CN117400882A - 换电系统 - Google Patents

Abstract

本申请提供一种换电系统，包括车辆和换电站。车辆包括车身、换电框架及电池包，换电框架设于车身底部，电池包可拆卸的吊装于换电框架底部；换电站包括停车台、充电柜和换电载具，停车台用于承载车辆，换电载具与充电柜位于停车台同一侧，且靠近电池包设置，换电载具在充电柜和停车台之间移动，用于将电池包从换电框架底部拆卸运输至充电柜进行充电，并从充电柜中拿取电池包运输至换电框架底部。系统简单，成本低，换电方式简单，满足车辆续航，可以实现手动换电，换电效率高，经济实用。

Description

换电系统

技术领域

本申请涉及车辆换电技术领域，尤其涉及一种换电系统。

背景技术

目前国内外新能源汽车技术迅速发展，同时也面临诸多挑战。现如今的电量供给的方式有两种，包括充电方式和换电方式。但是充电方式容易损害电池的寿命且等待时间过长，而换电模式能够有效避免这两个问题。

但是目前的换电模式，换电方式系统复杂，成本高；且换电过程中更换电池的效率低，且通用性差。

发明内容

本申请提供一种成本低、换电高效、通用性高的换电系统。

本申请提供一种换电系统，包括：

车辆，包括车身、换电框架及可替换的电池包，所述换电框架设于所述车身的底部，所述电池包可拆卸的吊装于所述换电框架的底部；

换电站，包括停车台、充电柜和换电载具，所述停车台用于承载所述车辆，所述换电载具与所述充电柜位于所述停车台的同一侧，且靠近所述电池包设置，所述换电载具在所述充电柜和所述停车台之间移动，用于将电量不足所述电池包从所述换电框架的底部拆卸下来，运输并放置至所述充电柜内进行充电，并从所述充电柜中拿取满电的所述电池包，运输并组装至所述换电框架的底部。

可选的，所述充电柜包括相对分布的第一侧面和第二侧面，及位于所述第一侧面和第二侧面之间且在所述充电柜的高度方向上间隔设置的多个第一充电仓和多个第二充电仓，其中每个所述第一充电仓设有靠近于所述第一侧面设置的第一充电口，每个所述第二充电仓设有靠近于所述第二侧面设置的第二充电口，所述第一充电口与所述第二充电口在所述充电柜的高度方向上左右错开设置。

可选的，所述电池包包括电池包本体和位于所述电池包本体的顶部的电池端电连接器。

可选的，在所述电池包被插入所述第一充电仓时，所述电池端电连接器与所述第一充电口对应插接。

可选的，在所述电池包被插入所述第二充电仓时，所述电池端电连接器与所述第二充电口对应插接。

可选的，所述换电框架设有与所述电池端电连接器对应的车端电连接器组件，所述车端电连接器组件包括调节结构和组装于所述调节结构的车端电连接器，所述调节结构包括顶板、底板和组装于所述顶板和底板之间的多个缓冲组件，所述顶板与所述换电框架组装，所述车端电连接器组装于所述底板，所述电池包从下向上组装于所述换电框架内时，在所述缓冲组件的缓冲作用下，所述电池端电连接器与所述车端电连接器组件插接。

可选的，所述缓冲组件包括连接件、弹性件，所述弹性件位于所述顶板和所述底板之间，所述连接件自上向下依次穿设于所述顶板、所述弹性件和所述底板，且与所述顶板、所述底板连接。

可选的，所述弹性件套设于所述连接件的周侧，所述弹性件的两端被压缩地抵接于所述顶板的底面与所述底板的顶面之间。

可选的，所述缓冲组件还包括套设于所述弹性件的内侧和所述连接件的周侧之间的限位套，在所述限位套不被压缩时，所述限位件在轴向方向上的长度小于所述弹性件在轴向方向上的长度。

可选的，所述电池端电连接器设有多个，所述车端电连接器组件设有多个；多个所述电池端电连接器设于所述换电框架靠近所述车辆的车头的一侧。

可选的，所述电池包本体的表面向下凹陷形成凹槽，所述电池端电连接器组装于所述凹槽内。

可选的，所述电池端电连接器的顶面不超过所述电池包本体的表面。

可选的，所述电池端电连接器的周侧设有密封件，所述密封件贴合于所述凹槽的槽底设置。

可选的，所述电池包本体为矩形结构，且包括相对设置的两条长边和两条短边；所述电池端电连接器位于所述电池包本体的所述两条短边中的其中一条短边的中间区域。

可选的，所述换电载具可上下举升且移动，且包括载具本体和设于所述载具本体的托盘，所述电池包通过所述托盘放置于所述载具本体。

可选的，所述托盘包括自下向上延伸的导向件，所述换电框架的周侧设有多个导向部，所述导向部设有上下贯通的导向孔；当所述换电载具举升所述托盘和所述电池包时，所述导向件与所述导向孔在竖直方向上匹配，使所述电池包组装所述换电框架内。

可选的，所述载具本体将所述托盘及设于所述托盘的所述电池包共同放置于所述充电柜内进行充电；或在所述电池包充满电后，将所述托盘及设于所述托盘的所述电池包共同从所述充电柜中拿取出来。

可选的，所述托盘为矩形结构，且包括相对设置的一对长梁和一对短梁，所述托盘还包括设于所述一对短梁之间的多个支撑梁，所述支撑梁的两端分别连接于所述一对长梁，所述支撑梁用于支撑所述电池包。

可选的，所述支撑梁的上表面设有多个缓冲部，所述缓冲部的上表面不超过所述一对长梁和所述一对短梁的上表面。

可选的，所述长梁的上表面设有多个限位件，当所述电池包放置于所述托盘上时，所述限位件与所述电池包相抵接。

可选的，所述车身在第一方向上延伸，所述电池包包括至少两个，所述至少两个电池包在第二方向上分布，其中，所述第一方向和所述第二方向位于同一平面内且相交设置。

可选的，所述电池包的两侧均设有多个锁止销，所述换电框架设有与多个锁止销对应的多个锁止结构，在所述电池包从下向上组装于所述换电框架内时，所述多个锁止结构将所述多个锁止销锁定，且通过操作所述多个锁止结构将所述多个锁止销解锁。

可选的，所述电池包的多个锁止销在所述第一方向上对称设置。

可选的，所述电池包的多个锁止销在所述第二方向上对称设置。

可选的，所述多个锁止结构在所述第一方向上分布且同步解锁。

可选的，所述锁止结构包括外壳、第一转动件和第二转动件，所述第一转动件和第二转动件可转动地设于所述外壳内，所述第一转动件设有用于容纳锁止销的容纳槽，所述多个锁止结构将所述多个锁止销锁定时，所述第一转动件与第二转动件锁定，所述多个锁止结构将所述多个锁止销解锁时，所述第一转动件与第二转动件分离。

可选的，所述停车台包括第一平台和第二平台，所述第一平台和所述第二平台在第一方向上分布，所述第一平台和所述第二平台用于承载车辆。

可选的，所述第一平台和所述第二平台在第一方向上的间隔距离至少大于所述电池包在第一方向上的最大尺寸。

可选的，所述第一平台和所述第二平台凸出于地面的高度至少大于所述电池包的厚度。

可选的，所述换电框架包括主框架和组装于所述主框架的顶部的安装组件。

可选的，所述安装组件包括在第二方向上延伸的支撑件和一对安装件，所述支撑件组装于所述主框架和所述车身之间，所述安装件分布于所述车身的两侧，且组装于所述支撑件顶部的两端。

可选的，所述主框架为矩形结构，且包括相对设置的一对第一边梁和一对第二边梁，所述一对第一边梁在第一方向上相对设置且在第二方向上延伸，所述一对第二边梁在第二方向上相对设置且在第一方向上延伸，所述换电框架还包括主梁，所述主梁在第一方向上延伸，且连接于所述一对第一边梁之间，所述主梁将所述主框架分为两个安装仓，所述两个电池包分别可拆卸地组装于所述两个安装仓内。

本申请提供的换电系统，换电载具和充电柜位于停车台的同一侧，系统简单，成本低；换电载具在充电柜和停车台之间移动，用于将电量不足的其中一个电池包从换电框架的底部拆卸下来，运输并放置至充电柜内进行充电，并从充电柜中拿取满电的电池包，运输并组装至换电框架的底部，整个换电方式简单，可以解决车辆续航不足的问题，且这种装卸方式可以实现手动换电，换电效率高，经济实用。

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，示出了符合本公开的实施例，并与说明书一起用于解释本公开的原理。

图1为本申请的换电系统的一个实施例的示意图。

图2所示为图1的换电系统的换电载具的一个实施例的示意图。

图3所示为图2的换电系统的换电载具的托盘的一个实施例的示意图。

图4所示为图1的换电系统的车辆的一个实施例的示意图。

图5所示为图4的换电系统的换电框架的一个实施例的示意图。

图6所示为图1的换电系统的换电框架和电池包的一个实施例的示意图。

图7所示为图6的换电系统的调节结构的一个实施例的示意图。

图8所示为图1的换电系统的电池包的一个实施例的示意图。

图9所示为图1的换电系统的锁止结构的一个实施例的示意图。

附图标记说明：

换电系统100、车辆200、换电站300、停车台1、第一平台11、第二平台12、充电柜2、第一侧面21、第二侧面22、第一充电仓23、第一充电口231、第二充电仓24、第二充电口241、换电载具3、载具本体31、托盘32、导向件321、长梁322、短梁323、容纳空间324、支撑梁325、缓冲部326、限位件327、拉锁扣328、车身4、换电框架5、主框架51、第一边梁511、第二边梁512、主梁513、安装仓514、安装组件52、支撑件521、安装件522、斜面523、贯穿孔524、减重孔525、导向部526、导向孔527、电池包6、电池包本体61、长边611、短边612、凹槽613、电池端电连接器62、密封件63、锁止销64、车端电连接器组件7、车端电连接器71、调节结构72、顶板73、安装部731、第一延伸部732、第二延伸部733、通孔734、加强筋735、底板74、缓冲组件75、连接件751、弹性件752、支撑部753、固定部754、限位套755、锁止结构8、外壳81、第一转动件82、容纳槽821、第二转动件83、解锁件84、拉线85、第一方向X、第二方向Y

具体实施方式

这里将详细地对示例性实施例进行说明，其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本申请相一致的所有实施方式。相反，它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本申请的一些方面相一致的装置的例子

在本申请使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的，而非旨在限制本申请。除非另作定义，本申请使用的技术术语或者科学术语应当为本申请所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本申请说明书以及权利要求书中使用的“一个”或者“一”等类似词语也不表示数量限制，而是表示存在至少一个。“多个”包括两个，相当于至少两个。“包括”或者“包含”等类似词语意指出现在“包括”或者“包含”前面的元件或者物件涵盖出现在“包括”或者“包含”后面列举的元件或者物件及其等同，并不排除其他元件或者物件。“连接”或者“相连”等类似的词语并非限定于物理的或者机械的连接，而且可以包括电性的连接，不管是直接的还是间接的。在本申请说明书和所附权利要求书中所使用的单数形式的“一种”、“所述”和“该”也旨在包括多数形式，除非上下文清楚地表示其他含义。还应当理解，本文中使用的术语“和/或”是指并包含一个或多个相关联的列出项目的任何或所有可能组合。

本申请提供一种换电系统，包括车辆和换电站，车辆包括车身、换电框架及可替换的电池包，换电框架设于车身的底部，电池包可拆卸的吊装于换电框架的底部；换电站包括停车台、充电柜和换电载具，停车台用于承载车辆，换电载具与充电柜位于停车台的同一侧，且靠近电池包设置，换电载具在充电柜和停车台之间移动，用于将电量不足电池包从换电框架的底部拆卸下来，运输并放置至充电柜内进行充电，并从充电柜中拿取满电的电池包，运输并组装至换电框架的底部。换电载具和充电柜位于停车台的同一侧，系统简单，成本低；换电载具在充电柜和停车台之间移动，用于将电量不足的其中一个电池包从换电框架的底部拆卸下来，运输并放置至充电柜内进行充电，并从充电柜中拿取满电的电池包，运输并组装至换电框架的底部，整个换电方式简单，可以解决车辆续航不足的问题，且这种装卸方式可以实现手动换电，换电效率高，经济实用。

本申请提供一种换电系统。下面结合附图，对本申请的换电系统进行详细说明。在不冲突的情况下，下述的实施例及实施方式中的特征可以相互组合。

图1为本申请的换电系统的一个实施例的示意图。图2所示为图1的换电系统的换电载具的一个实施例的示意图。图3所示为图2的换电系统的换电载具的托盘的一个实施例的示意图。图4所示为图1的换电系统的车辆的一个实施例的示意图。图5所示为图4的换电系统的换电框架的一个实施例的示意图。图6所示为图1的换电系统的换电框架和电池包的一个实施例的示意图。图7所示为图6的换电系统的调节结构的一个实施例的示意图。图8所示为图1的换电系统的电池包的一个实施例的示意图。图9所示为图1的换电系统的锁止结构的一个实施例的示意图。

在图1所示的实施例中，本申请提供一种换电系统100，包括车辆200和换电站300。车辆200行驶到换电站300进行换电。换电站300包括停车台1、充电柜2和换电载具3，停车台1用于承载车辆200。车身4在第一方向X上延伸。车辆200包括车身4、换电框架5及可替换的至少两个电池包6。换电框架5设于车身4的底部，至少两个电池包6在第二方向Y上分布。在本实施例中，设置两个电池包6，在其他的一些实施例中，也可以是多个电池包，数量不限于此。其中，第一方向X和第二方向Y位于同一平面内且相交设置。本实施例中，第二方向Y为与第一方向X垂直的方向(如图1所示)。至少两个电池包6可拆卸的吊装于换电框架5的底部。换电框架5设于车身4的底部，方便电池包6在换电框架5上的拆卸和组装。设置两个电池包6，可以适配更多种类的车辆200，通用性高。在本实施例中，车辆200为轻卡车或微型面包车等不受限制。

如图1所示，换电载具3靠近其中一个电池包6设置，且与充电柜2位于停车台1的同一侧。如此设置，有利于换电，提高换点效率且整个换电系统100简单，成本低。换电载具3在充电柜2和停车台1之间移动，用于将电量不足的其中一个电池包6从换电框架5的底部拆卸下来，运输并放置至充电柜2内进行充电，并从充电柜2中拿取满电的电池包6，运输并组装至换电框架5的底部。在解决车辆200续航不足问题的基础上，整个换电方式简单，且这种装卸方式可实现手动换电，换电效率高，经济实用。

在图1所示的实施例中，停车台1包括第一平台11和第二平台12，第一平台11和第二平台12在第一方向X上分布，第一平台11和第二平台12用于承载车辆200。车身4在第一方向X上延伸。该第一方向X可以是车辆200行驶的方向。具体地，车辆200可从第一方向X驶入第一平台11和第二平台12，或从第一方向X的相反方向驶入第一平台11和第二平台12，不限定在某个方向进入。第一平台11和第二平台12在第一方向X上的间隔距离至少大于电池包6在第一方向X上的最大尺寸。该最大尺寸可以时电池包6的长边611尺寸。如此设置，有利于拆卸或组装电池包6。第一平台11和第二平台12之间的距离一般适配车辆200的前车轮与后车轮之间的距离。第一平台11和第二平台12凸出于地面的高度至少大于电池包6的厚度。如此设置，有利于拆卸或组装电池包6，使换电框架5的底部具有足够的空间。

如图1所示的实施例中，充电柜2包括相对分布的第一侧面21和第二侧面22，及位于第一侧面21和第二侧面22之间且在充电柜2的高度方向上间隔设置的多个第一充电仓23和多个第二充电仓24。第一充电仓23和第二充电仓24用于放置即将被充电或已经满电的电池包6。其中每个第一充电仓23设有靠近于第一侧面21设置的第一充电口231，每个第二充电仓24设有靠近于第二侧面22设置的第二充电口241，第一充电口231与第二充电口241在充电柜2的高度方向上左右错开设置。第一充电口231和第二充电口241用于对电池包6进行充电。如此设置，当换电载具3相对于车辆200上的两个电池包6在不同的侧边将电池包6取下时，均可以不需要旋转即对电池包6进行充电，提高换电效率。

如图1所示的实施例中，电池包6的一端包括电池端电连接器62，在电池包6被插入第一充电仓23时，电池端电连接器62与第一充电口231对应插接。在电池包6被插入第二充电仓24时，电池端电连接器62与第二充电口241对应插接。结合图1所示，在本实施例中，当换电载具3对靠近充电柜2的一侧的电池包6进行换电时，该电池包6可以不经过旋转直接放置于第一充电仓23，该电池包6的电池端电连接器62靠近于第一充电口231；当换电载具3对距离充电柜2较远的一侧的电池包6进行换电时，该电池包6可以不经过旋转直接放置于第二充电仓24，该电池包6的电池端电连接器62靠近于第二充电口241。

如图1和图2所示的实施例中，换电载具3可上下举升且移动，且包括载具本体31和设于载具本体31的托盘32，电池包6通过托盘32放置于载具本体31。如此设置，电池包6在运输过程更加稳定和安全。载具本体31将托盘32及设于托盘32的电池包6共同放置于充电柜2内进行充电。当电量不足的电池包6需要充电时，载具本体31举升起托盘32和电池包6，将托盘32和电池包6一起放入充电柜2内进行充电，便于电池包6放入充电柜2。在电池包6充满电后将托盘32及设于托盘32的电池包6共同从充电柜2中拿取出来。当电量的电池包6需要充电时，将托盘32和电池包6一起从充电柜2中拿出来，平移至已经举升的载具本体31上，便于电池包6从充电柜2中取出。

如图3所示的实施例中，托盘32为矩形结构，且包括相对设置的一对长梁322和一对短梁323。长梁322与短梁323连接的端部分别设有多个第一连接孔(未图示)、第二连接孔(未图示)，长梁322通过穿设于第一连接孔和第二连接孔的第一紧固件(未图示)与短梁323固定连接，长梁322与短梁323形成用于放置车端的电池包6的容纳空间324。托盘32还包括设于一对短梁323之间的多个支撑梁325。支撑梁325用于支撑电池包6。支撑梁325的两端分别连接于一对长梁322。支撑梁325与长梁322之间通过螺纹螺栓配合连接，在其他例子中，支撑梁325与长梁322也可以一体成型，便于加工成型。

如图3所示的实施例中，支撑梁325的上表面设有多个缓冲部326。缓冲部326用于缓冲电池包6和支撑梁325之间接触时所受的作用力。缓冲部326的上表面不超过一对长梁322和一对短梁323的上表面。缓冲部326的上表面不超过长梁322的上表面与短梁323的上表面，使得在容纳空间324内的电池包6受到缓冲部326支撑，避免了电池包6底部的磨损。同时，在容纳空间324内被限定，保障电池包6稳定放置于托盘32中。缓冲部326可以是具有软接触或弹性形变的缓冲垫、缓冲块等，在本实施例中，缓冲部326为橡胶垫，不限于此。通过设置缓冲部326，避免托盘32与电池包6硬接触，同时在推动电池包6充电的过程中避免电池包6底部磨损。长梁322的上表面设有多个限位件327，当电池包6放置于托盘32上时，限位件327与电池包6相抵接。限位件327朝向容纳空间324的一面凸出于长梁322和短梁323朝向容纳空间324的一面。在本实施例中，通过限位件327限定电池包6在容纳空间324内的位置，避免电池包6在运输或换电过程中的移动与磨损，限位件327间隔设置，在实现限位的同时，避免电池包6外周与托盘32磕碰或摩擦，避免电池包6磨损。托盘32的长梁322和短梁323外侧设有拉锁扣328，拉锁扣328分布在拿取托盘32的一侧，方便充电时，将放置有电池包6的托盘32从充电柜2拿取。当然，在其他例中，拉锁扣328除图示的结构外，还可以是把手形状，目的是便于拿取。

如图2至图4所示的实施例中，托盘32包括自下向上延伸的导向件321。导向件321设于短梁323的上表面。换电框架5的周侧设有多个导向部526，导向部526设有上下贯通的导向孔527。导向孔527用于插入导向件321，以将电池包6对准换电框架5，防止因为电池包6不能对准换电框架5，导致换电失效。当换电载具3举升托盘32和电池包6时，导向件321与导向孔527在竖直方向上匹配，使电池包6组装换电框架5内。电池包6放置在托盘32上，换电载具3运输至换电框架5的底部，将导向件321对准至导向孔527中。随着换电载具3将托盘32举升，导向件321插入至导向孔527中，电池包6精准安装至换电框架5内。导向件321和导向孔527在竖直方向上匹配，如此设置，电池包6在安装至换电框架5时能够更加精准的定位，提高换电效率。同时防止因两者组装过程中无法对准，造成电池包6撞击换电框架5，导致电池包6损坏等问题。在本实施例中，导向件321为销结构，即导向件321的顶端为圆锥状，如此设置，方便导向件321实现粗定位时，定位件的顶端更易于与定位孔接触并插入，提高定位效率。

如图4所示的实施例中，换电框架5包括主框架51和组装于主框架51的顶部的安装组件52。主框架51用于放置电池包6，所示安装组件52用于安装连接主框架51和车身4。主框架51通过至少一个安装组件52与车身4组装，且位于车身4的底部，电池包6可拆卸地吊装于主框架51内。通过安装组件52将主框架51和车身4组装，车身4的底部设置主框架51，使得主框架51不占用车身4上方的空间，车辆200布局紧凑，且降低车辆200的重心，提高安全性；电池包6可拆卸地吊装于主框架51内，进一步减小车辆200的电池包6在主框架51内的装卸难度。

如图4所示的实施例中，安装组件52包括在第二方向Y上延伸的支撑件521和一对安装件522，支撑件521组装于主框架51和车身4之间，安装件522分布于车身4的两侧，且组装于支撑件521顶部的两端。支撑件521用于与主框架51相固定，安装件522用于与车身4相固定。一对安装件522在支撑件521的延伸方向上位于车身4的两侧。安装件522位于车身4的两侧，使得主框架51从车身4上装卸时更加便捷，方便操作。一对安装件522沿第二方向Y延伸，且固定于车身4的两侧。一对安装件522分别固定于车身4的两侧，使得车身4在第二方向Y上能够稳定，减小车身4在第二方向Y上摇晃的可能性。车身4沿第一方向X延伸。支撑件521设置为一对，一对支撑件521在第一方向X上、相对主框架51对称设置，车身4位于一对支撑件521的顶部。本实施例中，设置一对支撑件521，且相对主框架51对称设置，如此设置，支撑件521能够稳定的支撑在车身4下，同时使得主框架51能够更加稳定的安装在车身4的下方。

如图4和图5所示的实施例中，安装件522包括斜面523，斜面523自上向下、从支撑件521的中部向两端延伸的方向上倾斜设置。如此设置，安装件522能够保障主框架51更加稳定的固定于车身4上，且刚性强，不易变形。在本实施例中，安装件522的顶部向内凹陷，如此设置，方便与车身4进行组装，且能够减轻重量。安装件522的两侧分别设有贯穿孔524，减轻重量的同时，方便拿取。支撑件521呈几字型。几字型的支撑件521结构更加稳定，支撑车身4时，支撑件521不易变形。支撑件521上设有多个减重孔525，减轻安装组件52的重量，进一步减轻车辆200整体的重量。支撑件521组装于主框架51的顶部与车身4的底部之间。支撑件521承受来自于主框架51的力，并将主框架51的力传导至车身4并保护车身4，避免车辆200扭转造成车身4损坏。

如图4和图5所示的实施例中，主框架51为矩形结构，且包括相对设置的一对第一边梁511和一对第二边梁512，一对第一边梁511在第一方向X上相对设置且在第二方向Y上延伸，一对第二边梁512在第二方向Y上相对设置且在第一方向X上延伸。在本实施例中，主框架51可以是矩形框架，第一方向X与第二方向Y相垂直。两个第一边梁511和两个第二边梁512形成一个矩形框架，矩形框架与电池包6的形状相匹配，且结构稳定易于组装。支撑件521沿第二方向Y延伸，且连接于第二边梁512之间，并支撑于车身4的底部。支撑件521与第二边梁512相互固定，组装方式简单。换电框架5还包括主梁513，主梁513在第一方向X上延伸，且连接于一对第一边梁511之间。在本实施例中，一对第一边梁511、一对第二边梁512以及主梁513上均设有多个减重孔525，减重孔525用于减轻车辆200整体的重量。主梁513可以为U型或者矩形管结构，不限于此。该结构便于提高主框架51的稳定性且便于与其他部件进行配合。主梁513将主框架51分为两个安装仓514，两个电池包6分别可拆卸地组装于两个安装仓514内。两个安装仓514可以单独操作，互不干涉，且能够避免多个电池包6之间相互碰撞。

如图6所示的实施例中，电池包6安装至安装仓514内时，需要将电池包6与换电框架5进行电连接。电池包6包括电池包本体61和位于电池包本体61的顶部的电池端电连接器62。换电框架5设有与电池端电连接器62对应的车端电连接器组件7。车端电连接器组件7包括调节结构72和组装于调节结构72的车端电连接器71。电池端电连接器62与车端电连接器71进行电连接，调节结构72用于缓冲两者电连接时插接的作用力。调节结构72包括顶板73、底板74和组装于顶板73和底板74之间的多个缓冲组件75，电池包6从下向上组装于换电框架5内时，在缓冲组件75的缓冲作用下，电池端电连接器62与车端电连接器组件7插接。如此设置，当电池包6组装于换电框架5时，调节结构72可吸收或缓冲车端电连接器71和电池端电连接器62插接时所受到的作用力，避免车端电连接器71和电池端电连接器62的损坏，以保护车端电连接器71和电池端电连接器62，延长车端电连接器71和电池端电连接器62的寿命。

如图6所示的实施例中，顶板73与换电框架5组装，车端电连接器71组装于底板74。在本实施例中，顶板73组装于支撑件521和靠近支撑件521的第一边梁511之间。顶板73的安装位置使得其在车辆200上更加稳定。顶板73设有上下贯通的通孔734。车端电连接器71组装于底板74，位于通孔734内且向上延伸并延伸至通孔734外。车端电连接器71可以从通孔734向上延伸，使得车辆200结构更加紧凑，同时车端电连接器71需要通过接线与车辆200电连接，方便插线，减少接线的连接长度。

在本实施例中，电池端电连接器62设有多个，车端电连接器组件7设有多个；多个电池端电连接器62设于换电框架5靠近车辆200的车头的一侧。在本实施例中，车端电连接器71设置两个，且两个车端电连接器71靠近车头设置。由于车端电连接器71通过高压线束与位于靠近车辆200的车头的一侧的PDU(Power Distribution Unit，电力分配单元)连接。将车端电连接器71位于换电框架5靠近车辆200的车头的一侧设置，有利于电连接电力分配单元，可减少连接高压线束，使结构更紧凑，同时提高安装和维护成本。在换电时，将两个电池包6朝向换电框架5靠近车辆200的车头的一侧，与车端电连接器71插接连接。当电池端电连接器62和车端电连接器71连接时，PDU将电池包6提供的高压直流电源转换为低电压直流电源，并把电源转化后的电能分配到车辆200的各个模块上，以实现电源转换功能。

如图6和图7所示的实施例中，顶板73包括安装部731和设于安装部731两端的第一延伸部732和第二延伸部733。第一延伸部732从安装部731的边缘自下向上延伸，第二延伸部733从安装部731的边缘自上向下延伸。第一延伸部732和第二延伸部733的设置让顶板73便于固定。本实施例中，安装部731的一端与支撑件521的底边组装，且第一延伸部732与支撑件521的侧边相抵接。如此设置，使得顶板73的一侧固定稳定。第二延伸部733与第一边梁511的侧边组装。如此设置，使得顶板73的另一侧固定稳定。第二延伸部733背离第一边梁511的一侧设有多个加强筋735。加强筋735的设置，使得顶板73整体不易变形，且增加一定的强度。

如图6和图7所示的实施例中，缓冲组件75包括连接件751、弹性件752，弹性件752位于顶板73和底板74之间，连接件751自上向下依次穿设于顶板73、弹性件752和底板74，且与顶板73、底板74连接。连接件751包括支撑部753和设于支撑部753两端的两个固定部754。两个固定部754中的其中一个固定部754位于顶板73的顶部，且在竖直方向上与顶板73的顶面相抵接，另一个固定部754位于底板74的底部，且在竖直方向上与底板74的底面相抵接。两个固定部754的组合用于限制顶板73的顶面和底板74的底面的最大距离。支撑部753套设于弹性件752内，位于顶板73与底板74之间。在本实施例中，连接件751的支撑件521和其中一个固定部754为螺栓的螺栓柱体和螺栓帽，另一个固定部754为螺母。在此处连接件751为螺纹连接，也可设置卡接等其他方式，不限于此。在本实施例中，连接件751与顶板73、底板74连接时，分别在顶板73和底板74的上设有穿孔(未图示)，穿孔(未图示)的径向宽度大于连接件751的支撑部753的径向宽度，使得支撑部753在穿孔中可以进行径向位移。进一步地，底板74也可以在其水平面上晃动，如此设置，可以当电池包6组装于换电框架5，缓冲车端电连接器71和电池端电连接器62插接时，增大底板74水平面上的移动量，进一步减小电池端电连接器62在侧向位置上受到的作用力。

如图7所示的实施例中，弹性件752套设于连接件751的周侧。具体地，弹性件752套设于支撑部753的周侧。弹性件752的两端被压缩地抵接于顶板73的底面与底板74的顶面之间。弹性件752具有弹性，能够在竖直方向上调节受到的作用力。在本实施例中，弹性件752使用的是弹簧，还可设置其他具有弹性的部件，不限于此。缓冲组件75还包括套设于弹性件752的内侧和连接件751的周侧之间的限位套755，在弹性件752不被压缩时，限位套755在轴向方向上的长度小于弹性件752在轴向方向上的长度。限位套755用于限制调节结构72被压缩的最大程度。如此设置，使得弹性件752在被压缩时不会压缩过度，限制缓冲组件75被压缩的最大距离为限位套755在轴向方向上的长度。

如图6和图8所示，电池包本体61的表面向下凹陷形成凹槽613，电池端电连接器62组装于凹槽613内。如此设置，使得电池包6的结构更加紧凑。电池端电连接器62的顶面不超过电池包本体61的表面。在电池包6常态放置时，如此设置能够保护电池端电连接器62，使得电池端电连接器62不易被撞击。在本实施例中，电池端电连接器62的顶面不高于电池包6的顶面，与车端电连接器71组装时，车端电连接器71与电池端电连接器62之间的间隔距离小，结构紧凑，稳定性更好。电池端电连接器62的周侧设有密封件63，密封件63贴合于凹槽613的槽底设置。密封件63用于密封电池包6，密封件63的设置使得电池端电连接器62的周侧不容易泄漏。电池包本体61为矩形结构，且包括相对设置的两条长边611和两条短边612；电池端电连接器62位于电池包本体61的两条短边612中的其中一条短边612的中间区域。如此设置，使得电池包6的重量相对均衡，使得电池端电连接器62与车端电连接器71更容易插接。电池包6的两侧均设有多个锁止销64。锁止销64为柱状结构，且从电池包6的侧边向外延伸。锁止销64的数目可以是两个、三个等，不限于此。在本实施例中，电池包6的两侧均设有两个锁止销64。即一个电池包6可以设有四个锁止销64，设置四个锁止销64使得电池包6安装时更加稳定。电池包6的多个锁止销64在第一方向X上对称设置。电池包6的多个锁止销64在第二方向Y上对称设置。在本实施例中，第一方向X可以是电池包6的长边611延伸方向，第二方向Y可以是电池包6的短边612延伸方向。电池包6两个长边611上均设有两个锁止销64，共四个锁止销64，两个长边611上的锁止销64在第一方向X上对称设置，每个长边611上的两个锁止销64在第二方向Y上对称设置。

如图4和图9所示的实施例中，换电框架5设有与多个锁止销64对应的多个锁止结构8。锁止结构8用于组装电池包6。锁止结构8包括外壳81、第一转动件82和第二转动件83，第一转动件82和第二转动件83可转动地设于外壳81内。第一转动件82设有用于容纳锁止销64的容纳槽821。锁止结构8包括锁定状态和解锁状态。多个锁止结构8将多个锁止销64锁定时，第一转动件82与第二转动件83锁定，多个锁止结构8将多个锁止销64解锁时，第一转动件82与第二转动件83分离。设置第一转动件82和第二转动件83的锁定或分离，实现锁止结构8的锁定或解锁，结构简单，易于操作。

如图4和图9所示的实施例中，多个锁止结构8在第一方向X上分布且同步解锁。在本实施例中，锁止结构8设置在换电框架5的主梁513和第二边梁512上，且与锁止销64的数量相对应，如此设置，便于将电池包6固定于换电框架5内。第一方向X为换电框架5的主梁513或第二边梁512的延伸方向，主梁513或者同一个第二边梁512上的多个锁止结构8的拉线85的拉动方向相同，拉动多个拉线85，使主梁513或者同一个第二边梁512上的两个锁止结构8同时解锁。如此设置，拉线85解锁的方式简单，可靠性高，且同时解锁，使得换电效率更高。在电池包6从下向上组装于换电框架5内时，多个锁止结构8将多个锁止销64锁定，且通过操作多个锁止结构8将多个锁止销64解锁。如此设置，从而实现在电池包6的电量耗尽时可以对电池包6进行更换，且操作简单，更加高效地实现电池包6与换电框架5之间的安装和拆卸。

如图9所示，锁止结构8还包括解锁件84和拉线85。解锁件84可以是长条形状。解锁件84的一端可转动地连接于第二转动件83背对第一转动件82的一侧，另一端可转动地连接于拉线85的一端，拉线85另一端穿出外壳81。可以通过拉动位于外壳81外的拉线85的一端，带动解锁件84和第二转动件83，实现第二转动件83的转动。设置解锁件84可以限制拉线85的拉动方向，如此可以沿直线方向拉动拉线85，从而可以防止拉动第二转动件83转动时，拉线85在外壳81内弯折而发生磨损。在锁止结构8处于解锁状态下，解锁件84相对于拉线85的拉动方向倾斜。在锁止结构8处于锁定状态下，解锁件84相对于拉线85的拉动方向水平或重合。拉线85可以是线、绳等，不限于此。

在实际场景中，对电池包6的换电流程可以包括以下步骤。

取下电池包6的过程主要有：当车辆200驶入第一平台11和第二平台12后，首先将包括托盘32的换电载具3移动至换电框架5和靠近充电柜2一侧的电池包6的下方，换电载具3举升带动托盘32上移，托盘32上的导向件321顶端与导向孔527接触并引导导向件321与其插接配合，此时，电池包6被托盘32托住。通过拉线85将换电框架5上的锁止结构8与电池包6上的锁止销64分离以实现解锁。电池包6沿着限位件327落入容纳空间324内并与缓冲部326接触。其后，换电载具3带动托盘32下降，并驶离车辆200，换电载具3带动托盘32和电池包6移动至充电柜2处，将托盘32和电池包6共同放置于充电柜2内，该电池包6插入第一充电仓23，电池包6的电池端电连接器62与第一充电口231电连接进行充电。再对距离充电柜2较远一侧的电量不足的电池包6进行同样的操作；该电池包6插入第二充电仓24，电池包6的电池端电连接器62与第二充电口241电连接进行充电。在其他的一些实施例中，当车辆200设置为两个以上电池包6时，对电量不足的电池包6进行以上类似的操作。

安装电池包6的过程主要有：通过托盘32上的拉锁扣328从充电柜2的第一充电仓23中取出已完成充电的电池包6和托盘32。换电载具3带动其上的托盘32移动至靠近充电柜2一侧的换电框架5的安装仓514的下方，换电载具3举升带动托盘32上移，托盘32上的导向件321顶端与车端安装电池包6的部件接触并引导导向件321与其插接配合。此时，托盘32上的容纳空间324与电池包6位置相对，随着电池包6的上移，电池包6与换电框架5的安装仓514准确配合，电池包6上的电池端电连接器62与车端电连接器71相对应插接，并通过调节结构72缓冲两者插接的作用力，电池包6上的锁止销64与换电框架5上的锁止结构8相对应匹配并锁定，即完成将已完成充电的电池包6安装在车辆200上。再通过托盘32上的拉锁扣328从充电柜2的第二充电仓24中取出已完成充电的电池包6和托盘32，对距离充电柜2较远一侧的换电框架5的安装仓514进行同样的组装电池包6的过程。在其他的一些实施例中，当车辆200设置为两个以上电池包6时，对需要组装已完成充电的两个以上的电池包6进行以上类似的操作。

以上所述仅为本申请的较佳实施例而已，并不用以限制本申请，凡在本申请的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请保护的范围之内。

Claims (14)

1.一种换电系统，其特征在于，包括：

车辆，包括车身、换电框架及可替换的电池包，所述换电框架设于所述车身的底部，所述电池包可拆卸的吊装于所述换电框架的底部；

换电站，包括停车台、充电柜和换电载具，所述停车台用于承载所述车辆，所述换电载具与所述充电柜位于所述停车台的同一侧，且靠近所述电池包设置，所述换电载具在所述充电柜和所述停车台之间移动，用于将电量不足所述电池包从所述换电框架的底部拆卸下来，运输并放置至所述充电柜内进行充电，并从所述充电柜中拿取满电的所述电池包，运输并组装至所述换电框架的底部。

2.根据权利要求1所述的换电系统，其特征在于，所述充电柜包括相对分布的第一侧面和第二侧面，及位于所述第一侧面和第二侧面之间且在所述充电柜的高度方向上间隔设置的多个第一充电仓和多个第二充电仓，其中每个所述第一充电仓设有靠近于所述第一侧面设置的第一充电口，每个所述第二充电仓设有靠近于所述第二侧面设置的第二充电口，所述第一充电口与所述第二充电口在所述充电柜的高度方向上左右错开设置。

3.根据权利要求2所述的换电系统，其特征在于，所述电池包包括电池包本体和位于所述电池包本体的顶部的电池端电连接器；

在所述电池包被插入所述第一充电仓时，所述电池端电连接器与所述第一充电口对应插接；和/或

在所述电池包被插入所述第二充电仓时，所述电池端电连接器与所述第二充电口对应插接。

4.根据权利要求3所述的换电系统，其特征在于，所述换电框架设有与所述电池端电连接器对应的车端电连接器组件，所述车端电连接器组件包括调节结构和组装于所述调节结构的车端电连接器，所述调节结构包括顶板、底板和组装于所述顶板和底板之间的多个缓冲组件，所述顶板与所述换电框架组装，所述车端电连接器组装于所述底板，所述电池包从下向上组装于所述换电框架内时，在所述缓冲组件的缓冲作用下，所述电池端电连接器与所述车端电连接器组件插接。

5.根据权利要求4所述的换电系统，其特征在于，所述缓冲组件包括连接件、弹性件，所述弹性件位于所述顶板和所述底板之间，所述连接件自上向下依次穿设于所述顶板、所述弹性件和所述底板，且与所述顶板、所述底板连接；

所述弹性件套设于所述连接件的周侧，所述弹性件的两端被压缩地抵接于所述顶板的底面与所述底板的顶面之间；和/或

所述缓冲组件还包括套设于所述弹性件的内侧和所述连接件的周侧之间的限位套，在所述弹性件不被压缩时，所述限位套在轴向方向上的长度小于所述弹性件在轴向方向上的长度；和/或

所述电池端电连接器设有多个，所述车端电连接器组件设有多个；多个所述电池端电连接器设于所述换电框架靠近所述车辆的车头的一侧。

6.根据权利要求3所述的换电系统，其特征在于，所述电池包本体的表面向下凹陷形成凹槽，所述电池端电连接器组装于所述凹槽内；

所述电池端电连接器的顶面不超过所述电池包本体的表面；和/或

所述电池端电连接器的周侧设有密封件，所述密封件贴合于所述凹槽的槽底设置；和/或

所述电池包本体为矩形结构，且包括相对设置的两条长边和两条短边；所述电池端电连接器位于所述电池包本体的所述两条短边中的其中一条短边的中间区域。

7.根据权利要求1所述的换电系统，其特征在于，所述换电载具可上下举升且移动，且包括载具本体和设于所述载具本体的托盘，所述电池包通过所述托盘放置于所述载具本体；

所述托盘包括自下向上延伸的导向件，所述换电框架的周侧设有多个导向部，所述导向部设有上下贯通的导向孔；当所述换电载具举升所述托盘和所述电池包时，所述导向件与所述导向孔在竖直方向上匹配，使所述电池包组装所述换电框架内；和/或

所述载具本体将所述托盘及设于所述托盘的所述电池包共同放置于所述充电柜内进行充电；或在所述电池包充满电后，将所述托盘及设于所述托盘的所述电池包共同从所述充电柜中拿取出来。

8.根据权利要求7所述的换电系统，其特征在于，所述托盘为矩形结构，且包括相对设置的一对长梁和一对短梁，所述托盘还包括设于所述一对短梁之间的多个支撑梁，所述支撑梁的两端分别连接于所述一对长梁，所述支撑梁用于支撑所述电池包。

9.根据权利要求8所述的换电系统，其特征在于，当所述电池包放置于所述托盘上时，

所述支撑梁的上表面设有多个缓冲部，所述缓冲部的上表面不超过所述一对长梁和所述一对短梁的上表面；和/或

所述长梁的上表面设有多个限位件，所述限位件与所述电池包相抵接。

10.根据权利要求1所述的换电系统，其特征在于，所述车身在第一方向上延伸，所述电池包包括至少两个，所述至少两个电池包在第二方向上分布，其中，所述第一方向和所述第二方向位于同一平面内且相交设置。

11.根据权利要求10所述的换电系统，其特征在于，所述电池包的两侧均设有多个锁止销，所述换电框架设有与多个锁止销对应的多个锁止结构，在所述电池包从下向上组装于所述换电框架内时，所述多个锁止结构将所述多个锁止销锁定，且通过操作所述多个锁止结构将所述多个锁止销解锁。

12.根据权利要求11所述的换电系统，其特征在于，所述电池包的多个锁止销在第一方向和/或所述第二方向上对称设置；和/或

所述多个锁止结构在所述第一方向上分布且同步解锁；和/或

所述锁止结构包括外壳、第一转动件和第二转动件，所述第一转动件和第二转动件可转动地设于所述外壳内，所述第一转动件设有用于容纳锁止销的容纳槽，所述多个锁止结构将所述多个锁止销锁定时，所述第一转动件与第二转动件锁定，所述多个锁止结构将所述多个锁止销解锁时，所述第一转动件与第二转动件分离。

13.根据权利要求10所述的换电系统，其特征在于，所述停车台包括第一平台和第二平台，所述第一平台和所述第二平台在第一方向上分布，所述第一平台和所述第二平台用于承载车辆；

所述第一平台和所述第二平台在第一方向上的间隔距离至少大于所述电池包在第一方向上的最大尺寸；和/或，

所述第一平台和所述第二平台凸出于地面的高度至少大于所述电池包的厚度。

14.根据权利要求10所述的换电系统，其特征在于，所述换电框架包括主框架和组装于所述主框架的顶部的安装组件，

所述安装组件包括在第二方向上延伸的支撑件和一对安装件，所述支撑件组装于所述主框架和所述车身之间，所述安装件分布于所述车身的两侧，且组装于所述支撑件顶部的两端；和/或

所述主框架为矩形结构，且包括相对设置的一对第一边梁和一对第二边梁，所述一对第一边梁在第一方向上相对设置且在第二方向上延伸，所述一对第二边梁在第二方向上相对设置且在第一方向上延伸，所述换电框架还包括主梁，所述主梁在第一方向上延伸，且连接于所述一对第一边梁之间，所述主梁将所述主框架分为两个安装仓，所述两个电池包分别可拆卸地组装于所述两个安装仓内。