CN215324903U - 换电系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种换电系统。电池存放库、换电支撑组件、第一移载装置、第二移载装置和充电模块；电池存放库包括电池出入口、满电中转库位、亏电中转库位和充电库位，亏电中转库位与满电中转库位沿上下方向不重叠；换电支撑组件具有避让电池的第一状态和支撑电池的第二状态；第一移载装置包括支撑电池的承载件和驱动承载件升降的顶升机构；第二移载装置用于将亏电中转库位中的电池转移至充电库位，或将充电库位中的电池转移至满电中转库位；充电模块用于为充电库位中的电池充电。本实用新型提供的换电系统，结构和运行过程简单，更换电池效率高。

Description

换电系统

技术领域

本实用新型涉及汽车换电技术领域，尤其是涉及一种换电系统。

背景技术

电动汽车的充电时间较长，对车主的出行造成很多不便。为了解决这一问题，市面上出现了不少换电系统设施，汽车可在换电系统直接更换电池。现有的换电系统，结构较为复杂，运行过程复杂，电池更换效率低。

实用新型内容

本实用新型旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本实用新型提出一种换电系统，该换电系统运行过程简单，电池更换效率高。

本实用新型的一个实施例提供了换电系统，包括：

电池存放库，包括电池出入口、满电中转库位、亏电中转库位和充电库位，所述亏电中转库位与所述满电中转库位沿上下方向不重叠；

换电支撑组件，所述换电支撑组件安装在所述亏电中转库位中，所述换电支撑组件具有避让电池以使电池进入所述亏电中转库位的第一状态，以及支撑位于所述亏电中转库位中的电池的第二状态；

第一移载装置，所述第一移载装置能够从所述电池出入口进出所述电池存放库，所述第一移载装置包括承载件和顶升机构，所述承载件用于支撑电池，所述顶升机构与所述承载件连接，所述顶升机构用于驱动所述承载件升降，以使所述电池进入所述亏电中转库位；

第二移载装置，所述第二移载装置用于在所述亏电中转库位和所述充电库位之间转移电池，以及在所述满电中转库位和所述充电库位之间转移电池；

充电模块，所述充电模块安装在每个或部分所述充电库位中，所述充电模块用于为所述充电库位中的电池充电。

本实用新型实施例的换电系统至少具有如下有益效果：本实用新型提供的换电系统，通过第一移载装置对电池的顶升，以及换电支撑组件对电池的避位和支撑，实现将亏电电池置入亏电中转库位，并通过第二移载装置将亏电中转库位中的亏电电池转移至充电库位，将满电电池从充电库位转移至满电中转库位；且亏电中转库位与满电中转库位沿上下方向不重叠，第一移载装置将亏电电池顶升并将亏电电池置入亏电中转库位的过程不会干涉到满电中转库位中的满电电池。本实用新型提供的换电系统结构简单，运行过程简单，有利于提高电池更换的效率。

根据本实用新型的另一些实施例的换电系统，所述换电支撑组件包括第一支撑件和第二支撑件，所述第一支撑件固定在所述亏电中转库位的支撑结构上，所述第二支撑件与所述第一支撑件转动连接，所述第一支撑件和/或所述第二支撑件上设有用于使所述第二支撑件保持在所述第二状态的止挡结构，所述第二支撑件用于支撑所述电池。

根据本实用新型的另一些实施例的换电系统，所述换电支撑组件还包括第一弹性件，所述第一弹性件的两端分别与所述第一支撑件以及所述第二支撑件连接，所述第一弹性件能够驱动所述第二支撑件复位至所述第二状态。

根据本实用新型的另一些实施例的换电系统，所述满电中转库位内亦安装有所述换电支撑组件。

根据本实用新型的另一些实施例的换电系统，所述第一移载装置还包括解锁件和解锁驱动机构，所述解锁驱动机构与所述承载件连接，所述解锁件用于解除汽车对所述电池的固定，所述解锁驱动机构用于驱动所述解锁件升降。

根据本实用新型的另一些实施例的换电系统，所述第二移载装置包括基架、货叉、第一驱动机构、第二驱动机构和第三驱动机构，所述货叉用于支撑电池，所述第一驱动机构、所述第二驱动机构、所述第三驱动机构均与所述基架连接，所述货叉与所述第三驱动机构连接，所述第一驱动机构用于驱动所述第二移载装置沿所述电池存放库的长度方向移动，所述第二驱动机构用于驱动所述货叉相对所述电池存放库升降，所述第三驱动机构用于驱动所述货叉伸入所述电池存放库中或驱动所述货叉从所述电池存放库中抽出。

根据本实用新型的另一些实施例的换电系统，所述充电模块包括驱动件、充电支撑件和插头，所述驱动件安装在所述充电库位的支撑结构上，所述充电支撑件与所述驱动件连接，所述插头与所述驱动件连接，所述充电支撑件用于承载电池，以使所述驱动件自第三状态切换至第四状态，所述插头用于与所述电池电连接；所述充电支撑件未承载有电池时，所述驱动件处于所述第三状态；当所述充电支撑件承载有电池时，所述驱动件处于所述第四状态，所述插头与电池相互插接。

根据本实用新型的另一些实施例的换电系统，所述充电模块还包括第一基座，所述第一基座固定在所述充电库位的支撑结构上，所述驱动件包括第一连接部、第二连接部和第三连接部，所述第一连接部与所述第一基座转动连接，所述充电支撑件与所述第二连接部连接，所述插头与所述第三连接部连接，所述第二连接部位于所述第一连接部和所述第三连接部之间，所述电池能够从上至下抵持并驱动所述充电支撑件运动，以使所述驱动件以第一连接部为中心转动。

根据本实用新型的另一些实施例的换电系统，所述换电系统还包括检修模块，所述检修模块用于对所述电池进行检测和维修。

根据本实用新型的另一些实施例的换电系统，所述换电系统还包括箱体，所述电池存放库设置在所述箱体内部，所述箱体的壁面开设有供所述第一移载装置进出的开口，所述开口位于所述箱体沿长度方向的一端。

根据本实用新型的另一些实施例的换电系统，所述换电系统还包括换电平台，所述换电平台用于支撑汽车，所述换电平台位于所述箱体外部。

根据本实用新型的另一些实施例的换电系统，所述换电系统还包括空调装置，所述空调装置用于调节所述箱体内的温度，所述空调装置包括室内机和室外机，所述室内机与所述室外机连接，所述室内机安装在所述箱体的内部，所述室外机安装在所述箱体的外部。

附图说明

图1是一些实施例中换电系统的整体示意图；

图2是一些实施例中满电中转库位的示意图；

图3是一些实施例中换电支撑组件的示意图；

图4是换电支撑组件处于第一状态时的示意图；

图5是换电支撑组件处于第二状态时的示意图；

图6是图5中A区域的放大示意图；

图7是一些实施例中充电库位的示意图；

图8是一些实施例中充电模块的整体示意图；

图9是图8所示的充电模块的分解示意图；

图10是充电模块位于初始状态时的示意图；

图11是充电模块与电池连接时的状态示意图；

图12是另一些实施例中第一移载装置的整体示意图；

图13是图12所示的第一移载装置的局部分解示意图；

图14是一些实施例中第二移载装置的整体示意图；

图15是另一些实施例中换电系统的整体示意图。

具体实施方式

以下将结合实施例对本实用新型的构思及产生的技术效果进行清楚、完整地描述，以充分地理解本实用新型的目的、特征和效果。显然，所描述的实施例只是本实用新型的一部分实施例，而不是全部实施例，基于本实用新型的实施例，本领域的技术人员在不付出创造性劳动的前提下所获得的其他实施例，均属于本实用新型保护的范围。

在本实用新型实施例的描述中，如果涉及到方位描述，例如“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”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实用新型和简化描述，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实用新型的限制。

在本实用新型实施例的描述中，如果某一特征被称为“设置”、“固定”、“连接”、“安装”在另一个特征，它可以直接设置、固定、连接在另一个特征上，也可以间接地设置、固定、连接、安装在另一个特征上。在本实用新型实施例的描述中，如果涉及到“若干”，其含义是一个以上，如果涉及到“多个”，其含义是两个以上，如果涉及到“大于”、“小于”、“超过”，均应理解为不包括本数，如果涉及到“以上”、“以下”、“以内”，均应理解为包括本数。如果涉及到“第一”、“第二”，应当理解为用于区分技术特征，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或者隐含指明所指示的技术特征的先后关系。

下面先对“亏电电池”和“满电电池”作一个简单的解释，“亏电”通常指电池的电量或电压不足，“满电”则指电池的电量或电压充足；以汽车更换电池为例，“亏电电池”指从汽车拆卸下来的电量不足的旧电池，“满电电池”指将要安装到汽车上的电量充足的新电池。

参照图1至图7，示出了一些实施例中的换电系统，换电系统包括电池存放库、换电支撑组件203、第一移载装置114、第二移载装置104和充电模块704。

参照图1和图2和图7，电池存放库包括电池支架101，电池支架101包括多个立柱201 和多个横梁202，立柱201和横梁202相互交错形成多个可放置电池102的库位。在一些库位中，会设置横跨库位底部的支撑梁701，支撑梁701能够支撑电池102，具体可参考图7。电池支架101包括满电中转库位113、亏电中转库位103和若干充电库位702，满电中转库位113和亏电中转库位103沿上下方向不重叠(图1示出的为满电中转库位113和亏电中转库位103左右相邻的情况)。电池存放库还设有供第一移载装置114进出的电池出入口，具体可参照图1和图2，在一些实施例中，电池支架101左端开口即为电池出入口；结合图1，电池出入口位于满电中转库位113远离亏电中转库位103的一侧，以便满电电池进出电池存放库。充电模块704安装在充电库位中，充电模块704用于为充电库位中的电池充电。

换电支撑组件203安装在亏电中转库位103中，换电支撑组件203具有避让电池102的第一状态(如图4所示)，以及支撑位于亏电中转库位103的电池102的第二状态(如图5 所示)。参照图3，在一些实施例中，换电支撑组件203包括第一支撑件301和第二支撑件 302，第一支撑件301固定在亏电中转库位103的支撑结构上，此处的支撑结构可以是电池支架101的横梁202，第二支撑件302与第一支撑件301转动连接，第二支撑件302用于支撑电池，第二支撑件302能够相对第一支撑件301旋转。

具体来说，可参考图2和图3，换电支撑组件203还包括转轴303，转轴303与第二支撑件302固定连接，第一支撑件301套设在转轴303的外周，套设在转轴303外周的第一支撑件301能够相对转轴303转动，即第二支撑件302能够相对第一支撑件301转动。此外，第一支撑件301和/或第二支撑件302上设有用于使第二支撑件302保持在第二状态的止挡结构。参照图6，第一支撑件301上的抵持部601和第二支撑件302的抵持部601即为止挡结构，第一支撑件301上的抵持部601和第二支撑件302的抵持部601可相互抵持，抵持部601 之间的相互抵持可以阻碍第二支撑件302相对第一支撑件301向下转动，因此在第一支撑件 301固定在电池支架101的情况下(可以通过螺钉固定在电池支架101的横梁202上)，第二支撑件302可以支撑电池102，具体为托住电池102的底部。

参照图4和图5，电池102向上升起并进入亏电中转库位103的过程中，电池102的侧部会顶开第二支撑件302的端部，第二支撑件302向上转动；当电池102上升至一定高度后，即电池102自下而上越过第二支撑件302后，电池102不再抵持第二支撑件302的端部，第二支撑件302由于重力作用朝下旋转复位，随后电池102下降，第二支撑件302支撑电池102。

换电支撑组件203并不局限于上述设置方式，只要具有能够避让电池102和支撑电池102 的两种状态即可，例如在另一些实施例中，换电支撑组件203可以设置为，通过可伸缩的杆件实现避位和支撑；或者，设置一个可水平旋转至不同位置的支撑件实现避位和支撑；此处不一一列举可行的设置方式。

参照图4，第一移载装置114能够从电池存放库的电池出入口进出，第一移载装置114 包括顶升机构401和承载件402，承载件402用于放置电池102，顶升机构401能够驱动承载件402升降。顶升机构401具体可以设置为气缸、油缸或剪叉机构等，承载件402可以设置为托板，但不限于所列举的方式。

下面结合图1至图5说明一下该换电系统更换电池的过程。

首先，第一移载装置114接收亏电电池后，移动至亏电中转库位103的下方。

然后顶升机构401动作，将承载件402和位于承载件402上的电池102顶起，同时换电支撑组件203处于第一状态(避让状态)；当电池102上升至一定高度后，电池102自下而上越过换电支撑组件203，换电支撑组件203切换至第二状态(支撑状态)；随后顶升机构 401驱动承载件402下降，电池102下降至被第二支撑件302抵持后便不再下降，电池102 被稳定地放置在亏电中转库位103中。而承载件402会在顶升机构401的驱动下继续下降复位。

承载件402下降复位后，第二移载装置104将刚置入亏电中转库位103的亏电电池转移至充电库位702；而第一移载装置114移动至满电中转库位113下方，随后顶升机构401动作，承载件402托起满电中转库位113中的满电电池(满电电池可事先放置在满电中转库位 113中，例如可在第一移载装置114进入电池存放库中)并与满电电池一同离开电池存放库。

本实用新型提供的换电系统，通过第一移载装置205对电池102的顶升，以及换电支撑组件203对电池102的避位和支撑，实现将亏电电池置入亏电中转库位103，并通过第二移载装置104将亏电中转库位103中的亏电电池转移至充电库位702，将满电电池从充电库位 702转移至满电中转库位113；且亏电中转库位103与满电中转库位113沿上下方向不重叠，第一移载装置205将亏电电池置入亏电中转库位103的过程不会干涉到满电中转库位113中的满电电池。本实用新型提供的换电系统结构简单，运行过程简单，有利于提高电池更换的效率。

在一些实施例中，换电支撑组件203还包括第一弹性件304，第一弹性件304的两端分别与第一支撑件301以及第二支撑件302连接，第一弹性件304能够驱动第二支撑件302复位。第一弹性件304可设置为扭簧，扭簧的结构和受力特点更适合用于使能够转动运动的第二支撑件302复位。参照图3，第一弹性件304亦套设在转轴303上，第一弹性件304的一端与第一支撑件301卡紧，另一端与第二支撑件302卡紧。当第二支撑件302受外力作用相对第一支撑件301向上旋转时，第一弹性件304被周向拉伸；当外力消失后，第一弹性件304 需要恢复原状，第一弹性件304的弹力驱动第二支撑件302复位，换电支撑组件203恢复至如图2所示的状态。

当承载件402上升至一定高度后，电池102与满电中转库位113中用于支撑电池的支撑结构分离，承载件402支撑电池102，随后第一移载装置114与电池102共同远离满电中转库位113。如图2所示，第一移载装置114向左移动离开满电中转库位113。需要说明的是，在这种设置方式下，满电中转库位113的左侧不会设有横梁202，第一移载装置114进出满电中转库位113时不会受到阻挡。

在一些实施例中，满电中转库位113中亦设有换电支撑组件203。换电支撑组件203支撑电池102底部的边缘部分，而承载件402支撑的是电池底部的中心区域，承载件402的升降不会受到换电支撑组件203的阻挡。直接使用换电支撑组件203则不需要另外设计或使用其他支撑电池边缘部分的支撑结构，有利于降低设计和生产制造难度。此外，在一些实施例中，由于满电中转库位113设置有换电支撑组件203，满电电池也可以通过类似亏电电池进入亏电中转库位103的方式进入满电中转库位113。

在不影响系统内各装置的移动、电池充电以及系统正常工作的前提下，充电库位702可以设置在电池支架101的任意位置，电池102可以在充电库位702中进行充电。第一移载装置114将亏电电池转移进亏电中转库位103后，第二移载装置104将亏电电池从亏电中转库位103转移至充电库位702，亏电电池在充电库位702中充电；充电库位702(可设有多个) 中充电完成的满电电池通过第二移载装置104转移至满电中转库位113，然后第一移载装置 114将满电电池送出电池存放库。在一些实施例中，充电库位702底部的支撑梁701上还设有定位件703，定位件703能够抵持电池102的侧部防止电池102偏移并从电池支架101掉落，同时在第二移载装置104将电池102放置入充电库位702时也能够起到初步定位的作用。

图12和图13示出了一些实施例中的第一移载装置205的具体结构。顶升机构401安装在安装底座1201上，顶升机构401具体可设置为丝杆滑块机构，丝杆通过电机驱动，滑块部分与承载件402固定连接(未详细示出)。第一移载装置205还包括第一位移机构1202和第二位移机构1203，第一位移机构1202亦安装在安装底座1201上，第一位移机构1202可设置为电机和滚轮的组合(滚轮未示出)，滚轮和轨道匹配，通过电机驱动滚轮转动，可使安装底座1201沿轨道左右移动(此处的左右以图12的方向为基准，若将该第一移载装置205 应用到图1所示的结构中，轨道的延伸方向应对应图1的前后方向)。第二位移机构1203安装在安装底座1201上，第二位移机构1203用于驱动承载件402沿前后方向移动，第二位移机构1203具体也可以设置为丝杆滑块机构。

参照图13，第一移载装置205还包括转动座1303，转动座1303与承载件402连接，转动座1303可滑动地安装在安装底座1201上(对应的滑轨沿前后方向延伸，图中未详细示出)，角度调节驱动机构1304能够驱动转动座1303转动，以调节承载件402和承载件402上的电池的角度。转动座1303的外周可以设置有齿，角度调节驱动机构1304可包括电机、传动带和齿轮，电机通过传动带与齿轮连接，齿轮与转动座1303啮合，电机驱动齿轮转动从而使转动座1303转动。

需要说明的是，第一位移机构1202主要使第一移载装置205整体移动，使第一移载装置 205在电池存放库和汽车之间转移；第二位移机构1203主要用于微调承载件402的位置，使承载件支撑的电池对准相应的库位或汽车上的安装位置；角度调节机构1304主要用于转动电池，调整电池的角度。

参照图13，第一移载装置205还包括解锁件1302和解锁驱动机构1301，解锁件1302用于解除汽车对电池的固定，解锁驱动机构1301用于驱动解锁件1302相对承载件402升降。具体来说，电池的边缘设置有卡扣403，卡扣403上有通孔，通孔可供汽车底盘上的卡扣滑块插入(卡扣滑块朝电池的中心方向伸出并插入卡扣403中)；解锁件1302的顶端具有斜面，斜面背对电池的中心，解锁时，解锁驱动机构1301驱动解锁件1302上升，解锁件1302自下往上插入至卡扣和电池102的主体404之间，解锁件1302推动汽车底盘上的卡扣滑块，使卡扣滑块朝远离主体404的方向移动，直至卡扣滑块与卡扣403脱离，从而实现解锁。恢复锁定的基本原理与之类似，电池上升至预设位置后，汽车上的卡扣滑块与卡扣403上的通孔正对，卡扣滑块有插入卡扣403的趋势但被解锁件1302抵持、阻挡，随后解锁件1302相对承载件402逐渐下降，卡扣滑块逐渐插入卡扣403，实现对电池的固定。在该设置方式下，第一移载装置205不仅作为转移电池的装置，还作为电池更换过程中拆装电池的装置，有利于进一步简化或节省更换电池所需要的装置或机构。

在一些实施例中，第二移载装置104可以设置为成本相对较低的堆垛机。第二移载装置 104包括基架1401、货叉1405、第一驱动机构1402、第二驱动机构1403和第三驱动机构1404，货叉1405呈板状，货叉1405可以支撑电池；第一驱动机构1402、第二驱动机构1403和第三驱动机构1404均与基架连接。第一驱动机构1402用于驱动货叉沿电池存放库的长度方向移动，结合图1，第一驱动机构1402驱动整个第二移载装置104沿左右方向运动，第一驱动机构1402具体可包括电机和滚轮，电机能够驱动滚轮转动，使第二移载装置整体移动。第二驱动机构1403具体可包括电机、齿轮和链条，电机与齿轮连接，齿轮与链条啮合，且链条与安装有货叉1405的升降台1406连接，电机驱动链条运动，带动升降台1406升降。第三驱动机构1404可包括相互啮合的齿轮和齿条，齿条安装在货叉1405的底部，齿条可沿前后方向延伸，齿轮安装在升降台1406上，齿轮转动带动货叉前后运动。货叉1405向后运动时，货叉1405伸入电池存放库中，货叉1405向前运动时，货叉1405从电池存放库中抽出。在另一些实施例中，第二移载装置104也可以设置为运动精度较高的多轴机械臂。需要说明的是，第二移载装置104可以将电池在中转库位和充电库位702之间转移，也可以将电池在不同的充电库位702之间转移。

在一些实施例中，换电系统还设有第一轨道106和第二轨道105，第一移载装置114的驱动轮设置在第一轨道106上，第二移载装置104的驱动轮设置在第二轨道105上，第一移载装置114沿第一轨道106移动，第二移载装置104可沿第二轨道105移动。轨道的设置可以约束第一移载装置114和第二移载装置104的运动方向，在此基础上，第一移载装置114 和第二移载装置104不需要设置复杂的转向机构，有利于降低两者的结构复杂度。第一轨道106以及第二轨道105均可以设置在用于支撑电池支架的支撑面上。参考图1，第一轨道106沿左右方向延伸，第二轨道105亦沿左右方向延伸。第一轨道106和第二轨道105平行设置，两者不会相互交错，第一移载装置114和第二移载装置104在移动的过程中不易相互阻碍或发生碰撞；此外，由于轨道不交错，不需要针对轨道之间的交叉点而设计较为复杂的轨道结构，有利于降低换电系统整体的结构复杂度。

在一些实施例中，换电系统还包括检修模块，检修模块与电池存放库相邻，检修模块可与电池支架101上的电池102电连接，检修模块用于对电池102进行检测和维修。具体来说，电池支架101可设置用于存放待检修的异常电池的第四存放库111，第四存放库111可以设置在整个电池支架101的右上角。检修模块包括电池检修电气柜112，电池检修电气柜112通过导线、相对应的接头与电池102进行连接。检修模块能够检测电池的相关参数(例如电压、电流、电池容量等)，以便判断电池是否故障和控制电池在检修过程中的的运行环境；而对电池102的维修可以是，对电池在特定条件(例如特定电压)下进行特定次数或特定电量的充放电，去除堆积在电池极片的结晶物。

参照图8至图11，在一些实施例中，充电模块704包括驱动件802、充电支撑件803和插头804，驱动件安装在充电库位的支撑结构上(例如可以安装在电池支架101的横梁202或支撑梁701上)，充电支撑件803与驱动件802连接，插头804亦与驱动件802连接，插头804用于与电池进行电连接。参照图1，换电系统还设置有充电控制电气柜110，插头804 与充电控制电气柜110通过导线连接。充电支撑件803用于承载电池，以使驱动件802自第三状态切换至第四状态。图10示出了驱动件802处于第三状态的情况，图11示出了驱动件 802处于第四状态的情况。需要说明的是，此处第三状态和第四状态主要用于区分驱动件802 的两种不同状态，前文的第一状态和第二状态用于描述换电支撑组件206的状态，驱动件802 的第三、第四状态与换电支撑组件206的第一、第二状态不相关。充电支撑件803包括垫板 910，参照图10，当垫板910未承载有电池102时，驱动件802处于第三状态，插头804未与电池102连接；参照图11，垫板910承载有电池102时，驱动件在电池的作用下切换至第四状态，插头与电池102相互插接，即通过电池102对驱动件802的作用可以实现插头804 和电池102之间的连接。

具体来说，在一些实施例中，充电模块704包括第一基座801、驱动件802、充电支撑件 803以及插头804。第一基座801与电池支架101连接，具体可以是通过螺纹连接或焊接的方式连接在电池支架101上。驱动件802包括第一连接部901、第二连接部902和第三连接部903，第一连接部901与第一基座801转动连接，充电支撑件803包括拉杆906，拉杆906与第二连接部902连接，用于和电池102电连接的插头804与第三连接部903连接。图10或图 11，第二连接部902位于第一连接部901和第三连接部903之间，即第二连接部902与第一连接部901之间的距离，小于第三连接部903与第一连接部901之间的距离，且第二连接部 902与第三连接部903均位于第一连接部901的同侧，如图9所示，第二连接部902和第三连接部903均位于第一连接部901的右侧。参照图1，换电系统还设置有充电控制电气柜110，插头804与充电控制电气柜110通过导线连接。

下面说明一下将插头804与电池102进行电连接的过程。电池102的某个部位抵持充电支撑件803并驱动充电支撑件803运动，与充电支撑件803连接的驱动件802会以第一连接部901为中心转动；驱动件802转动时，与第三连接部903连接的插头804也会以第一连接部901为中心做圆周运动。参考图10和图11，插头804和充电支撑件803移动方向相同，由于第二连接部902和第三连接部903均位于第一连接部901的同侧，且第二连接部902更靠近第三连接部903，因此第二连接部902移动的距离小于第三连接部903移动的距离，插头804的移动距离会大于充电支撑件803的移动距离。即插头804的移动距离大于与充电支撑件803抵持的电池的移动距离，插头804逐渐靠近电池102并与电池102进行插接。当将电池102放置入电池支架101中时，可以通过电池102自身的重力驱动充电支撑件803运动，从而实现电池102与插头804之间的连接，不需要额外施加外力保持两者之间的电连接。需要说明的是，放置在库位中的电池102并不是由充电支撑件803单独支撑，库位的底部会设有支撑梁701，在初始状态下，充电支撑件803与电池102的接触面会略高于支撑梁701的顶面。

参照图9，充电支撑件803包括拉杆906和垫板910，拉杆906的上端与驱动件802的第二连接部902连接，拉杆906上设有回位部908和导向部907，拉杆906的下端与垫板910 连接，垫板910用于与电池102接触。充电模块704还包括第二基座904和第二弹性件909，第二基座904的一端与第一基座801固定连接，第二弹性件909套设在拉杆906的外周，第二弹性件909的两端分别与第二基座904远离第一基座801的一端(底端)以及回位部908 抵持，第二弹性件909能够驱动驱动件802复位。

参照图10和图11，第二弹性件909可以设置为弹簧，当电池需要充电时，回位部908随着驱动件802的转动下移，回位部908和第二基座904的底端共同压缩第二弹性件909。当需要解除电池102的充电状态时，将电池102抬起，电池102的重力不再施加在充电支撑件803上，第二弹性件909恢复原长，第二弹性件909的上端抵持回位部908并驱动拉杆906 上移，从而使驱动件802向上转动，插头804亦向上运动，直至与电池102分离。与插头804 分离后，电池102便可移出所处的库位。

第二基座904的侧部开设有导向槽905，导向部907可滑动地设置在导向槽905中。在拉杆906上下移动的过程中，对应地，导向部907在导向槽905中上下滑动，导向槽905与导向部907的配合约束垫板910的运动方向。

为了约束插头804的运动方向，减少插头804偏移而无法与电池对接的情况发生，在一些实施例中，充电模块704还包括导向杆911和导向板913，导向杆911的一端与第一基座 801连接，导向板913与插头固定件912通过螺钉连接，插头固定件912与插头804亦通过螺钉连接，导向板913开设有导向孔914，导向杆911穿设于导向孔914中，导向板913能够沿导向杆911的长度方向滑动。

参考图1和图15，换电系统还包括箱体107，电池存放库设置在箱体107内部。箱体107 可以选择设置为成本较低的集装箱，箱体107能够使处于电池支架101上的电池免受外界雨水、阳光的损害。箱体107的壁面设置有供第一移载装置114进出的开口，开口位于箱体的长度方向的一侧，这种设置方式适用于一些箱体107宽度方向的两侧不适合停放车辆的情况。具体来说，可参考图12，箱体107左端设有门(可参考集装箱的门的结构)，将箱体107的门打开即可开启或关闭开口。

满电中转库位113可以设置在与开口相邻的位置，以便减小第一移载装置114从满电中转库位113移动至箱体107外的距离；而且满电中转库位113与开口相邻，在满电电池移出至箱体107外的途中没有其他电池或库位的阻碍，电池更换效率高。具体可参考图1和图12，满电中转库位113设置在电池支架101的最左侧。

在一些实施例中，换电系统还包括用于支撑汽车的换电平台1501，换电平台1501设置在箱体107外，换电平台1501与箱体107开设有开口的一端相邻设置有利于减小第一移载装置114的移动距离。第一移载装置114可以移动至换电平台1501的底部，并通过顶升机构 401将电池顶起，换电平台1501的相应通道和出入口图中未详细示出。

参照图1和图15，在充电过程中，电池、导线以及相关的电气设备不可避免地会产生热量，为了将该热量散发出箱体107外以保证电池的安全，在一些实施例中，换电系统还包括用于调节箱体107内部温度的空调装置，空调装置包括空调外机108和空调内机109，空调外机108与空调内机109连接(此处的连接包括冷媒管路之间的连接、控制信号的传输导线之间的连接等等)，空调外机108安装在箱体107的外部，空调内机109安装在箱体107的内部。具体可以是在箱体107的壁面上安装相应的支架，空调外机108和空调内机109均设置在支架上。在一些实施例中，空调外机108会安装在箱体107的顶部，减小整个换电系统的占地面积。

上面结合附图对本实用新型实施例作了详细说明，但是本实用新型不限于上述实施例，在所述技术领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本实用新型宗旨的前提下作出各种变化。此外，在不冲突的情况下，本实用新型的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

Claims (12)

1.换电系统，用于更换电池，其特征在于，包括：

电池存放库，包括电池出入口、满电中转库位、亏电中转库位和充电库位，所述亏电中转库位与所述满电中转库位沿上下方向不重叠；

换电支撑组件，所述换电支撑组件安装在所述亏电中转库位中，所述换电支撑组件具有避让电池以使电池进入所述亏电中转库位的第一状态，以及支撑位于所述亏电中转库位中的电池的第二状态；

第一移载装置，所述第一移载装置能够从所述电池出入口进出所述电池存放库，所述第一移载装置包括承载件和顶升机构，所述承载件用于支撑电池，所述顶升机构与所述承载件连接，所述顶升机构用于驱动所述承载件升降，以使所述电池进入所述亏电中转库位；

第二移载装置，所述第二移载装置用于在所述亏电中转库位和所述充电库位之间转移电池，以及在所述满电中转库位和所述充电库位之间转移电池；

充电模块，所述充电模块安装在每个或部分所述充电库位中，所述充电模块用于为所述充电库位中的电池充电。

2.根据权利要求1所述的换电系统，其特征在于，所述换电支撑组件包括第一支撑件和第二支撑件，所述第一支撑件固定在所述亏电中转库位的支撑结构上，所述第二支撑件与所述第一支撑件转动连接，所述第一支撑件和/或所述第二支撑件上设有用于使所述第二支撑件保持在所述第二状态的止挡结构，所述第二支撑件用于支撑所述电池。

3.根据权利要求2所述的换电系统，其特征在于，所述换电支撑组件还包括第一弹性件，所述第一弹性件的两端分别与所述第一支撑件以及所述第二支撑件连接，所述第一弹性件能够驱动所述第二支撑件复位至所述第二状态。

4.根据权利要求3所述的换电系统，其特征在于，所述满电中转库位内亦安装有所述换电支撑组件。

5.根据权利要求1所述的换电系统，其特征在于，所述第一移载装置还包括解锁件和解锁驱动机构，所述解锁驱动机构与所述承载件连接，所述解锁件用于解除汽车对所述电池的固定，所述解锁驱动机构用于驱动所述解锁件升降。

6.根据权利要求1所述的换电系统，其特征在于，所述第二移载装置包括基架、货叉、第一驱动机构、第二驱动机构和第三驱动机构，所述货叉用于支撑电池，所述第一驱动机构、所述第二驱动机构、所述第三驱动机构均与所述基架连接，所述货叉与所述第三驱动机构连接，所述第一驱动机构用于驱动所述第二移载装置沿所述电池存放库的长度方向移动，所述第二驱动机构用于驱动所述货叉相对所述电池存放库升降，所述第三驱动机构用于驱动所述货叉伸入所述电池存放库中或驱动所述货叉从所述电池存放库中抽出。

7.根据权利要求1所述的换电系统，其特征在于，所述充电模块包括驱动件、充电支撑件和插头，所述驱动件安装在所述充电库位的支撑结构上，所述充电支撑件与所述驱动件连接，所述插头与所述驱动件连接，所述充电支撑件用于承载电池，以使所述驱动件自第三状态切换至第四状态，所述插头用于与所述电池电连接；所述充电支撑件未承载有电池时，所述驱动件处于所述第三状态；当所述充电支撑件承载有电池时，所述驱动件处于所述第四状态，所述插头与电池相互插接。

8.根据权利要求7所述的换电系统，其特征在于，所述充电模块还包括第一基座，所述第一基座固定在所述充电库位的支撑结构上，所述驱动件包括第一连接部、第二连接部和第三连接部，所述第一连接部与所述第一基座转动连接，所述充电支撑件与所述第二连接部连接，所述插头与所述第三连接部连接，所述第二连接部位于所述第一连接部和所述第三连接部之间，所述电池能够从上至下抵持并驱动所述充电支撑件运动，以使所述驱动件以第一连接部为中心转动。

9.根据权利要求1所述的换电系统，其特征在于，所述换电系统还包括检修模块，所述检修模块用于对所述电池进行检测和维修。

10.根据权利要求1至9中任一项所述的换电系统，其特征在于，所述换电系统还包括箱体，所述电池存放库设置在所述箱体内部，所述箱体的壁面开设有供所述第一移载装置进出的开口，所述开口位于所述箱体沿长度方向的一端。

11.根据权利要求10所述的换电系统，其特征在于，所述换电系统还包括换电平台，所述换电平台用于支撑汽车，所述换电平台位于所述箱体外部。

12.根据权利要求10所述的换电系统，其特征在于，所述换电系统还包括空调装置，所述空调装置用于调节所述箱体内的温度，所述空调装置包括室内机和室外机，所述室内机与所述室外机连接，所述室内机安装在所述箱体的内部，所述室外机安装在所述箱体的外部。

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