CN220053753U - 一种转盘式换电站 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及车辆换电技术领域，提供了一种转盘式换电站，包含换电位、中央转盘和输送装置；所述中央转盘包含沿其周向布置的电池存放位；所述电池存放位用于存放车辆电池；旋转所述中央转盘能使其上的所述电池存放位与所述换电位相对所述中央转盘的轴线处于同一方位角；所述输送装置用于在所述换电位和所述电池存放位之间转移所述车辆电池。使用该转盘式换电站，能解决现有换电站由于运输车辆电池速度慢导致换电时间长，在高强度运营下容易引发排队和堵车的问题。

Description

一种转盘式换电站

技术领域

本实用新型涉及车辆换电技术领域，特别是一种转盘式换电站。

背景技术

换电站是一种为新能源汽车提供充电服务的设施，其与传统的充电桩不同，换电站是直接对新能源汽车的车辆电池进行更换，从而将车辆电池的充电时间转移到换电站，使新能源汽车不用一直停在换电站等待车辆电池充满，提高了新能源汽车的使用效率和便利性；换电站一般工作流程是先将驶入换电站的车辆的未充电车辆电池卸下，并运输至规定存放点进行充电，再从已充电车辆电池的存放点取出已充电车辆电池，并运输至换电位以将已充电车辆电池安装于车辆上。

但是受限于电池技术的发展，现有的车辆电池质量很大，当使用输送装置在未充电车辆电池的存放点、已充电车辆电池的存放点和换电位之间输送车辆电池时，输送时间往往较长，从而导致车辆换电的服务时间长，换电效率低，在高强度运营下容易引发排队和堵车。

实用新型内容

本实用新型的目的在于：解决现有换电站由于运输车辆电池速度慢导致换电时间长，在高强度运营下容易引发排队和堵车的问题，提供了一种转盘式换电站。

为了实现上述目的，本实用新型采用的技术方案为：

一种转盘式换电站，包含换电位、中央转盘和输送装置；所述中央转盘包含沿其周向布置的电池存放位；所述电池存放位用于存放车辆电池；旋转所述中央转盘能使其上的所述电池存放位与所述换电位相对所述中央转盘的轴线处于同一方位角；所述输送装置用于在所述换电位和所述电池存放位之间转移所述车辆电池

本方案在有车辆进入换电位并卸下车辆电池后，可通过输送装置将卸下的车辆电池运送至中央转盘对应位置处的电池存放位存放，并通过输送装置将中央转盘对应位置处的已充电车辆电池送往换电位，再在换电位中为车辆安装已充电的车辆电池；由于中央转盘可通过旋转使其上的电池存放位与换电位相对其轴线处于同一方位角，即使电池存放位与换电位沿中央转盘的径向对齐且电池存放位与换电位距离最近的状态，因此本方案可减少输送装置的移动距离，从而降低输送时间，从而减少车辆换电所消耗的时间，提高换电站的工作效率。

当下一个车辆进入同一换电位时或之前，旋转中央转盘，使中央转盘上存放有满充车辆电池的电池存放位，或未存放车辆电池的电池存放位与换电位相对中央转盘的旋转轴线处于相同方位角，从而方便输送装置将已充电车辆电池从中央转盘送往换电位，或将卸下的车辆电池运送至中央转盘上空着的电池存放位，提高输送装置的运输效率，降低输送时间，从而减少车辆换电所消耗的时间，提高换电站的工作效率。

当没有需要换电的车辆时，可通过输送装置为中央转盘补充已充电的车辆电池，以及将空电转盘上的未充电车辆电池从空电转盘上卸下，从而为下一轮换电做好准备，防止中央转盘上的已充电车辆电池用光或者未充电车辆电池堆满。

作为本实用新型的优选方案，所述中央转盘包含同轴设置的满充转盘和空电转盘；所述满充转盘用于放置已充电的车辆电池；所述空电转盘用于放置未充电的车辆电池。

本方案在有车辆进入换电位并卸下车辆电池后，可通过输送装置将卸下的车辆电池运送至空电转盘对应位置处，并通过输送装置将满充转盘对应位置处的已充电车辆电池送往换电位，再在换电位中为车辆安装已充电的车辆电池；

当下一个车辆进入同一换电位时或之前，旋转空电转盘和满充转盘，使空电转盘上未放置未充电车辆电池的位置，以及满充转盘上放置了已充电车辆电池的位置均与换电位相对空电转盘和满充转盘的旋转轴线处于相同方位角，从而方便输送装置将卸下的车辆电池运送至空电转盘上的空位，以及将已充电车辆电池从满充转盘送往换电位，提高输送装置的运输效率，降低输送时间，从而减少车辆换电所消耗的时间，提高换电站的工作效率；

当没有需要换电的车辆时，可通过输送装置为满充转盘补充已充电的车辆电池，以及将空电转盘上的未充电车辆电池从空电转盘上卸下，从而为下一轮换电做好准备，防止满充转盘上的已充电车辆电池用光或者空电转盘上的未充电车辆电池堆满。

作为本实用新型的优选方案，所述满充转盘和所述空电转盘沿所述满充转盘和所述空电转盘的公共轴线的径向分布。

本方案适用于工程施工现场占地面积较大的场合，能够减少满充转盘和空电转盘之间的垂直落差，从而方便布置输送装置。

作为本实用新型的优选方案，所述输送装置包含吊臂和滑道；所述滑道沿所述中央转盘的径向设置；所述吊臂与所述滑道滑动连接；所述吊臂能够抓取或放下所述车辆电池。

本方案推荐了一种具体的输送装置的结构；相比于其它输送装置，如AGV小车，本方案具有成本低、工作可靠的优势。

作为本实用新型的优选方案，所述换电位的数量大于一且沿所述中央转盘的周向分布；所述滑道和所述吊臂的数量均与所述换电位的数量对应；所述滑道从所述中央转盘的中心指向所述换电位。

本方案即为每一个换电位设置专用的输送装置，从而能够减少车辆在换电时等待输送装置就位的时间，从而提高换电站的工作效率。

作为本实用新型的优选方案，所述换电位的数量大于一；所述换电位沿所述中央转盘的周向布置。

换电位相对中央转盘周向的具体布置根据实际情况，如工程施工现场的道路规划而定。

可以为每一个换电位设置专用的输送装置，也可以只设置少量的可动式输送装置，如AGV小车或者可旋转式机械臂，从而能通过少量输送装置为不同位置的换电位服务。

本方案围绕中央转盘设有多个换电位，从而能同时接待多个车辆，进一步提高本换电站的中央转盘空间利用率和换电效率。

作为本实用新型的优选方案，所述中央转盘上设置有电池底座；所述电池底座用于固定所述车辆电池。

当中央转盘包含满充转盘和空电转盘时，满充转盘和空电转盘上均设置电池底座。

本方案为车辆电池设置电池底座，能够防止车辆电池在空电转盘或满充转盘上滑动，从而无法与空电转盘或满充转盘一同旋转甚至从空电转盘或满充转盘上掉落，并对换电站的工作造成不利影响的情况。

作为本实用新型的优选方案，所述电池底座包含充电模块；所述充电模块能为所述车辆电池充电。

充电模块参考现有技术，可采用如充电座、充电桩的形式。

当中央转盘包含满充转盘和空电转盘时，根据实际需求，可以只在空电转盘的电池底座上集成充电模块，从而为未充电的车辆电池充电，也可以在满充转盘的电池底座上也集成充电模块，从而保持已充电车辆电池的满充状态。

本方案将充电模块集成至空电转盘，从而能避免设置额外的车辆电池充电点，提高本方案空电转盘的空间利用率。

作为本实用新型的优选方案，所述电池底座上设置有温度传感器；所述温度传感器用于检测所述车辆电池的温度。

本方案在电池底座上设置温度传感器，从而能监控每一个车辆电池的温度，以便工作人员能在车辆电池温度发生异常时及时发现，进而采取相应措施，避免车辆电池温度进一步恶化并导致安全事故。

作为本实用新型的优选方案，还包含用于供车辆进出所述换电位的进出匝道；所述进出匝道为双层道路结构。

本方案即通过双层道路结构的进出匝道连接现有道路和换电位，从而能避免停在进出匝道进行换电的车辆对其它车辆的通行造成阻碍。

作为本实用新型的优选方案，还包含控制室；所述控制室的数量与所述换电位的数量匹配；所述控制室沿所述中心转盘的周向布置；所述控制室用于监控所述换电位。

本方案为换电位的配置了控制室，可以对换电位进行监控，以便工作人员在换电位工作异常时及时发现，进而采取相应措施，如对司机进行指导或处理紧急情况。

综上所述，由于采用了上述技术方案，本实用新型的有益效果是：

1、本方案在有车辆进入换电位并卸下车辆电池后，可通过输送装置将卸下的车辆电池运送至中央转盘对应位置处的电池存放位存放，并通过输送装置将中央转盘对应位置处的已充电车辆电池送往换电位，再在换电位中为车辆安装已充电的车辆电池；由于中央转盘可通过旋转使其上的电池存放位与换电位相对其轴线处于同一方位角，即使电池存放位与换电位沿中央转盘的径向对齐且电池存放位与换电位距离最近的状态，因此本方案可减少输送装置的移动距离，从而降低输送时间，从而减少车辆换电所消耗的时间，提高换电站的工作效率。

当下一个车辆进入同一换电位时或之前，旋转中央转盘，使中央转盘上存放有满充车辆电池的电池存放位，或未存放车辆电池的电池存放位与换电位相对中央转盘的旋转轴线处于相同方位角，从而方便输送装置将已充电车辆电池从中央转盘送往换电位，或将卸下的车辆电池运送至中央转盘上空着的电池存放位，提高输送装置的运输效率，降低输送时间，从而减少车辆换电所消耗的时间，提高换电站的工作效率。

当没有需要换电的车辆时，可通过输送装置为中央转盘补充已充电的车辆电池，以及将空电转盘上的未充电车辆电池从空电转盘上卸下，从而为下一轮换电做好准备，防止中央转盘上的已充电车辆电池用光或者未充电车辆电池堆满。

2、本方案还可以围绕中央转盘设置多个换电位，从而能同时接待多个车辆，进一步提高本换电站的中央转盘空间利用率和换电效率。

附图说明

图1是本方案的平面布置示意图；

图2是本方案的平面布置局部放大示意图；

图标：1-车辆电池；2-换电位；21-充电位；31-满充转盘、32-空电转盘、33-电池底座、41-吊臂、42-滑道；5-进出匝道；6-控制室。

具体实施方式

下面结合附图，对本实用新型作详细的说明。

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

实施例1

如图1至图2所示，本实施例采用的一种转盘式换电站，包含换电位2、中央转盘和输送装置；中央转盘包含同轴设置的满充转盘31和空电转盘32；满充转盘31用于放置已充电的车辆电池1；空电转盘32用于放置未充电的车辆电池1；输送装置用于在换电位2分别与满充转盘31和空电转盘32之间转移车辆电池1。

具体地，本实施例包含六个换电位2，各换电位2沿中央转盘的周向间隔布置；换电位2的具体结构可参考现有技术设计；换电位2相对中央转盘周向的具体布置根据实际情况，如工程施工现场的道路规划而定。

满充转盘31和空电转盘32可以沿他们的公共轴线的轴向分布，如使满充转盘31和空电转盘32沿竖直方向堆叠；也可以沿沿他们的公共轴线的径向分布，如使满充转盘31和空电转盘32均位于同一水平面，但相对于他们的公共轴线分布于不同半径处；具体的布置方式根据工程施工现场的实际情况，如换电站占地面积而定；满充转盘31和空电转盘32的具体尺寸和数量根据实际换电站的运营需求而定；本实施例的满充转盘31和空电转盘32沿他们的公共旋转轴线的径向间隔布置。

输送装置参考现有技术，可以是各种形式，如传送带、机械臂或AGV小车；本实施例的输送装置包含吊臂41和滑道42，吊臂41与滑道42滑动连接；吊臂41能够抓取或放下车辆电池1；滑道42和吊臂41的数量与换电位2的数量对应，且滑道42相对中央转盘呈放射状设置，且从中央转盘的中心指向各换电位2；滑道42根据转盘式换电站的具体情况，可用设置于中央转盘上方或中央转盘下方。

若工程施工现场的可用占地面积较小，也可将满充转盘31和空电转盘32沿他们的公共旋转轴线的轴向间隔布置，从而减小本实施例的占地面积，但相应的需要更改滑道42的布置，使滑道42仍能经过满充转盘31、空电转盘32和换电位2。

在满充转盘31和空电转盘32上均设置有电池底座33；电池底座33的具体结构根据车辆电池1和所采用的输送装置的具体结构而定，只要能起到对车辆电池1的固定作用，并方便输送装置对车辆电池1进行装卸即可；可用采用如夹具或简单的限位挡板的形式；电池底座33沿满充转盘31或空电转盘32的周向间隔分布；电池底座33用于固定车辆电池1；且空电转盘32上的电池底座33还具有充电模块，从而能为放置于其上的未充电电池进行充电；满充转盘31和空电转盘32的电池底座33还均设置有温度传感器以检测对应的车辆电池1的温度。

每个换电位2还设置有进出匝道5，以供车辆进出换电位2；且进出匝道5为双层道路结构，能避免停在进出匝道5进行换电的车辆对其它车辆的通行造成阻碍。

在每个换电位2附近还设置有对应的控制室6，以用于监控换电位2；控制室6可以是无人式或有人式，根据实际需求布置所需设备，如语音播报器、电视监控；控制室6的具体位置根据工程施工现场的具体规划决定；具体地，本实施例的控制室6沿中心转盘的周向间隔分布；控制室6中设置有语音播报器和监控设备，可以通过语音为驶入换电位2的车辆提供帮助。

本实施例在有车辆进入换电位2并卸下车辆电池1后，可通过吊臂41将卸下的车辆电池1运送至空电转盘32对应位置处，并通过吊臂41将满充转盘31对应位置处的已充电车辆电池1送往换电位2，再在换电位2中为车辆安装已充电的车辆电池1；

当下一个车辆进入同一换电位2时或之前，旋转空电转盘32和满充转盘31，使空电转盘32上未放置未充电车辆电池1的位置，以及满充转盘31上放置了已充电车辆电池1的位置均与换电位2相对空电转盘32和满充转盘31的旋转轴线处于相同方位角，从而方便吊臂41将卸下的车辆电池1运送至空电转盘32上的空位，以及将已充电车辆电池1从满充转盘31送往换电位2；

当空电转盘32上的车辆电池1满充时，可通过吊臂41将已充电的车辆电池1移动至满充转盘31。

实施例2

如图1至图2所示，在实施例1的基础上，在各换电位2远离中央转盘中心的一侧还设置有充电位21；具体地，每个换电位2处设置有三个充电位21。

本实施例在换电位2的基础上还增加了充电位21，从而也能为充电式的新能源汽车提供充电服务。

以上仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种转盘式换电站，包含换电位(2)，其特征在于，还包含中央转盘和输送装置；所述中央转盘包含沿其周向布置的电池存放位；所述电池存放位用于存放车辆电池(1)；旋转所述中央转盘能使其上的所述电池存放位与所述换电位(2)相对所述中央转盘的轴线处于同一方位角；所述输送装置用于在所述换电位(2)和所述电池存放位之间转移所述车辆电池(1)。

2.根据权利要求1所述的一种转盘式换电站，其特征在于，所述中央转盘包含同轴设置的满充转盘(31)和空电转盘(32)；所述满充转盘(31)用于放置已充电的车辆电池(1)；所述空电转盘(32)用于放置未充电的车辆电池(1)。

3.根据权利要求2所述的一种转盘式换电站，其特征在于，所述满充转盘(31)和所述空电转盘(32)沿所述满充转盘(31)和所述空电转盘(32)的公共轴线的径向分布。

4.根据权利要求3所述的一种转盘式换电站，其特征在于，所述输送装置包含吊臂(41)和滑道(42)；所述滑道(42)沿所述中央转盘的径向设置；所述吊臂(41)与所述滑道(42)滑动连接；所述吊臂(41)能够抓取或放下所述车辆电池(1)。

5.根据权利要求1至4中任何一项所述的一种转盘式换电站，其特征在于，所述换电位(2)的数量大于一；所述换电位(2)沿所述中央转盘的周向布置。

6.根据权利要求5所述的一种转盘式换电站，其特征在于，所述输送装置的数量均与所述换电位(2)的数量对应。

7.根据权利要求1至4中任何一项所述的一种转盘式换电站，其特征在于，所述中央转盘上设置有电池底座(33)；所述电池底座(33)用于固定所述车辆电池(1)。

8.根据权利要求7所述的一种转盘式换电站，其特征在于，所述电池底座(33)包含充电模块；所述充电模块能为所述车辆电池(1)充电。

9.根据权利要求1至4中任何一项所述的一种转盘式换电站，其特征在于，还包含用于供车辆进出所述换电位(2)的进出匝道(5)；所述进出匝道(5)为双层道路结构。

10.根据权利要求1至4中任何一项所述的一种转盘式换电站，其特征在于，还包含控制室(6)；所述控制室(6)的数量与所述换电位(2)的数量匹配；所述控制室(6)沿所述中央转盘的周向布置；所述控制室(6)用于监控所述换电位(2)。