CN211844149U - 一种换电站 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及汽车技术领域，本申请公开了一种换电站，其包括换电区域、电池放置区域和搬运机构；该换电区域内设有换电平台；该电池放置区域内设有电池架；该搬运机构用于搬运电池包于该电池架上或者该换电平台上；其中，该电池放置区域与该换电区域通过导轨连接，且该搬运机构能够沿该导轨移动。本申请提供的换电站具有集成度高和组装效率高的特点。

Description

一种换电站

技术领域

本实用新型涉及汽车技术领域，特别涉及一种换电站。

背景技术

随着电动汽车的推广，如何为电动汽车快速和安全地补充能源已成为一个广受关注的问题。

目前主流的解决方案是采用充电桩为电动车充电，通过快充的方式补电，普遍需要1-2小时的充电时间，速度较慢，且长时间快充对电池寿命影响较大，如果使用慢充，则耗时8-10小时，等待时间更长，这也成为电动汽车推广上的一个难点。而换电站采用直接更换电池的方式进行电量补充，与直接充电的方式相比更方便快捷，换电站一般由换电仓和充电仓两大核心部分组成，下分为车辆导引装置、车辆换电系统、电池转运系统、电池充电系统等组成。

目前市场上的换电站以固定建筑或集装箱式结构为主，其中，固定建筑具有可靠性高和安装便捷度高的特点，但基建投入高，设备集成化程度低；而集装箱式结构基建投入少，设备集成化程度高，投放简单，但集装箱式换电站，受限于国家运输法规限制，其单个运输尺寸受到限制，故而当前集装箱式换电站普遍需要多个集装箱来组装才能满足整套换电、充电服务；多个集装箱组装带来的误差对设备精度会带来不可预估的影响，影响建站效率。

实用新型内容

本实用新型要解决是换电站集成度低和组装效率低的技术问题。

为解决上述技术问题，本申请公开了一种换电站，其包括换电区域、电池放置区域和搬运机构；

该换电区域内设有换电平台；

该电池放置区域内设有电池架；

该搬运机构用于搬运电池包于该电池架上或者该换电平台上；

其中，该电池放置区域与该换电区域通过导轨连接，且该搬运机构能够沿该导轨移动。

可选地，该换电平台包括电池更换机构、举升校平机构和车辆对正机构；

该车辆对正机构设于该电池更换机构的四周，该车辆对正机构用于调整车辆放置的x方向和y方向；

该举升校平机构用于调整车辆的高度和水平度。

可选地，该导轨的两侧分别设有该电池架。

可选地，该电池放置区域包括第一电池放置区域和第二电池放置区域；

该换电区域的一侧为第一电池放置区域，该换电区域的另一侧为第二电池放置区域。

可选地，该第一电池放置区域还包括进站平台，该进站平台与该换电平台连接。

可选地，该第二电池放置区域包括出站平台；

该出站平台与该换电平台连接。

可选地，该电池放置区域内还设有电器控制及网络设备。

可选地，该换电区域内还设有充电设备和所述电池架；

该电池架与该换电平台连接。

可选地，该换电区域设于第一集装箱内，和该电池放置区域设于第二集装箱内。

可选地，该第一集装箱上设有第一通孔，该第二集装箱上设有第二通孔，该第一通孔与该第二通孔连接；

该导轨穿过该第一通孔和该第二通孔连通该换电区域和该电池放置区域。

采用上述技术方案，本申请提供的该的换电站具有如下有益效果：

本申请公开了一种换电站，其包括换电区域、电池放置区域和搬运机构；该换电区域内设有换电平台；该电池放置区域内设有电池架；该搬运机构用于搬运电池包于该电池架上或者该换电平台上，将换电区域与电池放置区域分开设计，有利于提高该换电站的集成度，换电平台主要用于对汽车的电池包进行更换，具有定位精度要求高和机械机构复杂的特点，故在安装和放置的过程中对安装精度和安装可靠性要求较高，而电池架为电池放置和充电的储物装置，安装和放置精度要求不高，故单独分区域放置，提高了该换电站的集成度，且便于换电站的安装组成，提高了安装效率和安装精度；其中，该电池放置区域与该换电区域通过导轨连接，且该搬运机构能够沿该导轨移动，导轨连通电池放置区域和换电区域，使搬运机构能够沿导轨移动从而将电池包搬运到电池架或者换电平台上。

现有技术中的换电站以固定建筑或集装箱式结构为主，其中，固定建筑具有可靠性高和安装便捷度高的特点，但基建投入高，设备集成化程度低；而集装箱式结构基建投入少，设备集成化程度高，投放简单，但集装箱式换电站，受限于国家运输法规限制，其单个运输尺寸受到限制，故而当前集装箱式换电站普遍需要多个集装箱来组装才能满足整套换电、充电服务；多个集装箱组装带来的误差对设备精度会带来不可预估的影响，影响建站效率。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，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为本申请一种实施方式中换电站的平面图；

图2为本申请另一种可选地实施方式中换电站的平面图；

图3为本申请另一种可选地实施方式中换电站的结构示意图；

图4为本申请另一种可选地实施方式第一集装箱的局部结构示意图；

以下对附图作补充说明：

1-换电区域；2-电池放置区域；201-第一电池放置区域；202-第二电池放置区域；3-换电平台；4-电池架；5-搬运机构；6-导轨；7-充电设备；8-换电控制器；9-冷却设备；10-第一传送轨道；11-电器控制及网络设备；12-UPS及控制设备；13-进站平台；14-出站平台；15-第一集装箱；16-第二集装箱；17-第三集装箱；18-第一通孔；19-第二通孔；20-车辆对正机构；2001-前轮对正机构；2002-后轮定对正机构；21-电池更换机构；22-举升校平机构；23-支撑结构；24-第二传送轨道。

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

此处所称的“一个实施例”或“实施例”是指可包含于本申请至少一个实现方式中的特定特征、结构或特性。在本申请的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“顶”、“底”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申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元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申请的限制。此外，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的包括一个或者更多个该特征。而且，术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本申请的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。

如图1所示，图1为本申请一种实施方式中换电站的平面图；该换电站包括换电区域1、电池放置区域2和搬运机构5；该换电区域1内设有换电平台3；该电池放置区域2内设有电池架4；该搬运机构5用于搬运电池包于该电池架4上或者该换电平台3上，将换电区域1与电池放置区域2分开设计，有利于提高该换电站的集成度，降低集装箱落地时的组装难度，换电平台3主要用于对汽车的电池包进行更换，具有定位精度要求高和机械机构复杂的特点，故在安装和放置的过程中对安装精度和安装可靠性要求较高，而电池架4为电池放置和充电的储物装置，安装放置后易调整，故单独分区域放置，提高了该换电站的集成度，且便于换电站的安装组成，提高了安装效率和安装精度；其中，该电池放置区域2与该换电区域1通过导轨6连接，且该搬运机构5能够沿该导轨6移动，导轨6连通电池放置区域2和换电区域1，使搬运机构5能够沿导轨6移动从而搬运电池于电池架4或者换电平台3上。

在另一种可选地实施方式中，换电区域1内还包括换电控制器8，该换电控制器8主要用于控制换电平台3，换电控制器8与换电平台3集中在一个集装箱内，可在出厂前就完成相关线缆的对接工作，减少落站时的工作量。

如图2所示，图2为本申请另一种可选地实施方式中换电站的平面图；该导轨6的两侧分别设有该电池架4，电池架4设置于导轨6的两侧便于搬运机构5取放电池包，电池集中放置在导轨6的两侧，也提高了该换电站的集成度；在另一种可选地实施方式中，电池放置区域2中的导轨6段的两侧分别设有电池架4，在另一可选地实施方式中，换电区域1中的导轨6段的两侧分别设有电池架4，扩大了电池架4的数量，且在换电区域1内设有电池架4，提高了换电效率。

在另一种可选地实施方式中，该电池放置区域2包括第一电池放置区域201和第二电池放置区域202；换电区域1的一侧为第一电池放置区域201，换电区域1的另一侧为第二电池放置区域202。

该第一电池放置区域201还包括进站平台13，该进站平台13与该换电平台3连接；该第二电池放置区域202包括出站平台14，该出站平台14与该换电平台3连接；在一种可选地实施方式中，进站平台13设于靠近后轮定位机构的换电平台3的一端，该出站平台14设于远离后轮定位机构的换电平台3的另一端；其中，进站平台13设置在第一电池放置区域201；出站平台14设置在第二电池放置区域202，通过上述描述可知，电池放置区域2中装置的安装要求精度相比于换电区域1中装置的安装精度较低，而进站平台13和出站平台14对安装定位精度要求不高，其设置在电池放置区域2提高了该换电站安装效率以及安装精度。

在一种可选地实施方式中，该电池放置区域2内还设有电器控制及网络设备11和UPS(Uninterrupted Power Supply，不间断电源)及控制设备12，电器控制及网络设备11是用来控制以及显示所有监控、消防、换电信息和电池信息等；该UPS及控制设备12作为备用电源及控制设备；

该换电区域1内还设有充电设备7和电池架4，该电池架4与该换电平台3连接，该充电设备7用于给电池架4上的待充电电池包进行充电，换电池架4与换电平台3连接缩短了汽车更换电池包搬运的距离，电池放置区域2内设有充电设备7和冷却设备9，冷却设备9用来对充电中的电池进行冷却，可以是空调或者水冷组等，提高了换电站电池更换的效率。

如图2所示，在另一种可选地实施方式中，第二电池放置区域202内设有第一传送轨道10，该第一传送轨道10将电池包从站内运输到站外或站外运输到站内的通道，在换电站建成后往换电站内补充电池包，以及当电池包故障或者着火后方便通过第一传送轨道10将电池包往外运出进行维修或者灭火。

在另一种可选地实施方式中，如图3所示，图3为本申请另一种可选地实施方式中换电站的结构示意图；该换电区域1设于第一集装箱15内，和该电池放置区域2设于第二集装箱16内；第一集装箱15和第二集装箱16通过导轨6连接，集装箱式结构具有基建投入少，设备集成化程度高，投放简单的优点，集装箱内的设备在工厂即可完成绝大部分组装工作，组装换电站过程中无需再度调试，尤其是换电区域1中的换电平台3为高精度装置设备，也就是说，与整车换电相关的机械相关件集成在第一集装箱15内，相互尺寸在出厂时就已经锁定，无需换电站组装完毕后再进行调试；也就是说，第一集装箱15与第二集装箱16组装过程中，无需再对第一集装箱15内的设备进行精度调节，提高了换电站的安装效率及安装精度；

在另一种可选地实施方式中，该第一集装箱15上设有第一通孔18，该第二集装箱16上设有第二通孔19，该第一通孔18与该第二通孔19连接；该导轨6穿过该第一通孔18和该第二通孔19连通该换电区域1和该电池放置区域2。

在另一种可选地实施方式中，换电区域1设于第一集装箱15内，第一电池放置区域201设于第二集装箱16内，第二电池放置区域202设于第三集装箱17内，第一集装箱15、第二集装箱16和第三集装箱17通过导轨6连接，将换电站分成三个集装箱提高了换电站的集成度以及换电效率。

如图4所示，图4为本申请另一种可选地实施方式第一集装箱15的局部结构示意图；在一种可选地实施方式中，换电平台3包括电池更换机构21、举升校平机构22和车辆对正机构20；电池更换机构21可以是举升平台或者浮动平台，一般，电池更换机构21通过人工进行电池加解锁，在另一种可选地实施方式中，本申请提供的电池更换机构21上设有定位组件和加解锁组件，使得该电池更换机构21能够实现与汽车车身的准确定位，并通过加解锁组件对汽车上旧电池包进行解锁，同时通过该加解锁组件将新电池包安装于汽车上，该换电站具有定位准确和电池更换效率高的特点；

在另一种可选地实施方式中，电池架4与换电平台3之间设有第二传送轨道24，便于将电池包在电池架4和换电平台3之间进行传送。

该车辆对正机构20设于该电池更换机构21的四周，该车辆对正机构20用于调整车辆放置的x方向和y方向，在一种可选地实施方式中，该车辆对正机构20包括前轮对正机构2001和后轮对正机构2002，其中前轮对正机构2001包括两个V槽滚筒结构，该两个V槽滚筒结构分别设置在电池更换机构21一端的两侧，后轮对正机构2002包括两个平滚筒结构，两个平滚筒结构分别对应设置在该电池更换机构21的另一端的两侧，前轮对正机构2001与后轮对正机构2002相对应设置；该举升校平机构22为一种举升机构，在电池换电机构的两侧分别设有上述举升校平机构22，优选的，电池换电机构一侧设有两个举升校平机构22，且两个举升校平机构22分别设在靠近该电池换电机构两端的位置，使整个电池换电平台3和车辆对正机构20受力更均匀，能够平稳地调整车辆的高度，换电平台3上设有支撑结构23，该支撑结构23与举升校平机构22连接，举升校平机构22通过升举该支撑结构23与汽车车连接，从而调整汽车车身的平稳性。

综上所述，本申请提供的换电站分为换电区域1和电池放置区域2，具有组装效率高和安装精度高的特点。

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

Claims (10)

1.一种换电站，其特征在于，包括：换电区域(1)、电池放置区域(2)和搬运机构(5)；

所述换电区域(1)内设有换电平台(3)；

所述电池放置区域(2)内设有电池架(4)；

所述搬运机构(5)用于搬运电池包于所述电池架(4)上或者所述换电平台(3)上；

其中，所述电池放置区域(2)与所述换电区域(1)通过导轨(6)连接，且所述搬运机构(5)能够沿所述导轨(6)移动。

2.根据权利要求1所述的换电站，其特征在于：所述换电平台(3)包括电池更换机构(21)、举升校平机构(22)和车辆对正机构(20)；

所述车辆对正机构(20)设于所述电池更换机构(21)的四周，所述车辆对正机构(20)用于调整车辆放置的x方向和y方向；

所述举升校平机构(22)用于调整车辆的高度和水平度。

3.根据权利要求1所述的换电站，其特征在于：所述导轨(6)的两侧分别设有所述电池架(4)。

4.根据权利要求1所述的换电站，其特征在于：所述电池放置区域(2)包括第一电池放置区域(201)和第二电池放置区域(202)；

所述换电区域(1)的一侧为第一电池放置区域(201)，所述换电区域(1)的另一侧为第二电池放置区域(202)。

5.根据权利要求4所述的换电站，其特征在于：所述第一电池放置区域(201)还包括进站平台(13)，所述进站平台(13)与所述换电平台(3)连接。

6.根据权利要求4所述的换电站，其特征在于：所述第二电池放置区域(202)包括出站平台(14)；

所述出站平台(14)与所述换电平台(3)连接。

7.根据权利要求1所述的换电站，其特征在于：所述电池放置区域(2)内还设有电器控制及网络设备(11)。

8.根据权利要求1所述的换电站，其特征在于：所述换电区域(1)内还设有充电设备(7)和所述电池架(4)；

所述电池架(4)与所述换电平台(3)连接。

9.根据权利要求1所述的换电站，其特征在于：所述换电区域(1)设于第一集装箱(15)内，和所述电池放置区域(2)设于第二集装箱(16)内。

10.根据权利要求9所述的换电站，其特征在于：所述第一集装箱(15)上设有第一通孔(18)，所述第二集装箱(16)上设有第二通孔(19)，所述第一通孔(18)与所述第二通孔(19)连接；

所述导轨(6)穿过所述第一通孔(18)和所述第二通孔(19)连通所述换电区域(1)和所述电池放置区域(2)。

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