CN217778584U - 换电车和换电站 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种换电车和换电站，换电车包括：车体，所述车体的底部设置有可运动的地面接触部；取电仓，所述取电仓设置于所述车体上，所述取电仓用于存储已更换的电池；换电仓，所述换电仓设置于所述车体上，所述换电仓与所述取电仓在所述车体上间隔设置，所述换电仓用于存储待更换的电池。换电车同时配备了取电仓与换电仓，一个路程内便可实现取电作业与换电取电，换电车的集成度更高，换电效率更高。

Description

换电车和换电站

技术领域

本实用新型涉及换电技术领域，尤其是涉及一种换电车和换电站。

背景技术

汽车油改电是国家减少大量石油进口的重大战略方针，及节能减排、绿色发展的重要国策。与传统汽车相比，电动汽车在行驶过程中可实现零排放，且噪音低，行驶成本远低于传统汽车。但电动汽车仍然无法全面推广，其制约电动汽车全面推广的根本原因在于电动汽车存在致命的弱点：行驶里程短、充电时间长。

目前电动轿车的模式有两种：充电和换电。充电模式的问题：按目前电池技术在保证电池寿命的前提下需2小时充满，这也是电动汽车不能替代燃油车的最根本问题；换电模式可以快速换电，但是存在着电池规格多、容量差异大、换电设备复杂、昂贵且规格不统一的诸多问题，因此无法得到普及应用。

实用新型内容

本实用新型旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本实用新型提出了一种换电车，换电车同时配备了取电仓与换电仓，一个路程内便可实现取电作业与换电取电，换电车的集成度更高，换电效率更高。

根据本实用新型第一方面实施例的换电车，包括：车体，所述车体的底部设置有可运动的地面接触部；取电仓，所述取电仓设置于所述车体上，所述取电仓用于存储已更换的电池；换电仓，所述换电仓设置于所述车体上，所述换电仓与所述取电仓在所述车体上间隔设置，所述换电仓用于存储待更换的电池。

根据本实用新型实施例的换电车，换电车同时配备了取电仓与换电仓，一个路程内便可实现取电作业与换电取电，换电车的集成度更高，换电效率更高。

根据本实用新型的一些实施例，所述取电仓的一侧设置有取电口，所述换电仓的一侧设置有换电口，所述取电口和所述换电口的朝向相同。

根据本实用新型的一些实施例，所述换电车还包括：输送机构，所述输送机构设置于所述取电仓和/或所述换电仓内，以用于输送所述电池。

根据本实用新型的一些实施例，所述输送机构包括：第一支撑件、第二支撑件和第一驱动组件，所述第一支撑件可伸缩地设置于所述取电仓或所述换电仓上，所述第二支撑件可伸缩地设置于所述第一支撑件上，所述第一支撑件和所述第二支撑件均与所述第一驱动组件传动连接，所述第二支撑件用于取放电池。

根据本实用新型的一些实施例，所述输送机构还包括：挂设件和第二驱动组件，所述挂设件可运动地设置于所述第二支撑件上，所述第二驱动组件与所述挂设件传动连接，所述挂设件用于挂设所述电池。

根据本实用新型的一些实施例，所述换电车包括：升降机构，所述升降机构设置于所述车体上，所述升降机构位于所述取电仓或所述换电仓的底部，所述升降机构用于放置并升降所述电池。

根据本实用新型的一些实施例，所述换电车还包括：多个支撑机构，多个所述支撑机构设置于所述车体的外侧，所述支撑机构的一端和所述车体连接且另一端选择性地抵接在地面上。

根据本实用新型的一些实施例，所述取电仓和/或所述换电仓上设置有定位系统，所述定位系统用于检测待充电设备的电池的位置信息。

根据本实用新型的一些实施例，所述定位系统为视觉传感器、激光雷达和毫米波雷达中的一种。

根据本实用新型第二方面实施例的换电站，包括：电池库、换电车库和所述换电车，所述换电车库设置于所述电池库的一侧，所述换电车可移动地设置于所述换电车库。

本实用新型的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本实用新型的实践了解到。

附图说明

本实用新型的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1是根据本实用新型实施例的换电站的示意图；

图2是根据本实用新型实施例的换电车的结构示意图；

图3是根据本实用新型实施例的换电车的正视图；

图4是根据本实用新型实施例的输送机构和电池配合的示意图。

附图标记：

1000、换电站；

100、换电车；

10、车体；11、地面接触部；

20、取电仓；21、取电口；

30、换电仓；22、换电口；

40、输送机构；41、第一支撑件；42、第二支撑件；43、挂设件；

51、升降机构；52、支撑机构；53、定位系统；54、电池；

200、电池库；300、换电车库；400、待换电设备。

具体实施方式

下面详细描述本实用新型的实施例，参考附图描述的实施例是示例性的，下面详细描述本实用新型的实施例。

下面参考图1-图4描述根据本实用新型实施例的换电车100，本实用新型还提出了一种具有上述换电车100的换电站1000。

结合图2-图4所示，本实用新型实施例的换电车100，包括：车体10，车体10的底部设置有可运动的地面接触部11。机体为换电车100的主体部分，可以构造成换电车100的整体外形结构。并且，机体的底部设置有可运动的地面接触部11，也就是说，换电车100可以通过机体底部设置的地面接触部11进行自由运动，当有待换电设备400需要换电时，地面接触部11带动换电车100移动至待换电设备400。其中，机体内还设置有动力电池组，动力电池组用于给地面接触部11进行供电，地面接触部11由驱动电机和轮子构成。

本实用新型实施例中的电池54设计呈长方体形，其尺寸规格视待换电设备400的车型大小而做相应调整，由于其整体结构形式不变，相应的换电车100也可实现多规格匹配。例如，待换电设备400为整车满载总质量4.5吨的轻型卡车，相应的电池54的尺寸规格设计为1300mm*1200mm*400mm。

以及，参照图2和图3所示，换电车100还包括：取电仓20和换电仓30，取电仓20设置于车体10上，取电仓20用于存储已更换的电池54，换电仓30设置于车体10上，换电仓30与取电仓20在车体10上间隔设置，换电仓30用于存储待更换的电池54。也就是说，在换电车100对待换电设备400进行换电时，换电车100可以将待换电设备400上的电池54拆下并放在取电仓20内，以及，换电车100可以将换电仓30内的待更换的电池54装在待换电设备400上，这样使得换电车100可以进行换电作业和取电作业，即，换电车100的集成度更高，换电效率更高。

由此，换电车100同时配备了取电仓20与换电仓30，一个路程内便可实现取电作业与换电取电，换电车100的集成度更高，换电效率更高。

参照图3所示，取电仓20的一侧设置有取电口21。如此设置，在取电仓20的一侧设置取电口21，这样可以方便将更换下来的电池54从放入至取电仓20，另外，在换电车100换电操作结束后还可以通过换电口22将更换下来的电池54放入电池库200内充电。以及，换电仓30的一侧设置有换电口22，这样可以方便将待换电的电池54从取电口21取出，并安装至待换电设备400，另外，在换电车100换电操作之前，换电车100从电池库200内取处待换电的电池54，并从换电口22放在换电仓30内。

此外，取电口21和换电口22的朝向相同，这样使得换电车100进行换电操作时，换电车100不需要旋转，从而方便换电车100对待换电设备400的换电操作。

参照图2-图4所示，换电车100还包括：输送机构40，输送机构40设置于取电仓20和换电仓30内，以用于输送电池54。也就是说，当待换电设备400进行换电时，输送机构40可以从待换电设备400上取下旧电池54，以及输送机构40可以从换电仓30内取出带换电的电池54安装在待换电设备400上，这样可以实现对待换电设备400的换电操作。以及，在换电车100换电结束后，可以通过输送机构40将更换下来的电池54输送至电池库200内进行充电，这样可以实现换电车100的智能化操作。即，输送机构40既可以取下电池54也可以安装电池54。

具体地，如图4所示，输送机构40包括：第一支撑件41、第二支撑件42和第一驱动组件(图中省略)，第一支撑件41可伸缩地设置于取电仓20或换电仓30上，第二支撑件42可伸缩地设置于第一支撑件41上，第一支撑件41和第二支撑件42均与第一驱动组件传动连接，第二支撑件42用于取放电池54。如此设置，在取电仓20和换电仓30内还设有滑动轨道，第一支撑件41在轨道上可自由伸缩，而第二支撑件42与第一支撑件41相配合，组成一个二级伸缩机构，并在第一支撑件41底部设有的轨道上实现伸缩，该二级伸缩机构依靠第一驱动组件实现往复直线运动。在具体取电操作时，第一支撑件41会先伸出至电池54中段并搭在电池54顶部作第一支撑点，随后第二支撑件42继续向前伸出至电池54末端，并和电池54进行连接，这样可以使得电池54可以随着输送机构40进行移动。其中，第一驱动组件可以为驱动电机。

以及，参照图4所示，输送机构40还包括：挂设件43和第二驱动组件(图中省略)，挂设件43可运动地设置于第二支撑件42上，第二驱动组件与挂设件43传动连接，挂设件43用于挂设电池54。也就是说，当第二支撑件42上设置有挂设件43，并且第二驱动组件可以驱动挂设件43移动，这样使得第二支撑件42和电池54的支架对应后，挂设件43和支架上的挂槽对应，此时控制第二驱动组件驱动挂设件43和挂槽卡接配合，这样可以实现第二支撑件42和电池54之间的连接。同理，在需要将电池54从换电车100上取下时，控制第二驱动组件反向移动，这样使得挂设件43和挂槽分离，从而可以将电池54从换动车上取下。

参照图2所示，换电车100还包括：升降机构51，升降机构51设置于车体10上，升降机构51位于取电仓20或换电仓30的底部，升降机构51用于放置并升降电池54。如此设置，在取电仓20和换电仓30下方设置升降机构51，这样使得取电仓20和换电仓30在取换电池54时可以调整高度，以便其适应不同作业工况。具体地，升降机构51可以由液压缸或驱动电机构成。

其中，换电车100在对待换电设备400上的电池54在拆装过程中，换电车100整体重量会下降或者上升，使得换电车100会产生浮动现象。如此，换电车100还包括：多个支撑机构52，多个支撑机构52设置于车体10的外侧，支撑机构52的一端和车体10连接，并且支撑机构52的另一端选择性地抵接在地面上。如此设置，在进行具体换电操作前，换电车100会先将支撑机构52伸出作固定支撑，多个支撑机构52同时伸出可确保取电和换电作业过程安全。其中，多个支撑机构52分别设置在换电车100的左侧、右侧和后侧，这样在换电车100的三个方向设置支撑机构52，这样可以提升换电车100的稳定性。以及，在换电车100的前侧不设置支撑机构52，这样使得换电车100可以更加接近待换电设备400，方便换电车100的取电作业和换电作业。

参照图2和图3所示，取电仓20和换电仓30上设置有定位系统53，定位系统53用于检测待换电设备400的电池54的位置信息。其中，机体和定位系统53均与控制器电连接，举例说明，当待换电设备400需要换电时，换电车100根据定位系统53的定位坐标计算待换电设备400的对应坐标，然后由控制器控制换电车100到达待换电设备400对应的坐标点，然后定位系统53检测待换电设备400的电池54的位置信息，定位系统53将检测到的信息传递到控制器，控制器对信息进行处理，在位置没有对准时，控制换电车100移动。

当然，定位系统53为视觉传感器、激光雷达和毫米波雷达中的一种。视觉传感器可以直接通过视觉检测待换电设备400的电池54的与电池54的位置是否对准，激光雷达通过激光检测待换电设备400的电池54的与电池54之间的位置，而毫米波雷达则通过波检测待换电设备400的电池54的与电池54之间的位置，这样都可以较为精确地检测出待换电设备400以及电池54的位置，从而保证换电车100跟待换电设备400准确对接。

结合图1和图2所示，根据本实用新型第二方面实施例的换电站1000，包括：电池库200、换电车库300和换电车100，换电车库300设置于电池库200的一侧，换电车100可移动地设置于换电车库300。当待换电设备400有换电需求时可停到换电区域，换电车100会先进入电池库200取上预先充满电的电池54，随后移动到待换电车100辆附近进行换电操作，换电完成后再将拆下的旧电池54放置于电池库200进行充电，整个换电过程完全智能化，无需人为干预，换电效率较高。

下面描述本实用新型实施例的换电车100的工作过程：

换电车100上同时配备了取电仓20和换电仓30，取电和换电在一个路程内便可完成，当换电车100取上预先充满电的新电池54移动至待换电车100辆旁时，会先将待换电车100辆上旧的电池54取下，随后将新的电池54换上。

在进行具体换电操作前，换电车100会先将支撑机构52伸出作固定支撑，位于取电仓20和换电仓30下方的升降机构51在取换电池54时可以调整高度，以便其适应不同作业工况。在取电仓20和换电仓30的上方还安装有定位系统53，在进行取换电过程中可以定位电池54的高度，使整个过程更加便捷。

换电完成后，换电车100会自行返回换电车100管理中心进行充电，由于取换电只是短途操作，所以换电车100自身只需配备一个小容量的动力电池组作为动力源，该动力电池组安装于小车底部(图中省略)，在换电车100未作业时可随时进行电量补充。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，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实用新型的限制。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示意性实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。

尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本实用新型的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由权利要求及其等同物限定。

Claims (10)

1.一种换电车(100)，其特征在于，包括：

车体(10)，所述车体(10)的底部设置有可运动的地面接触部(11)；

取电仓(20)，所述取电仓(20)设置于所述车体(10)上，所述取电仓(20)用于存储已更换的电池；

换电仓(30)，所述换电仓(30)设置于所述车体(10)上，所述换电仓(30)与所述取电仓(20)在所述车体(10)上间隔设置，所述换电仓(30)用于存储待更换的电池。

2.根据权利要求1所述的换电车(100)，其特征在于，所述取电仓(20)的一侧设置有取电口(21)，所述换电仓(30)的一侧设置有换电口(22)，所述取电口(21)和所述换电口(22)的朝向相同。

3.根据权利要求1所述的换电车(100)，其特征在于，还包括：输送机构(40)，所述输送机构(40)设置于所述取电仓(20)和/或所述换电仓(30)内，以用于输送所述电池。

4.根据权利要求3所述的换电车(100)，其特征在于，所述输送机构(40)包括：第一支撑件(41)、第二支撑件(42)和第一驱动组件，所述第一支撑件(41)可伸缩地设置于所述取电仓(20)或所述换电仓(30)上，所述第二支撑件(42)可伸缩地设置于所述第一支撑件(41)上，所述第一支撑件(41)和所述第二支撑件(42)均与所述第一驱动组件传动连接，所述第二支撑件(42)用于取放电池。

5.根据权利要求4所述的换电车(100)，其特征在于，所述输送机构(40)还包括：挂设件(43)和第二驱动组件，所述挂设件(43)可运动地设置于所述第二支撑件(42)上，所述第二驱动组件与所述挂设件(43)传动连接，所述挂设件(43)用于挂设所述电池。

6.根据权利要求1所述的换电车(100)，其特征在于，包括：升降机构(51)，所述升降机构(51)设置于所述车体(10)上，所述升降机构(51)位于所述取电仓(20)或所述换电仓(30)的底部，所述升降机构(51)用于放置并升降所述电池。

7.根据权利要求1所述的换电车(100)，其特征在于，还包括：多个支撑机构(52)，多个所述支撑机构(52)设置于所述车体(10)的外侧，所述支撑机构(52)的一端和所述车体(10)连接且另一端选择性地抵接在地面上。

8.根据权利要求1所述的换电车(100)，其特征在于，所述取电仓(20)和/或所述换电仓(30)上设置有定位系统(53)，所述定位系统(53)用于检测待充电设备的电池的位置信息。

9.根据权利要求8所述的换电车(100)，其特征在于，所述定位系统(53)为视觉传感器、激光雷达和毫米波雷达中的一种。

10.一种换电站(1000)，其特征在于，包括：

电池库(200)；

换电车库(300)，所述换电车库(300)设置于所述电池库(200)的一侧；

权利要求1-9中任一项所述的换电车(100)，所述换电车(100)可移动地设置于所述换电车库(300)。

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