CN116653869A - 一种电池包缓存装置、换电站及缓存方法 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种电池包缓存装置、换电站及缓存方法，电池包缓存装置设置在一换电站中，包括基架和安装于所述基架的夹持定位机构，所述基架设有至少一个电池包缓存位，所述夹持定位机构用于将亏电电池或满电电池夹持固定于所述电池包缓存位。本申请所公开的电池包缓存装置设有至少一个电池包缓存位，夹持定位机构可将亏电电池或满电电池夹持固定于所述电池包缓存位，则电池包缓存装置可作为换电时亏电电池或满电电池的中转缓存结构，大大节约了换电时间，提升了换电效率，使换电过程不会占用电池转运设备和换电穿梭车过多时间，实现了电池包空间上的转换，缩短了换电等待时长，愉悦了用户体验。

Description

一种电池包缓存装置、换电站及缓存方法

技术领域

本申请涉及换电站技术领域，具体涉及一种电池包缓存装置、换电站及缓存方法。

背景技术

电动汽车具有零排放、低噪音、运营和维护性价比高等优点，越来越受到用户的青睐。电动汽车使用的能源为自身搭载的电池包提供的电能，电动汽车在电能使用完后需要充电。电动汽车的电池包设置方式一般分为固定式和可换式，其中，固定式电池包一般是固定在车辆上，在充电时直接以车辆作为充电对象。而可换式的电池包一般通过活动安装的方式被固定在车辆的托架上，电池包可以被取下，以单独进行更换或充电操作，在更换下的电池包充电完毕后，再安装在车辆上。

换电站作为向电动汽车提供电池更换服务的能源补给站，随着电动汽车的推广普及，换电站也得到了普及应用。换电站在集装箱内安装用于存储电池包的电池架、用于对电动汽车进行电池拆卸和安装的换电设备以及用于进行电池转运的堆垛机等设备。

以电动重卡为例，重卡属于大型商用车，对电池续航能力要求很高，电池较大，所需的充电时间也就相对较长，对于商用车来说长时间的充电会减少其运营时间，与其本身的商用需求不符，有些重卡甚至多班轮换24小时不停车，那么充电就无法满足现有卡车运行，那么一个高效的重卡换电站就显得尤为重要。

换电过程主要为，换电设备将重卡上的亏电电池拆卸后放置在换电穿梭车上，换电穿梭车将亏电电池运送至换电站，换电站的堆垛机将换电穿梭车上的亏电电池取下并输送至换电站的充电区，然后堆垛机再将充电区内的满电电池转运至换电穿梭车上，至此，换电穿梭车可以将满电电池输送至重卡。上述换电过程中各个步骤很难同步进行，也不能调换顺序，不能灵活安排生产，电池周转效率低下，导致换电时间很长，换电效率极低，车主需要长时间等待，用户用车体验感不佳。

发明内容

本申请提供了一种电池包缓存装置、换电站及缓存方法，以解决上述换电过程中各个步骤很难同步进行，也不能调换顺序，不能灵活安排生产，电池周转效率低下，导致换电时间很长、换电效率极低等技术问题中的至少一个技术问题。

本申请所采用的技术方案为：

一种电池包缓存装置，设置在一换电站中，包括基架和安装于所述基架的夹持定位机构，所述基架设有至少一个电池包缓存位，所述夹持定位机构用于将亏电电池或满电电池夹持固定于所述电池包缓存位。

本技术方案中，电池包缓存装置设置在换电站中，可以作为换电时亏电电池和满电电池的中转缓存结构。缓存装置包括基架和夹持定位机构，夹持定位机构能够将亏电电池或满电电池夹持固定于所述电池包缓存位，因此，在具体工作时，例如，可以利用电池包转运设备预先将满电电池从换电站的电池包储存区或者充电区转运至缓存装置缓存，并通过夹持定位机构夹持固定，电池包转运设备可以从满电电池上脱离而去做其他换电工作，此时，换电穿梭车可以直接移动至缓存装置处并将夹持定位机构夹持固定的满电电池取走，大大节约了换电时间，提升了换电效率，满电电池的转运不会占据电池转运设备过多时间，实现了电池包空间上的转换；又如，换电穿梭车可以携带从车辆卸载下来的亏电电池移动至缓存装置处进行缓存，亏电电池由夹持定位机构固定后，换电穿梭车可从亏电电池上脱离而去做其他换电工作，亏电电池的转运不会占据换电穿梭车过多时间，大大节约了换电时间，提升了换电效率。

较佳地，所述电池包缓存位包括第一缓存位，所述夹持定位机构能够将满电电池夹持固定于所述第一缓存位。

本技术方案中，夹持定位机构能够将满电电池夹持固定于第一缓存位，实现满电电池在缓存装置处的空间转换，将用于转运满电电池的电池转运设备腾挪出来，节约换电时间，提升换电效率。而且，相较于电池转运设备与换电穿梭车直接进行电池包交换的方式，电池包通过缓存装置的缓存，使电池包从电池转运设备上卸载以及电池包朝向换电穿梭车上转运等操作步骤变得更加简便。

较佳地，所述电池包缓存位包括第一缓存位和位于所述第一缓存位上方的第二缓存位，所述夹持定位机构能够将满电电池夹持固定于所述第一缓存位，所述电池包缓存装置还包括升降装置，所述升降装置连接所述夹持定位机构以顶升所述夹持定位机构夹持固定的亏电电池从所述第一缓存位转移至所述第二缓存位。

本技术方案中，电池包缓存位包括第一缓存位和位于第一缓存位上方的第二缓存位，夹持定位机构能够将满电电池夹持固定于第一缓存位实现满电电池缓存，升降装置能将夹持定位机构夹持固定的亏电电池从第一缓存位转移至第二缓存位实现亏电电池的缓存，即缓存装置能够同时实现亏电电池和满电电池的缓存，且亏电电池缓存在第二缓存位，满电电池缓存在第一缓存位，第二缓存位在第一缓存位的上方，充分利用了缓存装置高度方向上的空间，大大节约缓存装置的占地空间，节约换电站的设计成本，也大幅提升了换电的效率。

较佳地，所述基架还设有位于所述第一缓存位下方的穿梭车固定位，换电穿梭车能够固定于所述穿梭车固定位以将亏电电池输送至所述第一缓存位或将第一缓存位的满电电池取走。

本技术方案中，通过在基架设有位于第一缓存位下方的穿梭车固定位，为换电穿梭车提供操作和移动空间，便于换电穿梭车移动至穿梭车固定位实现亏电电池和满电电池的转运。

较佳地，所述夹持定位机构设有两组，一组所述夹持定位机构设为满电电池夹持定位机构，所述满电电池夹持定位机构能够将满电电池夹持固定于所述第一缓存位，另一组所述夹持定位机构设为亏电电池夹持定位机构，所述亏电电池夹持定位机构与所述升降装置连接以用于夹持固定亏电电池从所述第一缓存位转移至所述第二缓存位。

本技术方案中，两组夹持定位机构分别用于夹持满电电池和亏电电池，实现了满电电池的缓存与亏电电池的缓存可同步进行，有助于进一步提升换电效率，缩短换电等待时长。

较佳地，所述基架设有导向结构，所述导向结构包括沿竖直方向延伸的导轨以及与所述导轨适配的移动部，所述移动部能够沿所述导轨竖向移动，所述亏电电池夹持定位机构安装于所述移动部，所述升降装置与所述移动部连接以通过所述移动部带动所述亏电电池夹持定位机构升降移动。

本技术方案中，通过导向结构为亏电电池夹持定位机构的升降移动提供结构支撑和导向，使亏电电池夹持定位机构的升降移动更加可靠平稳，避免亏电电池夹持定位机构带动亏电电池升降移动时发生跑偏或者卡顿。

较佳地，所述移动部与所述导轨滑动连接；或者，所述移动部安装有滚轮，所述移动部通过所述滚轮与所述导轨滚动连接。

本技术方案中，移动部与导轨滑动连接或滚动连接有助于提升移动部沿导轨上下移动的顺畅性，保证亏电电池升降的平稳性。

较佳地，所述移动部的下方设置有限位块，所述限位块形成有限位孔，所述限位孔与所述升降装置限位配合以保持所述升降装置与所述移动部在竖直方向上的连接。

本技术方案中，通过限位孔和与升降装置的限位配合，保证升降装置与移动部的连接可靠性，避免升降装置与移动部发生脱离导致缓存装置升降功能失效。

较佳地，所述基架设有定位座，所述定位座位于所述导向结构的下方，所述满电电池夹持定位机构安装于所述定位座。

本技术方案中，满电电池夹持定位机构安装于定位座，定位座位于导向结构下方，避免了对亏电电池夹持定位机构的升降移动产生干涉。

较佳地，所述升降装置为液压油缸，所述液压油缸的缸体固定于所述基架，所述液压油缸的活塞杆与夹持定位机构连接。

本技术方案中，提供了一种升降装置为液压油缸的实施例，液压油缸是比较常见的驱动装置，成本低，驱动方式简单、可靠。

较佳地，所述夹持定位机构包括气缸和由所述气缸带动进行往复移动的定位销，所述夹持定位机构通过定位销夹持电池包对应位置的销孔以固定亏电电池或满电电池。

本技术方案中，气缸用于驱动定位销往复移动，且定位销往复移动的过程中能够夹持或释放电池包，使得电池包的夹持定位和释放操作方便、快捷。气缸是比较常见的驱动装置，成本低，驱动方式简单、可靠。

较佳地，所述基架包括四根立柱，四根所述立柱分别设于矩形结构的四个角端，四根所述立柱之间围成所述电池包缓存位，相邻两个所述立柱之间通过至少一个横梁连接。

本技术方案中，基架由立柱和横梁连接，保证了基架的结构强度，提升了机架承载电池包的承压能力。

较佳地，所述亏电电池和所述满电电池设有与所述夹持定位机构相对应的被夹持部，所述电池包缓存装置还包括目标传感器，所述目标传感器设置于所述被夹持部处，以识别所述夹持定位机构的位置且在与所述被夹持部匹配时发送电信号给所述夹持定位机构。

本技术方案中，通过在亏电电池和满电电池的被夹持部位置设置目标传感器，利用目标传感器识别夹持定位机构的位置且在与被夹持部匹配时发送电信号给夹持定位机构，使夹持定位机构能够精准、可靠地夹持电池包。

本申请所提供的一种换电站，包括换电穿梭车和堆垛机系统，所述换电站还包括如前所述的电池包缓存装置，所述换电穿梭车能够将亏电电池输送至所述电池包缓存位或者将满电电池从所述电池包缓存位取下，所述堆垛机系统能够将满电电池自换电站的电池包储存区输送至所述电池包缓存位或者将置于所述电池包缓存位的亏电电池输送至换电站的充电区。

本技术方案中，换电站除了配置有前述电池包缓存装置，还配备有堆垛机系统和换电穿梭车，换电穿梭车和堆垛机系统实现亏电电池和满电电池在缓存装置位置输送和转运，换电效率高，自动化程度高，可实现无人化管理。

本申请所提供的一种电池包缓存方法，应用于如前所述的换电站，所述缓存方法包括：

换电穿梭车移动至第一缓存位下方，将亏电电池输送至第一缓存位；

夹持定位机构将位于第一缓存位的亏电电池夹紧固定后，升降装置顶升夹持定位机构使亏电电池转移至第二缓存位；

堆垛机系统将位于第二缓存位的亏电电池转运至换电站的充电区。

本技术方案中，亏电电池在缓存装置的第二缓存位进行缓存，亏电电池由夹持定位机构固定后，换电穿梭车可从亏电电池上脱身而去做其他工作，亏电电池的转运不会占据换电穿梭车过多时间，大大节约了换电时间，提升了换电效率。在第二缓存位缓存的亏电电池也便于堆垛机系统取下。

较佳地，换电穿梭车将亏电电池输送至第一缓存位后，所述缓存方法还包括：堆垛机系统将满电电池转运至原点位置。

换电穿梭车将亏电电池输送至第一缓存位后，升降装置需要将亏电电池顶升至第二缓存位，在升降装置顶升过程中，可以同时利用堆垛机系统将满电电池转运至原点位置，即亏电电池的上升过程与满电电池转运至原点位置的过程可同步进行，实现换电步骤时间上的交叉，缩短换电时间，提升换电效率。

较佳地，堆垛机系统将位于第二缓存位的亏电电池转运至换电站的充电区，具体为：堆垛机系统将满电电池自原点位置转运至第一缓存位后，堆垛机系统再将位于第二缓存位的亏电电池转运至换电站的充电区。

本技术方案中，堆垛机系统将满电电池自原点位置转运至第一缓存位后，堆垛机系统再将位于第二缓存位的亏电电池转运至换电站的充电区，使得堆垛机系统将亏电电池从第二缓存位取走的同时，换电穿梭车可将第一缓存位的满电电池取走，实现亏电电池转运储存与满电电池转运安装步骤的同步进行和时间交叉，大幅提升换电效率，缩短换电等待时长，提升用户用车体验。

本申请所提供的另一种电池包缓存方法，应用于如前所述的换电站，所述缓存方法包括：

堆垛机系统将满电电池输送至第一缓存位；

夹持定位机构将位于第一缓存位的满电电池夹紧固定；

换电穿梭车移动至第一缓存位下方,夹持定位机构将位于第一缓存位的满电电池装载至换电穿梭车。

本技术方案中，满电电池转运至第一缓存位缓存，并通过夹持定位机构夹持固定，堆垛机系统可以从满电电池上脱出而去做其他工作，此时，换电穿梭车可以直接移动至缓存装置处将夹持定位机构夹持固定的满电电池取走，大大节约了换电时间，提升了换电效率，满电电池的转运不会占据堆垛机系统过多时间，实现了电池包空间上的转换。

由于采用了上述技术方案，本申请所取得的技术效果为：电池包缓存装置设置在换电站中，可以作为换电时亏电电池和满电电池的中转结构。缓存装置包括基架和夹持定位机构，夹持定位机构能够将亏电电池或满电电池夹持固定于所述电池包缓存位，因此，在具体工作时，例如，可以利用电池包转运设备预先将满电电池从换电站的电池包储存区或者充电区转运至缓存装置缓存，并通过夹持定位机构夹持固定，电池包转运设备可以从满电电池上脱出而去做其他工作，此时，换电穿梭车可以直接移动至缓存装置处将夹持定位机构夹持固定的满电电池取走，大大节约了换电时间，提升了换电效率，满电电池的转运不会占据电池转运设备过多时间，实现了电池包空间上的转换；又如，换电穿梭车可以携带从车辆卸载下来的亏电电池移动至缓存装置处进行缓存，亏电电池由夹持定位机构固定后，换电穿梭车可从亏电电池上脱身而去做其他工作，亏电电池的转运不会占据换电穿梭车过多时间，大大节约了换电时间，提升了换电效率。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本申请的进一步理解，构成本申请的一部分，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。在附图中：

图1为本申请实施例所提供的电池包缓存装置的结构示意图；

图2为本申请实施例所提供的电池包缓存装置与满电电池、亏电电池配合的结构示意图；

图3为本申请实施例所提供的电池包缓存装置与满电电池、亏电电池、换电穿梭车配合的结构示意图；

图4为本申请实施例所提供的导向结构与夹持定位机构所形成的装配组件的结构示意图；

图5为本申请实施例所提供的导向结构与升降装置所形成的装配组件的结构示意图；

图6为本申请实施例所提供的夹持定位机构的结构示意图；

图7为本申请实施例所提供的基架的结构示意图；

图8为本申请实施例所提供的第一视角下的换电站的结构示意图；

图9为本申请实施例所提供的第二视角下的换电站的结构示意图。

附图标记：

1基架，11定位座，12立柱，13横梁；

2夹持定位机构，21满电电池夹持定位机构，22亏电电池夹持定位机构，23气缸，24定位销；

3升降装置，31活塞杆；

4换电穿梭车；

5导向结构，51导轨，52移动部，521限位块，522限位孔；

6堆垛机系统；

7充电区；

8满电电池；

9亏电电池。

具体实施方式

为了更清楚的阐释本申请的整体构思，下面结合说明书附图以示例的方式进行详细说明。

在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本申请，但是，本申请还可以采用其他不同于在此描述的其他方式来实施，因此，本申请的保护范围并不受下面公开的具体实施例的限制。

在本申请中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”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，还可以是通信；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。

在本申请中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”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。

本申请的实施例中，提供了一种电池包缓存装置、换电站及缓存方法，为便于说明和理解，本申请所提供的下述内容，均是在图示产品结构基础上进行的阐述。当然，本领域技术人员可以理解的是，上述结构仅作为一种具体的示例和示意性的说明，并不能构成对于本申请所提供技术方案的具体限定。

如图1所示，一种电池包缓存装置，设置在一换电站中，包括基架1和安装于基架1的夹持定位机构2，基架1设有至少一个电池包缓存位，夹持定位机构2用于将亏电电池或满电电池夹持固定于电池包缓存位。

本申请所提供的电池包缓存装置中，电池包缓存装置设置在换电站中，可以作为换电时亏电电池和满电电池的中转缓存结构。缓存装置包括基架1和夹持定位机构2，夹持定位机构2能够将亏电电池或满电电池夹持固定于电池包缓存位，因此，在具体工作时，以缓存装置缓存满电电池为例，可以利用电池包转运设备(如堆垛机)预先将满电电池从换电站的电池包储存区或者充电区转运至缓存装置缓存，并通过夹持定位机构2夹持固定在电池包缓存位，电池包转运设备可以从满电电池上脱离而去做其他换电工作，此时，当车辆需要换电时，换电穿梭车不需要等待满电电池就位，换电穿梭车可直接移动至缓存装置处将夹持定位机构2夹持固定的满电电池取走，大大节约了换电时间，提升了换电效率，满电电池的转运不会占据电池转运设备过多时间，实现了电池包空间上的转换；再以缓存装置缓存亏电电池为例，换电穿梭车可以携带从车辆卸载下来的亏电电池移动至缓存装置处进行缓存，亏电电池由夹持定位机构2固定在电池包缓存位后，换电穿梭车可从亏电电池上脱离而去做其他换电工作，亏电电池的转运不会占据换电穿梭车过多时间，大大节约了换电时间，提升了换电效率，而被缓存装置缓存的亏电电池只需要通过电池转运设备取走充电即可。

需要说明的是，基架1既可以设置一个电池包缓存位，该电池包缓存位可以用于缓存亏电电池，也可以用于缓存满电电池；当然，基架1也可以设置多个电池包缓存位，使缓存装置可以同时缓存亏电电池和满电电池。具体地，包括以下实施例：

实施例1：可以使电池包缓存位包括第一缓存位，夹持定位机构2能够将满电电池夹持固定于第一缓存位。

本实施例中，提供了缓存装置设置有一个电池包缓存位的结构，优选地，该第一缓存位用于缓存满电电池。夹持定位机构能够将满电电池夹持固定于第一缓存位，实现满电电池在缓存装置处的空间转换，将用于转运满电电池的电池转运设备腾挪出来，腾挪出来的电池转运设备可用于做其他换电工作，节约换电时间，提升换电效率。而且，通常电池转运设备的电池包承载结构容易与换电穿梭车的电池包承载结构产生干涉，导致电池转运设备将电池包直接输送至换电穿梭车上的操作难度极大，因此，相较于电池转运设备与换电穿梭车直接进行电池包交换的方式，电池包通过缓存装置的缓存，使电池包从电池转运设备上卸载以及电池包朝向换电穿梭车上转运等操作步骤变得更加简便。具体换电时，可以通过电池转运设备预先将满电电池转运至缓存装置进行缓存，换电穿梭车移动至缓存装置处后可直接将满电电池取走以供车辆安装。当然，第一缓存位也可用于缓存亏电电池，即换电穿梭车输送至缓存装置的亏电电池可经第一缓存位缓存后再有电池转运设备取走充电。

实施例2：如图1和图2所示，可以使电池包缓存位包括第一缓存位和位于第一缓存位上方的第二缓存位，夹持定位机构2能够将满电电池夹持固定于第一缓存位，电池包缓存装置还包括升降装置3，升降装置3连接夹持定位机构2以顶升夹持定位机构2夹持固定的亏电电池从第一缓存位转移至第二缓存位。如图2所示，本申请示意性地绘示了满电电池8在第一缓存位缓存且亏电电池9在第二缓存位缓存的状态。

本实施例中，电池包缓存位包括第一缓存位和位于第一缓存位上方的第二缓存位，夹持定位机构2能够将满电电池夹持固定于第一缓存位实现满电电池缓存，升降装置3能将夹持定位机构2夹持固定的亏电电池从第一缓存位转移至第二缓存位实现亏电电池的缓存，即缓存装置能够同时实现亏电电池和满电电池的缓存，且亏电电池缓存在第二缓存位，满电电池缓存在第一缓存位，第二缓存位在第一缓存位的上方，充分利用了缓存装置高度方向上的空间，大大节约缓存装置的占地空间，节约换电站的设计成本，也大幅提升了换电的效率。具体换电时，换电穿梭车可将亏电电池输送至缓存装置的第一缓存位处，然后升降装置3将亏电电池从第一缓存位抬升至第二缓存位，此时第一缓存位空置出来，接着可以通过电池转运设备将满电电池输送至第一缓存位进行缓存，最后可以通过换电穿梭车将在第一缓存位缓存的满电电池取走，且换电穿梭车取走满电电池的同时，可以通过电池转运设备将第二缓存位内缓存的亏电电池取走充电，即满电电池的转运和亏电电池的转运同时进行，节约了换电时间，大幅提升换电效率。

在优选的实施例中，如图3所示，本申请前述所有实施例均可进一步地使基架1还设有位于第一缓存位下方的穿梭车固定位，换电穿梭车4能够固定于穿梭车固定位以将亏电电池输送至第一缓存位或将第一缓存位的满电电池取走。本领域技术人员能够理解的是，通过在基架1设有位于第一缓存位下方的穿梭车固定位，为换电穿梭车4提供操作和移动空间，便于换电穿梭车4移动至穿梭车固定位实现亏电电池和满电电池的转运。而且，穿梭车固定位位于第一缓存位的下方，进一步利用缓存装置高度方向上的空间，节约缓存装置占地面积，节省缓存装置设计成本。

在电池包缓存位包括第一缓存位和位于第一缓存位上方的第二缓存位的基础上，优选地，可以使夹持定位机构2设有两组，如图2和图3所示，一组夹持定位机构2设为满电电池夹持定位机构21，满电电池夹持定位机构21能够将满电电池夹持固定于第一缓存位，另一组夹持定位机构2设为亏电电池夹持定位机构22，亏电电池夹持定位机构22与升降装置3连接以用于夹持固定亏电电池从第一缓存位转移至第二缓存位。为便于亏电电池夹持定位机构22升降移动，可以使位于上方的夹持定位结构为亏电电池夹持定位机构22，位于下方的夹持定位结构为满电电池夹持定位机构21，避免亏电电池夹持定位机构22的升降移动与满电电池夹持定位机构21产生干涉。本技术方案中，两组夹持定位机构2分别用于夹持满电电池和亏电电池，实现了满电电池的缓存与亏电电池的缓存可同步进行，有助于进一步提升换电效率，缩短换电等待时长。

进一步地，如图1和图4所示，基架1设有导向结构5，导向结构5包括沿竖直方向延伸的导轨51以及与导轨51适配的移动部52，移动部52能够沿导轨51竖向移动，亏电电池夹持定位机构22安装于移动部52，升降装置3与移动部52连接以通过移动部52带动亏电电池夹持定位机构22升降移动。

本领域技术人员能够理解的是，通过导向结构5为亏电电池夹持定位机构22的升降移动提供结构支撑和导向，使亏电电池夹持定位机构22的升降移动更加可靠平稳，避免亏电电池夹持定位机构22带动亏电电池升降移动时发生跑偏或者卡顿。

关于移动部52沿导轨51的移动方式，其可以采用以下实施例：

实施例3：可以使移动部52与导轨51滑动连接。具体地，可以在移动部52设置滑块，通过滑块与导轨51滑动配合。具体地，移动部52升降移动时，滑块在导轨51内上下滑动。

实施例4：可以使移动部52安装有滚轮，移动部52通过滚轮与导轨51滚动连接。具体地，移动部52上下移动时，滚轮在导轨51内滚动。

移动部52与导轨51滑动连接或滚动连接有助于提升移动部52沿导轨51上下移动的顺畅性，保证亏电电池自第一缓存位上升至第二缓存位时的移动平稳性。

关于升降装置3与移动部52的连接，优选地，如图4和图5所示，可以使移动部52的下方设置有限位块521，限位块521形成有限位孔522，限位孔522与升降装置3限位配合以保持升降装置3与移动部52在竖直方向上的连接。本领域技术人员能够理解的是，可以利用限位孔522限制升降装置3向下从限位块521脱出，则通过限位孔522和与升降装置3的限位配合，能够保证升降装置3与移动部52的连接可靠性，避免升降装置3与移动部52发生脱离导致缓存装置升降功能失效。

关于满电电池夹持定位机构21的安装，如图1和图3所示，可以使基架1设有定位座11，定位座11位于导向结构5的下方，满电电池夹持定位机构21安装于定位座11。本领域技术人员能够理解的是，满电电池夹持定位机构21安装于定位座11，定位座11位于导向结构5下方，避免了定位座11和满电电池夹持定位机构21对亏电电池夹持定位机构22的升降移动产生干涉。

关于升降装置3的具体结构，在优选的实施例中，如图1、图4和图5所示，可以使升降装置3为液压油缸，液压油缸的缸体固定于基架1，液压油缸的活塞杆31与夹持定位机构2连接。本技术方案中，提供了一种升降装置3为液压油缸的实施例，液压油缸是比较常见的驱动装置，成本低，驱动方式简单、可靠。在前述升降装置3与限位孔522限位配合的实施例中，可以使液压油缸的活塞杆31与限位孔522限位配合。

关于夹持定位机构2的具体结构，在优选的实施例中，如图1和图6所示，可以使夹持定位机构2包括气缸23和由气缸23带动进行往复移动的定位销24，夹持定位机构2通过定位销24夹持电池包对应位置的销孔以固定亏电电池或满电电池。具体的，可以使气缸23的活塞杆与定位销24连接，活塞杆往复移动时带动定位销24夹持或释放电池。气缸23用于驱动定位销24往复移动，且定位销24往复移动的过程中能够夹持或释放电池包，使得电池包的夹持定位和释放操作方便、快捷。气缸23是比较常见的驱动装置，成本低，驱动方式简单、可靠。

关于基架1的具体结构，作为一种优选实施方式，如图1和图7所示，可以使基架1包括四根立柱12，四根立柱12分别设于矩形结构的四个角端，四根立柱12之间围成电池包缓存位，相邻两个立柱12之间通过至少一个横梁13连接。基架1由立柱12和横梁13连接，保证了基架1的结构强度，提升了机架承载电池包的承压能力。具体地，可以将升降装置3安装在横梁13上。

为便于夹持定位机构2精准可靠地夹持电池包，在优选的实施方式中，可以使亏电电池和满电电池设有与夹持定位机构2相对应的被夹持部，电池包缓存装置还包括目标传感器，目标传感器设置于被夹持部处，以识别夹持定位机构2的位置且在与被夹持部匹配时发送电信号给夹持定位机构2。本领域技术人员能够理解的是，通过在亏电电池和满电电池的被夹持部位置设置目标传感器，利用目标传感器识别夹持定位机构2的位置且在与被夹持部匹配时发送电信号给夹持定位机构2，使夹持定位机构2的定位销24与被夹持部对位匹配，进而使夹持定位机构2能够精准、可靠地夹持电池。

本申请所提供的一种换电站，如图8和图9所示，包括换电穿梭车4和堆垛机系统6，换电站还包括如前所述的电池包缓存装置，换电穿梭车4能够将亏电电池输送至电池包缓存位或者将满电电池从电池包缓存位取下，堆垛机系统6能够将满电电池自换电站的电池包储存区输送至电池包缓存位或者将置于电池包缓存位的亏电电池输送至换电站的充电区7。

本技术方案中，换电站除了配置有前述电池包缓存装置，还配备有堆垛机系统6和换电穿梭车4，具体换电时，换电穿梭车4可以将从车辆上卸载下来的亏电电池输送至缓存装置进行缓存，也可将缓存装置缓存的满电电池取走更换至车辆上；堆垛机系统6可以将缓存装置缓存的亏电电池取走并输送至换电站的充电区7进行充电，也可将充电区7的满电电池转运至缓存装置进行缓存。换电穿梭车4和堆垛机系统6实现亏电电池和满电电池在缓存装置位置输送和转运，换电效率高，自动化程度高，可实现无人化管理。

需要说明的是，由于本申请提供的换电站中包括上述任意一项实施方式、实施例中的电池包缓存装置，因此，电池包缓存装置所具有的有益效果均是本申请提供的换电站所包含的，在此不做赘述。

本申请提供了一种电池包缓存方法，具体地，电池包缓存方法，应用于如前的换电站，尤其适用于前述电池包缓存位包括第一缓存位和位于第一缓存位上方的第二缓存位的实施例。缓存方法包括：

换电穿梭车移动至第一缓存位下方，将亏电电池输送至第一缓存位；

夹持定位机构将位于第一缓存位的亏电电池夹紧固定后，升降装置顶升夹持定位机构使亏电电池转移至第二缓存位；

堆垛机系统将位于第二缓存位的亏电电池转运至换电站的充电区。

缓存方法具体实施时，换电穿梭车可将从车辆卸载下来的亏电电池输送至缓存装置的第一缓存位处并通过夹持定位机构将亏电电池夹紧固定，然后升降装置将亏电电池从第一缓存位抬升至第二缓存位，然后将堆垛机系统移动至亏电电池下方，夹持定位机构将亏电电池释放，亏电电池落在堆垛机系统上，然后堆垛机系统将亏电电池取走并将亏电电池输送至充电区进行充电以备下次使用。

进一步优选地，换电穿梭车将亏电电池输送至第一缓存位后，缓存方法还包括：堆垛机系统将满电电池转运至原点位置。

本领域技术人员能够理解的是，换电穿梭车将亏电电池输送至第一缓存位后，升降装置需要将亏电电池顶升至第二缓存位，在升降装置顶升过程中，可以同时利用堆垛机系统将满电电池转运至原点位置，即亏电电池的上升过程与满电电池转运至原点位置的过程可同步进行，实现换电步骤时间上的交叉，缩短换电时间，提升换电效率。

更进一步优选地，堆垛机系统将位于第二缓存位的亏电电池转运至换电站的充电区，具体为：堆垛机系统将满电电池自原点位置转运至第一缓存位后，堆垛机系统再将位于第二缓存位的亏电电池转运至换电站的充电区。

本领域技术人员能够理解的是，堆垛机系统将满电电池自原点位置转运至第一缓存位后，换电穿梭车可将第一缓存位的满电电池取走并输送至车辆，换电穿梭车转运满电电池的同时，可以使堆垛机系统将位于第二缓存位的亏电电池转运至换电站的充电区，即满电电池自第一缓存位朝向车辆的转运过程和亏电电池自第二缓存位转运至充电区的过程同步进行，实现换电步骤时间上的交叉，缩短换电时间，提升换电效率。

本申请提供了另一种电池包缓存方法，具体地，电池包缓存方法，仍应用于如前的换电站，尤其适用于前述电池包缓存位仅包括第一缓存位的实施例。缓存方法包括：

堆垛机系统将满电电池输送至第一缓存位；

夹持定位机构将位于第一缓存位的满电电池夹紧固定；

换电穿梭车移动至第一缓存位下方,夹持定位机构将位于第一缓存位的满电电池装载至换电穿梭车。

缓存方法具体实施时，可以通过堆垛机系统预先将充电完成的满电电池转运至缓存装置并通过夹持定位机构将满电电池固定在第一缓存位，换电穿梭车移动至第一缓存位的下方后，夹持定位机构将满电电池释放使满电电池落在换电穿梭车上，然后换电穿梭车将满电电池取走以供车辆安装。该缓存方法适用于单侧换电情况，提高堆垛机系统的工作效率，堆垛机系统可以放下满电电池后再去操作运送其他亏电电池。

本申请中未述及的地方采用或借鉴已有技术即可实现。

本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。

以上所述仅为本申请的实施例而已，并不用于限制本申请。对于本领域技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原理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权利要求范围之内。

Claims (18)

1.一种电池包缓存装置，设置在一换电站中，其特征在于，包括基架和安装于所述基架的夹持定位机构，所述基架设有至少一个电池包缓存位，所述夹持定位机构用于将亏电电池或满电电池夹持固定于所述电池包缓存位。

2.根据权利要求1所述的电池包缓存装置，其特征在于，

所述电池包缓存位包括第一缓存位，所述夹持定位机构能够将满电电池夹持固定于所述第一缓存位。

3.根据权利要求1所述的电池包缓存装置，其特征在于，

所述电池包缓存位包括第一缓存位和位于所述第一缓存位上方的第二缓存位，所述夹持定位机构能够将满电电池夹持固定于所述第一缓存位，所述电池包缓存装置还包括升降装置，所述升降装置连接所述夹持定位机构以顶升所述夹持定位机构夹持固定的亏电电池从所述第一缓存位转移至所述第二缓存位。

4.根据权利要求2或3所述的电池包缓存装置，其特征在于，

所述基架还设有位于所述第一缓存位下方的穿梭车固定位，换电穿梭车能够固定于所述穿梭车固定位以将亏电电池输送至所述第一缓存位或将第一缓存位的满电电池取走。

5.根据权利要求3所述的电池包缓存装置，其特征在于，

所述夹持定位机构设有两组，一组所述夹持定位机构设为满电电池夹持定位机构，所述满电电池夹持定位机构能够将满电电池夹持固定于所述第一缓存位，另一组所述夹持定位机构设为亏电电池夹持定位机构，所述亏电电池夹持定位机构与所述升降装置连接以用于夹持固定亏电电池从所述第一缓存位转移至所述第二缓存位。

6.根据权利要求5所述的电池包缓存装置，其特征在于，

所述基架设有导向结构，所述导向结构包括沿竖直方向延伸的导轨以及与所述导轨适配的移动部，所述移动部能够沿所述导轨竖向移动，所述亏电电池夹持定位机构安装于所述移动部，所述升降装置与所述移动部连接以通过所述移动部带动所述亏电电池夹持定位机构升降移动。

7.根据权利要求6所述的电池包缓存装置，其特征在于，

所述移动部与所述导轨滑动连接；或者，

所述移动部安装有滚轮，所述移动部通过所述滚轮与所述导轨滚动连接。

8.根据权利要求6所述的电池包缓存装置，其特征在于，

所述移动部的下方设置有限位块，所述限位块形成有限位孔，所述限位孔与所述升降装置限位配合以保持所述升降装置与所述移动部在竖直方向上的连接。

9.根据权利要求6所述的电池包缓存装置，其特征在于，

所述基架设有定位座，所述定位座位于所述导向结构的下方，所述满电电池夹持定位机构安装于所述定位座。

10.根据权利要求5至9任意一项所述的电池包缓存装置，其特征在于，

所述升降装置为液压油缸，所述液压油缸的缸体固定于所述基架，所述液压油缸的活塞杆与夹持定位机构连接。

11.根据权利要求5至9任意一项所述的电池包缓存装置，其特征在于，

所述夹持定位机构包括气缸和由所述气缸带动进行往复移动的定位销，所述夹持定位机构通过定位销夹持电池包对应位置的销孔以固定亏电电池或满电电池。

12.根据权利要求1所述的电池包缓存装置，其特征在于，

所述基架包括四根立柱，四根所述立柱分别设于矩形结构的四个角端，四根所述立柱之间围成所述电池包缓存位，相邻两个所述立柱之间通过至少一个横梁连接。

13.根据权利要求1所述的电池包缓存装置，其特征在于，

所述亏电电池和所述满电电池设有与所述夹持定位机构相对应的被夹持部，所述电池包缓存装置还包括目标传感器，所述目标传感器设置于所述被夹持部处，以识别所述夹持定位机构的位置且在与所述被夹持部匹配时发送电信号给所述夹持定位机构。

14.一种换电站，包括换电穿梭车和堆垛机系统，其特征在于，所述换电站还包括如权利要求1至13任意一项所述的电池包缓存装置，所述换电穿梭车能够将亏电电池输送至所述电池包缓存位或者将满电电池从所述电池包缓存位取下，所述堆垛机系统能够将满电电池自换电站的电池包储存区输送至所述电池包缓存位或者将置于所述电池包缓存位的亏电电池输送至换电站的充电区。

15.一种电池包缓存方法，其特征在于，应用于如权利要求14所述的换电站，所述缓存方法包括：

换电穿梭车移动至第一缓存位下方，将亏电电池输送至第一缓存位；

夹持定位机构将位于第一缓存位的亏电电池夹紧固定后，升降装置顶升夹持定位机构使亏电电池转移至第二缓存位；

堆垛机系统将位于第二缓存位的亏电电池转运至换电站的充电区。

16.根据权利要求15所述的电池包缓存方法，其特征在于，

换电穿梭车将亏电电池输送至第一缓存位后，所述缓存方法还包括：堆垛机系统将满电电池转运至原点位置。

17.根据权利要求16所述的电池包缓存方法，其特征在于，

堆垛机系统将位于第二缓存位的亏电电池转运至换电站的充电区，具体为：堆垛机系统将满电电池自原点位置转运至第一缓存位后，堆垛机系统再将位于第二缓存位的亏电电池转运至换电站的充电区。

18.一种电池包缓存方法，其特征在于，应用于如权利要求14所述的换电站，所述缓存方法包括：

堆垛机系统将满电电池输送至第一缓存位；

夹持定位机构将位于第一缓存位的满电电池夹紧固定；

换电穿梭车移动至第一缓存位下方,夹持定位机构将位于第一缓存位的满电电池装载至换电穿梭车。