CN218805735U - 换电站顶吊设备及换电站 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种换电站顶吊设备及换电站，其中换电站顶吊设备，包括滑动安装于换电站的轨道上的移动机构，吊装机构通过升降机构活动安装在移动机构下方，升降机构带动吊装机构在竖直方向中移动，吊装机构用于吊装电池包，吊装机构上设置有解锁部，解锁部与电池包的锁止机构对应设置，锁止机构用于将电池包锁止于电动车辆的预设位置，解锁部作用于锁止机构，以使锁止机构在解锁状态与锁止状态之间进行切换。移动机构、升降机构能够将吊装机构进行水平和垂直方向的移动，实现从换电车辆的上部更换电池包，并且，通过吊装机构的解锁部与电池包的锁止机构相互配合，将电池包的锁止和解锁动作结合在吊装机构的垂直移动的过程中，提高了换电作业效率。

Description

换电站顶吊设备及换电站

技术领域

本说明书涉及换电技术领域，具体涉及一种换电站顶吊设备及换电站。

背景技术

随着石油资源的日益减少以及人们对于环保要求的日益提升，电能作为清洁能源，是解决动力供应环境污染的重要手段，使用电能的各类车辆日益增加，活跃在各种应用环境之中，其中也包括各类电动农业作业车辆。在农业作业时，电动农用作业车辆要求电能补给的时间短，例如在智慧型农场中，自动化的农业作业车辆需要及时补充电能，传统的充电式的电能补充形式需要车辆停驶才能充电，不能符合车辆的电能补充的需要，因此换电作业，即通过建立充电站，为农业作业车辆及时更换电池包，由充电站有规划地为电池包充电，能够保证农业作业车辆的工作效率。

电动农业作业车辆作为智慧型农场中重要的农用设备之一，可以从事各类农业活动。由于电动农业作业车辆的工作环境复杂，电池包可能会受到来自下方的撞击或者受水浸泡而损坏，为了保护电池包，电池包需要安装在离地面较远的位置，而现有的电池包安装方式多为从车辆底部或侧部进行安装和拆除，无法方便地、快速地更换安装位置较高的电池包。因此，亟需一种换电设备，能够从车辆上方高效地更换电池包。

实用新型内容

本实用新型解决现有技术中存在的无法方便地、高效地更换电动农业作业车辆上安装位置较高的电池包的问题，提供一种换电站顶吊设备及换电站，其中，换电站顶吊设备能够从电动农业作业车辆的上方拆卸和/或安装电池，换电作业方便、迅速，提高车辆的换电效率。

本实用新型提供以下技术方案：

一种换电站顶吊设备，包括移动机构、升降机构、吊装机构；

所述移动机构滑动安装于换电站的轨道上以沿所述轨道进行移动；

所述吊装机构通过所述升降机构活动安装在所述移动机构下方，所述升降机构带动所述吊装机构沿靠近或远离所述移动机构的方向移动；

其中，所述吊装机构用于吊装电池包，所述吊装机构上设置有解锁部，所述解锁部与所述电池包的锁止机构对应设置；所述锁止机构用于将电池包锁止于电动车辆的预设位置，所述解锁部作用于所述锁止机构，以使所述锁止机构在解锁状态与锁止状态之间进行切换。

在上述方案中，通过移动机构、升降机构能够将吊装机构进行水平方向和垂直方向的移动，通过吊装机构抓取或释放电池包，从而可以从电动车辆的上方拆卸和/或安装电池包，更加适合电动农业作业车辆的使用场景。并且，吊装机构设置有解锁部，安装在电动车辆的电池包设置有与解锁部相对应的锁止机构，在吊装结构垂直下降的过程中，解锁部作用于电池包上的锁止机构，使锁止机构从预定锁止位置移动至预定解锁位置，以解锁电池包；在吊装机构释放电池包之后，吊装机构垂直上升，解锁部与电池包上的锁止机构分离，锁止机构回复至预定锁止位置移动，电池包恢复锁止状态。上述换电站顶吊设备将电池包的锁止和解锁动作结合在吊装机构的垂直移动的过程中，提高了换电作业效率。

在上述技术方案中，更优的，在所述吊装机构吊取所述电池包时，所述解锁部抵接推压所述电池包中的锁止机构，以使所述锁止机构处于解锁状态；在所述吊装机构释放所述电池包时，所述解锁部脱离与所述锁止机构的接触，以使所述锁止机构恢复到锁止状态。

在上述方案中，当解锁时，吊装机构垂直下降以抓取电池包，解锁部抵接并在吊装机构的重力作用下向下推压锁止机构，使得所述锁止机构退出预定锁止位置，解锁电池包；在吊装机构释放电池包之后，吊装机构垂直上升，原本与电池包的锁止机构抵接的解锁部跟随吊装机构向上移动，并最终离开锁止机构，使得锁止机构不再受到推压作用力，锁止机构进入预定锁止位置，锁止电池包。上述换电站顶吊设备将电池包的锁止和解锁动作结合在吊装机构的垂直移动的过程中，不仅提高了换电作业效率，而且通过利用吊装机构本身的重力提供解锁所需的动力，无需为解锁部设置额外的驱动装置，节省能源。

在上述技术方案中，更优的，所述吊装机构包括吊装框架和连接部件；所述吊装框架用于与所述升降机构连接，所述连接部件设置于所述吊装框架上，所述连接部件用于将所述电池包安装至所述吊装框架上。

在上述方案中，设置吊装框架以形成稳定的基础结构，并在吊装框架上设置连接部件，通过连接部件可拆卸地固定电池包，从而方便地完成电池包的抓取和释放动作。

在上述技术方案中，更优的，所述连接部件包括锁止件，所述电池包与所述锁止件相对应位置处设置有配合件，所述锁止件与所述配合件相配合以将所述电池包固定所述吊装框架上。

在上述方案中，通过在吊装机构上设置锁止件以及在电池包上对应设置配合件，通过锁止件和配合件的锁止和解锁动作，更方便地完成电池包的抓取和释放动作，并且通过设置锁止件避免移动过程中电池包与吊装机构脱离，提高换电安全性。

在上述技术方案中，更优的，所述配合件为电池包支架上开设的腰形孔，所述锁止件为可转动的凸出部，所述凸出部在初始位置的状态下可穿入所述腰形孔；

其中，在所述吊装机构吊取所述电池包时，处于初始位置的所述凸出部插入所述腰形孔中，并转动至锁止位置，以将所述吊装框架与所述电池包支架卡合连接；在所述吊装机构释放所述电池包时，所述锁止件转动至所述初始位置，并退出所述腰形孔，以将所述吊装框架与所述电池包脱离连接。

在上述方案中，通过相互配合的腰型孔和可转动的凸出部，当锁止电池包时，凸出部进入腰型孔中并转动至锁止位置，完成锁止；当解锁电池包时，凸出部从锁止位置转动至解锁位置，然后退出腰型孔，上述由腰型孔和可转动的凸出部构成的锁止装置，体积小巧，锁止和解锁方式简单，易于生产。

在上述技术方案中，更优的，所述吊装机构还包括第一驱动装置和第一传动装置，所述第一驱动装置的输出端连接于所述第一传动装置，所述第一传动装置与所述锁止件活动连接；所述第一驱动装置驱动所述第一传动装置以带动所述锁止件转动。

在上述方案中，通过设置第一驱动装置和第一传动装置，由第一驱动装置提供动力带动锁止件转动，以使凸出部跟随转动执行锁止和解锁动作，通过控制第一驱动装置可以方便地完成电池包锁止和解锁。

在上述技术方案中，更优的，所述第一驱动装置包括第一电机，所述第一传动装置包括连杆。

在上述方案中，设置第一电机以及连接在电机的输出端的连杆，通过第一电机的转动，带动连杆移动，从而使得锁止件跟随转动，该第一电机结合连杆的驱动方式易于实现，电机选型丰富，易于生产和控制生产成本。

在上述技术方案中，更优的，所述吊装框架为矩形，所述锁止件的数量为四个，分别设于矩形的所述吊装框架的顶点位置；

所述第一电机和所述连杆的数量均为两个，两个所述连杆相应设置于矩形的所述吊装框架的对边上，其中每个所述连杆的两端分别连接一个所述锁止件。

在上述方案中，通过在矩形框架上以两个锁止件成一组的连接形式，不仅能使得两个锁止件的锁止和解锁动作保持同步，而且使用少量电机驱动多个锁止件，能够进一步减少生产成本。

在上述技术方案中，更优的，所述吊装机构上还设置有第一导向装置，所述第一导向装置设置于所述吊装机构的外周；

所述电池包上设置有第一定位部，所述第一定位部与所述第一导向装置相配合，以对所述吊装机构向所述电池包移动时进行定位导向。

在上述方案中，通过设置相互配合的第一导向装置和第一定位部，在吊装机构下降抓取电池包的过程中提供导向作用，使得吊装机构准确到达电池包上方的预设位置，从而保证抓取作业的准确性。

在上述技术方案中，更优的，所述第一定位部为电池包支架；所述第一导向装置包括第一导向面，沿朝向所述电池包支架的方向，所述第一导向面向所述电池包支架的外侧倾斜。

在上述方案中，当吊装机构下降抓取电池包时，通过电池包支架滑动接触第一导向装置上的第一导向面，提供水平导向作用，调整吊装机构和电池包的水平相对位置，引导吊装机构到达预定的吊装位置，并且该结构直接利用了电池包支架的结构，通过设置与电池包支架滑动接触的第一导向面，即可完成水平导向，结构简单，易于生产制造。

在上述技术方案中，更优的，第一导向装置的数量为多个，所述吊装框架为矩形，多个所述第一导向装置分别设于矩形的所述吊装框架的顶点位置。

在上述方案中，在矩形的吊装框架的各个顶点位置处安装第一导向装置，能够尽可能大的设置导向装置之间的距离，从而提供更大的导向力矩，更好地通过电池包支架完成水平导向过程。

在上述技术方案中，更优的，所述吊装机构上还设置有第二导向装置，所述第二导向装置设置于所述吊装机构的上部；

所述移动机构上设置有第二定位部，所述第二定位部与所述第二导向装置相配合，以对所述吊装机构向所述移动机构移动时进行定位导向。

在上述方案中，当吊装机构在升降机构的带动下向移动机构靠近时，通过设置于吊装机构的上部的第二导向装置，第二导向装置与设置于移动机构中第二定位部相互配合完成吊装机构与移动机构的水平导向，从而可以使吊装机构准确的移动至移动机构的预定位置，在移动机构带动吊装机构进行移动时，使吊装机构保持稳定的位置，不会发生晃动或位移等情况。

在上述技术方案中，更优的，所述第二定位部为所述移动机构的第一中梁；所述第二导向装置包括第二导向面，沿朝向所述第一中梁的方向，所述第二导向面向所述第一中梁的外侧倾斜。

在上述方案中，当吊装机构上升时，第二导向装置的第二导向面滑动接触移动机构中的第一中梁，调整吊装机构和移动机构的水平相对位置，引导吊装机构移动至预定位置，并且该结构直接利用了移动机构中的第一中梁的结构，通过设置与其滑动接触的第二导向面，即可完成水平导向，结构简单，易于生产制造。

在上述技术方案中，更优的，所述吊装机构上还设有第二中梁，所述第二中梁的位置与所述第一中梁相对设置，所述第二导向装置设置在所述第二中梁上。

在上述方案中，通过在吊装机构设置第二中梁，并将第二导向装置设置在第二中梁上，有利于合理利用吊装机构的内部空间。

在上述技术方案中，更优的，所述移动机构还包括第二驱动装置和第二传动装置，所述第二驱动装置的输出端连接于所述第二传动装置，所述第二传动装置与所述换电站的轨道滑动连接；所述第二驱动装置驱动所述第二传动装置以带动所述换电站顶吊设备在所述轨道上移动。

在上述方案中，通过设置第二驱动装置和第二传动装置，由第二驱动装置提供动力带动第二传动装置转动，从而方便地使移动机构在轨道上移动。

在上述技术方案中，更优的，所述第二驱动装置包括第二电机，所述第二传动装置包括轨道轮。

在上述方案中，通过设置第二电机以及连接在第二电机的输出端的轨道轮，通过第二电机的转动，带动轨道轮转动，从而使移动机构在轨道上移动，该第二电机结合轨道轮的驱动方式易于实现，电机选型丰富，易于生产和控制生产成本。

在上述技术方案中，更优的，所述升降机构还包括第三驱动装置和第三传动装置，所述第三驱动装置的输出端连接于所述第三传动装置，所述第三传动装置与所述吊装机构连接；所述第三驱动装置驱动所述第三传动装置以带动所述吊装机构移动。

在上述方案中，通过设置第三驱动装置和第三传动装置，由第三驱动装置提供动力带动第三传动装置转动，从而方便地使吊装机构进行升降。

在上述技术方案中，更优的，所述第三驱动装置包括第三电机，所述第三传动装置包括滑轮组与连接绳索。

在上述方案中，设置第三电机以及连接在第三电机的连接绳索，以及设置滑轮组承载连接绳索，通过连接绳索向不同方向的卷绕，带动吊装机构升降，该连接结构易于生产，并且电机选型丰富。

本实用新型还提供一种换电站，包括主框架和上述任意一项所述的换电站顶吊设备，所述主框架上设置有轨道，所述换电站顶吊设备可移动地设置于所述轨道上；

其中，所述主框架下方设置有换电区域和充电区域，所述电动车辆位于所述换电区域内，所述换电站顶吊设备用于将所述电池包在所述充电区域以及所述电动车辆之间进行转移。

在上述方案中，换电站中具备设置于主框架的轨道，并在轨道上设置有可以沿轨道移动的换电站顶吊设备，当电动车辆进行换电作业时，换电站顶吊设备从电动车辆的上方拆除待换的电池包，然后再从电动车辆的上方安装换电站内的可用电池包，不仅换电作业方便、迅速，而且可以将电池包安装在电动车辆的上方，使电池包远离地面，更适用于电动农业作业车辆的使用场景。

在上述技术方案中，更优的，所述电动车辆的上部设有安装托架，所述电池包的锁止机构与所述安装托架相配合以实现所述电池包与所述安装托架的可拆卸连接；所述换电站顶吊设备的解锁部作用于所述电池包的锁止机构，以使所述锁止机构在解锁状态与锁止状态之间进行切换。

在上述方案中，通过在电动车辆的上部设置安装托架，当电池包自上而下吊装到电池包安装托架上后，通过电池包安装托架将电池包安装在电动车辆的上方，使得电池包安装在电池包安装托架上后具有更好的水平度，从而平稳地抵靠在托架本体上，在电动车辆行驶时不易颠覆，稳定性较好，同时，通过锁止机构与安装托架配合，实现电池包牢固固定在安装托架上，在拆除电池包时，解锁部作用于锁止机构，使得锁止机构从锁止位置处解锁，电池包能够方便地从安装托架上解锁并脱离。

在上述技术方案中，更优的，所述充电区域内也设有所述安装托架，所述换电站顶吊设备用于将所述电池包在所述充电区域的安装托架以及所述电动车辆上的安装托架之间进行转移。

在上述方案中，通过在充电区域内设置与电动车辆上相同结构的安装托架，由于结构的一致性，有利于批量生产安装托架，节约研发时间和生产成本。

在上述技术方案中，更优的，所述充电区域包括至少两个充电工位，所述充电工位分别设于所述换电区域的两侧；所述换电站顶吊设备包括第一顶吊设备以及第二顶吊设备，所述第一顶吊设备与所述第二顶吊设备分别设于所述换电区域的两侧，位于存在空闲充电工位一侧的顶吊设备为第一顶吊设备；

其中，所述第一顶吊设备用于将所述电动车辆上的待换电池包转移至空闲的所述充电工位，所述第二顶吊设备用于将所述充电工位中的可用的电池包转移至所述电动车辆上。

在上述方案中，通过设置两台顶吊设备，其中一台负责从电动车辆上拆除待换的电池包并移动该电池包至空闲充电工位进行充电作业，另一台负责将抓取换电站内的可用电池包并将该可用电池包安装在电动车辆上，两台顶吊设备同时作业，有利于进一步提高换电效率。

与现有技术相比，本说明书实施例采用的上述至少一个技术方案能够达到的有益效果至少包括：通过将换电站顶吊设备的移动机构可移动安装在换电站的轨道上，使得换电站顶吊设备可以快速的移动，通过使用升降机构使得吊装机构能够在移动机构下方沿垂直方向移动，从而能够从电动农业作业车辆的上方拆卸和/或安装电池包架，并且，在吊装机构上设置有若干解锁部，并与电池包的锁止机构对应设置，在吊装机构抓取电池包架之前，吊装机构垂直向下移动，解锁部作用于电池包上的锁止机构，使锁止机构从预定锁止位置移动至预定解锁位置，以解锁电池包；在吊装机构释放电池包之后，吊装机构垂直向上移动，原本与锁止机构的所抵接的解锁部跟随吊装机构向上移动，离开锁止机构，即解锁部与电池包上的锁止机构分离，锁止机构从回复至预定锁止位置移动，电池包锁止。上述换电站顶吊设备从车辆的上方拆卸和/或安装电池包架，满足从上方替换电池的作业要求，并且，该换电站顶吊设备在吊装电池包的过程中结合利用吊装机构的移动方向，将解锁过程结合在吊装机构的下降过程中，将锁止过程结合在吊装机构的上升过程中，快速完成电池包的锁止和解锁，通过设置解锁部与锁止结构形成联动，改变锁止机构上的受力情况，方便地解锁和锁止作业，无需进行独立的解锁或锁止操作，操作简单，节约能源，减少换电工作时间，提高换电效率。

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，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，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它的附图。

图1是一个实施方式的充电站正视示意图；

图2是一个实施方式的充电站立体示意图；

图3是一个实施方式的充电站顶吊设备的侧视示意图；

图4是一个实施方式的充电站顶吊设备的仰视立体示意图；

图5是一个实施方式的移动机构安装有第二电机的充电站顶吊设备的侧视示意图；

图6是一个实施方式的吊装机构的立体示意图；

图7是一个实施方式的吊装机构的局部放大示意图；

图8是一个实施方式的电池包上支架的立体示意图；

图9是一个实施方式的吊装机构与移动机构相互配合状态的仰视立体示意图；

图10是一个实施方式的安装有电池包的电动拖拉机的立体示意图；

图11是一个实施方式的电池包的立体结构示意图；

图12是一个实施方式的活动锁止部件的锁销轴处的结构示意图；

图13是一个实施方式的锁销轴结构示意图；

图14是一个实施方式的固定锁止部件与活动锁止部件配合锁止的两种状态示意图；

其中，10、换电站，11、轨道，12、地面支架，15、主框架，16、换电区域，17、充电区域，20、换电站顶吊设备，21、第一顶吊设备，210、移动机构，212、第一中梁，216、第二电机，217、轨道轮，218、第二导向装置， 219、第二导向面，22、第二顶吊设备，220、升降机构，222、第二中梁，223、第三电机，225、第三传动装置，226、滑轮组，227、连接绳索，230、吊装机构，231、吊装框架，232、连接部件，234、凸出部，235、解锁部，243、第一电机，244、连杆，250、第一导向装置，251、第一导向面，30、电动车辆， 40、电池包，401、标准电池包，41、滑动锁止装置，410、活动锁止部件，411、第二锁止斜面，412、锁销轴，413、解锁板，414、滑槽，490、电池包支架， 491、电池包上支架，492、腰型孔，500、锁止机构，51、压杆，52、换向板， 53、拉杆，600、安装托架，611、第一锁止斜面。

具体实施方式

下面结合附图对本申请实施例进行详细描述。

以下通过特定的具体实例说明本申请的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本申请的其他优点与功效。显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。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。

要说明的是，下文描述在所附权利要求书的范围内的实施例的各种方面。应显而易见，本文中所描述的方面可体现于广泛多种形式中，且本文中所描述的任何特定结构及/或功能仅为说明性的。基于本申请，所属领域的技术人员应了解，本文中所描述的一个方面可与任何其它方面独立地实施，且可以各种方式组合这些方面中的两者或两者以上。

还需要说明的是，以下实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本申请的基本构想，图式中仅显示与本申请中有关的组件而非按照实际实施时的组件数目、形状及尺寸绘制。

另外，在以下描述中，提供具体细节是为了便于透彻理解实例。然而，所属领域的技术人员将理解，可在没有这些特定细节的情况下实践所述方面。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”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。

传统燃油机动车辆在使用过程中会排放大量的尾气，成为环境污染源之一，近些年来，随着石油资源的日益减少，以及环保要求的日益提高，电动车辆因其更低的能源消耗，更加环保的能源利用方式，得到了迅速发展，其中，电动农用车辆不断涌现。以电动拖拉机为例，作为一种常用的农用作业车辆，拖拉机被广泛的用于牵引、耕作、收割或其他各种的田间工作之中。

电能补充是电动车辆在使用过程中需要解决和优化的问题，电动农用车辆需要连续执行农业作业，尤其是在农忙季节，电能的补充方案需要适应效率优先，传统的充电式的电能补充形式需要车辆停驶才能充电，不能符合车辆的电能补充的需要，所以，换电技术是更为符合农业生产需求的电能补充方式。例如在智慧型农场中建设充电站，通过充电站为电动农用车辆更换的电池包，当车载电池包的电量低时，车辆驶入换电站更换电池，迅速地为车辆补充电能，使其快速地再次投入农业生产中，并且充电站可以有规划地进行电池包充电，进一步能够保证农业作业车辆的工作效率。

无人电动农业作业车辆作为智慧型农场中重要的农用设备之一，可以实现无人驾驶、无人操作，从事各类农业活动。农业作业地面崎岖不平、环境复杂，无人电动农业作业车辆的工作环境复杂，电池包可能会受到来自下方的撞击或者受水浸泡而损坏，为了保护电池包，电池包需要安装在离地面较远的位置，而现有的电池包安装方式多为从车辆侧方安装和拆除，无法方便地、快速地更换安装位置较高的电池包。因此，亟需一种换电设备，能够从车辆上方高效地更换电池包。

【实施例1】

本实施例公开了一种换电站顶吊设备，用于从电动车辆的上方进行换电作业，将电池包安装于电动车辆的预定位置。在本实施例中，前述电动车辆以电动拖拉机为例，如图1至图5所示，换电站顶吊设备20包括移动机构210、升降机构220、吊装机构230；移动机构210滑动安装于换电站10的轨道11 上，并且可以移动机构210沿轨道11进行移动，从而带动换电站顶吊设备20 沿轨道11进行移动；吊装机构230通过升降机构220活动安装在移动机构210 下方，升降机构220带动所装机构230沿靠近或远离移动机构210的方向移动。

其中，如图1和图2所示，吊装机构230用于吊装电池包40。如图3、图 4、图5、图10和图11所示，吊装机构230上设置有解锁部235，解锁部235 与电池包40的锁止机构500对应设置；锁止机构500用于将电池包40锁止于电动车辆30的预设位置，解锁部235作用于锁止机构500，以使锁止机构500 在解锁状态与锁止状态之间进行切换。

以下举例进行论述：

具体的，如图1和图2所示的换电站10，换电站10中设置有主框架15，主框架15包括地面支架12和安装在地面支架12上方的轨道11，主框架15 的下方设置有多个安装托架31，用于存放电池包40以及为电池包40充电。换电站顶吊设备20安装于轨道11上，并可以在轨道11上移动，用于从停放在轨道11下方的电动车辆30拆除待换的电池包40，以及为停放在轨道11下方的电动车辆30安装可用的电池包40。

如图3至图5所示，换电站顶吊设备20包括移动机构210、升降机构220、吊装机构230，其中移动机构210可以在轨道11上移动，从而带动整个换电站顶吊设备20移动；移动机构210的上方安装升降机构220，升降机构220 包括第二驱动装置和连接装置，连接装置可以为柔性连接装置，例如绳索和链条等，移动机构210具有镂空结构或通孔结构，以供连接装置穿过，连接装置的一端连接第二驱动装置，另一端连接吊装机构230，升降机构220在第二驱动装置的驱动下带动吊装机构230沿垂直向上或垂直向下的方向运动。

吊装机构230用于吊装电池包40，说吊装机构230能够抓取或释放电池包40，吊装机构230还设置有解锁部235，如图10和图11所示，电池包40 上设置有锁止机构500用于将电池包可拆卸的固定于电动车辆40上的预设位置，解锁部235与锁止机构500对应设置，在吊装机构230下降时，解锁部 235作用于锁止机构500使得其进入解锁状态，以及在吊装机构230上升时，解锁部235不再作用于锁止机构500，锁止机构500恢复锁止状态。

在上述方案中，通过移动机构210进行沿轨道11的水平运动，通过升降机构220能够将吊装机构230进行垂直方向的移动，吊装机构230能够抓取或释放电池包40，从而可以从电动车辆30的上方拆卸和/或安装电池包40，更加适合电动农业作业车辆的使用场景。吊装机构230还设置有解锁部235，同时，安装在电动车辆30的电池包40设置有与解锁部235相对应的锁止机构 500，在吊装结构垂直下降的过程中，解锁部235作用于电池包40上的锁止机构500，使锁止机构500从预定锁止位置移动至预定解锁位置，以解锁电池包 40；在吊装机构230释放电池包40之后，吊装机构230垂直上升，解锁部235 与电池包40上的锁止机构500分离，锁止机构500回复至预定锁止位置，电池包40恢复锁止状态。上述换电站顶吊设备20将电池包40的锁止和解锁动作结合在吊装机构230的垂直移动的过程中，提高了换电作业效率。

需要说明的是，解锁部235与电池包40上的锁止机构500的配合方式，可以采用实体接触的方式，例如使用压片或压块作为解锁部235接触锁止机构 500，通过接触和离开锁止机构500使得锁止机构500在解锁状态与锁止状态之间进行切换；同样的，解锁部235与锁止机构500的配合方式还可以采用实体接触的方式，例如锁止机构500具有驱动电机，在驱动电机的动作下，锁止机构500可以在解锁状态与锁止状态之间进行切换，同时锁止机构500还包括磁感应装置，磁感应装置与驱动电机电性连接，解锁部235为永磁体，当永磁体靠近磁感应装置，驱动电机带动锁止机构500向解锁方向移动，以解锁电池包40；当永磁体离开磁感应装置，驱动电机带动锁止机构500向锁止方向移动并固定锁止机构500于锁止位置，以锁止电池包40。当然，锁止机构500 还可以使用光线感应装置代替磁感应装置，解锁部235相应的变更或光线挡板，当光线挡板遮挡光线感应装置时，驱动电机带动锁止机构500向解锁方向移动，以解锁电池包40；当光线感应装置不被遮挡时，驱动电机带动锁止机构500 向锁止方向移动并固定锁止机构500于锁止位置，以锁止电池包40。

在其他一些实施方式中，在吊装机构230吊取电池包40时，解锁部235 抵接推压电池包40中的锁止机构500，以使锁止机构500处于解锁状态；在吊装机构230释放电池包40时，解锁部235脱离与锁止机构500的接触，以使锁止机构500恢复到锁止状态。

具体的，如图10所示，电动车辆30上设置有安装托架600，如图11所示的电池包40的下部中央位置向上凹陷，以与安装托架600的形状配合，以使电池包40安装于电动车辆30上。

如图10至14所示，电池包40外侧还设置有用于将电池包40可拆卸固定于电动车辆30上的活动锁止部件410，活动锁止部件410包括依次连接的压杆51、换向板52、拉杆53和滑动锁止装置41，其中压杆51的第一端活动连接于换向板52的一端、拉杆53的第一端活动连接于换向板52的另一端，换向板52转动连接于电池包40的外侧，使得压杆51、换向板52、拉杆53之间形成联动，并且拉杆53的第二端连接滑动锁止装置41的解锁板413，解锁板 413上设置有倾斜于地面设置的滑槽414，且由下至上，滑槽414逐渐靠近电池包40，该滑动锁止装置41还包括锁销轴412，锁销轴412的第一端用于与电动车辆30上的安装托架600上的固定锁止部件610抵接，锁销轴412的第二端与滑槽414滑动连接。

在上述结构中，压杆51的上侧一端用于与换电站顶吊设备20的解锁部 235配合，完成电池包40的解锁和锁止，具体如下：

如图12和图14所示，当未执行吊装作业时，压杆51的上侧一端未受到外部作用力，滑动锁止装置41在重力的作用下竖直向下移动，此时，锁销轴 412滑动至滑槽414的上端，即图14中动作位置a处，解锁板413通过滑槽 414的内壁推出锁销轴412，使锁销轴412进入锁止位置，从而锁销轴412抵住固定锁止部件610，进而固定电池包40。

当进行吊装作业时，首先进行待换的电池包40的拆除作业，移动机构210 驱动换电站顶吊设备20移动至电动车辆30的上方，升降机构220下降吊装机构230，在吊装机构230的下降过程中，解锁部235抵接压杆51的上侧一端，并在吊装机构230的重力的作用下，向下推压压杆51，压杆51依次带动换向板52、拉杆53运动，从而带动解锁板413竖直向上移动，此时，锁销轴412 滑动至滑槽414的下端，即图14中的动作位置b处，解锁板413通过滑槽414的内壁拉回锁销轴412，使锁销轴412退出锁止位置，从而锁销轴412不再抵住固定锁止部件610，进而解锁电池包40。吊装机构230吊起电池包40，并在升降机构220的运转下提升电池包40。换电站顶吊设备20沿着轨道11移动，并将换下的待换的电池包40放置于充电位置进行充电。

随后，进行满电的电池包40的安装作业，换电站顶吊设备20移动至满电的电池包40的上方，升降机构220降下吊装机构230，与待换的电池包40的拆除作业相同，解锁部235抵接在压杆51的上侧一端，此时锁销轴412退出锁止位置，换电站顶吊设备20移动满电的电池包40至电动车辆30的上方，吊装机构230下降并将电池包40放置在安装托架600上，然后吊装机构230 上升释放电池包40，在吊装机构230上升时，解锁部235一同上升，抵接压杆51的上侧一端的下压力逐渐减小并最终消失，滑动锁止装置41在重力的作用下竖直向下移动，即锁销轴412滑动至滑槽414的上端，解锁板413通过滑槽414的内壁推出锁销轴412，使锁销轴412进入锁止位置，固定电池包40。

需要说明的是，如图12和图13所示，锁销轴412可以通过抵接安装托架 600的下侧框架边缘来固定电池包40；还可以在锁销轴412朝向安装托架600 的一端设置第二锁止斜面411，并在安装托架600的相对于第二锁止斜面411 的位置设置第一锁止斜面611，为锁销轴412的锁止过程提供定位导向。

在上述方案中，当解锁时，吊装机构230垂直下降以抓取电池包40，解锁部235抵接并在吊装机构230的重力作用下向下推压锁止机构500，使得锁止机构500退出预定锁止位置，解锁电池包40；在吊装机构230释放电池包 40之后，吊装机构230垂直上升，原本与电池包40的锁止机构500抵接的解锁部235跟随吊装机构230向上移动，并最终离开锁止机构500，使得锁止机构500不再受到推压作用力，锁止机构500进入锁止位置，锁止电池包40。上述换电站顶吊设备20将电池包40的锁止和解锁动作结合在吊装机构230 的垂直移动的过程中，不仅提高了换电作业效率，而且通过利用吊装机构230 本身的重力提供解锁所需的动力，无需为解锁部设置额外的驱动装置，节省能源。

在其他一些实施方式中，如图4至图6所示，吊装机构230包括吊装框架 231和连接部件232，吊装框架231用于与升降机构220连接，连接部件232 设置于吊装框架231上，连接部件232用于将电池包40安装至吊装框架231 上。

具体的，吊装机构230包括吊装框架231，吊装框架231上设置有连接孔与连接绳索227活动连接，以使吊装框架231位于移动机构210的下方。在吊装框架231还设置有连接部件232，连接部件232的一端朝向电池包40的方向，用于将电池包40安装至吊装框架231上，例如连接部件232能够可拆卸的连接电池包支架490上部的电池包上支架491(如图6所示)，以吊装电池包40。

在上述方案中，通过设置吊装框架231以形成稳定的基础结构，并在吊装框架231上设置连接部件232，连接部件232可拆卸地固定电池包40，从而方便地完成电池包40的抓取和释放动作。

需要说明的是，连接部件232可以包括角锁或挂钩等，相应的电池包支架 490上需要设置相应的孔洞，以配合角锁或挂钩等部件的抓取和释放动作。例如，吊装机构230可以通过设置连接杆、连接销等装置沿水平方向伸入电池包 40中的预设的固定孔中，执行电池包40的抓取动作，并通过挂钩、连接销等装置退出固定孔的方式，执行电池包40的释放动作；同样的，吊装机构230 可以设置能够在竖直方向中转动的挂钩，通过挂钩向电池包40旋转并固定在电池包40上预设的固定部上的方式，执行电池包40的抓取动作；通过挂钩向远离电池包40的方向旋转并脱离电池包40的方式，执行电池包40的释放动作。同样的，吊装机构230还可以设置角锁装置，电池包40上对应角锁的位置开设有腰型孔结构，角锁装置伸入腰型孔结构后在水平方向中转动至锁止位置，执行电池包40的抓取动作，角锁装置从锁止位置转动至进入腰型孔结构时的初始位置，并退出腰型孔结构，从而执行电池包40的释放动作。

在其他一些实施方式中，连接部件232包括锁止件，在电池包40上锁止件233相对应的位置处设置有锁止件23配合工作的配合件，锁止件与配合件配合工作，以将电池包40固定吊装框架231上。

在上述方案中，通过在吊装机构230上设置锁止件以及在电池包40上对应设置配合件，通过锁止件和配合件的锁止和解锁动作，更方便地完成电池包 40的抓取和释放动作，并且通过设置锁止件避免移动过程中电池包40与吊装机构脱离，提高换电安全性。

需要说明的是，如图7、图8和图10所示，锁止件为一个活动连接吊装框架231的凸出部234，并且可以绕吊装框架231转动，配合件为电池包支架 490上开设的腰形孔492。如图10和图11所示，电池包支架490的上部为电池包上支架491，从电池包上支架491的一端至另一端依次设置有第一支架、中间支架、第二支架，并且，第一支架、中间支架、第二支架通过固定法兰及高强度螺栓连接在电池包上支架491的下方从而形成一个整体结构，在第一支架、中间支架、第二支架的至少一个中设置有标准电池包401。腰形孔492设置于电池包支架490上部的电池包上支架491中。需要说明是，上述电池包上支架491、第一支架、中间支架、第二支架也可以是一体式结构。

在吊装机构230吊取电池包40时，凸出部234处于初始位置，吊装机构向电池包40所在的位置下降，凸出部234插入腰型孔492中，凸出部234的形状可以为T形也可以为L形，然后转动至锁止位置，凸出部234上沿其侧向方向延伸的侧臂与腰型孔492宽度方向处的电池包上支架491的内壁接触，从而将吊装框架231与电池包上支架491卡合连接，以固定电池包支架490；当吊装机构230释放电池包40时，位于腰型孔492中的凸出部234从锁止位置向初始位置转动，此时凸出部234从卡合位置脱离，并跟随吊装机构230 的上升从腰型孔492退出，将吊装框架231与电池包40脱离连接，以释放电池包40。

需要说明的是，凸出部234朝向腰型孔492方向的端面还可以设置有导向斜面，以在进入腰型孔492时提供导向定位。

在上述方案中，通过相互配合的腰型孔492和可以在初始位置和卡合位置转动的凸出部234，当锁止电池包40时，凸出部进入腰型孔492中并转动至锁止位置，完成锁止；当解锁电池包40时，凸出部从锁止位置转动至解锁位置，然后退出腰型孔492，上述由腰型孔492和可转动的凸出部234构成的锁止装置，体积小巧，锁止和解锁方式简单，易于生产。

在其他一些实施方式中，吊装机构230还包括第一驱动装置和第一传动装置，第一驱动装置的输出端连接于第一传动装置，第一传动装置与锁止件活动连接；第一驱动装置驱动第一传动装置以带动锁止件转动。

在上述方案中，通过设置第一驱动装置和第一传动装置，由第一驱动装置提供动力带动锁止件转动，以使凸出部234跟随转动来执行锁止和解锁动作，通过控制第一驱动装置可以方便地完成电池包40锁止和解锁。

优选的，如图6和图7所示，第一驱动装置具体可以包括第一电机243，第一电机243安装在吊装框架231上；第一传动装置包括连杆244，连杆244 连接第一电机243和锁止件。

在上述方案中，设置第一电机243以及连接在电机的输出端的连杆244，通过第一电机243的转动，带动连杆244移动，从而使得锁止件跟随转动，该第一电机243结合连杆244的驱动方式易于实现，电机选型丰富，易于生产和控制生产成本。可以理解的是，在其他实施例中，第一驱动装置和第一传动装置也可以采用其他形式，只要实现控制锁止件转动即可，此处不再赘述。

更优选的，如图6和图7所示，吊装框架231为矩形，锁止件的数量为四个且分别设于吊装框架231的顶点位置，同时，第一电机243的数量为两个且设置在矩形的吊装框架231的对边上，连杆244的数量也为两个也设置在矩形的吊装框架231的对边上，靠近并与第一电机243对应连接，连杆244的两端分别连接一个锁止件。

在上述方案中，通过在矩形框架上以两个锁止件233成一组的连接形式，不仅能使得两个锁止件233的锁止和解锁动作保持同步，而且使用少量电机驱动多个锁止件233，能够进一步减少生产成本。

在其他一些实施方式中，吊装机构230上还设置有第一导向装置250，用于吊装过程中与电池包40相互定位，具体的，如图6所示，第一导向装置250 设置于吊装机构230的外侧周围位置，同时，电池包40上设置有第一定位部，该第一定位部用于与第一导向装置250相互配合，以对吊装机构230向电池包 40移动时进行定位导向。

在上述方案中，通过设置相互配合的第一导向装置250和第一定位部，在吊装机构230下降抓取电池包40的过程中提供导向作用，使得吊装机构230 准确到达电池包40上方的预设位置，从而保证抓取作业的准确性。

优选的，如图6和图7所示，第一导向装置250包括第一导向面251。第一导向面251沿朝向电池包支架490的方向设置，其第一端靠近吊装框架231，其第二端为开放端并朝向电池包支架490，并且第一导向面251向电池包支架 490的外侧倾斜，即第一导向面251的第二端向外侧偏转，此时第一定位部为电池包支架490，在吊装机构230向电池包40下降时，吊装机构230能够通过外侧倾斜的第一导向面251滑动接触电池包支架490，进行定位导向。

在上述方案中，当吊装机构230下降抓取电池包40时，通过电池包支架 490滑动接触第一导向装置250上的第一导向面251，提供水平导向作用，调整吊装机构230和电池包40的水平相对位置，引导吊装机构230到达预定的吊装位置，并且该结构直接利用了电池包支架490的结构，通过设置与电池包支架490滑动接触的第一导向面251，即可完成水平导向，结构简单，易于生产制造。

更优选的，如图6和图7所示，第一定位部为电池包上框架491，相应的第一导向装置250设置于吊装框架231的四周顶点位置，通过电池包上框架 491外沿与第一导向面251的滑动接触，提供更加稳定的导向作用。

需要说明的是，第一导向装置250也可以设置在吊装框架231四周侧壁的其他位置，例如设置在每个侧壁的中间位置，或者同时在侧壁的中间位置和四周顶点位置分别设置第一导向装置250，以提供导向作用。

在其他一些实施方式中，如图6所示，第一导向装置250的数量为多个，并且吊装框架231的形状为矩形，多个第一导向装置250分别设于矩形的吊装框架231的顶点位置。具体的，例如第一导向装置250为八个，并且在吊装框架的顶点位置的相邻的两个侧壁上各设置一个第一导向装置250。

在上述方案中，在矩形的吊装框架231的各个顶点位置处安装第一导向装置250，能够尽可能大的设置导向装置之间的距离，从而提供更大的导向力矩，更好地通过电池包支架490完成水平导向过程。

在其他一些实施方式中，如图6和图7所示，吊装机构230上还设置有第二导向装置218，并且第二导向装置218设置于吊装机构230的上部，即朝向移动机构210的方向设置，同时，移动机构210上设置有第二定位部，第二定位部与第二导向装置218相配合，以对吊装机构230向移动机构210移动时进行定位导向。

在上述方案中，当吊装机构230在升降机构220的带动下向移动机构210 靠近时，通过设置于吊装机构230的上部的第二导向装置218，第二导向装置 218与设置于移动机构210中第二定位部相互配合完成吊装机构230与移动机构210的水平导向，从而可以使吊装机构230准确的移动至移动机构210的预定位置，在移动机构210带动吊装机构230进行移动时，使吊装机构230保持稳定的位置，不会发生晃动或位移等情况。

优选的，如图6和图9所示，移动机构210的内部中间位置设置有第一中梁212，第二导向装置218还包括第二导向面219。该第二导向面219沿朝向第一中梁212的方向设置，其第一端靠近吊装框架231，其第二端为开放端并朝向第一中梁212，并且第二导向面219向第一中梁212的外侧倾斜，即第二导向面219的第二端向第一中梁212的外侧偏转。通过这样的结构设置，第二导向面219能够配合第一中梁212，在吊装机构230向移动机构210移动时，吊装机构230能够通过倾斜的第二导向面219滑动接触第一中梁212，进行定位导向。

在上述方案中，当吊装机构230上升时，第二导向装置218的第二导向面 219滑动接触移动机构210中的第一中梁212，调整吊装机构230和移动机构 210的水平相对位置，引导吊装机构230移动至预定位置，并且该结构直接利用了移动机构210中的第一中梁212的结构，通过设置与其滑动接触的第二导向面219，即可完成水平导向，结构简单，易于生产制造。

更优选的，如图6和图9所示，吊装机构230上还设有第二中梁222，第二中梁222设置在吊装机构230内部的中间位置并与第一中梁212相对设置，第二导向装置218设置在第二中梁222上。

具体的，如图6所示，吊装机构230的内部中间位置可以平行的设置有两根第二中梁222，相应的，移动机构210的内部中间位置对应上述的两根第二中梁222的位置设置有两根第一中梁212，第二导向装置218设置在两根第二中梁222的相对两侧，以使得第二导向装置218可以从两根第一中梁212的相对两侧进行定位导向。

在上述方案中，通过在吊装机构230设置第二中梁222，并将第二导向装置218设置在第二中梁222上，有利于合理利用吊装机构230的内部空间。

需要说明的是，第二导向装置218也可以是设置在第二中梁222上的导向锥销，导向锥销朝向第一中梁212的方向设置，相应的，第二定位部是设置于第一中梁212中的对应导向锥销的定位孔，导向锥销和定位孔配合进行移动机构210和升降机构220的定位导向。

在其他一些实施方式中，移动机构210还包括第二驱动装置和第二传动装置，第二驱动装置的输出端连接于第二传动装置，输出端可以包括传动轴，传动轴直接连接第二转动装置，也可以通过齿轮和链条连接第二转动装置，第二传动装置与换电站10的轨道11滑动连接；第二驱动装置驱动第二传动装置以带动换电站顶吊设备20在轨道11上移动。

在上述方案中，通过设置第二驱动装置和第二传动装置，由第二驱动装置提供动力带动第二传动装置转动，从而方便地使移动机构210在轨道11上移动。

优选的，如图5所示，第二驱动装置可以包括第二电机216，第二传动装置可以包括轨道轮217，第二电机216连接轨道轮217，以带动移动机构210 在轨道11上移动。

在上述方案中，通过设置第二电机216以及连接在第二电机216的输出端的轨道轮217，通过第二电机216的转动，带动轨道轮217转动，从而使移动机构210在轨道11上移动，轨道轮217具体可以位于开放式的轨道11上或位于封闭式的轨道11内，该第二电机216结合轨道轮217的驱动方式易于实现，电机选型丰富，易于生产和控制生产成本。可以理解的是，在其他实施例中，第二驱动装置和第二传动装置也可以采用其他形式，只要实现在轨道11上的移动即可，此处不再赘述。

在其他一些实施方式中，升降机构220还包括第三驱动装置和第三传动装置，第三驱动装置的输出端连接于第三传动装置，第三传动装置与吊装机构 230连接；第三驱动装置驱动第三传动装置以带动吊装机构230移动。

在上述方案中，通过设置第三驱动装置和第三传动装置，由第三驱动装置提供动力带动第三传动装置转动，从而方便地使吊装机构230进行升降。

优选的，如图5所示，第三驱动装置可以包括第三电机223，第三传动装置225可以包括滑轮组226与连接绳索227，连接绳索227承载于滑轮组226，并且连接绳索227的第一端连接第三电机223，第二端连接吊装框架231。

在上述方案中，设置第三电机223以及连接在第三电机223的连接绳索 227，以及设置滑轮组226承载连接绳索227，通过连接绳索227向不同方向的卷绕，带动吊装机构230升降，该连接结构易于生产，并且电机选型丰富。可以理解的是，在其他实施例中，第二驱动装置和第二传动装置也可以采用其他形式，只要实现吊装机构230的升降即可，此处不再赘述。

基于同样的发明构思，本实施例还提供一种换电站10，如图1和图2所示，换电站10包括主框架15和上述任意一项的换电站顶吊设备20，其中主框架15上设置有轨道11，轨道11安装在地面支架12的上方，以与地面保持一定的的高度，换电站顶吊设备20可移动地设置于轨道11上；

其中，主框架15下方设置有换电区域16和充电区域17，当进行换电作业时，电动车辆30驶入并停止于换电区域16内，换电站顶吊设备20用于将电池包40在充电区域17以及电动车辆30之间进行转移。

在上述方案中，换电站10中具备设置于主框架15的轨道11，并在轨道11上设置有可以沿轨道11移动的换电站顶吊设备20，当电动车辆30进行换电作业时，换电站顶吊设备20从电动车辆30的上方拆除待换的电池包40，然后再从电动车辆30的上方安装换电站内的可用电池包40，不仅换电作业方便、迅速，而且可以将电池包40安装在电动车辆30的上方，使电池包40远离地面，更适用于电动农业作业车辆的使用场景。

在其他一些实施方式中，如图10所示，电动车辆30的上部设有安装托架 600，电池包40上设置有锁止机构500，锁止机构500与安装托架600相配合以实现电池包40与安装托架600的可拆卸连接；换电站10中的换电站顶吊设备20设置有解锁部235，解锁部235作用于电池包40的锁止机构500，以使锁止机构500在解锁状态与锁止状态之间进行切换。

在上述方案中，通过在电动车辆30的上部设置安装托架600，当电池包 40自上而下吊装到电池包40安装托架600上后，通过电池包40安装托架600 将电池包40安装在电动车辆30的上方，使得电池包40安装在电池包40安装托架600上后具有更好的水平度，从而平稳地抵靠在托架本体上，在电动车辆 30行驶时不易颠覆，稳定性较好，同时，通过锁止机构500与安装托架600 配合，实现电池包40牢固固定在安装托架600上，在拆除电池包40时，解锁部235作用于锁止机构500，使得锁止机构500从锁止位置处解锁，电池包40 能够方便地从安装托架600上解锁并脱离。

在其他一些实施方式中，如图1和图2所示，充电区域17内也设有与电动车辆30上所设置的安装托架600结构相同的安装托架600，换电站顶吊设备20用于将电池包40在充电区域17的安装托架600以及电动车辆30上的安装托架600之间进行转移，即将待换的电池包400从电动车辆30的安装托架 600上吊装至充电区域17中空闲的安装托架600，以及将充电区域17中可用的电池包400从充电区域17的安装托架600吊装至电动车辆30的安装托架600上。

在上述方案中，通过在充电区域内设置与电动车辆30上相同结构的安装托架600，由于结构的一致性，有利于批量生产安装托架600，节约研发时间和生产成本。

在其他一些实施方式中，如图2所示，换电站10设置有第一顶吊设备21 和第二顶吊设备22，为了配合上述两个顶吊设备，换电站10的充电区域17 包括至少两个充电工位，并且充电工位分别设于换电区域16的两侧，第一顶吊设备21和第二顶吊设备22也分别设于换电区域16的两侧，并且位于存在空闲充电工位一侧的顶吊设备为第一顶吊设备21，因此，第一顶吊设备21是用来向空闲的充电工位吊装电池包40的顶吊设备，也就是说第一顶吊设备21 用于将电动车辆30上的待换电池包40转移至空闲的充电工位，为了配合第一顶吊设备21工作，第二顶吊设备22用于将充电工位中的可用的电池包40转移至电动车辆30上。

在上述方案中，通过设置两台顶吊设备，其中一台负责从电动车辆30上拆除待换的电池包40并移动该电池包40至空闲充电工位进行充电作业，另一台负责将抓取换电站内的可用电池包40并将该电池包40安装在电动车辆30 上，两台顶吊设备同时作业，有利于进一步提高换电效率。

【实施例2】

实施例2公开了另一种换电站顶吊设备的具体实施方式，实施例2在实施例1的基础上，为了吊装不同长度的电池包40，吊装框架231具有伸缩功能，例如：吊装框架231为分体式结构，吊装框架231沿电池包40的长度方向的相对两侧的框架梁均包括相互套设的第一框架梁和第二框架梁，第一框架梁上开设有第一连接孔，第二框架梁沿水平方向在不同位置开设多个第二连接孔，第一连接孔与前述任意一个第二连接孔通过螺栓连接。通过第一连接孔与不同位置上的第二连接孔使用螺栓固定，可以调节第一框架梁和第二框架梁的长度，使得吊装框架231的长度可调，从而能够适配不同长度尺寸的电池包40。需要说明的是，此处第一框架梁和第二框架梁的长度方向均与电池包40的长度方向相同。

在其他具体实施方式中，吊装框架231相对两侧的框架梁上也可以设置液压伸缩装置，以调整两侧的框架梁的长度，此处不再赘述。

基于相同的发明构思，本实施例还提供一种换电站，换电站中安装有如上述的换电站顶吊设备，换电站顶吊设备的安装位置和方式与实施例1相同，此处不再赘述。

【实施例3】

实施例3公开了另一种换电站顶吊设备的具体实施方式，实施例3在实施例1或2的基础上，为了安装不同宽度的电池包，吊装框架231沿电池包40 的宽度方向也具有具有伸缩功能，具体的，吊装框架231沿电池包40宽度方向的相对两侧的框架梁均包括相互套设的第三框架梁和第四框架梁，与实施例 2相似，可以通过液压伸缩装置、螺栓和分别设置于第三框架梁和第四框架梁的连接孔调节框架的侧边长度，从而适配吊装具有不同宽度的电池包40。

基于相同的发明构思，本实施例还提供一种换电站，换电站中安装有如上述的换电站顶吊设备，换电站顶吊设备的安装位置和方式与实施例1相同，此处不再赘述。

前述的实施例1～3中的电动车辆可以包括电动拖拉机、电动收割机、电动插秧机等等电动农用车辆。

本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可，每个实施例侧重说明的都是与其他实施例的不同之处。

以上所述，仅为本申请的具体实施方式，但本申请的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本申请揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此，本申请的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

Claims (22)

1.一种换电站顶吊设备，其特征在于，包括移动机构、升降机构、吊装机构；

所述移动机构滑动安装于换电站的轨道上以沿所述轨道进行移动；

所述吊装机构通过所述升降机构活动安装在所述移动机构下方，所述升降机构带动所述吊装机构沿靠近或远离所述移动机构的方向移动；

其中，所述吊装机构用于吊装电池包，所述吊装机构上设置有解锁部，所述解锁部与所述电池包的锁止机构对应设置；所述锁止机构用于将电池包锁止于电动车辆的预设位置，所述解锁部作用于所述锁止机构，以使所述锁止机构在解锁状态与锁止状态之间进行切换。

2.根据权利要求1所述的换电站顶吊设备，其特征在于，在所述吊装机构吊取所述电池包时，所述解锁部抵接推压所述电池包中的锁止机构，以使所述锁止机构处于解锁状态；在所述吊装机构释放所述电池包时，所述解锁部脱离与所述锁止机构的接触，以使所述锁止机构恢复到锁止状态。

3.根据权利要求1所述的换电站顶吊设备，其特征在于，所述吊装机构包括吊装框架和连接部件；所述吊装框架用于与所述升降机构连接，所述连接部件设置于所述吊装框架上，所述连接部件用于将所述电池包安装至所述吊装框架上。

4.根据权利要求3所述的换电站顶吊设备，其特征在于，所述连接部件包括锁止件，所述电池包与所述锁止件相对应位置处设置有配合件，所述锁止件与所述配合件相配合以将所述电池包固定所述吊装框架上。

5.根据权利要求4所述的换电站顶吊设备，其特征在于，所述配合件为电池包支架上开设的腰形孔，所述锁止件为可转动的凸出部，所述凸出部在初始位置的状态下可穿入所述腰形孔；

其中，在所述吊装机构吊取所述电池包时，处于初始位置的所述凸出部插入所述腰形孔中，并转动至锁止位置，以将所述吊装框架与所述电池包支架卡合连接；在所述吊装机构释放所述电池包时，所述锁止件转动至所述初始位置，并退出所述腰形孔，以将所述吊装框架与所述电池包脱离连接。

6.根据权利要求5所述的换电站顶吊设备，其特征在于，所述吊装机构还包括第一驱动装置和第一传动装置，所述第一驱动装置的输出端连接于所述第一传动装置，所述第一传动装置与所述锁止件活动连接；所述第一驱动装置驱动所述第一传动装置以带动所述锁止件转动。

7.根据权利要求6所述的换电站顶吊设备，其特征在于，所述第一驱动装置包括第一电机，所述第一传动装置包括连杆。

8.根据权利要求7所述的换电站顶吊设备，其特征在于，所述吊装框架为矩形，所述锁止件的数量为四个，分别设于矩形的所述吊装框架的顶点位置；

所述第一电机和所述连杆的数量均为两个，两个所述连杆相应设置于矩形的所述吊装框架的对边上，其中每个所述连杆的两端分别连接一个所述锁止件。

9.根据权利要求3所述的换电站顶吊设备，其特征在于，所述吊装机构上还设置有第一导向装置，所述第一导向装置设置于所述吊装机构的外周；

所述电池包上设置有第一定位部，所述第一定位部与所述第一导向装置相配合，以对所述吊装机构向所述电池包移动时进行定位导向。

10.根据权利要求9所述的换电站顶吊设备，其特征在于，所述第一定位部为电池包支架；所述第一导向装置包括第一导向面，沿朝向所述电池包支架的方向，所述第一导向面向所述电池包支架的外侧倾斜。

11.根据权利要求9所述的换电站顶吊设备，其特征在于，第一导向装置的数量为多个，所述吊装框架为矩形，多个所述第一导向装置分别设于矩形的所述吊装框架的顶点位置。

12.根据权利要求1所述的换电站顶吊设备，其特征在于，所述吊装机构上还设置有第二导向装置，所述第二导向装置设置于所述吊装机构的上部；

所述移动机构上设置有第二定位部，所述第二定位部与所述第二导向装置相配合，以对所述吊装机构向所述移动机构移动时进行定位导向。

13.根据权利要求12所述的换电站顶吊设备，其特征在于，所述第二定位部为所述移动机构的第一中梁；所述第二导向装置包括第二导向面，沿朝向所述第一中梁的方向，所述第二导向面向所述第一中梁的外侧倾斜。

14.根据权利要求13所述的换电站顶吊设备，其特征在于，所述吊装机构上还设有第二中梁，所述第二中梁的位置与所述第一中梁相对设置，所述第二导向装置设置在所述第二中梁上。

15.根据权利要求1所述的换电站顶吊设备，其特征在于，所述移动机构还包括第二驱动装置和第二传动装置，所述第二驱动装置的输出端连接于所述第二传动装置，所述第二传动装置与所述换电站的轨道滑动连接；所述第二驱动装置驱动所述第二传动装置以带动所述换电站顶吊设备在所述轨道上移动。

16.根据权利要求15所述的换电站顶吊设备，其特征在于，所述第二驱动装置包括第二电机，所述第二传动装置包括轨道轮。

17.根据权利要求1所述的换电站顶吊设备，其特征在于，所述升降机构还包括第三驱动装置和第三传动装置，所述第三驱动装置的输出端连接于所述第三传动装置，所述第三传动装置与所述吊装机构连接；所述第三驱动装置驱动所述第三传动装置以带动所述吊装机构移动。

18.根据权利要求17所述的换电站顶吊设备，其特征在于，所述第三驱动装置包括第三电机，所述第三传动装置包括滑轮组与连接绳索。

19.一种换电站，其特征在于，包括主框架和如权利要求1至18中任意一项所述的换电站顶吊设备，所述主框架上设置有轨道，所述换电站顶吊设备可移动地设置于所述轨道上；

其中，所述主框架下方设置有换电区域和充电区域，所述电动车辆位于所述换电区域内，所述换电站顶吊设备用于将所述电池包在所述充电区域以及所述电动车辆之间进行转移。

20.根据权利要求19所述的换电站，其特征在于，所述电动车辆的上部设有车端安装托架，所述电池包的锁止机构与所述安装托架相配合以实现所述电池包与所述安装托架的可拆卸连接；所述换电站顶吊设备的解锁部作用于所述电池包的锁止机构，以使所述锁止机构在解锁状态与锁止状态之间进行切换。

21.根据权利要求20所述的换电站，其特征在于，所述充电区域内也设有所述安装托架，所述换电站顶吊设备用于将所述电池包在所述充电区域的站端安装托架以及所述电动车辆上的车端安装托架之间进行转移。

22.根据权利要求19所述的换电站，其特征在于，所述充电区域包括至少两个充电工位，所述充电工位分别设于所述换电区域的两侧；所述换电站顶吊设备包括第一顶吊设备以及第二顶吊设备，所述第一顶吊设备与所述第二顶吊设备分别设于所述换电区域的两侧，位于存在空闲充电工位一侧的顶吊设备为第一顶吊设备；

其中，所述第一顶吊设备用于将所述电动车辆上的待换电池包转移至空闲的所述充电工位，所述第二顶吊设备用于将所述充电工位中的可用的电池包转移至所述电动车辆上。

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