微型换电站的制作方法

本技术涉及一种微型换电站。

背景技术：

1、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。

技术实现思路

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

2、本实用新型是通过下述技术方案来解决上述技术问题：

3、本实用新型公开了一种微型换电站，包括沿垂直于车辆驶入驶出方向依次设置的车辆停放装置和充电仓室，以及沿平行于车辆驶入驶出方向在所述充电仓室内依次设置电池升降装置和充电架，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，所述微型换电站还包括换电装置，所述换电装置用于对车辆上的电池包进行更换。

4、在本方案中，采用上述结构形式，该微型换电站包括换电站必备的车辆停放装置、电池升降装置、充电架和换电装置，使换电站的结构布局紧凑，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，车辆停放装置用于承载和定位车辆，使得车辆的停车位置相对微型换电站保持准确，提高换电成功率；换电装置将车辆上的亏电电池包取下并通过电池升降装置将电池包运至充电架，之后电池升降装置再从充电架上取下电池包，并通过换电装置将电池包安装在车辆上，实现换电的目的。

5、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。

6、在本方案中，采用上述结构形式，电池取放机构能够在支架的支撑和导向下，在地上和地下之间升降移动，从充电架上取放电池包，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。

7、较佳地，所述充电架包括位于地面以下的第一地下充电架，所述电池升降装置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。

8、在本方案中，采用上述结构形式，通过将第一地下充电架设置在地下，使得电池包能够在地下位置进行充电，以缩减该微型换电站在地面以上区域所占据的空间尺寸，使得微型换电站在具备较高电池包存储能力的同时，微型换电站的占地面积和地面以上的空间占据程度均较低。另外电池取放机构能够在支架的支撑和导向下，在地上和地下之间升降移动，从充电架中取放电池包。

9、较佳地，所述电池升降装置露出地面以上的距离为50-100cm，所述电池升降装置露出地面以上的部分用于从所述换电装置或电池输送装置取放电池，以及在下降到地面以下之后与第一地下充电架的充电仓位进行电池取放；

10、和/或，所述充电架包括位于地面以下的第二地下充电架，所述第二地下充电架在所述电池升降装置相对所述第一地下充电架的对侧。

11、在本方案中，采用上述结构形式，电池升降装置露出地面以上的距离为50-100cm，该高度不应过高，电池升降装置露出地面以上的部分用于从换电装置或电池输送装置上取放电池所需的空间即可；电池升降装置在降到地面一下之后与第一地下充电架进行电池取放，使得电池可以在地下被充电。电池升降装置能够分别朝两侧方向相对第一地下充电架和第二地下充电架取放电池，方便了电池升降装置分别从两个不同的充电架取放电池，提高了取放的效率。

12、较佳地，所述换电装置往返于所述车辆停放装置和所述充电仓室之间；

13、和/或，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；

14、和/或，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、和/或，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垂直；

16、和/或，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、和/或，所述电池升降装置设于充电架靠近所述车辆驶入侧的一侧；

18、和/或，所述电池升降装置设于所述充电架靠近所述车辆驶出侧的一侧。

19、在本方案中，采用上述结构形式，换电装置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，并载着取下的电池，将电池运动至靠近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之后将电池运至充电架，之后，电池升降装置再从充电架上取下满电电池，并将电池送至换电装置，通过换电装置将满电电池运送至车辆底部，将电池安装在车辆上，实现快速换电的目的。确保换电装置能够成功相对车辆更换电池，以及成功运送电池。在换电装置拆卸或安装电池时，车辆举升机构沿竖直方向举升车辆，从而为换电装置对车辆进行换电提供足够的换电空间，换电结束后通过车辆举升机构使得车辆恢复到初始位置，方便车辆驶出。当换电装置取下亏电电池后，可以通过伸缩机构将换电装置上的乏电电池取下，以便后期将乏电电池放至充电架；在换电升降装置自从充电架上取下满电电池后，可以通过伸缩机构放置于换电装置上，以便后期换电装置将电池安装至车辆上。升降机构通过上升的方式将电池送至充电架的某一个充电仓位中，之后升降机构再从另一个充电仓位中将满电的电池取出，并且升降机构下降，以将电池送至换电装置，方便了电池的取放，从而通过升降机构实现沿高度方向上运送电池的目的。

20、较佳地，所述换电装置包括：

21、固定在所述车辆停放装置上的电池更换机构；

22、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；

23、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。

24、在本方案中，采用上述结构形式，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，电池输送机构载着取下的电池包，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，通过下降的方式将电池包送至换电装置，最后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。

25、较佳地，所述电池输送机构为辊筒、皮带或倍速链；

26、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；

27、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；

28、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。

29、在本方案中，采用上述结构形式，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。

30、较佳地，所述换电站包括一微型箱体，所述电池升降装置为一个，所述充电架为一列，所述电池升降装置和所述充电架都被放置在所述微型箱体中。

31、在本方案中，采用上述结构形式，将上述必要的设备集成到一个箱体中，形成一个箱体模块，减小换电站的体积，也便于安装微型换电站，通过微型箱体对电池升降装置和充电架进行保护，提高了电池升降装置和充电架的使用寿命，降低外界环境对电池升降装置和充电架工作的影响。

32、较佳地，所述微型箱体的占地面积小于10平方米。

33、在本方案中，采用上述结构形式，使得微型箱体具有结构紧凑的特点，实现了降本的目的。

34、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。

35、在本方案中，采用上述结构形式，由于在车辆停放装置和电池升降装置之间设有充电架，使得换电装置在运送电池的过程中会经过充电架，因此该充电架在于换电装置的运送方向重叠的位置处设有电池交接区，从而使得电池升降装置能够在该处进行电池的交接，便于换电装置停靠以进行电池包的交换，从而使得微型换电站的结构更加紧凑。

36、较佳地，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。

37、在本方案中，采用上述结构形式，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，当换电装置载着从车辆上换下的电池水平移动至靠近电池升降装置布置的电池交接区后，电池周转装置将该电池取走并临时储存在电池周转装置中，使得电池升降装置可以快速、直接地将充满电的电池放置在换电装置上，以实现快速交接电池、加快换电效率的目的。

38、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。

39、在本方案中，采用上述结构形式，车轮定位机构用于定位车辆的车轮，使车辆停靠于车辆停放装置上的预设范围内进行电池的更换，确保车辆在车辆停放装置上的停车位置更准确。

40、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；

41、和/或，所述车轮定位机构包括x向定位机构和/或y向定位机构，所述x向定位机构和所述y向定位机构分别用于带动车轮沿x向、y向移动定位，所述x向定位机构包括v型槽定位机构和/或拖链机构，所述y向移动机构包括对中机构，所述对中机构用于从车轮内侧或外侧推动车轮进行定位。

42、在本方案中，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车辆时可以具备其他用途。另外，采用上述结构形式，提高了定位机构对车辆定位的稳定性和可靠性，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。

43、本实用新型的积极进步效果在于：

44、车辆停放装置用于承载和定位车辆，使得车辆的停车位置相对微型换电站保持准确，提高换电成功率；换电装置将车辆上的亏电电池取下并通过电池升降装置将电池运至充电架，之后电池升降装置再从充电架上取下电池，并通过换电装置将电池安装在车辆上，实现换电的目的。