CN111231740A - 换电***及包括其的换电站 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种换电***及包括其的换电站,换电***包括:载车平台、第一换电设备和第二换电设备;载车平台具有用于承载电动车辆的第一工作面,载车平台具有用于供第一换电设备、第二换电设备行驶的第二工作面,第二工作面低于第一工作面所在的平面,其中,第一换电设备和第二换电设备行驶于第二工作面并交替进出第二工作面中的换电位置,第一换电设备和第二换电设备在换电位置对电动车辆上的电池进行拆卸或安装。本发明使得第二工作面与第一工作面处于不同平面,有利于载有电池的第一换电设备和第二换电设备可以无阻碍地进入或离开电动车辆的底部。交替运行的第一换电设备和第二换电设备缩短了换电时间,提高了换电效率。
Description
技术领域
本发明涉及一种换电***及包括其的换电站。
背景技术
目前,汽车尾气的排放仍然是环境污染问题的重要因素,为了治理汽车尾气,人们研制出了天然汽车、氢燃料汽车、太阳能汽车和电动车辆以替代燃油型汽车。而其中最具有应用前景的是电动车辆。目前的电动车辆主要包括直充式和快换式两种。
快换式的电动车辆需要换电设备对其电池进行更换。现有的换电设备主要通过接入电动车辆的底部进行换电。但是换电设备自身的高度很难做到足够低到可以进入电动车辆底部,即使空载情况下能够进入电动车辆底部,换电设备拆卸下电池或者带有电池时的高度就无法接入电动车辆底部。因此导致电动车辆换电的结构非常复杂。此外,现有的换电设备换电流程长,导致换电效率不高。
发明内容
本发明要解决的技术问题是为了克服现有技术中换电***中换电设备载有电池时进入电动车辆底部困难,换电站结构复杂,换电效率不高的缺陷,提供一种换电***及包括其的换电站。
本发明是通过下述技术方案来解决上述技术问题:
一种换电***,其特点在于,其包括:载车平台、第一换电设备和第二换电设备;所述载车平台具有用于承载电动车辆的第一工作面,所述载车平台具有用于供第一换电设备、第二换电设备行驶的第二工作面,所述第二工作面低于所述第一工作面所在的平面,其中,所述第一换电设备和第二换电设备行驶于所述第二工作面并交替进出所述第二工作面中的换电位置,所述第一换电设备和第二换电设备在所述换电位置对电动车辆上的电池进行拆卸或安装。
本发明在正常状态下使得第二工作面与第一工作面处于不同平面,因此在换电设备和电动车辆之间产生了足够的高低差以允许载有电池的第一换电设备或者第二换电设备无阻碍进入电动车辆的底部。其中,在换电时,第一换电设备或第二换电设备直接进入电动车辆底部并带着拆卸下的电池移出。此时相对的第二换电设备或第一换电设备也能够带着准备新换的电池移入,从而完成电池的更换。第一换电设备和第二换电设备分别各自动作,两者的大部分动作在同一时间内进行,由此极大地缩短了换电时间,提高了换电效率。
较佳地,所述载车平台具有向下延伸的凹槽,所述第二工作面设于凹槽内。向下延伸的凹槽可以使得第二工作面更低于第一工作面,其与第一工作面的高度差使得载有电池的第一换电设备和第二换电设备从中通过时,电动车辆的底部不会产生阻碍。
较佳地,所述第二工作面的高度被设置为在所述第一换电设备或所述第二换电设备载有电池的情况下可以通过被承载于所述第一工作面上的电动车辆的底部。
较佳地,所述第一工作面包括前工作面以及后工作面,所述凹槽设于前工作面和后工作面之间。通过将凹槽设置于前工作面和后工作面之间,由此使得凹槽与前后方向产生了交叉,使得电动车辆的行车路径与第一换电设备和第二换电设备的行车路径产生了交叉,两者的交叉点在换电位置。
较佳地,第二工作面设于所述换电位置和一充电室之间,第一换电设备在所述换电位置和所述充电室之间移动。充电室内进一步可以设置有电池转运装置和充电架。换电设备将换下的电池交给电池转运装置,并通过电池转运装置放入充电架充电。电池转运装置也将充完电的电池从充电架取出,并移送给换电设备,供换电设备进行电池的安装。
较佳地,第一工作面或第二工作面被设置为与地面等高。第一工作面与地面等高时,例如挖坑道等土工作业就可以使得第二工作面下陷并低于第一工作面。第二工作面与地面等高时,例如水泥浇筑夹车道等方式就可以使得第一工作面凸出并高于第二工作面。
较佳地,所述第二工作面上设有轨道供所述第一换电设备和所述第二换电设备行驶。
较佳地,第一工作面上设有车辆定位机构,所述车辆定位机构用于将电动车辆定位于所述第一工作面。
较佳地,所述第一换电设备被设置为从电动车辆的底部拆卸电池并移出电动车辆的下方或载着电池移入电动车辆的下方并将电池安装入电动车辆的底部;所述第二换电设备被设置为与所述第一换电设备相对的载着电池移入电动车辆的下方并将电池安装入汽车的底部或从电动车辆的底部拆卸电池并移出电动车辆的下方。
较佳地,所述第一工作面为凸出于所述载车平台的夹车道,和/或所述第二工作面为凹陷于所述载车平台的坑道。
一种换电站,其特点在于,包括所述换电***,以及电池转运装置和充电架,所述电池转运装置用于在所述充电架和所述第一换电设备或所述第二换电设备之间交换电池,所述第一换电设备和所述第二换电设备行驶于所述电池转运装置和所述换电位置之间。
本发明的积极进步效果在于:本发明使得第二工作面与第一工作面处于不同平面,有利于载有电池的第一换电设备和第二换电设备可以无阻碍地进入或离开电动车辆的底部。交替运行的第一换电设备和第二换电设备缩短了换电时间,提高了换电效率。
附图说明
图1为本发明较佳实施例的换电***的侧视示意图。
图2为本发明较佳实施例的换电***的俯视示意图。
图3为本发明另一实施例的换电***的俯视示意图。
图4为本发明较佳实施例的第一换电设备的整体结构示意图。
图5为本发明较佳实施例的第一换电设备的局部结构示意图。
图6为本发明较佳实施例的一定位机构的结构示意图。
图7为本发明较佳实施例的另一定位机构的结构示意图。
具体实施方式
下面通过实施例的方式进一步说明本发明,但并不因此将本发明限制在所述的实施例范围之中。
如图1-图7所示,本实施例公开了一种换电***,其中,换电***包括:载车平台3、第一换电设备21和第二换电设备22;载车平台3具有用于承载电动车辆的第一工作面A,载车平台3具有用于供第一换电设备21、第二换电设备22行驶的第二工作面B,第二工作面B低于第一工作面A所在的平面,其中,第一换电设备21和第二换电设备22行驶于第二工作面B并交替进出第二工作面B中的换电位置,第一换电设备21和第二换电设备22在换电位置对电动车辆上的电池进行拆卸或安装。
如图1所示,本发明在正常状态下使得第二工作面B与第一工作面A处于不同平面,因此在换电设备和电动车辆1之间产生了足够的高低差以允许载有电池的第一换电设备21或者第二换电设备22无阻碍进入电动车辆1的底部。其中,在换电时,第一换电设备21或第二换电设备22直接进入电动车辆1底部并带着拆卸下的电池移出。此时相对的第二换电设备22或第一换电设备21也能够带着准备新换的电池移入,从而完成电池的更换。第一换电设备21和第二换电设备22分别各自动作,两者的大部分动作在同一时间内进行,由此极大地缩短了换电时间,提高了换电效率。第二工作面B低于第一工作面A,可以在无需举升电动车辆的情形下完成电池的更换。
如图1所示,载车平台3具有向下延伸的凹槽31,第二工作面B设于凹槽31内。向下延伸的凹槽31可以使得第二工作面B更低于第一工作面A,其与第一工作面A的高度差使得载有电池的第一换电设备21和第二换电设备22从中通过时,电动车辆1的底部不会产生阻碍。
如图1所示,第二工作面B的高度被设置为在第一换电设备21或第二换电设备22载有电池的情况下可以通过被承载于第一工作面A上的电动车辆的底部。
如图1所示,第一工作面A包括前工作面以及后工作面,凹槽31设于前工作面和后工作面之间。通过将凹槽31设置于前工作面和后工作面之间,由此使得凹槽31与前后方向产生了交叉,使得电动车辆1的行车路径与第一换电设备21和第二换电设备22的行车路径产生了交叉,两者的交叉点在换电位置。
如图1和图2所示,第二工作面B设于换电位置和一充电室6之间,第一换电设备21在换电位置和充电室6之间移动。充电室6内进一步可以设置有电池转运装置和充电架。换电设备将换下的电池交给电池转运装置,并通过电池转运装置放入充电架充电。电池转运装置也将充完电的电池从充电架取出,并移送给换电设备,供换电设备进行电池的安装。
如图2所示,本实施例的充电室6可以设置为在载车平台3的左右两侧。两侧的第一换电设备21和第二换电设备22分别在两侧的充电室6以及换电位置之间移动。也可以如图3,充电室6设置在载车平台3的一侧,第一换电设备21和第二换电设备22仅在其中的一侧进行来回交替运动。图2两侧设置换电设备时,在充电室6和换电车辆1之间设有换电等待位置7,当第一换电设备21在换电位置进行拆电池时,第二换电设备22可以载有充满电的电池在换电等待位置7等待第一换电设备21离开换电位置,第二换电设备22进入换电位置6安装电池。
本实施例中,第一工作面A或第二工作面B被设置为与地面等高。第一工作面A与地面等高时,例如挖坑道等土工作业就可以使得第二工作面B下陷并低于第一工作面A。第二工作面B与地面等高时,例如水泥浇筑夹车道32等方式就可以使得第一工作面A凸出并高于第二工作面B。如图1所示,本实施例的第一工作面A为凸出于载车平台3的夹车道32,第二工作面B为凹陷于载车平台3的凹槽31。
本实施例中,第二工作面B上进一步设有轨道供第一换电设备21和第二换电设备22行驶。
本实施例中,第一换电设备21被设置为从电动车辆1的底部拆卸电池并移出电动车辆1的下方或载着电池移入电动车辆1的下方并将电池安装入电动车辆1的底部;第二换电设备22被设置为与第一换电设备21相对的载着电池移入电动车辆1的下方并将电池安装入汽车的底部或从电动车辆1的底部拆卸电池并移出电动车辆1的下方。
如图4和图5所示,第一换电设备21与第二换电以第一换电设备21为例,第一换电设备21包括:底盘211、固定盘212、移动盘213、两个液压驱动单元214以及剪式支撑结构。
如图4所示,固定盘212设置于底盘211上并相对于底盘211可上下移动,移动盘213设置于固定盘212上方并相对于固定盘212可水平移动。两个液压驱动单元214分别设置于固定盘212的两侧部分。两个液压驱动单元214均连接移动盘213并驱动移动盘213相对于固定盘212水平移动。
本实施例中仅设置了两个液压驱动单元214,但是本发明不限于此。也可以设置三个以上的液压驱动单元214用于驱动移动盘213水平移动,其也能达到上述效果,即保证受力平衡防止过载。
如图4和图5所示,底盘211和固定盘212之间通过剪式支撑结构215连接,剪式支撑结构214包括交叉设置的支撑臂,支撑臂的一端可滑动地铰接于固定盘212,支撑臂的另一端固定地铰接于底盘211。通过驱动支撑臂绕与底盘211的铰接点旋转即可实现剪式支撑结构215的向上展开和向下折叠,由此实现升降固定盘212。
如图6和图7所示,本实施例的第一工作面A上进一步可以设有车辆定位机构4,车辆定位机构4用于将电动车辆1定位于第一工作面A。车辆定位机构4包括前限位块41和后限位块42,其中,前限位块41用于对电动车辆1的车轮向前的运动趋势进行限位,后限位块42用于对电动车辆1的车轮向后的运动趋势进行限位,电动车辆1越过后限位块42后被限位在前限位块41和后限位块42之间。
如图6和图7所示,车辆定位机构4还包括左定位件43和右定位件44,其中,左定位件43至少用于对电动汽车的车轮向左的运动趋势进行限位,右定位件44至少用于对电动汽车的车轮向右的运动趋势进行限位。左定位件43和右定位件44共同约束车轮在左右方向上的位置。
如图6和图7所示,车辆定位机构4还包括设于定位组件4左侧或右侧的第一导向部45;电动汽车的车轮在被定位组件4定位之前,第一导向部45用于对电动汽车的车轮导向,以使电动汽车的车轮能够驶入一特定路线上移动。
如图7所示,本实施例的载车平台3还包括导向部件5。导向部件5包括行驶导向组件51和摆正导向组件52,其中,行驶导向组件51设于载车平台3上,用于将电动车辆1的车轮导向至及保持在上述的预设路线上,摆正导向组件52设于载车平台3上,并位于行驶导向组件51的左侧或右侧,摆正导向组件52用于配合行驶导向组件51将电动车辆1的车轮摆正在预设路线上。
本实施例还公开了一种换电站,其包括上述的换电***,以及电池转运装置和充电架,电池转运装置用于在充电架和第一换电设备21或第二换电设备22之间交换电池,第一换电设备21和第二换电设备22行驶于电池转运装置和换电位置之间。
本发明使得第二工作面与第一工作面处于不同平面,有利于载有电池的第一换电设备和第二换电设备可以无阻碍地进入或离开电动车辆的底部。交替运行的第一换电设备和第二换电设备缩短了换电时间,提高了换电效率。
在本发明的描述中,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发明和简化描述,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发明的限制。
虽然以上描述了本发明的具体实施方式,但是本领域的技术人员应当理解,这仅是举例说明,本发明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发明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发明的保护范围。
Claims (11)
1.一种换电***,其特征在于,其包括:载车平台、第一换电设备和第二换电设备;所述载车平台具有用于承载电动车辆的第一工作面,所述载车平台具有用于供第一换电设备、第二换电设备行驶的第二工作面,所述第二工作面低于所述第一工作面所在的平面,其中,所述第一换电设备和第二换电设备行驶于所述第二工作面并交替进出所述第二工作面中的换电位置,所述第一换电设备和第二换电设备在所述换电位置对电动车辆上的电池进行拆卸或安装。
2.如权利要求1所述的换电***,其特征在于,所述载车平台具有向下延伸的凹槽,所述第二工作面设于凹槽内。
3.如权利要求1所述的换电***,其特征在于,所述第二工作面的高度被设置为在所述第一换电设备或所述第二换电设备载有电池的情况下可以通过被承载于所述第一工作面上的电动车辆的底部。
4.如权利要求2所述的换电***,其特征在于,所述第一工作面包括前工作面以及后工作面,所述凹槽设于前工作面和后工作面之间。
5.如权利要求1所述的换电***,其特征在于,第二工作面设于所述换电位置和一充电室之间,第一换电设备在所述换电位置和所述充电室之间移动。
6.如权利要求1所述的换电***,其特征在于,第一工作面或第二工作面被设置为与地面等高。
7.如权利要求1所述的换电***,其特征在于,所述第二工作面上设有轨道供所述第一换电设备和所述第二换电设备行驶。
8.如权利要求1所述的换电***,其特征在于,第一工作面上设有车辆定位机构,所述车辆定位机构用于将电动车辆定位于所述第一工作面。
9.如权利要求1所述的换电***,其特征在于,所述第一换电设备被设置为从电动车辆的底部拆卸电池并移出电动车辆的下方或载着电池移入电动车辆的下方并将电池安装入电动车辆的底部;所述第二换电设备被设置为与所述第一换电设备相对的载着电池移入电动车辆的下方并将电池安装入汽车的底部或从电动车辆的底部拆卸电池并移出电动车辆的下方。
10.如权利要求1所述的换电***,其特征在于,所述第一工作面为凸出于所述载车平台的夹车道,和/或所述第二工作面为凹陷于所述载车平台的坑道。
11.一种换电站,其特征在于,包括如权利要求1-10任意一项所述的换电***,以及电池转运装置和充电架,所述电池转运装置用于在所述充电架和所述第一换电设备或所述第二换电设备之间交换电池,所述第一换电设备和所述第二换电设备行驶于所述电池转运装置和所述换电位置之间。
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