CN216861218U - 换电设备及可移动换电站 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及换电站技术领域，并提供一种换电设备及可移动换电站，包括设备主体和多个伸缩支腿，所述设备主体内设置有多个电池固定座和用于进行换电操作的换电执行机构；多个伸缩支腿用于举升所述设备主体，所述伸缩支腿设置在所述设备主体的底端，相邻两个所述伸缩支腿的间距大于转运车辆的载货平台的宽度。通过多个伸缩支腿来举升设备主体，使转运车辆的载货平台能够进入到设备主体下方的空间，并通过控制伸缩支腿收缩，使设备主体放置在转运车辆的载货平台上，无需额外的起重设备，降低了换电站的转场成本，提高了建站效率。

Description

换电设备及可移动换电站

技术领域

本实用新型涉及换电站技术领域，尤其涉及一种换电设备及可移动换电站。

背景技术

随着国家对环保的愈加重视，依靠蓄电池作为驱动能源的电动车辆发展迅速。目前影响电动车辆发展的主要问题是电动车辆电池充电问题，由于现有电池技术充电时间较慢，目前普遍采用固定换电站来更换电池保证续航。但是固定换电站施工周期长，服务范围小，且对于工作场所或运营路线经常变动的电动车辆来说，并不经济实用，因此可移动换电站应运而生。可移动式换电站无需基建，成本低，建站简单便捷，整站可以随电动车辆的工作地点随时搬迁。

而现有的可移动式换电站，在转运过程中必须使用大型起重设备将可移动式换电站放置在转运车上，才能实现可移动式换电站的转运，增加了可移动式换电站转场的成本及影响了移动换电站的建站效率。

实用新型内容

本实用新型提供一种换电设备及可移动换电站，用以解决现有技术中可移动式换电站在转场时需要额外起重设备起吊以放置在转运车上，增加了转场成本、降低了建站效率的缺陷。

本实用新型提供一种换电设备，包括：

设备主体，所述设备主体内设置有多个电池固定座和用于进行换电操作的换电执行机构；

多个伸缩支腿，用于举升所述设备主体，所述伸缩支腿设置在所述设备主体的底端，相邻两个所述伸缩支腿的间距大于转运车辆的载货平台的宽度。

根据本实用新型提供的一种换电设备，所述设备主体包括：

第一箱体，所述电池固定座设置在所述第一箱体内，所述伸缩支腿设置在所述第一箱体的底端；

第二箱体，可升降地设置在所述第一箱体上，所述换电执行机构可移动地设置在所述第二箱体内。

根据本实用新型提供的一种换电设备，所述第一箱体内设置有换电通道，多个所述电池固定座分布在所述换电通道的一侧或两侧，且所述换电执行机构能够带动电池沿所述换电通道移动。

根据本实用新型提供的一种换电设备，所述换电执行机构包括：

第一移动组件，与所述第二箱体滑动连接，所述第一移动组件能够沿所述换电通道的延伸方向移动；

第二移动组件，与所述第一移动组件滑动连接，所述第二移动组件能够沿垂直于所述换电通道的方向移动；

换电装置，设置在所述第二移动组件上。

根据本实用新型提供的一种换电设备，所述换电装置包括：

抓取机构，用于抓取电池；

水平伸缩装置，用于驱动所述抓取机构沿所述换电通道的延伸方向移动，所述抓取机构设置在所述水平伸缩装置的伸缩端；

升降装置，用于驱动所述水平伸缩装置升降，所述升降装置设置在所述第二移动组件上。

根据本实用新型提供的一种换电设备，所述换电执行机构包括两个所述换电装置，两个所述换电装置设置在所述第二移动组件朝向所述电池固定座的两侧。

根据本实用新型提供的一种换电设备，所述水平伸缩装置包括：

固定架，与所述升降装置的升降端连接；

伸缩架，与所述固定架滑动连接，所述抓取机构设置在所述伸缩架的伸缩端上；

伸缩驱动装置，用于驱动所述固定架和所述伸缩架相对滑动。

根据本实用新型提供的一种换电设备，所述第二箱体设置有供电池进出的进出门和能够封闭所述进出门的门板，所述门板的顶端与所述第二箱体的顶壁转动连接，且所述进出门与所述换电通道垂直且连通。

根据本实用新型提供的一种换电设备，还包括充电装置，所述充电装置包括：

至少一个充电机；

充电枪，用于给亏电车辆充电，所述充电枪与所述充电机电连接；

多个充电端口，分布在多个所述电池固定座上，所述充电端口能够给电池充电，所述充电端口与所述充电机电连接。

本实用新型还提供一种可移动换电站，包括转运车辆和如上述任意一项所述的换电设备。

本实用新型提供的换电设备及可移动换电站，通过多个伸缩支腿来举升设备主体，使转运车辆的载货平台能够进入到设备主体下方的空间，并通过控制伸缩支腿收缩，使设备主体放置在转运车辆的载货平台上，无需额外的起重设备，降低了换电站的转场成本，提高了建站效率。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型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获得其他的附图。

图1是本实用新型提供的换电设备对待换电车辆进行换电时的立体图；

图2是本实用新型提供的第一箱体的立体图；

图3是本实用新型提供的第二箱体的立体图(隐藏侧壁和顶壁)；

图4是本实用新型提供的第一箱体的立体图(隐藏电池)；

图5是本实用新型提供的第二箱体的立体图；

图6是本实用新型提供的两个换电装置安装在第二移动组件上的立体图；

图7是本实用新型提供的第二移动组件安装在第一移动组件上的立体图。

附图标记：

1：待换电车辆；2：第一箱体；3：第二箱体；4：伸缩支腿；

5：伸缩立柱；6：电池；7：电池固定座；8：充电机；

9：可拆卸散热格栅窗；10：换电通道；11：门板；12：第一轨道；

13：第一移动架；14：第一移动轮；15：主梁；16：端梁；

17：框架；18：第二移动轮；19：第二轨道；20：滑轨；

21：滚珠丝杠装置；22：固定架；23：伸缩架；24：抓取机构；25：水平驱动电机。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型中的附图，对本实用新型中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，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。

下面结合图1至图7描述本实用新型的换电设备及可移动换电站。

如图1和图2所示，本实用新型提供一种换电设备，包括设备主体和多个伸缩支腿4，多个伸缩支腿4设置在设备主体的底端，多个伸缩支腿4用于举升设备主体，以使转运车辆的载货平台进入到设备主体的下方，从而便于设备主体放置在转运车辆的载货平台上。

当换电设备需要转场时，伸缩支腿4伸长举升设备主体，使设备主体下方形成足够转运车辆的载货平台进入的空间，这时，转运车辆的载货平台进入到该空间内，伸缩支腿4收缩下放设备主体，使设备主体放置在转运车辆的载货平台上，然后伸缩支腿4继续收缩，使伸缩支腿4不再与地面接触，转运车辆将设备主体移动至指定位置，完成换电设备的转场。并且，当转运车辆将设备主体移动至指定位置时，伸缩支腿4伸长与地面接触，伸缩支腿4可以继续伸长来举升设备主体，使设备主体与转运车辆的载货平台相分离，然后转运车辆驶离，即可完成换电站的建站。

需要说明的是，相邻两个伸缩支腿4的间距大于转运车辆的载货平台的宽度，以使转运车辆的载货平台能够进入设备主体的下方空间。

这里，设备主体内设置有多个用于承载电池6的电池固定座7和用于进行换电操作的换电执行机构，以能够对待换电车辆1进行换电。

如此设置，通过多个伸缩支腿4来举升设备主体，使转运车辆的载货平台能够进入到设备主体下方的空间，并通过控制伸缩支腿4收缩，使设备主体放置在转运车辆的载货平台上，无需额外的起重设备，降低了换电站的转场成本，提高了建站效率。

在本实用新型的可选实施例中，如图1所示，设备主体包括第一箱体2和第二箱体3，电池固定座7设置在第一箱体2内，换电执行机构可移动地设置在第二箱体3内，并且第二箱体3可升降地设置在第一箱体2上，以便于换电执行机构进行换电操作。这样，使第一箱体2和第二箱体3形成整体式集装箱结构，在运输时不需要拆分，有利于减小现场建站施工的作业量，降低了建站成本。

这里，伸缩支腿4设置在第一箱体2的底端。

在本实施例中，第二箱体3可以通过多个伸缩立柱5可升降地设置在第一箱体2上，伸缩立柱5的底端与第一箱体2连接，伸缩立柱5的顶端与第二箱体3连接，伸缩立柱5可以由油缸驱动，并且多个伸缩立柱5可以均匀设置在第一箱体2上部的四周。当进行需要进行换电作业时，油缸驱动伸缩立柱5伸长，将第二箱体3举升到所需要的高度、以满足换电要求；当换电设备需要转场时，油缸驱动伸缩立柱5收缩，使第二箱体3下降，以使整体设备满足道路运输的要求。

在可选的实施例中，第二箱体3可以套设在第一箱体2的外侧，多个伸缩立柱5的顶端可以与第二箱体3的顶壁连接，或者，第二箱体3可以位于第一箱体2内部，并且第二箱体3的侧壁可以位于电池固定座7与第一箱体2的侧壁之间，伸缩立柱5的顶端可以与第二箱体3的侧壁连接，伸缩立柱5的顶端也可以与第二箱体3的顶壁连接，只需伸缩立柱5能够驱动第二箱体3升降即可。

或者，第二箱体3可以仅包括与伸缩立柱5顶端连接的顶板，换电执行机构可移动地设置在顶板上。

在本实用新型的可选实施例中，第一箱体2内设置有换电通道10，多个电池固定座7分布在换电通道10的一侧或两侧，换电执行机构能够带动电池6沿换电通道10移动。这样，在进行换电作业时，换电执行机构抓取电池6沿换电通道10移动，避免电池跨越其他电池固定座7上的电池，避免出现电池与其他电池固定座7上的电池6发生碰撞或电池6掉落砸坏其他电池固定座7上的电池。

在本实用新型的可选实施例中，换电执行机构包括第一移动组件、第二移动组件和换电装置，其中，第一移动组件与第二箱体3滑动连接，第二移动组件与第一移动组件滑动连接，换电装置设置在第二移动组件上，并且第一移动组件能够沿换电通道10的延伸方向移动，第二移动组件能够沿垂直于换电通道10的方向移动，这样，通过第一移动组件和第二移动组件能够调节换电装置的位置，从而便于换电装置抓取电池6，以便于进行换电操作。

具体地，换电装置包括用于抓取电池6的抓取机构24、水平伸缩装置和升降装置，升降装置设置在第二移动组件上，并且抓取机构24设置在水平伸缩装置的伸缩端，水平伸缩装置用于驱动抓取机构24沿换电通道10的延伸方向移动，升降装置用于驱动水平伸缩装置升降，从而通过升降装置和水平伸缩装置能够调节抓取机构24的高度和伸出距离，从而便于抓取机构24抓取电池6，从而便于进行换电操作。

在可选的实施例中，升降装置可以为滚珠丝杠装置21，滚珠丝杠装置21的丝杠可转动地设置在第二移动组件上，水平伸缩装置与滚珠丝杠装置21螺母连接，滚珠丝杠装置21的驱动电机可以设置在第二移动组件上，通过驱动电机驱动丝杠转动实现水平伸缩装置的升降，从而实现抓取机构24的升降。

或者，升降装置可以为伸缩缸，伸缩缸竖直设置，伸缩缸的缸体设置在第二移动组件上，水平伸缩装置设置在伸缩缸的推杆上，通过伸缩缸的收缩实现水平伸缩装置的升降，从而实现抓取机构24的升降。

或者，升降装置也可以为卷扬机构，卷扬机构包括设置在第二移动组件上的卷扬机和与水平伸缩装置连接的钢丝绳，通过卷扬机对钢丝绳的收放实现水平伸缩装置的升降。

或者，升降装置可以为其他能够实现升降的装置，这里不对其作具体限定。

在可选的实施例中，水平伸缩装置可以包括固定架22、伸缩架23和伸缩驱动装置，其中，固定架22与升降装置的升降端连接，伸缩架23与固定架22滑动连接，并且抓取机构24设置在伸缩架23的伸缩端上，伸缩驱动装置用于驱动固定架22和伸缩架23相对滑动，以实现伸缩架23的伸缩。

具体地，伸缩驱动装置包括齿轮、与齿轮相啮合的齿条和用于驱动齿轮转动的水平驱动电机25，其中，齿轮和齿条的其中一者可以设置在固定架22上，另一者可以设置在伸缩架23上，齿条沿水平伸缩装置的长度方向设置，水平驱动电机25驱动齿轮转动能够使伸缩架23沿换电通道10的延伸方向移动，从而使伸缩架23带动抓取机构24移动至待换电车辆1的电池6上方或移动至第一箱体2内的电池6的上方。

这里，伸缩架23可以包括多级依次套接的伸缩臂和用于驱动伸缩臂伸缩的液压缸或电动推杆，液压缸或电动推杆的固定端与第一级伸缩臂连接、液压缸或电动推杆的伸缩端与最后一级伸缩臂连接，抓取机构24设置在最后一级伸缩臂上，并且齿轮可以设置在第一级伸缩臂上，齿条设置在固定架22上，齿条的长度可以与固定架22的长度相同。

在其他实施例中，水平伸缩装置可以为伸缩件，抓取机构24设置在伸缩件的伸缩端，这里伸缩件可以为液压缸或气缸或电动推杆等。

在可选的实施例中，第一移动组件包括第一移动架13和设置在第一移动架13上的第一移动轮14，在第二箱体3上设置有第一轨道12，第一移动轮14设置在第一轨道12上，并且第一移动轮14能够带动第一移动架13沿第一轨道12移动。这里，第一轨道12沿第二箱体3的长度方向延伸，即第一轨道12与换电通道10平行。

在一些实施例中，第一轨道12的长度与第二箱体3的长度相同，并且第二箱体3的长度大于第一箱体2的长度，第二箱体3凸出于第一箱体2的部分的下方空间可以作为待换电车辆的换电区域，这样，第一轨道12无需延伸至第二箱体3外。

其中，第一移动组件上设置有第二轨道19，第二移动组件能够沿第二轨道19移动，这里，第二轨道19沿第二箱体3的长度方向延伸，即第二轨道19垂直于第一轨道12。

第二移动组件包括第二移动架和设置在第二移动架上的第二移动轮18，第二移动轮18设置在第二轨道19上，并且第二移动轮18能够带动第二移动架沿第二轨道19移动。具体地，换电装置设置在第二移动架上，以便于第一移动组件和第二移动组件带动换电装置沿换电通道10移动(沿第二箱体3的长度方向移动)或垂直于换电通道10移动(沿第二箱体3的宽度方向移动)。

本实施例中，第一移动轮14和第二移动轮18均可以为电机一体轮。

在可选的实施例中，水平伸缩装置通过滑动组件与第二移动架滑动连接，滑动组件包括设置在第二移动架上的滑轨20和设置在水平伸缩装置上的滑块，滑块与滑轨20滑动连接。

具体地，水平伸缩装置的固定架22的两端均通过滑动组件与第二移动架滑动连接，这样，有利于提高水平伸缩装置的平衡性和稳固性，并能够避免水平伸缩装置发生转动。

这里，第二移动架包括主梁15、与主梁15垂直连接的框架17和设置在主梁15两端的端梁16，两个端梁16上均设置有第二移动轮18，并且两个滑轨20分别设置在框架17上、并靠近框架17的两端设置，升降装置位于两个滑轨20之间。

在本实用新型的可选实施例中，换电执行机构包括两个换电装置，两个换电装置分别设置在第二移动组件朝向电池固定座7的两侧，具体地，两个换电装置分别设置在第二移动架的左右两侧，以便于两个换电装置分别抓取换电通道10两侧的电池6或将亏电电池放置到换电通道10两侧空置的电池固定座7上。这里，两个换电装置分别为第一换电装置和第二换电装置。

需要说明的是，在本实施例中，多个电池固定座7分布在换电通道的两侧。

在本实用新型的可选实施例中，第二箱体3设置有进出门、以供电池6进出，进出门与换电通道10垂直且连通，这样，电池6能够进入换电通道10或从换电通道10移出。

第二箱体3设置有门板11，门板11能够封闭进出门，并且门板11的顶端与第二箱体3的顶壁转动连接，当伸缩立柱5将第二箱体3举升至所需高度时，门板11向外翻转形成换电区域的遮雨棚。

并且，第二箱体3上设置有用于驱动门板11向外翻转的驱动件，驱动件可以为电机或油缸。这里，不对驱动件作具体限定，驱动件可以为驱动现有汽车后备箱打开或关闭的驱动件。

在本实用新型的可选实施例中，换电设备还包括充电装置，充电装置包括至少一个充电机8、充电枪和充电端口，充电枪与充电机8电连接，充电枪用于给亏电车辆充电，多个充电端口分别分布在多个电池固定座7上，充电端口与充电机8电连接，并且充电端口能够与电池6电连接，以使充电端口能够给电池6充电。

在其他实施例中，在每个电池固定座7的下方均设置有充电机8。

在一些实施例中，第一箱体2内可以设置有冷却系统、电控系统、液压系统，其中，冷却系统用于给电池6或充电机8或其他用电设备降温，并且在第一箱体2的侧壁上可以设置可拆卸散热格栅窗9，以便于散热。电控系统可以与用电设备电连接或通信连接，以便于对整个换电设备进行调控，从而实现自动控制。液压系统可以与换电设备中的所有液压设备连接，以用于给液压设备供油，从而便于实现对液压设备的调控。

本实用新型提供的一种换电设备，当需要转场时，伸缩支腿4伸长举升设备主体，实现整个换电设备的顶升托举，转运车辆的载货平台进入到设备主体下方的空间内后，伸缩支腿4收缩使设备主体放置在转运车辆的载货平台上，然后伸缩支腿4继续收缩使伸缩支腿4的底端远离地面，转运车辆行驶至指定位置；伸缩支腿4伸长直至与地面接触，然后伸缩支腿4继续伸长举升设备主体，使设备主体远离转运车辆的载货平台后，转运车辆驶离，即完成换电设备的转运。

当需要进行换电作业时，第一箱体2上的伸缩立柱5伸长将第二箱体3举升至所需位置，然后第二箱体3的门板11向外翻转打开；当待换电车辆1移动至换电位时，第一移动组件和第二移动组件相互配合，使第一换电装置的抓取机构24移动至满电电池(第一箱体2内的电池6)的上方、第一换电装置的升降装置和第一换电装置的水平伸缩装置相配合靠近电池6并使第一换电装置的抓取机构24抓取电池6，然后，第一移动组件、第二移动组件相互配合使第一换电装置的抓取机构24带动电池6移动至进出门处；

然后，第二换电装置的水平伸缩装置驱动第二换电装置的抓取机构24移动至待换电车辆1的亏电电池的上方，第二换电装置的升降装置驱动第二换电装置的抓取机构24下降抓取亏电电池，然后第二换电装置的水平伸缩装置带动亏电电池移动至换电通道10内；

第二移动组件带动第一换电装置沿第二箱体3的宽度方向移动，使第一换电装置的抓取机构24能够与待换电车辆1对正后，第一换电装置的水平伸缩装置驱动第一换电装置的抓取机构24带动电池移动至待换电车辆1的电池安装位上，第一换电装置的升降装置带动第一换电装置的抓取机构24下降，直至电池安装在待换电车辆1的电池安装位上；

最后第一换电装置的水平伸缩装置带动第一换电装置的抓取机构24收缩进第二箱体3内，然后通过第一移动组件和第二移动组件相互配合使第二换电装置的抓取机构24带动亏电电池移动至空置的电池固定座7上，使亏电电池放置在空置的电池固定座7上，从而完成换电作业。

下面对本实用新型提供的可移动换电站进行描述，下文描述的可移动换电站与上文描述的换电设备可相互对应参照。

本实用新型提供的一种可移动换电站，包括转运车辆和如上述任意一项实施例所述的换电设备，该可移动换电站所达到的有益效果与本实用新型提供的换电设备所达到的有益效果相一致，则这里不再赘述。

以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。本领域普通技术人员在不付出创造性的劳动的情况下，即可以理解并实施。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (10)

1.一种换电设备，其特征在于，包括：

设备主体，所述设备主体内设置有多个电池固定座和用于进行换电操作的换电执行机构；

多个伸缩支腿，用于举升所述设备主体，所述伸缩支腿设置在所述设备主体的底端，相邻两个所述伸缩支腿的间距大于转运车辆的载货平台的宽度。

2.根据权利要求1所述的换电设备，其特征在于，所述设备主体包括：

第一箱体，所述电池固定座设置在所述第一箱体内，所述伸缩支腿设置在所述第一箱体的底端；

第二箱体，可升降地设置在所述第一箱体上，所述换电执行机构可移动地设置在所述第二箱体内。

3.根据权利要求2所述的换电设备，其特征在于，所述第一箱体内设置有换电通道，多个所述电池固定座分布在所述换电通道的一侧或两侧，且所述换电执行机构能够带动电池沿所述换电通道移动。

4.根据权利要求3所述的换电设备，其特征在于，所述换电执行机构包括：

第一移动组件，与所述第二箱体滑动连接，所述第一移动组件能够沿所述换电通道的延伸方向移动；

第二移动组件，与所述第一移动组件滑动连接，所述第二移动组件能够沿垂直于所述换电通道的方向移动；

换电装置，设置在所述第二移动组件上。

5.根据权利要求4所述的换电设备，其特征在于，所述换电装置包括：

抓取机构，用于抓取电池；

水平伸缩装置，用于驱动所述抓取机构沿所述换电通道的延伸方向移动，所述抓取机构设置在所述水平伸缩装置的伸缩端；

升降装置，用于驱动所述水平伸缩装置升降，所述升降装置设置在所述第二移动组件上。

6.根据权利要求4所述的换电设备，其特征在于，所述换电执行机构包括两个所述换电装置，两个所述换电装置设置在所述第二移动组件朝向所述电池固定座的两侧。

7.根据权利要求5所述的换电设备，其特征在于，所述水平伸缩装置包括：

固定架，与所述升降装置的升降端连接；

伸缩架，与所述固定架滑动连接，所述抓取机构设置在所述伸缩架的伸缩端上；

伸缩驱动装置，用于驱动所述固定架和所述伸缩架相对滑动。

8.根据权利要求3所述的换电设备，其特征在于，所述第二箱体设置有供电池进出的进出门和能够封闭所述进出门的门板，所述门板的顶端与所述第二箱体的顶壁转动连接，且所述进出门与所述换电通道垂直且连通。

9.根据权利要求1所述的换电设备，其特征在于，还包括充电装置，所述充电装置包括：

至少一个充电机；

充电枪，用于给亏电车辆充电，所述充电枪与所述充电机电连接；

多个充电端口，分布在多个所述电池固定座上，所述充电端口能够给电池充电，所述充电端口与所述充电机电连接。

10.一种可移动换电站，其特征在于，包括转运车辆和如权利要求1-9任意一项所述的换电设备。

Images