CN116890795A - 加油站 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种加油站，其包括微型换电站，微型换电站设置于距离加油枪预设距离以外的位置，微型换电站包括车辆停放装置、充电架和换电装置，车辆停放装置用于供车辆停靠定位以进行电池包的更换，充电架用于对电池包进行充放电，换电装置用于对车辆上的电池包进行更换，微型换电站的车辆驶入驶出方向与加油站的出口或入口方向夹角小于45°。通过对微型换电站的车辆驶入和驶出方向与加油站的出口方向夹角的设置，减小换电车辆与加油车辆之间的干涉，便于加油站同时进行换电和加油，兼容性更高；将微型换电站设置在预设距离以外，加油站和微型换电站各自相对独立，能源供给效率高。

Description

加油站

本申请要求申请日为2022年4月7日的中国发明专利申请CN 2022103641609的优先权。本申请引用上述中国专利申请的全文。

技术领域

本发明涉及一种加油站。

背景技术

近几年来，新能源汽车发展迅速，依靠蓄电池作为驱动能源的电动车辆，具有零排放，噪声小的优势，随着电动汽车的市场占有率和使用频率也越来越高，可为换电车型的电动汽车提供电池更换场所的换电站也越来越普及，但现有的换电站占地面积较大，建站周期长，成本高，无法满足短时间内快速批量化建站的需求，现有的换电站与其它能源供给站的结合方式较单一，仅仅在现有的能源供给站的附近增设换电站，并没有进行有效的融合，以形成效率更高、占地面积更小、集约化程度更高的综合能源供给站，换电站和其他能源供给站之间容易产生干涉，兼容性低，导致能源供给效率低。

发明内容

本发明要解决的技术问题是为了克服现有技术中综合能源供给站兼容性低的缺陷，提供一种加油站。

本发明是通过下述技术方案来解决上述技术问题：一种加油站，其包括微型换电站，所述微型换电站设置于距离加油枪预设距离以外的位置，所述微型换电站包括车辆停放装置、充电架和换电装置，所述车辆停放装置用于供车辆停靠定位以进行电池包的更换，所述充电架用于对电池包进行充放电，所述换电装置用于对车辆上的电池包进行更换，所述微型换电站的车辆驶入驶出方向与加油站的出口或入口方向夹角小于45°。

在本方案中，通过对微型换电站的车辆驶入和驶出方向与加油站的出口方向夹角的设置，减小换电车辆与加油车辆之间的干涉，便于加油站同时进行换电和加油，兼容性更高；而且，通过将微型换电站设置在预设距离以外，避免换电和加油时相互干扰，使得加油站和微型换电站各自相对独立，能源供给效率高；车辆停放装置用于承载和定位车辆，使得车辆的停车位置相对微型换电站保持准确，提高换电成功率；换电装置将车辆上的亏电电池取下并通过换电装置将电池安装在车辆上，实现换电的目的。

较佳地，所述预设距离为15米。

在本方案中，该预设距离下能够保证微型换电站和加油站相对独立，又避免微型换电站和加油站之间的距离过大，使得加油站在换电和加油互不干扰前提下结构相对紧凑。

较佳地，所述微型换电站设于加油站的出口或入口。

在本方案中，该结构设置，换电车辆可以利用加油站出口或入口处的加油通道，便于车辆驶入驶出，方便换电车辆进入换电位置，不需要额外开设专门的换电通道，整体结构更紧凑。

较佳地，所述微型换电站的车辆驶入驶出方向与加油站的出口方向或入口方向平行。

在本方案中，该结构设置，使得换电车辆和加油车辆分别按各自通道分别驶入驶出微型换电站和加油站，互不干扰。

较佳地，所述微型换电站还包括电池升降装置，所述电池升降装置用于从所述充电架上取放所述电池包。

在本方案中，换电装置将车辆上的亏电电池取下并通过电池升降装置将电池运至充电架，之后电池升降装置再从充电架上取下电池，并通过换电装置将电池安装在车辆上，便于对换电车辆进行换电，换电效率高。

较佳地，所述充电架包括位于地面以下的第一地下充电架，所述电池升降装置包括上下贯通地面的支架，以及可在所述支架中上下升降的电池取放机构。

在本方案中，微型换电站通过将第一地下充电架设置在地下，使得电池能够在地下位置进行充电，以缩减该微型换电站在地面以上区域所占据的空间尺寸，减小换电车辆与加油车辆之间的干涉，进一步提高换电和加油的兼容性。

较佳地，所述电池升降装置露出地面以上的距离为50-100cm，所述电池升降装置露出地面以上的部分用于从所述换电装置或所述电池输送装置取放电池，以及在下降到地面以下之后与第一地下充电架的充电仓位进行电池取放。

在本方案中，将电池升降装置露出地面以上的距离设置为50-100cm，使得既能满足电池升降装置在地面以上与换电装置进行取放电池所需要的最小空间，又使得电池升降装置不会过高，减小地面以上占用的空间，避免对地面以上的加油站原有结构的影响。

较佳地，所述充电架包括位于地面以下的第二地下充电架，所述第二地下充电架在所述电池升降装置相对所述第一地下充电架的对侧。

在本方案中，使得电池升降装置能够分别朝两侧方向与第一地下充电架和第二地下充电架取放电池，即提供了不同方向进行取放电池的交互方式，提高了交换电池的灵活性、效率。其中，两个地下充电架(第一地下充电架和第二地下充电架)中的一个或两个可以完全位于地面以下，减少地面以上对原有加油站区域的占用空间，减小换电车辆与加油车辆之间的干涉；而且，也使得车辆停放位置和电池升降装置之间的距离也可以设置得更近，缩短换电装置往返于车辆停放位置和电池升降装置之间的行走距离，提高换电效率。

较佳地，所述加油站包括由多个所述微型换电站阵列布局形成的阵列式换电站或交错式换电站，多个所述微型换电站至少用于为两种或以上车型换电，每个所述微型换电站独立为一种车型换电，每个所述微型换电站具有匹配该车型的换电小车、车辆定位装置、充电架、电池升降装置和/或换电电池。

在本方案中，该阵列式换电站或交错式换电站的多个微型换电站用于为两种以上车型换电，提升了该阵列式换电站或交错式换电站的适用性，使得加油站能够为不同车型的油车加油以及不同车型的电车换电，加油站的能源利用效率更高、集约化程度更高。

较佳地，不同车型具有卡扣式锁止机构、螺栓式锁止机构、涨珠式锁止机构、T型式锁止机构、挂接式锁止机构、扣接式锁止机构中的至少一种，其中的不同的所述微型换电站具有与上述多种锁止机构相配合的解锁机构。

在本方案中，不同的微型换电站具有与卡扣式锁止机构、螺栓式锁止机构、涨珠式锁止机构、T型式锁止机构、挂接式锁止机构、扣接式锁止机构中的多种锁止机构相配合的解锁机构，以满足具有不同锁止机构的车辆的电池解锁需求，进而实现对不同车型的车辆的换电，提高阵列式换电站的适用性。

较佳地，不同车型的换电方式为底盘换电、侧向换电、顶吊换电、分箱换电中的一种，其中的不同的所述微型换电站具有与上述换电方式相适应的换电装置。

在本方案中，不同的微型换电站具有与底盘换电、侧向换电、顶吊换电、分箱换电等换电方式相适应的换电装置，使得阵列式换电站能够满足采用上述换电方式的各种车型的车辆的换电需求，提升阵列式换电站的适用性。

较佳地，不同车型为乘用车、微面、轻卡或重卡，多个微型换电站中至少有一个用于为上述车型中的一个进行换电。

在本方案中，多个微型换电站中至少有一个用于为乘用车、微面、轻卡或重卡中的一个进行换电，从而使得该阵列式换电站的服务面更广，适用性更好。

较佳地，所述阵列式换电站还包括至少一个预留工位，所述预留工位用于扩充为预设车型的所述微型换电站。

在本方案中，阵列式换电站通过设置至少一个预留工位，以在未来设置满足未来车型换电需求的微型换电站，进而使得阵列式换电站能够适应换电车辆的更新发展，使得该阵列式换电站不易被淘汰，提升阵列式换电站的使用年限。

本发明的积极进步效果在于：通过对微型换电站的车辆驶入和驶出方向与加油站的出口方向夹角的设置，减小换电车辆与加油车辆之间的干涉，便于加油站同时进行换电和加油，兼容性更高；而且，通过将微型换电站设置在预设距离以外，避免换电和加油时相互干扰，使得加油站和微型换电站各自相对独立，能源供给效率高；车辆停放装置用于承载和定位车辆，使得车辆的停车位置相对微型换电站保持准确，提高换电成功率；换电装置将车辆上的亏电电池取下并通过换电装置将电池安装在车辆上，实现换电的目的。

附图说明

图1为本发明实施例1的加油站的结构示意图。

图2为本发明实施例1的微型换电站的局部结构示意图。

图3为本发明实施例1的微型换电站的结构示意图。

图4为本发明实施例1的阵列式换电站的结构示意图(一)。

图5为本发明实施例1的阵列式换电站的结构示意图(二)。

图6为优选的实施例的微型换电站的局部结构示意图。

图7为本发明实施例2的加油站的结构示意图。

图8为本发明实施例3的微型换电站的局部结构示意图。

图9为本发明实施例4的交错式换电站的结构示意图(一)。

图10为本发明实施例4的交错式换电站的结构示意图(二)。

附图标记说明

加油站1

微型换电站11

车辆停放装置111

电池升降装置112

伸缩机构1121

充电架113

第一地下充电架1131

第二地下充电架1132

换电装置114

微型箱体115

电池交接区116

电池周转装置117

入口12

阵列式换电站13

阵列单元131

交错式换电站14

换电车辆2

驶入驶出方向A

电池运送方向B

出口方向C

入口方向D

具体实施方式

下面通过实施例的方式进一步说明本发明，但并不因此将本发明限制在所述的实施例范围之中。

实施例1

如图1-图6所示，本实施例公开了一种加油站1，其包括微型换电站11，微型换电站11设置于距离加油枪预设距离以外的位置，微型换电站11包括车辆停放装置111、电池升降装置112、充电架113和换电装置114，车辆停放装置111用于供车辆停靠定位以进行电池包3的更换，充电架113用于对电池包3进行充放电，电池升降装置112用于从充电架113上取放电池包，换电装置114用于对车辆上的电池包3进行更换，微型换电站11设置在加油站1的出口处，微型换电站11的车辆驶入驶出方向与加油站1的出口方向C夹角α为0°，也即微型换电站11的车辆驶入驶出方向与加油站1的出口方向C平行。

在本实施例中，通过对微型换电站11的车辆驶入和驶出方向与加油站1的出口方向C夹角α的设置，使得换电车辆2和加油车辆分别按各自通道分别驶入驶出加油站1，减小换电车辆2与加油车辆之间的干涉，便于加油站1同时进行换电和加油，兼容性更高；而且，通过将微型换电站11设置在预设距离以外，避免换电和加油时相互干扰，使得加油站1和微型换电站11各自相对独立，能源供给效率高；车辆停放装置111用于承载和定位车辆，使得车辆的停车位置相对微型换电站11保持准确，提高换电成功率；换电装置114将车辆上的亏电电池取下并通过电池升降装置112将电池运至充电架113，之后电池升降装置112再从充电架113上取下电池，并通过换电装置114将电池安装在车辆上，实现换电的目的。

在本实施例中，加油站1的入口12和出口处均设置有微型换电站11，微型换电站11的车辆驶入驶出方向与加油站1的入口方向D的夹角α也为0°，即微型换电站11的车辆驶入驶出方向与加油站1的入口方向D平行。换电车辆2可以利用加油站1出口或入口12处的加油通道，便于车辆驶入驶出，方便换电车辆2进入换电位置，不需要额外开设专门的换电通道，整体结构更紧凑。

具体地，在本实施例中，预设距离为15米。该预设距离下能够保证微型换电站11和加油站1相对独立，又避免微型换电站11和加油站1之间的距离过大，使得加油站1在换电和加油互不干扰前提下结构相对紧凑。当然，在其他可替代的实施例中，预设距离也可以设置为大于15米。

如图2所示，充电架113包括位于地面以下的第一地下充电架1131，电池升降装置112包括上下贯通地面的支架，以及可在支架中上下升降的电池取放机构。微型换电站11通过将第一地下充电架1131设置在地下，使得电池能够在地下位置进行充电，以缩减该微型换电站11在地面以上区域所占据的空间尺寸，充分利用地下空间提高电池存储能力，减小了地面以上的空间和占地面积，从而形成了占地面积更小、集约化程度更高的微型换电站11，提高了换电站的微型化程度，减小换电车辆2与加油车辆之间的干涉，进一步提高换电和加油的兼容性；也避免充电架113在地面伸出过高而存在重心不稳、坍塌等风险。

具体地，在本实施例中，电池升降装置112露出地面以上的距离为50cm，电池升降装置112露出地面以上的部分用于从换电装置114或电池输送装置取放电池，以及在下降到地面以下之后与第一地下充电架1131的充电仓位进行电池取放。其中，将电池升降装置112露出地面以上的距离设置为50cm，保证满足电池升降装置112在地面以上与换电装置114进行取放电池包3所需要的最小空间。

在其他优选的实施例中，电池升降装置112露出地面以上的距离也可以设置为100cm，或则50-100cm之间的任意高度。将电池升降装置112露出地面以上的距离设置为50-100cm，使得既能满足电池升降装置112在地面以上与换电装置114进行取放电池所需要的最小空间，又使得电池升降装置112不会过高，减小地面以上占用的空间，避免对地面以上的加油站1原有结构的影响。

具体地，如图3所示，这些车辆停放装置111、电池升降装置112和充电架113沿着垂直于微型换电站11的车辆驶入驶出方向A依次布置，车辆停放装置111用于承载和定位车辆，使得车辆的停车位置相对微型换电站11保持准确，提高换电成功率。电池升降装置112通过其伸缩机构1121拿取电池和放置电池，实现沿高度方向运送电池的目的。充电架113上设置有多个充电仓位，每一个充电仓位均能够定位和放置电池，当电池放置在其中时，充电机构与电池进行对接，实现充电目的。换电装置114用于在车辆停在车辆停放装置111之后从车辆底部取下亏电的电池，并载着取下的电池，将电池运送至靠近于电池升降装置112的位置处，电池升降装置112在拿取送过来的电池之后通过上升的方式将电池送至充电架113的某一个充电仓位中，之后，电池升降装置112再从另一个充电仓位中将满电的电池取出，通过下降的方式将电池送至换电装置114，最后通过换电装置114将满电的电池运送至车辆底部，将电池安装在车辆上，实现快速换电的目的。

当然，在其他可替代的实施例中，车辆停放装置111、电池升降装置112和充电架113沿着垂直于微型换电站11的车辆驶入驶出方向A之间的位置也可以是任意的。例如，沿垂直于车辆驶入驶出方向A依次设置的顺序为：车辆停放装置111、充电架113和电池升降装置112。

在其他可替代的实施例中，微型换电站11中也可以不额外设置电池升降装置112，而是在充电架113的充电仓位上设置输送装置，使得各充电仓位之间具有电池包的输送功能，实现电池包3的转运；或者还可以采用具有升降功能的换电装置114来实现充电仓位之间的电池转运，该换电装置114兼具电池包拆卸与安装以及电池包转运功能。

具体地，为了确保换电装置114能够成功相对车辆更换电池，以及成功运送电池，换电装置114包括解锁组件、定位组件、水平移动组件、竖直升降组件中的至少一个。同时，为确保电池升降装置112能够沿竖直方向运送电池，电池升降装置112具有可沿竖直方向移动的升降机构。

如图3所示，换电装置114相对于车辆停放装置111、电池升降装置112和充电架113的布置位置，电池运送方向沿着车辆停放装置111、电池升降装置112和充电架113所在直线，从而换电装置114是沿着直线方向往返输送电池的，使得电池的输送路径最短。该微型换电站11的结构布局紧凑，电池升降装置112和充电架113的数量以及占据的水平空间均相对较少，满足在特定区域设置换电站的目的。

具体地，在车辆停放装置111上设有具有车辆举升机构，车辆举升机构用于沿竖直方向举升车辆，以提供足够的换电空间。

本实施例中的换电装置114可采用换电小车在行驶坑道内往复行驶的方式，以实现相对车辆取放电池，以及在车辆停放装置111和电池升降装置112运送电池的目的。当然，其他实施例中，换电装置114也可以采用任何其他现有技术中存在的其他结构来实现更换电池和水平运输电池的目的。

如图4和图5所示，加油站1包括由多个微型换电站11阵列布局形成的阵列式换电站13，多个微型换电站11至少用于为两种或以上车型换电，每个微型换电站11独立为一种车型换电，每个微型换电站11具有匹配该车型的换电小车、车辆定位装置、充电架113、电池升降装置112和/或换电电池。

该阵列式换电站13的多个微型换电站11用于为两种以上车型换电，提升了该阵列式换电站13的适用性，使得加油站1能够为不同车型的油车加油以及不同车型的电车换电，加油站1的能源利用效率更高、集约化程度更高。例如位于同侧的微型换电站11可以为型号a的车辆进行换电，另一侧的微型换电站11可以为型号b的车辆进行换电。

具体地，在本实施例中，不同车型具有卡扣式锁止机构、螺栓式锁止机构、涨珠式锁止机构、T型式锁止机构、挂接式锁止机构、扣接式锁止机构中的至少一种，其中的不同的微型换电站11具有与上述多种锁止机构相配合的解锁机构。不同的微型换电站11具有与卡扣式锁止机构、螺栓式锁止机构、涨珠式锁止机构、T型式锁止机构、挂接式锁止机构、扣接式锁止机构中的多种锁止机构相配合的解锁机构，以满足具有不同锁止机构的车辆的电池解锁需求，进而实现对不同车型的车辆的换电，提高阵列式换电站13的适用性。

在其他可替代的实施例中，定位组件包括定位杆或定位叉，定位杆与定位孔配合，定位叉的顶部具有定位槽，定位槽与车辆上的定位座相配合。定位孔可设置在电池包上或车辆底盘上，通过杆与孔的配合实现定位。例如，定位杆能够当换电设备移动至拆电池位置时对准电池包上的定位孔以对电池包进行定位。例如，两个定位杆能够在换电设备处于拆电池位置时对准车辆底盘上的限位孔以使换电设备与车辆保持相对固定定位，定位叉通过定位槽与车辆上的定位座卡合定位，定位槽的槽内壁与定位座的形状相匹配。

水平移动组件为同步带驱动机构、齿轮齿条驱动机构、链轮链条驱动机构中的一种，通过上述驱动机构带动换电装置114在车辆停放装置111和充电架113之间移动。

竖直升降组件为剪式升降机构、凸轮升降机构、刚性链升降机构中的一种，通过上述竖直升降组件带动解锁组件竖直升降。当然，在其他实施例中，可以为竖直设置的丝杆，丝杆上螺纹连接有滑块，通过丝杆转动带动滑块上升或下降。

优选地，在车辆停放装置111上靠近电池升降装置112的一侧设有车轮定位机构，车轮定位机构用于定位车辆的车轮，使车辆停靠于车辆停放装置111上的预设范围内进行电池的更换，确保车辆在车辆停放装置111上的停车位置更准确。如图，本实施例中的车轮定位机构仅仅设置于车辆停放装置111靠近电池升降装置112的一侧，远离于电池升降装置112的一侧不设置车辆停放装置111，这种结构设置，使得车辆停放装置111远离于电池升降装置112的一侧的空间被完全放开，使得车辆停放装置111在未停车辆时可以具备其他用途，例如，供车辆行驶通过等，使微型换电站11得结构更加紧凑。当然，在其他的实施例中，也可在车辆停放装置111的两侧均设置车轮定位机构。

优选地，车轮定位机构包括X向定位机构和/或Y向定位机构，分别用于带动车轮沿X向、Y向移动定位，X向定位机构包括V型槽定位机构和/或拖链机构，Y向移动机构包括对中机构，对中机构用于从车轮内侧或外侧推动车轮进行定位。通过在X向和Y向同时设置定位机构，提高车轮定位的定位效果。当然，在另外的实施例中，也可只设置X向定位机构和Y向定位机构中的任意一个。其中V型槽定位机构用于供车辆的至少一个车轮进入以实现X方向的定位，拖链机构可以和V型槽定位机构配合使用，也可单独使用，拖链机构用于拖动V型槽沿X方向移动，或拖动车轮下方的可移动承载机构沿X方向移动，以实现车辆沿X方向的移动定位，对中机构包括驱动机构和连接驱动机构端部的推杆机构，推杆机构用于接触车轮的轮毂部分，在驱动机构的驱动下推动车轮沿Y方向移动，以实现车辆沿Y方向的移动定位，其中，X方向为沿电动汽车的长度方向，Y方向为沿电动汽车的宽度方向，通过车轮定位机构对车辆姿态的调整，便于电动汽车与下方的换电装置114处于相配合的位置，进行电池的更换。

优选地，车辆停放装置111包括用于举升车辆的升降机构以及供换电装置114在车辆停放装置111和电池升降装置112之间往返的行驶坑道。本实施例中，升降机构和行驶坑道均可形成在载车平台内。

在车辆停放装置111上设有车辆举升机构，车辆举升机构用于沿竖直方向举升车辆，以提供足够的换电空间。车辆举升机构可以举升车轮或车辆支架，具体的举升机构可以为剪式举升机构、刚性链举升机构或其他可以实现高度方向上抬升车辆的机构。

优选地，电池升降装置112具有用于取放电池的伸缩机构1121，伸缩机构1121的伸缩方向与换电装置114的电池运送方向B相平行，而换电装置114运送电池的方向B与车辆驶入驶出方向A垂直设置，以实现从车辆下方的侧部进行快速换电。

同时，为确保电池升降装置112能够沿竖直方向运送电池，电池升降装置112具有可沿竖直方向移动的升降机构。伸缩机构1121设于该升降机构上，以匹配充电架113上不同高度位置的充电仓位，升降机构可以为链轮链条、齿轮齿条升降机构。

优选地，伸缩机构1121包括驱动单元、伸缩单元，伸缩单元具有伸缩功能，伸缩单元承载电池包，驱动单元能够驱动伸缩单元伸缩，带动电池包伸出或缩回，以便于取放电池。在可替代的实施例中，伸缩机构1121还可以选择其他具有伸缩功能的机构。

优选地，换电装置114可采用换电小车在行驶坑道内往复行驶的方式，以实现相对车辆取放电池，以及在车辆停放装置111和电池升降装置112运送电池的目的。当然，其他实施例中，换电装置114也可以采用任何其他现有技术中存在的其他结构来实现更换电池和水平运输电池的目的。

当然，在其他实施例中，换电装置114还可以采用以下结构，具体以图进行说明，如图所示，换电装置114包括固定在车辆停放装置111上的电池更换机构和设置于电池更换机构和电池升降装置112之间的电池输送机构。其中，电池更换机构用于相对车辆拆装电池，电池输送机构用于在电池更换机构和电池升降装置112之间传输电池。这种换电装置114的结构方案结构相对简单，运送电池的效率高。

优选地，电池输送机构为辊筒、皮带或倍速链，通过带传动的方式运送电池。本实施例中的电池输送机构为辊筒。

优选地，电池升降装置112上也设有辊筒、皮带或倍速链，用于相对电池输送机构取放电池。优选地，充电架113的每个微型箱体115内也设有辊筒、皮带或倍速链，用于相对电池升降装置112取放电池。

优选地，电池更换机构上还设有过渡传输机构，过渡传输机构用于与电池输送机构配合进行电池的传输。

具体地，在本实施例中，不同车型的换电方式为底盘换电、侧向换电、顶吊换电、分箱换电中的一种，其中的不同的微型换电站11具有与上述换电方式相适应的换电装置114。不同的微型换电站11具有与底盘换电、侧向换电、顶吊换电、分箱换电等换电方式相适应的换电装置114，使得阵列式换电站13能够满足采用上述换电方式的各种车型的车辆的换电需求，提升阵列式换电站13的适用性。

另外，不同车型为乘用车、微面、轻卡或重卡，多个微型换电站11中至少有一个用于为上述车型中的一个进行换电。多个微型换电站11中至少有一个用于为乘用车、微面、轻卡或重卡中的一个进行换电，从而使得该阵列式换电站13的服务面更广，适用性更好。

较佳地，阵列式换电站13还包括至少一个预留工位，预留工位用于扩充为预设车型的微型换电站11。阵列式换电站13还包括至少一个预留工位(图中未示出)，预留工位用于扩充为预设车型的微型换电站11。阵列式换电站13通过设置至少一个预留工位，以在未来设置满足未来车型换电需求的微型换电站11，进而使得阵列式换电站13能够适应换电车辆2的更新发展，使得该阵列式换电站13不易被淘汰，提升阵列式换电站13的使用年限。

如图4所示，在本实施例中，阵列式换电站13包括若干阵列单元131，每个阵列单元131包括背靠背设置的两个微型换电站11以使该两个微型换电站11共用一个电池升降装置112，两个换微型电站各自的充电架113分列在电池升降装置112两侧。

如图4所示，该阵列式换电站13中若干微型换电站11呈阵列布局，使得若干微型换电站11布置得较为规整，有利于换电站的整体布局和车辆驶入驶出路线的设计，阵列式换电站13包括若干阵列单元131，使得阵列式换电站13更为灵活，阵列单元131包括背靠背设置的两个微型换电站11以使该两个微型换电站11共用一个电池升降装置112，即每个阵列单元131使用一个升降装置，降低了电池升降装置112数量，节约成本，节约占地空间。

如图4所示，微型换电站11还包括一微型箱体115，电池升降装置112和充电架113都被放置在微型箱体115中，每个阵列单元131的两个微型换电站11之间的箱板相通以共用同一个电池升降装置112。电池升降装置112和充电架113均集成于微型箱体115中，使得电池升降装置112、充电架113及相关线缆等呈模块化设置，使得微型充电站更为紧凑和美观；每个阵列单元131的两个微型换电站11之间的箱板相通使得抵靠的微型箱体115之间相互连通，使得若干个微型箱体115连通形成一整个大的箱体，在节省箱体侧板的板材的同时还方便两个微型换电站11共用同一个电池升降装置112。

优选地，每两个相邻的阵列单元131之间间隔2-5米，以便于各个阵列单元131上需要换电或以换过电的车辆的驶入驶出，各车辆之间互不干扰。

优选地，每个阵列单元131的两个微型换电站11的车辆驶入驶出方向相反。每个阵列单元131中车辆驶入驶出方向相反使得来自不同方向的车辆分别按各自通道驶入驶出微型换电站11，互不干扰避免车辆拥堵。在本实施例中，微型箱体115的占地面积小于12平方米，当然在其他实施例中可以根据所需充电架113以及电池升降装置112的具有尺寸进行相应的调整。

在本实施例中，在阵列单元131中，两个充电架113分别包括设置在电池升降装置112的两侧并且上下贯通地面的地上充电架113和地下充电架113，换电装置114在运送电池包3的过程中会经过充电架113，在该充电架113在与换电装置114的电池包运送方向B重叠的位置处设置有电池交接区116，电池交接区116用于供换电装置114所运送的电池停靠，使得电池升降装置112能够在该处交接电池，这种阵列式换电站13的布局使得站体的结构更加紧凑。

在其他优选的实施例中，在每个阵列单元131中，电池升降装置112包括设置在地面以上的支架，以及可在支架中上下升降的电池取放机构，两个充电架113分别包括设置在电池升降装置112的两侧并且位于地面以上的地上充电架113，电池取放机构能够在支架的支撑和导向下，在地上之间升降移动，从各个充电架113的充电仓位中上取放电池。

在该充电架113在与换电装置114的电池包运送方向B重叠的位置处设置有电池交接区116，电池交接区116位于充电架113的底部，在电池交接区116域内设有电池周转装置117，该电池周转装置117用于直接相对换电装置114拿取或放置电池包3。

优选地，电池周转装置117还可以包括电机、摆臂和安装于摆臂上的托盘，电机驱动摆臂在水平面内旋转，进而带动托盘从第一位置周转至第二位置，以将电池从充电架113下方的电池交接区116转移出充电架113，以便换电装置114拿取，或者将电池从充电架113外部转移至充电架113下方的电池交接区116，以便转移至充电架113上。

以本实施例为例，当换电装置114载着从车辆上换下的电池包3水平移动至靠近电池升降装置112布置的电池交接区后，电池周转装置117将该电池取走并临时储存在电池周转装置117中。使得电池升降装置112可以快速、直接地将充满电的电池放置在换电装置114上，以实现快速交接电池、加快换电效率的目的。

在其他优选的实施例中，微型换电站11中的车辆停放装置111、电池升降装置112、充电架113沿垂直于车辆驶入驶出方向A依次设置。

微型换电站11在沿垂直于车辆驶入驶出方向A依次设置的车辆停放装置111和微型箱体115，在微型箱体115内，沿平行于车辆驶入驶出方向A依次设置电池升降装置112和充电架113，图和图的区别在电池升降装置112和充电架113的设置方位不同。电池升降装置112设置在充电架113靠近车辆驶入侧的一侧。电池升降装置112设置在充电架113靠近车辆驶出侧的一侧。

在其他优选的实施例中，充电架113的数量为两个，分别为第一充电架和第二充电架，微型换电站11沿着垂直于车辆驶入驶出方向A依次设置的车辆停放装置111、第一充电架、电池升降装置112和第二充电架，这种结构布局，可增加单个微型换电站11的电池储存数量，电池升降装置112、第一充电架和第二充电架都被放置在微型箱体115中。本实施例中，微型箱体115的占地面积优选地，小于12平方米，当然在其他实施例中，微型箱体115的尺寸可以根据所需充电架113以及电池升降装置112的具有尺寸进行相应的调整。

在另一实施例中，充电架113沿着平行于车辆驶入驶出方向A并排设置有两列充电架113单元，即第一充电架和第二充电架，电池升降装置112具有可行走于至少两列充电架113单元之间的行走装置，使得电池升降装置112通过水平移动的方式相对两列充电架113单元取放电池。

优选地，在电池升降装置112的底部或顶部设置有导轨，导轨安装在微型箱体115的表面，电池升降装置112通过电机驱动滚轮在导轨上滚动的方式，实现在两列充电架113单元之间移动的目的。

优选地，电池升降装置112、两列充电架113单元，都被放置在微型箱体115中。本实施例中，微型箱体115的占地面积小于12平方米，当然在其他实施例中，微型箱体115的尺寸可以根据所需充电架113以及电池升降装置112的具有尺寸进行相应的调整。

优选地，微型换电站11中，电池升降装置112与充电架113是等宽的，方便结构设计和制造。

优选地，在电池升降装置112的四端角位置处具有4个立柱，其中，靠近充电架113的2个立柱被复用为该充电架113的立柱，以简化立柱数量，实现减重降本目的。

优选地，电池升降装置112和充电架113的立柱共同构成微型箱体115的骨架或者支撑柱，即微型箱体115的箱体侧面或顶面可以直接安装在电池升降装置112的立柱，或者充电架113的立柱上，使得微型箱体115的结构更加简单，降低成本。同时，微型箱体115与电池升降装置112和充电架113的连接关系更加紧密。最后，微型箱体115的占地尺寸可以进一步被控制，使得微型箱体115的占地尺寸等于或接近电池升降装置112和充电架113的占地面积。

优选地，车辆停放装置111包括沿车辆驶入驶出方向A延伸的载车平台，载车平台的占地面积应当等于或大于车辆的占地面积，车辆在换电过程中完全被承载于载车平台上。本实施例中，沿着车辆的驶入驶出方向，载车平台长度应当大于微型箱体115的长度。具体的，载车平台的长度与微型箱体115的长度比例为1.1-1.5之间。

优选地，充电架113具备同时兼容放置1-3种不同规格电池的能力，具体的，对充电架113内充电仓位的尺寸设计应当具备足够的冗余度，使得3种不同外形尺寸规格的电池均能够被放置在充电仓位的下表面处。

优选地，每一个充电架113沿竖直方向应当具有3-10个电池仓位，以在有限的占地面积下承载更多电池，单个充电架113的电池仓位数量控制在10个以下，以便于设计、加工和制造。

另外，需要明确说明的是：图中所示的车辆停放装置111、电池升降装置112、充电架113、换电装置114和微型箱体115的外形尺寸和形状仅仅用于说明书示意，展示微型换电站11的内部布局。

实施例2

本实施例的加油站1与实施例1大致相同，现对微型换电站11的车辆驶入驶出方向与加油站1的出口方向C夹角α的不同之处进行说明。

如图7所示，微型换电站11设置在加油站1的出口处，微型换电站11的车辆驶入驶出方向与加油站1的出口方向C夹角α为45°。通过对微型换电站11的车辆驶入和驶出方向与加油站1的出口方向C夹角α的设置，在45°下，既便于换电车辆2驶入车辆停放装置111，又减小换电车辆2与加油车辆之间的干涉。

在其他优选实施例中，微型换电站11的车辆驶入驶出方向与加油站1的出口方向C夹角α可以设置在小于45°的其他角度，从而减小换电车辆2与加油车辆之间的干涉。

实施例3

本实施例的加油站1与实施例1大致相同，现对充电架113的不同之处进行说明。

如图8所示，充电架113还包括位于地面以下的第二地下充电架1132，第二地下充电架1132在电池升降装置112相对第一地下充电架1131的对侧。

在本方案中，使得电池升降装置112能够分别朝两侧方向与第一地下充电架1131和第二地下充电架1132取放电池，即提供了不同方向进行取放电池的交互方式，提高了交换电池的灵活性、效率。其中，两个地下充电架113(第一地下充电架1131和第二地下充电架1132)中的一个或两个可以完全位于地面以下，减少地面以上对原有加油站1区域的占用空间，减小换电车辆2与加油车辆之间的干涉；而且，也使得车辆停放位置和电池升降装置112之间的距离也可以设置得更近，缩短换电装置114往返于车辆停放位置和电池升降装置112之间的行走距离，提高换电效率。

实施例4

本实施例的加油站1与实施例1大致相同，现对微型换电站11的不同之处进行说明。

如图9和图10所示，加油站1包括由多个微型换电站11交错布局形成的交错式换电站14，每个微型换电站11交错且相背设置，能够使得每列微型换电站11的整体宽度减小，使得换电站的布局紧凑，由于车辆停放装置111的尺寸大于所停放的车辆尺寸，交错的微型换电站11的相邻近的车辆停放装置111之间可以如图所示的方式重叠布置，重叠的这些车辆停放装置111可以同时停放车辆。在能够对多种车型、多个车辆同时换电的基础上，交错式排布占用空间更小，减小换电车辆2与加油车辆之间的干涉，便于加油站1同时进行换电和加油，兼容性更高。

具体地，在本实施例中，每个微型换电站11的微型箱体115两侧面对齐，至少每两个微型箱体115相互抵靠，相互抵靠的微型箱体115之间的箱板相通。每个微型箱体115的两侧面对齐，使得同一列微型换电站11中，所有的微型箱体115的一侧均位于同一平面内，所有微型箱体115的另一侧均位于另一平面内，由此使得每一列微型换电站11均较为规整，结构紧凑；至少每两个微型箱体115相互抵靠，在使得结构紧凑、节省微型箱体115占地面积的同时，相互抵靠的两个微型箱体115之间相互支撑，能够提高微型箱体115的结构强度；使得若干个微型箱体115连通形成一整个大的箱体，在节省箱体侧板的板材的同时，使得微型箱体115安装更方便，结构更紧凑合理。

虽然以上描述了本发明的具体实施方式，但是本领域的技术人员应当理解，这仅是举例说明，本发明的保护范围是由所附权利要求书限定的。本领域的技术人员在不背离本发明的原理和实质的前提下，可以对这些实施方式做出多种变更或修改，但这些变更和修改均落入本发明的保护范围。

Claims (13)

1.一种加油站，其包括微型换电站，其特征在于，所述微型换电站设置于距离加油枪预设距离以外的位置，所述微型换电站包括车辆停放装置、充电架和换电装置，所述车辆停放装置用于供车辆停靠定位以进行电池包的更换，所述充电架用于对电池包进行充放电，所述换电装置用于对车辆上的电池包进行更换，所述微型换电站的车辆驶入驶出方向与加油站的出口或入口方向夹角小于45°。

2.如权利要求1所述的加油站，其特征在于，所述预设距离为15米。

3.如权利要求1所述的加油站，其特征在于，所述微型换电站设于加油站的出口或入口。

4.如权利要求1所述的加油站，其特征在于，所述微型换电站的车辆驶入驶出方向与加油站的出口方向或入口方向平行。

5.如权利要求1所述的加油站，其特征在于，所述微型换电站还包括电池升降装置，所述电池升降装置用于从所述充电架上取放所述电池包。

6.如权利要求5所述的加油站，其特征在于，所述充电架包括位于地面以下的第一地下充电架，所述电池升降装置包括上下贯通地面的支架，以及可在所述支架中上下升降的电池取放机构。

7.如权利要求6所述的加油站，其特征在于，所述电池升降装置露出地面以上的距离为50-100cm，所述电池升降装置露出地面以上的部分用于从所述换电装置或电池输送装置取放电池，以及在下降到地面以下之后与第一地下充电架的充电仓位进行电池取放。

8.如权利要求6所述的加油站，其特征在于，所述充电架包括位于地面以下的第二地下充电架，所述第二地下充电架在所述电池升降装置相对所述第一地下充电架的对侧。

9.如权利要求5所述的加油站，其特征在于，所述加油站包括由多个所述微型换电站阵列布局形成的阵列式换电站或者交错式换电站，多个所述微型换电站至少用于为两种或以上车型换电，每个所述微型换电站独立为一种车型换电，每个所述微型换电站具有匹配该车型的换电小车、车辆定位装置、充电架、电池升降装置和/或换电电池。

10.如权利要求9所述的加油站，其特征在于，不同车型具有卡扣式锁止机构、螺栓式锁止机构、涨珠式锁止机构、T型式锁止机构、挂接式锁止机构、扣接式锁止机构中的至少一种，其中的不同的所述微型换电站具有与上述多种锁止机构相配合的解锁机构。

11.如权利要求9所述的加油站，其特征在于，不同车型的换电方式为底盘换电、侧向换电、顶吊换电、分箱换电中的一种，其中的不同的所述微型换电站具有与上述换电方式相适应的换电装置。

12.如权利要求9所述的加油站，其特征在于，不同车型为乘用车、微面、轻卡或重卡，多个微型换电站中至少有一个用于为上述车型中的一个进行换电。

13.如权利要求9所述的加油站，其特征在于，所述阵列式换电站还包括至少一个预留工位，所述预留工位用于扩充为预设车型的所述微型换电站。