CN216709073U - 换电站 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种换电站，其中换电站包括停车通道和设置于停车通道两侧的第一换电箱和第二换电箱，第一换电箱的第一隔板的上方设有用于放置电池的第一电池放置区，第一电池放置区的上方设有第一行车机构；第二换电箱的第二隔板的上方设有用于放置电池的第二电池放置区，第二电池放置区的上方设有第二行车机构；第一换电箱靠近停车通道的一侧的箱壁上设有第一运输口，第二换电箱靠近停车通道的一侧的箱壁上设有第二运输口，第一行车机构通过第一运输口穿梭第一换电箱和停车通道之间，第二行车机构通过第二运输口穿梭第二换电箱和停车通道之间，以为待换电池的车辆更换电池。本实用新型技术方案提高了换电站的电池更换效率。

Description

换电站

技术领域

本实用新型涉及电动车辆充换电技术领域，特别涉及一种换电站。

背景技术

随着车辆拥有量的逐年增加，车辆废气排放及对石油资源的过度消耗所引起的能源、环境问题日益严重。世界各国一直致力于研究开发和推广使用各种低排放或者零排放车辆，以解决空气污染问题。电动车辆是目前最适合的绿色交通工具。

随着电动车辆的逐步推广以及电动车辆技术的日益发展，其发展受电能补给模式影响的问题也日益突出。目前，纯电车辆补能模式主要有充电和换电两种。充电模式需要车辆长时间占用一个停车位进行充电，充电时间较长；而换电模式可3-5分钟更换电池，可有效解决充电慢的问题。

现有的换电站的电池更换流程为车辆停止到位后，取下车辆上的待换电池，将待换电池运输到电池仓内的缓存位，再拿取满电电池，将满电电池安装到车辆上。该电池更换流程中电池运输周转过程耗时较多，电池更换效率较低。当同时有多辆车需要更换电池时，需要长时间排队作业。

实用新型内容

本实用新型的主要目的是提供一种换电站，旨在提高换电站的电池更换效率。

为实现上述目的，本实用新型提出的换电站，包括停车通道和设置于所述停车通道两侧的第一换电箱和第二换电箱，所述第一换电箱内设有第一隔板，所述第一隔板的上方设有用于放置电池的第一电池放置区，所述第一电池放置区的上方设有第一行车机构；所述第二换电箱内设有第二隔板，所述第二隔板的上方设有用于放置电池的第二电池放置区，所述第二电池放置区的上方设有第二行车机构；所述第一换电箱靠近所述停车通道的一侧的箱壁上设有第一运输口，所述第二换电箱靠近所述停车通道的一侧的箱壁上设有第二运输口，所述第一行车机构通过所述第一运输口穿梭所述第一换电箱和所述停车通道之间，所述第二行车机构通过所述第二运输口穿梭所述第二换电箱和所述停车通道之间，以为待换电池的车辆更换电池。

可选地，所述第一电池放置区和所述第二电池放置区均设有电池托架，所述电池托架用于存储电池并向电池充电。

可选地，所述第一隔板的下方和所述第二隔板的下方至少其中之一设有充电设备区，所述充电设备区内设有充电机，所述充电机用于向电池充电。

可选地，所述第一隔板的下方设有充电设备区，所述充电设备区内设置有多个充电机，多个所述充电机沿所述充电设备区的周边排布。

可选地，至少一所述充电机设有充电枪，所述充电枪与所述充电机通过线缆连接。

可选地，所述充电设备区的中部设有主控柜，所述主控柜用于控制所述第一行车机构和所述第二行车机构的运行。

可选地，所述充电设备区还设有UPS，所述UPS用于向所述主控柜提供电源。

可选地，所述第二隔板的下方设有换电控制设备区，所述换电控制设备区内设置有站控柜，所述站控柜用于控制所述换电站的运行，所述UPS用于向所述站控柜提供电源。

可选地，所述第二隔板的下方还包括与所述换电控制设备区并列设置的值班室，所述值班室内设置有爬梯。

可选地，所述停车通道靠近所述第一换电箱和所述第二换电箱的两侧均设有导向杆，所述导向杆沿所述停车通道的长度方向延伸设置。

本实用新型的一个技术方案通过在停车通道的左右两侧分别设置第一换电箱和第二换电箱，第一换电箱内的第一隔板的上方设有用于放置电池的第一电池放置区，第一电池放置区内还设有第一行车机构；第二换电箱内的第二隔板的上方设有用于放置电池的第二电池放置区，第二电池放置区内还设有第二行车机构。当车辆停在停车通道更换电池时，第一行车机构通过第一换电箱箱壁上的第一运输口在第一电池放置区和停车通道之间穿梭，拿取车辆上的亏电电池并将亏电电池放置在第一电池放置区；同时第二行车机构通过第二换电箱箱壁上的第二运输口在第二电池放置区和停车通道之间穿梭，拿取第二电池放置区内的满电电池并将满电电池安装于车辆。一方面，相较于现有技术中，在换电站仅设置一个行车机构，车辆更换电池过程需要依次取下亏电电池、放置亏电电池、拿取满电电池、安装满电电池，本实用新型的技术方案中设置两个行车机构，且第一行车机构和第二行车机构同时工作，从而减少了电池更换过程中所需的时间，减少了车辆更换电池需等待的时间，提高了换电站的电池更换效率。另一方面，相较于现有技术中将换电箱设置在停车通道的一侧，本实用新型的技术方案在停车通道的两侧均设置换电箱，从而使换电站整体结构左右对称，从而提高了换电站对场地的适应性，避免了因场地限制需将停车通道由换电箱的一侧切换到另一侧，进而避免了换电站内的定位系统的重新装配，提高了换电站的场地适应性，提高了换电站的适用范围。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。

图1为本实用新型换电站一实施例的结构示意图；

图2为图1换电站的下层一实施例的结构示意图。

附图标号说明：

本实用新型目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

需要说明，本实用新型实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。

另外，在本实用新型中涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其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至少一个该特征。另外，全文中的“和/或”包括三个方案，以A和/或B为例，包括A技术方案、B技术方案，以及A和B同时满足的技术方案；另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本实用新型要求的保护范围之内。

随着车辆拥有量的逐年增加，车辆废气排放及对石油资源的过度消耗所引起的能源、环境问题日益严重。世界各国一直致力于研究开发和推广使用各种低排放或者零排放车辆，以解决空气污染问题。电动车辆是目前最适合的绿色交通工具。

随着电动车辆的逐步推广以及电动车辆技术的日益发展，其发展受电能补给模式影响的问题也日益突出。目前，纯电车辆补能模式主要有充电和换电两种。充电模式需要车辆长时间占用一个停车位进行充电，充电时间较长；而换电模式可3-5分钟更换电池，可有效解决充电慢的问题。

现有的换电站的电池更换流程为车辆停止到位后，取下车辆上的待换电池，将待换电池运输到电池仓内的缓存位，再拿取满电电池，将满电电池安装到车辆上。该电池更换流程中电池运输周转过程耗时较多，电池更换效率较低。当同时有多辆车需要更换电池时，需要长时间排队作业。

鉴于此，本实用新型提出一种换电站。

请参照图1和图2，在本实用新型实施例中，该换电站包括停车通道100和设置于停车通道100两侧的第一换电箱200和第二换电箱300，第一换电箱200内设有第一隔板210，第一隔板210的上方设有用于放置电池的第一电池放置区220，第一电池放置区220的上方设有第一行车机构230；第二换电箱300内设有第二隔板310，第二隔板310的上方设有用于放置电池的第二电池放置区320，第二电池放置区320的上方设有第二行车机构330；第一换电箱200靠近停车通道100的一侧的箱壁上设有第一运输口240，第二换电箱300靠近停车通道100的一侧的箱壁上设有第二运输口340，第一行车机构230通过第一运输口240穿梭第一换电箱200和停车通道100之间，第二行车机构330通过第二运输口340穿梭第二换电箱300和停车通道100之间，以为待换电池的车辆更换电池。

具体地，停车通道100用于待更换电池的车辆的停靠，第一换电箱200和第二换电箱300用于为待更换电池的车辆进行电池更换操作，将停车通道100设在第一换电箱200和第二换电箱300之间。第一换电箱200内的第一隔板210将第一换电箱200分为上下两层，上层为用于放置电池的第一电池放置区220，第一电池放置区220内还设有第一行车机构230。第一电池放置区220内至少包括满电电池，或者包括满电电池和亏电电池。第一行车机构230包括第一行车导轨和第一行车机器人，第一行车机器人能沿第一行车导轨移动，以抓取车辆上的亏电电池，并将亏电电池放置在第一电池放置区220；或抓取第一电池放置区220内的满电电池，并将满电电池安装于车辆。第二换电箱300内的第二隔板310将第二换电箱300分为上下两层，上层为用于放置电池的第二电池放置区320，第二电池放置区320内还设有第二行车机构330。第二电池放置区320内至少包括满电电池，或者包括满电电池和从车辆上取下的亏电电池。第二行车机构330包括第二行车导轨和第二行车机器人，第二行车机器人能沿第二行车导轨移动，以抓取车辆上的亏电电池，并将亏电电池放置在第二电池放置区320；或抓取第二电池放置区320内的满电电池，并将满电电池安装于车辆。

第一运输口240的形状与第一行车机器人的外形相适配，以使第一行车机器人能够穿过第一运输口240，第二运输口340的形状与第二行车机器人的外形相适配，以使第二行车机器人能够穿过第二运输口340。在一实施例中，第一行车机器人和第二行车机器人结构相同，第一运输口240和第二运输口340的结构相同，如此方便了换电站的设置，使换电站的结构更加简单。在一实施例中，第一行车导轨和第二行车导轨为一体成型结构，第一行车导轨和第二行车导轨通过第一运输口240和第二运输口340贯穿第一电池放置区220、停车通道100以及第二电池放置区320，以使第一行车机器人沿第一行车导轨能通过第一运输口240在第一电池放置区220和停车通道100之间往复穿梭，第二行车机器人沿第二行车导轨通过第二运输口340在第二电池放置区320和停车通道100之间往复穿梭。

更具体地，在一实施例中，当车辆需要更换电池时，车辆停靠在停车通道100。此时第一行车机构230移动至车辆处，取下车辆上的亏电电池，并将亏电电池运输至第一电池放置区220存放；同时第二行车机构330从第二电池放置区320拿取满电电池，并将满电电池安装于车辆。第一行车机构230和第二行车机构330同时工作，从而节省了车辆更换电池所需的时间，提高了换电站的电池更换效率。当然，也可以是第二行车机构330拿取车辆上的亏电电池，并将亏电电池运输至第二电池放置区320存放；第一行车机构230从第一电池放置区220拿取满电电池，并将满电电池安装于车辆。如此，换电站可对从不同方向驶入的车辆进行电池的更换，也可对电池位于车辆左边或右边的不同车辆进行电池的更换，从而避免了换电站左右换电通道的切换，也避免了对车辆驶入换电站的方向的规定，从而提高了换电站的适用范围，进一步提高了换电站的电池更换效率。

本实用新型的一个技术方案通过在停车通道100的左右两侧分别设置第一换电箱200和第二换电箱300，第一换电箱200内的第一隔板210的上方设有用于放置电池的第一电池放置区220，第一电池放置区220内还设有第一行车机构230；第二换电箱300内的第二隔板310的上方设有用于放置电池的第二电池放置区320，第二电池放置区320内还设有第二行车机构330。当车辆停在停车通道100更换电池时，第一行车机构230通过第一换电箱200箱壁上的第一运输口240在第一电池放置区220和停车通道100之间穿梭，拿取车辆上的亏电电池并将亏电电池放置在第一电池放置区220；同时第二行车机构330通过第二换电箱300箱壁上的第二运输口340在第二电池放置区320和停车通道100之间穿梭，拿取第二电池放置区320内的满电电池并将满电电池安装于车辆。一方面，相较于现有技术中，在换电站仅设置一个行车机构，车辆更换电池过程需要依次取下亏电电池、放置亏电电池、拿取满电电池、安装满电电池，本实用新型的技术方案中设置两个行车机构，且第一行车机构230和第二行车机构330同时工作，从而减少了电池更换过程中所需的时间，减少了车辆更换电池需等待的时间，提高了换电站的电池更换效率。另一方面，相较于现有技术中将换电箱设置在停车通道100的一侧，本实用新型的技术方案在停车通道100的两侧均设置换电箱，从而使换电站整体结构左右对称，从而提高了换电站对场地的适应性，避免了因场地限制需将停车通道100由换电箱的一侧切换到另一侧，进而避免了换电站内的定位系统的重新装配，提高了换电站的场地适应性，提高了换电站的适用范围。

进一步地，第一电池放置区220和第二电池放置区320均设有电池托架，电池托架用于存储电池并向电池充电。具体地，第一电池放置区220和第二电池放置区320均设置有多个电池托架，电池托架用于存储电池，同时也可以对亏电电池进行充电。电池托架为电池提供了放置位，保证了电池在第一换电箱200和第二换电箱300内的放置稳定性，同时也可以及时的对亏电电池进行充电，保证了换电站内满电电池的供应。在一实施例中，第一电池放置区220和第二电池放置区320内分别设置有4个电池托架，从而使第一电池放置区220和第二电池放置区320可分别设置4个电池。当然电池托架在第一电池放置区220或第二电池放置区320的数量还可以是3个或6个等其他数量，在此不对电池托架的数量做限制，也即不对第一电池放置区220和第二电池放置区320内的电池容纳数量做限制。

进一步地，第一隔板210的下方和第二隔板310的下方至少其中之一设有充电设备区250，充电设备区250内设有充电机251，充电机251用于向电池充电。具体地，在第一隔板210的下方或第二隔板310的下方或第一隔板210和第二隔板310的下方均设有充电设备区250，充电设备区250内设置有充电机251，用于向第一电池放置区220和第二电池放置区320内的亏电电池充电。也即在第一换电箱200的下层和第二换电箱300的下层，至少其中之一设有充电机251。充电机251可及时向第一电池放置区220和第二电池放置区320内的亏电电池进行充电，从而保证了换电站内的满电电池的供应。

更进一步地，第一隔板210的下方设有充电设备区250，充电设备区250内设置有多个充电机251，多个充电机251沿充电设备区250的周边排布。具体地，在本实用新型图中示出的方案中，第一隔板210的下方设有多个充电机251，多个充电机251沿第一换电箱200的箱壁排布。充电机251可以通过充电线缆对第一电池放置区220和第二电池放置区320内的亏电电池进行充电。如此，将充电机251集中设置在第一换电箱200内，有利于充电站的结构排布，避免了将充电机251分散布置在第一换电箱200和第二换电箱300内对充电站多块空间的占用，避免了与充电站内其他设备的布置造成的干涉，从而使充电站的整体结构更加简单，有利于充电站的组装。

进一步地，至少一充电机251设有充电枪252，充电枪252与充电机251通过线缆连接。如此，当充电站内暂时没有满电电池或车辆要求不更换电池等情况时，充电枪252可以直接给车辆上的亏电电池充电，从而满足了应急情况下的使用，进而提高了充电站的适用性。

进一步地，充电设备区250的中部设有主控柜253，主控柜253用于控制第一行车机构230和第二行车机构330的运行。如此，通过主控柜253控制第一行车机构230和第二行车机构330的移动、抓取电池、存储电池、安装电池等操作，方便了对第一行车机构230和第二行车机构330的控制，避免了第一行车机构230和第二行车机构330之间存在动作干涉，提高了第一行车机构230和第二行车机构330的工作可靠性。

进一步地，充电设备区250还设有UPS254，UPS254用于向主控柜253提供电源。具体地，UPS254为不间断电源，UPS254电源是一种具有储能装置的电源设备，UPS254用于向主控柜253提供电源，保证了主控柜253的正常使用。

进一步地，第二隔板310的下方设有换电控制设备区350，换电控制设备区350内设置有站控柜351，站控柜351用于控制换电站的运行，UPS254用于向站控柜351提供电源。如此，通过站控柜351控制换电站的开站、闭站、结算等操作，UPS254不间断电源保证了站控柜351的正常使用。

进一步地，第二隔板310的下方还包括与换电控制设备区350并列设置的值班室360，值班室360内设置有爬梯361。具体地，值班室360可以供换电站工作人员休息使用，同时值班室360内设置有爬梯361，工作人员可以通过爬梯361进入换电站的上层，对换电站的设备进行检修和维护。

进一步地，停车通道100靠近第一换电箱200和第二换电箱300的两侧均设有导向杆110，导向杆110沿停车通道100的长度方向延伸设置。具体地，也即在停车通道100的左右两侧设置导向杆110，导向杆110一方面可以引导车辆正确停放在停车通道100，有利于顺利进行电池更换操作，另一方面也避免了车辆行驶错误对第一换电箱200和第二换电箱300造成的冲击破坏，提高了对第一换电箱200和第二换电箱300的使用保护。

如此，本实用新型的换电站通过标准箱体设计，将换电设备设置在第一换电箱200和第二换电箱300，两个标准箱体内，便于运输及落站。同时采用模块化设计，便于换电站的拓展。

以上所述仅为本实用新型的可选实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是在本实用新型的发明构思下，利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本实用新型的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种换电站，其特征在于，包括停车通道和设置于所述停车通道两侧的第一换电箱和第二换电箱，所述第一换电箱内设有第一隔板，所述第一隔板的上方设有用于放置电池的第一电池放置区，所述第一电池放置区的上方设有第一行车机构；所述第二换电箱内设有第二隔板，所述第二隔板的上方设有用于放置电池的第二电池放置区，所述第二电池放置区的上方设有第二行车机构；所述第一换电箱靠近所述停车通道的一侧的箱壁上设有第一运输口，所述第二换电箱靠近所述停车通道的一侧的箱壁上设有第二运输口，所述第一行车机构通过所述第一运输口穿梭所述第一换电箱和所述停车通道之间，所述第二行车机构通过所述第二运输口穿梭所述第二换电箱和所述停车通道之间，以为待换电池的车辆更换电池。

2.如权利要求1所述的换电站，其特征在于，所述第一电池放置区和所述第二电池放置区均设有电池托架，所述电池托架用于存储电池并向电池充电。

3.如权利要求1所述的换电站，其特征在于，所述第一隔板的下方和所述第二隔板的下方至少其中之一设有充电设备区，所述充电设备区内设有充电机，所述充电机用于向电池充电。

4.如权利要求3所述的换电站，其特征在于，所述第一隔板的下方设有充电设备区，所述充电设备区内设置有多个充电机，多个所述充电机沿所述充电设备区的周边排布。

5.如权利要求4所述的换电站，其特征在于，至少一所述充电机设有充电枪，所述充电枪与所述充电机通过线缆连接。

6.如权利要求4所述的换电站，其特征在于，所述充电设备区的中部设有主控柜，所述主控柜用于控制所述第一行车机构和所述第二行车机构的运行。

7.如权利要求6所述的换电站，其特征在于，所述充电设备区还设有UPS，所述UPS用于向所述主控柜提供电源。

8.如权利要求7所述的换电站，其特征在于，所述第二隔板的下方设有换电控制设备区，所述换电控制设备区内设置有站控柜，所述站控柜用于控制所述换电站的运行，所述UPS用于向所述站控柜提供电源。

9.如权利要求7所述的换电站，其特征在于，所述第二隔板的下方还包括与所述换电控制设备区并列设置的值班室，所述值班室内设置有爬梯。

10.如权利要求1所述的换电站，其特征在于，所述停车通道靠近所述第一换电箱和所述第二换电箱的两侧均设有导向杆，所述导向杆沿所述停车通道的长度方向延伸设置。

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