CN216805174U - 可调平的换电设备和换电站 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种可调平的换电设备和换电站，可调平的换电设备包括电池安装部、弹性机构及高度调节机构，弹性机构设于所述电池安装部上，用于弹性支撑电池包；高度调节机构设于电池安装部上，用于调节所述弹性机构相对于电池安装部的位置。本实用新型通过高度调节机构调节弹性机构与电池安装部之间的距离，将电池包调平，使电池包能够顺利安装至车辆的车架上，从而可调平的换电设备可用于对多种车型的电动汽车进行换电，提高换电站对车型的包容性。

Description

可调平的换电设备和换电站

技术领域

本实用新型涉及一种可调平的换电设备和换电站。

背景技术

换电设备应用在电动汽车的换电领域中。在换电站中，电动汽车被定位好后，换电设备从电动汽车上取下亏电电池包并运送到合适位置，换电设备还从换电站内获得满电电池包，然后安装到电动汽车上。

中国实用新型专利CN202021982967.1公开了一种换电小车及换电站，该换电小车上用于承载电池包的横移支撑板通过浮动弹簧弹性连接于横移板上，由于不同品牌、不同车型的电池包规格不同，而规格不同会导致电池包的重量分布不同，电池的重心位置也会不同，因此，不同型号的电池包放置于横移支撑板上时，电池包会相对于水平面发生倾斜，而现有技术中的换电小车在承载电池包时，无法实现不同型号电池包位置的自动调整，导致电池包无法对准与电动汽车上对应的电池包安装座，此时，若将其抬起装入电动汽车上，会导致电池包无法准确的安装到电动汽车上。

实用新型内容

本实用新型要解决的是现有技术中的换电设备无法根据电池包的型号自动调整电池包的位置以对准电动汽车上的电池包安装座，导致电池包不能准确安装到电动汽车上，不同型号电池包在换电设备上的重心位置不同导致其倾斜而不能顺利安装到电动汽车上的技术问题，而提供一种可调平的换电设备和换电站。

本实用新型是通过下述技术方案来解决上述技术问题的：

一种可调平的换电设备，包括：

电池安装部，用于对电动汽车上的电池包进行拆装；

弹性机构，设于所述电池安装部上，用于弹性支撑电池包；

高度调节机构，设于所述电池安装部上，用于调节所述弹性机构相对于所述电池安装部的位置。

本方案中，通过高度调节机构调节弹性机构相对电池安装部的位置，从而实现对不同型号的电池包在电池安装部上位置的自动调整，使电池包处于能够顺利安装在电动汽车的电池包安装座内的标准换电位置，提高了换电设备对多车型电池包拆装的准确性和效率。

优选的，所述高度调节机构包括升降机构与驱动机构，所述驱动机构驱动所述升降机构运动以带动弹性机构相对电池安装部升降。

本方案中，采用上述结构能够通过驱动机构带动升降机构实现弹性机构相对于电池安装部的位置的自动调整，换电过程中无需进行手动调节，更加方便快捷。

优选的，所述升降机构包括传动机构和升降组件；

所述升降组件包括相互啮合的升降件与升降转轴，弹性机构安装于升降件上；

所述升降转轴与所述传动机构连接，驱动机构通过传动机构带动升降转轴转动，以带动升降件沿竖直方向移动，所述升降件带动所述弹性机构沿着高度方向升降。

本方案中，提供一种升降机构的具体结构，该升降组件包括相互啮合的升降件与升降转轴，升降转轴转动会带动升降件沿着升降转轴的轴线方向运动，从而实现弹性机构在高度方向上的位置调节，该结构简单，便于安装。

优选的，所述弹性机构的底部搭设在升降件上；

或所述弹性机构的一端与升降件固定连接；

或所述弹性机构的一端穿设在升降件上。

本方案中，提供了3中弹性机构与升降件的连接形式，其中，搭设的连接形式方便弹性机构的取放，而固定连接或穿设的连接形式能够防止弹性机构从升降件处脱离，相对于搭设的连接形式，其固定效果更佳。

优选的，所述弹性机构套设在所述升降转轴的一端。

本方案中，升降转轴可以对弹性机构起到一定的定位作用。

优选的，所述升降转轴包括依次同轴连接的第一转轴与第二转轴，所述第一转轴的径向尺寸大于所述第二转轴的径向尺寸，第一转轴沿径向超出第二转轴的部分形成台阶面；

电池安装部具有供第二转轴穿过的安装孔，所述台阶面与所述安装孔相配合以限制所述升降转轴从所述安装孔内滑出。

本方案中，升降转轴通过第一转轴与第二转轴之间的台阶面能够限制升降转轴从安装孔内脱出。

优选的，所述第一转轴的外径大于所述安装孔的内径。

本方案中，第一转轴的外径大于安装孔的内径，限制了升降转轴从安装孔中向下滑出。

优选的，传动机构与第二转轴连接，所述第一转轴与所述升降件螺纹啮合，驱动机构驱动传动机构运动带动第二转轴、第一转轴转动，第一转轴带动升降件沿竖直方向运动。

本方案中，采用上述结构，升降机构的体积较小，将驱动机构的旋转运动转化为升降机构在高度方向上的运动，从而带动弹性机构靠近或远离电池安装部。

优选的，高度调节机构还包括导向机构，用于引导所述升降件沿着所述升降转轴的轴线方向作运动。

上述设置导向机构，能够起到对升降件在竖直方向上运动的导向作用。

优选的，所述导向机构包括导向槽与导向块，所述导向块与导向槽的形状匹配，

所述导向槽的延伸方向垂直于电池安装部所在平面；

所述导向槽与导向块分别设置于升降件与电池安装部上。

本结构提供了一种导向机构的具体结构，该导向机构对升降件的转动进行限制，当升降转轴转动时，升降件可以沿着升降转轴的延伸方向运动。由于导向块的形状与导向槽的内壁形状匹配，能够使得导向块与导向槽配合运动时稳定性更好。

优选的，所述电池安装部上开设有定位槽；

所述导向槽与导向块分别设置于所述升降件与定位槽上。

采用上述结构，首先定位槽对升降组件和弹性机构的装配起到定位作用，其次定位槽提供升降件的升降通道，保证弹性机构稳定有效地运行。

优选的，所述弹性机构的一端位于所述定位槽内，且套设于所述升降转轴上。

采用上述结构，通过定位槽与升降转轴共同实现对弹性机构的端部在水平方向上进行限位。

优选的，所述定位槽的槽底开设有安装孔，所述升降转轴穿设所述安装孔。

上述结构中，由于通过开设安装孔后将升降转轴穿设在其中，能够使得升降机构与电池安装部的配合更加紧密。

优选的，所述定位槽内设有导向筒，所述导向筒的一端伸入所述定位槽内，所述导向槽与导向块分别设置于所述升降件与导向筒上；

所述升降件设置于所述导向筒内。

上述结构中，利用导向筒对升降件和/或弹性机构的移动进行导向，同时起到定位弹性机构的作用，削弱弹性机构左右摇摆，进一步提高弹性机构在电池安装部上的稳定性。

优选的，所述导向筒为筒状结构，所述导向筒的外壁与定位槽的槽口形状配合。

优选的，所述传动机构包括：

设置在所述升降转轴上的蜗轮；

与所述蜗轮啮合的蜗杆，所述蜗杆远离所述蜗轮的一端与所述驱动机构的动力输出端连接。

上述结构中，通过设置传动机构，可对驱动机构输出的运动参数进行调整，例如对运动方向、速度进行调整，以适应可调平的换电设备的技术需求。本结构中，驱动机构输出运动方向的改变能够利用蜗轮、蜗杆相配合的结构实现转化，进而驱动升降件带动弹性机构运动。

优选的，所述高度调节机构包括多个升降机构，所述升降机构与所述弹性机构一一对应设置。

上述结构中，设置多个升降机构带动对应的弹性机构调节其相对于电池安装部的高度，能够更加准确地调节电池包的水平度，即当调整倾斜的电池包时，若只需调整一个弹性机构，则只要控制一个升降机构即可，若需要多个弹性机构进行联合调节，也可以通过控制这些弹性机构对应的升降机构来实现调平的目的。另外，多个弹性机构共同支撑电池包，减小单个弹性机构的压缩量，从而提高可调平的换电设备的可靠性。

优选的，所述驱动机构与所述升降机构一一对应设置。

上述结构中，通过将每个升降机构都对应设置一个驱动机构，能够使得弹性机构的高度调节更加灵活，便于电池包的调平。

优选的，所述驱动机构与至少两个升降机构连接。

上述结构中，同一驱动机构驱动多个升降机构带动其对应的弹性机构同步运动，运动方向和运动量一致，该方案对于单侧偏重的电池包的调节效果较好，调节误差小。

优选的，所述驱动机构与两个升降机构连接，且两个所述升降机构位于电池包的同侧。

上述结构中，当电池包的一侧偏重时，驱动机构控制该侧的两个弹性机构同步升降，一方面提高了调整过程中电池包的稳定性，另一方面能够更好地控制这两个弹性机构的运动量，提高调节精度。

优选的，所述弹性机构为弹簧。

上述结构中，通过调整弹簧的位置来调节电池包的水平度，便于装配。

优选的，可调平的换电设备还包括用于承托电池包的电池定位部，所述电池定位部设置在所述弹性机构的顶部。

上述结构中，利用弹性机构对电池定位部提供弹性支撑，然后由电池定位部承托电池包，升降机构通过调节弹性机构在高度方向上的位置，从而调节电池定位部相对于电池安装部的位置，最终实现电池包的水平度调整，避免弹性机构与电池包直接接触而造成直接电池包损伤，也提高了电池包放置在电池定位部上的过程中的稳定性。

优选的，所述电池定位部上设有朝向电池安装部凸出的定位杆，所述定位杆与所述弹性机构一一对应；

所述定位杆插接于所述弹性机构的顶部。

上述结构中，通过在电池定位部上设置定位杆对弹性机构的相应端部位置起到定位作用，同时该结构便于插拔电池定位部。

优选的，可调平的换电设备还包括：

高度检测装置，所述高度检测装置设置于所述电池安装部上；

电池定位部上设有用于与高度检测装置匹配使用的检测对象。

上述结构中，高度检测装置与检测对象配合使用，获取电池定位部与电池安装部之间的距离信息，在可调平的换电设备承载电池包准备进行安装过程中，电池定位部与电池包相对静止，通过在电池定位部上设置检测对象，则可以根据获得的距离信息计算出电池包与电池安装部之间的距离信息，即该距离信息能够反应出放置在电池定位部上方的电池包相对于电池安装部的位置关系，通过距离信息准确地判断出需对哪些弹性机构进行调整、弹性机构的位移调节量以及将弹性机构调整到什么具体位置等信息。

一种换电站，包括如上任意所述的可调平的换电设备，换电站还包括：

控制单元，所述控制单元与驱动机构连接，所述控制单元通过驱动机构调整弹性机构相对电池安装部之间的位置。

上述结构中，通过设置控制单元实现驱动机构的精确控制，更加智能且电池包的调平精度更高。

优选的，所述控制单元与所述高度检测装置连接，所述控制单元用于接收并处理高度检测装置处获取的距离信息。

上述结构中，通过高度检测装置搜集代表电池包的水平度情况的距离信息，然后将该距离信息传输至控制单元进行处理后，控制单元根据实际情况发送信号给驱动机构，进而使驱动机构对电池包进行调平，实现电池包的自动调平功能。

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：

本实用新型通过高度调节机构调节弹性机构与电池安装部之间的距离，从而实现电池包的调平功能，保证电池包在安装在车辆上前具有较好的水平度，从而在电池包安装在车辆上的过程中，电池包的锁轴能够顺利进入到车身支架上的锁基座内，最终顺利进行加锁，实现将电池包安装在车辆上，虽然不同型号的电池包的重心位置不同，但是可以先进行调平后再进行电池包的安装，所以本实用新型的可调平的换电设备可用于对多种车型的电动汽车进行换电，提高换电站对车型的包容性。

附图说明

图1为本实用新型实施例1的可调平的换电设备的结构示意图。

图2为本实用新型实施例1的可调平的换电设备的剖视图。

图3为图2的A部放大图。

图4为升降组件处的局部放大图。

图5为本实用新型实施例4的换电控制方法的流程图。

附图标记说明：

可调平的换电设备100

电池安装部1

安装孔11

定位槽12

弹性机构2

高度调节机构3

升降机构31

传动机构311

蜗轮3111

蜗杆3112

升降组件312

升降件3121

升降转轴3122

第一转轴31221

第二转轴31222

台阶面31223

驱动机构32

导向机构33

导向槽331

导向块332

导向筒333

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下述的实施例范围之中。

【实施例1】

本实施例提供一种换电站，用于对电动汽车更换电池，包括可调平的换电设备100和控制单元，控制单元与可调平的换电设备100通信连接，从而控制可调平的换电设备100的动作。

换电过程中，可调平的换电设备100运行至电动汽车下方，将亏电电池包拆卸下来并输送至码垛机附近，码垛机将亏电电池包取下后将满电电池包放置在可调平的换电设备100上，可调平的换电设备100承载满电电池包运行至电动汽车下方并将满电电池包安装在电动汽车上。

如图1所示，可调平的换电设备100包括电池安装部1、弹性机构2及高度调节机构3。电池安装部1用于对电动汽车上的电池包进行拆装，弹性机构2设于电池安装部1上，用于弹性支撑电池包；高度调节机构3设于电池安装部1上，用于调节弹性机构2相对于电池安装部1的位置，具体操作时，高度调节机构3控制弹性机构2的高度，从而可实现放置在弹性机构2的上端部的电池包处于水平放置的状态，即具有较好的水平度。

本实施例通过高度调节机构3调节弹性机构2相对电池安装部1的位置，从而实现对不同型号的电池包在电池安装部1上位置的自动调整，使电池包处于能够顺利安装在电动汽车的电池包安装座内的标准换电位置，提高了可调平的换电设备100对多车型电池包拆装的准确性和效率，提高换电站对车型的包容性。

如图1所示，可调平的换电设备100中，高度调节机构3包括升降机构31与驱动机构32，驱动机构32驱动升降机构31带动弹性机构2相对电池安装部1升降。驱动机构32安装在电池安装部1上，并随着电池安装部1的运动而同步运动，其输出端连接升降机构31，驱动机构32采用电控，根据启停指令动作；升降机构31输出上下方向的运动，从而带动弹性机构2升降。采用上述结构，能够通过驱动机构32带动升降机构31实现弹性机构2相对于电池安装部1的距离调整，换电过程中无需进行手动调节，更加智能。

在换电站中，控制单元与可调平的换电设备100的驱动机构32通信连接，控制单元通过驱动机构32调整弹性机构2相对电池安装部1之间的位置。通过设置控制单元实现驱动机构32的精确控制，更加智能且电池包的调平精度更高。

如图2所示，升降机构31包括传动机构311和升降组件312，传动机构311的输入端(图2的传动机构311的左端)连接驱动机构32的输出端，传动机构311的输出端(图2的传动机构311的右端)连接升降组件312，驱动机构32通过传动机构311驱动升降组件312输出上下方向的运动，从而带动弹性机构2升降。

如图3所示，升降组件312用于将旋转运动转化成线性运动。升降组件312包括相互啮合的升降件3121与升降转轴3122，传动机构311驱动升降转轴3122旋转，使得升降件3121在垂直于电池安装部1作线性运动，从而带动弹性机构2相对于电池安装部1升降，本实施例中，升降件3121为环形板状结构，且升降件3121套设在升降转轴3122上，该升降件3121包括内壁与外壁，升降件3121的内壁与升降转轴3122相啮合。

弹性机构2安装于升降件3121上，该弹性机构2的底部(图3的弹性机构2的下端)搭设在升降件3121上，在其他具体实施方式中，弹性机构2也可以可拆卸连接、固定连接或穿设在升降件3121上，例如，弹性机构2的底部与升降件3121焊接等等，此处不再赘述。升降转轴3122与传动机构311连接，驱动机构32通过传动机构311带动升降转轴3122转动，以带动升降件3121沿竖直方向移动，升降件3121带动弹性机构2沿着高度方向升降。该升降组件312的结构简单，便于安装。

如图3所示，弹性机构2套设在升降转轴3122的一端，从而利用升降转轴3122对弹性机构2在水平方向上进行定位，提高了弹性机构2与升降组件312的装配效率，同时升降转轴3122也可对弹性机构2起到导向作用，从而提高了弹性机构2的稳定性。

升降转轴3122包括依次同轴连接的第一转轴31221与第二转轴31222，第一转轴31221的径向尺寸大于第二转轴31222的径向尺寸，第一转轴31221沿径向超出第二转轴31222的部分形成台阶面31223；电池安装部1具有供第二转轴31222穿过的安装孔11，台阶面31223与安装孔11相配合以限制升降转轴3122从安装孔11内滑出。通过第一转轴31221与第二转轴31222之间的台阶面31223限制升降转轴3122穿过安装孔11并从安装孔11的下方脱出，提高了升降组件312的可靠性。

具体的，第一转轴31221位于安装孔11的上方，第一转轴31221的外径大于安装孔11的内径，从而台阶面31223用于升降转轴3122相对电池安装部1向下移动时抵住电池安装部1防止升降转轴3122从安装孔11中滑出。

传动机构311与第二转轴31222连接，第一转轴31221与升降件3121螺纹啮合，驱动机构32驱动传动机构311运动带动第二转轴31222、第一转轴31221转动，第一转轴31221带动升降件3121沿竖直方向运动，第二转轴31222贯穿安装孔11，第二转轴31222的一端(图4中第二转轴31222的下端)位于电池安装部1的下方，传动机构311与位于电池安装部1下方的第二转轴31222的一端连接。

采用上述结构，升降机构31的体积较小，减少升降机构31在可调平的换电设备100上的占用空间，充分利用电池安装部1处的空间设置传动机构311和驱动机构32，简化电池安装部1表面的设置，避免对电池安装部1执行拆装电池的动作造成干涉，将驱动机构32的旋转运动转化为升降机构31在高度方向上的运动，从而带动弹性机构2靠近或远离电池安装部1。

如图2与3所示，高度调节机构3还包括导向机构33，用于引导升降件3121沿着升降转轴3122的轴线方向作运动。通过设置导向机构33，能够起到对升降件3121在竖直方向上运动的导向作用，提高了升降件3121运动过程中的稳定性，从而实现弹性机构2相对电池安装部1在竖直方向上的位置调整。

导向机构33包括导向槽331与导向块332，导向块332设置在电池安装部1，导向槽331开设在升降件3121的外壁上，导向块332与导向槽331的形状匹配，即导向块332的外表面与导向槽331的内壁具有相同的形状，从而导向块332沿着导向槽331的内壁滑动，导向块332的延伸方向垂直于电池安装部1所在平面，具体使用时，升降转轴3122转动，带动升降件3121运动，在导向槽331和导向块332的相互配合下，导向槽331沿着导向块332的延伸方向滑动。

该导向机构33对升降件3121的转动进行限制，当升降转轴3122转动时，升降件3121可以沿着导向块332的延伸方向运动。由于导向块332的形状与导向槽331的内壁形状匹配，能够使得运动时稳定性更好。

在其他具体实施方式中，也可以升降件3121上设置导向块332，电池安装部1上开设导向槽331，该导向槽331的延伸方向垂直于电池安装部1所在的平面，导向块332沿着导向槽331的延伸方向运动，从而对升降件3121的转动进行限制，此处不再赘述。

本实施例中，进一步的，电池安装部1上开设有定位槽12，导向块332设于定位槽12上，且定位槽12的槽底开设有安装孔11，升降转轴3122穿设该安装孔11。具体应用时，第二转轴31222穿过安装孔11，第一转轴31221上的台阶面31223抵靠在定位槽12的底面上，定位槽12为电池安装部1表面向下凹陷形成的凹槽，其中定位槽12包括侧壁和底壁，导向块332设于定位槽12的侧壁上，安装孔11设于定位槽12的底壁上，第一转轴31221位于定位槽12的底壁上方。

如图3所示，弹性机构2的一端位于定位槽12内，且套设于升降转轴3122上，弹性机构2的内侧通过升降转轴3122进行定位，外侧可通过定位槽12进行限位，实现了的对弹性机构2的端部的限位，定位槽12和升降转轴3122分别从弹性机构2的外侧和内侧对其进行约束，避免了弹性机构2偏摆的情况，提高了弹性机构2的稳定性。

采用上述结构，定位槽12对升降组件312和弹性机构2的装配起到定位作用，相当于利用定位槽12预先确定了升降组件312和弹性机构2相对于电池安装部1的位置，从而提高了装配效率。定位槽12和导向槽331提供升降件3121的升降通道，保证弹性机构2稳定有效地运行。

如图3与图4所示，为了进一步提高了弹性机构2的稳定性，削弱了弹性机构2左右摇摆的幅度，定位槽12内设有导向筒333，弹性机构2的一端位于导向筒333内，导向筒333的内表面设有导向块332，导向筒333的一端伸入定位槽12内，导向筒333的底部与定位槽12的底壁连接固定，且导向筒333的一部分位于定位槽12外，升降件3121上开设导向槽331上，升降件3121设于导向筒333内。利用导向筒333对升降件3121和/或弹性机构2进行导向，削弱了弹性机构2左右摇摆的幅度。

具体的，如图3所示，导向筒333为筒状结构，导向筒333的外壁与定位槽12的槽口形状配合，从而导向筒333贴合在定位槽12的内壁上。导向筒333和定位槽12过盈配合，从而连接更可靠，安装时，采用压装设备将导向筒333压入定位槽12中。

传动机构311包括设置在升降转轴3122上的蜗轮3111和与蜗轮3111啮合的蜗杆3112，蜗杆3112远离蜗轮3111的一端与驱动机构32的动力输出端连接。具体的，蜗轮3111连接于第二转轴31222远离第一转轴31221的端部(图4的第二转轴31222的下端)，第二转轴31222与蜗轮3111可以采用一体成型工艺制成，也可以是通过可拆卸连接的方式实现相互的固定。通过设置传动机构311，可对驱动机构32输出的运动参数进行调整，例如对运动方向、速度进行调整，以适应可调平的换电设备100的技术需求。本结构中，驱动机构32输出运动的方向能够利用蜗轮3111、蜗杆3112实现转化，进而驱动升降件3121带动弹性机构2在靠近或者远离电池安装部1的方向运动。在其他的实施例中，作为可替换的手段，传动机构311也可采用齿轮组或其他能够将绕水平方向旋转的运动转化为绕竖直方向旋转的运动的机构。

高度调节机构3包括四个升降机构31，升降机构31与弹性机构2一一对应设置。设置四个弹性机构2能够更加准确地调节电池包的水平度，使得电池包的水平度调节更加灵活，当调整倾斜的电池包时，若需调整一个弹性机构2，只要控制一个升降机构31即可。

在其它实施方式中，升降机构31的数量根据实际需要进行适应性调整。

另外，多个弹性机构2共同支撑电池包，减小单个弹性机构2的压缩量，从而能够提高可调平的换电设备100的可靠性。

本实施例中，每个驱动机构32与两个升降机构31连接，同一驱动机构32驱动两个升降机构31带动弹性机构2同步运动，运动方向和运动量一致，该方案对于单侧偏重的电池包的调节效果较好，调节误差小。

具体应用时，一个驱动机构32与两个升降机构31连接，且两个升降机构31位于电池包的同侧。当电池包的一侧偏重时，驱动机构32控制该侧的两个弹性机构2同步升降，一方面提高了调整过程中电池包的稳定性，另一方面能够更好地控制这两个弹性机构2的运动量，提高调节精度。

本实施例中，弹性机构2为弹簧。弹簧为螺旋弹簧，螺旋弹簧直径为7mm，弹簧中径为33mm，有效圈数为5圈，自由高度为73mm，螺旋弹簧的上端磨平。通过调整弹簧的位置来调节电池包的水平度，便于装配。在其他的实施例中，作为可替换的手段，弹性机构2为矩形弹簧。

【实施例2】

实施例2与实施例1的基本结构相同，不同之处在于，可调平的换电设备100还包括用于承托电池包的电池定位部，电池定位部设置在弹性机构2的顶部。电池定位部用于承托电池包，电池定位部可以为电池托盘，利用弹性机构2对电池定位部提供弹性支撑，弹性机构2通过调节电池定位部相对于电池安装部1的位置来调整电池包的水平度，避免弹性机构2对电池包造成直接损伤，也提高了电池包放置在电池定位部上的过程中的稳定性。

为了提高了弹性机构2的稳定性，电池定位部对应弹性机构2的位置处设有朝向电池安装部1凸出的定位杆，即定位杆自电池定位部的下表面向下延伸，定位杆与弹性机构2一一对应，定位杆插接于弹性机构2的顶部，从而定位杆对弹性机构2具有导向和定位作用，加之弹性机构2的下端有升降机构31和/或导向机构33进行导向和定位，进一步提高了弹性机构2的稳定性。另外，通过在电池定位部上设置定位杆对弹性机构2的相应端部位置进行限制，便于插拔电池定位部。具体的，当电池安装部1上放置电池定位部时，电池定位部上的定位杆插入电池安装部1上的弹簧内。

可调平的换电设备100对电池包进行调平的原理如下：

驱动机构32带动蜗杆3112沿着自身轴线转动，蜗杆3112与蜗轮3111啮合使得蜗轮3111带动升降转轴3122转动，升降转轴3122通过螺纹带动升降件3121在竖直方向上调节高度，实现设置在升降件3121上的弹性机构2的高度，弹性机构2会带动放置在其上的电池定位部调节高度，最后实现调节放置于电池定位部上的电池包相对于电池安装部1的高度，即完成电池包的位置调节。

【实施例3】

实施例3与实施例2的基本结构相同，不同之处在于，可调平的换电设备100还包括高度检测装置(未示于图中)，高度检测装置设置于电池安装部1上，高度检测装置可采用传感器，电池定位部上设有用于与高度检测装置匹配使用的检测对象，检测对象可以是依附于电池定位部上的面，也可是与高度检测装置相配对的特定识别物。高度检测装置与检测对象配合使用，获取电池定位部与电池安装部1之间的距离信息，电池定位部与电池包相对静止，通过在电池定位部上设置检测对象，则可以根据获得的距离信息计算出电池包的距离信息，即该电池包的距离信息能够反应出放置在电池定位部上方的电池包相对于电池安装部1的位置关系，通过电池包的距离信息准确地判断出需对哪些弹性机构2进行调整、弹性机构2的位移调节量以及将弹性机构2调整到什么具体位置等信息。

在换电站中，控制单元与高度检测装置通信连接，控制单元用于接收并处理高度检测装置处获取的距离信息。通过高度检测装置搜集代表电池包的水平度情况的距离信息，然后将该距离信息传输至控制单元进行处理后，控制单元根据实际情况发送信号给驱动机构32，进而使驱动机构32对电池包进行调平，实现电池包的自动调平功能。

【实施例4】

如图5所示，本实施例提供一种换电控制方法，用于控制上述的可调平的换电设备100，本实施例采用实施例3的可调平的换电设备100进行换电控制，包括如下步骤：

S1、获取每个弹性机构2处的距离信息，距离信息为电池定位部与电池安装部1之间的距离；

S2、根据距离信息控制驱动机构32带动升降机构31调节弹性机构2相对于电池安装部1的距离。

通过获取的距离信息计算出电池定位部的水平度，然后根据计算结果控制高度调节机构3对电池定位部进行调平，从而实现电池包的调平。

S3、再次获取每个弹性机构2处的距离信息；

S4、判断任意两个距离信息之差是否处于预设距离范围内，若否，返回执行步骤S1。

通过在调平后再一次通过检测每个弹性机构2处的距离信息，电池定位部的水平度，能够验证调平效果，若仍不满足水平度的要求，则进一步调平。

其中，步骤S4具体为：判断任意两个距离信息之差是否小于预设距离，若否，返回执行步骤S1。

上述步骤S4规定了任意两个距离信息之间允许相差的最大数值为预设距离，若大于或等于该预设距离，则认为步骤S2并未将电池包调整到所需的水平度，故需要继续进行调平操作，即返回步骤S1，若小于该预设距离，则认为已将电池包调整到所需的水平度，即电池包在目前的状态下可以让可调平的换电设备100抬起并顺利与电动汽车上的锁基座匹配。

【实施例5】

本实施例提供一种可调平的换电设备100的具体实施方式，与实施例1的不同之处在于驱动机构32与升降机构31的对应关系，本实施例中，驱动机构32与升降机构31一一对应设置，即本实施例中，设有4个驱动机构32。

本实施例中，驱动机构32驱动对应的升降机构31带动弹性机构2同步运动，从而可以从电池包的4个位置对电池包的方向进行调整，使得电池包的调平更加灵活与精准。

具体应用时，当电池包的一侧偏重时，位于该侧的两个弹性机构2对应的升降机构31通过其对应的驱动机构32带动，使得弹性机构2同步升降，一方面提高了电池包的调平的灵活度，另一方面能够更好地控制每个弹性机构2的运动量，提高调节精度。

本实施例的可调平的换电设备100的其他部分同实施例3，该处不再赘述。

本实施例还提供了一种换电站，与实施例3的不同之处在于驱动机构32与升降机构31的对应关系，能够使得弹性机构2的高度调节更加灵活，便于电池包的调平。

本实施例的换电站的其他部分同实施例1，该处不再赘述。

本实施例还提供了一种换电控制方法，与实施例4的换电控制方法的不同之处在于，本实施例的换电控制方法用于控制本实施例的可调平的换电设备100，本实施例的换电控制方法的其他部分同实施例1，该处不再赘述。

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内。

Claims (26)

1.一种可调平的换电设备，其特征在于，包括：

电池安装部，用于对电动汽车上的电池包进行拆装；

弹性机构，设于所述电池安装部上，用于弹性支撑电池包；

高度调节机构，设于所述电池安装部上，用于调节所述弹性机构相对于所述电池安装部的位置。

2.如权利要求1所述的可调平的换电设备，其特征在于：

所述高度调节机构包括升降机构与驱动机构，所述驱动机构驱动所述升降机构运动以带动弹性机构相对电池安装部升降。

3.如权利要求2所述的可调平的换电设备，其特征在于：

所述升降机构包括传动机构和升降组件；

所述升降组件包括相互啮合的升降件与升降转轴，弹性机构安装于升降件上；

所述升降转轴与所述传动机构连接，驱动机构通过传动机构带动升降转轴转动，以带动升降件沿竖直方向移动，所述升降件带动所述弹性机构沿着高度方向升降。

4.如权利要求3所述的可调平的换电设备，其特征在于：

所述弹性机构的底部搭设在升降件上；

或所述弹性机构的一端与升降件固定连接；

或所述弹性机构的一端穿设在升降件上。

5.如权利要求3所述的可调平的换电设备，其特征在于：

所述弹性机构套设在所述升降转轴的一端。

6.如权利要求4所述的可调平的换电设备，其特征在于：

所述升降转轴包括依次同轴连接的第一转轴与第二转轴，所述第一转轴的径向尺寸大于所述第二转轴的径向尺寸，第一转轴沿径向超出第二转轴的部分形成台阶面；

电池安装部具有供第二转轴穿过的安装孔，所述台阶面与所述安装孔相配合以限制所述升降转轴从所述安装孔内滑出。

7.如权利要求6所述的可调平的换电设备，其特征在于：

所述第一转轴的外径大于所述安装孔的内径。

8.如权利要求6所述的可调平的换电设备，其特征在于：

传动机构与第二转轴连接，所述第一转轴与所述升降件螺纹啮合，驱动机构驱动传动机构运动带动第二转轴、第一转轴转动，第一转轴带动升降件沿竖直方向运动。

9.如权利要求3所述的可调平的换电设备，其特征在于：

高度调节机构还包括导向机构，用于引导所述升降件沿着所述升降转轴的轴线方向作运动。

10.如权利要求9所述的可调平的换电设备，其特征在于：

所述导向机构包括导向槽与导向块，所述导向块与导向槽的形状匹配；

所述导向槽的延伸方向垂直于电池安装部所在平面；

所述导向槽与导向块分别设置于升降件与电池安装部上。

11.如权利要求10所述的可调平的换电设备，其特征在于：

所述电池安装部上开设有定位槽；

所述导向槽与导向块分别设置于所述升降件与定位槽上。

12.如权利要求11所述的可调平的换电设备，其特征在于：

所述弹性机构的一端位于所述定位槽内，且套设于所述升降转轴上。

13.如权利要求11所述的可调平的换电设备，其特征在于：

所述定位槽的槽底开设有安装孔，所述升降转轴穿设所述安装孔。

14.如权利要求11所述的可调平的换电设备，其特征在于：

所述定位槽内设有导向筒，所述导向筒的一端伸入所述定位槽内，所述导向槽与导向块分别设置于所述升降件与导向筒上；

所述升降件设置于所述导向筒内。

15.如权利要求14所述的可调平的换电设备，其特征在于：

所述导向筒为筒状结构，所述导向筒的外壁与定位槽的槽口形状配合。

16.如权利要求3～15任一项所述的可调平的换电设备，其特征在于：

所述传动机构包括：

设置在所述升降转轴上的蜗轮；

与所述蜗轮啮合的蜗杆，所述蜗杆远离所述蜗轮的一端与所述驱动机构的动力输出端连接。

17.如权利要求2所述的可调平的换电设备，其特征在于：

所述高度调节机构包括多个升降机构，所述升降机构与所述弹性机构一一对应设置。

18.如权利要求17所述的可调平的换电设备，其特征在于：

所述驱动机构与所述升降机构一一对应设置。

19.如权利要求17所述的可调平的换电设备，其特征在于：

所述驱动机构与至少两个升降机构连接。

20.如权利要求19所述的可调平的换电设备，其特征在于：

所述驱动机构与两个升降机构连接，且两个所述升降机构位于电池包的同侧。

21.如权利要求1所述的可调平的换电设备，其特征在于：

所述弹性机构为弹簧。

22.如权利要求1所述的可调平的换电设备，其特征在于，还包括：

用于承托电池包的电池定位部，所述电池定位部设置在所述弹性机构的顶部。

23.如权利要求22所述的可调平的换电设备，其特征在于：

所述电池定位部上设有朝向电池安装部凸出的定位杆，所述定位杆与所述弹性机构一一对应；

所述定位杆插接于所述弹性机构的顶部。

24.如权利要求22所述的可调平的换电设备，其特征在于，还包括：

高度检测装置，所述高度检测装置设置于所述电池安装部上；

电池定位部上设有用于与高度检测装置匹配使用的检测对象。

25.一种换电站，包括权利要求1～23中任意一项所述的可调平的换电设备，其特征在于，还包括：

控制单元，所述控制单元与驱动机构连接，所述控制单元通过驱动机构调整弹性机构相对电池安装部之间的位置。

26.如权利要求25所述的换电站，其特征在于：

所述可调平的换电设备还包括：

高度检测装置，所述高度检测装置设置于所述电池安装部上；

电池定位部上设有用于与高度检测装置匹配使用的检测对象；

所述控制单元与所述高度检测装置连接，所述控制单元用于接收并处理高度检测装置处获取的距离信息。

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