定块407沿着开槽和活动槽302向上运动，此时固定块407将安装座303顶起，直至顶板305与电池底面接触，驱动件控制吸附件5042松开，电池落于顶板305的安置位上，利用电池自身重力，控制提升机构4下降，将旧电池收纳至存放箱301中；

控制提升机构4中的固定块407沿着活动槽302向下移动，使得固定块407脱离放置有旧电池的存放机构3上的活动槽302；

移动机构2启动，移动驱动件201驱动转动轴2021旋转，皮带轮2022结构同步旋转，此时旧电池存放箱301向一侧运动，装有新电池的存放箱301随之移动到提升位，提升机构4重复顶升过程，直至电池的顶面与取放板5041的吸附件5042接触，由吸附件5042对其进行吸附，吸附完成后，升降件501将固定座5021和环形阻尼框架5022顶起，齿轮5033接触到齿条5034的下端部，转轴5032带动取放板5041发生翻转，电池逐渐面向汽车底盘的底面，并将新电池放入车辆电池仓中，进而实现新电池的更换工作；

当需要取出旧电池存放箱301中的旧电池，或向新电池存放箱301中加入新电池时，存放箱301位于定位壳102中，维修人员在定位壳102的一侧即可操作。

在本说明书的描述中，参考术语“一些实施例”、“示例地”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本申请的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

尽管上面已经示出和描述了本申请的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本申请的限制，本领域的普通技术人员在本申请的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型，故但凡依本申请的权利要求和说明书所做的变化或修饰，皆应属于本申请专利涵盖的范围之内。

Claims (11)

1.一种电池更换装置，用于车辆换电，其特征在于，所述电池更换装置包括：

固定安装壳，所述固定安装壳为在第一方向上设有开口的空心结构，且在第二方向上设有通槽，所述固定安装壳内还设有提升位，所述提升位与所述通槽相对应；

移动机构，所述移动机构设于所述固定安装壳内；

存放机构，设有用于存放电池的安置位，所述存放机构设于所述移动机构上，所述存放机构能够在所述移动机构的带动下沿所述第一方向上向靠近或远离所述提升位进行移动；

提升机构，设于所述固定安装壳上，当所述存放机构移动至所述提升位时，所述存放机构能够在所述提升机构的作用下沿所述第二方向上向靠近或远离所述通槽的位置进行移动；

取放机构，设于所述通槽的外壁上，所述取放机构包括取放组件和翻转组件，所述取放组件与所述翻转组件连接，并与所述通槽相对应，所述取放组件能够在所述翻转组件进行直线运动时进行旋转运动；

其中，所述取放机构能够在所述存放机构被所述提升机构提升之后，拿取所述安置位上的电池或向所述安置位卸下电池。

2.根据权利要求1所述的电池更换装置，其特征在于，所述翻转组件包括升降件、固定件和翻转部件，所述升降件设于通槽的外壁上，并通过所述固定件与所述翻转部件连接，所述翻转部件能够在所述固定件的带动下在所述第二方向上进行移动，所述取放组件能够在所述翻转部件的带动下进行旋转运动。

3.根据权利要求2所述的电池更换装置，其特征在于，所述翻转部件包括固定架、转轴和齿轮，在第三方向上，所述齿轮设于所述取放组件的两侧，并通过所述转轴与所述取放组件相连；

所述转轴在所述第三方向上延伸并贯穿所述固定件，所述转轴通过所述固定件与所述升降件相连，所述齿轮与所述取放组件之间设有所述固定件；

所述固定架一侧的内壁上设有沿所述第二方向上延伸设置的齿条，所述齿轮能够在所述固定件移动时沿所述齿条进行移动，以带动所述转轴进行转动，所述取放组件能够在所述转轴转动时以所述转轴的轴线为轴心进行旋转运动。

4.根据权利要求2或3所述的电池更换装置，其特征在于，所述取放组件包括取放板和吸附件，所述吸附件设于所述取放板上，且所述取放板与所述通槽相对应；和/或

所述第一方向、所述第二方向和所述第三方向两两相交。

5.根据权利要求2或3所述的电池更换装置，其特征在于，在所述第三方向上，所述固定安装壳两侧的外壁上设有所述提升机构；

所述提升机构包括提升驱动件、传动部件和提升部件，所述传动部件在所述提升驱动件的带动下，驱动所述提升部件在所述第二方向上进行直线运动，所述提升部件的一端与所述存放机构靠近所述固定安装壳的底壁的一侧抵接。

6.根据权利要求5所述的电池更换装置，其特征在于，所述传动部件包括在所述第二方向上间隔设置的第一传动件和第二传动件，所述第一传动件的一端通过第一连接件与所述第二传动件相连，所述第一传动件的另一端通过第二连接件与所述提升驱动件连接，所述第一连接件能够在所述提升驱动件的转动下进行转动；

所述固定安装壳上设有沿第二方向延伸设置的开槽，所述提升部件的至少部分穿过所述开槽，位于所述固定安装壳内部的所述提升部件与所述存放机构靠近所述固定安装壳的底壁一侧抵接，位于所述固定安装壳外部的所述提升部件与所述第一连接件连接，且所述提升部件能够在所述第一连接件转动时沿所述第二方向上进行移动。

7.根据权利要求6所述的电池更换装置，其特征在于，所述提升部件包括活动架和固定块，所述活动架的一部分穿过所述开槽并与所述第一连接件啮合，所述活动架另一部分设于所述固定安装壳内，并与所述固定块固定连接，所述固定块远离所述活动架的一侧与所述存放机构远离所述通槽的一侧抵接。

8.根据权利要求7所述的电池更换装置，其特征在于，所述存放机构包括存放箱和存放部件，所述存放箱远离所述固定安装壳底壁的一侧为开口，且在所述第三方向上，所述存放箱的两侧设有供所述固定块滑动的活动槽，两侧所述活动槽相互连通；

所述存放部件设于所述存放箱内，所述存放部件上设有所述安置位，且所述存放部件靠近所述移动机构的一侧与所述固定块抵接，所述存放部件能够在所述固定块移动时沿所述第二方向进行移动。

9.根据权利要求8所述的电池更换装置，其特征在于，所述存放部件包括安装座、顶板和弹性件，所述顶板设有所述安置位，所述安装座与所述顶板之间设有所述弹性件，且所述安装座远离所述顶板的一侧与所述固定块抵接。

10.根据权利要求2所述的电池更换装置，其特征在于，所述移动机构包括移动驱动件、转动部件和传送部件，一侧所述固定安装壳的外壁上设有所述移动驱动件，所述移动驱动件通过第三连接件与所述转动部件相连，所述传送部件能够在所述转动部件的带动下进行转动，以带动所述存放机构向靠近或远离所述提升位进行移动。

11.根据权利要求10所述的电池更换装置，其特征在于，所述转动部件包括转动轴和皮带轮，所述转动轴在所述第三方向上延伸设置，并穿过所述固定安装壳与所述第三连接件连接，所述皮带轮能够在所述转动轴转动时进行转动；

所述传送部件包括滑轮和导轨，所述导轨设于所述固定安装壳的内壁上，并沿所述第一方向延伸设置，所述导轨位于相邻所述皮带轮之间，所述滑轮设于所述存放机构靠近所述固定安装壳底壁的一侧，所述滑轮与所述皮带轮连接，所述滑轮能够在所述皮带轮进行转动时在所述导轨内进行移动。

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