一种电池包缓存装置及换电站的制作方法

本技术涉及换电站，具体涉及一种电池包缓存装置及换电站。

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。换电站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，换电穿梭车将亏电电池运送至换电站，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换电站的充电区，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，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装置及换电站，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、一种电池包缓存装置，设置在一换电站中，包括基架和安装于所述基架的夹持定位机构，所述基架设有至少一个电池包缓存位，所述夹持定位机构用于将亏电电池或满电电池夹持固定于所述电池包缓存位。

4、本技术方案中，电池包缓存装置设置在换电站中，可以作为换电时亏电电池和满电电池的中转缓存结构。缓存装置包括基架和夹持定位机构，夹持定位机构能够将亏电电池或满电电池夹持固定于所述电池包缓存位，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从换电站的电池包储存区或者充电区转运至缓存装置缓存，并通过夹持定位机构夹持固定，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，此时，换电穿梭车可以直接移动至缓存装置处并将夹持定位机构夹持固定的满电电池取走，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，实现了电池包空间上的转换；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装置处进行缓存，亏电电池由夹持定位机构固定后，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，所述电池包缓存位包括第一缓存位，所述夹持定位机构能够将满电电池夹持固定于所述第一缓存位。

6、本技术方案中，夹持定位机构能够将满电电池夹持固定于第一缓存位，实现满电电池在缓存装置处的空间转换，将用于转运满电电池的电池转运设备腾挪出来，节约换电时间，提升换电效率。而且，相较于电池转运设备与换电穿梭车直接进行电池包交换的方式，电池包通过缓存装置的缓存，使电池包从电池转运设备上卸载以及电池包朝向换电穿梭车上转运等操作步骤变得更加简便。

7、较佳地，所述电池包缓存位包括第一缓存位和位于所述第一缓存位上方的第二缓存位，所述夹持定位机构能够将满电电池夹持固定于所述第一缓存位，所述电池包缓存装置还包括升降装置，所述升降装置连接所述夹持定位机构以顶升所述夹持定位机构夹持固定的亏电电池从所述第一缓存位转移至所述第二缓存位。

8、本技术方案中，电池包缓存位包括第一缓存位和位于第一缓存位上方的第二缓存位，夹持定位机构能够将满电电池夹持固定于第一缓存位实现满电电池缓存，升降装置能将夹持定位机构夹持固定的亏电电池从第一缓存位转移至第二缓存位实现亏电电池的缓存，即缓存装置能够同时实现亏电电池和满电电池的缓存，且亏电电池缓存在第二缓存位，满电电池缓存在第一缓存位，第二缓存位在第一缓存位的上方，充分利用了缓存装置高度方向上的空间，大大节约缓存装置的占地空间，节约换电站的设计成本，也大幅提升了换电的效率。

9、较佳地，所述基架还设有位于所述第一缓存位下方的穿梭车固定位，换电穿梭车能够固定于所述穿梭车固定位以将亏电电池输送至所述第一缓存位或将第一缓存位的满电电池取走。

10、本技术方案中，通过在基架设有位于第一缓存位下方的穿梭车固定位，为换电穿梭车提供操作和移动空间，便于换电穿梭车移动至穿梭车固定位实现亏电电池和满电电池的转运。

11、较佳地，所述夹持定位机构设有两组，一组所述夹持定位机构设为满电电池夹持定位机构，所述满电电池夹持定位机构能够将满电电池夹持固定于所述第一缓存位，另一组所述夹持定位机构设为亏电电池夹持定位机构，所述亏电电池夹持定位机构与所述升降装置连接以用于夹持固定亏电电池从所述第一缓存位转移至所述第二缓存位。

12、本技术方案中，两组夹持定位机构分别用于夹持满电电池和亏电电池，实现了满电电池的缓存与亏电电池的缓存可同步进行，有助于进一步提升换电效率，缩短换电等待时长。

13、较佳地，所述基架设有导向结构，所述导向结构包括沿竖直方向延伸的导轨以及与所述导轨适配的移动部，所述移动部能够沿所述导轨竖向移动，所述亏电电池夹持定位机构安装于所述移动部，所述升降装置与所述移动部连接以通过所述移动部带动所述亏电电池夹持定位机构升降移动。

14、本技术方案中，通过导向结构为亏电电池夹持定位机构的升降移动提供结构支撑和导向，使亏电电池夹持定位机构的升降移动更加可靠平稳，避免亏电电池夹持定位机构带动亏电电池升降移动时发生跑偏或者卡顿。

15、较佳地，所述移动部与所述导轨滑动连接；或者，所述移动部安装有滚轮，所述移动部通过所述滚轮与所述导轨滚动连接。

16、本技术方案中，移动部与导轨滑动连接或滚动连接有助于提升移动部沿导轨上下移动的顺畅性，保证亏电电池升降的平稳性。

17、较佳地，所述移动部的下方设置有限位块，所述限位块形成有限位孔，所述限位孔与所述升降装置限位配合以保持所述升降装置与所述移动部在竖直方向上的连接。

18、本技术方案中，通过限位孔和与升降装置的限位配合，保证升降装置与移动部的连接可靠性，避免升降装置与移动部发生脱离导致缓存装置升降功能失效。

19、较佳地，所述基架设有定位座，所述定位座位于所述导向结构的下方，所述满电电池夹持定位机构安装于所述定位座。

20、本技术方案中，满电电池夹持定位机构安装于定位座，定位座位于导向结构下方，避免了对亏电电池夹持定位机构的升降移动产生干涉。

21、较佳地，所述升降装置为液压油缸，所述液压油缸的缸体固定于所述基架，所述液压油缸的活塞杆与夹持定位机构连接。

22、本技术方案中，提供了一种升降装置为液压油缸的实施例，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。

23、较佳地，所述夹持定位机构包括气缸和由所述气缸带动进行往复移动的定位销，所述夹持定位机构通过定位销夹持电池包对应位置的销孔以固定亏电电池或满电电池。

24、本技术方案中，气缸用于驱动定位销往复移动，且定位销往复移动的过程中能够夹持或释放电池包，使得电池包的夹持定位和释放操作方便、快捷。气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，所述基架包括四根立柱，四根所述立柱分别设于矩形结构的四个角端，四根所述立柱之间围成所述电池包缓存位，相邻两个所述立柱之间通过至少一个横梁连接。

26、本技术方案中，基架由立柱和横梁连接，保证了基架的结构强度，提升了机架承载电池包的承压能力。

27、较佳地，所述亏电电池和所述满电电池设有与所述夹持定位机构相对应的被夹持部，所述电池包缓存装置还包括目标传感器，所述目标传感器设置于所述被夹持部处，以识别所述夹持定位机构的位置且在与所述被夹持部匹配时发送电信号给所述夹持定位机构。

28、本技术方案中，通过在亏电电池和满电电池的被夹持部位置设置目标传感器，利用目标传感器识别夹持定位机构的位置且在与被夹持部匹配时发送电信号给夹持定位机构，使夹持定位机构能够精准、可靠地夹持电池包。

29、本技术所提供的一种换电站，包括换电穿梭车和堆垛机系统，所述换电站还包括如前所述的电池包缓存装置，所述换电穿梭车能够将亏电电池输送至所述电池包缓存位或者将满电电池从所述电池包缓存位取下，所述堆垛机系统能够将满电电池自换电站的电池包储存区输送至所述电池包缓存位或者将置于所述电池包缓存位的亏电电池输送至换电站的充电区。

30、本技术方案中，换电站除了配置有前述电池包缓存装置，还配备有堆垛机系统和换电穿梭车，换电穿梭车和堆垛机系统实现亏电电池和满电电池在缓存装置位置输送和转运，换电效率高，自动化程度高，可实现无人化管理。

31、由于采用了上述技术方案，本技术所取得的技术效果为：电池包缓存装置设置在换电站中，可以作为换电时亏电电池和满电电池的中转结构。缓存装置包括基架和夹持定位机构，夹持定位机构能够将亏电电池或满电电池夹持固定于所述电池包缓存位，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从换电站的电池包储存区或者充电区转运至缓存装置缓存，并通过夹持定位机构夹持固定，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，换电穿梭车可以直接移动至缓存装置处将夹持定位机构夹持固定的满电电池取走，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，实现了电池包空间上的转换；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装置处进行缓存，亏电电池由夹持定位机构固定后，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。