CN218907194U - 换电装置及换电站 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及电动车技术领域，公开换电装置及换电站。该换电装置包括主体架、第一驱动组件、货叉和加解锁机构，第一驱动组件设置在主体架上，货叉连接于第一驱动组件的输出端，第一驱动组件驱动货叉沿Z轴方向移动，货叉随高度变化抬起或放下电池模组，加解锁机构设置在货叉上，加解锁机构的输出端能沿X轴方向移动，以推动电池模组锁紧至底托上或从底托上解锁。换电站包括上述的换电装置。该换电装置及换电站占地面积较小，能对车辆局部进行换电，对接难度较低，使用灵活性较高，成本较低，能够对不同车型进行换电作业。

Description

换电装置及换电站

技术领域

本实用新型涉及电动车技术领域，尤其涉及换电装置及换电站。

背景技术

轻卡物流车对于换电的需求越来越大，轻卡物流车中的电池包大多布置在车架的两侧，车架上设置承载电池模组的托架，多个电池模组承载在托架的底托上，且底托上设置锁体，电池模组的框架上设置锁芯，通过锁体和锁芯配合实现电池模组与底托的固定。在现有的换电方案中，换电服务能力大，但成本高，面对局部地区、换电需求量小的区域不利于全自动换电方案的实施。

因此，亟需换电装置和换电站来解决上述问题。

实用新型内容

基于以上所述，本实用新型的目的在于提供换电装置及换电站，占地面积较小，能对车辆局部进行换电，对接难度较低，使用灵活性较高，成本较低，能够对不同车型进行换电作业。

为达上述目的，本实用新型采用以下技术方案：

换电装置，包括：

主体架；

第一驱动组件，设置在所述主体架上；

货叉，连接于所述第一驱动组件的输出端，所述第一驱动组件驱动所述货叉沿Z轴方向移动，所述货叉随高度变化抬起或放下电池模组；

加解锁机构，设置在所述货叉上，所述加解锁机构的输出端能沿X轴方向移动，以推动所述电池模组锁紧至底托上或从所述底托上解锁。

作为换电装置的优选方案，所述第一驱动组件包括：

驱动件，设置在所述主体架上，所述驱动件的输出端能沿Z轴方向伸缩；

链轮，转动设置在所述驱动件的输出端上；

链条，绕过所述链轮，所述链条的一端固定于所述主体架或所述驱动件的外壳，所述货叉固定于所述链条的另一端。

作为换电装置的优选方案，所述加解锁机构包括：

第二驱动组件，设置在所述货叉上；

推板，连接于所述第二驱动组件的输出端，所述第二驱动组件驱动所述推板沿X轴方向移动，以推动所述电池模组。

作为换电装置的优选方案，所述第二驱动组件包括：

转动螺杆，沿Y轴方向延伸设置；

两个滑块，螺纹连接在所述转动螺杆上；

四个连杆，其中两个连杆的一端分别铰接于两个所述滑块，另一端铰接于所述货叉，另外两个所述连杆的一端分别铰接于两个所述滑块，另一端铰接于所述推板，所述转动螺杆转动时带动两个所述滑块相互靠近或远离，并带动所述推板沿X轴方向移动。

作为换电装置的优选方案，还包括：

托盘，设置在所述货叉上，所述托盘所在平面与Z轴方向垂直，所述托盘上设置有限位件，所述托盘抬起所述电池模组时，所述限位件与所述电池模组上的框架配合卡接。

作为换电装置的优选方案，所述限位件包括至少两个相对间隔设置的限位块，每两个所述限位块之间形成一个限位槽，所述电池模组的框架卡接于所述限位槽中。

作为换电装置的优选方案，还包括：

至少两个悬臂梁，沿Y轴方向分别设置在所述货叉的相对两侧；

至少两个吊环，每个所述悬臂梁上至少沿Y轴方向移动设置一个所述吊环；

至少两个圆环链，每个所述吊环上活动设置一个所述圆环链，所述圆环链用于与所述底托连接。

作为换电装置的优选方案，每个所述悬臂梁上开设有调节孔，所述调节孔的长度沿Y轴方向设置，每个所述吊环通过销轴沿所述调节孔的长度方向位置可调地连接于所述悬臂梁。

作为换电装置的优选方案，还包括：

行走轮，转动设置在所述主体架的底端。

换电站，包括上述任一技术方案所述的换电装置。

本实用新型的有益效果为：

本实用新型提供换电装置，该换电装置包括主体架、第一驱动组件、货叉和加解锁机构，在对车辆上的电池模组进行换电时，将主体架移至货叉对准电池模组，然后通过第一驱动组件驱动货叉沿Z轴方向移动，以使得货叉承托电池模组，并通过加解锁机构的输出端沿X轴方向移动推动货叉上的电池模组使得电池模组移动以从底托上解锁，然后再通过第一驱动组件驱动货叉移动抬起解锁后的电池模组，将电池模组从底托上移出。换上满电电池模组时，将满电的电池模组放在货叉上，移动货叉至电池模组对准底托，通过加解锁机构推动电池模组使得电池模组锁紧至底托上，然后移动货叉远离，完成换电。该换电装置不仅结构简单，占地面积较小，还能对车辆局部进行换电，对接难度较低，使用灵活性较高，成本较低，能够对不同车型进行换电作业。

本实用新型还提供换电站，该换电站包括上述的换电装置，换电灵活性较高，能对车辆局部进行换电，以及能够适用于不同车型。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对本实用新型实施例描述中所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅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，还可以根据本实用新型实施例的内容和这些附图获得其他的附图。

图1是本实用新型实施例提供的在第一视角下的换电装置的结构示意图；

图2是本实用新型实施例提供的在第二视角下的换电装置的结构示意图；

图3是本实用新型实施例提供的换电装置的部分结构示意图一(未示出提升框架)；

图4是本实用新型实施例提供的换电装置的部分结构示意图二(示出提升框架)。

图中：

1、主体架；

2、第一驱动组件；21、驱动件；22、链轮；23、链条；

3、货叉；

4、加解锁机构；41、第二驱动组件；411、转动螺杆；412、滑块；413、连杆；414、转动杆；42、推板；

5、托盘；6、限位块；60、限位槽；7、悬臂梁；70、调节孔；8、吊环；9、圆环链；

10、行走轮；11、提升框架。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本实用新型，而非对本实用新型的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本实用新型相关的部分而非全部结构。

在本实用新型的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”、“固定”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

在本实施例的描述中，术语“上”、“下”、“左”、“右”等方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述和简化操作，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。在本实用新型的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。此外，术语“第一”、“第二”仅仅用于在描述上加以区分，并没有特殊的含义。

如图1至图4所示，本实施例提供换电装置，该换电装置包括主体架1、第一驱动组件2、货叉3和加解锁机构4，第一驱动组件2设置在主体架1上，货叉3连接于第一驱动组件2的输出端，第一驱动组件2驱动货叉3沿Z轴方向移动，货叉3随高度变化抬起或放下电池模组，加解锁机构4设置在货叉3上，加解锁机构4的输出端能沿X轴方向移动，以推动电池模组锁紧至底托上或从底托上解锁。在对车辆上的电池模组进行换电时，将主体架1移至货叉3对准电池模组，然后通过第一驱动组件2驱动货叉3沿Z轴方向移动，以使得货叉3承托电池模组，并通过加解锁机构4的输出端沿X轴方向移动推动货叉3上的电池模组使得电池模组移动以从底托上解锁，然后再通过第一驱动组件2驱动货叉3移动抬起解锁后的电池模组，将电池模组从底托上移出。换上满电电池模组时，将满电的电池模组放在货叉3上，移动货叉3至电池模组对准底托，通过加解锁机构4推动电池模组使得电池模组锁紧至底托上，然后移动货叉3远离，完成换电。该换电装置不仅结构简单，占地面积较小，能对车辆局部进行换电，对接难度较低，使用灵活性较高，成本较低，能够对不同车型进行换电作业。

优选地，主体架1的底端滚动设置有行走轮10，通过设置行走轮10便于该换电装置移动，省时省力，提高灵活性。示例性地，行走轮10设置有四个，其中位于同一排的两个行走轮10为定向轮，另外两个行走轮10为万向轮，便于改变行走方向的同时保持换电装置的行走稳定性。

具体地，如图1和图3所示，第一驱动组件2包括驱动件21、链轮22以及链条23，驱动件21设置在主体架1上，驱动件21的输出端能沿Z轴方向伸缩，链轮22转动设置在驱动件21的输出端上，链条23绕过链轮22，链条23的一端固定于主体架1或驱动件21的外壳，货叉3固定于链条23的另一端。驱动件21的输出端沿Z轴方向伸出时，带动链轮22向上运动，由于链条23的一端固定，使得链轮22转动，并带动链条23运动，使得链条23连接有货叉3的一侧变短，另一侧变长，即货叉3随链条23上移；驱动件21的输出端沿Z轴方向缩回时，链条23连接货叉3的一侧变长，另一侧变短，即货叉3随之下移。通过链条23和链轮22的配合，货叉3的升降稳定性较佳，承重能力较好。其中，驱动件21可选但不限于是液压气缸。

更具体地，如图1和图4所示，货叉3包括固定板和叉臂，固定板固定在链条23上，叉臂所在平面与固定板所在平面垂直，叉臂从侧面进入托架并用于承托电池模组。优选地，该换电装置还包括提升框架11，提升框架11固定在链条23上，固定板固定在提升框架11上，提升框架11的设置便于固定板与链条23的连接，使得固定板稳定性较好。

在本实施例中，如图1和图2所示，该换电装置还包括托盘5，托盘5设置在货叉3上，托盘5所在平面与Z轴方向垂直，托盘5上设置有限位件，托盘5抬起电池模组时，限位件与电池模组上的框架配合卡接。托盘5的设置能增大对电池模组的承托面积，提高电池模组的放置稳定性，且通过设置限位件，使得换电操作时，电池模组能稳定地限制在托盘5上，避免出现倾斜晃动导致电池模组位移偏移影响换电效率。

示例性地，限位件包括至少两个相对间隔设置的限位块6，每两个限位块6之间形成一个限位槽60，电池模组的框架卡接于限位槽60中。无需手动限位，只需调整主体架1的位置和货叉3的位置使得限位槽60对准电池模组的框架即可，且放下电池模组时不会造成阻碍。可选地，限位块6设置有四个，每两个限位块6形成一个限位槽60，两个限位槽60能较好地起到限位作用，且受力均匀。

进一步地，如图2所示，加解锁机构4包括第二驱动组件41和推板42，第二驱动组件41设置在货叉3上，推板42连接于第二驱动组件41的输出端，第二驱动组件41驱动推板42沿X轴方向移动，以推动电池模组。当需要加锁电池模组时，通过第二驱动组件41驱动推板42朝向电池模组移动，并施加推力给电池模组，使得电池模组上的锁芯与托架上的锁体结合并自动锁紧，实现电池模组安装在车辆的底托上；当需要解锁电池模组时，也通过第二驱动组件41驱动推板42推动电池模组，使得电池模组上的锁芯朝向锁体移动需要解锁的距离，锁芯和锁体自动分开，实现电池模组从底托上解锁。

具体地，第二驱动组件41包括转动螺杆411、两个滑块412和四个连杆413，转动螺杆411沿Y轴方向延伸设置，两个滑块412螺纹连接在螺杆上，其中两个连杆413的一端分别铰接于两个滑块412，另一端铰接于货叉3，另外两个连杆413的一端分别铰接于两个滑块412，另一端铰接于推板42，转动螺杆411转动时带动两个滑块412相互靠近或远离，并带动推板42沿X轴方向移动。需要对电池模组加锁或解锁时，只需转动转动螺杆411即可驱动推板42移动，操作方便，结构简单，且便于控制推力大小。

更具体地，转动螺杆411的一端设置有把手，便于操作人员握住把手手动转动转动螺杆411。优选地，把手上设置有通孔，第二驱动组件41还包括转动杆414，转动杆414穿设于通孔，并能在通孔中滑动，转动杆414的两端横截面积大于通孔的横截面积，避免转动杆414脱离通孔。转动杆414的设置便于操作人员操作，较为省力，且能调整转动杆414位于通孔两侧的长度，避免转动杆414与货叉3或其他结构发生干扰。当然，在其它实施例中，转动螺杆411可以通过驱动电机驱动，实现对电池模组的电控加锁或解锁。

更进一步地，该换电装置还包括至少两个悬臂梁7、至少两个吊环8和至少两个圆环链9，至少两个悬臂梁7沿Y轴方向分别设置在货叉3的相对两侧，每个悬臂梁7上至少沿Y轴方向移动设置一个吊环8，每个吊环8上活动设置一个圆环链9，圆环链9用于与底托连接。需要进行换电操作时，移动该换电装置靠近车辆，然后将至少两个圆环链9插入底托的横梁中，并采用插销或其它结构锁住圆环链9和底托，使得该换电装置与车辆上的底托连接，便于进行后续操作，并保持稳定。且吊环8能够沿Y轴方向移动，通过调节吊环8在Y轴方向上的位置，圆环链9与底托的连接位置改变，适用范围较广。同时，由于圆环链9与底托连接，圆环链9通过插销连接底托后具有一定的活动空间，即换电装置能够在相对底托一定范围内移动，并不会脱离底托，更具有灵活性。

优选地，每个悬臂梁7上开设有调节孔70，调节孔70的长度沿Y轴方向设置，每个吊环8通过销轴沿调节孔70的长度方向位置可调地连接于悬臂梁7。当需要调整吊环8的位置时，只需拔掉销轴，移动吊环8在调节孔70中的位置后重新上紧销轴即可，操作简单，成本较低。

本实施例提供的换电装置的使用过程如下：

将换电装置推至待换电车辆的侧面，调节货叉3在Z轴方向上的高度，然后调节吊环8的位置后将圆环链9与底托连接；

旋转转动螺杆411，对电池模组施加解锁力，电池模组与底托发生相对位移并解锁；

解出圆环链9，提升货叉3，使得托盘5与电池模组的底部接触，同时每两个限位块6之间的限位槽60卡入电池模组底部的横梁中；

推动主体架1，将承载在托盘5上的电池模组拉出底托，实现电池的拆卸；

放下拆卸下的电池模组，将满电的电池模组放置在托盘5上；

移动换电装置至待换电车辆的侧面，调节货叉3高度，连接圆环链9和底托；

下降货叉3，使得电池模组对准待安装位置；

旋转转动螺杆411，推动电池模组，使得电池模组相对底托移动，且电池模组上的锁芯与底托上的锁体对接锁紧，完成加锁；

解出圆环链9，拉出换电装置。

本实施例还提供换电站，该换电站包括上述的换电装置。通过设置上述的换电装置，换电灵活性较高，能对车辆局部进行换电，以及能够适用于不同车型。

注意，上述仅为本实用新型的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本实用新型不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本实用新型的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本实用新型进行了较为详细的说明，但是本实用新型不仅仅限于以上实施例，在不脱离本实用新型构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本实用新型的范围由所附的权利要求范围决定。

Claims (10)

1.换电装置，其特征在于，包括：

主体架(1)；

第一驱动组件(2)，设置在所述主体架(1)上；

货叉(3)，连接于所述第一驱动组件(2)的输出端，所述第一驱动组件(2)驱动所述货叉(3)沿Z轴方向移动，所述货叉(3)随高度变化抬起或放下电池模组；

加解锁机构(4)，设置在所述货叉(3)上，所述加解锁机构(4)的输出端能沿X轴方向移动，以推动所述电池模组锁紧至底托上或从所述底托上解锁。

2.根据权利要求1所述的换电装置，其特征在于，所述第一驱动组件(2)包括：

驱动件(21)，设置在所述主体架(1)上，所述驱动件(21)的输出端能沿Z轴方向伸缩；

链轮(22)，转动设置在所述驱动件(21)的输出端上；

链条(23)，绕过所述链轮(22)，所述链条(23)的一端固定于所述主体架(1)或所述驱动件(21)的外壳，所述货叉(3)固定于所述链条(23)的另一端。

3.根据权利要求1所述的换电装置，其特征在于，所述加解锁机构(4)包括：

第二驱动组件(41)，设置在所述货叉(3)上；

推板(42)，连接于所述第二驱动组件(41)的输出端，所述第二驱动组件(41)驱动所述推板(42)沿X轴方向移动，以推动所述电池模组。

4.根据权利要求3所述的换电装置，其特征在于，所述第二驱动组件(41)包括：

转动螺杆(411)，沿Y轴方向延伸设置；

两个滑块(412)，螺纹连接在所述转动螺杆(411)上；

四个连杆(413)，其中两个连杆(413)的一端分别铰接于两个所述滑块(412)，另一端铰接于所述货叉(3)，另外两个所述连杆(413)的一端分别铰接于两个所述滑块(412)，另一端铰接于所述推板(42)，所述转动螺杆(411)转动时带动两个所述滑块(412)相互靠近或远离，并带动所述推板(42)沿X轴方向移动。

5.根据权利要求1所述的换电装置，其特征在于，还包括：

托盘(5)，设置在所述货叉(3)上，所述托盘(5)所在平面与Z轴方向垂直，所述托盘(5)上设置有限位件，所述托盘(5)抬起所述电池模组时，所述限位件与所述电池模组上的框架配合卡接。

6.根据权利要求5所述的换电装置，其特征在于，所述限位件包括至少两个相对间隔设置的限位块(6)，每两个所述限位块(6)之间形成一个限位槽(60)，所述电池模组的框架卡接于所述限位槽(60)中。

7.根据权利要求1所述的换电装置，其特征在于，还包括：

至少两个悬臂梁(7)，沿Y轴方向分别设置在所述货叉(3)的相对两侧；

至少两个吊环(8)，每个所述悬臂梁(7)上至少沿Y轴方向移动设置一个所述吊环(8)；

至少两个圆环链(9)，每个所述吊环(8)上活动设置一个所述圆环链(9)，所述圆环链(9)用于与所述底托连接。

8.根据权利要求7所述的换电装置，其特征在于，每个所述悬臂梁(7)上开设有调节孔(70)，所述调节孔(70)的长度沿Y轴方向设置，每个所述吊环(8)通过销轴沿所述调节孔(70)的长度方向位置可调地连接于所述悬臂梁(7)。

9.根据权利要求1所述的换电装置，其特征在于，还包括：

行走轮(10)，转动设置在所述主体架(1)的底端。

10.换电站，其特征在于，包括权利要求1-9任一项所述的换电装置。

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