CN216374253U - 优化换电通道布局的换电站 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种优化换电通道布局的换电站。换电站包括一个箱体，箱体的中部包括沿箱体的宽度方向延伸的车辆行驶通道，车辆行驶通道的两侧设有隔板，隔板的下方设有电池转运通道。换电站还包括位于箱体内、位于车辆行驶通道两侧的充电架和换电设备，所述电池转运通道用于供换电设备在车辆行驶通道对应的换电工位与充电架之间进行电池转运。车辆行驶通道沿箱体的宽度按方向延伸，并位于箱体的中部，便于待换电车辆与充电架之间进行电池的交互，有利于减少换电设备的转运行程，从而有利于提高换电效率。

Description

优化换电通道布局的换电站

技术领域

本实用新型涉及电动汽车换电领域，特别涉及一种优化换电通道布局的换电站。

背景技术

换电站用于对电动汽车进行更换电池，电动汽车驶入换电站并可靠定位后，由换电设备对电动汽车进行电池更换。具体地，换电小车将电动汽车上的待更换电池取下并放置到码垛机上，再由码垛机将待更换电池运送至充电架上；码垛机从充电架上将充好电的新电池取走，并放置到换电小车上，由换电小车将新电池运送至预定位置并装到电动汽车上。

在现有技术中，电动汽车通常是行驶到换电站外侧的指定位置内进行换电，这样，在进行换电时，换电小车需要行走至电动汽车对应位置，行走的行程较远，容易影响换电效率。

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换电站布局不合理、换电效率低的缺陷，提供一种优化换电通道布局的换电站。

本实用新型是通过下述技术方案来解决上述技术问题：

一种优化换电通道布局的换电站，所述换电站包括一个箱体，所述换电通道包括车辆行驶通道和电池转运通道，所述车辆行驶通道和所述电池转运通道的方向相互垂直设置，所述箱体的中部包括沿所述箱体的宽度方向延伸的所述车辆行驶通道，所述车辆行驶通道的两侧设有隔板，所述隔板的下方设有所述电池转运通道；

所述换电站还包括位于所述箱体内、位于所述车辆行驶通道两侧的充电架和换电设备，所述电池转运通道用于供所述换电设备在所述车辆行驶通道对应的换电工位与所述充电架之间进行电池转运，在两侧所述充电架的位置分别设有电池码放设备，所述电池码放设备的运动方向与所述电池转运通道的方向相互垂直设置。

在本方案中，隔板能够限定车辆的行驶范围，防止车辆由于操作失误等原因而影响或损坏充电架。车辆行驶通道沿箱体的宽度按方向延伸，并位于箱体的中部，换电通道布局较为合理，便于在待换电车辆与充电架之间进行电池的交互，有利于减少换电设备的转运行程，从而有利于提高换电效率。

优选地，所述车辆行驶通道位于所述箱体沿长度方向的中部位置上。

在本方案中，采用上述结构设置，更便于在待换电车辆与充电架之间进行电池的交互，待换电车辆的两侧都有电池交互空间，有利于减少换电设备的转运行程，从而有利于提高换电效率。

优选地，所述换电设备可行走，所述电池转运通道作为所述换电设备的行走通道，所述电池转运通道上具有通道门。

在本方案中，换电设备在电池转运通道上可行走，且按照预设的路径行走，不易受到其他结构件影响，也不易影响其他结构件的正常运行，有利于提高换电的可靠性。另外，通过调节通道门的打开与关闭，可以调节电池转运通道与外部是否连通，当不需要换电设备在电池转运通道上运行时，将通道门关闭，能够保护内部的换电环境不受外部干扰。

优选地，所述通道门可开闭地设置于所述充电架上或所述隔板上。

在本方案中，通过设置可开闭的通道门，在未进行换电操作时，将通道门关闭，使箱体内部设备处于密封空间内，有利于对箱体内部设备进行保护，防止外部不定因素进入箱体内部，如恶劣天气的影响等。直接将通道门设置在充电架或隔板上，无需在箱体内额外预留空间用来设置通道门，有利于简化换电站的结构，也有利于提高箱体内的空间利用率。

优选地，所述换电设备固设于所述车辆行驶通道所形成的换电工位的预定位置上，所述换电站还包括电池输送装置，所述电池输送装置设置在所述电池转运通道内，用于实现电池在所述充电架、所述换电设备和待换电的车辆之间的输送。

在本方案中，当需要换电设备从车辆上取下电池时，换电设备从车辆上将待更换电池取下后，待更换电池通过电池输送装置被输送至充电架。当需要将新的电池安装至车辆上时，电池输送装置从充电架将新的电池取出并转运至换电设备，换电设备待接收到新的电池后将电池安装至车辆上。通过电池输送装置实现电池在换电设备与充电架之间的转运，无需控制换电设备行走，结构简单，控制方便，而且能够实现两个电池同时进行转运，提高电池转运效率和换电效率。

优选地，所述电池输送装置包括滚筒、传送带或倍速链。

在本方案中，采用上述结构设置，能够实现电池的连续传送，有利于进一步提高换电效率。另外，无需设置换电小车和轨道，减少了电控部件，大大降低了成本，精简了控制过程。同时，也无需在充电架至换电工位之间的路线进行经常性的维护，从而降低了换电站的维护成本。

优选地，所述车辆行驶通道的顶部设有空调模块，所述空调模块的底部作为所述车辆行驶通道的顶面以使所述车辆行驶通道具有预定高度范围的换电空间。

在本方案中，空调模块能够调节箱体内的温度，防止箱体内的温度过高或过低，有利于保证换电工作顺利进行。另外，空调模块与车辆行驶通道之间的位置关系，能够在不影响换电空间，即不影响换电工作进行(如换电设备正常运行)的基础上，优化空调模块在换电站内的布局位置，同时也避免空调模块对箱体内的电池或设备元件带来安全隐患。

优选地，所述换电设备包括承载部和升降机构，所述承载部用于承载电池，所述升降机构设于所述承载部的下方，以实现所述承载部的升降。

在本方案中，通过升降机构，实现承载部靠近或远离车辆，进而实现电池的安装与拆卸以及与电池输送装置之间的电池转运。

优选地，所述箱体内还设有用于使所述车辆上升或下降的车辆举升机构，所述车辆举升机构位于换电工位。

在本方案中，在换电工位内进行换电操作过程中，通过车辆举升机构能够使得车辆根据换电需求进行上升或下降，保证换电操作可靠且方便地进行。

优选地，所述箱体内还设有监控室，所述监控室的位置位于与车辆的主驾驶侧对应的位置。

在本方案中，在车辆驶入或驶离的过程中，便于及时指示驾驶员操作，有利于提高换电效率和换电可靠性。

优选地，所述箱体内还设有电气柜，所述电气柜位于所述隔板和所述充电架之间。

在本方案中，采用上述结构设置，将电气柜设置在隔板和充电架，既方便为换电提供必须的电气连接，又能够合理利用箱体内的空间。

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：

在该优化换电通道布局的换电站中，隔板能够限定车辆的行驶范围，防止车辆由于操作失误等原因而影响或损坏充电架。车辆行驶通道沿箱体的宽度按方向延伸，并位于箱体的中部，换电通道布局较为合理，便于在待换电车辆与充电架之间进行电池的交互，有利于减少换电设备的转运行程，从而有利于提高换电效率。

附图说明

图1为本实用新型一优选实施例的优化换电通道布局的换电站的部分结构示意图。

图2为本实用新型一优选实施例的优化换电通道布局的换电站的另一部分结构示意图。

图3为本实用新型一优选实施例的优化换电通道布局的换电站的又一部分结构示意图。

图4为本实用新型一优选实施例的优化换电通道布局的换电站的再一部分结构示意图。

图5为本实用新型一优选实施例的优化换电通道布局的换电站的再一部分结构示意图。

附图标记说明：

10箱体

20车辆行驶通道

30隔板

40电池转运通道

50充电架

60换电设备

70空调模块

80通道门

90雨棚

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的实施例范围之中。

如图1-5所示，本实施例揭示一种优化换电通道布局的换电站，换电站包括一个箱体10，箱体10的中部包括沿箱体10的宽度方向延伸的车辆行驶通道20，车辆行驶通道20和电池转运通道40的方向相互垂直设置，车辆行驶通道20的两侧设有隔板30，隔板30的下方设有电池转运通道40。换电站还包括位于箱体10内、位于车辆行驶通道20两侧的充电架50和换电设备60，电池转运通道40用于供换电设备60在车辆行驶通道20对应的换电工位与充电架50之间进行电池转运，在两侧充电架50的位置分别设有电池码放设备(图中未示出)，电池码放设备的运动方向与电池转运通道的方向相互垂直设置。

在本实施方式中，隔板30能够限定车辆的行驶范围，防止车辆由于操作失误等原因而影响或损坏充电架50。车辆行驶通道20沿箱体10的宽度按方向延伸，并位于箱体10的中部，换电通道布局较为合理，便于在待换电车辆与充电架50之间进行电池的交互，有利于减少换电设备60的转运行程，从而有利于提高换电效率。

其中，电池码放设备的设置能够对从电池架50取下的电池或待放入电池架50的电池进行码放、对齐，有利于保证电池能够较为可靠地放置或安装到待换电车辆上，进行有利于提高换电的可靠性和效率。

其中，车辆通过车辆行驶通道20驶入或驶离换电区域，车辆行驶通道20上预设有换电工位，当需要换电时，车辆需停靠并定位在换电工位。车辆通过固定的车辆行驶通道20到达预设的换电工位后方能进行换电，有利于换电有序且可靠地进行。

需要说明的是，关于隔板30与车辆行驶通道20之间的距离不作具体限定，但是为了减少换电站的整体空间以及为了提高空间利用率，优选的设置方式是隔板30邻接于车辆行驶通道20的两侧边缘。

关于隔板30的材质也不作具体限定，但要具备一定的抗冲击性，也需要考虑到成本等因素，优选的可以设置为制备集装箱的材质，如铝合金或钢。

结合图1-5予以理解，车辆行驶通道20位于箱体10沿长度方向的中部位置上。其中，将车辆行驶通道20设置在箱体10沿长度方向的中部位置上，更便于在待换电车辆与充电架50之间进行电池的交互，待换电车辆的两侧都有电池交互空间，有利于减少换电设备60的转运行程，从而有利于提高换电效率。

其中，换电设备60可以设置为移动的，也可以设置为固定的。

在一优选的实施例中，换电设备60固设于车辆行驶通道20所形成的换电工位的预定位置上，换电站还包括电池输送装置，电池输送装置设置在电池转运通道40内，用于实现电池在充电架50、换电设备60和待换电的车辆之间的输送。当换电设备60固定设置时，当需要换电设备60从车辆上取下电池时，换电设备60从车辆上将待更换电池(即亏电电池)取下后，待更换电池通过电池输送装置被输送至充电架50；当需要将新的电池(即满电电池)安装至车辆上时，电池输送装置从充电架50将新的电池取出并转运至换电设备60，换电设备60待接收到新的电池后将电池安装至车辆上。

其中，通过电池输送装置实现电池在换电设备与充电架之间的转运，无需控制换电设备行走，结构简单，控制方便，而且能够实现两个电池同时进行转运，提高电池转运效率和换电效率。

其中，电池输送装置包括滚筒、传送带或倍速链。如此设置，能够实现电池的连续传送，有利于进一步提高换电效率。另外，无需设置换电小车和轨道，减少了电控部件，大大降低了成本，精简了控制过程。同时，也无需在充电架50至换电工位之间的路线进行经常性的维护，从而降低了换电站的维护成本。

上述电池输送装置示意性地包括滚筒、传送带或倍速链电池输送线；其中，电池输送线的至少一部分在充电架50和换电工位之间延伸，电池输送线用于接收从换电工位拆卸下的亏电电池并输送至充电架50内以存放充电，或用于将充电架50的满电电池转移至换电工位上以安装至车辆上。

其中，采用传送带和电池输送线，能够实现电池的连续传送，有利于进一步提高换电效率。另外，无需设置换电小车和轨道，减少了电控部件，大大降低了成本，精简了控制过程。同时，也无需在充电架50至换电工位之间的路线进行经常性的维护，从而降低了换电站的维护成本。

在另一优选的实施例中，换电设备60可行走，电池转运通道40作为换电设备60的行走通道，电池转运通道40上具有通道门80。换电设备60在电池转运通道40上可行走，且按照预设的路径行走，不易受到其他结构件影响，也不易影响其他结构件的正常运行，有利于提高换电的可靠性。另外，通过调节通道门80的打开与关闭，可以调节电池转运通道40与外部是否连通，当不需要换电设备60在电池转运通道40上运行时，将通道门80关闭，能够保护内部的换电环境不受外部干扰。

在另一优选的实施例中，通道门80可开闭地设置于充电架50上或隔板30上。

其中，通过设置可开闭的通道门80，在未进行换电操作时，将通道门80关闭，使箱体10内部设备处于密封空间内，有利于对箱体10内部设备进行保护，防止外部不定因素进入箱体10内部，如恶劣天气的影响等。直接将通道门80设置在充电架50或隔板30上，无需在箱体10内额外预留空间用来设置通道门80，有利于简化换电站的结构，也有利于提高箱体10内的空间利用率。

如图1、图2和图5所示，车辆行驶通道20的顶部设有空调模块70，空调模块70的底部作为车辆行驶通道20的顶面以使车辆行驶通道20具有预定高度范围的换电空间。其中，空调模块70能够调节箱体10内的温度，防止箱体10内的温度过高或过低，有利于保证换电工作顺利进行。另外，空调模块70与车辆行驶通道20之间的位置关系，能够在不影响换电空间，即不影响换电工作进行(如换电设备60正常运行)的基础上，优化空调模块70在换电站内的布局位置，同时也避免空调模块70对箱体10内的电池或设备元件带来安全隐患。

作为示意性实施例，换电设备60包括承载部和升降机构，承载部用于承载电池，升降机构设于承载部的下方，以实现承载部的升降。

其中，通过升降机构，实现承载部靠近或远离车辆，进而实现电池的安装与拆卸以及与电池输送装置之间的电池转运。

在另一优选的实施例中，箱体10内还设有用于使车辆上升或下降的车辆举升机构，车辆举升机构位于换电工位。其中，在换电工位内进行换电操作过程中，通过车辆举升机构能够使得车辆根据换电需求进行上升或下降，保证换电操作可靠且方便地进行。

在另一优选的实施例中，箱体10内还设有监控室，监控室的位置位于与车辆的主驾驶侧对应的位置。

其中，在车辆驶入或驶离的过程中，便于及时指示驾驶员操作，有利于提高换电效率和换电可靠性。

进一步地，箱体10内还设有电气柜，电气柜位于隔板30和充电架50之间。其中，将电气柜设置在隔板30和充电架50，既方便为换电提供必须的电气连接，又能够合理利用箱体10内的空间。下面简述下对车辆进行换电的换电过程。

在优选的实施例中，如图1和图5所示，该换电站的顶部与车辆行驶通道20的入口和出口相对应的位置处还设有雨棚90，如此设置，能够防止车辆在驶入和驶出换电站时被雨水淋湿。

(一)从换电车辆上取下电池的过程

待换电的换电车辆驶入车辆行驶通道20，停靠在换电工位并在此定位；

换电设备60将车辆上的待更换电池取下；

将换电设备60上的待更换电池转运至充电架50中。

其中，“换电设备60将车辆上的待更换电池取下”可以有以下两种方式：(1)换电设备60可行走，换电设备60通过行走将待更换电池转运至电池转运设备，再由电池转运设备将待更换电池放入充电架50中；(2)换电设备60设置在换电工位，电池转运设备运动而接近换电设备60，然后将换电设备60上的待更换电池取走并转运至充电架50。

(二)将新的电池装到换电车辆上

电池转运设备从充电架50上将新的电池取出；

新的电池被转运至换电设备60；

换电设备60将新的电池安装至换电车辆上。

其中，“新的电池被转运至换电设备60”可以有以下两种方式：(1)换电设备60可行走，换电设备60通过行走至至电池转运设备将新的电池取走，并转运至换电工位；(2)换电设备60设置在换电工位，电池转运设备运动而将新的电池自充电架50转运至换电设备60上。

在该优化换电通道布局的换电站中，隔板30能够限定车辆的行驶范围，防止车辆由于操作失误等原因而影响或损坏充电架50。车辆行驶通道20沿箱体10的宽度按方向延伸，并位于箱体10的中部，换电通道布局较为合理，便于在待换电车辆与充电架50之间进行电池的交互，有利于减少换电设备60的转运行程，从而有利于提高换电效率。

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 (11)

1.一种优化换电通道布局的换电站，其特征在于，所述换电站包括一个箱体，所述换电通道包括车辆行驶通道和电池转运通道，所述车辆行驶通道和所述电池转运通道的方向相互垂直设置，所述箱体的中部包括沿所述箱体的宽度方向延伸的所述车辆行驶通道，所述车辆行驶通道的两侧设有隔板，所述隔板的下方设有所述电池转运通道；

所述换电站还包括位于所述箱体内、位于所述车辆行驶通道两侧的充电架和换电设备，所述电池转运通道用于供所述换电设备在所述车辆行驶通道对应的换电工位与所述充电架之间进行电池转运，在两侧所述充电架的位置分别设有电池码放设备，所述电池码放设备的运动方向与所述电池转运通道的方向相互垂直设置。

2.如权利要求1所述的优化换电通道布局的换电站，其特征在于，所述车辆行驶通道位于所述箱体沿长度方向的中部位置上。

3.如权利要求1所述的优化换电通道布局的换电站，其特征在于，所述换电设备可行走，所述电池转运通道作为所述换电设备的行走通道，所述电池转运通道上具有通道门。

4.如权利要求3所述的优化换电通道布局的换电站，其特征在于，所述通道门可开闭地设置于所述充电架上或所述隔板上。

5.如权利要求3所述的优化换电通道布局的换电站，其特征在于，所述换电设备固设于所述车辆行驶通道所形成的换电工位的预定位置上，所述换电站还包括电池输送装置，所述电池输送装置设置在所述电池转运通道内，用于实现电池在所述充电架、所述换电设备和待换电的车辆之间的输送。

6.如权利要求5所述的优化换电通道布局的换电站，其特征在于，所述电池输送装置包括滚筒、传送带或倍速链。

7.如权利要求1所述的优化换电通道布局的换电站，其特征在于，所述车辆行驶通道的顶部设有空调模块，所述空调模块的底部作为所述车辆行驶通道的顶面以使所述车辆行驶通道具有预定高度范围的换电空间。

8.如权利要求1所述的优化换电通道布局的换电站，其特征在于，所述换电设备包括承载部和升降机构，所述承载部用于承载电池，所述升降机构设于所述承载部的下方，以实现所述承载部的升降。

9.如权利要求1所述的优化换电通道布局的换电站，其特征在于，所述箱体内还设有用于使所述车辆上升或下降的车辆举升机构，所述车辆举升机构位于换电工位。

10.如权利要求1所述的优化换电通道布局的换电站，其特征在于，所述箱体内还设有监控室，所述监控室的位置位于与车辆的主驾驶侧对应的位置。

11.如权利要求1-10中任意一项所述的优化换电通道布局的换电站，其特征在于，所述箱体内还设有电气柜，所述电气柜位于所述隔板和所述充电架之间。

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