CN216002275U - 充换储一体装置及设备 - Google Patents

Abstract

本申请提出了一种充换储一体装置及设备，该充换储一体装置包括换电单元、储能单元及充电单元，所述换电单元用于更换并收容换电车辆的第一电池；所述储能单元与所述换电单元、电网及用户电连接，用于储存从电网输入的电能，以对所述换电单元收容的所述第一电池进行充电、以及对所述电网和/或用户进行供电；所述充电单元电连接所述储能单元和电网，用于利用所述储能单元储存的电能或所述电网的电能对所述换电车辆进行充电。上述的充换储一体装置及设备在换电车辆移动至一换电位即可进行换电单元换电和充电单元充电，充换电效率较高，且在用电高峰或工业限电时对电网和/或用户进行供电，能够提高充换储一体装置的收益。

Description

充换储一体装置及设备

技术领域

本申请涉及电动车换电技术领域，尤其涉及一种充换储一体装置及设备。

背景技术

随着电动汽车的广泛使用，充电站及换电站也被普遍地应用和快速地建设。充电站可为电动汽车充电以补充电能，换电站可更换电动汽车的待换电池。然而，对于需要换电和充电的电动汽车，需要先在换电站换电，然后在充电站进行充电，这样的充换电过程较为繁琐且在用电高峰时存在充电慢且用电费用高的问题。

实用新型内容

有鉴于此，有必要提供一种充换储一体装置及设备，以解决现有的充换电过程繁琐以及用电高峰充电慢的技术问题。

本申请提出了一种充换储一体装置，包括换电单元、储能单元及充电单元，所述换电单元用于更换并收容换电车辆的第一电池；所述储能单元与所述换电单元、电网及用户电连接，用于储存从电网输入的电能，以对所述换电单元收容的所述第一电池进行充电、以及对所述电网和/或用户进行供电；所述充电单元电连接所述储能单元和电网，用于利用所述储能单元储存的电能或所述电网的电能对所述换电车辆进行充电。

在一些实施例中，所述储能单元包括报废电池，所述报废电池为达到所述换电车辆的报废标准但仍能储电的电池。

在一些实施例中，所述充电单元包括充电枪，所述充电枪用于利用所述储能单元储存的电能和利用所述电网的电能对所述换电车辆进行充电。

在一些实施例中，所述充电单元与所述换电单元电连接，所述换电单元包括满电的第二电池，所述充电单元还用于利用所述第二电池储存的电能对所述电网和/或用户进行供电。

在一些实施例中，所述充电单元、所述储能单元和所述换电单元依次层叠设置。

在一些实施例中，所述换电单元包括至少两个换电组件，分别用于容置从换电车辆移取的第一电池和充满电的第二电池，每个所述换电组件包括换电架、第一锁紧件及第二锁紧件，所述换电架包括一用于容置所述第一电池或所述第二电池的换电仓，所述第一锁紧件和所述第二锁紧件均设于所述换电架且可伸入所述换电仓，以在第一方向或第二方向锁紧所述第一电池或所述第二电池。

本申请还提出了一种充换储一体设备，包括：

充换储一体装置，包括换电单元、储能单元及充电单元，所述换电单元用于更换并收容换电车辆的第一电池；所述储能单元与所述换电单元、电网及用户电连接，用于储存从电网输入的电能，以对所述换电单元收容的所述第一电池进行充电、以及对所述电网和/或用户进行供电；所述充电单元电连接所述储能单元和电网，用于利用所述储能单元储存的电能或所述电网的电能对所述换电车辆进行充电；及

取放装置，用于在所述换电车辆和所述换电单元之间往返，以从所述换电车辆移取所述第一电池至所述换电单元内，并移取所述换电单元内的第二电池至所述换电车辆。

在一些实施例中，所述充换储一体装置为多个，且设置在不同的区域，多个所述充换储一体装置的所述充电单元利用所述储能单元储存的电能对所述电网和/或用户进行供电。

在一些实施例中，所述充换储一体装置的周侧设置有至少一换电位，用于对多个所述换电车辆进行换电和/或充电。

在一些实施例中，所述换电车辆具有信号接收器，所述取放装置具有与所述信号接收器适配的信号发生器，所述信号发生器可在所述取放装置移动至所述换电车辆的所述第一电池下方时触发所述信号接收器，以使所述换电车辆解锁所述第一电池并使所述取放装置移取所述第一电池

上述的充换储一体装置及设备中，由于换电单元、储能单元及充电单元一体设置，换电车辆移动至一换电位即可进行换电单元换电和充电单元充电，充换电效率较高；且储能单元可储存从电网输入的电能，并可对换电单元收容的第一电池进行充电以及在用电高峰或工业限电时对电网和/或用户进行供电，商业效益较好，能够提高充换储一体装置的收益。

附图说明

图1为本申请第一实施例提供的充换储一体装置的架构图。

图2为本申请第一实施例提供的充换储一体装置的立体结构示意图。

图3为图1所示的第一实施例的换电单元的分解结构示意图。

图4为图3所示的换电组件锁紧一尺寸的电池的结构示意图。

图5为图3所示的换电组件锁紧另一尺寸的电池的结构示意图。

图6为图3所示的换电组件和第二电池的分解结构示意图。

图7为图1所示的第二实施例的换电单元的分解结构示意图。

图8为图2所示的充换储一体设备的立体结构示意图。

图9为图8所示的取放装置与换电车辆的换/充电结构示意图。

图10为图8所示的取放装置的分解结构示意图。

图11为图8所示的取放装置与换电车辆的换电结构示意图。

主要元件符号说明

充换储一体装置 100

换电单元 10

换电组件 11

换电架 111

换电仓 1111

第一孔 1112

第二孔 1113

第一锁紧件 112

第一伸缩杆 1121

第一驱动件 1122

第二锁紧件 113

第二伸缩杆 1131

第二驱动件 1132

浮动悬架 114

底座 12

换电空间 121

充电机 13

第一插接件 131

护罩 14

储能单元 20

充电单元 30

充电枪 32

充换储一体设备 200

取放装置 300

移动座 321

移动轮 3211

容纳腔 3212

驱动模组 322

导航模组 323

举升机构 324

驱动件 3241

举升件 3242

定位模组 325

信号发生器 326

配电箱 40

双向AC/DC 50

分线器 60

DC-DC 70

第二电池 1

第二插接件 2

锁紧孔 3

换电车辆 4

信号接收器 5

第一电池 6

电网 7

具体实施方式

下面详细描述本申请的实施方式，所述实施方式的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施方式是示例性的，仅用于解释本申请，而不能理解为对本申请的限制。

在本申请的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、顺时针”、“逆时针”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地包括一个或者更多个所述特征。在本申请的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本申请的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接或可以相互通讯；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

在本申请中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

下文的公开提供了许多不同的实施方式或例子用来实现本申请的不同结构。为了简化本申请的公开，下文中对特定例子的部件和设置进行描述。当然，它们仅仅为示例，并且目的不在于限制本申请。此外，本申请可以在不同例子中重复参考数字和/或参考字母，这种重复是为了简化和清楚的目的，其本身不指示所讨论各种实施方式和/或设置之间的关系。此外，本申请提供了的各种特定的工艺和材料的例子，但是本领域普通技术人员可以意识到其他工艺的应用和/或其他材料的使用。

本申请提出了一种充换储一体装置，包括换电单元、储能单元及充电单元，所述换电单元用于更换并收容换电车辆的第一电池；所述储能单元与所述换电单元、电网及用户电连接，用于储存从电网输入的电能，以对所述换电单元收容的所述第一电池进行充电、以及对所述电网和/或用户进行供电；所述充电单元电连接所述储能单元和电网，用于利用所述储能单元储存的电能或所述电网的电能对所述换电车辆进行充电。

本申请还提出了一种充换储一体设备，包括：

充换储一体装置，包括换电单元、储能单元及充电单元，所述换电单元用于更换并收容换电车辆的第一电池；所述储能单元与所述换电单元、电网及用户电连接，用于储存从电网输入的电能，以对所述换电单元收容的所述第一电池进行充电、以及对所述电网和/或用户进行供电；所述充电单元电连接所述储能单元和电网，用于利用所述储能单元储存的电能或所述电网的电能对所述换电车辆进行充电；及

取放装置，用于在所述换电车辆和所述换电单元之间往返，以从所述换电车辆移取所述第一电池至所述换电单元内，并移取所述换电单元内的第二电池至所述换电车辆。

上述的充换储一体装置及设备中，由于换电单元、储能单元及充电单元一体设置，换电车辆移动至一换电位即可进行换电单元换电和充电单元充电，充换电效率较高；且储能单元可储存从电网输入的电能，并可对换电单元收容的第一电池进行充电以及在用电高峰或工业限电时对电网和/或用户进行供电，商业效益较好，能够提高充换储一体装置的收益。

下面结合说明书附图，对本申请的实施例作进一步地说明。

请参见图1，本申请的第一实施例提出了一种充换储一体装置100，包括换电单元10、储能单元20及充电单元30。

换电单元10用于更换并收容换电车辆4的第一电池6；储能单元20与换电单元10、电网7及用户电连接，用于储存从电网7输入的电能，以对换电单元10收容的第一电池6进行充电以及对电网7和/或用户进行供电；充电单元30电连接储能单元20和电网7，用于利用储能单元20储存的电能或电网7的电能对换电车辆4进行充电。

其中，换电单元10、储能单元20及充电单元30为一体设置的结构，三者可按照所需的数量依次层叠设置，从而可缩小换电单元10、储能单元20及充电单元30的整体占用面积，布局较为紧凑，且可实现换电车辆4在一换车位即可进行换电和充电作业；例如图2所示，换电单元10的数量为一个，且位于最下方；充电单元30的数量为一个，且位于最上方；储能单元20的数量为两个，且层叠设置在充电单元30和换电单元10之间。可以理解，在其他的实施例中，换电单元10的数量为一个，且位于最下方；充电单元30的数量为一个，且位于最上方；储能单元20的数量为一个，且设置在充电单元30和换电单元10之间。

请参见图3，第一实施例中的换电单元10包括三个换电组件11、底座12、充电机13及护罩14。

三个换电组件11呈一字形并排设置，用于容置从换电车辆4上取下的第一电池6和充满电的第二电池1，第一电池6可以为亏电电池，也可为没电电池；其中两个换电组件11容置有第二电池1，其中一个换电组件11用于容置第一电池6并可对第一电池6进行充电，图3中其中一个换电组件11的换电仓1111为空置的。

每个换电组件11包括换电架111、第一锁紧件112及第二锁紧件113。换电架111大致为框形结构，换电架111包括一用于容置第一电池6或第二电池1的换电仓1111，换电仓1111的长度尺寸或宽度尺寸大于第一电池6或第二电池1。第一锁紧件112设于换电架111内且可在第一方向伸入换电仓1111，以在第一方向锁紧第一电池6或第二电池1，第二锁紧件113设于换电架111内且可在第二方向伸入换电仓1111，以在第二方向锁紧第一电池6或第二电池1，第一锁紧件112和第二锁紧件113相互配合可在第一方向或第二方向锁紧第一电池6或第二电池1。在本实施例中，第一方向定义为X轴方向，第二方向定义为Y轴方向。

请参见图4，以第二电池1作为示例，换电仓1111的长边尺寸大于第二电池1的长边尺寸，换电仓1111的短边尺寸等于第二电池1的短边尺寸，此时通过第二锁紧件113伸入换电仓1111可锁紧第二电池1的短边。

请参见图5，换电仓1111的长边尺寸等于第二电池1的长边尺寸，换电仓1111的短边尺寸大于第二电池1的短边尺寸，此时通过第一锁紧件112伸入换电仓1111可锁紧第二电池1的长边。

请参见图6，换电架111的每个长边间隔设置有两个第一锁紧件112，换电架111的两个长边的第一锁紧件112相对设置；换电架111的每个短边间隔设置有两个第二锁紧件113，换电架111的两个短边的第二锁紧件113相对设置。

第一锁紧件112包括第一伸缩杆1121和第一驱动件1122。第一伸缩杆1121设于换电架111的长边，换电架111的长边对应第一伸缩杆1121的位置开设有第一孔1112，第一伸缩杆1121可在第一方向移动穿过第一孔1112并伸入换电仓1111，以插入第一电池6或第二电池1在第一方向设置的锁紧孔3内，从而在第一方向锁紧第一电池6或第二电池1。第一驱动件1122设于换电架111的长边，且与第一伸缩杆1121连接，以驱动第一伸缩杆1121沿第一方向移动。在本实施例中，第一驱动件1122为气缸。

第二锁紧件113包括第二伸缩杆1131和第二驱动件1132。第二伸缩杆1131设于换电架111的短边，换电架111的短边对应第二伸缩杆1131的位置开设有第二孔1113，第二伸缩杆1131可在第二方向移动穿过第二孔1113并伸入换电仓1111，以插入第一电池6或第二电池1在第二方向设置的锁紧孔3内，从而在第二方向锁紧第一电池6或第二电池1。第二驱动件1132与第二伸缩杆1131连接，以驱动第二伸缩杆1131沿第二方向移动。在本实施例中，第二驱动件1132为气缸。

在一些实施例中，换电组件11还包括多个浮动悬架114，浮动悬架114的数量为四个，且设置在换电架111上表面的四个边角处。每个浮动悬架114均为独立悬架，浮动悬架114的一端连接换电架111，浮动悬架114的另一端连接底座12，以使换电架111在换电时沿重力方向浮动，在本实施例中，重力方向定义为Z轴方向。

在使用过程中，当第一电池6被装设至换电仓1111后，换电架111长边的第一驱动件1122驱动第一伸缩杆1121沿第一方向移动，并插入第一电池6在第一方向设置的锁紧孔3内，从而在第一方向锁紧第一电池6；或者换电架111短边的第二驱动件1132驱动第二伸缩杆1131沿第二方向移动，并插入第一电池6在第二方向设置的锁紧孔3内，从而在第二方向锁紧第一电池6。

请继续参见图3，底座12大致为长方体状，用于承载换电组件11，底座12的对应换电组件11的位置挖空并形成一换电空间121，用于取放装置300从外界移动至换电空间121并到达换电组件11的下方，以将第一电池6举升至未放置第一电池6和第二电池1的换电仓1111，以及移取换电仓1111的第二电池1并移动至换电车辆4进行换电。

充电机13设于底座12上，且对应换电组件11设置，即充电机13的数量与换电组件11的数量相等，充电机13包括一第一插接件131，用于在第一电池6举升至换电仓1111内时插入第一电池6的第二插接件2内，以对第一电池6进行充电。在一些实施例中，第一插接件131为充电插头，第二插接件2为充电插口，两者插接后充电机13可对第一电池6进行充电。在一些实施例中，第二插接件2为充电插口，第二插接件2为充电插头，两者插接后充电机13也可对第一电池6进行充电。

护罩14设于底座12上，且罩设于充电机13和换电组件11的外侧，从而形成对充电机13和换电组件11的保护，防止外界的异物或水进入到达充电机13和换电组件11，进而影响充电机13和换电组件11的使用。

在一些实施例中，换电单元10还包括视觉识别模组15，视觉识别模组15设于护罩14上，用于获取第一预设位置的视觉信息，以判断换电车辆4是否移动至第一预设位置，其中第一预设位置为换电车辆4的停车位置，即换电位，换电位的位置是固定的，换电车辆4在此位置时进行换电作业，当视觉识别模组15感测换电车辆4到达停车位置时，取放装置300开始朝换电车辆4移动，并移取换电车辆4的第一电池6，将第二电池1举升至换电车辆4。视觉识别模组15包括但不限于是摄像头，CCD相机。

请参见图7，第二实施例中的换电单元10与第一实施例中的换电单元10的结构大致相同，不同之处在于：

第二实施例中的护罩14大致为长方体状，完全盖住底座12的上表面，从而与底座12在整体上形成长方体状结构；而第一实施例中的护罩14仅盖住了底座12的部分区域。

第二实施例中的换电组件11为四个，且呈田字形设置，其中三个换电组件11容置有第二电池1，其中一个换电组件11用于容置第一电池6并对第一电池6进行充电，图7中其中一个换电组件11的换电仓1111为空置的。相应的，充电机13的数量也为四个，且呈田字形设置，分别设置在四个换电组件11的上方。

请继续参见图1，在一些实施例中，充换储一体装置100还包括配电箱40、双向AC/DC50、分线器60及DC-DC70。

配电箱40与电网7电连接，用于控制电网7输出电能，其中可以采用人工手动的方式控制或者通过后台自动控制。配电箱40还设有消防设备，例如灭火器，以应对消防隐患。由于变压器在一个城市建设有多个，而变压器的利用率不高，即大多数变压器是不使用的，也就是富余的，在本实施例中，该充换储一体装置100可应用在富余的变压器附近，不用再新建变压器，节约成本。

在一些实施例中，配电箱40还通过分线器60与用户电连接，从而将电网7的电能输送至不同的用户，可以理解，该用户为充换储一体装置100附件的商户、小区或工厂。

在一些实施例中，双向AC/DC50分别与配电箱40和换电单元10电连接，用于将电网7输入的交流电转化为直流电输送至换电单元10，以及将换电单元10输入的直流电转换为交流电。

当需要对换电单元10内的第一电池6进行充电时，开启配电箱40的开关设备，电网7的交流电输送至双向AC/DC50，双向AC/DC50将交流电变换为直流电后输送至换电单元10，从而对收容的第一电池6进行充电。

在用电高峰时，若换电单元10的第二电池1的电能富余，即换电单元10的一部分第二电池1可满足换电需要，此时，可通过双向AC/DC50将另一部分第二电池1的直流电变换为交流电并通过配电箱40输送至电网7或用户，并在用电低谷时通过电网7的电能对换电单元10收容的第一电池6进行充电，如此，可满足商业需要，并降低了充换储一体装置100的使用成本。

需要说明的是，双向AC/DC50是由AC-DC变换器和DC-AC变换器组合形成，AC-DC变换器的作用是将交流电变换为直流电，DC-AC变换器的作用是将直流电变换为交流电。

配电箱40是按电气接线要求将开关设备、测量仪表、保护电器和辅助设备组装在封闭或半封闭金属柜中或屏幅上，构成低压配电箱。正常运行时可借助手动或自动开关接通或分断电路。故障或不正常运行时借助保护电器切断电路或报警。借测量仪表可显示运行中的各种参数，还可对某些电气参数进行调整，对偏离正常工作状态进行提示或发出信号。

在一些实施例中，储能单元20分别与双向AC/DC50和DC-DC70电连接，DC-DC70分别与换电单元10和充电单元30电连接，用于储存电网7输入的电能，并将储存的电能通过充电单元30对换电车辆4充电及输送至换电单元10以对换电后收容的第一电池6充电。

其中，当储能单元20需要储能时，开启配电箱40的开关设备，电网7的交流电输送至双向AC/DC50，双向AC/DC50将交流电变换为直流电后输送至储能单元20进行储能。其中，储能单元20优先在用电低谷时储存从电网7输入的电能，这是由于此时的电价相对于用电高峰的电价较低，储存的电能可通过充电单元30对换电车辆4进行充电、对换电单元10换电后收容的第一电池6进行充电、以及在用电高峰对电网和/或用户进行供电。

其中，由于储能单元20输入的电压、对换电车辆4充电的电压和对第一电池6进行充电的电压不同，需要将储能单元20输入的电压转换为不同的电压以满足不同的充电需要，在本实施例中，DC-DC70可将储能单元20输出的电压变换为对换电车辆4充电所需的电压以及对第一电池6充电所需的电压，从而对换电车辆4充电以及对第一电池6充电。

在一些实施例中，在用电高峰或者工业限电时，若储能单元20的电能存在富余，储能单元20可将储存的电能通过双向AC/DC50变换为交流电并通过配电箱40输送至电网7或用户，从而获得商业收益，降低充换储一体装置100的运营成本。

在一些实施例中，储能单元20包括多块报废电池，报废电池为达到换电车辆4的报废标准但仍能储电的电池，例如报废电池在充满电后仅能达到新电池的50％，如此，可对换电车辆4的报废电池进行重复利用。

在一些实施例中，充电单元30包括充电枪32，充电枪32用于利用储能单元20储存的电能和利用电网7的电能对换电车辆4进行充电，具体可根据充电成本最小的原则设置，例如，在用电高峰时，电价较高，此时可利用储能单元20储存的电能对换电车辆4进行充电；例如，在用电低谷时，电价较低，此时可利用电网7的电能对换电车辆4进行充电。在本实施例中，充电枪32的数量为两个。可以理解，在其他的实施例中，充电枪32的数量可为三个，可分别同时对三个换电车辆4进行充电。

本领域技术人员可以理解的是，电网的用电高峰与低谷可以根据时间段来设置，例如，9点到18点为用电高峰，18点到次日9点为用电低谷。在一些实施例中，充换储一体装置100还包括与配电箱40连接的控制中心(图未示)，电网的用电高峰与低谷可以通过控制中心监测电网7电压变化来确定。具体地，给电网7电压设置一个阈值，当电网7电压低于该阈值时为用电高峰，当电网7电压高于该阈值时为用电低谷。

请参见图8，本申请的第二实施例提出了一种充换储一体设备200，包括至少一充换储一体装置100和至少一取放装置300，取放装置300用于在换电车辆4和换电单元10之间往返，以从换电车辆4移取第一电池6并将第一电池6举升至一换电组件11的换电仓1111，以及从一换电组件11的换电仓1111移取第二电池1并将第二电池1举升装设于换电车辆4。

在一些实施例中，充换储一体装置100为多个，且设置在不同的区域，多个充换储一体装置100的储能单元储存的电能对所述电网和/或用户进行供电。

其中，多个充换储一体装置100呈点状分布在不同区域，在用电高峰或工业限电时可通过多个充换储一体装置100的储能单元储存的电能对所述电网和/或用户进行供电。在一些实施例中，还可通过多个充换储一体装置100的换电单元10储存的电能对所述电网7和/或用户进行供电。

在一些实施例中，充换储一体装置100的周侧设置有至少一换电位，每个换电位停放一换电车辆4，用于对多个换电车辆4进行换电和/或充电。请参见图9，换电位为4个，且分别位于充换储一体装置100的四周，充换储一体装置100可分别对四个换电车辆4进行换电和/或充电。

请参见图10，取放装置300还包括移动座321、驱动模组322、导航模组323、举升机构324和定位模组325。

定位模组325设于移动座321上，用于在换电车辆4移动至第一预设位置后获取定位信息，以使取放装置300移动至换电车辆4下方的第二预设位置，其中第一预设位置为换电位，第二预设位置为换电车辆4的待换的第一电池的下方位置。其中定位模组325包括但不限于是激光感应器。

移动座321的底部设有四个移动轮3211，以使移动座321移动。在本实施例中，移动轮3211为麦克纳姆轮。

驱动模组322设于移动座321上，且分别与移动轮3211连接，用于驱动移动轮3211转动，以使移动座321在第一方向和/或第二方向移动。在本实施例中，驱动模组322为两个电机，一电机分别与两个移动轮3211连接，可同时驱动两个移动轮3211移动。

导航模组323设于移动座321上，用于设定第二预设位置和换电单元10之间的行进路径，以对移动座321的移动进行导航，其中第二预设位置为换电车辆4待换的第一电池6所对应的下方位置。

举升机构324设于移动座321上，举升机构324包括驱动件3241和举升件3242，移动座321的中部具有容纳腔3212，举升件3242大致为板状，举升件3242设于容纳腔3212内；驱动件3241为四个，分别设置在举升件3242的相对两侧，每个举升件3242的一侧连接两个驱动件3241，四个驱动件3241同时启动可驱动举升件3242上升或下降，用于承载换电车辆4的第一电池6并将第一电池6举升至换电仓1111，以及承载换电仓1111的第二电池1并将第二电池1举升至换电车辆4。在本实施例中，当举升件3242承载第一电池6后，驱动件3241驱动举升件3242下降，从而使得第一电池6收容于容纳腔3212内。

请参见图11，在一些实施例中，换电车辆具有信号接收器，取放装置具有与信号接收器适配的信号发生器，信号发生器可在取放装置移动至换电车辆的第一电池下方的第二预设位置时触发信号接收器，以使换电车辆解锁第一电池并使取放装置300移取第一电池。

充换储一体设备200的换电过程为：

当换电车辆4移动到换车位后，定位模组325获取换电车辆4待换的第一电池6下方为位置信息；接着导航模组323设置行进路径，然后驱动模组322驱动移动座321沿着行进路径移动至换电车辆4待换的第一电池6下方，启动取放装置300的信号发生器326，换电车辆4上的适配的信号接收器5被触发并解锁第一电池6；

驱动件3241驱动举升件3242上升并承载的换电车辆4解锁的第一电池6，之后驱动件3241驱动举升件3242下降，使得第一电池6收容于容纳腔3212内；最后驱动模组322驱动移动座321继续沿着行进路径移动，直至移动到换电单元10的未容置第一电池6和第二电池1的换电仓1111的下方；

驱动件3241驱动举升件3242上升将承载的第一电池6举升至换电仓1111，换电架111长边的第一驱动件1122驱动第一伸缩杆1121沿第一方向移动，并插入第一电池6在第一方向设置的锁紧孔3内，从而在第一方向锁紧第一电池6；或者换电架111短边的第二驱动件1132驱动第二伸缩杆1131沿第二方向移动，并插入第一电池6在第二方向设置的锁紧孔3内，从而在第二方向锁紧第一电池6；在举升结束后，充电机13的第一插接件131可插入第一电池6的第二插接件2内，以对第一电池6进行充电；

驱动模组322驱动移动座321到容置有第二电池1的换电仓1111的下方，在第一锁紧件112和第二锁紧件113中的一者解锁第二电池1后举升件3242承载第二电池1，然后驱动件3241驱动举升件3242下降，使得第二电池1收容于容纳腔3212内；接着驱动模组322驱动移动座321继续沿着行进路径移动，直至移动到换电车辆4待换的第一电池6下方；之后驱动件3241驱动举升件3242上升将承载的第二电池1举升至换电车辆4，并驱动举升件3242下降至初始位置，最后驱动模组322驱动移动座321继续沿着行进路径移动，直至移动到初始位置。

在一些实施例中，需要更换的第一电池6为多个，此时当更换完第一块第一电池6后，驱动模组322驱动移动座321移动至第二块第一电池6的下方以更换第二块第一电池6，更换第二电池1的过程与更换第一块电池的过程相同，此处不再赘述。

充换储一体设备200的换电过程为：当换电车辆4在用电高峰到达换电位时，将充电枪32插入换电车辆4，并利用储能单元20储存的电能对换电车辆4进行充电；当换电车辆4在用电低谷到达换电位时，将充电枪32插入换电车辆，并利用电网对换电车辆4进行充电。

上述的充换储一体设备200中，由于换电单元10、储能单元20及充电单元30一体设置，换电车辆4移动至一换电位即可进行换电单元10换电和充电单元30充电，充换电效率较高；且储能单元20可储存从电网7输入的电能，并可对换电单元10收容的第一电池6进行充电以及在用电高峰或工业限电时对电网7和/或用户进行供电，商业效益较好，能够提高充换储一体装置100的收益。

另外，本技术领域的普通技术人员应当认识到，以上的实施例仅是用来说明本申请，而并非用作为对本申请的限定，只要在本申请的实质精神范围之内，对以上实施例所作的适当改变和变化都落在本申请公开的范围之内。

Claims (10)

1.一种充换储一体装置，其特征在于，包括：

换电单元，用于更换并收容换电车辆的第一电池；

储能单元，与所述换电单元、电网及用户电连接，用于储存从电网输入的电能，以对所述换电单元收容的所述第一电池进行充电以及对所述电网和/或用户进行供电；

充电单元，电连接所述储能单元和电网，用于利用所述储能单元储存的电能或所述电网的电能对所述换电车辆进行充电。

2.如权利要求1所述的充换储一体装置，其特征在于，所述充电单元、所述储能单元和所述换电单元依次层叠设置。

3.如权利要求1所述的充换储一体装置，其特征在于，所述换电单元包括充满电的第二电池，所述换电单元还用于将所述第二电池的电能输送至电网或用户。

4.如权利要求1所述的充换储一体装置，其特征在于，所述储能单元包括报废电池，所述报废电池为达到所述换电车辆的报废标准但仍能储电的电池。

5.如权利要求1所述的充换储一体装置，其特征在于，所述充电单元包括充电枪，所述充电枪用于利用所述储能单元储存的电能和利用所述电网的电能对所述换电车辆进行充电。

6.如权利要求1所述的充换储一体装置，其特征在于，所述换电单元包括至少两个换电组件，分别用于容置从换电车辆移取的第一电池和充满电的第二电池，每个所述换电组件包括换电架、第一锁紧件及第二锁紧件，所述换电架包括一用于容置所述第一电池或所述第二电池的换电仓，所述第一锁紧件和所述第二锁紧件均设于所述换电架且可伸入所述换电仓，以在第一方向或第二方向锁紧所述第一电池或所述第二电池。

7.一种充换储一体设备，其特征在于，包括：

充换储一体装置，包括换电单元、储能单元及充电单元，所述换电单元用于更换并收容换电车辆的第一电池；所述储能单元与所述换电单元、电网及用户电连接，用于储存从电网输入的电能，以对所述换电单元收容的所述第一电池进行充电、以及对所述电网和/或用户进行供电；所述充电单元电连接所述储能单元和电网，用于利用所述储能单元储存的电能或所述电网的电能对所述换电车辆进行充电；及

取放装置，用于在所述换电车辆和所述换电单元之间往返，以从所述换电车辆移取所述第一电池至所述换电单元内，并移取所述换电单元内的第二电池至所述换电车辆。

8.如权利要求7所述的充换储一体设备，其特征在于，所述充换储一体装置为多个，且呈点状设置在不同的区域，多个所述充换储一体装置的所述充电单元利用所述储能单元储存的电能对所述电网和/或用户进行供电。

9.如权利要求7所述的充换储一体设备，其特征在于，所述充换储一体装置的周侧设置有至少一换电位，用于对多个所述换电车辆进行换电和/或充电。

10.如权利要求7所述的充换储一体设备，其特征在于，所述换电车辆具有信号接收器，所述取放装置具有与所述信号接收器适配的信号发生器，所述信号发生器可在所述取放装置移动至所述换电车辆的所述第一电池下方时触发所述信号接收器，以使所述换电车辆解锁所述第一电池并使所述取放装置移取所述第一电池。

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