CN217320106U - 换电装置及换电站 - Google Patents

Abstract

本申请涉及一种换电装置及换电站。换电装置包括：移动底座，用于带动换电装置移动；升降平台，用于承载电池；升降机构，设置于移动底座和升降平台之间，用于驱动升降平台升降；支撑件，设置于移动底座，支撑件被配置为在升降平台降下时支撑升降平台。本申请提供的换电装置，其升降机构仅在升降平台升起以执行电池的锁定解锁工作时独立承担升降平台上的重量，在升降平台降下后通过支撑件支撑升降平台，支撑件分担升降机构的负载，缓解升降机构长期高负载工作导致疲劳的问题，从而延长升降机构的耐久性，保证升降平台的稳定性。

Description

换电装置及换电站

技术领域

本申请涉及换电技术领域，具体而言，涉及一种换电装置及换电站。

背景技术

随着新能源技术发展，使用电池的设备增多，用电设备电能告罄时，常通过连接充电设备的方式补充电能。同时，也有通过更换电池的方式快速补充电能，更换电池一般需要通过专用的装置(即换电装置)来完成。

换电装置包括移动底座、升降平台和升降机构，升降平台用于承载电池并设置加解锁机构，升降机构驱动升降平台升降，以使升降平台升起时通过加解锁机构将电池锁定于用电设备或将电池从用电设备上解锁。换电装置使用一段时间后，容易出现升降平台升降不到位、升降不稳定的情况，升降平台不稳定对电池更换工作有不良影响。

实用新型内容

本申请旨在提供一种换电装置及换电站，以提高升降平台的稳定性。

本申请的实施例是这样实现的：

第一方面，本申请实施例提供一种换电装置，用于更换用电设备的电池，其包括：移动底座，用于带动所述换电装置移动；升降平台，用于承载所述电池；升降机构，设置于所述移动底座和所述升降平台之间，用于驱动所述升降平台升降；支撑件，设置于所述移动底座，所述支撑件被配置为在所述升降平台降下时支撑所述升降平台。

本申请提供的换电装置，其升降机构仅在升降平台升起以执行电池的锁定解锁工作时独立承担升降平台上的重量，在升降平台降下后通过支撑件支撑升降平台，支撑件分担升降机构的负载，缓解升降机构长期高负载工作导致疲劳的问题，从而延长升降机构的耐久性，保证升降平台的稳定性。

在本申请的一些实施例中，所述升降机构具有沿第一方向相对设置的两侧，所述升降机构在所述第一方向上的两侧分别设有所述支撑件。

在上述技术方案中，通过在升降机构的两侧分别布置支撑件，升降平台降下时，升降机构两侧的支撑件共同向升降平台提供支持力，使得升降平台的两侧受力均衡，以免升降平台倾斜，提高升降平台的稳定性。

在本申请的一些实施例中，所述升降机构在所述第一方向上的每一侧均设有至少两个支撑件，所述至少两个支撑件沿第二方向间隔设置，所述第二方向垂直于所述第一方向。

在上述技术方案中，通过在每侧设置至少两个支撑件，并将至少两个支撑件间隔设置，各个支撑件位置更分散，使得升降平台受力更均匀，从而提高升降平台的稳定性。

在本申请的一些实施例中，所述支撑件包括柱体，所述柱体的一端连接于所述移动底座，所述柱体的另一端的端面用于支撑所述升降平台。

在上述技术方案中，由于柱体的一端连接移动底座、另一端朝上承接升降平台，故柱体的轴向沿竖直方向，升降平台对支撑件的作用力沿柱体的轴向，柱体不易弯折。

在本申请的一些实施例中，所述支撑件还包括缓冲垫，所述缓冲垫设置于所述柱体的另一端的端面。

在上述技术方案中，通过设置缓冲垫，一方面，缓冲垫能够缓冲升降平台和支撑件之间的碰撞力，防止升降平台和支撑件硬碰撞导致损伤；另一方面，还能够通过更换不同厚度的缓冲垫，调节支撑件的整体高度，保证升降平台的定位精度。

在本申请的一些实施例中，所述支撑件还包括连接座，所述柱体的一端通过所述连接座与所述移动底座连接，所述柱体的竖向投影落在所述连接座的范围内。

在上述技术方案中，通过设置连接座，能够增大柱体与移动底座的连接面积，使得柱体更稳定，还能够减小移动底座受到的压强，使移动底座不易损坏。

在本申请的一些实施例中，所述升降机构包括剪叉组件、驱动件、第一传动件和第二传动件，所述剪叉组件连接于所述移动底座和所述升降平台之间，所述第一传动件设置于所述剪叉组件，所述驱动件和所述第二传动件设置于所述移动底座，所述驱动件用于驱动所述第二传动件移动，所述第二传动件设有引导斜面，所述第二传动件被配置为移动时通过所述引导斜面与所述第一传动件配合以引导所述剪叉组件做剪叉运动；其中，所述第一传动件沿所述引导斜面移动至所述引导斜面的底端时，所述升降机构驱动所述升降平台降下。

在上述技术方案中，通过将升降平台配置为在第一传动件沿引导斜面移动至引导斜面的底端时降下，升降平台降下时第一传动件落在移动底座上，第一传动件将升降平台上的荷载直接传递至移动底座，第二传动件对第一传动件的支持力较小甚至消失，一方面，使得第二传动件通过第一传动件传递至驱动件的力减小，能够避免驱动件长期高负载工作导致疲劳，从而保证稳定驱动，进而提高升降平台的稳定性；另一方面，第一传动件、支撑件直接将力传递至移动底座，剪叉组件的受力减小，避免剪叉组件长期高负载工作导致疲劳，从而保证剪叉组件在升起时稳定支撑升降平台，进而提高升降平台的稳定性。

在本申请的一些实施例中，所述换电装置还包括：第一导轨，设置于所述移动底座，所述第二传动件可移动地连接于所述第一导轨；止挡件，设置于所述第一导轨的一端，以限制所述第二传动件从所述第一导轨的一端脱出。

在上述技术方案中，通过设置第一导轨和止挡件，使得第二传动件能够更为平稳地移动，还不容易脱离第一导轨，避免第二传动件脱离第一导轨导致升降平台不稳定，保证了升降平台的稳定性。

在本申请的一些实施例中，所述第二传动件与所述止挡件具有第一间隔距离时，所述支撑件支撑所述升降平台。

在上述技术方案中，通过使支撑件在第二传动件与止挡件具有第一间隔距离时支撑升降平台，升降平台正常降下时止挡件并不与第二传动件接触，第二传动件与止挡件之间不具有作用力，使得止挡件不容易松动；而在支撑件失去支撑作用的意外情况下，还能通过止挡件的限制作用保证第二传动件不脱离第一导轨，以保证升降机构连接稳定，进而保证升降平台的稳定性。

在本申请的一些实施例中，所述换电装置还包括：检测机构，用于检测所述第二传动件与所述止挡件之间的距离，所述检测机构在所述第二传动件与所述止挡件具有所述第一间隔距离时发出第一信号；所述驱动件响应于所述第一信号停止驱动所述第二传动件。

在上述技术方案中，通过设置检测机构，使驱动件在升降平台降下时响应检测机构的信号停止工作，在支撑件起到支撑作用的情况下，能够及时停止驱动件以防止驱动件过载，在支撑件没有起到支撑作用的意外情况下，能够避免升降平台继续下降，使得升降平台能够定位在设定的最小高度。

在本申请的一些实施例中，所述第二传动件还设有支撑面，所述支撑面连接于所述引导斜面的顶端，所述支撑面被配置为在所述升降平台升起时支撑所述第一传动件。

在上述技术方案中，通过在第二传动件上设置与引导斜面的顶端相连的支撑面，支撑面在升降平台升起时支撑第一传动件，以限制第一传动件下降，进而限制升降平台下降，使得升降平台稳定在设定的最大高度，提高升降平台升起时的稳定性。

第二方面，本申请实施例提供一种换电站，其包括：换电平台；电池取放装置；如第一方面中任一项所述的换电装置，所述换电装置用于在所述换电平台和所述电池取放装置之间移动，以运送电池。

本申请提供的换电站，换电装置的升降机构不容易疲劳，升降平台稳定性较好，不容易影响电池锁定解锁和电池取放，换电站可靠性较高。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本申请的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，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相关的附图。

图1为本申请一实施例提供的换电站的示意图；

图2为本申请一实施例提供的换电装置的第一视角的示意图；

图3为本申请一实施例提供的换电装置的移动底座的示意图；

图4为图3的A部分放大图；

图5为本申请一实施例提供的升降机构的示意图；

图6为本申请一实施例提供的第一传动件和第二传动件的示意图；

图7为本申请一实施例提供的升降平台降下的示意图；

图8为本申请一实施例提供的升降平台升起的示意图；

图9本申请一实施例提供的换电装置的第二视角的示意图；

图10为图9的B部分放大图；

图11为车辆被举升后的示意图；

图12为换电装置移动至车辆的下方的示意图；

图13为升降机构驱动升降平台升起的示意图；

图14为亏电电池被从车辆解锁的示意图；

图15为升降机构驱动升降平台降下的示意图；

图16为换电装置将电池运走的示意图。

图标：1000-换电站；100-换电装置；200-电池取放装置；210-货叉；300-轨道；400-换电平台；410-避让口；2000-电池；3000-车辆；1-移动底座；11-底板；12-行走轮；13-配电箱；2-升降平台；3-升降机构；31-剪叉组件；311-第一剪叉单元；312-第二剪叉单元；32-驱动件；321-电机；322-丝杠；323-螺母；33-第一传动件；331-连接轴；332-滚轮；34-第二传动件；34a-引导斜面；34b-支撑面；341-楔形块；3411-延伸部；342-连接块；4-支撑件；41-柱体；42-缓冲垫；43-连接座；5-第一导轨；6-止挡件；7-检测机构；L-第一间隔距离；X-第一方向；Y第二方向。

具体实施方式

为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本申请实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本申请的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本申请的范围，而是仅仅表示本申请的选定实施例。基于本申请中的实施例，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，都属于本申请保护的范围。

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本申请实施例的描述中，需要说明的是，指示方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该申请产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，或者是本领域技术人员惯常理解的方位或位置关系，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”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

随着新能源技术发展，使用电池的设备增多，用电设备电能告罄时，常通过连接充电设备的方式补充电能，例如电动车辆可以连接充电桩充电。相比连接充电桩等充电设备来补充电能的方式，更换电池能够更快实现补充电能，目前也有专门用于更换电池的换电站，换电站设置有电池取放装置和可移动的换电装置，换电装置用于更换用电设备的电池。

换电装置包括移动底座、升降平台和升降机构，移动底座带动换电装置整体移动，升降平台用于承载电池并设置加解锁机构，升降机构驱动升降平台升降，以使升降平台升起时通过加解锁机构将电池锁定于用电设备或将电池从用电设备上解锁。升降机构驱动升降平台降下后，换电装置整体高度降低，通过性更好(例如便于通过车辆底部的空间)，且整体重心降低，移动更稳定，便于在空载或携带电池的情况下移动。目前的换电装置使用一段时间后，容易出现升降平台升降不到位、不稳定的情况，对电池锁定解锁工作和换电装置的通过性、移动稳定性造成不良影响。

经研究发现，升降平台不稳定是升降机构疲劳造成的。目前，升降平台的重量、升降平台上设置的加解锁机构等功能部件及升降平台所承载的电池的重量全部由升降机构承担，升降机构长期受到过大荷载容易出现疲劳，导致升降平台升降不稳定。

鉴于此，为提高升降平台的稳定性，本申请提供一种方案，换电装置包括移动底座、升降平台、升降机构和支撑件，移动底座用于带动换电装置移动，升降平台用于承载电池，升降机构设置于移动底座和升降平台之间，升降机构用于驱动升降平台升降，支撑件设置于移动底座，支撑件被配置为在升降平台降下时支撑升降平台。

本申请提供的技术方案，升降机构仅在升降平台升起以执行电池的锁定解锁工作时独立承担升降平台上的重量，在升降平台降下后，通过支撑件支撑升降平台，支撑件分担升降机构的负载，缓解升降机构长期高负载工作导致疲劳的问题，从而延长升降机构的耐久性，保证升降平台平稳升降。

并且，通过在移动底座上设置支撑件，支撑件在升降平台下降到一定高度时限制升降平台继续下降，支撑件起到定位作用，避免升降平台过度下降导致其他不良影响(比如升降平台上的功能部件撞击移动底座上的其他结构、又如升降平台过度下降导致电池取放装置不便在设定的降下高度取放电池)。

本申请实施例公开的换电装置及换电站，可以但不限于用于更换车辆的电池，还可以用于更换船舶、飞行器等其他用电设备的电池，如电动玩具、电动工具、电瓶车、电动汽车、轮船、航天器等。其中电动玩具可以包括固定式或移动式，例如，游戏机、电动汽车玩具、电动轮船玩具和电动飞机玩具等等；电动工具可以包括固定式或移动式，例如，电动机床、电动清扫车等等；航天器可以包括飞机、火箭、航天飞机和宇宙飞船等等。

以下以用电设备是车辆为例，对换电装置及换电站进行说明。

请参照图1，换电站1000包括换电装置100和电池取放装置200。

换电站1000还包括电池2000充电装置(图中未示出)，电池2000充电装置用于存放电池2000并给电池2000充电。电池取放装置200可以是垛机，电池取放装置200设有货叉210(货叉210也可以替换为机械臂)，利用货叉210将换电装置100上的亏电的电池2000取走并放入电池充电装置回收，及利用货叉210将满电的电池2000从电池充电装置取出并放在换电装置100上。

为了实现车辆3000的电池2000的更换，需要通过换电装置100将车辆3000上的电能耗尽的电池2000取下并运输到电池充电装置处充电，再将充满电的电池2000通过换电装置100运输至车辆3000处，并将电池2000安装于车辆3000。在一些实施例中，换电站1000还包括轨道300，换电装置100可移动地设置于轨道300。

换电装置100在轨道300上往复移动，以使换电装置100在车辆3000和电池取放装置200之间移动，换电装置100拆卸车辆3000上的亏电的电池2000并沿轨道300运送至电池取放装置200，再将通过电池取放装置200更新的满电的电池2000运输并安装至车辆3000。

换电站1000还包括换电平台400，换电平台400位于轨道300的一端；电池取放装置200位于轨道300的另一端，换电装置100在换电平台400和电池取放装置200之间移动。换电平台400用于停放车辆3000，车辆3000在换电平台400上更换电池2000。换电平台400用于使车辆3000整体抬升，车辆3000位于换电平台400的上方，换电平台400形成有避让口410，车辆3000的电池安装位(图中未示出)对应避让口410，换电装置100停放在避让口410下方，换电装置100穿过避让口410将满电的电池2000锁定于车辆3000的电池安装位或将亏电的电池2000从车辆3000的电池安装位解锁，实现拆卸或安装电池2000。

需要说明的是，电池安装位是指用的用电设备上形成的用于容纳电池2000的空间，例如，车辆3000的底盘上形成的向上凹进的凹槽，该凹槽使得电池2000位于该凹槽内时，电池2000的表面与底盘的其他部位大致齐平。

在一些实施例中，如图2所示，换电装置100包括移动底座1、升降平台2、升降机构3和支撑件4，移动底座1用于带动换电装置100移动，升降平台2用于承载电池2000，升降机构3设置于移动底座1和升降平台2之间，升降机构3用于驱动升降平台2升降，支撑件4设置于移动底座1，支撑件4被配置为在升降平台2降下时支撑升降平台2。

移动底座1包括底板11、驱动电机321(图中未示出)和行走轮12，行走轮12安装在底板11的底部，驱动电机321安装于底板11并用于驱动行走轮12，以使移动底座1能够移动。

在换电站1000具有轨道300的实施例中，行走轮12配合于轨道300。

在一些实施例中，驱动电机321可以是间接地驱动行走轮12，例如在地面设置平行于轨道300的齿条(图中未示出)，在驱动电机321的输出端设置齿轮(图中未示出)，齿轮与齿条啮合。驱动电机321驱动齿轮转动时，齿轮沿齿条移动，以带动移动底座1沿齿条的延伸方向移动，从而使换电装置100沿齿条的延伸方向移动，实现换电装置100沿平行于齿条的轨道300移动。

在另一些实施例中，驱动电机321也可以是直接驱动行走轮12，如驱动电机321的输出端与行走轮12的轮轴连接。

在一些实施例中，移动底座1还包括配电箱13，配电箱13安装于底板11，外部电源线经配电箱13给各个电机321(比如驱动电机321)及其他的耗电部件供电。

升降平台2是用于承载电池2000的结构，升降平台2上可设置多种功能部件，以实现电池2000的定位、更换等目的。多种功能部件包括加解锁机构、定位机构等，定位机构用于定位电池2000，加解锁机构用于将电池2000锁定或解锁于用电设备。

升降机构3是用于驱动升降平台2升降的部件，升降机构3承担升降平台2及升降平台2所承载的重量。升降机构3的动力类型有多种，例如，升降机构3可选为液压升降机构3、电动升降机构3等。升降机构3的结构类型有多种，例如升降机构3由多节伸缩的杆件构成，或者升降机构3为剪叉式结构等。本申请对升降机构3的动力类型、结构类型不做限制，只要能够实现驱动升降平台2升降，且不影响换电装置100的移动稳定性、通过性即可。

支撑件4是用于在升降平台2降下时与升降平台2配合的部件。升降平台2升起时，支撑件4与升降平台2分离，支撑件4不影响升降平台2升起。升降平台2降下时，支撑件4与升降平台2配合，限制升降平台2继续下降，并支撑升降平台2。

换电装置100在更换车辆3000上的电池2000时，升降机构3驱动升降平台2升起，以将升降平台2上的满电电池2000放入并锁定于车辆3000，或者将车辆3000上的亏电电池2000解锁并取下，在更换电池2000过程中，升降机构3支撑升降平台2，升降平台2及其所承载的重量由升降机构3承担。

换电装置100在车辆3000和电池取放装置200之间移动的过程中，升降机构3驱动升降平台2降下，升降机构3降下后，支撑件4支撑升降平台2，升降平台2及其所承载的重量由支撑件4和升降机构3共同承担，或者升降平台2及其所承载的重量由支撑件4承担。

因此，本申请实施例中，升降机构3仅在升降平台2升起以执行电池2000的锁定解锁工作时独立承担升降平台2上的重量，在升降平台2降下后(例如换电装置100在车辆3000和电池取放装置200之间移动的过程中)，通过支撑件4支撑升降平台2，支撑件4分担升降机构3的负载，缓解升降机构3长期高负载工作导致疲劳的问题，从而延长升降机构3的耐久性，保证升降平台2的稳定性。

另一方面，支撑件4还具有定位作用，支撑件4在升降平台2下降到一定高度时限制升降平台2继续下降，也即限定了升降平台2的最低高度，避免升降平台2过度下降，防止升降平台2过度下降导致撞击移动底座1的其他结构而产生损伤，还使得电池取放装置200能够在设定的最低高度取放电池2000，便于电池取放装置200更新换电装置100上的电池2000，提高作业效率。

根据本申请的一些实施例，如图2所示，升降机构3具有沿第一方向X相对设置的两侧，升降机构3在第一方向X上的两侧分别设有支撑件4。

以换电装置100的行走方向为前后方向，第一方向X可以为前后方向或左右方向。可选地，本申请实施例中，第一方向X为左右方向。本实施例中，升降机构3在第一方向X上的两侧是指，升降机构3的左右两侧。

在其他实施例中，第一方向X也可以为前后方向，或者第一方向X也可以为不同于前后方向或左右方向的方向。

通过在升降机构3的左右两侧分别布置支撑件4，在升降平台2降下时，升降机构3两侧的支撑件4共同向升降平台2提供支持力，使得升降平台2的两侧受力均衡，以免升降平台2倾斜，提高升降平台2的稳定性。

根据本申请的一些实施例，如图2所示，升降机构3在第一方向X上的每一侧均设有至少两个支撑件4，至少两个支撑件4沿第二方向间隔设置，第二方向垂直于第一方向X。

如前所述，本申请实施例中，以换电装置100的行走方向为前后方向，第一方向X为左右方向，第二方向垂直于第一方向X，第二方向为前后方向。

可选地，在其他实施例中，若第一方向X为前后方向，则第二方向为左右方向。或者，若第一方向X也可以为不同于前后方向或左右方向的方向，则第二方向也为不同于前后方向或左右方向的方向，且第二方向垂直于第一方向X。

升降机构3在第一方向X上的两侧分别设有至少两个支撑件4，“至少两个”是指两个及两个以上。参照图2和图3所示，升降机构3在第一方向X上的两侧分别设有两个支撑件4。

至少两个支撑件4沿第二方向间隔设置，可以理解为，至少两个支撑件4在升降平台2的下方进一步分散布置。结合图2和图3所示，升降平台2为矩形，四个支撑件4位于升降平台2的下方，且四个支撑件4在升降平台2上的投影临近升降平台2的四角位置。

通过在每侧设置至少两个支撑件4，并将至少两个支撑件4间隔设置，进一步分散设置各个支撑件4位置，使升降平台2受力更均匀，提高升降平台2的稳定性。

根据本申请的一些实施例，如图4所示，支撑件4包括柱体41，柱体41的一端连接于移动底座1，柱体41的另一端的端面用于支撑升降平台2。

柱体41是用于支撑升降平台2的竖向受力构件，柱体41的形状可以是圆柱或棱柱(如四棱柱、五棱柱、六棱柱等)，本申请不限定柱体41的形状。

本申请实施例中柱体41为圆柱，柱体41的高度方向的一端连接移动底座1，柱体41的高度方向的另一端用于支撑升降平台2。

由于柱体41的一端连接移动底座1、另一端朝上承接升降平台2，故柱体41的轴向沿竖直方向，升降平台2对支撑件4的作用力沿柱体41的轴向，柱体41不易弯折。

本申请实施例中，柱体41的高度大于柱体41的直径。在其他实施例中，柱体41的直径也可以大于柱体41的高度，以使得柱体41具有较高的承受能力，柱体41不易弯折。

根据本申请的一些实施例，如图4所示，支撑件4还包括缓冲垫42，缓冲垫42设置于柱体41的另一端的端面。

缓冲垫42是在升降平台2降下时用于缓冲的部件，以缓冲升降平台2和柱体41之间的撞击力。

缓冲垫42可采用橡胶、泡沫、海绵等具有弹性的材料制成。可选地，缓冲垫42采用橡胶制成。可选地，缓冲垫42采用橡胶制成，且缓冲垫42设有轴心通孔，以使得缓冲垫42易于变形，提高缓冲效果。

通过设置缓冲垫42，一方面，缓冲升降平台2和支撑件4之间的碰撞力，防止升降平台2和支撑件4硬碰撞导致损伤；另一方面，还能够通过更换不同厚度的缓冲垫42，调节支撑件4的整体高度，保证升降平台2的定位精度。

当设有多个支撑件4时，还能够通过调节每个缓冲垫42的厚度，保证升降平台2的水平度，以免升降平台2倾斜。

根据本申请的一些实施例，如图4所示，支撑件4还包括连接座43，柱体41的一端通过连接座43与移动底座1连接，柱体41的竖向投影落在连接座43的范围内。

连接座43设置在柱体41的一端，连接座43的水平面积大于柱体41的一端的端面的面积，使得柱体41的竖向投影落在连接座43的范围内。

连接座43用于连接移动底座1。可选地，连接座43与移动底座1可以是粘接、焊接或通过固定件连接。如图4所示，连接座43通过固定件可拆卸地连接于移动底座1。

通过设置连接座43，增大柱体41与移动底座1的连接面积，使得柱体41更稳定，还能够减小移动底座1受到的压强，使移动底座1不易损坏。

根据本申请的一些实施例，如图5所示，升降机构3包括剪叉组件31、驱动件32、第一传动件33和第二传动件34，剪叉组件31连接于移动底座1和升降平台2之间，第一传动件33设置于剪叉组件31，驱动件32和第二传动件34设置于移动底座1，驱动件32用于驱动第二传动件34移动，第二传动件34设有引导斜面34a，第二传动件34被配置为移动时通过引导斜面34a与第一传动件33配合以引导剪叉组件31做剪叉运动；其中，第一传动件33沿引导斜面34a移动至引导斜面34a的底端时，升降机构3驱动升降平台2降下。

如图5所示，剪叉组件31包括至少一个剪叉单元，每个剪叉单元包括相互铰接的两个剪叉臂，每个剪叉臂的一端连接于移动底座1、另一端连接于升降平台2。其中，两个剪叉臂中的一个剪叉臂的一端固定连接于移动底座1、另一端可移动地连接于升降平台2，两个剪叉臂中的另一个剪叉臂的一端可移动地连接于移动底座1、另一端固定连接于升降平台2。通过剪叉单元的两个剪叉臂做剪叉运动，驱动升降平台2升降。

示例性地，剪叉组件31包括第一剪叉单元311和第二剪叉单元312，第一剪叉单元311和第二剪叉单元312均沿第一方向X做剪叉运动，且第一剪叉单元311和第二剪叉单元312沿第二方向相对设置。

第一传动件33连接于剪叉组件31的任意位置，以使得第一传动件33能够跟随剪叉组件31的剪叉运动而动作，也可以理解为，剪叉组件31能够跟随第一传动件33的动作而做剪叉运动。

示例性地，如图5所示，第一传动件33连接第一剪叉单元311和第二剪叉单元312。第一剪叉单元311的两个剪叉臂的铰接位置连接第一传动件33，第二剪叉单元312的两个剪叉臂的铰接位置也连接于第一传动件33。可选地，第一传动件33包括连接轴331，连接轴331的两端分别连接第一剪叉单元311和第二剪叉单元312。连接轴331的轴线沿剪叉臂的转动轴线延伸。

驱动件32是用于提供动力以使剪叉组件31做剪叉运动的部件。驱动件32的类型可选用多种，例如电缸、气缸、液压缸等。可选地，本申请实施例中，结合图4、图5和图6所示，驱动件32包括电机321、丝杠322和螺母323，电机321、丝杠322均安装于移动底座1，丝杠322一端连接于电机321的输出端，丝杠322的另一端沿第一方向X延伸，螺母323螺纹配合于丝杠322，电机321转动时驱动螺母323沿丝杠322移动。

第二传动件34是连接于螺母323的部件，第二传动件34跟随螺母323沿第一方向X移动，第二传动件34用于与第一传动件33配合，以带动第一传动件33动作，进而使剪叉组件31做剪叉运动，从而驱动升降平台2升降。当驱动件32选用其他类型时，第二传动件34是连接于其他类型的驱动件32的输出端以沿第一方向X移动的部件。

第二传动件34的表面设有引导斜面34a，引导斜面34a的底端靠近移动底座1，引导斜面34a的顶端沿第一方向X且向上延伸。结合图7和图8所示，当第二传动件34沿第一方向X移动时，第一传动件33沿引导斜面34a的延伸方向移动，使得第一传动件33升高或降低，进而使得第一传动件33所连接的剪叉组件31做剪叉运动。

如图7所示，当第一传动件33位于引导斜面34a的底端时，第一传动件33的高度降至最低，升降平台2降至最低高度并放置于支撑件4上。

通过将升降平台2配置为在第一传动件33沿引导斜面34a移动至引导斜面34a的底端时降下，此时第一传动件33落在移动底座1上，第一传动件33将升降平台2上的荷载直接传递至移动底座1，第二传动件34对第一传动件33的支持力较小甚至消失，一方面，第二传动件34传递至驱动件32的力减小，避免驱动件32长期高负载工作导致疲劳，从而保证稳定驱动，进而提高升降平台2的稳定性；另一方面，第一传动件33、支撑件4直接将力传递至移动底座1，剪叉组件31的受力减小，避免剪叉组件31长期高负载工作导致疲劳，从而保证剪叉组件31在升起时稳定支撑升降平台2，进而提高升降平台2的稳定性。

在一些实施例中，如图6所示，第一传动件33还包括滚轮332，滚轮332同轴设置于连接轴331，第一传动件33通过滚轮332与引导斜面34a配合，以减小第二传动件34和第一传动件33相对滑动时的阻力，既能减小升降平台2升降过程中的能耗，又能使升降平台2稳定升降。

在一些实施例中，如图6所示，第一传动件33包括两个滚轮332，两个滚轮332沿连接轴331的轴向间隔设置，两个滚轮332共同与斜面配合，增加第一传动件33的着力点，提高升降稳定性。

在一些实施例中，如图6所示，第二传动件34包括连接块342和两个楔形块341，两个楔形块341与两个滚轮332对应设置，每个楔形块341上分别设有引导斜面34a，两个楔形块341上的引导斜面34a共面，连接块342设置在两个楔形块341之间并连接两个楔形块341，连接块342用于连接驱动件32的输出端，例如连接块342连接于螺母323，从而驱动件32通过连接块342带动两个楔形块341移动。

根据本申请的一些实施例，如图9和图10所示，换电装置100还包括第一导轨5和止挡件6，结合图5所示，第一导轨5设置于移动底座1，第二传动件34可移动地连接于第一导轨5，止挡件6设置于第一导轨5的一端，止挡件6限制第二传动件34从第一导轨5的一端脱出。

第一导轨5的延伸方向沿第一方向X，第一导轨5用于引导第二传动件34移动，以使第二传动件34移动更平稳，且第二传动件34受到的竖直方向的力通过第一导轨5传递至移动底座1，能够减小驱动件32的受力，延长驱动件32的耐久性。

止挡件6是用于在第一导轨5的一端止挡第二传动件34的部件，以免第二传动件34从第一导轨5的一端脱出。可选地，止挡件6可以是一体成型于第一导轨5的凸起结构。或者可选地，止挡件6独立成型的部件，止挡件6连接于第一导轨5或移动底座1并位于第一导轨5的一端。

在第二传动件34包括两个楔形块341的实施例中，第一导轨5的数量为两个，两个楔形块341分别滑动设置于两个第一导轨5，两个第一导轨5中的至少一个设有止挡件6。

通过设置第一导轨5和止挡件6，使得第二传动件34能够沿第一方向X更为平稳地移动，还不容易沿第一方向X脱离第一导轨5，避免第二传动件34脱轨导致升降平台2不稳定，保证了升降平台2的稳定性。

根据本申请的一些实施例，如图7所示，第二传动件34与止挡件6具有第一间隔距离L时，支撑件4支撑升降平台2。

如图7和图8所示，第二传动件34的引导斜面34a背离止挡件6。当第二传动件34朝远离止挡件6的方向移动时，第一传动件33沿引导斜面34a升高，并通过剪叉组件31带动升降平台2升起。当第二传动件34朝向止挡件6移动时，第一传动件33沿引导斜面34a下降，并通过剪叉组件31带动升降平台2下降。当第二传动件34与止挡件6之间的距离缩小至第一间隔距离L时，第一传动件33移动至引导斜面34a的底端，升降平台2落在支撑件4上。

通过使支撑件4在第二传动件34与止挡件6具有第一间隔距离L时支撑升降平台2，升降平台2正常降下时止挡件6不与第二传动件34接触，第二传动件34与止挡件6之间不具有作用力，使得止挡件6不易松动；并且在支撑件4失去支撑作用的意外情况下，还能保证通过止挡件6限制第二传动件34脱轨，保证升降机构3连接稳定。

根据本申请的一些实施例，如图7和图8所示，换电装置100还包括检测机构7，检测机构7用于检测第二传动件34与止挡件6之间的距离，检测机构7在第二传动件34与止挡件6具有第一间隔距离L时发出第一信号，驱动件32响应于第一信号停止驱动第二传动件34。

检测机构7可选为距离检测传感器，如红外线传感器、激光传感器等。

通过设置检测机构7，使驱动件32在升降平台2降下时响应检测机构7的信号停止工作，在支撑件4起到支撑作用的情况下，能够及时停止驱动件32以防止驱动件32过载，在支撑件4没有起到支撑作用的意外情况下，能够避免升降平台2继续下降，使得升降平台2能够定位在设定的最小高度。

通过设置检测机构7，还便于换电装置100执行其他动作，例如移动底座1响应于第一信号开始移动。

在另一些实施例中，可选地，第二传动件34的引导斜面34a朝向止挡件6。当第二传动件34朝靠近止挡件6的方向移动时，第一传动件33沿引导斜面34a升高，并通过剪叉组件31带动升降平台2升起，止挡件6通过止挡第二传动件34，防止第二传动件34脱轨。当第二传动件34朝远离止挡件6的方向移动时，第一传动件33沿引导斜面34a下降，并通过剪叉组件31带动升降平台2下降，当第二传动件34与止挡件6之间的距离增大至第一间隔距离L时，第一传动件33移动至引导斜面34a的底端，升降平台2落在支撑件4上，减小升降机构3整体受力。

根据本申请的一些实施例，如图6和图8所示，第二传动件34还设有支撑面34b，支撑面34b连接于引导斜面34a的顶端，支撑面34b被配置为在升降平台2升起时支撑第一传动件33。

支撑面34b为连接在引导斜面34a的顶端的面，支撑面34b可以为水平面。

第一传动件33沿引导斜面34a向上移动时，升降机构3驱动升降平台2升高。升降平台2升高至设定的最大高度时，第一传动件33移动至引导斜面34a的顶端。第一传动件33从引导斜面34a移动至支撑面34b时，第一传动件33的高度不变，支撑面34b起到支撑第一传动件33的作用，以使升降平台2保持在设定的最大高度。

通过在第二传动件34上设置与引导斜面34a的顶端相连的支撑面34b，支撑面34b在升降平台2升起时支撑第一传动件33，以限制第一传动件33下降，进而限制升降平台2下降，使得升降平台2稳定在设定的最大高度，提高升降平台2升起时的稳定性。

在一些实施例中，如图6所示，楔形块341的顶部形成支撑面34b。在一些实施例中，如图6所示，楔形块341形成有延伸部3411，延伸部3411朝背离引导斜面34a的方向延伸，以增大支撑面34b的长度和面积，使得第一传动件33不容易从支撑面34b上滑落。

本申请实施例还提供一种换电站1000，换电站1000包括换电平台400、电池取放装置200和前述任意实施例提供的换电装置100，换电装置100用于在换电平台400和电池取放装置200之间移动，以运送电池2000。

换电平台400用于停放车辆3000，车辆3000在换电平台400上更换电池2000。换电平台400用于使车辆3000整体抬升，车辆3000位于换电平台400的上方，便于换电装置100进出车辆3000的底部。

电池取放装置200用于将换电装置100上的亏电的电池2000取走或者将电池2000放至换电装置100上。

以从车辆3000上取下电能耗尽的电池2000为例对换电系统的工作过程进行说明：

如图11所示，将车辆3000停放在换电平台400上并通过换电平台400抬升车辆3000离地。

如图12所示，换电装置100沿轨道300移动至车辆3000下方正对电池2000的位置。

如图13、图14所示，升降机构3驱动升降平台2上升，通过升降平台2上的加解锁机构将电池2000从车辆3000解锁，电池2000完全落至换电装置100。

如图15所示，电池2000完全落至换电装置100后，升降机构3驱动升降平台2下降，以使电池2000完全脱离车辆3000。

如图16所示，换电装置100沿轨道300移动至电池取放装置200处，电池取放装置200将换电装置100上的电池2000取下。

本申请提供的换电站1000，换电装置100的升降机构3仅在锁定解锁车辆3000上的电池2000的过程中承担升降平台2上的荷载，升降平台2降下时由移动底座1上的支撑件4支撑，避免升降机构3长时间承受高负载，升降机构3不容易疲劳，升降平台2稳定性较好，不容易影响电池2000锁定解锁和电池2000取放，换电站1000可靠性较高。

根据本申请的一些实施例，如图2-图10所示，本申请实施例提供一种换电装置100，用于更换用电设备的电池2000，换电装置100包括移动底座1、升降平台2、升降机构3和支撑件4，移动底座1用于带动换电装置100移动，升降平台2用于承载电池2000，升降机构3设置于移动底座1和升降平台2之间，升降机构3用于驱动升降平台2升降，支撑件4设置于移动底座1，支撑件4被配置为在升降平台2降下时支撑升降平台2。如前所述并结合图11-图16,升降平台2仅在锁定解锁车辆3000上的电池2000的过程中升起，其他时间都处于降下的状态，而升降机构3仅在升降平台2升起时独立承担升降平台2上的荷载，其他时间由支撑件4支撑升降平台2，有效避免升降机构3长时间承受高负载，使得升降机构3不容易疲劳，升降机构3耐久性较好，即使长时间使用后升降平台2仍具有较高的稳定性，能够保证升降到位。

以上所述仅为本申请的优选实施例而已，并不用于限制本申请，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (12)

1.一种换电装置(100)，用于更换用电设备的电池(2000)，其特征在于，包括：

移动底座(1)，用于带动所述换电装置(100)移动；

升降平台(2)，用于承载所述电池(2000)；

升降机构(3)，设置于所述移动底座(1)和所述升降平台(2)之间，用于驱动所述升降平台(2)升降；

支撑件(4)，设置于所述移动底座(1)，所述支撑件(4)被配置为在所述升降平台(2)降下时支撑所述升降平台(2)。

2.根据权利要求1所述的换电装置(100)，其特征在于，所述升降机构(3)具有沿第一方向(X)相对设置的两侧，所述升降机构(3)在所述第一方向(X)上的两侧分别设有所述支撑件(4)。

3.根据权利要求2所述的换电装置(100)，其特征在于，所述升降机构(3)在所述第一方向(X)上的每一侧均设有至少两个支撑件(4)，所述至少两个支撑件(4)沿第二方向间隔设置，所述第二方向垂直于所述第一方向(X)。

4.根据权利要求1所述的换电装置(100)，其特征在于，所述支撑件(4)包括柱体(41)，所述柱体(41)的一端连接于所述移动底座(1)，所述柱体(41)的另一端的端面用于支撑所述升降平台(2)。

5.根据权利要求4所述的换电装置(100)，其特征在于，所述支撑件(4)还包括缓冲垫(42)，所述缓冲垫(42)设置于所述柱体(41)的另一端的端面。

6.根据权利要求4所述的换电装置(100)，其特征在于，所述支撑件(4)还包括连接座(43)，所述柱体(41)的一端通过所述连接座(43)与所述移动底座(1)连接，所述柱体(41)的竖向投影落在所述连接座(43)的范围内。

7.根据权利要求1所述的换电装置(100)，其特征在于，所述升降机构(3)包括剪叉组件(31)、驱动件(32)、第一传动件(33)和第二传动件(34)，所述剪叉组件(31)连接于所述移动底座(1)和所述升降平台(2)之间，所述第一传动件(33)设置于所述剪叉组件(31)，所述驱动件(32)和所述第二传动件(34)设置于所述移动底座(1)，所述驱动件(32)用于驱动所述第二传动件(34)移动，所述第二传动件(34)设有引导斜面(34a)，所述第二传动件(34)被配置为移动时通过所述引导斜面(34a)与所述第一传动件(33)配合以引导所述剪叉组件(31)做剪叉运动；

其中，所述第一传动件(33)沿所述引导斜面(34a)移动至所述引导斜面(34a)的底端时，所述升降机构(3)驱动所述升降平台(2)降下。

8.根据权利要求7所述的换电装置(100)，其特征在于，所述换电装置(100)还包括：

第一导轨(5)，设置于所述移动底座(1)，所述第二传动件(34)可移动地连接于所述第一导轨(5)；

止挡件(6)，设置于所述第一导轨(5)的一端，以限制所述第二传动件(34)从所述第一导轨(5)的一端脱出。

9.根据权利要求8所述的换电装置(100)，其特征在于，所述第二传动件(34)与所述止挡件(6)具有第一间隔距离(L)时，所述支撑件(4)支撑所述升降平台(2)。

10.根据权利要求9所述的换电装置(100)，其特征在于，所述换电装置(100)还包括：

检测机构(7)，用于检测所述第二传动件(34)与所述止挡件(6)之间的距离，所述检测机构(7)在所述第二传动件(34)与所述止挡件(6)具有所述第一间隔距离(L)时发出第一信号；

所述驱动件(32)响应于所述第一信号停止驱动所述第二传动件(34)。

11.根据权利要求7所述的换电装置(100)，其特征在于，所述第二传动件(34)还设有支撑面(34b)，所述支撑面(34b)连接于所述引导斜面(34a)的顶端，所述支撑面(34b)被配置为在所述升降平台(2)升起时支撑所述第一传动件(33)。

12.一种换电站(1000)，其特征在于，包括：

换电平台(400)；

电池取放装置(200)；和

如权利要求1-11中任一项所述的换电装置(100)，所述换电装置(100)用于在所述换电平台(400)和所述电池取放装置(200)之间移动，以运送电池(2000)。

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