一种电池包缓存机构及换电站的制作方法

本技术涉及换电设备，具体涉及一种电池包缓存机构及换电站。

背景技术：

1、电动汽车具有零排放、低噪音、运营和维护性价比高等优点，越来越受到用户的青睐。电动汽车使用的能源为自身搭载的电池包提供的电能，电动汽车在电能使用完后需要充电。电动汽车的电池包设置方式一般分为固定式和可换式，其中，固定式电池包一般是固定在车辆上，在充电时直接以车辆作为充电对象。而可换式的电池包一般通过活动安装的方式被固定在车辆的托架上，电池包可以被取下，以单独进行更换或充电操作，在更换下的电池包充电完毕后，再安装在车辆上。

2、换电站作为向电动汽车提供电池更换服务的能源补给站，随着电动汽车的推广普及，换电站也得到了普及应用。在集装箱内安装用于存储电池包的电池架、用于对电动汽车进行电池拆卸和安装的换电设备以及用于进行电池转运的堆垛机等设备。

3、以电动重卡为例，重卡属于大型商用车，对电池续航能力要求很高，电池较大，所需的充电时间也就相对较长，对于商用车来说长时间的充电会减少其运营时间，与其本身的商用需求不符，有些重卡甚至多班轮换24小时不停车，那么充电就无法满足现有卡车运行，那么一个高效的重卡换电站就显得尤为重要。

4、换电站的换电过程主要为，换电设备将重卡上的亏电电池拆卸后放置在换电穿梭车上，换电穿梭车将电池运送至换电站，换电站的堆垛机将换电穿梭车上的亏电电池取下并输送至电池储存区，然后堆垛机再将充电区内的满电电池转运至换电穿梭车上，至此，换电穿梭车可以将满电电池输送至重卡。上述换电过程中各个步骤很难同步进行，也不能调换顺序，不能灵活安排生产，电池周转效率低下，导致换电时间很长、换电效率极低，重卡车主需要长时间等待，用户用车体验感不佳。

技术实现思路

1、本技术提供了一种电池包缓存机构及换电站，以解决上述换电过程中各个步骤很难同步进行，也不能调换顺序，不能灵活安排生产，电池周转效率低下，导致换电时间很长、换电效率极低等技术问题中的至少一个技术问题。

2、本技术所采用的技术方案为：

3、一种电池包缓存机构，设置在一换电站中，所述电池包缓存机构包括基架和驱动组件，所述基架上设有电池包缓存位，所述驱动组件用于驱动电池包移动至所述电池包缓存位或自所述电池包缓存位移出。

4、本技术方案中，电池包缓存机构设置在换电站中，可以作为换电时亏电电池和满电电池的中转缓存结构。基架上设有电池包缓存位，驱动组件用于驱动电池包移动至电池包缓存位或自电池包缓存位移出，因此，在具体工作时，例如，可以利用电池包转运设备预先将满电电池自换电站的电池储存区转运至电池包缓存位进行缓存，电池包转运设备可以从满电电池上脱离而去做其他换电工作，实现了电池包空间上的转换，此时，当换电穿梭车移动至缓存机构处后，驱动组件可以将满电电池从电池包缓存位移出至换电穿梭车上，满电电池的转运不会占据电池转运设备过多时间，换电穿梭车也无需等待电池转运设备将满电电池转运过来，大大节约了换电时间，提升了换电效率，缩短了换电时长；又如，换电穿梭车可以携带从车辆卸载下来的亏电电池移动至缓存机构处并将亏电电池移动至电池包缓存位进行缓存，换电穿梭车可从亏电电池上脱离而去做其他换电工作，亏电电池的转运不会占据换电穿梭车过多时间，大大节约了换电时间，提升了换电效率。

5、较佳地，所述电池包缓存机构还包括第一升降机构，所述第一升降机构用于带动所述电池包缓存位升降移动。

6、本技术方案中，通过第一升降机构的升降调整使电池包缓存位可以与不同高度的换电穿梭车相适配，使电池包缓存位尽可能地与换电穿梭车上的电池包承载结构平齐，保证电池包在电池包缓存机构与换电穿梭车之间的转运平稳进行。

7、较佳地，所述基架包括两个并排布置的横梁和用于支撑所述横梁的支腿，所述电池包缓存位形成于所述横梁上方，所述驱动组件安装于所述横梁，所述第一升降机构通过驱动所述支腿升降移动以带动所述横梁上方的电池包缓存位升降移动。

8、本技术方案中，通过第一升降机构驱动支腿升降移动，进而带动位于支腿上方的横梁、驱动组件整体升降移动，安装方便且易于实现。

9、较佳地，所述第一升降机构设为气缸或液压油缸，所述第一升降机构的活塞杆与所述支腿连接以能够带动所述支腿升降移动。

10、本技术方案中，提供了第一升降机构为气缸或液压油缸的两种方式，气缸和液压油缸是比较常见的驱动装置，成本低，驱动方式简单、可靠。

11、较佳地，所述电池包缓存机构还包括旋转机构，所述旋转机构用于驱动置于电池包缓存位的电池包发生转动，以将电池包转动至与所述换电站的电池包储存区的电池放入口对应。

12、本技术方案中，当电池包移动至电池包缓存位时的姿态不利于直接储存在电池包储存区时，可以利用旋转机构使电池包发生转动，直至电池包的姿态便于从电池包储存区的电池放入口放入。

13、较佳地，所述旋转机构包括旋转平台和第二升降机构，所述旋转平台用于承载电池包，所述第二升降机构用于驱动所述旋转平台升降移动以使电池包能够上升至一高于所述驱动组件的位置。

14、本技术方案中，通过第二升降机构驱动旋转平台向上移动以使电池包能够上升至一高于驱动组件的位置，避免了旋转机构旋转电池包的过程中驱动组件对电池包产生摩擦甚至干涉，保证了电池包的旋转平稳正常运行。

15、较佳地，所述旋转平台为由方形管交叉连接形成的十字形结构。

16、本技术方案中，旋转平台为十字形结构，可稳定可靠地支撑电池包，避免带动电池包旋转过程中电池包发生颠晃甚至脱落。

17、较佳地，所述旋转机构还包括安装平台、支撑柱和旋转组件，所述支撑柱立于所述安装平台的上方并支撑所述旋转平台，所述支撑柱可在所述旋转组件的带动下相对所述安装平台转动。

18、本技术方案中，安装平台可以通过支撑柱支撑旋转平台，还为支撑柱转动提供了结构支撑基础，便于旋转组件带动支撑柱相对于安装平台发生转动。

19、较佳地，所述第二升降机构设于所述安装平台的下方并与所述安装平台连接，以驱动所述安装平台、所述支撑柱以及所述旋转平台一起升降移动。

20、本技术方案中，第二升降机构通过驱动安装平台升降移动，实现安装平台、支撑柱以及旋转平台一起升降移动，保证旋转机构的可靠运行。

21、较佳地，所述安装平台通过连接有多个导向轴，所述导向轴与基架滑动连接，所述安装平台升降移动时所述导向轴相对于基架上下滑动。

22、本技术方案中，安装平台通过导向轴与基架实现滑动连接，在导向轴的引导作用下，既能保证安装平台的平整性，由能保证安装平台升降移动的平稳顺畅性。

23、较佳地，所述第二升降机构设为气缸或液压油缸，所述第二升降机构安装于所述基架，所述第二升降机构的活塞杆与所述安装平台连接以能够带动所述安装平台升降移动。

24、本技术方案中，提供了第二升降机构为气缸或液压油缸的两种实施例，气缸和液压油缸是比较常见的驱动装置，成本低，驱动方式简单、可靠。

25、较佳地，所述旋转组件包括安装座和驱动部，所述安装座固定于所述安装平台上方，所述驱动部安装于所述安装座，所述驱动部用于带动所述支撑柱旋转。

26、本技术方案中，通过安装座支撑驱动部，保证驱动部的可靠运行。

27、较佳地，所述驱动部设为气缸或液压油缸，所述支撑柱的外侧套装有传动部，所述驱动部的活塞杆一端与所述传动部铰接连接，所述驱动部的活塞杆往复移动驱动所述传动部转动，且所述传动部转动时带动所述支撑柱旋转。

28、本技术方案中，驱动部的活塞杆一端与传动部铰接连接，使得只需要驱动部的活塞杆往复移动即可实现传动部旋转，进而实现支撑柱的旋转，驱动部自身不需要旋转，节约了其占用安装平台上的空间。

29、较佳地，所述驱动组件包括驱动装置和安装于所述基架的传动件，所述驱动装置驱动所述传动件发生运动以使所述传动件带动电池包缓存位的电池包平移。

30、本技术方案中，驱动装置用于驱动传动件运动，传动件带动电池包缓存位上的电池包平移，即传动件带动电池包沿水平方向移动，使电池包在电池包缓存位和换电穿梭车之间平稳转运。

31、较佳地，所述传动件包括若干沿水平方向平行布置在所述基架上的滚筒，所述驱动装置能够驱动至少部分所述滚筒沿同一方向转动以带动电池包发生水平方向上的移动。

32、本技术方案中，通过滚筒的转动带动电池包移动，传动平稳、可靠。滚筒能够给予电池包可靠支撑，滚筒也不易发生变形。滚筒的转动也更容易驱动。而且，滚筒光滑的表面还能减少其与电池包之间的摩擦，避免电池包的壳体结构发生磨损。

33、较佳地，所述滚筒包括位于所述基架中央的主动滚筒和位于所述主动滚筒两侧的辅助滚筒，所述驱动装置驱动所述主动滚筒转动，所述主动滚筒带动电池包移动时所述辅助滚筒辅助电池包移动。

34、本技术方案中，驱动装置只需要驱动主动滚筒转动即可，当主动滚筒带动电池包移动时，电池包与辅助滚筒之间的摩擦力会带动辅助滚筒转动，相较于通过多个驱动装置驱动所有滚筒转动而言，节约了生产成本。

35、较佳地，所述驱动装置包括驱动电机、传动轴、传动齿轮、传动链条，所述驱动电机的输出轴与所述传动轴连接，所述传动齿轮套装在所述传动轴上，所述传动链条分别与所述传动齿轮和所述主动滚筒传动连接。

36、本技术方案中，依靠驱动电机、传动轴、传动齿轮、传动链条的依次传动实现主动滚筒的转动，传动可靠、稳定。

37、较佳地，所述传动齿轮设有两个，两个所述传动齿轮对称设置在所述传动轴的两端，每个所述传动齿轮均通过一个所述传动链条与所述主动滚筒传动连接。

38、本技术方案中，两个传动齿轮搭配两个传动链条分别在主动滚筒的两端带动主动滚筒转动，使主动滚筒受力更加均匀，主动滚筒的转动也更加平稳。

39、较佳地，所述基架包括两个并排布置的横梁和用于支撑所述横梁的支腿，所述传动件可活动地安装于所述两个所述横梁之间。

40、本技术方案中，两个横梁能够对传动件实现可靠支撑，保证传动件具有足够的承压能力来支撑电池包。

41、本技术所提供的一种电池包换电站，包括电池包缓存机构、电池包储存区以及换电穿梭车，所述电池包缓存机构设为如前所述的电池包缓存机构，所述换电穿梭车设置有换电机构和电池水平移动机构，所述电池水平移动机构用于将电池包移动至所述电池包缓存机构。

42、本技术方案中，通过换电穿梭车实现电池包的转运，电池水平移动机构便于将电池包水平地转运至电池包缓存机构或者水平地接收电池包缓存机构上地电池包。

43、较佳地，所述电池包缓存机构设有两个，两个所述电池包缓存机构中的一个设为亏电电池缓存机构，两个所述电池包缓存机构中的另一个设为满电电池缓存机构；所述亏电电池缓存机构能够从所述换电穿梭车上接收亏电电池，所述满电电池缓存机构能够将满电电池移动至所述换电穿梭车。

44、本技术方案中，电池包缓存机构设有两个，可分别用于亏电电池和满电电池的缓存，换电穿梭车将亏电电池转运到亏电电池缓存机构的同时，电池转运设备能把满电电池转运到满电电池缓存机构，实现时间上的交叉，换电效率跟高，速度更快。

45、较佳地，所述电池水平移动机构包括布置在所述换电穿梭车两相对侧的辊筒。

46、本技术方案中，可以通过驱动换电穿梭车两相对侧的辊筒转动实现电池包在换电穿梭车上的水平移动，辊筒与电池包之间的摩擦力小，对电池包平移的阻碍小，电池包移动更加顺畅。

47、较佳地，所述换电穿梭车还设有与所述辊筒连接的驱动机构，所述驱动机构用于驱动所述辊筒滚动，以将电池从换电穿梭车传送至所述电池包缓存机构或接收所述电池包缓存机构上的电池。

48、较佳地，所述换电机构包括车辆定位部和电池解锁部，所述车辆定位部用于将所述换电穿梭车固定，所述电池解锁部用于将电池包锁止固定；所述换电穿梭车还设有升降机构，所述升降机构用于驱动所述车辆定位部和电池解锁部升降移动以使所述辊筒高于所述车辆定位部和所述电池解锁部的位置。

49、本技术方案中，通过升降机构驱动车辆定位部和电池解锁部升降移动以使辊筒高于车辆定位部和电池解锁部的位置，避免电池包在辊筒上的移动与车辆定位部和电池解锁部产生干涉，保证电池包在辊筒上平稳转运。

50、由于采用了上述技术方案，本技术所取得的技术效果为：电池包缓存机构设置在换电站中，可以作为换电时亏电电池和满电电池的中转结构。基架上设有电池包缓存位，驱动组件用于驱动电池包移动至电池包缓存位或自电池包缓存位移出，因此，在具体工作时，例如，可以利用电池包转运设备预先将满电电池电池储存区转运至电池包缓存位进行缓存，电池包转运设备可以从满电电池上脱出而去做其他工作，此时，当换电穿梭车移动至缓存机构处后，驱动组件可以将满电电池从电池包缓存位移出至换电穿梭车上，实现了电池包空间上的转换和换电步骤时间上的交叉，大大节约了换电时间，提升了换电效率，满电电池的转运不会占据电池转运设备过多时间，换电穿梭车也无需等待电池转运设备将满电电池转运过来；又如，换电穿梭车可以携带从车辆卸载下来的亏电电池移动至缓存机构处并将亏电电池移动至电池包缓存位进行缓存，换电穿梭车可从亏电电池上脱身而去做其他工作，亏电电池的转运不会占据换电穿梭车过多时间，大大节约了换电时间，提升了换电效率。