CN219769842U - 微型换电站 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种微型换电站，所述微型换电站包括充电架和电池升降装置，所述充电架用于对电池包进行充放电，所述电池升降装置用于从所述充电架上取放所述电池包；所述充电架包括沿平行于车辆驶入驶出方向并排设置的至少两列充电架单元，所述电池升降装置具有可行走于至少两列所述充电架单元之间的行走装置。该微型换电站包括充电架和电池升降装置，使换电站的结构布局紧凑，电池升降装置和充电架占据的水平空间均相对较少，满足在特定区域设置小型换电站的目的。设置两列充电架单元，以增加单个微型换电站的电池包充电、存储的数量，两列充电架单元沿平行于车辆驶入驶出方向并排设置，便于行走装置从充电架单元上取放电池，提高换电效率。

Description

微型换电站

本申请要求申请日为2022年4月7日的中国发明专利申请CN 2022103641609的优先权。本申请引用上述中国专利申请的全文。

技术领域

本实用新型涉及一种微型换电站。

背景技术

近几年来，新能源汽车发展迅速，依靠蓄电池作为驱动能源的电动车辆，具有零排放，噪声小的优势，随着电动汽车的市场占有率和使用频率也越来越高，用于为换电车型的电动汽车提供电池更换场所的换电站也越来越普及，但现有的换电站占地面积较大，建站周期长，成本高，无法满足短时间内快速批量化建站的需求，且对于车密度少、运营压力小的区域，存在换电资源浪费的情形，同时，现有的换电站无法根据当地换电车密度的大小以及建站场地的条件进行适应性的调配换电工位，以满足不同区域换电车密度的差异性需求，无法快速地对换电工位的数量进行运营能力的匹配调整。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是为了克服现有技术中的换电站占地面积大、结构复杂的缺陷，提供一种微型换电站。

本实用新型是通过下述技术方案来解决上述技术问题：

一种微型换电站，所述微型换电站包括充电架和电池升降装置，所述充电架用于对电池包进行充放电，所述电池升降装置用于从所述充电架上取放所述电池包；所述充电架包括沿平行于车辆驶入驶出方向并排设置的至少两列充电架单元，所述电池升降装置具有可行走于至少两列所述充电架单元之间的行走装置。

在本方案中，该微型换电站包括充电架和电池升降装置，使换电站的结构布局紧凑，电池升降装置和充电架占据的水平空间均相对较少，满足在特定区域设置小型换电站的目的。设置两列充电架单元，以增加单个微型换电站的电池包充电、存储的数量，两列充电架单元沿平行于车辆驶入驶出方向并排设置，便于行走装置从充电架单元上取放电池，提高换电效率。

较佳地，所述微型换电站还包括换电装置和车辆停放装置，所述换电装置用于对车辆上的电池包进行更换，所述车辆停放装置用于供车辆停靠定位以进行电池包的更换，所述换电装置往返于所述车辆停放装置和所述电池升降装置之间，或所述换电装置包括固定在所述车辆停放装置上的电池更换机构。

在本方案中，设置电池升降装置，便于在竖直方向转移电池包，以匹配充电架上不同高度位置的充电仓位。换电装置将换电车辆上的电池包拆卸下，然后将拆卸下的电池包转运至电池升降装置，电池升降装置将拆卸下的电池包转移至充电架上进行充电。或者换电装置接收电池升降装置从充电架上充满电的电池包，并将该电池包安装至换电车辆上。

较佳地，所述换电装置包括解锁组件、定位组件、水平移动组件、竖直升降组件中的至少一个。

在本方案中，解锁组件用于对换电车辆上的电池包进行解锁，以便拆卸下电池包。电动汽车上设有锁止机构，电池包通过锁止机构锁定连接于电动汽车上，锁止机构可以为卡扣锁止机构、T型旋转锁止机构、螺栓锁止机构、涨珠锁止机构、插销锁止机构、挂接式锁止机构中的一种，解锁组件为能够对上述锁止机构中的至少一种进行解锁的机构，解锁组件可直接作用于上述锁止机构，或通过作用于电池包上的过渡解锁机构间接对锁止机构进行解锁操作，换电装置在进行更换电池操作时，换电装置通过水平移动组件移动至电动汽车的底部，竖直升降组件上升解锁组件至与锁止机构解锁点相配合的高度，解锁组件对锁止机构进行解锁操作，换电装置带动拆卸下来的电池包离开车辆底部。在竖直升降组件上升解锁组件过程中，通过定位组件实现与车辆底部的对位，便于解锁组件准确解锁。

定位组件包括定位杆或定位叉，定位杆与定位孔配合，定位叉的顶部具有定位槽，定位槽与车辆上的定位座相配合。定位孔可设置在电池包上或车辆底盘上，通过杆与孔的配合实现定位。例如，定位杆能够当换电设备移动至拆电池位置时对准电池包上的定位孔以对电池包进行定位。例如，两个定位杆能够在换电设备处于拆电池位置时对准车辆底盘上的限位孔以使换电设备与车辆保持相对固定定位。定位叉通过定位槽与车辆上的定位座卡合定位，定位槽的槽内壁与定位座的形状相匹配。

水平移动组件为同步带驱动机构、齿轮齿条驱动机构、链轮链条驱动机构中的一种，通过上述驱动机构带动换电装置在车辆停放装置和充电架之间移动。

竖直升降组件为剪式升降机构、凸轮升降机构、刚性链升降机构中的一种，通过上述竖直升降组件带动解锁组件竖直升降。

较佳地，所述换电装置还包括设置于所述电池更换机构和所述电池升降装置之间的电池输送机构；

所述电池更换机构用于相对车辆拆装电池，所述电池输送机构用于在所述电池更换机构和所述电池升降装置之间传输电池。

在本方案中，电池更换机构用于在车辆停在车辆停放装置之后从车辆底部取下亏电的电池包，并将取下的电池包传输至电池输送机构，电池输送机构将电池包运送至靠近于电池升降装置的位置处，电池升降装置在拿取送过来的电池包之后通过上升的方式将电池包送至充电架的某一个充电仓位中，之后，电池升降装置再从另一个充电仓位中将满电的电池包取出，通过电池输送机构将满电的电池包运送至车辆底部，将电池包安装在车辆上，实现快速换电的目的。

较佳地，所述电池输送机构为辊筒、皮带或倍速链；

和/或，所述电池升降装置上也设有辊筒、皮带或倍速链，用于相对所述电池输送机构取放电池；

和/或，充电架的每个充电仓室内也设有辊筒、皮带或倍速链，用于相对所述电池升降装置取放电池；

和/或，所述电池更换机构上设有过渡传输机构，用于与电池输送机构配合进行电池的传输。

在本方案中，采用上述结构设置，电池更换机构从车辆底部拆卸下来的亏电的电池包通过该过渡传输机构移动至电池输送机构上，再通过电池输送机构将电池包传输靠近电池升降装置的位置处，便于电池升降装置取放，实现了无需移动电池更换机构即可实现电池包在车辆停放装置和电池升降装置之间的传输，避免了换电装置整体移动带来的结构复杂、控制难度高的问题，便于实现电池的远距离的传输，同时还可通过倍速轮来调整电池的输送速度。

较佳地，两列所述充电架单元分别为第一充电架和第二充电架，所述换电站包括一微型箱体，所述电池升降装置、所述第一充电架和所述第二充电架都被放置在所述微型箱体中。

在本方案中，采用上述结构设置，便于增加单个微型换电站的电池储存数量。将上述必要的电池升降装置、第一充电架和第二充电架集成到一个箱体中，形成一个箱体模块，减小换电站的体积，也便于吊装和安装。

较佳地，所述第一充电架或所述第二充电架在与所述换电装置的电池运送方向重叠的位置具有电池交接区，所述电池交接区用于供所述换电装置所运送的电池停靠，并与所述电池升降装置交接所述电池。

在本方案中，通过设置电池交接区，便于电池从充电架转移至换电装置上，实现电池的顺利交接。

较佳地，所述充电架在与所述换电装置的电池运送方向重叠的位置设有电池交接区，所述电池交接区内设有电池周转装置，所述电池周转装置用于直接相对所述换电装置拿取或放置电池。

在本方案中，通过设置电池交接区，便于换电装置停靠以进行电池包的交换，在电池交换区内设置电池周转装置，避免了换电装置与电池升降装置直接交换电池所需要的高精度对位需求以及等待时间较长的问题，即换电装置拆卸完电池包后，将电池包移动至电池交接区后，即可进行后面车辆的电池拆卸操作，等电池升降装置移动至电池交接区拿取电池包，实现了换电控制更加灵活、效率更高的效果，便于电池从充电架转移至换电装置上，实现电池的顺利交接。

较佳地，所述微型箱体的占地面积小于12平方米。

在本方案中，采用上述结构设置，节约土地，提高经济效益。

较佳地，所述车辆停放装置、所述充电架和所述电池升降装置沿垂直于车辆驶入驶出方向依次设置。

在本方案中，采用上述结构设置，优化换电站的布局，缩减换电站的占地面积，提高换电效率。

较佳地，所述车辆停放装置上靠近所述电池升降装置的一侧设有车轮定位机构，用于使车辆停靠于所述车辆停放装置上的预设范围内进行电池的更换。

在本方案中，采用上述结构设置，当换电车辆停放在换电区时，车辆定位机构对换电车辆的车轮进行定位，防止车辆移动，确保换电车辆在车辆停放装置上的停车位置更准确。

较佳地，所述车轮定位机构包括X向定位机构和/或Y向定位机构，分别用于带动车轮沿X向、Y向移动定位，X向定位机构包括V型槽定位机构和/或拖链机构，Y向移动机构包括对中机构，对中机构用于从车轮内侧或外侧推动车轮进行定位。

在本方案中，采用上述结构设置，提高车轮定位的定位效果。其中V型槽定位机构用于供车辆的至少一个车轮进入以实现X方向的定位，拖链机构可以和V型槽定位机构配合使用，也可单独使用，拖链机构用于拖动V型槽沿X方向移动，或拖动车轮下方的可移动承载机构沿X方向移动，以实现车辆沿X方向的移动定位，对中机构包括驱动机构和连接驱动机构端部的推杆机构，推杆机构用于接触车轮的轮毂部分，在驱动机构的驱动下推动车轮沿Y方向移动，以实现车辆沿Y方向的移动定位，其中，X方向为沿电动汽车的长度方向，Y方向为沿电动汽车的宽度方向，通过车轮定位机构对车辆姿态的调整，便于电动汽车与下方的换电装置处于相配合的位置，进行电池的更换。

较佳地，所述车轮定位机构仅设置于所述车辆停放装置靠近所述电池升降装置的一侧。

在本方案中，采用上述结构设置，简化结构设置。远离于电池升降装置的一侧不设置车辆停放装置，使得换电车辆停放装置仅仅定位车辆一侧的前轮和后轮。这种结构设置，使得车辆停放装置的另一侧空间被完全放开，使得车辆停放装置在未停换电车辆时可以具备其他用途，例如，供车辆行驶通过等，使微型换电站得结构更加紧凑。

较佳地，所述车辆停放装置上具有车辆举升机构，用于沿竖直方向举升车辆。

在本方案中，采用上述结构设置，以提供足够的换电空间，便于换电小车穿梭到换电车辆的下方进行换电操作。车辆举升机构可以举升车轮或车辆支架，具体的举升机构可以为剪式举升机构、刚性链举升机构或其他可以实现高度方向上抬升车辆的机构。

较佳地，所述电池升降装置具有用于取放电池的伸缩机构，所述伸缩机构的伸缩方向与换电装置的电池运送方向相平行。

在本方案中，伸缩机构用于从电池架上取电池，或者放电池于电池架上。伸缩机构的伸缩方向与换电装置的电池运送方向相平行，便于在伸缩机构和换电装置两者之间快速转移电池。伸缩机构包括驱动单元、伸缩单元，伸缩单元具有伸缩功能，伸缩单元承载电池包，驱动单元能够驱动伸缩单元伸缩，带动电池包伸出或缩回，以便于取放电池。在可替代的实施例中，伸缩机构还可以选择其他具有伸缩功能的机构。

较佳地，所述电池升降装置具有可沿竖直方向移动的升降机构，用于在竖直方向上移动电池包。

在本方案中，采用上述结构设置，便于在竖直方向转移电池包，以匹配电池架上不同高度位置的充电仓位，升降机构可以为链轮链条、齿轮齿条升降机构。

较佳地，所述充电架包括上下贯通地面的地上充电架和地下充电架，所述电池升降装置也包括上下贯通地面的支架，以及可在所述支架中上下升降的电池取放机构。

在本方案中，通过将部分充电架设置于地下，在保证微型换电站的电池存储量的同时，避免充电架在地面伸出过高而存在重心不稳、坍塌等风险。同时若电池包出现燃烧或爆炸时，设置在地下，也降低火灾和爆炸带来的危害，也便于利用地下的封闭空间快速处置险情，同时减少了换电站在地面上的占用面积，便于在地面上布置多个换电站。

在符合本领域常识的基础上，上述各优选条件，可任意组合，即得本实用新型各较佳实例。

本实用新型的积极进步效果在于：该微型换电站包括充电架和电池升降装置，使换电站的结构布局紧凑，电池升降装置和充电架占据的水平空间均相对较少，满足在特定区域设置小型换电站的目的。设置两列充电架单元，以增加单个微型换电站的电池包充电、存储的数量，两列充电架单元沿平行于车辆驶入驶出方向并排设置，便于行走装置从充电架单元上取放电池，提高换电效率。

附图说明

图1为本实用新型一较佳的实施例的微型换电站的布局示意图(一)。

图2为本实用新型一较佳的实施例的微型换电站的布局示意图(二)。

图3为本实用新型一较佳的实施例的微型换电站的布局示意图(三)。

图4为本实用新型一较佳的实施例的微型换电站的布局示意图(四)。

附图标记说明：

微型换电站100

车辆200

车辆停放装置10

车轮定位机构11

电池升降装置20

导轨22

充电架30

第一充电架301

第二充电架302

地上充电架303

地下充电架304

电池交接区31

充电仓位32

驶出方向A

运送方向B

换电装置40

电池更换机构41

电池输送机构42

微型箱体50

具体实施方式

下面通过实施例的方式并结合附图来更清楚完整地说明本实用新型，但并不因此将本实用新型限制在所述的实施例范围之中。

如图1-图3所示，本实施例公开了一种微型换电站，该微型换电站100包括充电架30和电池升降装置20，充电架30用于对电池包进行充放电，电池升降装置20用于从充电架30上取放电池包；充电架30包括沿平行于车辆200驶入驶出方向A并排设置的至少两列充电架30单元，电池升降装置20具有可行走于至少两列充电架30单元之间的行走装置。

在本实施例中，该微型换电站100包括充电架30和电池升降装置20，使换电站的结构布局紧凑，电池升降装置20和充电架30占据的水平空间均相对较少，满足在特定区域设置小型换电站的目的。设置两列充电架30单元，以增加单个微型换电站100的电池包充电、存储的数量，两列充电架30单元沿平行于车辆200驶入驶出方向A并排设置，便于行走装置从充电架30单元上取放电池，提高换电效率。设置电池升降装置20，便于在竖直方向转移电池包，以匹配充电架30上不同高度位置的充电仓位32。

如图1-图3所示，微型换电站100还包括换电装置40和车辆停放装置10，换电装置40用于对车辆200上的电池包进行更换，车辆停放装置10用于供车辆200停靠定位以进行电池包的更换，换电装置40往返于车辆停放装置10和电池升降装置20之间，或换电装置40包括固定在车辆停放装置10上的电池更换机构。换电装置40将换电车辆200上的电池包拆卸下，然后将拆卸下的电池包转运至电池升降装置20，电池升降装置20将拆卸下的电池包转移至充电架30上进行充电。或者换电装置40接收电池升降装置20从充电架30上充满电的电池包，并将该电池包安装至换电车辆200上。

在另一实施例中，换电装置40包括解锁组件、定位组件、水平移动组件、竖直升降组件中的至少一个。其中，解锁组件用于对换电车辆上的电池包进行解锁，以便拆卸下电池包。电动汽车上设有锁止机构，电池包通过锁止机构锁定连接于电动汽车上，锁止机构可以为卡扣锁止机构、T型旋转锁止机构、螺栓锁止机构、涨珠锁止机构、插销锁止机构、挂接式锁止机构中的一种，解锁组件为能够对上述锁止机构中的至少一种进行解锁的机构，解锁组件可直接作用于上述锁止机构，或通过作用于电池包上的过渡解锁机构间接对锁止机构进行解锁操作，换电装置在进行更换电池操作时，换电装置通过水平移动组件移动至电动汽车的底部，竖直升降组件上升解锁组件至与锁止机构解锁点相配合的高度，解锁组件对锁止机构进行解锁操作，换电装置带动拆卸下来的电池包离开车辆底部。在竖直升降组件上升解锁组件过程中，通过定位组件实现与车辆底部的对位，便于解锁组件准确解锁。

在另一实施例中，定位组件包括定位杆或定位叉，定位杆与定位孔配合，定位叉的顶部具有定位槽，定位槽与车辆上的定位座相配合。定位孔可设置在电池包上或车辆底盘上，通过杆与孔的配合实现定位。例如，定位杆能够当换电设备移动至拆电池位置时对准电池包上的定位孔以对电池包进行定位。例如，两个定位杆能够在换电设备处于拆电池位置时对准车辆底盘上的限位孔以使换电设备与车辆保持相对固定定位。定位叉通过定位槽与车辆上的定位座卡合定位，定位槽的槽内壁与定位座的形状相匹配。

在另一实施例中，水平移动组件为同步带驱动机构、齿轮齿条驱动机构、链轮链条驱动机构中的一种，通过上述驱动机构带动换电装置在车辆停放装置和充电架之间移动。

在另一实施例中，竖直升降组件为剪式升降机构、凸轮升降机构、刚性链升降机构中的一种，通过上述竖直升降组件带动解锁组件竖直升降。当然，在其他实施例中，可以为竖直设置的丝杆，丝杆上螺纹连接有滑块，通过丝杆转动带动滑块上升或下降。当然，在其他实施例中，可以为竖直设置的丝杆，丝杆上螺纹连接有滑块，通过丝杆转动带动滑块上升或下降。

在其他实施方式中，与前述实施方式不同的是，如图4所示，换电装置40包括固定在车辆停放装置上的电池更换机构41和设置于电池更换机构41和电池升降装置20之间的电池输送机构42，电池更换机构41用于相对车辆拆装电池，电池输送机构42用于在电池更换机构41和电池升降装置20之间传输电池。

电池更换机构41用于在车辆200停在车辆停放装置10之后从车辆底部取下亏电的电池包，并将取下的电池包传输至电池输送机构42，传输至电池输送机构42将电池包传输至靠近于电池升降装置20的位置处，电池升降装置20在拿取送过来的电池包之后通过上升的方式将电池包送至充电架30的某一个充电仓位32中，之后，电池升降装置20再从另一个充电仓位32中将满电的电池包取出，通过电池输送机构42将满电的电池包运送至车辆底部，将电池包安装在车辆200上，实现快速换电的目的。电池输送机构可为换电小车。

在另一实施例中，电池输送机构42为辊筒、皮带或倍速链；和/或，电池升降装置20上也设有辊筒、皮带或倍速链，用于相对电池输送机构42取放电池；和/或，充电架30的每个充电仓室内也设有辊筒、皮带或倍速链，用于相对电池升降装置20取放电池；和/或，电池更换机构41上设有过渡传输机构，用于与电池输送机构42配合进行电池的传输。电池更换机构从车辆底部拆卸下来的亏电的电池包通过该过渡传输机构移动至电池输送机构上，再通过电池输送机构将电池包传输靠近电池升降装置的位置处，便于电池升降装置取放，实现了无需移动电池更换机构即可实现电池包在车辆停放装置和电池升降装置之间的传输，避免了换电装置整体移动带来的结构复杂、控制难度高的问题，电池输送机构42通过辊筒和皮带，能够实现电池的远距离的传输，同时还能够通过倍速轮来调整电池的输送速度。电池输送机构还可为换电小车。

在一实施例中的电池输送机构42为辊筒(参见图4)。电池升降装置20上也设有辊筒、皮带或倍速链，用于相对电池输送机构42取放电池。充电架30的每个充电仓室内也设有辊筒、皮带或倍速链，用于相对电池升降装置20取放电池。

如图1所示，两列充电架30单元分别为第一充电架301和第二充电架302，换电站包括一微型箱体，电池升降装置20、第一充电架301和第二充电架302都被放置在微型箱体中。设置两列充电架30，能够增加单个微型换电站100的电池储存数量。将上述必要的电池升降装置20、第一充电架301和第二充电架302集成到一个箱体中，形成一个箱体模块，减小换电站的体积，也便于吊装和安装。优选的，微型箱体的占地面积小于12平方米，节约土地，提高经济效益。

在另一实施例中，如图2和图3所示，第一充电架301或第二充电架302在与换电装置40的电池运送方向B重叠的位置具有电池交接区31，电池交接区31用于供换电装置40所运送的电池停靠，并与电池升降装置20交接电池。通过设置电池交接区31，便于电池从充电架30转移至换电装置40上，实现电池的顺利交接。在一实施例中，充电架30在与换电装置40的电池运送方向B重叠的位置设有电池交接区31，电池交接区31内设有电池周转装置，电池周转装置用于直接相对换电装置40拿取或放置电池。通过设置电池交接区31，便于换电装置停靠以进行电池包的交换，在电池交换区内设置电池周转装置，避免了换电装置与电池升降装置直接交换电池所需要的高精度对位需求以及等待时间较长的问题，即换电装置拆卸完电池包后，将电池包移动至电池交接区后，即可进行后面车辆的电池拆卸操作，等电池升降装置移动至电池交接区拿取电池包，实现了换电控制更加灵活、效率更高的效果，便于电池从充电架30转移至换电装置40上，实现电池的顺利交接。

其中，电池周转装置包括电机、摆臂和安装于摆臂上的托盘，电机驱动摆臂在水平面内旋转，进而带动托盘从第一位置周转至第二位置，以将电池从充电架30下方的电池交接区31转移出充电架30，以便换电装置40拿取，或者将电池从充电架30外部转移至充电架30下方的电池交接区31，以便转移至充电架30上。

如图1-图3所示，车辆停放装置10、充电架30和电池升降装置20沿垂直于车辆200驶入驶出方向A依次设置，优化换电站的布局，缩减换电站的占地面积，提高换电效率。

如图1所示，车辆停放装置10上靠近电池升降装置20的一侧设有车轮定位机构11，用于使车辆200停靠于车辆停放装置10上的预设范围内进行电池的更换。当换电车辆200停放在换电区时，车辆200定位机构对换电车辆200的车轮进行定位，防止车辆200移动，确保换电车辆200在车辆停放装置10上的停车位置更准确。

在另一实施例中，车轮定位机构11包括X向定位机构和/或Y向定位机构，分别用于带动车轮沿X向、Y向移动定位，X向定位机构包括V型槽定位机构和/或拖链机构，Y向移动机构包括对中机构，对中机构用于从车轮内侧或外侧推动车轮进行定位，提高车轮定位的定位效果。当然，在另外的实施例中，也可只设置X向定位机构和Y向定位机构中的任意一个。其中V型槽定位机构用于供车辆的至少一个车轮进入以实现X方向的定位，拖链机构可以和V型槽定位机构配合使用，也可单独使用，拖链机构用于拖动V型槽沿X方向移动，或拖动车轮下方的可移动承载机构沿X方向移动，以实现车辆沿X方向的移动定位，对中机构包括驱动机构和连接驱动机构端部的推杆机构，推杆机构用于接触车轮的轮毂部分，在驱动机构的驱动下推动车轮沿Y方向移动，以实现车辆沿Y方向的移动定位，其中，X方向为沿电动汽车的长度方向，Y方向为沿电动汽车的宽度方向，通过车轮定位机构对车辆姿态的调整，便于电动汽车与下方的换电装置处于相配合的位置，进行电池的更换。

如图1所示，车轮定位机构11仅设置于车辆停放装置10靠近电池升降装置20的一侧，简化结构设置。远离于电池升降装置20的一侧不设置车辆停放装置10，使得换电车辆停放装置10仅仅定位车辆200一侧的前轮和后轮。这种结构设置，使得车辆停放装置10的另一侧空间被完全放开，使得车辆停放装置10在未停换电车辆200时可以具备其他用途，例如，供车辆200行驶通过等，使微型换电站100得结构更加紧凑。

在另一实施例中，车辆停放装置10上具有车辆举升机构，用于沿竖直方向举升车辆200，以提供足够的换电空间，便于换电小车穿梭到换电车辆200的下方进行换电操作。车辆举升机构可以举升车轮或车辆支架，具体的举升机构可以为剪式举升机构、刚性链举升机构或其他可以实现高度方向上抬升车辆的机构。电池升降装置20具有用于取放电池的伸缩机构，伸缩机构的伸缩方向与换电装置40的电池运送方向B相平行。伸缩机构用于从电池架上取电池，或者放电池于电池架上。伸缩机构的伸缩方向与换电装置40的电池运送方向B相平行，便于在伸缩机构和换电装置40两者之间快速转移电池。

在另一实施例中，伸缩机构21包括驱动单元、伸缩单元，伸缩单元具有伸缩功能，伸缩单元承载电池包，驱动单元能够驱动伸缩单元伸缩，带动电池包伸出或缩回，以便于取放电池。在可替代的实施例中，伸缩机构还可以选择其他具有伸缩功能的机构。

如图2和图3所示，电池升降装置20具有可沿竖直方向移动的升降机构，用于在竖直方向上移动电池包，伸缩机构设于该升降机构上，以匹配电池架上不同高度位置的充电仓位32，升降机构可以为链轮链条、齿轮齿条升降机构。

在其它实施例中，如图3所示，充电架30包括上下贯通地面的地上充电架303和地下充电架304，电池升降装置20也包括上下贯通地面的支架，以及可在支架中上下升降的电池取放机构。通过将部分充电架30设置于地下，在保证微型换电站100的电池存储量的同时，避免充电架30在地面伸出过高而存在重心不稳、坍塌等风险。同时若电池包出现燃烧或爆炸时，设置在地下，也降低火灾和爆炸带来的危害，也便于利用地下的封闭空间快速处置险情，同时减少了换电站在地面上的占用面积，便于在地面上布置多个换电站。

在其它实施例中，微型换电站100中，电池升降装置20与充电架30是等宽的，方便结构设计和制造。

在另一实施例中，在电池升降装置20的四端角位置处具有4个立柱，其中，靠近充电架30的2个立柱被复用为该充电架30的立柱，以简化立柱数量，实现减重降本目的。

在另一实施例中，电池升降装置20和充电架30的立柱共同构成微型箱体50的骨架或者支撑柱，即微型箱体50的箱体侧面或顶面可以直接安装在电池升降装置20的立柱，或者充电架30的立柱上，使得微型箱体50的结构更加简单，降低成本。同时，微型箱体50与电池升降装置20和充电架30的连接关系更加紧密。最后，微型箱体50的占地尺寸可以进一步被控制，使得微型箱体50的占地尺寸等于或接近电池升降装置20和充电架30的占地面积。

在另一实施例中，车辆停放装置10包括沿车辆200驶入驶出方向A延伸的载车平台，载车平台的占地面积应当等于或大于车辆200的占地面积，车辆200在换电过程中完全被承载于载车平台上。本实施例中，沿着车辆200的驶入驶出方向，载车平台长度应当大于微型箱体50的长度。具体的，载车平台的长度与微型箱体50的长度比例为1.1-1.5之间。

在另一实施例中，充电架30具备同时兼容放置1-3种不同规格电池的能力，具体的，对充电架30内充电仓位32的尺寸设计应当具备足够的冗余度，使得3种不同外形尺寸规格的电池均能够被放置在充电仓位32的下表面处。

在另一实施例中，每一个充电架30沿竖直方向应当具有3-10个电池仓位，以在有限的占地面积下承载更多电池，单个充电架30的电池仓位数量控制在10个以以下，以便于设计、加工和制造。

在另一实施例中，车辆停放装置10包括用于举升车辆200的升降机构以及供换电装置40在车辆停放装置10和电池升降装置20之间往返的行使坑道。本实施例中，升降机构和行使坑道均可形成在载车平台内。

另外，需要明确说明的是：图1-图4中所示的车辆停放装置10、电池升降装置20、充电架30、换电装置40和微型箱体50的外形尺寸和形状仅仅用于说明书示意，用于展示微型换电站100的内部布局。

虽然以上描述了本实用新型的具体实施方式，但是本领域的技术人员应当理解，这仅是举例说明，本实用新型的保护范围是由所附权利要求书限定的。本领域的技术人员在不背离本实用新型的原理和实质的前提下，可以对这些实施方式做出多种变更或修改，但这些变更和修改均落入本实用新型的保护范围。

Claims (17)

1.一种微型换电站，其特征在于，所述微型换电站包括充电架和电池升降装置，所述充电架用于对电池包进行充放电，所述电池升降装置用于从所述充电架上取放所述电池包；所述充电架包括沿平行于车辆驶入驶出方向并排设置的至少两列充电架单元，所述电池升降装置具有可行走于至少两列所述充电架单元之间的行走装置。

2.如权利要求1所述的微型换电站，其特征在于，所述微型换电站还包括换电装置和车辆停放装置，所述换电装置用于对车辆上的电池包进行更换，所述车辆停放装置用于供车辆停靠定位以进行电池包的更换，所述换电装置往返于所述车辆停放装置和所述电池升降装置之间，或所述换电装置包括固定在所述车辆停放装置上的电池更换机构。

3.如权利要求2所述的微型换电站，其特征在于，所述换电装置包括解锁组件、定位组件、水平移动组件、竖直升降组件中的至少一个。

4.如权利要求2所述的微型换电站，其特征在于，所述换电装置还包括设置于所述电池更换机构和所述电池升降装置之间的电池输送机构；

所述电池更换机构用于相对车辆拆装电池，所述电池输送机构用于在所述电池更换机构和所述电池升降装置之间传输电池。

5.如权利要求4所述的微型换电站，其特征在于，所述电池输送机构为辊筒、皮带或倍速链；

和/或，所述电池升降装置上也设有辊筒、皮带或倍速链，用于相对所述电池输送机构取放电池；

和/或，充电架的每个充电仓室内也设有辊筒、皮带或倍速链，用于相对所述电池升降装置取放电池；

和/或，所述电池更换机构上设有过渡传输机构，用于与电池输送机构配合进行电池的传输。

6.如权利要求2所述的微型换电站，其特征在于，两列所述充电架单元分别为第一充电架和第二充电架，所述换电站包括一微型箱体，所述电池升降装置、所述第一充电架和所述第二充电架都被放置在所述微型箱体中。

7.如权利要求6所述的微型换电站，其特征在于，所述第一充电架或所述第二充电架在与所述换电装置的电池运送方向重叠的位置具有电池交接区，所述电池交接区用于供所述换电装置所运送的电池停靠，并与所述电池升降装置交接所述电池。

8.如权利要求2所述的微型换电站，其特征在于，所述充电架在与所述换电装置的电池运送方向重叠的位置设有电池交接区，所述电池交接区内设有电池周转装置，所述电池周转装置用于直接相对所述换电装置拿取或放置电池。

9.如权利要求6所述的微型换电站，其特征在于，所述微型箱体的占地面积小于12平方米。

10.如权利要求2所述的微型换电站，其特征在于，所述车辆停放装置、所述充电架和所述电池升降装置沿垂直于车辆驶入驶出方向依次设置。

11.如权利要求10所述的微型换电站，其特征在于，所述车辆停放装置上靠近所述电池升降装置的一侧设有车轮定位机构，用于使车辆停靠于所述车辆停放装置上的预设范围内进行电池的更换。

12.如权利要求11所述的微型换电站，其特征在于，所述车轮定位机构包括X向定位机构和/或Y向定位机构，分别用于带动车轮沿X向、Y向移动定位，X向定位机构包括V型槽定位机构和/或拖链机构，Y向移动机构包括对中机构，对中机构用于从车轮内侧或外侧推动车轮进行定位。

13.如权利要求11所述的微型换电站，其特征在于，所述车轮定位机构仅设置于所述车辆停放装置靠近所述电池升降装置的一侧。

14.如权利要求10所述的微型换电站，其特征在于，所述车辆停放装置上具有车辆举升机构，用于沿竖直方向举升车辆。

15.如权利要求1所述的微型换电站，其特征在于，所述电池升降装置具有用于取放电池的伸缩机构，所述伸缩机构的伸缩方向与换电装置的电池运送方向相平行。

16.如权利要求1所述的微型换电站，其特征在于，所述电池升降装置具有可沿竖直方向移动的升降机构，用于在竖直方向上移动电池包。

17.如权利要求1-16中任一项所述的微型换电站，其特征在于，所述充电架包括上下贯通地面的地上充电架和地下充电架，所述电池升降装置也包括上下贯通地面的支架，以及可在所述支架中上下升降的电池取放机构。