换电站的制作方法

文档序号:32376125发布日期:2022-11-30 00:25阅读:33来源:国知局
换电站的制作方法

1.本发明涉及换电领域,尤其涉及一种换电站。


背景技术:

2.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,目前电动汽车中的电动商用车,如电动重型卡车、电动轻型卡车也开始逐渐出现在各自的应用场景中,同时也匹配建造了为电动商用车进行电池包更换的换电站。
3.现有的换电站由于高度集成化,大多仅设置一个换电工位,如果同一时间有多部车辆有换电需求,往往会造成大排长龙,换电站堵塞,换电效率低下。


技术实现要素:

4.本发明要解决的技术问题是为了克服现有技术中换电站效率低下的问题,尤其是针对电动商用车而言,提供一种能够高效换电的换电站。
5.本发明是通过下述技术方案来解决上述技术问题:
6.一种换电站,其包括:第一箱体以及第一换电工位和第二换电工位;
7.所述第一换电工位和所述第二换电工位分别设置于所述第一箱体的两侧且分别对应于所述第一箱体的两端;
8.所述第一箱体的第一端部内设有第一换电小车,所述第一换电小车穿梭于所述第一箱体和所述第一换电工位之间以拆装所述第一换电工位上的车辆的电池包;
9.所述第一箱体的第二端部内设有第二换电小车,所述第二换电小车穿梭于所述第一箱体和所述第二换电工位之间以拆装所述第二换电工位上的车辆的电池包。
10.在本方案中,通过在换电站的第一箱体的两侧并且位于两端的位置分别设置换电工位,即两个换电工位,使得换电站能够同时对两个换电车辆同时进行电池更换服务,尤其是针对电动商用车,如重型卡车、轻型卡车等,换电车辆体积庞大,现有的换电流程从换电车辆驶入并停止在换电区域内、对换电车辆进行电池拆卸与安装操作直至换电车辆驶出,单个车辆的换电效率明显较低,通过两个换电工位同时执行换电服务,有效提高了换电站的换电效率,避免换电站拥堵。另外,两个换电工位共用同一个箱体及内部机构,有效节约了换电站的占地面积,降低建站成本。
11.较佳地,所述第一箱体的第一端部内还设有第一电池架,所述第一电池架的下方设有穿梭通道以供所述第一换电小车在其中穿梭运行。
12.在本方案中,该换电站在电池架下方设置允许换电小车穿梭运行的穿梭通道,有效利用电池架的纵向空间,合理布局电池架与穿梭通道的位置,从而避免在电池架旁边另外设置穿梭通道造成的空间浪费,节约换电站的占地面积。
13.较佳地,所述第一箱体内还设有第一码垛机;
14.所述第一电池架下方、所述第一换电小车上方预设有第一电池包交换区域,所述
第一换电小车与所述第一码垛机在所述第一电池交换区域转运电池包,所述第一码垛机还用于将电池包取放入所述第一电池架。
15.在本方案中,将电池包交换区域直接设置于电池架的下方,并且电池交换区域位于换电小车的上方空间内,这样,换电小车在电池架下方即可与码垛机交换电池包,相比较于将电池包交换区域独立设置在电池架旁边,增强了码垛机和换电小车进行电池包交换的便利性,并提高了较迟包交换效率,且进一步节省了箱体内的空间。
16.较佳地,所述第一箱体的第二端部内还设有第二电池架,所述第二电池架的下方设有穿梭通道以供所述第二换电小车在其中穿梭运行;
17.所述第二电池架下方、所述第二换电小车上方预设有第二电池包交换区域,所述第二换电小车与所述第一码垛机在所述第二电池包交换区域转运电池包,所述第一码垛机还用于将电池包取放入所述第二电池架。
18.在本方案中,该换电站中,在同一个箱体内通过单个码垛机同时实现了与两个换电工位对应的换电小车之间进行电池包的交换操作,即通过码垛机从换电小车上取下从换电车辆上拆卸的电池包并放置电池架上,或者通过码垛机将电池架上的电池包转运到换电小车上,合理布局第一电池架、码垛机以及第二电池架的位置,进一步节省了箱体内的空间,从而促进换电站整体小型化和低成本化。
19.较佳地,所述第一码垛机具有可分别朝向所述第一电池架和所述第二电池架伸缩设置以用于取放电池包的伸缩机构。
20.在本方案中,通过设置可分别朝向所述第一电池架和所述第二电池架伸缩以用于取放电池包的伸缩机构,可以实现单个码垛机对两个电池架中的电池包的分别取放,简化码垛机的自身结构,节约占用面积。
21.较佳地,伸缩机构包括上下设置的两组伸缩臂,一组所述伸缩臂用于取放所述第一电池架的电池包,另一组所述伸缩臂用于取放所述第二电池架的电池包。
22.在本方案中,通过设置两组分别对应于第一电池架和第二电池架的伸缩臂,实现单个码垛机能够对两个电池架的电池包同时取放,提高电池转运效率。
23.较佳地,所述第一换电工位的入口与所述第二换电工位的入口同向或反向设置。
24.在本方案中,通过将位于第一箱体两侧的第一换电工位和第二换电工位的入口同向设置,可以避免第一换电工位和第二换电工位上的车辆进出时相互干扰,避免出入干涉;而将第一换电工位的入口与所述第二换电工位的入口反向设置,利于减小换电站的总占地面积、而且对于相同车型的电池包便于实现电池包安装至换电车辆上的电连接,无需进行旋转操作等。
25.较佳地,所述换电站还包括第二箱体,
26.所述第二箱体的第三端部内设有第三换电小车,所述第三换电小车穿梭于所述第二箱体和所述第一换电工位之间以拆装所述第一换电工位上的车辆的电池包。
27.在本方案中,在该换电站中,同时设置两个对应于第一换电工位的换电小车,这样,可实现对第一换电工位上的换电车辆进行双侧换电操作,即、其中一个换电小车从换电车辆的一侧进入换电车辆底部将亏电电池包从车辆上拆卸,在该换电小车驶出换电车辆底部的同时,另一个换电小车即可从换电车辆的另一侧驶入换电车辆的底部并将将满电电池包安装到换电车辆上,极大地提高了单个换电车辆的换电效率,使换电站同时具备高效换
电工位和普通换电工位,进一步增加了换电站的换电效率。
28.较佳地,所述换电站还包括第三换电工位;
29.所述第二箱体还包括沿箱体长度方向与所述第三端部相对的第四端部,所述第三换电工位设置于所述第四端部相对所述第一换电工位的另一侧;
30.所述第四端部内设有第四换电小车,所述第四换电小车穿梭于所述第二箱体和所述第三换电工位之间以拆装所述第三换电工位上的车辆的电池包。
31.在本方案中,在该换电站中,基于第二箱体的设置为第一换电工位提供了高效换电能力后,在第二箱体的另一端部匹配设置第三工位,使得换电站能够同时为三个换电车辆提供电池更换服务,合理利用第二箱体空间,同时进一步提高了该换电站的换电效率。
32.较佳地,所述第二端部与所述第四端部相对设置。
33.在本方案中,将第二端部与第四端部相对设置,使得第一箱体和第二箱体整体呈并排且对齐设置,占用的平面空间为矩形或方形,进一步减小换电站的总占地面积,降低建站成本。
34.较佳地,所述第二箱体的第三端部内还设有第三电池架,所述第三电池架的下方设有穿梭通道以供所述第三换电小车在其中穿梭运行。
35.在本方案中,该换电站在电池架下方设置允许换电小车穿梭允许的穿梭通道,有效利用电池架的纵向空间,合理布局电池架与穿梭通道的位置,从而避免在电池架旁边另外设置穿梭通道造成的空间浪费,节约换电站的占地面积。
36.较佳地,所述第二箱体内还设有第二码垛机;
37.所述第三电池架下方、所述第三换电小车的上方设有第三电池包交换区域,所述第三换电小车与所述第二码垛机在所述第三电池交换区域转运电池包,所述第二码垛机用于将电池包取放入所述第三电池架。
38.在本方案中,将电池包交换工位区域直接设置于电池架的下方,并且电池交换区域位于换电小车的上方空间内,这样,换电小车在电池架下方即可与码垛机交换电池包,相比较于将电池包交换工位区域独立设置在电池架旁边,避免增强了码垛机和换电小车进行电池包交换的便利性,并提高了电池包交换效率,简化不必要的移动,且进一步节省了箱体内的空间。
39.较佳地,所述第二箱体的第四端部内还设有第四电池架,所述第四电池架的下方设有穿梭通道以允许所述第四换电小车在其中穿梭运行;
40.所述第四电池架下方、所述第四换电小车的上方设有第四电池包交换区域,所述第四换电小车与所述第二码垛机在所述第四电池包交换区域转运电池包,所述第二码垛机还用于将电池包取放入所述第四电池架。
41.在本方案中,该换电站中,在同一个箱体内通过单个码垛机同时实现了与两个换电工位对应的换电小车之间进行电池包的交换操作,即通过码垛机从换电小车上取下从换电车辆上拆卸的电池包并放置电池架上,或者通过码垛机将电池架上的电池包转运到换电小车上,合理布局第一电池架、码垛机以及第二电池架的位置,进一步节省了箱体内的空间,从而促进换电站整体小型化和低成本化。
42.本发明的积极进步效果在于:
43.通过在换电站的第一箱体的两侧并且位于两端的位置分别设置换电工位,即两个
换电工位,使得换电站能够同时对两个换电车辆同时进行电池更换服务,尤其是针对电动商用车,如重型卡车、轻型卡车等,换电车辆体积庞大,现有的换电流程从换电车辆驶入并停止在换电区域内、对换电车辆进行电池拆卸与安装操作直至换电车辆驶出,单个车辆的换电效率明显较低,通过两个换电工位同时执行换电服务,有效提高了换电站的换电效率,避免换电站拥堵。另外,两个换电工位共用同一个箱体及内部机构,有效节约了换电站的占地面积,降低建站成本。
附图说明
44.图1为根据本发明的实施例1的换电站的立体结构示意图。
45.图2为根据本发明的实施例1的换电站的平面结构示意图。
46.图3为根据本发明的实施例1的换电站的另一平面结构示意图,其中,第一箱体被移除。
47.图4为根据本发明的实施例1的第一电池架的立体结构示意图。
48.图5为根据本发明的实施例2的换电站的平面结构示意图。
49.图6为根据本发明的实施例2的换电站的另一平面结构示意图,其中,第一箱体和第二箱体被移除。
50.图7为根据本发明的实施例2的第一电池架的立体结构示意图。
51.图8为根据本发明的实施例3的换电站的平面结构示意图。
52.附图标记说明:
53.实施例 1
54.换电站 100
55.第一箱体 111
56.第一端部 1111
57.第二端部 1112
58.第一换电工位 121
59.第二换电工位 122;
60.第一换电小车 131
61.第二换电小车 132
62.第一电池架 141
63.电连接件 1411
64.电池仓 1412
65.第二电池架 142
66.第一码垛机 151
67.车辆 160
68.电池包 170
69.移动导轨 180
70.实施例 2
71.换电站 200
72.第一箱体 211
73.第一端部 2111
74.第二端部 2112
75.第二箱体 212
76.第三端部 2123
77.第四端部 2124
78.第一换电工位 221
79.第二换电工位 222
80.第三换电工位 223
81.第一换电小车 231
82.第二换电小车 232
83.第三换电小车 233
84.第四换电小车 234
85.第一电池架 241
86.电连接件 2411
87.电池仓 2412
88.第二电池架 242
89.第三电池架 243
90.第四电池架 244
91.第一码垛机 251
92.第二码垛机 252
93.车辆 260
94.电池包 270
95.移动导轨 280
96.实施例 3
97.换电站 300
98.换电工位 301
99.箱体 302
具体实施方式
100.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的实施例范围之中。
101.实施例1
102.如图1-4所示,本实施例提供了一种换电站100。该换电站100包括:第一箱体111以及第一换电工位121和第二换电工位122。
103.第一换电工位121和第二换电工位122分别设置于第一箱体111的两侧且分别对应于第一箱体111的两端。
104.如图2-3所示,第一换电工位121和第二换电工位122分别位于第一箱体111的宽度方向上的两侧并且正对第一箱体111的两个端部。在本实施例中,第一箱体111为长方体,但是本发明并不局限于此,第一箱体111也可以根据需要设置成正方体、球形等多种形状。第
一箱体111的两侧和两端分别对应于第一箱体111在水平方向上的四个方位。可选择地,第一换电工位121和第二换电工位122并不需要正对第一箱体111的两个端部,只要二者靠近第一箱体111的两个端部即为对应于第一箱体111的两端。
105.在本实施例中,第一箱体111是组装式集装箱,方便换电站100的移动运输和快速组装。可选择地,第一箱体111也可以是地面搭建的临时或永久性建筑等。
106.第一箱体111的第一端部1111内设有第一换电小车131,第一换电小车131穿梭于第一箱体111和第一换电工位121之间以拆装第一换电工位121上的车辆160的电池包170。
107.第一箱体111的第二端部1112内设有第二换电小车132,第二换电小车132穿梭于第一箱体111和第二换电工位122之间以拆装第二换电工位122上的车辆160的电池包170。
108.第一换电小车131和第二换电小车132可采用现有的可执行车辆160的电池包170的拆装的换电设备例如穿梭车等。
109.通过在换电站100的第一箱体111的两侧并且位于两端的位置分别设置换电工位,即两个换电工位,使得换电站100能够同时对两个换电车辆同时进行电池更换服务,尤其是针对电动商用车,如重型卡车、轻型卡车等,换电车辆体积庞大,现有的换电流程从换电车辆驶入并停止在换电区域内、对换电车辆进行电池拆卸与安装操作直至换电车辆驶出,单个车辆的换电效率明显较低,通过两个换电工位同时执行换电服务,有效提高了换电站的换电效率,避免换电站拥堵。另外,两个换电工位共用同一个箱体及内部机构,有效节约了换电站的占地面积,降低建站成本。
110.如图3所示,第一箱体111的第一端部1111内还设有第一电池架141,第一电池架141的下方设有穿梭通道以供第一换电小车131在其中穿梭运行。
111.第一电池架141用于存放电池包170并给电池包170充电。第一电池架141上设有多个电池仓1412,电池仓1412的内部设有电连接件1411,电池包170与电连接件1411对接后开始充电,电池仓1412为非封闭结构。如图4所示,第一电池架141具有多层,每层设置一个电池仓1412,但本发明并不局限于此,第一电池架141的每层内可设置多个电池仓1412,可选择地,第一箱体111的第一端部1111内还可以设置多个第一电池架141以容纳更多的电池包170。
112.该换电站100在电池架下方设置允许换电小车穿梭运行的穿梭通道,有效利用电池架的纵向空间,合理布局电池架与穿梭通道的位置,从而避免在电池架旁边另外设置穿梭通道造成的空间浪费,节约换电站的占地面积。
113.穿梭通道上可以设有移动导轨180,第一换电小车131沿着移动导轨180来回移动。第一电池架141的下方留有足够的空间以供第一换电小车131载着电池包170进入其中。当然,本发明并不限制于在穿梭通道内设置移动导轨,无需设置移动导轨,第一换电小车131也能够实现来回移动。
114.第一箱体111内还设有第一码垛机151。
115.第一电池架141下方、第一换电小车131上方预设有第一电池包交换区域,第一换电小车131与第一码垛机151在第一电池包交换区域转运电池包170,第一码垛机151还用于将电池包170取放入第一电池架141。
116.电池包交换区域直接设置于电池架下方,并且电池包交换区域位于换电小车的上方空间内,这样,换电小车在电池架下方即可与码垛机交换电池包,相比较于将电池包交换
区域独立设置在电池架旁边,增强了码垛机和换电小车进行电池包交换的便利性,并提高了较迟包交换效率,且进一步节省了箱体内的空间。
117.第一箱体111的第二端部1112内还设有第二电池架142,第二电池架142的下方设有穿梭通道以供第二换电小车132在其中穿梭运行。
118.第二电池架142下方、第二换电小车132上方预设有第二电池包交换区域,第二换电小车132与第一码垛机151在第二电池包交换区域转运电池包170。
119.该换电站中,在同一个箱体内通过单个码垛机同时实现了与两个换电工位对应的换电小车之间进行电池包的交换操作,即通过码垛机从换电小车上取下从换电车辆上拆卸的电池包并放置电池架上,或者通过码垛机将电池架上的电池包转运到换电小车上,合理布局第一电池架、码垛机以及第二电池架的位置,进一步节省了箱体内的空间,从而促进换电站整体小型化和低成本化。
120.第一码垛机151具有可分别朝向第一电池架141和第二电池架142伸缩设置以用于取放电池包170的伸缩机构。
121.通过设置可分别朝向第一电池架141和第二电池架142伸缩以用于取放电池包170的伸缩机构,可以实现单个码垛机对两个电池架中的电池包170的分别取放,简化码垛机的自身结构,节约占用面积。
122.伸缩机构包括上下设置的两组伸缩臂,一组伸缩臂用于取放第一电池架141的电池包170,另一组伸缩臂用于取放第二电池架142的电池包170。
123.通过设置两组分别对应于第一电池架141和第二电池架142的伸缩臂,实现单个码垛机能够对两个电池架的电池包同时取放,提高电池转运效率。
124.第一码垛机151设置在第一电池架141和第二电池架142之间,且第一电池架141和第二电池架142的距离较近,使得第一码垛机151不需要朝向第一电池架141或第二电池架142方向移动即可实现对两个电池架中的电池包170的分别取放。可选择地,也可以在第一电池架141和第二电池架142之间设置轨道,以允许第一码垛机151在第一电池架141和第二电池架142之间移动来取放电池包170。
125.第一换电工位121的入口与第二换电工位122的入口反向设置。
126.通过将位于第一箱体111两侧的第一换电工位121和第二换电工位122的入口反向设置,利于减小换电站的总占地面积、而且对于相同车型的电池包便于实现电池包安装至换电车辆上的电连接,无需进行旋转操作等。由于第一换电工位121和第二换电工位122的入口反向设置,因此,第一箱体111两侧的车辆160的停靠方向是相反的,这使得两侧车辆160的电池包170的电连接部的朝向是相反的,这样正好分别对应于第一电池架141和第二电池架142中的电池仓1412的电连接件1411的设置位置,这样,换电小车在将电池包170从车辆160上拆下后,可以直接运送到码垛机,并通过码垛机将电池包170放入电池仓1412中,中途不需要改变电池包170的电连接部的朝向来对应电池仓1412的电连接件1411的位置。此外,参考图2,若位于第一箱体111两侧的第一换电工位121和第二换电工位122的入口反向设置,则车辆160特别是长度较长的重型卡车,其换电工位均可设置在第一箱体111的长度对应的范围内,换电小车即可进入车辆160的下方进行换电,这样大大节省了换电站100的总体占用面积。
127.可选择地,第一换电工位121的入口与第二换电工位122的入口同向设置。
128.通过将位于第一箱体111两侧的第一换电工位121和第二换电工位122的入口同向设置,可以避免第一换电工位121和第二换电工位122上的车辆160进出时相互干扰,避免出入干涉。
129.以下简要描述该换电站100的工作方式。
130.两辆车同时进入第一换电工位121和第二换电工位122,换电站100检测到车辆160停靠在预定位置,第一换电小车131从第一电池架141下方移动到车辆160下方拆下车辆160的电池包170,并将电池包170运送到第一电池架141下方并与第一码垛机151于第一电池包交换区域交换电池,之后,第一码垛机151将电池包170移动到第一电池架141中的电池仓1412中,之后在电池仓1412中取出一个满电电池包170,并于第一电池包交换区域将其交给第一换电小车131,第一换电小车131将满电电池包170运送到车辆160下方并安装至车辆160底部。同时,第二换电小车132从第二电池架142下方移动到车辆160下方拆下车辆160的电池包170,并将电池包170运送到第二电池架142下方并与第一码垛机151于第二电池包交换区域交换电池,之后,第一码垛机151将电池包170移动到第二电池架142中的电池仓1412中,之后在电池仓1412中取出一个满电电池包170,并与第二电池包交换区域将其交给第二换电小车132,第二换电小车132将满电电池包170运送到车辆160下方并安装至车辆160底部,完成换电过程。
131.当然,实际应用中,第一换电工位121与第二换电工位122并非一定同时执行换电服务,实际换电过程中,会基于第一码垛机151的运行状态匹配执行对应的电池转运操作。
132.实施例2
133.如图5-7所示,本实施例提供了一种换电站200。该换电站200包括:第一箱体211以及第一换电工位221和第二换电工位222。
134.第一换电工位221和第二换电工位222分别设置于第一箱体211的两侧且分别对应于第一箱体211的两端。
135.第一箱体211的第一端部2111内设有第一换电小车231,第一换电小车231穿梭于第一箱体211和第一换电工位221之间以拆装第一换电工位221上的车辆260的电池包270。
136.第一箱体211的第二端部2112内设有第二换电小车232,第二换电小车232穿梭于第一箱体211和第二换电工位222之间以拆装第二换电工位222上的车辆260的电池包270。
137.换电站200还包括第二箱体212,第二箱体212的第三端部2123内设有第三换电小车233,第三换电小车233穿梭于第二箱体212和第一换电工位221之间以拆装第一换电工位221上的车辆260的电池包270。
138.在该换电站200中,同时设置两个对应于第一换电工位221的换电小车,这样,可同时实现第一换电工位221上的车辆260的电池包270的拆卸和安装,其中一个换电小车将亏电电池包270从车辆260上拆卸后,另一个换电小车即可马上与当前换电小车交换位置,将满电电池包270安装到车辆260上,进一步增加了换电站200的换电效率。
139.换电站200还包括第三换电工位223。
140.第二箱体212还包括沿箱体长度方向与第三端部2123相对的第四端部2124,第三换电工位223设置于第四端部2124相对第一换电工位221的另一侧;
141.第四端部2124内设有第四换电小车234,第四换电小车234穿梭于第二箱体212和第三换电工位223之间以拆装第三换电工位223上的车辆260的电池包270。
142.在该换电站200中,围绕第一换电工位221对称设置了与第一箱体211和第二换电工位222类似功能和结构的第二箱体212和第三换电工位223,这样在提升第一换电工位221的换电效率的同时,也不会浪费第二箱体212的空间,进一步提高了该换电站200的换电效率。
143.如图5所示出,第一换电工位221和第二换电工位222分别位于第一箱体211的宽度方向上的两侧并且正对第一箱体211的两个端部。在本实施例中,第一箱体211为长方体,但是本发明并不局限于此,第一箱体211也可以根据需要设置成正方体、球形等多种形状。第一箱体211的两侧和两端分别对应于第一箱体211在水平方向上的四个方位。可选择地,第一换电工位221和第二换电工位222并不需要正对第一箱体211的两个端部,只要二者靠近第一箱体211的两个端部即为对应于第一箱体211的两端。第一换电工位221和第三换电工位223分别位于第二箱体212的宽度方向上的两侧且正对第二箱体212的两个端部。在本实施例中,第二箱体212为长方体,但是本发明并不局限于此,第二箱体212也可以根据需要设置成正方体、球形等多种形状。第二箱体212的两侧和两端分别对应于第二箱体212在水平方向上的四个方位。可选择地,第一换电工位221和第三换电工位223并不需要正对第二箱体212的两个端部,只要二者靠近第二箱体212的两个端部并且第三换电工位223设置于第四端部2124相对第一换电工位221的另一侧。
144.在本实施例中,第一箱体211是组装式集装箱,方便换电站200的移动运输和快速组装。可选择地,第一箱体211也可以是地面搭建的临时或永久性建筑等。
145.第二端部2112与第四端部2124相对设置。在本实施例中,第一箱体211和第二箱体212相互平行且并排设置,且端部相对,但是本发明并不局限于此。可选择地,第一箱体211和第二箱体212可以在宽度方向上错开,例如,第二端部2112和第三端部2123相对,第一箱体211和第二箱体212也可以不相互平行。
146.使得第二端部2112与第四端部2124相对设置,进一步减小换电站200的总占地面积。
147.第二箱体212的第三端部2123内还设有第三电池架243,第三电池架243的下方设有穿梭通道以供第三换电小车233在其中穿梭运行。
148.该换电站200在电池架下方设置允许换电小车穿梭运行的穿梭通道,从而避免在电池架旁边另外设置穿梭通道造成的空间浪费。
149.第二箱体212内还设有第二码垛机252。
150.第三电池架243下方、第三换电小车233的上方设有第三电池包交换区域,第三换电小车233与第二码垛机252在第三电池交换区域转运电池包270,第二码垛机252用于将电池包270取放入第三电池架243。
151.电池包270交换工位直接设置于电池架下方,换电小车在电池架下方即可与码垛机交换电池包270,相比将电池包270交换工位设置在电池架旁边,避免了码垛机和换电小车进行多余的移动,且进一步节省了箱体内的空间。
152.第二箱体212的第四端部2124内还设有第四电池架244,第四电池架244的下方设有穿梭通道以允许第四换电小车234在其中穿梭运行。
153.第四电池架244下方、第四换电小车234的上方设有第四电池包交换区域,第四换电小车234与第二码垛机252在第四电池包交换区域转运电池包270。
154.第一电池架241、第二电池架242、第三电池架243、第四电池架244均用于存放电池包270并给电池包270充电,其结构相同。可选择地,四个电池架的可以采用不同的结构以实现不同的电池包270容量。第一电池架241、第二电池架242、第三电池架243、第四电池架244均设有多个电池仓2412(参见图7),电池仓2412的内部设有电连接件2411,电池包270与电连接件2411对接后开始充电,电池仓2412为非封闭结构。第一电池架241、第二电池架242、第三电池架243、第四电池架244均具有多层,每层设置一个电池仓2412,但本发明并不局限于此,电池架的每层内可设置多个电池仓2412,可选择地,第一箱体211和第二箱体212的每个端部内还可以设置多个电池架以容纳更多的电池包270。
155.电池架下方的穿梭通道上设有移动导轨280,换电小车沿着移动导轨280来回移动。电池架的下方留有足够的空间以供换电小车载着电池包270进入其中。
156.该换电站200还分别在第一箱体211和第二箱体212中分别对应第一电池架241和第二电池架242的第一码垛机251和分别对应第三电池架243和第四电池架244的第二码垛机252。
157.该换电站200利用单个码垛机同时实现了两个换电工位的换电小车的电池包270的取放,进一步节省了箱体内的空间,从而促进换电站200总体的小型化和低成本化。
158.第一码垛机251和第二码垛机252均具有可分别朝向第一电池架241和第二电池架242伸缩设置以用于取放电池包270的伸缩机构。
159.通过设置可分别朝向第一电池架241和第二电池架242或第三电池架243和第四电池架244伸缩以用于取放电池包270的伸缩机构,可以实现单个码垛机对两个电池架中的电池包270的分别取放。
160.伸缩机构包括上下设置的两组伸缩臂,一组伸缩臂用于取放第一电池架241(第三电池架243)的电池包270,另一组伸缩臂用于取放第二电池架242(第四电池架244)的电池包270。
161.通过设置两组分别对应于两个电池架的伸缩臂,实现单个码垛机对两个电池架的电池包270的分别取放。
162.第一码垛机251设置在第一电池架241和第二电池架242之间,且第一电池架241和第二电池架242的距离较近,使得第一码垛机251不需要朝向第一电池架241或第二电池架242方向移动即可实现对两个电池架中的电池包270的分别取放。可选择地,也可以在第一电池架241和第二电池架242之间设置轨道,以允许第一码垛机251在第一电池架241和第二电池架242之间移动来取放电池包270。同样地,第二码垛机252设置在第三电池架243和第四电池架244之间,且第三电池架243和第四电池架244的距离较近,使得第二码垛机252不需要朝向第三电池架243或第四电池架244方向移动即可实现对两个电池架中的电池包270的分别取放。可选择地,也可以在第三电池架243和第四电池架244之间设置轨道,以允许第二码垛机252在第三电池架243和第四电池架244之间移动来取放电池包270。
163.第一换电工位221的入口与第二换电工位222的入口反向设置且第二换电工位222的入口与第三换电工位223的入口反向设置。
164.通过将位于第一箱体211两侧的第一换电工位221和第二换电工位222的入口反向设置,可以便于电池包270的电连接。由于第一换电工位221和第二换电工位222的入口反向设置,因此,第一箱体211两侧的车辆260的停靠方向是相反的,这使得两侧车辆260的电池
包270的电连接部的朝向是相反的,这样正好分别对应于第一电池架241和第二电池架242中的电池仓2412的电连接件2411的设置位置,这样,换电小车在将电池包270从车辆260上拆下后,可以直接运送到码垛机,并通过码垛机将电池包270放入电池仓2412中,中途不需要改变电池包270的电连接部的朝向来对应电池仓2412的电连接件2411的位置。此外,参考图5,若位于第一箱体211两侧的第一换电工位221和第二换电工位222的入口反向设置,则车辆260特别是长度较长的重型卡车,其换电工位均可设置在第一箱体211的长度对应的范围内,换电小车即可进入车辆260的下方进行换电,这样大大节省了换电站200的总体占用面积。第二换电工位222和第三换电工位223的入口设置方式具有上述相同效果。
165.可选择地,第一换电工位221的入口与第二换电工位222的入口同向设置且第二换电工位222的入口与第三换电工位223的入口同向设置。
166.通过将位于第一箱体211两侧的第一换电工位221和第二换电工位222的入口同向设置,可以避免第一换电工位221和第二换电工位222上的车辆260进出时相互干扰,避免出入干涉。第二换电工位222和第三换电工位223的入口设置方式具有上述相同效果。
167.以下简要描述该换电站200的工作方式。
168.三辆车同时进入第一换电工位221、第二换电工位222和第三换电工位223,换电站200检测到车辆260停靠在预定位置,第一换电小车231为空车同时第三换电小车233负载满电电池包270待命,第一换电小车231从第一电池架241下方移动到车辆260下方拆下车辆260的电池包270,并将电池包270运送到第一电池架241下方并与第一码垛机251于第一电池包交换区域交换电池,等待与第一码垛机251进行电池交换。在第一换电小车231拆下车辆260的亏电电池包270并驶出车辆底部的同时,第三换电小车233将满电电池包270从第三电池架243下方运送到车辆260下方并安装到车辆260底部,之后空车回到第三电池架243下方待命。
169.同时,第二换电小车232从第二电池架242下方移动到车辆260下方拆下车辆260的电池包270,并将电池包270运送到第二电池架242下方并与第一码垛机251于第二电池包交换区域交换电池包270,之后,第一码垛机251将电池包270移动到第二电池架242中的电池仓2412中,之后在电池仓2412中取出一个满电电池包270,并于第二电池包交换区域将其交给第二换电小车232,第二换电小车232将满电电池包270运送到车辆260下方并安装于车辆260底部。在第一码垛机251完成与第二换电小车232之间进行满电电池包270的转运后,第一码垛机251将第一换电小车231的电池包270移动到第一电池架241中的电池仓2412中。
170.同时,第四换电小车234从第四电池架244下方移动到车辆260下方拆下车辆260的电池包270,并将电池包270运送到第四电池架244下方并与第二码垛机252于第四电池包交换区域交换电池包270,之后第二码垛机252将电池包270移动到第四电池架244中的电池仓2412中,之后在电池仓2412中取出一个满电电池包270,并于第四电池包交换区域将其交给第四换电小车234,第四换电小车234将满电电池包270运送到车辆260下方并安装于车辆260底部,完成换电过程。
171.由于在第一换电工位221的车辆260不需要等待换电小车将电池包270运回电池架下方并与码垛机进行电池交换的过程,而是由另一换电小车直接将满电电池包270装上车辆260,因此第一换电工位221的车辆260的换电时间远短于第二换电工位222和第三换电工位223的车辆260的换电时间,因此,第一换电工位221可以作为快速换电位使用。
172.当然,以上换电过程中,为了提高下一个换电车辆的换电效率,可以在第一码垛机251完成将第一换电小车231从第一换电工位221对应的车辆260上拆下的电池包的转运后,控制第一码垛机251在电池仓2412中取出一个满电电池包270,并与第一电池包交换区域将其交给第一换电小车231,第一换电小车231负载满电电池包270于第一电池架241下方待命。
173.实施例3
174.如图8所示,本实施例提供一种换电站300。该换电站300具有四个换电工位301和两个箱体302,四个换电工位301和两个箱体302交替设置,每两个换电工位301之间设置一个箱体302,且位于每个箱体302的两侧的换电工位301分别对应于每个箱体302的两端。
175.本实施例的箱体302和换电工位301均与实施例1中的第一箱体111的结构相同,不再赘述。
176.箱体302内的布置也与实施例1中的第一箱体111的布置相同,同样具有电池架和码垛机,且能够实现相同的功能,不再赘述。
177.本实施例的换电站300相当于对于实施例1的换电站100的扩充,即并排布置两个实施例1的第一箱体。
178.本实施例示意了本发明的换电站的扩充方式,通过这种扩充方式可以得到具有更多换电工位的换电站。
179.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。
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