CN215621510U - 多功能换电设备及包含其的换电站 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种多功能换电设备及包含其的换电站，所述换电设备用于拆装通过不同的锁止机构锁止的电池包，所述换电设备包括至少两种拆装机构，每种拆装机构对应一种锁止机构，不同的拆装机构分别用于拆装通过不同的锁止机构锁止的电池包。上述多功能换电设备及包含其的换电站，通过在一个换电设备上同时配置多种拆装机构，使该换电设备可以用于多种类型的且通过不同类型锁止机构锁止电池包的拆装，提高了换电设备的兼容性；将上述多功能换电设备应用于换电站，使换电站能兼容多种类型的电池包的拆装，提高了换电站的兼容性，降低了换电站的制造成本。

Description

多功能换电设备及包含其的换电站

本申请要求申请日为2020年5月25日的中国专利申请2020209117967的优先权。本申请引用上述中国专利申请的全文。

技术领域

本实用新型涉及一种多功能换电设备及包含其的换电站。

背景技术

随着新能源电动汽车的快速发展，出现了一种快换式电动汽车，该电动汽车不再需要为了电池充电而等待几个小时，只需将车上的亏电电池卸下并重新安装一块满电电池即可。换电站作为专门为电动汽车提供电池快换服务的场所，已在全国大范围建立运营。

然而，目前的换电站都只是根据各汽车生产厂家的车型和电池包规格不同而量身定制的，不同的汽车生产厂对电池包所采用的锁止方式也各不相同，因此导致一个换电站只能够更换一种规格且同一种锁止方式的电池包，极大地限制了换电站的发展前景。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是为了克服现有技术中的换电设备只能更换一种类型的电池包的缺陷，提供一种多功能换电设备及包含其的换电站。

本实用新型是通过下述技术方案来解决上述技术问题：

本实用新型提供一种多功能换电设备，所述换电设备用于拆装通过不同的锁止机构锁止的电池包，所述换电设备包括：

至少两种拆装机构，每种拆装机构对应一种锁止机构，不同的拆装机构分别用于拆装通过不同的锁止机构锁止的电池包。

在本技术方案中，通过在一个换电设备上同时配置多种拆装机构，使该换电设备可以用于多种类型的电池包的拆装，提高了换电设备的兼容性，从而提高了换电效率，提高了换电站的兼容性，降低了换电站的制造成本。

较佳地，所述换电设备还包括：

控制机构，所述控制机构用于接收待拆装的电池包的锁止机构的类型，所述控制机构还用于控制对应的拆装机构完成电池包的拆装。

在本技术方案中，通过设置控制机构，可以根据待拆装的电池包的锁止机构的类型，控制对应的拆装机构完成电池包的拆装。

较佳地，所述换电设备还包括底座，所述至少两种拆装机构可拆卸地安装在所述底座上。

在本技术方案中，通过至少两种拆装机构与底座之间的可拆卸连接，使该换电设备可以根据需要有选择的安装对应种类的拆装机构，使该换电设备可兼容多种换电需求下的电池包的拆装。

较佳地，所述换电设备还设有避让区域，位于所述避让区域的拆装机构不影响其它的拆装机构的拆装电池包的动作。

在本技术方案中，通过设置避让区域，使位于所述避让区域的拆装机构不影响其它的拆装机构的拆装电池包的动作。

较佳地，所述换电设备还设有避让机构，所述避让机构将闲置的拆装机构移动至避让位置，位于所述避让位置的拆装机构不影响其它的拆装机构拆装电池包的动作。

在本技术方案中，通过设置避让机构，使拆装机构的位置可调整，闲置的拆装机构可移动至避让位置，增加了拆装机构设计的自由度，提高了换电设备的兼容性。

较佳地，所述避让机构包括翻转体，所述翻转体绕周向设置若干安装面，每个拆装机构单独安装在一个安装面上，所述翻转体在翻转过程中将闲置的拆装机构转动至所述避让位置。

在本技术方案中，翻转体在翻转过程中将闲置的拆装机构转动至避让位置，使闲置的拆装机构不影响其它的拆装机构拆装电池包的动作。

较佳地，所述拆装机构为第一拆装机构，所述第一拆装机构对应的锁止机构为第一锁止机构，所述第一拆装机构包括：

上层板和下层板，所述上层板位于所述下层板的上方，并且所述上层板可相对所述下层板移动；

第一定位机构，设置在所述上层板上，所述第一定位机构用于定位所述电池包；

顶杆，所述顶杆设置在所述下层板上，所述顶杆用于解锁所述第一锁止机构。

在本技术方案中，通过上述第一拆装机构的结构设置，使第一拆装机构能将电池包能安装到对应的第一锁止机构中或者将电池包从第一锁止机构中取出。

较佳地，所述换电设备还包括固定板、第二拆装机构，所述第二拆装机构对应的锁止机构为第二锁止机构；所述第二拆装机构固定在所述固定板上，所述固定板能相对所述上层板移动，使所述第二拆装机构移动至拆装位置或避让位置；所述第二拆装机构位于所述拆装位置时，所述第二拆装机构能对具有所述第二锁止机构的电池包进行拆装；所述第二拆装机构位于所述避让位置时，所述第二拆装机构不影响所述第一拆装机构拆装电池包的动作。

在本技术方案中，通过固定板带动第二拆装机构相对第一拆装机构移动至避让位置，使第一拆装机构、第二拆装机构相互之间不影响且可单独动作。

较佳地，所述固定板能相对所述上层板翻转；所述第二拆装机构位于所述拆装位置时，所述第二拆装机构位于所述固定板的上方；所述第二拆装机构位于所述避让位置时，所述第二拆装机构位于所述固定板的下方。

在本技术方案中，通过固定板与上层板之间的翻转结构的设置，使第二拆装机构能在拆装位置、避让位置之间切换。

较佳地，所述上层板的边缘形成容纳所述固定板的容纳空间，所述固定板能相对所述上层板来回滑动；所述固定板伸出至与所述上层板相远离时，所述第二拆装机构位于所述拆装位置；所述固定板缩回至与所述上层板相靠近时，所述第二拆装机构位于所述避让位置。

在本技术方案中，通过固定板与上层板之间的滑动结构的设置，使第二拆装机构能在拆装位置、避让位置之间切换。

较佳地，所述上层板设置有隐藏凹槽，所述顶杆能旋转至所述隐藏凹槽内；所述顶杆位于所述隐藏凹槽内时，所述顶杆不影响其它的拆装机构拆装电池包的动作。

在本技术方案中，将顶杆隐藏，可使顶杆不影响其它的拆装机构拆装电池包的动作。

较佳地，所述第一拆装机构还包括第二定位机构，设置在所述下层板上，所述第二定位机构用于与电动汽车上的定位块相配合，用于保证所述下层板和所述电动汽车之间的位置相对固定。

在本技术方案中，第二定位机构用于保证下层板和电动汽车之间的位置相对固定，提高电池包拆装过程的稳定性。

较佳地，所述第一定位机构可折叠地安装在所述上层板上，当所述第一定位机构由竖直状态折叠至水平状态时，所述第一定位机构不影响其它的拆装机构拆装电池包的动作；和/或，所述下层板上的第二定位机构可折叠地安装在所述下层板上，当所述第二定位机构由竖直状态折叠至水平状态时，所述第二定位机构不影响其它的拆装机构拆装电池包的动作。

在本技术方案中，将第一定位机构隐藏，可使第一定位机构不影响其它的拆装机构拆装电池包的动作。将第二定位机构隐藏，可使第二定位机构不影响其它的拆装机构拆装电池包的动作。

较佳地，所述第一定位机构或所述第二定位机构包括定位机构本体和用于驱动所述定位机构本体翻转的翻转机构。

在本技术方案中，翻转机构通过驱动定位机构本体翻转，使得定位机构本体能够在竖直状态和水平状态之间切换。

较佳地，所述翻转机构包括驱动件和旋转轴，所述旋转轴与所述定位机构本体连接，所述驱动件通过驱动所述旋转轴旋转带动所述定位机构本体翻转。

在本技术方案中，驱动件通过驱动与之连接的旋转轴旋转，进而驱动与旋转轴连接的定位机构本体翻转，从而实现定位机构本体的翻转折叠。

较佳地，所述旋转轴与所述定位机构本体直接固定连接或通过连接件固定连接。

在本技术方案中，旋转轴和定位机构本体的位置相对固定，以保证定位机构本体能够跟随旋转轴同步转动，提高定位机构本体翻转的可靠性。

较佳地，所述翻转机构还包括至少一个位置检测装置，所述位置检测装置用于检测所述定位机构本体的位置。

在本技术方案中，位置检测装置用于检测定位机构本体是否翻转到位，保证定位叉本体的位置调整到位的可靠性，进而保证定位叉定位电池包的精度。

较佳地，所述换电设备还包括替代托盘、第二拆装机构，所述替代托盘可拆卸地安装在所述上层板上，所述第二拆装机构安装在所述替代托盘上。

在本技术方案中，当需要使用第二拆装机构进行电池包的拆装时，将替代托盘安装在上层板上，即可进行具有第二锁止机构的电池包的拆装。

较佳地，所述第一拆装机构还包括对接机构，所述对接机构安装在所述上层板上，所述替代托盘安装在所述对接机构上。

在本技术方案中，通过对接机构可拆卸地安装替代托盘。

较佳地，所述对接机构还包括电接口，所述电接口用于与所述第二拆装机构的电接口进行电连接。

在本技术方案中，通过对接机构的电接口与第二拆装机构的电接口进行电连接，从而让第一拆装机构的供电机构为第二拆装机构提供电力。

较佳地，所述拆装机构为第二拆装机构，所述第二拆装机构对应的锁止机构为第二锁止机构，所述第二拆装机构包括：

旋转部，所述第二锁止机构设有与所述旋转部配合的锁止端，所述旋转部用于旋转所述第二锁止机构的锁止端进行拆装；

旋转控制机构，所述旋转控制机构用于控制所述旋转部旋转，使所述旋转部能旋转所述锁止端令所述第二锁止机构实现拆装。

在本技术方案中，通过上述第二拆装机构的结构设置，使第二拆装机构能将电池包能安装到对应的第二锁止机构中或者将电池包从第二锁止机构中取出。

本实用新型还提供一种换电站，包括上述多功能换电设备。

在本技术方案中，将上述多功能换电设备应用于换电站，使换电站能兼容多种类型的电池包的拆装。

较佳地，所述换电站还包括：

电池仓，存储有对应不同锁止机构的多种电池包。

在本技术方案中，设置存储有多种类型的电池包的电池仓，可为换电站的换电提供多种类型的电池包。

较佳地，所述多功能换电设备的数量为两个，两个所述多功能换电设备分别为第一换电设备和第二换电设备；所述第一换电设备用于从电动汽车上拆下亏电的电池包，所述第二换电设备用于将满电的电池包安装到电动汽车上。

在本技术方案中，当第一换电设备、第二换电设备能兼容两种电池包的更换时，一个换电设备用于拆电池包并且另一个用于安装电池包，可明显提高换电效率。

在符合本领域常识的基础上，上述各优选条件，可任意组合，即得本实用新型各较佳实例。

本实用新型的积极进步效果在于：

上述多功能换电设备及包含其的换电站，通过在一个换电设备上同时配置多种拆装机构，使该换电设备可以同时用于多种类型的电池包的拆装，提高了换电设备的兼容性；将上述多功能换电设备应用于换电站，使换电站能兼容多种类型的电池包的拆装，提高了换电站的兼容性，降低了换电站的制造成本。

附图说明

图1为本实用新型实施例1的多功能换电设备的结构示意图。

图2为本实用新型实施例1的换电站的布局示意图。

图3为本实用新型实施例2的多功能换电设备的避让机构的结构示意图。

图4为本实用新型实施例3的多功能换电设备的结构示意图。

图5为图4所示的多功能换电设备对应的第一锁止机构的结构示意图。

图6为图4所示的多功能换电设备的第二拆装机构位于拆装位置的结构示意图。

图7为图4所示的多功能换电设备的第二拆装机构位于避让位置的结构示意图。

图8为图4所示的多功能换电设备的第二拆装机构的结构示意图。

图9为本实用新型实施例4的多功能换电设备的上层板、固定板的结构示意图。

图10为本实用新型实施例5的多功能换电设备的结构示意图。

图11为本实用新型实施例6的定位叉处于竖直状态时的结构示意图。

图12为本实用新型实施例6的定位叉处于竖直状态时的另一结构示意图。

图13为本实用新型实施例6的定位叉的爆炸示意图。

图14为本实用新型实施例6的定位叉处于水平状态时的结构示意图。

图15为本实用新型实施例6的定位叉处于水平状态时的另一结构示意图。

图16为本实用新型实施例6的定位叉处于竖直状态时的截面示意图。

图17为本实用新型实施例6的定位叉处于水平状态时的截面示意图。

附图标记说明

第一拆装机构 1

上层板 11

容纳空间 111

滑杆 112

下层板 12

第一定位叉 13

顶杆 14

第二定位叉 15

对接机构 16

第二拆装机构 2

旋转部 21

旋转控制机构 22

电机 221

减速器 222

底座 3

避让机构 4

翻转体 41

第一安装面 411

第二安装面 412

转轴 42

固定板 5

替代托盘 6

第一锁止机构 50

锁连杆 501

锁基座 502

锁舌 503

锁槽 504

解锁位 505

电池仓 100

第一换电设备 200

第二换电设备 300

电动汽车 400

定位叉本体 61

旋转轴连接孔 611

第二键槽 612

驱动件 62

旋转轴 63

第一键槽 631

销键 64

竖直传感器 651

水平传感器 652

连接座 66

轴套 67

轴承 68

翻转座 69

固定支架 610

螺栓 620

具体实施方式

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

本实用新型中所涉及的第一锁止机构和第二锁止机构以中国专利申请号2016110412204和2017112736024为例进行说明，但本实用新型的多功能换电设备中的两种锁止机构并不以上述现有技术中的具体结构为限，还可适用于其他类型的电池锁止结构。

实施例1

不同类型的电池包，在与电动汽车或充电设备安装在一起时，所使用的锁止机构通常是不同的。如图1所示，本实用新型提供一种多功能换电设备，该换电设备用于拆装通过不同的锁止机构锁止的电池包。具体而言，该换电设备包括第一拆装机构1、第二拆装机构2，第一拆装机构1对应第一锁止机构，第二拆装机构2对应第二锁止机构，第一拆装机构1用于拆装通过第一锁止机构锁止的第一电池包，第二拆装机构2用于拆装通过第二锁止机构锁止的第二电池包。

通过在一个换电设备上同时配置第一拆装机构1、第二拆装机构2，使该换电设备可以同时用于两种类型的电池包的拆装，提高了换电设备的兼容性，从而提高了换电效率，提高了换电站的兼容性，降低了换电站的制造成本。不同类型的电池包，除了电池包的规格尺寸等类型的差异以外，还包括电池包在对应的电动汽车上的锁止机构的类型的不同。

其中，该换电设备还包括控制机构，控制机构用于接收待拆装的电池包的锁止机构的类型，控制机构还用于控制对应的拆装机构完成电池包的拆装。比如，当控制机构接收到待拆装的电池包的锁止机构的类型为第一锁止机构，即电池包为第一电池包时，控制机构控制第一拆装机构1对第一锁止机构进行解锁或锁止，使第一电池包能完成拆卸或安装；当控制机构接收到待拆装的电池包的锁止机构的类型为第二锁止机构时，控制机构控制第二拆装机构2对第二锁止机构进行解锁或锁止，使第二电池包能完成拆卸或安装。

如图1所示，换电设备还包括底座3，第一拆装机构1、第二拆装机构2可拆卸地安装在底座3上。通过第一拆装机构1、第二拆装机构2与底座3之间的可拆卸连接，该换电设备可以单独安装第一拆装机构1或第二拆装机构2，使该换电设备可单独应用于第一电池包或第二电池包的拆装；该换电设备也可以同时安装第一拆装机构1和第二拆装机构2，使该换电设备可兼容第一电池包和第二电池包的拆装。

如图1所示，第一拆装机构1、第二拆装机构2在底座3上的位置是相对确定的。相对于第一拆装机构1，第二拆装机构2所在区域为避让区域，即第二拆装机构2不影响第一拆装机构1的拆装电池包的动作；相对于第二拆装机构2，第一拆装机构1所在区域为避让区域，即第一拆装机构1不影响第二拆装机构2的拆装电池包的动作。

在其他的实施例中，拆装机构也可以为多个，多个拆装机构对应多个不同的锁止机构锁止的电池包。拆装机构的数量，根据该换电设备需要兼容的锁止机构的数量决定。

将上述多功能换电设备应用于换电站，使换电站能兼容多种类型的电池包的拆装。应用上述多功能换电设备的换电站如图2所示，换电站包括电池仓100、第一换电设备200和第二换电设备300，电池仓100存储有对应第一锁止机构的第一电池包和对应第二锁止机构的第二电池包。第一换电设备200和第二换电设备300为多功能换电设备，第一换电设备200用于从电动汽车400上拆下亏电的电池包，第二换电设备300用于将满电的电池包安装到电动汽车400上。

将第一换电设备200、第二换电设备300设置为多功能换电设备，使第一换电设备200、第二换电设备300可以同时用于第一电池包或第二电池包的更换。当需更换的电池包为第一电池包时，第一换电设备200从电动汽车400上拆下亏电的第一电池包的同时，第二换电设备300就可以将满电的第一电池包从电池仓100取出并在一边等待；待第一换电设备200完成第一电池包的拆卸后，第二换电设备300立刻将第一电池包安装到电动汽车400上。当需更换的电池包为第二电池包时，第一换电设备200从电动汽车400上拆下亏电的第二电池包的同时，第二换电设备300就可以将满电的第二电池包从电池仓100取出并在一边等待；待第一换电设备200完成第二电池包的拆卸后，第二换电设备300立刻将第二电池包安装到电动汽车400上。可见，当第一换电设备200、第二换电设备300能兼容两种电池包的更换时，可明显提高换电效率。

上述第一换电设备200、第二换电设备300也可以设置多种拆装机构，以应对换电站的多种类型的电池包。

实施例2

实施例2的多功能换电设备的结构与实施例1大致相同，不同之处在于：第一拆装机构1、第二拆装机构2之间的位置可以通过避让机构调整。即，该换电设备还设有避让机构，将闲置的拆装机构移动至避让位置，位于避让位置的拆装机构不影响其它的拆装机构拆装电池包的动作。

在实际的拆装需求中，第一拆装机构1、第二拆装机构2在拆装过程中有可能会发生干涉。此时，在第一拆装机构1进行拆装电池包的动作时，第二拆装机构2需要移动至避让位置，使第二拆装机构2不影响第一拆装机构1的拆装动作；而在第二拆装机构2进行拆装电池包的动作时，第一拆装机构1需要移动至避让位置，使第一拆装机构1不影响第二拆装机构2的拆装动作。

本实施例的避让机构如图3所示。避让机构4，包括翻转体41和转轴42，翻转体41绕转轴42的轴线转动实现翻转，翻转体41绕周向设置第一安装面411、第二安装面412，第一拆装机构1安装在第一安装面411上，第二拆装机构2安装在第二安装面412上，翻转体41在翻转过程中将闲置的拆装机构转动至避让位置。

比如，在使用第一拆装机构1进行拆装电池包时，翻转体41翻转，使第一拆装机构1翻转至拆装位置，第二拆装机构2翻转至避让位置，位于拆装位置的第一拆装机构1可进行电池包的拆装，位于避让位置的第二拆装机构2不影响第一拆装机构1的拆装动作。再比如，在使用第二拆装机构2进行拆装电池包时，翻转体41翻转，使第二拆装机构2翻转至拆装位置，第一拆装机构1翻转至避让位置，位于拆装位置的第二拆装机构2可进行电池包的拆装，位于避让位置的第一拆装机构1不影响第二拆装机构2的拆装动作。

在其他的实施例中，翻转体的安装面也可以为若干个，每个拆装机构单独安装在一个安装面上，翻转体在翻转过程中将闲置的拆装机构转动至避让位置。拆装机构的数量，根据该换电设备需要兼容的锁止机构的数量决定。

实施例3

实施例3的多功能换电设备的结构与实施例1大致相同，不同之处在于：

如图4所示，第一拆装机构1包括上层板11、下层板12、第一定位机构和顶杆14，上层板11位于下层板12的上方，并且上层板11可相对下层板12移动；本实施例中的第一定位机构为第一定位叉13，第一定位叉13设置在上层板11上，第一定位叉13用于定位电池包；顶杆14设置在下层板12上，顶杆14用于解锁第一锁止机构50。

图5所示为与第一拆装机构1相对应的第一锁止机构50，第一锁止机构50包括锁连杆501、锁基座502和锁舌503，锁基座502上形成锁槽504，锁舌503位于锁槽504内，锁连杆501可带动锁舌503缩回至锁槽504的外部。

在进行第一电池包的解锁时，顶杆14顶住锁连杆501的解锁位505并带动锁连杆501移动，使锁舌503缩回至锁槽504的外部；第一定位叉13叉住第一电池包，上层板11带动第一电池包移动，使第一电池包的锁轴从锁槽504中移出，从而实现第一电池包的解锁。在进行第一电池包的锁止时，顶杆14移动至不接触锁连杆501的位置，第一定位叉13叉住第一电池包，上层板11带动第一电池包移动，使第一电池包的锁轴进入锁槽504中并实现锁止。

第一拆装机构1还包括第二定位机构，本实施例中的第二定位机构为第二定位叉15，第二定位叉15固定在下层板12上，第二定位叉15可以与电动汽车上的定位块相配合，使下层板12在进行第一电池包的解锁或锁止时与电动汽车之间的位置相对固定。

如图4、图6至图7所示，换电设备还包括固定板5，第二拆装机构2固定在固定板5相对于下层板12的表面上，固定板5能相对上层板11翻转，使第二拆装机构2移动至拆装位置或避让位置。如图6所示，固定板5翻转至上层板11的上方，第二拆装机构2位于拆装位置，第二拆装机构2位于固定板5的上方，第二拆装机构2能对具有第二锁止机构的电池包进行拆装；如图7所示，固定板5翻转至与上层板11相平行，第二拆装机构2位于避让位置，第二拆装机构2位于固定板5的下方，第二拆装机构2不影响第一拆装机构1拆装电池包的动作。

如图8所示，第二拆装机构2包括旋转部21和旋转控制机构22，第二锁止机构设有与旋转部21配合的锁止端，旋转部21用于旋转第二锁止机构的锁止端进行拆装；旋转控制机构22用于控制旋转部21旋转，使旋转部21能旋转锁止端令第二锁止机构实现拆装。

其中，旋转控制机构22包括电机221和减速器222，电机221的输出可以直接或间接地输入到减速器222。比如，设置于电机221的连接轴(未标识)能够伸入到减速器222中的联轴器(未标识)，从而实现电机221与减速器222的连接。通过减速器222对电机221的转速进行改变，然后再由减速器222直接或间接地驱动旋转部21，实现对第二锁止机构的锁止端的拧紧或拧松，从而实现第二电池包的拆卸或安装。螺栓是第二锁止机构的锁止端的一个典型示例。但是，可以了解，除了螺栓以外，旋转部21可以用于旋拧任何需要旋转操作的部件；仅需要的是将旋转部21设计成与第二锁止机构的锁止端的形状相配合。

其中，上层板11设置有隐藏凹槽，顶杆14能旋转至隐藏凹槽内；顶杆14位于隐藏凹槽内时，顶杆14不影响第二拆装机构2拆装电池包的动作。

其中，第一定位叉13也可折叠地安装在上层板11上，当第一定位叉13由竖直状态折叠至水平状态时，第一定位叉13不影响第二拆装机构2拆装电池包的动作。

其中，第二定位叉15也可折叠地安装在下层板12上，当第二定位叉15由竖直状态折叠至水平状态时，第二定位叉15不影响第二拆装机构2拆装电池包的动作。

上述第一定位叉13、第二定位叉15和顶杆14的隐藏方式的选择，取决于第二拆装机构2所需要的拆装空间的实际需求。当该多功能换电设备，除了第二拆装机构2以外还有其它拆装机构，第一定位叉13、第二定位叉15和顶杆14也可以采用其他方式进行隐藏，以达到不影响其它的拆装机构拆装电池包的动作的目的。

实施例4

实施例4的多功能换电设备的结构与实施例3大致相同，不同之处在于：

如图9所示，上层板11的边缘形成容纳固定板5的容纳空间111，容纳空间111内设有滑杆112，固定板5套在滑杆112上；固定板5在滑杆112上滑动，使固定板5能相对上层板11来回滑动；固定板5伸出至与上层板11相远离时，第二拆装机构2位于拆装位置，第二拆装机构2能对具有第二锁止机构的电池包进行拆装；固定板5缩回至与上层板11相靠近时，第二拆装机构2位于避让位置，第二拆装机构2不影响第一拆装机构1拆装电池包的动作。

通过上述结构，也能实现第二拆装机构2的位置切换，以满足避让第一拆装机构1拆装电池包的动作的需求。

除了实施例3和实施例4所述的避让机构之外，还可根据第二拆装机构2实际的拆装位置和避让位置设计避让机构。避让机构只要能达到使第二拆装机构2移动至拆装位置或避让位置的功能，均在本实用新型所要求保护的范围内。

实施例5

实施例5的多功能换电设备的结构与实施例3大致相同，不同之处在于：

如图10所示，该换电设备包括替代托盘6，替代托盘6可拆卸地安装在上层板11上，第二拆装机构2安装在替代托盘6上。当需要使用第二拆装机构2进行电池包的拆装时，将替代托盘6安装在上层板11上，即可进行具有第二锁止机构的电池包的拆装。当不需要使用第二拆装机构2进行电池包的拆装时，将替代托盘6卸除，不影响第一拆装机构1拆装电池包的动作。

第一拆装机构1还包括对接机构16，对接机构16安装在上层板11上，替代托盘6安装在对接机构16上。其中，对接机构16还包括电接口，电接口用于与第二拆装机构2的电接口进行电连接。对接机构16用于固定替代托盘6，同时，对接机构16的电接口也与第二拆装机构2的电接口进行电连接，为第二拆装机构2提供电力。

实施例6

实施例6的多功能换电设备的结构与实施例3大致相同，本实施例提供一种能够折叠的定位机构的具体结构，上述其他实施例中所涉及的可折叠的第一定位机构(第一定位叉13)和第二定位机构(第二定位叉15)可以参考本实施例中的定位机构。

如图11-图15所示，本实施例提供了一种可以翻转折叠的定位机构结构，使得定位机构能够在竖直状态和水平状态之间切换，即定位机构能够从竖直状态折叠至水平状态，或者从水平状态翻转至竖直状态。当定位机构处于竖直状态时，定位机构能够正常定位电池包；当定位机构处于水平状态时，定位机构能够不干涉其他定位装置定位电池包并且不干涉其他拆装机构拆装电池包。

如图11-图15所示，定位机构包括定位机构本体61和用于折叠定位机构本体61的翻转机构，定位机构本体61用于与电池包抵接，以实现电池包的定位，翻转机构与定位机构本体61连接，用于驱动定位机构本体61旋转，使得定位机构本体61在竖直状态和水平状态之间切换。

如图13、图16和图17所示，翻转机构包括驱动件62和旋转轴63，驱动件62与旋转轴63连接，用于驱动旋转轴63旋转，旋转轴63与定位机构本体61连接，用于带动定位机构本体61旋转，以实现定位机构本体61在竖直状态和水平状态之间切换。本实施例中的旋转轴63和定位机构本体61通过连接件固定连接，具体地，定位机构本体61的下端设置有两端贯通的旋转轴连接孔611，旋转轴63穿设于旋转轴连接孔611。翻转机构还包括连接于旋转轴63和定位机构之间的连接件，本实施例中的连接件为销键64，旋转轴63上设置有用于放置部分销键64的第一键槽631，旋转轴连接孔611的对应位置处设置有放置另一部分销键64的第二键槽612，第一键槽631与第二键槽612配合，以限制销键64各个方向的移动，实现销键64相对于旋转轴63和定位机构本体61的位置固定。旋转轴63旋转的过程中，驱动与之相对固定的销键64同步旋转，进而驱动与销键64连接的定位机构本体61翻转。

在其他可替代的实施方式中，还可以选择其他能够实现上述功能的连接件固定连接旋转轴63和定位机构本体61，或者，也可以通过其他形式实现旋转轴63与定位机构本体61的连接，例如将旋转轴63和定位机构本体61直接固定连接，该直接固定连接的方式包括一体成型或焊接等形式。本实施例选择销键64作为连接旋转轴63和定位机构本体61的连接件，结构简单、安装方便、能够提高组装效率。旋转轴63和定位机构本体61固定连接，使得旋转轴63和定位机构本体61的位置相对固定，以保证定位机构本体61能够跟随旋转轴63同步转动，提高定位机构本体61翻转的可靠性。

本实施例中的驱动件62为旋转电机，旋转电机能够直接驱动旋转轴63旋转。在其他可替代的实施方式中，驱动件62也可以选择其他能够驱动旋转轴63旋转的结构。

如图13所示，翻转机构还包括至少一个位置检测装置，用于检测定位机构本体61的位置，判断定位机构本体61是否翻转至竖直状态或水平状态，以保证定位机构本体61的位置调整到位的可靠性，进而保证定位机构定位电池包的精度。本实施例中的位置检测装置的数量为2个，在其他可替代的实施方式中，位置检测装置的数量也可以为一个或更多个。

具体地，如图11和图14所示，本实施例中的位置检测装置包括竖直传感器651和水平传感器652，竖直传感器651用于检测定位机构本体61是否翻转至竖直状态，水平传感器652用于检测定位机构本体61是否翻转至水平状态。本实施例中的竖直传感器651和水平传感器652均为光电传感器，光电传感器为非接触传感器，定位机构本体61在旋转过程中不会与竖直传感器651和水平传感器652产生干涉，保证定位机构本体61翻转折叠的可靠性。而且光电传感器结构简单且响应时间短，控制简单可靠，能够及时识别定位机构本体61的位置，提高定位机构本体61的位置调整到位的可靠性。在其他可替代的实施方式中，竖直传感器651和水平传感器652可以选择其他能够实现上述功能的位置检测装置，而且竖直传感器651和水平传感器652可以选择相同或不同的结构。

以下基于上述定位机构的具体结构，简述定位机构的折叠过程：

如图16所示，定位机构本体61从竖直状态折叠至水平状态的过程中，驱动件62驱动旋转轴63旋转，旋转轴63带动与之连接的销键64同步旋转，进而带动与销键64配合的定位机构本体61折叠，当水平传感器652检测到定位机构本体61时，驱动件62停止驱动旋转轴63旋转。

如图17所示，定位机构本体61从水平状态翻转至竖直状态的过程中，驱动件62驱动旋转轴63反向旋转，旋转轴63带动与之连接的销键64同步旋转，进而带动与销键64配合的定位机构本体61翻转，当竖直传感器651检测到定位机构本体61时，驱动件62停止驱动旋转轴63旋转。

又如图13所示，翻转机构还包括连接座66、轴套67、轴承68、翻转座69和固定支架610。沿旋转轴63的轴线方向，驱动件62、连接座66和翻转座69依次连接，旋转轴63穿过连接座66和翻转座69与驱动件62连接，连接座66和翻转座69起到支撑旋转轴63的作用，保证旋转轴63能够稳定旋转。旋转轴63的外侧套接有轴套67，轴套67通过螺栓620与旋转轴63连接，起到保护旋转轴63、减少旋转轴63磨损的效果。旋转轴63通过轴承68固定在翻转座69上，并实现相对于翻转座69的旋转。竖直传感器651和水平传感器652安装在固定支架610上，固定支架610固定在翻转座69上，固定支架610起到支撑竖直传感器651和水平传感器652的作用。竖直传感器651和水平传感器652相对于翻转座69的位置保持静止，以保证位置检测的准确性。本实施例翻转机构还包括减速机，减速机连接在驱动件62和旋转轴63之间，以降低驱动件62传递至旋转轴63的转速，提高定位机构本体61翻转的稳定性。

另外，现有定位机构通常安装在换电设备上，并跟随换电设备同步移动，其中，定位机构的最高点通常也为换电设备的最高点。在电池包的拆装过程中，换电设备需要移动至电动汽车的底部，因此电动汽车的底盘高度会对换电设备的移动造成影响。现有技术中，电动汽车的底盘高度通常小于换电设备的高度，因此在电池包的拆装过程中，需要先将电动汽车举升之后，才能够将换电设备移动至电动汽车的底部。而且结束电池包的拆装之后，也需要等待换电设备移出电动汽车的底部之后才能下降电动汽车，以防止电动汽车与换电设备的干涉，整个过程耗费的换电时间较长，换电效率较低。

由于定位机构的最高点通常也为换电设备的最高点，定位机构处于竖直状态时，换电设备整体的高度最高，定位机构处于水平状态时，换电设备整体的高度最低。因此，本实施例所提供的可以翻转折叠的定位机构，通过翻转折叠定位机构能够改变定位机构最高点的位置，即改变换电设备整体的高度，这样，便于换电设备进出电动汽车的底部。也就是说，在换电设备进入电动汽车的底部之前，可以使定位机构保持水平状态，此时换电设备整体的高度最低，且能够低于电动汽车的底盘的高度，从而即使没有将电动汽车举升，换电设备也能够驶入电动汽车的底部。电动汽车的举升过程和定位机构翻转至竖直状态的过程能够同时进行，电动汽车的下降过程和定位机构折叠至水平状态的过程也能够同时进行，从而缩短换电时间，提高换电效率。

具体地，换电设备的控制方法可以包括以下步骤：

步骤一、控制第一定位机构和第二定位机构翻转至水平状态；

步骤二、控制所述换电设备移动至电动汽车底部。

第一定位机构和第二定位机构在车辆驶入之前就可以先翻转至水平状态，在电动汽车没有举升的情况下，换电设备就能够直接移动至电动汽车的底部，不用等待电动汽车举升的过程，缩短换电时间，提高换电效率。

其中，在步骤二之后还包括：步骤三、控制第一定位机构和第二定位机构翻转至垂直状态执行并执行对应的拆电池过程。

在换电设备移动至电动汽车底部的拆装位置时，第一定位机构和第二定位机构就可以从水平状态切换至竖直状态，以实现电池包的定位。此过程中，电动汽车可以同步进行举升，一方面用于放置第一定位机构和第二定位机构与电动汽车的底部产生干涉，另一方面也能够进一步缩短换电时间，提高换电效率。

其中，在步骤一之前，还可以包括：判断所述电动汽车的车辆信息，并根据车辆信息中的底盘高度等相关信息来确定是否需要翻转所述第一定位机构或第二定位机构的位置状态。由此根据电动汽车的底盘高度来决定是否需要进行步骤一，对于底盘较高的电动汽车而言，可以不用进行步骤一，简化换电步骤。

其次，一个换电设备上的定位机构的数量通常为多个，以保证电池包各部分受力均匀，提高电池包定位的稳定性。在一个较优的实施例中，各个定位机构能够独立实现翻转折叠，使得各个定位机构控制灵活，互不干扰。在其他可替代的实施方式中，一个换电设备中的多个定位机构也能够共同控制翻转折叠。

此外，现有技术中，换电设备上的定位机构中的一部分是设置在换电设备的框架上，另一部分是设置在换电设备的电池托盘上，为了实现一个换电设备能够定位不同尺寸的电池包，只能够通过更换定位机构位于不同位置的电池托盘来实现，此种方法较为麻烦，而且成本较高。而如果是采用本实施例中定位机构的换电设备，多组定位机构可以全部安装在换电设备的框架上，对于不同尺寸的电池包，只需要选择对应的定位机构处于竖直状态，其他定位机构折叠至翻转状态即可，由此不需要更换电池托盘，成本低。在另一实施例中，第一定位机构和第二定位机构的结构还可以采用不同于本实施例的U型结构，例如可以为L型、杆状等，只要能与电池包或电动汽车的底盘实现定位功能即可。

虽然以上描述了本实用新型的具体实施方式，但是本领域的技术人员应当理解，这仅是举例说明，本实用新型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实用新型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实用新型的保护范围。

Claims (24)

1.一种多功能换电设备，所述换电设备用于拆装通过不同的锁止机构锁止的电池包，其特征在于，所述换电设备包括：

至少两种拆装机构，每种拆装机构对应一种锁止机构，不同的拆装机构分别用于拆装通过不同的锁止机构锁止的电池包。

2.如权利要求1所述的多功能换电设备，其特征在于，所述换电设备还包括：

控制机构，所述控制机构用于接收待拆装的电池包的锁止机构的类型，所述控制机构还用于控制对应的拆装机构完成电池包的拆装。

3.如权利要求1所述的多功能换电设备，其特征在于，所述换电设备还包括底座，所述至少两种拆装机构可拆卸地安装在所述底座上。

4.如权利要求1所述的多功能换电设备，其特征在于，所述换电设备还设有避让区域，位于所述避让区域的拆装机构不影响其它的拆装机构的拆装电池包的动作。

5.如权利要求1所述的多功能换电设备，其特征在于，所述换电设备还设有避让机构，所述避让机构将闲置的拆装机构移动至避让位置，位于所述避让位置的拆装机构不影响其它的拆装机构拆装电池包的动作。

6.如权利要求5所述的多功能换电设备，其特征在于，所述避让机构包括翻转体，所述翻转体绕周向设置若干安装面，每个拆装机构单独安装在一个安装面上，所述翻转体在翻转过程中将闲置的拆装机构转动至所述避让位置。

7.如权利要求1所述的多功能换电设备，其特征在于，所述拆装机构为第一拆装机构，所述第一拆装机构对应的锁止机构为第一锁止机构，所述第一拆装机构包括：

上层板和下层板，所述上层板位于所述下层板的上方，并且所述上层板可相对所述下层板移动；

第一定位机构，设置在所述上层板上，所述第一定位机构用于定位所述电池包；

顶杆，所述顶杆设置在所述下层板上，所述顶杆用于解锁所述第一锁止机构。

8.如权利要求7所述的多功能换电设备，其特征在于，所述换电设备还包括固定板、第二拆装机构，所述第二拆装机构对应的锁止机构为第二锁止机构；所述第二拆装机构固定在所述固定板上，所述固定板能相对所述上层板移动，使所述第二拆装机构移动至拆装位置或避让位置；所述第二拆装机构位于所述拆装位置时，所述第二拆装机构能对具有所述第二锁止机构的电池包进行拆装；所述第二拆装机构位于所述避让位置时，所述第二拆装机构不影响所述第一拆装机构拆装电池包的动作。

9.如权利要求8所述的多功能换电设备，其特征在于，所述固定板能相对所述上层板翻转；所述第二拆装机构位于所述拆装位置时，所述第二拆装机构位于所述固定板的上方；所述第二拆装机构位于所述避让位置时，所述第二拆装机构位于所述固定板的下方。

10.如权利要求8所述的多功能换电设备，其特征在于，所述上层板的边缘形成容纳所述固定板的容纳空间，所述固定板能相对所述上层板来回滑动；所述固定板伸出至与所述上层板相远离时，所述第二拆装机构位于所述拆装位置；所述固定板缩回至与所述上层板相靠近时，所述第二拆装机构位于所述避让位置。

11.如权利要求7所述的多功能换电设备，其特征在于，所述上层板设置有隐藏凹槽，所述顶杆能旋转至所述隐藏凹槽内；所述顶杆位于所述隐藏凹槽内时，所述顶杆不影响其它的拆装机构拆装电池包的动作。

12.如权利要求7所述的多功能换电设备，其特征在于，所述第一拆装机构还包括第二定位机构，设置在所述下层板上，所述第二定位机构用于与电动汽车上的定位块相配合，用于保证所述下层板和所述电动汽车之间的位置相对固定。

13.如权利要求7或12所述的多功能换电设备，其特征在于，所述第一定位机构可折叠地安装在所述上层板上，当所述第一定位机构由竖直状态折叠至水平状态时，所述第一定位机构不影响其它的拆装机构拆装电池包的动作；和/或，所述下层板上的第二定位机构可折叠地安装在所述下层板上，当所述第二定位机构由竖直状态折叠至水平状态时，所述第二定位机构不影响其它的拆装机构拆装电池包的动作。

14.如权利要求13所述的多功能换电设备，其特征在于，所述第一定位机构或所述第二定位机构包括定位机构本体和用于驱动所述定位机构本体翻转的翻转机构。

15.如权利要求14所述的多功能换电设备，其特征在于，所述翻转机构包括驱动件和旋转轴，所述旋转轴与所述定位机构本体连接，所述驱动件通过驱动所述旋转轴旋转带动所述定位机构本体翻转。

16.如权利要求15所述的多功能换电设备，其特征在于，所述旋转轴与所述定位机构本体直接固定连接或通过连接件固定连接。

17.如权利要求14所述的多功能换电设备，其特征在于，所述翻转机构还包括至少一个位置检测装置，所述位置检测装置用于检测所述定位机构本体的位置。

18.如权利要求7所述的多功能换电设备，其特征在于，所述换电设备还包括替代托盘、第二拆装机构，所述替代托盘可拆卸地安装在所述上层板上，所述第二拆装机构安装在所述替代托盘上。

19.如权利要求18所述的多功能换电设备，其特征在于，所述第一拆装机构还包括对接机构，所述对接机构安装在所述上层板上，所述替代托盘安装在所述对接机构上。

20.如权利要求19所述的多功能换电设备，其特征在于，所述对接机构还包括电接口，所述电接口用于与所述第二拆装机构的电接口进行电连接。

21.如权利要求7至12、14至20任一项所述的多功能换电设备，其特征在于，所述拆装机构为第二拆装机构，所述第二拆装机构对应的锁止机构为第二锁止机构，所述第二拆装机构包括：

旋转部，所述第二锁止机构设有与所述旋转部配合的锁止端，所述旋转部用于旋转所述第二锁止机构的锁止端进行拆装；

旋转控制机构，所述旋转控制机构用于控制所述旋转部旋转，使所述旋转部能旋转所述锁止端令所述第二锁止机构实现拆装。

22.一种换电站，其特征在于，包括上述权利要求1至21任一项所述的多功能换电设备。

23.如权利要求22所述的换电站，其特征在于，所述换电站还包括：

电池仓，存储有对应不同锁止机构的多种电池包。

24.如权利要求22所述的换电站，其特征在于：所述多功能换电设备的数量为两个，两个所述多功能换电设备分别为第一换电设备和第二换电设备；所述第一换电设备用于从电动汽车上拆下亏电的电池包，所述第二换电设备用于将满电的电池包安装到电动汽车上。

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