CN212979953U - 一种箱式换电平台 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供的一种箱式换电平台，包括若干模块箱体，通过模块箱体拼接形成用于布局该换电系统元器件的工作空间；而工作空间包括换电间、储电间；换电间用于拆装车辆电池；储电间用于存放车辆电池；该换电系统还包括电池移载组件，通过所述电池移载组件实现亏电电池与满电电池在换电间与储电间之间的移动，通过模块化设计，使得在运输以及安装模块箱体时，节约了大量的人力和工时。

Description

一种箱式换电平台

技术领域

本实用新型属于电动汽车的充换电技术领域，具体涉及一种箱式换电平台。

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，在电动汽车底部进行换电是一种主流的换电方式，由于换电需要拆装车辆，一般需要在换电站中完成，而目前的换电站并未普及，制造一个换电站费时费力，需要一种快速拼接方便组合的换电系统。

实用新型内容

为了解决上述问题，本实用新型提出的一种箱式换电平台。

本实用新型提供的一种箱式换电平台，包括若干模块箱体，通过所述模块箱体拼接形成用于布局所述换电系统元器件的工作空间；

所述工作空间包括换电间、储电间；

所述换电间内配置有用于拆装车辆电池的换电装置；

所述储电间内配置有用于存放车辆电池的电池仓；

还包括电池移载组件，通过所述电池移载组件实现电池在所述换电装置与所述电池仓之间的移动。

优选地，所述换电间内设置有用于承放所述电池仓的电池架，所述电池仓堆叠在所述电池架上；所述电池架的数量不少于三个；

所述电池架布置在所述电池移载组件的两侧，通过所述电池移载组件获取所述电池仓内的电池。

优选地，所述换电装置包括电池拆装组件以及停车组件；

所述电池拆装组件用于拆装车辆电池，所述停车组件设置在所述电池拆装组件的两端，当车辆停靠在所述停车组件上，所述电池拆装组件对应在所述车辆底部；

所述换电间、储电间对应所述电池拆装组件的位置处设置有用于所述电池移载组件传输电池的通道，所述电池架对称布置在所述通道两侧。

优选地，所述储电间内还配置有中转仓；

所述中转仓内包括用于形成所述通道的传输部以及用于放置满电电池或对亏电电池充电的储存部；

所述储存部、传输部上下布置，使得所述储存部设置在所述传输部上方。

优选地，所述换电装置还包括：

抬升组件，用于抬升车辆车身；

电池拆装组件，用于拆装车辆电池；

通过所述抬升组件抬升车辆两侧，以使得所述电池拆装组件对车身底盘位置的电池拆装。

优选地，所述抬升部下方设置有供电池通行的空间。

优选地，所述停车组件上设置有调节滚轮，通过车辆车轮停在所述调节滚轮上，所述调节滚轮带动车辆移动从而调整车辆位置。

优选地，还包括用于遏制异常状态电池的消防间，所述消防间设置紧靠所述模块箱体拼接形成的所述工作空间。

优选地，所述消防间内设置有灭火仓，所述灭火仓包括用于承放阻燃物质的上盒体以及用于放置异常状态电池的下盒体；

所述上盒体与所述下盒体间通过一可动的挡板隔离，异常状态电池由所述电池移载组件送入所述下盒体，带动挡板运动，使得上盒体中的阻燃物质下落覆盖异常状态电池。

优选地，所述换电装置包括控制其工作的控制系统；

所述控制系统包括配电柜以及控制柜；所述配电柜、控制柜布置在所述储电间靠近所述换电间的一侧位置处。

优选地，所述换电装置还包括用于为其不间断供电的储能系统；

所述储能系统包括储能装置；所述储能装置设置在靠近所述控制柜的位置处。

优选地，所述储电间内设置有用于为所述电池仓以及所述储存部内电池充电的电池充电系统；

所述电池充电系统包括充电柜以及储能变流器，所述充电柜、储能变流器放置在所述换电间的一侧；

所述电池架内配置有用于提供控制输出电压至所述电池架内电池仓逻辑电路的中央译码器。

优选地，所述储电间内设置有用于调节所述储电间内环境的暖通系统；

所述暖通系统包括通风装置以及调温装置，所述通风装置、调温装置设置在所述储电间对应所述充电柜的另一侧；

所述通风装置、调温装置的外机设置在所述储电间对应的外侧。

优选地，所述储电间内还设置有控制所述电池移载组件运动的管理系统；

所述管理系统的设置靠近所述换电平台的供电电源的位置处。

相比现有技术，本实用新型的有益效果在于：

本实用新型提供的一种箱式换电平台，通过模块箱体拼接形成换电系统，减少了在模块箱体发货时，拆机所需要拆解的线路，同时模块箱体落地安装，都节约了大量的人力和工时，本实用新型结构简单、使用方便。

上述说明仅是本实用新型技术方案的概述，为了能够更清楚了解本实用新型的技术手段，并可依照说明书的内容予以实施，以下以本实用新型的较佳实施例并配合附图详细说明如后。本实用新型的具体实施方式由以下实施例及其附图详细给出。

附图说明

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

图1为本实用新型在一实施例中换电系统的布局示意图一；

图2为本实用新型在一实施例中换电系统的布局示意图二；

图3为本实用新型在一实施例中换电系统的立体结构示意图；

图4为本实用新型在一实施例中换电系统的部分结构示意图；

图5为本实用新型在一实施例中抬升组件的立体结构示意图；

图6为本实用新型在一实施例中其中一抬升组件的俯视图一；

图7为本实用新型在一实施例中另一抬升组件的俯视图二；

图8为本实用新型在一实施例中中转仓的立体结构示意图一；

图9为本实用新型在一实施例中中转仓的立体结构示意图二；

图10为图9的局部放大示意图；

图11为本实用新型在一实施例中中转仓的俯视图；

图12为本实用新型在一实施例中支撑组件的立体结构示意图；

图13为本实用新型在一实施例中灭火仓的立体结构示意图一；

图14为本实用新型在一实施例中灭火仓的立体结构示意图二；

图15为本实用新型在一实施例中开关组件的立体结构示意图；

图16为本实用新型在一实施例中触发模组的立体结构示意图；

图17为本实用新型在一实施例中支撑固定模组的立体结构示意图；

图18为本实用新型在一实施例中灭火仓的后视图；

图19为本实用新型在在一实施例中各系统的分布示意图；

图20为本实用新型在一对比例局部示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型做进一步的详细说明，本实用新型的前述和其它目的、特征、方面和优点将变得更加明显，以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。在附图中，为清晰起见，可对形状和尺寸进行放大，并将在所有图中使用相同的附图标记来指示相同或相似的部件。在下列描述中，诸如中心、厚度、高度、长度、前部、背部、后部、左边、右边、顶部、底部、上部、下部等用词为基于附图所示的方位或位置关系。特别地，“高度”相当于从顶部到底部的尺寸，“宽度”相当于从左边到右边的尺寸，“深度”相当于从前到后的尺寸。这些相对术语是为了说明方便起见并且通常并不旨在需要具体取向。涉及附接、联接等的术语(例如，“连接”和“附接”) 是指这些结构通过中间结构彼此直接或间接固定或附接的关系、以及可动或刚性附接或关系，除非以其他方式明确地说明。

下面，结合附图以及具体实施方式，对本实用新型做进一步描述，需要说明的是，在不相冲突的前提下，以下描述的各实施例之间或各技术特征之间可以任意组合形成新的实施例。

如图1-3所示，一种箱式换电平台，包括若干模块箱体M，通过模块箱体M拼接形成用于布局该换电系统元器件的工作空间；由模块箱体M组装拼接形成平整的工作间，使得换电系统内的各工作器件便于安装其内，以形成简易的换电站，由于模块箱体M为集装箱式的结构，通过与集装箱房类似的安装布置，使得模块箱体M方便运输以及安装，从而极大地节省了人力和工时，而模块化设计也方便大规模的生产，从而保证了在电动汽车普及后，为电动汽车更换电池的换电站可快速大批量的投入使用，从而为电动汽车的正常使用提供保障。

在一优选实施例中，模块箱体M的数量有四个(M1、M2、M3、M4)，通过四个模块箱体M拼接形成一近似矩形的工作空间，该换电系统内的元器件布置在模块箱体M拼接形成的工作空间内。

工作空间包括换电间A、储电间B；其中，换电间A用于拆装车辆电池；储电间B用于存放车辆电池；将工作空间划分为换电间A、储电间B，将电池的保存与更换电池的工作间进行分离，便于对电池进行控制，以及避免了电池出现异常状态后对更换电池的汽车和用户造成损害。

而为了方便电池在换电间A与储电间B转移，该换电系统还包括电池移载组件200，通过电池移载组件200实现亏电电池与满电电池在换电间A与储电间B之间的移动。

进一步地，储电间B内设置有不少于三电池架400；电池仓用于放置满电电池或对亏电电池充电，亏电电池通过在电池仓内充电，在充满电后再装入后续的电动汽车内，从而实现了循环过程，使得该系统方便实现自动化控制；电池架400布置在电池移载组件200的两侧，方便电池移载组件200在电池仓400内获取电池；

如图4所示，在换电间A内设置有换电装置100，换电装置100包括用于拆装车辆电池的电池拆装组件120、用于停靠车辆的停车组件130，停车组件130设置在电池拆装组件120的两端处，停车组件130上设置有方便车辆上下的坡度；对应电池拆装组件120的位置处设置有供电池移载组件200带动电池在换电间A、储电间B之间移动。

在储电间B内设置多个垂直排布放置电池仓的电池架400，电池仓叠放在电池架400上，电池架400对称设置在电池移载组件200的两侧，同时通过垂直堆叠的方式，增加了该换电系统内的电池仓的数量，以满足高换电频率的需求。

进一步地，储电间B靠近换电间A的一侧上设置有中转仓300，中转仓 300内设置有供电池移载组件200通过的传输部320，使得电池移载组件200 实现电池在换电间A与储电间B之间的移动，由于电池需要在换电间A与储电间B之间的移动，需要为电池移载组件200方便在换电间A与储电间B穿行的通道，因此在设置传输部320以方便电池移载组件200。

在一优选实施例中，电池架400的数量为五个，靠近换电间A的一侧设置有两个电池架400，另一侧设置三个电池架400，电池移载组件200设置在两侧电池架400的中间位置处；两电池架400布置在中转仓300的两侧，通过上述的布局方式，合理利用空间，提高空间利用率，为了保证电池移载组件200带电池在换电间A、储电间B之间移动，储电间B靠近换电间A的一侧上不能全部布局电池架400，而需要开设供电池通过的通道，同时由于需要将电池传输至电池拆装组件120位置，为了减少通道的占地将供电池通过的中转仓300设置在两个电池架400之间；同时在布局相同数量的电池仓前提，上述的布局方式相较于中转仓300不设置在电池架400中间位置的布局方式，空间利用率更高，参照图20的对比例，由于当中转仓300设置在任意一端时，为了布局相同数量的电池架400，在对应换电间A的另一端处则会出现长度等同于一电池架400长度的剩余空间，在图中通过虚线框出的位置处，并没有得到合理的利用，进而降低了空间的利用率。

如图8-12所示，在一优选实施例中，中转仓300包括支架本体，支架本体内设置有升降组件330；以及引导升降组件330运动方向的导向部350；

升降组件330包括抬升梁332、驱动部,抬升梁332与导向部350连接，驱动部驱使抬升梁332沿导向部350的引导方向移动，通过导向部350引导方向的作用的同时导向部350承受电池重力，使得驱动部上的受力减小，从而增加升降组件330的使用寿命。

在一优选实施例中，抬升梁332上设置有叉齿331，叉齿331垂直于抬升梁332的运动轨迹面；叉齿331用于接触电池底面进而带动电池移动，通过叉齿331承接电池，使得电池的重力施加于叉齿331上。

进一步地，抬升梁332上沿垂直于导向部350引导方向上排布不少于两叉齿331，为了减小每一个叉齿331上的重力，由于需要多个叉齿331承接电池，以将电池重力分担至每一个叉齿331上，从而使得升降组件330在抬升电池的过程中更加稳定，并增加了升降组件330的使用寿命，升降组件330 通过抬升梁332进行排布叉齿331。

在另一优选实施例中，升降组件330的抬升件也可选择板材，通过板型的抬升件将电池抬起，增加抬升件与电池的接触面积，从而减小单位面积下的受力，保护了抬升件的使用寿命。

中转仓300还包括支撑组件340，其用于承放电池，通过驱动部驱使抬升梁332在导向部350的引导下朝向支撑组件340移动，使得将抬升梁332 上的电池移动至支撑组件340，将升降组件330上的电池放置到支撑组件340 上，驱动部驱使抬升梁332远离支撑组件340，实现了电池在升降组件330、支撑组件340间的移动，支撑组件340便于暂存电池，使得抬升梁332与支撑组件340同时放置有两电池，从而实现了电池的中转作用。

驱动部包括动力源334、传动元件333，通过动力源334驱动传动元件 333，使得传动元件333带动抬升梁332，其中，动力源334包括伺服电机以及减速器，通过减速器减慢伺服电机的转速，从而提高输出的扭矩，使得输出更加稳定，保证了升降组件330抬升过程中的稳定性。

在本具体实施例中，通过动力源334、传动元件333传动，采用液压、气压，同样可以实现驱使抬升梁332往复运动，应视为本实用新型的技术方案。

同时，动力源334采用伺服电机提供驱动力，而采用步进电机、异步电机、同步电机、液压马达等驱动抬升梁332的动力输出设备，应视为本实用新型的技术方案。

不应根据具体实施方案中，采用的伺服电机驱动链轮传动机构，从而带动抬升梁332的技术方案局限了本实用新型中的技术方案，在本实用新型所要实现的技术方案为通过抬升梁332的往复移动，将放置在抬升梁332上的电池抬升至支撑组件340处将电池暂存在由支撑组件340构建的暂存空间内，因此，常见的实现往复移动的机械结构应视为本实用新型的具体实施方案。

在一优选实施例中，传动元件333包括链轮传动机构，链轮传动机构包括两链轮以及与两链轮耦合的链条；抬升梁332连接在链条上，使得动力源 334驱使链条移动，从而带动抬升梁332移动，抬升梁332随着链条移动，链条包括两端部，其中一端部与抬升梁332连接；另一端部用于张紧链条，通过链条对链轮的压力，保证了链条随着链轮转动而移动。

进一步的，链条的两端部与抬升梁332连接，使得链条与抬升梁332连接形成一整体，进而由链轮转动，带动链条时，抬升梁332随着链条222移动。

抬升梁332对应的两侧设置有连接块，连接块上设置有张紧部，链条与张紧部连接，从而使得链条与抬升梁332形成一固定结构；

张紧部与抬升梁332上的连接块螺纹连接，通过转动张紧部，使得张紧部、链条的连接口与连接块间的距离变化，从而调节链条上的张力，保证链条对链轮的挤压力，避免发生打滑现象。

在本实施例中采用链轮传动机构，通过丝杆传动、皮带轮传动、齿轮齿条传动等将转动运动转化为直线运动的技术方案应视为本实用新型的技术方案。

进一步的，驱动部包括同步轴335，传动元件333数量为两个，同步轴 335与两所述传动元件333耦合；通过动力源334驱使同步轴335转动，从而带动两传动元件333，两传动元件333驱动两升降组件330移动，两升降组件330相对设置，使得电池两侧底部与叉齿331接触，同一动力源334驱动两传动元件333，使得两抬升梁332同步运动，使得电池抬升更加稳定。

支撑组件340包括支撑块341以及安装板342，安装板342上设置有用于作为支撑块341转动支点的支点块343，支撑块341与安装板342枢接，使得支撑块341可单向翻转。

支撑块341包括承接端以及限位端，其中，承接端用于承接电池，通过将电池放置在承接端位置处，使得电池暂存在由支撑组件340构成的暂存空间内，限位端与安装板342接触，从而限制支撑块341翻转方向。

进一步的，支撑块341呈L型，其中一段为承接端，弯折的另一段为限位端，通过限位端与安装板342贴合，从而限制支撑块341转动，从而保证承接端稳定地承接电池。

在一优选的具体实施例中，承接端与限位端的延伸方向相垂直，承接端用于承放电池，限位端侧壁通过与安装板342接触从而限制支撑块341反向转动；抬升梁332带动电池向上抬升，在初始端时，电池在支撑块341下方，使得电池与承接端的下表面接触，同时受电池抬升力的作用，支撑块341以支点块343为轴心逆时针翻转，使得承接端与电池脱离接触，电池抬升至支撑块341上方，在支撑块341受到重力影响下，支撑块341顺时针翻转，使得限位端与安装板342接触，从而限制了支撑块341顺时针翻转，此时，升降组件330下降，电池受到承接端的阻碍，使得电池与承接端311的上表面接触，从而抬升梁332与电池脱离连接，电池承放在支撑组件340，实现了电池由升降组件330转移到支撑组件340上。

支撑块341上在折弯部处开设有与支点块343配合的旋转支点，便于支撑块341与安装板342铰接。

进一步的，支撑组件340还包括用于支撑块341复位的弹性件346，弹性件346安装在支撑块341、安装板342间，通过弹性件346的弹性回复力，使得支撑组件340反向转动，由于依靠支撑块341受到重力复位，支撑块341 的中锤线受到支撑块341的转动角度的影响，当支撑块341转动角度过大时，承接端重力影响与安装板342接触，使得电池难以承放在支撑组件340上，为了解决上述问题，通过弹性件346的弹性复位，保证了支撑组件340复位的稳定性，在本优选实施例中，弹性件346包括弹簧。

进一步的，限位端处安装有感应块344，安装板342上固定连接有检测模组345，检测模组345用于监测支撑块341的位置。

通过感应块344靠近检测模组345，检测模组345在一定的距离内可感应出感应块344，当电池抬升时，电池带动支撑块341反转，感应块344远离检测模组345，使得检测模组345与感应块344断开感应关系，当电池回落时，支撑块341受重力和/弹性件346的回复力，感应块344重新靠近检测模组345，使得检测模组345重新感应到感应块344，检测模组345在经历该循环过程后判定，电池放置在支撑块341上，便于控制后续的工序进行。

承接端上下表面上固定有缓冲块347，避免了电池与支撑组件340碰撞引起的损坏，保护零部件。

进一步地，中转仓300还包括用于放置满电电池或对亏电电池充电的储存部310；储存部310、传输部320上下布置，使得储存部310设置在传输部 320上方，储存部310的功能与电池仓相同，方便通过将电池架下部的电池架400改造成传输部320，从而保证了整个储电间B的美观整齐。

如图5-7所示，换电装置100还包括抬升组件110，抬升组件110用于抬升车辆车身；电池拆装组件120用于拆装车辆电池；通过抬升组件110将车辆抬升，以使得电池拆装组件120对车身底盘位置的电池拆装。

抬升组件110配置在换电装置100两侧；其中，抬升组件110包括：驱动座111、抬升部112、导向组件；具体地，抬升组件110内的机械结构所实现的功能如下，

抬升部112，其为用于支撑车辆车身的固定结构，抬升部112包括支撑部件1121，支撑部件1121包括承压部，承压部沿车辆移动方向延伸，使得承压部形成用于支撑车身的承压平面，在一优选实施例中，承压部包括沿车辆移动方向延伸的横梁，通过该横梁与车身底盘相接触；

进一步的，承压部的横梁上设置凸起块，凸起块的数量不少于两个，通过抬升部实现抬升，使得凸起块与车辆车身接触，相对多点的独立抬升，支撑部件1121上的多凸起块托举的结构简单，方便实现同步升降，简化控制逻辑。

进一步的，在与横梁斜向支撑有支撑柱，使得横梁与支撑柱形成的稳固的三角支撑结构，从而提高支撑部件1121的强度以满足车辆重量对承压部施加的作用力。

导向组件，用于形成抬升部112的运动导向，在一优选实施例中，导向组件包括导轨滑块结构或滑轮结构，便于实现对抬升部112的导向作用，导轨安装在固定基面上，滑块或滑轮安装在支撑部件1121上，使得滑块或滑轮与导轨滑动连接(滑轮自身滚动)；

在另一实施例中，导向组件包括导柱、导套，其中，导柱安装在固定基座上，导套安装在支撑部件1121上，通过导套与导柱滑动连接，利用导柱引导抬升部112的移动方向；又或是支撑部件1121上开设有用于导柱滑动的导向孔，通过抬升部112沿导柱方向滑动，从而限制抬升部112的运动方向。

驱动座111，其用于驱动抬升部112；通过驱动机构驱动，使得抬升部 112在导向组件的引导下沿远离或靠近车辆换电装置的方向运动，以提供车辆升降运动的驱动力。

在一优选实施例中，驱动机构包括驱动源1112、传动组件1113，通过传动组件1113，使得驱动源1112生成的动力转化为驱动抬升部112的作用力。

在本具体实施例中，通过驱动源1112、传动组件1113传动，采用液压、气压，同样可以实现驱使抬升部112运动，应视为本实用新型的技术方案。

进一步的，由于车身重量大使得传动组件1113受力较大，容易造成对其损伤；传动组件1113包括至少两与支撑部件1121耦合的驱动部，以使得至少两驱动部带动支撑部件1121，通过多个传动组件1113与同一支撑部件1121 连接，减小了每一传动组件1113上承受的压力，从而增加了传动组件111₃的适用寿命。

进一步的，传动组件1113包括同步轴，驱动源1112驱动同步轴，以使得同步轴提供至少两驱动部的动力，从而使得驱动部同步运动，减少驱动器，简化控制便于实现同步运动，同时降低成本。

驱动源1112包括伺服电机、减速器，伺服电机驱动减速器，减速器驱使传动组件1113，通过减速器减慢伺服电机的输出转速以增加输出的扭矩，使得传动组件1113的传动稳定，保证了抬升部112运动的稳定性。

在本优选实施例中，采用伺服电机提供驱动力，而采用步进电机、异步电机、同步电机、液压马达等驱动传动组件1113的动力输出设备，应视为本实用新型的技术方案。

在一具体实施例中，传动组件1113包括链轮传动机构，链轮传动机构包括链轮以及与链轮耦合的抬升链；抬升链包括抬升端、张紧端；其中，抬升端用于带动支撑部件1121；张紧端用于挂接配重；

在张紧端匹配配重块，以使得抬升链上的张紧力增加，以使得抬升链对链轮上压力增加，通过驱动源1112驱动链轮，使得抬升链拉动支撑部件1121。

进一步的，链轮的数量为两个，两链轮间设置张紧链轮，抬升链依次耦合链轮、张紧链轮；通过所述张紧链轮，将耦合在两链轮间的抬升链张紧，避免抬升链打滑。

在本实施例中采用链轮传动机构，通过丝杆传动、皮带轮传动、齿轮齿条传动等将转动运动转化为直线运动的技术方案应视为本实用新型的技术方案。

支撑部件1121还包括连接部，连接部用于连接导向组件，由于承压部处受力，而连接部处与导向组件固定结构，使得在连接部处有扭转力，而为了减小连接部的受力，抬升端连接在靠近连接部位置处，使得抬升链上承受车辆重力。

在一优选实施例中，驱动座111还包括支架1111，支架1111用于固定驱动机构；导向组件安装在支架1111内，以使得支撑部件1121相对于支架 1111运动，考虑到空间的紧凑性，需要尽可能减小支架1111尺寸且便于维修。

进一步的，驱动机构安装在支架1111的上端面上，支撑部件1121在支架1111内运动，便于维修驱动机构。

在一优选实施例中，张紧端连接用于承放配重块的配重架，支架1111上固定有限位杆，配重架与限位杆滑动连接。

在一优选实施例中，抬升部112还包括工作台1122，工作台1122设置在承压部上；工作台1122用于托举两侧车辆车身底盘，为了方便将车辆抬起，这需要将车辆行驶至规定范围内，该规定范围为抬升部112的抬升工作部分对应在车辆底盘位置，由于抬升部112在水平方向上是固定的，需要车辆移动进而调整车辆位置以使得车辆停靠在规定范围内，而这需要车辆在抬升部 112上行驶一段距离，而通过设置工作台1122使得车辆方便在抬升部112上方行驶，简化了调整车辆的工作。

进一步的，工作台1122包括停车板，为了方便车辆行驶设置平面的停车板，其上设置有用于托举车身的托举块11221，托举块11221凸出于停车板。

需要指出的是，托举块11221的作用与承压部的横梁上设置凸起块一致，不再赘述，停车板上设置有不少于两个托举块11221，在具体实施例中，托举块11221的数量为两个，使得车辆两侧共包括四个托举块11221托举车身。

进一步的，由于抬升部112为了将电动汽车抬升，需要满足能够提供对车辆的巨大举升力，同时还需要保证在抬升过程中的稳定性，以便执行精确的换电操作，该车辆换电装置包括两抬升组件110相对设置，两抬升部112 上的工作台1122托举车辆车身两侧，以将车辆抬升至换电位置，托举块11221 与车身底盘接触，使得车身稳定抬升；

同时，由于汽车的中心会随着车内物品的变化而随机变动，导致沿车辆行驶方向的前后托举块的载荷分布会随机变化。使用同步抬升的结构，伺服系统承载的是前后托举点的合力，相比四点独立举升机构，伺服电机的利用效率更高。

在另一实施例中，一侧停车板上设置有三个托举块11221，另一侧停车板上设置有两个托举块11221，使得车辆两侧共包括五个托举块11221托举车身，由于车身自重较大，通过设置多个托举块11221，将车身自重分散中多个托举块11221上，从而减小了停车板上局部的的重力。

工作台1122上设置有车辆引导部11222，通过车辆引导部11222引导车辆停靠，使得车辆车轮停靠在车辆引导部11222、托举块11221之间，车辆引导部11222可选择醒目的标识，便于车主识别，方便将车停靠在规定的位置处。

在一优选实施例中，车辆引导部11222包括光带，通过发出光线方便车主观察使得车主将车停靠在靠近光线的位置处。

电池移载组件200朝抬升部112方向移动，通过抬升部112抬升，使得抬升部112下方形成可供电池移载组件200通过的空间，通过将电池移载组件200的传输通道设置在抬升部112下方，便于电池从抬升部112下方通行。

在另一优选实施例中，当抬升部112处于初始位时，抬升部112限制电池移载组件200通行，而当车辆抬升时，抬升部112与基面形成一供电池移载组件200通行的通道，从而节省空间。

如图4所示，停车组件130上设置有调节滚轮131，通过车辆车轮停在调节滚轮131上，调节滚轮131带动车辆移动从而调整车辆位置，以便于电池拆装组件120精确地对车身底盘上的电池进行拆装。

该换电系统还包括用于遏制异常状态电池的消防间C，消防间C设置紧靠模块箱体M拼接形成的所述工作空间，由于电池本身存在安全隐患(热失控)，如不能及时处理，电池燃烧散发出有毒气体污染环境同时对人体造成损伤，由于，该换电系统的电池架400中设置有多个电池仓，而电池仓内的个别电池一旦出现异常状态，容易影响其他的电池，从而造成的严重后果，为此，设置消防间C尤为重要，在个别的电池出现异常状态，迅速进行处理，避免引燃周围的电池。

如图13-18所示，消防间C内设置有灭火仓500，灭火仓500包括第二箱体520以及第一箱体510；第二箱体520以及第一箱体510通过可动的挡板实现隔离；

进一步地，第二箱体520内用于存放有阻燃物质，通过挡块阻挡第二箱体520内的阻燃物质；

第一箱体510用于投放车辆电池；第一箱体510内设置有用于限制挡板活动的限制部件；通过向第一箱体510内投入车辆电池，电池触动限制部件，使得限制部件带动挡板，进而第二箱体520内的阻燃物质进入第一箱体510 内进而覆盖其内的电池。

在一优选实施例中，第二箱体520与第一箱体510依次由上往下设置，通过阻燃物质的重力下落从而快速的覆盖下部的电池，以保证迅速隔绝氧气，避免进一步燃烧。

具体地，阻燃物质的种类包括常见的有机阻燃剂或无机阻燃物；阻燃物质为沙、硅胶颗粒、泡沫灭火剂、水泥、湿棉中的任意一种或多种；其中，有机阻燃剂的灭火原理包括通过在高温条件下，阻燃剂发生了强烈的吸热反应，吸收燃烧放出的部分热量，降低可燃物表面的温度，有效地抑制可燃性气体的生成，阻止燃烧的蔓延，充分发挥其结合水蒸气时大量吸热的特性，提高其自身的阻燃能力，又或阻燃剂在高温下能形成玻璃状或稳定泡沫覆盖层，隔绝氧气，具有隔热、隔氧、阻止可燃气体向外逸出的作用，从而达到阻燃目的。

而无机阻燃物灭火原理包括通过覆盖在电池表面，隔绝电池与空气的接触从而隔绝电池的燃烧的条件，使得电池无法正常燃烧，进而灭火。

在一优选实施例中，阻燃物质包括沙，第二箱体520包括储沙盒521，通过挡板与储沙盒521储存沙的空间，利用沙进行灭火，便于回收重复利用，同时沙的价格较便宜，有利于减低成本。

进一步地，限制部件包括开关组件540，开关组件540包括锁定端以及用于解锁锁定端的感应端，通过开关组件540的锁定端限制挡板运动，开关组件540的感应端设置在第一箱体510内；而当电池投入第一箱体510内时，电池触发开关组件540的感应端，使得开关组件540的锁定端实现解锁，从而与挡板解除限制关系，此时挡板受承放在上部阻燃物质的重力影响，挡板翻转，上部的阻燃物质下落覆盖电池，相较于其他的灭火方式，上述的方案开关组件540触发灵敏，方便在短时间内实现阻燃物质对电池的覆盖，从而减低了电池燃烧造成的损失。

更近一步地，开关组件540包括支撑固定模组541、触发模组542，通过支撑固定模组541支撑挡板，限制挡板受上部的阻燃物质重力翻转，从而使得支撑固定模组与挡板在无外力状态下形成一稳定的结构；

同时，支撑固定模组541与触发模组542通过牵引部545连接，电池推动触发模组542转动，支撑固定模组541受牵引部545牵引，随触发模组542 转动，使得支撑固定模组541与挡板脱离连接。

在一优选实施例中，支撑固定模组541包括转动杆5411，转动杆5411 包括用于支撑挡板的支撑端5412以及连接牵引部545的施力端5413；通过支撑端5412上设置有滚轮，使得支撑固定模组541转动时，支撑端5412快速与挡板脱离连接。

开关组件540还包括支点座543，支撑固定模组541以支点座543为旋转中心转动，支点座543安装在第一箱体510上，转动杆5411安装在支点座 543。

触发模组542包括摆臂5421，摆臂5421包括支点端5422，支点端5422 安装在第一箱体510上，使得摆臂5421可绕支点端5422为转动中心转动，摆臂5421对应转动杆5411上施力端5413的位置处设置有连接扣5243，通过连接扣5243连接牵引部545，从而使得开关组件540形成一整体结构；

摆臂5421还包括有与电池接触的接触部，通过电池与接触部接触，并随着电池的移动，摆臂5421转动，从而带动转动杆5411转动。

该消防箱采用机械结构控制，在电池运动到位后便同步触发漏沙动作，动作响应速度快。由此可快速避免高温或者火苗对箱体的烘烤，以及火势的迅速扩大。

同时，由于换电系统为户外设备，在灭火后需要进行推动和搬运等动作，因其本身没有任何的电气元件和线路，通过机械结构触发阻燃物质下落灭火的方案，减少了电器元件户外老化，移动时拆线等工作，使用更加可靠方便。

在一优选实施例中，挡板包括第一挡板以及第二挡板，通过第一挡板以及第二挡板搭接并受开关组件540限定从而形成隔离第二箱体520以及第一箱体510的隔层，通过第一挡板与第二挡板相对方向翻转，从而使得增大了第一挡板与第二挡板间隙，从而使得上部阻燃物质快速且大量的下落，以便于快速的覆盖电池，快速遏制火势扩大。

进一步地，开关组件540内包括两支撑固定模组541，挡板的数量对应支撑固定模组541，触发模组542通过牵引部545牵引两支撑固定模组541 转动，使得上部阻燃物质方便从两个挡板翻转形成的间隙中下落，从而提高了阻燃物质下落的效率，迅速遏制火势。

开关组件540的数量为两个，两触发模组542间通过阻挡横梁546连接，使得阻挡横梁546横向设置在电池的移动路径上，挡板通过两侧支撑固定模组541支撑，使得支撑更加稳定。

具体地，触发模组542包括摆臂5421，摆臂5421包括支点端5422，支点端5422安装在第一箱体510上，使得摆臂5421可绕支点端5422为转动中心转动，摆臂5421对应转动杆5411上施力端5413的位置处设置有连接扣5423，通过连接扣5423连接牵引部545，从而使得开关组件540形成一整体结构，摆臂5421上相对应于支点端5422的另一端为连接端5424，连接端5424 上设置有用于连接阻挡横梁546的连接块，从而使得触发模组542同步工作。

进一步的，阻挡横梁546上安装有挡块5461，通过挡块5461与电池接触，从而电池推动阻挡横梁546，使得两侧的触发模组542同步转动，方便实现开关组件540同步运动。

灭火仓500还包括传输滚筒530，通过传输滚筒530将电池移动至第一箱体510内。

在一优选实施例中，传输滚筒530水平设置，外部移载设备将电池推入灭火仓500内，电池流转到无动力传输滚筒530上，依靠其自身的惯性继续向内流转，撞击挡块5461，从而带动触发模组542转动，使得支撑固定模组 541与挡板脱离连接，挡板无支撑力时会因受上面沙子的重力而向下翻转，实现沙子覆盖灭火的功能。

进一步的，第一箱体510对应传输滚筒530一端的侧面上开设有方便电池进入的开口；第一箱体510对应开口的另一侧上安装有后门板513，后门板513与第一箱体510转动连接，后门板513与第一箱体510形成箱门结构。

在一具体的实施例中，通过后门板513将第一箱体510内的沙子清理处理，用于回收利用。

进一步地，第一箱体510内还配置有限位部，电池流转到无动力传输滚筒530上，依靠其自身的惯性继续向内流转，撞击挡块5461，电池带动阻挡横梁546移动一段距离，当电池与限位部接触时，通过限位部限制电池运动，从而将电池限定在阻燃物质下落可覆盖的位置处。

第二挡板扣接在第一挡板的上表面，从而使得第二挡板与第一挡板间存在有连接力，避免了第二挡板与第一挡板连接过程中沙子从第二挡板与第一挡板间漏出。

在一优选实施例中，支撑固定模组541上设置有复位部547，复位部547 连接在固定基面上，使得在支撑固定模组541上撤销牵引力，在复位部547 的作用力下支撑固定模组541复位，牵引部545为牵引绳，复位部547为弹簧，开关组件540还包括固定块544，弹簧连接在固定块544与摆臂5421间。

电池移载机构200为了方便进行获取不同高度的电池，电池移载机构200 至少包括水平移动机构、竖直移动机构以及获取机构，方便在不同位置处获取电池，从而提高了电池移载机构200的自动化水平。

如图4所示，在一具体实施例中，电池移载机构200包括堆垛机，堆垛机包括水平移动机构、竖直移动机构和码垛箱，水平移动机构带动码垛箱水平方向移动，竖直移动机构带动码垛箱竖直方向移动；码垛箱包括货叉组件，货叉组件包括能够伸展或收缩的取货臂；取货臂呈接电池仓的满电电池并交于传输机构或承接支撑组件340上暂存的亏电电池并移动至电池仓内。常用的堆垛机结构，水平和竖直方向可移动，然后用可伸缩的取货臂获取电池并移动。

电池移载机构200还包括传输线体210，堆垛机在储电间B中移动，而通过传输线体210连通换电间A以及消防间C，使得堆垛机将电池传输至传输线体210，在由传输线体210将电池分别传输至换电间A或消防间C，由于堆垛机结构尺寸较大，使得堆垛机结构适合进行简单的移动，且其穿过换电间A或消防间C需要为其提供足够大的通行空间，在该换电系统体积不变的前提下，需要缩小其他元器件的占地面积，从而影响布局。

在另一具体实施例中，电池移载机构200包括有轨穿梭小车，该换电系统的工作空间内设置供轨穿梭小车通行的轨道，使得有轨穿梭小车便于在电池仓与暂存支架间穿梭，同时有轨穿梭小车上还设置有竖直移动机构和捡取机构，方便捡取电池架上不同高度电池架400或储存部310内的电池。

如图19所示，换电装置100包括控制其工作的控制系统；控制系统包括配电柜161以及控制柜162；配电柜161、控制柜162布置在储电间B靠近换电间A的一侧位置处，将配电柜161、控制柜162在储电间B内有利于保护配电柜161、控制柜162，若将配电柜161、控制柜162设置在换电间A内，常有车辆进行换电，配电柜161、控制柜162容易与车辆接触，损害设备，由于控制系统控制换电装置100内元器件的工作，因此，将配电柜161、控制柜162靠近换电间A的一侧，简化电气线路布置。

换电装置100还包括用于为其不间断供电的储能系统；储能系统包括储能装置163；储能装置163用于给换电装置100这类对电源稳定性要求较高的设备，提供不间断的电源。

当外部电源输入正常时，储能装置163对电源稳压后供应给换电装置100 内负载使用，此时的储能装置163就是一台交流式电稳压器，同时它还向机内电池充电；当外部供电中断(事故停电)时，储能装置163立即将电池的直流电能，通过逆变器切换转换的方法向换电装置100内负载继续供应电能，使负载维持正常工作并保护负载软、硬件不受损坏，保证了在出现事故停电时，换电装置100能继续完成换电工作，避免了车主等待；储能装置163设置在靠近控制柜162的位置处；在一优选实施例中，储能装置163包括不间断电源UPS(Uninterruptible Power System)。

储电间B内设置有用于为电池仓以及储存部310内电池充电的电池充电系统；其中，电池充电系统包括充电柜410以及储能变流器420，充电柜410、储能变流器420放置在换电间A的一侧，具体地，充电柜410、储能变流器 420设置在靠近外部电源的一侧，从而简化电气线路布置；

充电柜410为电池仓以及储存部310提供电能，由储能变流器420进行交直流的变换，进而对电池仓以及储存部310内的亏电电池充电。

在一优选实施例中，储能变流器420为储能变流器(Power ConversionSystem——PCS)，其中，PCS由DC/AC双向变流器、控制单元等构成。PCS 控制器根据功率指令的符号及大小控制变流器对电池进行充电，实现对电网有功功率及无功功率的调节。PCS控制器通过获取电池状态信息，可实现对电池的保护性充电，确保电池运行安全。

电池架400内配置有用于提供控制输出电压至电池架400内电池仓逻辑电路的中央译码器440(Central Decode Unit-CDU)，中央译码器440为多输出的组合逻辑电路。它的作用是把给定的代码进行“翻译”，变成相应的状态，使充电柜410为电池架400内特定一个或多个电池仓进行电源的输出；

进一步的，中转仓300的储存部310包括多个供电池的存放充电的仓位，因此，在中转仓300内同样设置有中央译码器440。

储电间B内设置有用于调节储电间B内环境的暖通系统；暖通系统包括通风装置以及调温装置，由于储电间B内存放有大量的电池，在对电池进行充电时容易提高储电间B内的温度，从而提高了引起火灾的概率，通过通风装置以及调温装置进行降温，降低发生火灾的风险，其中通风装置、调温装置设置在储电间B对应充电柜410的另一侧，从而，提高储电间B内的空间利用率；而通风装置、调温装置的外机设置在储电间B对应的外侧；在一优选实施例中通风装置包括水冷机，通风装置包括风机630，水冷内机610设置在储电间B内，而水冷外机620设置在储电间B外侧，水冷外机620设置在与灭火仓500同侧。

储电间B内还设置有控制电池移载组件200运动的管理系统220，同时管理系统220提高电池移载组件200内驱动组件的功率；管理系统220包括传感器、控制器，通过传感器检测池移载组件200内驱动组件的工作参数，并将参数转换成电信号，送入控制器内，控制器将这些信息与储存信息比较，精确计算后输出控制信号，从而在降低能耗的同时提高了驱动组件的功率；管理系统220靠近为该换电平台供电的外部电源位置处，以便于简化电气连接。

通过在该换电平台内设置换电以及抓取电池的机械设备、消防系统、暖通系统、控制系统、供配电系统、电池充电系统、UPS系统等，在保证功能齐全的同时，通过合理的布局使得该该换电平台内的工作空间得到充分利用，在在布局时充分考虑了各电气线路布置，简化了该换电平台内的电气线路排布，尽量减少了在设备发货时，拆机所需要拆解的线路。这样无论是设备发货，还是设备落地安装，都节约了大量的人力和工时。

尽管本实用新型的实施方案已公开如上，但其并不仅仅限于说明书和实施方式中所列运用，它完全可以被适用于各种适合本实用新型的领域，对于熟悉本领域的人员而言，可容易地实现另外的修改，因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下，本实用新型并不限于特定的细节。

以上，仅为本实用新型的较佳实施例而已，并非对本实用新型作任何形式上的限制；凡本行业的普通技术人员均可按说明书附图所示和以上而顺畅地实施本实用新型；但是,凡熟悉本专业的技术人员在不脱离本实用新型技术方案范围内，利用以上所揭示的技术内容而做出的些许更动、修饰与演变的等同变化，均为本实用新型的等效实施例；同时,凡依据本实用新型的实质技术对以上实施例所作的任何等同变化的更动、修饰与演变等，均仍属于本实用新型的技术方案的保护范围之内。

Claims (14)

1.一种箱式换电平台，包括若干模块箱体，其特征在于,通过所述模块箱体拼接形成用于布局所述换电平台内元器件的工作空间；

所述工作空间包括换电间、储电间；

所述换电间内配置有用于拆装车辆电池的换电装置；

所述储电间内配置有用于存放车辆电池的电池仓；

还包括电池移载组件，通过所述电池移载组件实现电池在所述换电装置与所述电池仓之间的移动。

2.如权利要求1所述的一种箱式换电平台，其特征在于，所述换电间内设置有用于承放所述电池仓的电池架，所述电池仓堆叠在所述电池架上；所述电池架的数量不少于三个；

所述电池架布置在所述电池移载组件的两侧，通过所述电池移载组件获取所述电池仓内的电池。

3.如权利要求2所述的一种箱式换电平台，其特征在于，所述换电装置包括电池拆装组件以及停车组件；

所述电池拆装组件用于拆装车辆电池，所述停车组件设置在所述电池拆装组件的两端，当车辆停靠在所述停车组件上，所述电池拆装组件对应在所述车辆底部；

所述换电间、储电间对应所述电池拆装组件的位置处设置有用于所述电池移载组件传输电池的通道，所述电池架对称布置在所述通道两侧。

4.如权利要求3所述的一种箱式换电平台，其特征在于，所述储电间内还配置有中转仓；

所述中转仓内包括用于形成所述通道的传输部以及用于放置满电电池或对亏电电池充电的储存部；

所述储存部、传输部上下布置，使得所述储存部设置在所述传输部上方。

5.如权利要求1-4中任一项所述的一种箱式换电平台，其特征在于，所述换电装置还包括：

抬升组件，用于抬升车辆车身；

电池拆装组件，用于拆装车辆电池；

通过所述抬升组件抬升车辆两侧，以使得所述电池拆装组件对车身底盘位置的电池拆装。

6.如权利要求5所述的一种箱式换电平台，其特征在于，所述抬升组件包括抬升部，所述抬升部下方设置有供电池通行的空间。

7.如权利要求3所述的一种箱式换电平台，其特征在于，所述停车组件上设置有调节滚轮，通过车辆车轮停在所述调节滚轮上，所述调节滚轮带动车辆移动从而调整车辆位置。

8.如权利要求1-4中任一项所述的一种箱式换电平台，其特征在于，还包括用于遏制异常状态电池的消防间，所述消防间设置紧靠所述模块箱体拼接形成的所述工作空间。

9.如权利要求8所述的一种箱式换电平台，其特征在于，所述消防间内设置有灭火仓，所述灭火仓包括用于承放阻燃物质的上盒体以及用于放置异常状态电池的下盒体；

所述上盒体与所述下盒体间通过一可动的挡板隔离，异常状态电池由所述电池移载组件送入所述下盒体，带动挡板运动，使得上盒体中的阻燃物质下落覆盖异常状态电池。

10.如权利要求5所述的一种箱式换电平台，其特征在于，所述换电装置包括控制其工作的控制系统；

所述控制系统包括配电柜以及控制柜；所述配电柜、控制柜布置在所述储电间靠近所述换电间的一侧位置处。

11.如权利要求10所述的一种箱式换电平台，其特征在于，所述换电装置还包括用于为其不间断供电的储能系统；

所述储能系统包括储能装置；所述储能装置设置在靠近所述控制柜的位置处。

12.如权利要求4所述的一种箱式换电平台，其特征在于，所述储电间内设置有用于为所述电池仓以及所述储存部内电池充电的电池充电系统；

所述电池充电系统包括充电柜以及储能变流器，所述充电柜、储能变流器放置在所述换电间的一侧；

所述电池架内配置有用于提供控制输出电压至所述电池架内电池仓逻辑电路的中央译码器。

13.如权利要求12所述的一种箱式换电平台，其特征在于，所述储电间内设置有用于调节所述储电间内环境的暖通系统；

所述暖通系统包括通风装置以及调温装置，所述通风装置、调温装置设置在所述储电间对应所述充电柜的另一侧；

所述通风装置、调温装置的外机设置在所述储电间对应的外侧。

14.如权利要求1所述的一种箱式换电平台，其特征在于，所述储电间内还设置有控制所述电池移载组件运动的管理系统；

所述管理系统的设置靠近所述换电平台的供电电源的位置处。

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