车辆换电平台及车辆换电系统的制作方法

本申请涉及车辆换电领域，尤其涉及电动汽车的车辆换电系统与车辆换电平台。

背景技术：

随着传统化石能源消耗所带来的供应压力以及尾气污染，传统燃油汽车的发展进入了迟滞期。针对于此，出于对绿色能源前景的看好，节能环保的电动汽车在近几年呈现出井喷式发展。目前，在电动汽车开发过程中，由于受到当前电池技术的限制，电池容量不足及充电时间较长是现阶段不可回避的问题。为解决此类技术问题，一方面，加大了对电池技术自身的研发投入；另一方面，也加大了对电池周边技术的开发。例如，电池更换即为一种极速、方便、安全的办法。

具体而言，换电（也即电池更换）是指电动汽车通过换电设备将车辆的动力电池取下，并更换另一组动力电池到电动汽车上的补能方式。换电站是为电动汽车的动力电池实现换电的场所，其可选地具有充电、热管理、通信、监控等功能。

在现有技术中，用于电动汽车的换电站通常呈现为矩形布置，且其用于供车辆停靠及执行换电操作的车辆换电平台也呈现直进直出的形式。对于此类换电站，其一般需占用均约等于三个车位的操作空间；且车辆停车的方式通常为倒行驶入，这往往会耗费更长的停车时间。在此过程中不可避免地会影响过往的车辆。

技术实现要素：

本申请的一个目的在于提供一种能够切换朝向的车辆换电平台。

本申请的另一目的在于提供一种能够切换换电平台朝向的车辆换电系统。

为实现本申请的一个目的，根据本申请的一个方面，提供一种车辆换电平台，其包括：平台主体，其用于为待换电车辆提供停靠与换电操作区域；所述平台主体包括供换电装置运输待更换电池的左侧与右侧，以及供待换电车辆行驶的前侧与后侧；在已安装状态下，在靠近所述车辆换电平台的一侧具有供待换电车辆行驶的常规行驶区；以及旋转基部，所述平台主体布置在所述旋转基部上；所述旋转基部受控地带动所述平台主体发生旋转运动，使常规行驶区的延伸方向与从所述平台主体的前侧朝向后侧延伸的中轴线所形成的角度在工作状态与非工作状态下发生变化。

可选地，在第一工作状态下，所述旋转基部受控地带动所述平台主体发生旋转运动，使常规行驶区的延伸方向与从所述平台主体的前侧朝向后侧延伸的中轴线成钝角；和/或在第二工作状态下或非工作状态下，所述旋转基部受控地带动所述平台主体发生旋转运动，使常规行驶区的延伸方向与从所述平台主体的前侧朝向后侧延伸的中轴线垂直。

可选地，在已安装状态下，在靠近所述车辆换电平台的一侧具有供待换电车辆驶入或驶离所述平台主体的引导行驶区；其中，引导行驶区延伸设置在从所述平台主体的前侧朝向后侧延伸的中轴线方向上，且引导行驶区的延伸方向与常规行驶区成钝角。

可选地，在第一工作状态下，形成的所述钝角具有120°至135°的范围。

可选地，在第二工作状态下或非工作状态下，所述车辆换电平台收纳于平台安置空间内。

可选地，在所述平台主体的前侧设置斜坡组件，所述斜坡组件能够关于所述平台主体的前侧发生旋转运动；在第一位置，所述斜坡组件旋转至与所述平台主体平行，此时，所述斜坡组件伸出至平台安置空间外；在第二位置，所述斜坡组件旋转至与所述平台主体垂直，此时，所述斜坡组件收纳于平台安置空间内。

为实现本申请的一个目的，根据本申请的一个方面，提供一种车辆换电系统，其包括用于更换电池的电池更换装置以及如前所述的车辆换电平台；其中，所述电池更换装置布置在所述车辆换电平台的所述旋转基部上。

可选地，所述电池更换装置至少布置在所述平台主体的左侧或右侧。

可选地，所述电池更换装置同时布置在所述平台主体的左侧及右侧。

可选地，所述电池更换装置包括：储存架，其布置在所述车辆换电平台的左侧或右侧，且用于储存动力电池；以及电池转运组件，其在所述车辆换电平台与所述储存架之间往复运动，用于转运所述车辆换电平台上的待换电车辆的动力电池和/或所述储存架上的动力电池。

可选地，动力电池在所述储存架、电池转运组件及所述车辆换电平台上的待换电车辆上具有一致的布置方向。

可选地，所述储存架的底部设置通行空间，所述通行空间的高度大于电池转运组件所承载的动力电池在竖直方向上的最低高度。

根据本申请的车辆换电平台及车辆换电系统，通过设置旋转基部来带动平台主体发生旋转运动，从而使常规行驶区的延伸方向与从所述平台主体的前侧朝向后侧延伸的中轴线所形成的角度在工作状态与非工作状态下发生变化。例如，在所成角度为钝角时，更便于待换电车辆以较为平稳地方式沿正向倾斜驶入车辆换电平台，或倒车倾斜驶入车辆换电平台，具有较低的停车难度，因而具有更短停车时间；且其在停车过程中不会对过往车流的行驶造成影响。而在直角时，则具有更为紧凑的结构空间，更便于该换电平台容纳于指定空间内。

附图说明

图1是本申请的车辆换电系统的一个实施例在第一工作状态下的俯视示意图。

图2是本申请的车辆换电系统的一个实施例在第一工作状态下的立体示意图。

图3是本申请的车辆换电系统的一个实施例在第二工作状态下的俯视示意图。

图4是本申请的车辆换电系统的一个实施例在非工作状态下的立体示意图。

具体实施方式

根据本申请的构想，在此结合图1至图4描述一种车辆换电平台100的实施例。该车辆换电平台100包括用于为待换电车辆提供停靠与换电操作区域的平台主体110。该平台主体110包括供换电装置运输待更换电池的左侧与右侧，以及供待换电车辆行驶的前侧与后侧；其中，在已安装状态下，在靠近车辆换电平台100的一侧具有供待换电车辆行驶的常规行驶区200。此外，该车辆换电平台100还包括旋转基部120，平台主体110布置在旋转基部120上。该旋转基部120受控地带动平台主体110发生旋转运动，从而使常规行驶区的延伸方向Y与从平台主体的前侧朝向后侧延伸的中轴线X所形成的角度在工作状态与非工作状态下发生变化。

在此种布置下，通过旋转基部的辅助，车辆换电平台100的平台主体110的朝向得以按需调节。例如，在平台主体朝向与常规行驶区的延伸方向所成角度为钝角时，将更便于车辆停驻；而所成角度为直角时，则具有更高的空间紧凑性。

更具体而言，可以为该换电平台设置若干状态来分别控制旋转基部执行不同动作。例如，参见图1及图2，在第一工作状态下，旋转基部120可以受控地带动平台主体110发生旋转运动，使常规行驶区200的延伸方向Y与从平台主体的前侧朝向后侧延伸的中轴线X成钝角，使得待换电车辆以较为平稳地方式沿正向倾斜驶入车辆换电平台100，或倒车倾斜驶入车辆换电平台100，其具有较低的停车难度，因而具有更短停车时间；相较而言，经由形成钝角的路段的来驾驶转弯比直角或锐角路段具有更低的停靠难度，因而具有更短停车时间；且其在停车过程中不会对过往车流的行驶造成影响。且在此基础上可以按需调节旋转角度Z来改变所形成钝角的度数，由此得以适应不同待换电车辆，提高适用范围。再如，参见图3及图4，在第二工作状态下或非工作状态下，旋转基部120可以受控地带动平台主体110发生旋转运动，使常规行驶区200的延伸方向Y与从平台主体的前侧朝向后侧延伸的中轴线X垂直。此时，一方面，其可以满足某些特殊的停车需求或其他需求。另一方面，此时的换电平台将会具有更为规整的布局，其得以收纳在更为紧凑的安置空间内，从而进一步减小对过往车辆的影响或干扰。

可选地，还可在车辆换电平台外布置平台安置空间500，用于容纳该车辆换电平台。考虑到布局的紧凑与规整程度，该平台安置空间500通常占用一块矩形地区，若该矩形地区平行于行驶路段，则其可具有较高利用率与较少的浪费空间。在此种布置下，当车辆换电平台处于第一工作状态时，其可能存在部分结构伸出于平台安置空间外；而当其处于第二工作状态下或非工作状态下，则车辆换电平台将完整地收纳于平台安置空间内。此时，其充分地利用路边空间，且不会对过往车辆造成任何干扰。作为一种具体实现形式而言，该平台安置空间可以是一间搭置的房间，也可以是一个仓库或其他。

结合上文，由图示的实施例可知，该平台主体110的前侧朝向后侧延伸的中轴线X可以是平台主体110沿长度方向的中轴线，其往往在平台主体110安装于换电站地点后便得以确定。而此类换电站旁必然需要设置车辆行驶通路，其可能是仅供单辆待换电车辆行驶的单向单车道，也可能是同时供多辆待换电车辆行驶的单向多车道，还可能位于常规道路一侧，构成为双向双车道或双向多车道。此外，甚至可能设置在停车库或其他专用地点，其一侧设置有专用车道或呈广场性质的一大片行驶区。或在此尚未列举的其他可能场景。这些场景中的车辆行驶位置在本构想中均囊括为常规行驶区200，且该常规行驶区200的延伸方向Y可以是车道的延伸方向或车辆行驶的延伸方向。同时，由于该平台主体110布置在旋转基部120上，故该中轴线X的朝向也将随着旋转基部带动平台主体旋转而发生变化。

此外，中轴线X与延伸方向Y所形成的角度是指车辆沿此驾驶的行驶路线上的大致角度。以图1为例，当车辆从右侧行驶入车辆换电平台时，则意指其沿钝角路段行驶，从而更为便于驻车。而车辆从左侧行驶入车辆换电平台时，则意指其沿锐角路段行驶，事实上其可能会增大停靠的驾驶难度。同样地，由于该平台主体110布置在旋转基部120上，故该中轴线X与延伸方向Y所形成的角度也将随着旋转基部带动平台主体旋转而发生变化。

在此基础上，为给待换电车辆提供行驶缓冲区域，在已安装状态下，还可在靠近车辆换电平台100的一侧具有供待换电车辆驶入或驶离平台主体的引导行驶区300；其中，引导行驶区300延伸设置在从平台主体110的前侧朝向后侧延伸的中轴线X方向上，且引导行驶区300的延伸方向Y与常规行驶区200成钝角。在此种布置下，更便于待换电车辆从道路驶入或驶离车辆换电平台。

更具体而言，可将前述实施例中形成的所述钝角具有120°至135°的范围，以便较好地适应车辆的驶入与驶离。

此外，为进一步地改善车辆驶入或驶离换电平台的体验，还可在平台主体的前侧设置斜坡组件130。该斜坡组件130能够关于平台主体110的前侧发生旋转运动；在第一位置，参见图1至图3，斜坡组件旋转至与平台主体平行，此时，斜坡组件伸出至平台安置空间外，且车辆得以经由该斜坡组件驶入或驶离换电平台；而在第二位置，参见图4，斜坡组件旋转至与平台主体垂直，此时，斜坡组件收纳于平台安置空间内，以便更为紧凑地将整个换电平台的全部零部件收容于指定的平台安置空间内。应当知道的是，此处所述的平行与垂直关系，并非为几何学内的绝对垂直或平行，考虑到实际应用场景中装配误差或加工精度，应当允许存在一定的偏差程度。此外，二者之间平行或垂直的参照对象也具有多种可能性，只要其能起到促进车辆行驶及便于收纳的目的即可。例如，作为其中一种可能性，可以使斜坡组件的底面相对于平台主体的上表面平行或垂直。

同样参见图1至图4，在此还描述了一种车辆换电系统的实施例。该车辆换电系统包括用于更换电池的电池更换装置400以及前述任意实施例或其组合中的车辆换电平台100，且该电池更换装置400同样布置于车辆换电平台100的旋转基部120上。

在此种布置下，车辆换电平台100与电池更换装置400的朝向均得以按需调节。例如，在所成角度为钝角时，更便于待换电车辆以较为平稳地方式沿正向倾斜驶入车辆换电平台100，或倒车倾斜驶入车辆换电平台100，具有较低的停车难度，因而具有更短停车时间；相较而言，经由形成钝角的路段的来驾驶转弯比直角或锐角路段具有更低的停靠难度，因而具有更短停车时间；且其在停车过程中不会对过往车流的行驶造成影响。再如，在平台无需执行换电工作或者需自行特定要求下的换电工作时，还可通过旋转使所成角度为直角。此时则具有更为紧凑的结构空间，更便于该换电平台容纳于指定空间内。或者，还可以通过使用该旋转基部调节角度来满足上文未述及的其他需求

对于该车辆换电系统，更具体而言，该电池更换装置400至少布置在平台主体的左侧或右侧。甚至于该电池更换装置400同时布置在平台主体的左侧及右侧。此时，车辆换电平台的两侧均设置有相应的装置，其可供待换电车辆行驶的宽度更为有限，则对于倒车驶入的驾驶水平要求更高。而在采用本申请的具有倾斜钝角的驾驶道路与换电平台的相对布置时，则大幅降低驶入或驶离换电平台的驾驶难度，提高换电前的停靠效率与用户体验。

此外，本申请在此还提出关于该车辆换电系统的多个细节上的改善，以期提供更为突出的技术效果，如下将举例说明。

例如，该电池更换装置400可包括：储存架410以及电池转运组件。其中，储存架410布置在车辆换电平台100的左侧或右侧。一方面，储存架410用于储存已完成充电的满电动力电池及从车辆上卸载的待充电的亏电动力电池；另一方面，其上还设置多个充电端口，以用于为动力电池进行充电操作，保证整个换电系统能够循环工作。

此外，电池更换装置400包括的电池转运组件在车辆换电平台100与储存架410之间往复运动，用于转运车辆换电平台100上的待换电车辆的动力电池及储存架410上的动力电池。此时，可以使动力电池在储存架410、电池转运组件及车辆换电平台100上的待换电车辆上具有一致的布置方向。此种布置使得动力电池在转移过程中无需再经过额外的旋转换向步骤，进一步地简化了换电流程。

再如，为确保电池能够顺利地在储存架与车辆换电平台之间进行转运，应提供一条转运通道。为尽可能地改善空间利用率，可在储存架410的底部设置通行空间来用作动力电池的双向转运通道。此时，该通行空间的高度应大于电池转运组件所承载的动力电池在竖直方向上的最低高度，以便电池转运组件能够进入通行空间、获取其中的转运动力电池，并将其在储存架与车辆换电平台之间进行转移。当然一套车辆换电系统还可包括其他部件。例如，用于提供散热的水冷柜、提供电源供应的配电柜及提供电控的控制柜等等，因其为本领域技术人员所熟知，且并未涉及本构想的发明点，故在此不再赘述。

以上例子主要说明了车辆换电平台及车辆换电系统。尽管只对其中一些本申请的实施方式进行了描述，但是本领域普通技术人员应当了解，本申请可以在不偏离其主旨与范围内以许多其他的形式实施。因此，所展示的例子与实施方式被视为示意性的而非限制性的，在不脱离如所附各权利要求所定义的本申请精神及范围的情况下，本申请可能涵盖各种的修改与替换。