换电系统、换电站以及换电方法与流程

本发明涉及电动汽车换电技术领域，更具体地，本发明涉及为电动汽车更换电池的换电系统、换电站以及换电方法。

背景技术：

随汽车产业的发展，更环保的新能源汽车逐步替代传统汽车。然而，电动汽车的主要问题在于充电过程相比于加油过程较慢，限制了电动汽车的应用。一种构思是设置换电站直接更换电动汽车的电池。消耗的电池可在换电站处充电，并循环利用。对于换电站来说，换电效率至关重要。

技术实现要素：

本发明的目的在于解决或至少缓解现有技术中所存在的问题。

根据一些方面，本发明的目的在于提供效率高的换电系统和换点方法。

一方面，提供了一种换电系统，包括：

换电单元，所述换电单元能够在操作位置和交换位置之间移动，在所述操作位置上，所述换电单元从车辆拆卸亏电电池或将满电电池安装至车辆；

运输单元，所述运输单元能够在接驳位置和交换位置之间移动，在所述接驳位置上，所述运输单元从电池仓提取满电电池或将亏电电池输送至电池仓；

控制器，所述控制器控制所述换电单元和所述运输单元，所述控制器配置成使得在所述换电单元和所述运输单元均处于交换位置时，所述换电单元将亏电电池输送至所述运输单元，所述运输单元将满电电池输送至所述换电单元。

可选地，在所述换电系统中，所述运输单元具有用于摆放电池的第一摆放位置和第二摆放位置。

可选地，在所述换电系统中，所述第一摆放位置和第二摆放位置设置为上下两层。

可选地，在所述换电系统中，所述控制器配置成使得在所述换电单元和所述运输单元均处于交换位置时，

所述运输单元的第一摆放位置与换电单元对准，从而将亏电电池从所述运输单元输送至所述运输单元的所述第一摆放位置，

所述运输单元移动使得所述运输单元的第二摆放位置与换电单元对准，从而将满电电池从所述换电单元的第二摆放位置输送至所述运输单元上。

可选地，在所述换电系统中，所述控制器配置成使得所述换电单元和所述输送单元同步执行以下步骤：所述换电单元在所述操作位置上从车辆拆卸亏电电池，并从所述操作位置移动至所述交换位置，所述运输单元在接驳位置上从电池仓提取满电电池，并从所述接驳位置移动至交换位置；

可选地，在所述换电系统中，所述控制器配置成使得所述换电单元和所述输送单元同步执行以下步骤：所述换单单元从交换位置移动至所述操作位置，并且在所述操作位置上将所述满电电池安装至车辆，所述运输单元从交换位置移动到接驳位置，并且在所述接驳位置上将所述亏电电池输送至电池仓。

另一方面，提供了一种换电站，所述换电站包括根据各个实施例所述的换电系统。

另一方面，提供了一种换电方法，所述方法包括：

s1.换电单元在操作位置上从车辆拆卸亏电电池，并从所述操作位置移动至交换位置，运输单元在接驳位置上从电池仓提取满电电池，并从所述接驳位置移动至交换位置；

s2.在所述换电单元和所述运输单元均在交换位置时，所述换电单元将亏电电池输送至所述运输单元，所述运输单元将满电电池输送至所述换电单元；以及

s3.所述换单单元从交换位置移动至所述操作位置，并且在所述操作位置上将所述满电电池安装至车辆，所述运输单元从交换位置移动到接驳位置，并且在所述接驳位置上将所述亏电电池输送至电池仓。

可选地，步骤s2包括：

s21.使所述运输单元的第一摆放位置与换电单元对准；

s22.将亏电电池从所述运输单元输送至所述运输单元的所述第一摆放位置，

s23.使所述运输单元移动使得所述运输单元的第二摆放位置与换电单元对准；以及

s24.将满电电池从所述换电单元的第二摆放位置输送至所述运输单元上。

可选地，步骤s23包括使所述运输单元上升或下降。

可选地，所述方法包括在执行完成步骤s3后再次执行步骤s1。

可选地，步骤s1中包括：

s111.检测车辆进入指定位置，对车辆进行点检；

s112.对车辆进行位置调节，举升车辆；

s113.换电单元移动至车辆底部的所述操作位置，换电单元拆卸亏电电池；以及

s114.亏电电池拆卸完成并检测。

可选地，步骤s1中包括：

s121.等待充电完成获得满电电池；

s122.关闭水阀，拔出所述指定仓位水电插头；

s123.运输单元移动至所述指定仓位旁的接驳位置；以及

s124.将所述满电电池输送至所述运输单元。

可选地，步骤s3包括：

s311.换电单元从所述交换位置移动至操作位置；

s312.换电单元安装所述满电电池；

s313.换电单元离开所述操作位置，车辆下降；以及

s314.车辆驶离，完成换电步骤。

可选地，步骤s3包括：

s321.运输单元从所述交换位置移动至接驳位置；

s322.将亏电电池输送至电池仓的指定位置；以及

s323.插上水电插头，对亏电电池进行充电。

根据本发明的实施例的换电系统、换电站以及换电方法效率高。

附图说明

参照附图，本发明的公开内容将变得更易理解。本领域技术人员容易理解的是：这些附图仅仅用于说明的目的，而并非意在对本发明的保护范围组成限制。此外，图中类似的数字用以表示类似的部件，其中：

图1和图2示出了根据本发明的实施例的换电系统在不同状态下的示意图；以及

图3示出了根据本发明的实施例的换电方法的流程图。

具体实施方式

容易理解，根据本发明的技术方案，在不变更本发明实质精神下，本领域的一般技术人员可以提出可相互替换的多种结构方式以及实现方式。因此，以下具体实施方式以及附图仅是对本发明的技术方案的示例性说明，而不应当视为本发明的全部或者视为对本发明技术方案的限定或限制。

在本说明书中提到或者可能提到的上、下、左、右、前、后、正面、背面、顶部、底部等方位用语是相对于各附图中所示的构造进行定义的，它们是相对的概念，因此有可能会根据其所处不同位置、不同使用状态而进行相应地变化。所以，也不应当将这些或者其它的方位用语解释为限制性用语。

参考图1和图2，其示出了设置根据本发明的实施例的换电系统的换电站的两个状态下的示意图。换电站包括：换电平台1，换电平台1用于承载电动汽车100；电池仓2，电池仓2中具有多个电池存放平台211,212,213并存放有电池7，电池7在电池仓2中处于充电状态，直至充电完成以备使用。换电站还包括换电系统包括：换电单元4，换电单元4能够在图1中所示的操作位置和图2中所示的交换位置之间移动。在图1中所示的操作位置上，换电单元4从车辆100拆卸亏电电池6或将满电电池安装至车辆100；运输单元5，运输单元5能够在图1中所示的接驳位置和图2中所示的交换位置之间移动，在如图1所示的接驳位置上，运输单元5从电池仓2提取满电电池7或将亏电电池输送至电池仓2；以及控制器(未示出)，其控制换电单元4和运输单元5，控制器配置成使得在换电单元4和运输单元5均处于如图2所示的交换位置时，换电单元4将亏电电池6输送至运输单元5，运输单元5将满电电池7输送至换电单元4。

在一些实施例中，运输单元5具有用于摆放电池的第一摆放位置52和第二摆放位置51。在一些实施例中，第一摆放位置52和第二摆放位置51设置为上下两层。在一些实施例中，控制器配置成使得在换电单元4和运输单元5均处于交换位置时，运输单元的第一摆放位置52与换电单元4对准(图2所示位置)，从而将亏电电池6从运输单元4沿箭头e1所示地那样输送至运输单元5的所述第一摆放位置52，例如输送单元4上可设置有滚轮机构以输送亏电电池6。随后，运输单元5移动如沿箭头e2的方向向上移动使得运输单元5的第二摆放位置51与换电单元4对准，从而将满电电池7从换电单元5的第二摆放位置51沿箭头e3所示的方向输送至运输单元4上，换电系统由此完成交换电池的步骤。

在一些实施例中，在交换电池的步骤之前，控制器配置成使得换电单元4和输送单元5同步执行以下步骤：换电单元4在操作位置上从车辆拆卸亏电电池，并从操作位置移动至交换位置，运输单元5在接驳位置上从电池仓提取满电电池，并从接驳位置移动至交换位置。在一些实施例中，在交换电池的步骤之后，控制器配置成使得换电单元4和输送单元5同步执行以下步骤：换单单元4从交换位置移动至操作位置，并且在操作位置上将满电电池7安装至车辆100，运输单元5从交换位置移动到接驳位置，并且在接驳位置上将所述亏电电池6输送至电池仓2。尽管在图示实施例中仅示出电池仓2的一排，实际上电池仓2可具有更多排，每排可具有多个电池摆放位置，以用于亏电电池的充电。

另一方面，还提供了一种换电站，换电站包括根据各个实施例所述的换电系统。

如图3所示，根据本发明的一些方面，还提供了一种换电方法，所述方法包括：

s1.换电单元在操作位置上从车辆拆卸亏电电池，并从所述操作位置移动至交换位置，运输单元在接驳位置上从电池仓提取满电电池，并从所述接驳位置移动至交换位置；

s2.在所述换电单元和所述运输单元均在交换位置时，所述换电单元将亏电电池输送至所述运输单元，所述运输单元将满电电池输送至所述换电单元；以及

s3.所述换单单元从交换位置移动至所述操作位置，并且在所述操作位置上将所述满电电池安装至车辆，所述运输单元从交换位置移动到接驳位置，并且在所述接驳位置上将所述亏电电池输送至电池仓。

在一些实施例中，步骤s2需要换电单元和运输单元的协作，其中步骤s2进一步包括：

s21.使所述运输单元的第一摆放位置与换电单元对准；

s22.将亏电电池从所述运输单元输送至所述运输单元的所述第一摆放位置，

s23.使所述运输单元移动使得所述运输单元的第二摆放位置与换电单元对准；以及

s24.将满电电池从所述换电单元的第二摆放位置输送至所述运输单元上。在一些实施例中，步骤s23包括使所述运输单元上升或下降。

在一些实施例中，步骤s1还包括换电单元端的步骤s11，具体而言包括：

s111.检测车辆进入指定位置，对车辆进行点检；

s112.对车辆进行位置调节，举升车辆；

s113.换电单元移动至车辆底部的所述操作位置，换电单元拆卸亏电电池；以及

s114.亏电电池拆卸完成并检测。

在一些实施例中，步骤s1还包括换运输元端的步骤s12，具体而言包括：

s121.等待充电完成获得满电电池；

s122.关闭水阀，拔出所述指定仓位水电插头；

s123.运输单元移动至所述指定仓位旁的接驳位置；以及

s124.将所述满电电池输送至所述运输单元。

在一些实施例中，s11和s12同步进行。

另一方面，在步骤s2之后可执行步骤s3，步骤s3包括换电单元端的步骤s31，具体而言：

s311.换电单元从所述交换位置移动至操作位置；

s312.换电单元安装所述满电电池；

s313.换电单元离开所述操作位置，车辆下降；以及

s314.车辆驶离，完成换电步骤。

在一些实施例中，步骤s3还包括运输单元端的步骤s32，步骤s32包括：

s321.运输单元从所述交换位置移动至接驳位置；

s322.将亏电电池输送至电池仓的指定位置；以及

s323.插上水电插头，对亏电电池进行充电。

在一些实施例中，s31和s32同步进行。

在一些实施例中，执行完步骤s3后继续执行步骤s1以为下一辆车辆更换电池。

应当理解，根据本发明的实施例的换电系统、换电站以及换电方法效率高。

以上所描述的具体实施例仅为了更清楚地描述本发明的原理，其中清楚地示出或描述了各个部件而使本发明的原理更容易理解。在不脱离本发明的范围的情况下，本领域的技术人员可容易地对本发明进行各种修改或变化。故应当理解的是，这些修改或者变化均应包含在本发明的专利保护范围之内。